Eletrofisiologia

A eletrofisiologia consiste no estudo das propriedades elétricas em células e tecidos. Envolve medições de diferenças de potencial eléctrico numa vasta variedade de escalas desde simples proteínas de canais iónicos até órgãos completos, como por exemplo o coração. Na neurociência inclui medidas das atividades elétricas de neurônios, e particularmente da atividade do potencial de ação. Na condução de estimulo nervoso que ocorrem nas fibras neuro-musculares excitáveis. A transmissão de impulsos nervosos ocorre através de sinapses elétricas e químicas. A cardiologia engloba, como área de atuação, a eletrofisiologia, a qual consiste no diagnóstico e tratamento de arritmias através de cateteres introduzidos no sistema venoso do paciente, chegando até a câmaras cardíacas.

Eletrofisiologia é a ciência e o ramo da fisiologia que mede o fluxo de íons em tecidos biológico e, em particular, as técnicas de medição desse fluxo. Técnicas de eletrofisiologia clássica incluem a colocação de eletrodos em várias preparações de tecido biológico.

Os principais tipos de eletrodos são:

1. sólidos condutores simples, como discos e agulhas (singulares ou matrizes, à exceção da ponta);
2. traçados sobre placa de circuito, também isolados, à exceção da ponta;
3. tubos ocos preenchidos com um eletrólito, como uma pipeta de vidro preenchida com uma solução de cloreto e outra solução com eletrólito.

As principais preparações incluem:

1. organismos vivos;
2. tecido excisado;
3. células dissociadas de tecido excisado (vivo ou em cultura);
4. células ou tecidos produzidos artificialmente;
5. híbridos dos casos acima descritos.

Se um eletrodo tiver um diâmetro suficientemente pequeno (micrômetros), então o investigador pode escolher inserir a ponta numa única célula. Uma configuração destas permite gravar a atividade eléctrica intracelular de uma só célula. Contudo, reduz a vida da célula e causa uma fuga do líquido intracelular. É também possível observar atividade intracelular usando uma pipeta de vidro (oca) especialmente preparada, contendo um eletrólito. Nesta técnica, a ponta microscópica da pipeta é prensada contra a membrana celular, à qual esta adere firmemente entre o vidro e os lipídios da membrana celular. O eletrólito dentro da pipeta pode ser conduzido em fluido contínuo com o citoplasma ao levar-se um pulso de pressão ao eletrólito, com o objetivo de romper o pequeno caminho da membrana circundada pelo aro da pipeta (gravação de célula completa). Alternativamente, a continuidade iônica pode ser estabelecida ao perfurar o caminho permitindo aos agentes porosos exógenos dentro do electrólito inserirem-se no caminho da membrana (gravação de caminho perfurado). Finalmente, o caminho pode ser deixado intacto (gravação de caminho). O eletrofisiologista pode escolher não inserir numa célula única, deixando em alternativa ponta do eletrodo em continuidade com o espaço extracelular. Se a ponta for suficientemente pequena, esta configuração pode permitir a observação indireta e gravação do potencial de ação de uma célula única, o que é denominado gravação de unidade celular. Dependendo da preparação e posicionamento preciso, uma configuração extracelular pode registara atividade de várias células vizinhas simultaneamente, sendo por isso denominada gravação multicelular.

À medida que o tamanho do eletrodo aumenta, o poder de resolução decresce. Eléctrodos maiores são sensíveis apenas à atividade da rede neuronal de várias células, denominados campos de potencial locais. Eletrodos ainda maiores, como uma agulha não isolada e eletrodos de superfície usados por neurofisiologistas clínicos e cirurgiões são sensíveis apenas a certos tipos de atividade síncrona dentro das populações de milhões de células.

Outras técnicas eletrofisiológicas clássicas incluem a gravação e amperometria de canal (iônico) singular.

