innervation, control and electromyography of the urinary

8
Innervation, control and electromyography of the urinary bladder Citation for published version (APA): Kinder, M. V. (2001). Innervation, control and electromyography of the urinary bladder. Universiteit Maastricht. https://doi.org/10.26481/dis.20011130mk Document status and date: Published: 01/01/2001 DOI: 10.26481/dis.20011130mk Document Version: Publisher's PDF, also known as Version of record Please check the document version of this publication: • A submitted manuscript is the version of the article upon submission and before peer-review. There can be important differences between the submitted version and the official published version of record. People interested in the research are advised to contact the author for the final version of the publication, or visit the DOI to the publisher's website. • The final author version and the galley proof are versions of the publication after peer review. • The final published version features the final layout of the paper including the volume, issue and page numbers. Link to publication General rights Copyright and moral rights for the publications made accessible in the public portal are retained by the authors and/or other copyright owners and it is a condition of accessing publications that users recognise and abide by the legal requirements associated with these rights. • Users may download and print one copy of any publication from the public portal for the purpose of private study or research. • You may not further distribute the material or use it for any profit-making activity or commercial gain • You may freely distribute the URL identifying the publication in the public portal. If the publication is distributed under the terms of Article 25fa of the Dutch Copyright Act, indicated by the “Taverne” license above, please follow below link for the End User Agreement: www.umlib.nl/taverne-license Take down policy If you believe that this document breaches copyright please contact us at: [email protected] providing details and we will investigate your claim. Download date: 16 Jan. 2022

Upload: others

Post on 16-Jan-2022

4 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Innervation, control and electromyography of the urinary

Innervation, control and electromyography of theurinary bladderCitation for published version (APA):

Kinder, M. V. (2001). Innervation, control and electromyography of the urinary bladder. UniversiteitMaastricht. https://doi.org/10.26481/dis.20011130mk

Document status and date:Published: 01/01/2001

DOI:10.26481/dis.20011130mk

Document Version:Publisher's PDF, also known as Version of record

Please check the document version of this publication:

• A submitted manuscript is the version of the article upon submission and before peer-review. There canbe important differences between the submitted version and the official published version of record.People interested in the research are advised to contact the author for the final version of the publication,or visit the DOI to the publisher's website.• The final author version and the galley proof are versions of the publication after peer review.• The final published version features the final layout of the paper including the volume, issue and pagenumbers.Link to publication

General rightsCopyright and moral rights for the publications made accessible in the public portal are retained by the authors and/or other copyrightowners and it is a condition of accessing publications that users recognise and abide by the legal requirements associated with theserights.

• Users may download and print one copy of any publication from the public portal for the purpose of private study or research.• You may not further distribute the material or use it for any profit-making activity or commercial gain• You may freely distribute the URL identifying the publication in the public portal.

If the publication is distributed under the terms of Article 25fa of the Dutch Copyright Act, indicated by the “Taverne” license above,please follow below link for the End User Agreement:

www.umlib.nl/taverne-license

Take down policyIf you believe that this document breaches copyright please contact us at:

[email protected]

providing details and we will investigate your claim.

Download date: 16 Jan. 2022

Page 2: Innervation, control and electromyography of the urinary

Summary

139

Page 3: Innervation, control and electromyography of the urinary

Summary

The introduction of this thesis showed that thevoiding process (micturition) is a complicatedprocess not yet completely understood. Thecomplex biological situation as described in theliterature showed differences in anatomicalperception, for example, peripheral connections inhumans are not well understood, while thepossibilities for neuroanatomical and neurophysio-logical research are limited. Clinically, the currentdiagnostic techniques are unable to indicateselectively the origins of urinary tract dysfunction.Moreover, possibilities for electrical stimulation totest the integrity of neuronal pathways involved inmicturition control are limited.There is a variety of approaches in the study of themicturition process. Seemingly, a solution is todescribe the complex organisation by systemtheory, providing a foundation for the design ofmathemathical models. The basic principles ofmathematical modelling are easy to explain butdifficult to carry out. Considering the bladder and itsneuronal control as a black box, input/outputrelations can be studied. Unfortunately, only limitedtechniques are available to obtain quantitative datain human to model input/output relations. Onepromising tool to obtain new data on the functioningof the bladder muscle and its neuronal control invivo is urinary bladder smooth muscle electromyo-graphy (bladder EMG).