Técnicas eletrofisiológicas ópticas

As técnicas eletrofisiológicas ópticas foram criadas por cientistas e engenheiros para superar uma das maiores limitações das técnicas clássicas. As técnicas clássicas permitem a observação de atividade elétrica a aproximadamente num ponto único dentro de um volume de tecido. Essencialmente, as técnicas clássicas singularizam a distribuição do fenômeno. Interesse na distribuição espacial da atividade bioelétrica impeliu ao desenvolvimento de moléculas capazes de emitir luz, em resposta ao seu ambiente eléctrico e químico. Exemplos são as tintas sensíveis à voltagem e às proteínas fluorescentes. Após induzir um ou mais compostos no tecido via perfusão, injeção ou expressão genética, pode ser observada e gravada a distribuição eléctrica em uma ou duas dimensões.Muitas leituras eletrofisiológicas têm nomes específicos, como:

• Audiologia: para o sistema auditivo
• Eletrocardiografia: para o coração
• Eletroencefalografia: para o cérebro
• Eletrocortigrafia: para o córtex cerebral
• Eletromiografia: para os músculos
• Eletrooculografia: para os olhos
• Eletroretinografia: para a retina
• Eletroantenografia: para os receptores olfactórios de artrópodes.

Eletrofisiologia da audição

A pesquisa dos Potenciais Evocados Auditivos (PEA) é um método objetivo utilizado para avaliar a atividade neuroelétrica da via auditiva desde o nervo até o córtex cerebral, em resposta a um estímulo acústico ou elétrico.

A avaliação da via auditiva central pode ser realizada por meio de testes eletrofisiológicos, também denominados potenciais evocados auditivos, que são respostas bioelétricas frente à estimulação acústica. Estes potenciais evocados auditivos podem ser classificados em precoces, médios e tardios.

As duas principais razões para a utilização destes testes são: determinar o limiar de detecção do sinal acústico e inferir sobre a integridade funcional e estrutural dos componentes neurais das vias auditivas.

Potencial Evocado Auditivo de Tronco Encefálico (PEATE)

O Potencial Evocado Auditivo de Tronco Encefálico, também conhecido como Audiometria de Tronco Encefálico (ABR, auditory brainstem response), ou ainda, brainstem evoked response audiometry (BERA) é o teste eletrofisiológico mais utilizado na prática audiológica. A resposta pode ser observada nos primeiros 8 milissegundos (ms) após a apresentação do estímulo acústico, originando-se no nervo auditivo e nas vias auditivas do tronco encefálico.

Alguns conceitos são importantes para o entendimento dos potenciais e sua análise, como: latência absoluta, sendo o intervalo passado entre o início do estímulo e a resposta da onda, e latência interpico, o intervalo de tempo decorrido entre duas ondas.

O potencial desse exame é registrado através de sete ondas representadas por algarismos romanos, dentre cada uma refere-se ao ao seu local de geração. As ondas I e II são geradas no nervo coclear, a III nos núcleos cocleares, a IV e V no lemnisco lateral superior ipsi e contralateral, e a VI e VII no mesencéfalo e/ou tálamo. Sendo que dentre todas, as ondas I, III e IV oferecem parâmetros essenciais para interpretação do PEATE, já que são mais proeminentes no traçado e fáceis de identificar. Quanto às latências interpicos obtêm-se I-III (atividade entre o nervo auditivo e tronco encefálico baixo), III-V (atividade do tronco encefálico alto) e I-V (atividade desde o nervo auditivo até os núcleos e tratos do tronco encefálico).

Os parâmetros que devem ser considerados no traçado são: a presença das ondas I. III e V; replicabilidade da latência de cada componente; latência absoluta das ondas I, III e V; latência interpicos I-V, I-III e III-V; amplitude da onda V em relação à amplitude da onda I; diferença interaural da latência interpico I-V ou da latência da onda V.

É visto que o processo maturacional interfere no resultado do exame, pois a depender da idade as latências das ondas do PEATE mudam, principalmente, em recém nascidos que passam por modificações significativas durante seu amadurecimento nos primeiros anos de vida. Isso ocorre, pois o tronco encefálico aumenta de tamanho entre a 21º semana de vida fetal e o primeiro ano de vida, chegando a triplicar. Já até o terceiro ano de vida a via auditiva continua aumentando, decorrente do aumento do diâmetro, logo, quanto maior o tamanho dessas vias, menor são os valores dos intervalos interpicos entre as ondas. Por esse motivo durante o primeiro ano de vida os valores de latência dos potenciais em RN são maiores se comparados com à de um adulto, pois, estão em fase de crescimento.

Potencial Evocado Auditivo de Média Latência (PEAML)

O Potencial Evocado Auditivo de Média Latência (PEAML) consiste em uma série de ondas com pico de voltagem positivas (P) e negativas (N) que seguem o PEATE, presentes no período entre 10 a 80 ms após a estimulação acústica em uma sequência representados alfabeticamente minúsculas que incluem os componentes Po, Na, Pa, Nb, Pb e Nc . Esse potencial permite a investigação da integridade da via auditiva central e sensibilidade auditiva tanto para adultos quanto para as crianças .