The literature review in Chapter one, on theneuronal innervation of the lower urinary tract andmechanisms that control the micturition cycle,focused on the concepts of four research groups.Their concepts were chosen for closer studybecause they seemed to be most complete. Oneuniform representation technique using flow chartswas introduced to visualize each concept. The flowcharts integrated neuro-anatomical architecture andcontrol mechanisms in three different stages of themicturition cycle: storage, voiding and end ofmicturition. Using flow charts, neuro-anatomicalarchitecture and elementary control mechanismswere compared.The results of this literature review were ratherdisappointing: no complete or generally acceptedmodel was available to describe the principles ofmicturition control. The central and peripheralnervous structures and connections said to beinvolved in micturition control were different andsometimes contradictory. This also held for the

control mechanisms which were thought responsiblefor a coordinated and succesful micturition cycle.On some occasions the control mechanismsproposed were in conflict with either neuro-anatomical knowledge, the principles of controltheory or both.An explanation for the differences in the concepts ofthe four research groups, which are named here bytheir most prominent worker, might be found indifferent scientific approaches used. De Groat (DeGroat, 1975; De Groat ef a/., 1979b; De Groat &Steers, 1990) included data from animal experi-ments to support parts of his description ofpathways and their function in human; Bradley(Bradley, 1974; Bradley ef a/., 1974) employed afunctional approach with his "loop-concept"; Blaivas'main article (Blaivas, 1982) was based on a clinicalstudy and Holstege (Holstege, 1989; Holstege &Griffiths, 1990; Griffiths ef a/., 1990) focused onsupraspinal nervous structures and connections.

In Chapter two again the neuronal innervation of thelower urinary tract and mechanisms that control themicturition cycle were discussed. At this point, acomplete and detailed review of the central andperipheral nervous structures and connectionsinvolved in the control of the lower urinary tractseemed difficult to provide due to the complexbiological situation, the limitations of the researchtools available and equivoque anatomicalnomenclature used in literature. An integrativeapproach using (neuro-)anatomy, (neuro-)physiol-ogy and control theory was chosen to model astate-of-the-art qualitative controller of the lowerurinary tract, clearly showing possible gaps inpresent knowledge.A neuro-anatomical basis of peripheral pathways,central connections and interconnecting celgroupswas described. It was found that not all the nervousstructures and connections, involved in the controlof the uropoetic system, had been identified as suchyet. The linking up between several nervousstructures (e.g., the presence of central andperipheral relay stations) was not completely clear.The function of the neuroanatomical organization inmicturition control was described, using neuro-physiological data and principles of control theory.Some control mechanisms active during the mictu-rition cycle could still not be revealed in detail.Crucial questions on the neuronal innervation of thehuman uropoetic system and the control

140

Page 4: Innervation, control and electromyography of the urinary

SUMMARY

mechanisms active during the micturition cycleremained. Applications of this qualitative controlmodel for mathematical modelling, e.g., neuralnetwork simulations, were described. Futureresearch should focus on the white spots in presentknowledge.

In Chapter three bladder smooth muscle electro-myography as described in the literature over thepast 50 years was evaluated. The methodsdescribed in literature did not differ on essentialpoints: signals were recorded in living mammalswith extracellular electrodes that contacted thebladder directly, while bladder contractions andemptying were evoked. One of the problems withthese methods was the separation of very smallextracellular signals, reflecting actual membranepotential changes of detrusor smooth muscle cells,from the large electromechanical artefact caused byelectrode movement as the tissue contracts. Noadequate control experiments were described inthese studies to determine to what extent movementof the bladder to the electrode(s) were responsiblefor the signals recorded. It was concluded that, infuture studies with similar set-ups, the discrimi-nation between electrical detrusor activity andsignal components from other sources would remaindifficult, in spite of appropriate recording equipmentand data-analysis, because amplitude, frequencyand shape of electrical detrusor activity recorded bythese methods were still unknown. Reliable bladderEMG had not been achieved yet.Based on the problems found, a new strategy ondetrusor electromyography was formulated inChapter three. In an animal set-up with rabbitsseveral unwanted signal sources were excludedbeforehand by a cervical dislocation and excision ofthe heart just prior to the recordings, while bladdercontractility remained intact. No contractions of theisovolumetric bladder were evoked by any stimulus.A large area (± 37 mm x 37 mm) of the detrusormuscle was mapped with 240 electrodes (flatcircular silver electrodes, d=0.3 mm each) that wereplaced against the serosal bladder surface in sixrabbits.