Em geral, as respostas do PEAML são analisadas quanto à latência das ondas em milissegundos (ms) e a amplitude em microvolts. A latência corresponde à velocidade do processamento auditivo ao longo da via auditiva, a amplitude por sua vez, é a atividade elétrica em nível de córtex gerada como resultado da estimulação auditiva.

Tendo sua origem em áreas primárias do córtex auditivo, a resposta de média latência possui múltiplos sítios geradores na via talamocortical, via essa relacionada as habilidades auditivas primárias (discriminação e figura fundo) e as não primárias (atenção, memória e integração sensorial). A onda que representa atividade neural em nível talâmico podendo ser identificada desde o nascimento é a onda Na. A onda Pa é, geralmente, a mais robusta podendo ser comparada com a onda V do PEATE, refletindo assim, a atividade das radiações talamocorticais e do córtex auditivo primário.

As características do sinal acústico como o tipo, velocidade, duração e intensidade vão interferir precisamente na morfologia das ondas do PEAML, bem como a latência, amplitude e presença de artefatos. A interpretação dos potenciais auditivos devem levar em consideração fatores como o estado de alerta do paciente e o relaxamento, maturação neural do indivíduo e idade, uma vez que alguns estudos já apontam que a onda Na pode ser observada em bebês e lactentes e a onda Pa alcança valores mais próximos de adultos normo-ouvintes por volta dos 10 anos de idade . Alguns estudos mostram que há piora na resposta dos PEAML em pessoas idosas .

Potencial evocado auditivo de longa latência

O P300, potencial de longa latência mais utilizado clinicamente, é um potencial endógeno que possui geradores nas áreas primárias e secundárias do córtex auditivo e ocorre aproximadamente em 300 ms após a apresentação do estímulo acústico. É uma resposta objetiva relacionada a aspectos fundamentais da função mental (percepção e cognição), eliciado de forma consciente, em uma tarefa de discriminação entre estímulos acústicos diferentes (estímulos raros e frequentes). A geração deste potencial é determinada por algumas habilidades cognitivas envolvidas no processamento da informação, como a atenção, discriminação e memória.

Por que fazer o exame?

• Para avaliar a integridade do nervo auditivo até o tronco encefálico;
• Para Pesquisar o limiar auditivo eletrofisiológico;
• Para avaliar a audição, quando os demais testes audiométricos não são possíveis ou são inconclusivos, como pode ocorrer com adultos ou crianças não cooperativas, ou com comprometimento neurológico;
• Para avaliar a audição das crianças que apresentam risco de perda auditiva, devido a comprometimento neural;
• Para avaliar possível existência de tumor do nervo auditivo;
• Para identificar lesões cerebrais. Ex: esclerose múltipla, em combinação com outros exames;
• Para diagnosticar neuropatia auditiva, não evidenciada radiologicamente;
• Os recém-nascidos prematuros ou que possuem algum outro indicador de risco para a deficiência auditiva, deverão realizar a Triagem Auditiva
• Neonatal com esse procedimento;
• Nos pacientes em coma, para fazer o prognóstico neurológico e determinar se existe morte cerebral.

Como é realizado o exame?

• O exame não provoca dor ou incomodo e dura aproximadamente 30 – 40 minutos;
• As crianças pequenas e bebês devem estar dormindo ou sonolentos para que o exame possa ser realizado a contento;
• E necessário apresentar exame recente de audiometria tonal;
• No dia do exame, trazer o que o seu bebe precisa para dormir: chupeta, mamadeira, manta;
• O exame só será iniciado se a criança estiver dormindo e será interrompido caso ela acorde;
• Coloque seu bebe para dormir mais tarde e acordar mais cedo.
• Não deixe seu bebe dormir ate chegar na clinica.
• Com o paciente deitado, coloca-se os fones de ouvido, através dos quais são emitidos clicks sonoros.
• Eletrodos são colocados na testa e atrás das orelhas, para captar o registro das atividades elétricas evocadas pelos sons que saem dos fones de ouvido.
• O paciente e instruído a ficar quieto e o mais relaxado possível durante todo o exame, porque contrações musculares podem interferir no registro dos resultados.