Consistent results in all six animals showed arepetitive spike pattern on multiple electrodes with arepetition frequency of 1.2 Hz. Spikes were triphasicand had a mean duration of 0.47 s (STD=0.15 s,n=40) and a mean amplitude of 0.29 mV (STD=0.07mV, n=40). On adjacent electrodes a time shiftbetween the spikes was found, suggesting thepropagation of electrical activity across the detrusorsurface. The maximum conduction velocity of anarbitrary spike front in the direction of propagationwas approximately 30 mm/s. In two animals, slow

waves were found on the edge of the highpass filtersetting of 0.7 Hz.Extensive control experiments were executed tovalidate the set-up and to interpret the dataobtained from the animal experiments. The bladderwas still able to contract thirthy minutes postmortem. The heart, as a distant signal source,generated a signal that was present on allelectrodes and showed no detectable time shift fromone electrode to any other. Motion imposed on theelectrodes relative to the bladder wall did notreproduce the slow waves and spikes found in theanimal experiments. The control experimentssupported that the results of the animal experimentsshowed electrical activity from the detrusor muscleitself. With the experimental set-up described,nearly artefact free detrusor EMG could berecorded. An electromyographic map of aconsiderable detrusor smooth muscle area could beobtained.

The three dimensional registration of mechanicalbladder activity using polystyrene fluorescentspheres in chapter four showed that duringspontaneous activity random shortening andelongation occurred simultaneously and seperatelyacross the bladder wall for the two principal strainsthat were distinghuished. After extraduralstimulation of sacral nerve S2 the principal strainssynchronised in time in such a way that both strainsrepresented shortening or both representedelongation. The study indicated that one and thesame bladder wall area passed through phases ofshortening followed by elongation and vise versa.The applied technique allowed to identify localareas of shortening and elongation in the intactbladder wall /n wVo.

Recording of the spontaneous bladder EMG in theliving rabbit in Chapter five was performed using anisovolumetric bladder without chemical or electricstimulation. Mechanical intervention was the onlyparameter that was changed, either by lifting thebladder out of the abdomen, or by rapid filling. Thisinduced stretch in the urinary bladder and wasreflected in the bladder electromyograms. Thespontaneous electromyograms consisted of singlespikes and bursts (2-20 spikes) but not ofcontinuous activity. A trifasic spike shape wasnoted. Small (2-5) spike bursts and large bursts (5-20) were discerned; small bursts did not propagateacross electrodes, large bursts did and were able toorganise. Spontaneous EMG was both related tocontraction and relaxation. Stretch inducedelectromyograms were characterised by continuousactivity on all electrodes. These spikes had an

141

Page 5: Innervation, control and electromyography of the urinary

elongated third phase when compared to the spikesof spontaneous activity. This chapter contained aconcept in which the continuous activity was notunequivocally related to muscle shortening. In thisconcept, the current stress and strain situation ofthe bladder tissue could explain muscle fiberelongation upon the appearance of electricalactivity.

In the addendum to chapter 5, topics werediscussed that are related to the unchangedexperimental approach several research groupsnowadays choose for urinary bladder EMG despiteof the problems known for over the past 50 years.

In Chapter six a new method for human bladderelectromyography was proposed, keeping in mindthe biological and technical limitations as describedin Chapter three. No convincing correlation ofhuman bladder EMG to simultaneously measuredintravesical pressure had been reported in theliterature sofar. Aim of Chapter six was toinvestigate whether bladder EMG could beperformed non-invasively with Ag-AgCI surfaceelectrodes that were placed on the abdominal skinof volunteers. Two male and three female healthyvolunteers had been recruited. Bipolar electrodesignals were obtained in a diagonal, vertical andhorizontal direction of the abdominal electrodes.Electromyography was performed simultaneouslywith urodynamic free flow and pressure flowstudies. Recordings were made with both a full andempty bladder at rest and during micturition itself.Control experiments were conducted with a fullbladder at rest and comprised coughing, abdominal

straining, contraction of the pelvic floor and thesubsequent lifting of each leg.This new method showed that voiding wasaccompanied by a slow voltage change in bipolarelectrode signals. Slow voltage changes during atleast one bladder contraction were found more orless pronounced in all five volunteers. The contribu-tion of abdominal and other striated muscle activityto the bipolar electrode signals could clearly bedistinguished from the slow voltage changes thatseemed related to voiding. Free flowmetry showedthat the electrical activity picked up by the abdomi-nal electrodes was related to bladder emptying. Inpressure/flow studies a relation between the electri-cal activity and the detrusor pressure was found.However, consecutive micturitions in the samevolunteer did not always result in similar unequivo-cal electrode signals.The present results suggested that the slow voltagechanges found during bladder contraction might besummed membrane potential changes of bladdermuscle cells, but this concept needs further testing.Validation of the method remains to be established.

In the Discussion, sense and nonsense abouturinary bladder EMG was discussed. The idea putforward in 1976 that the real bladder EMG is mostclear in a frequency range of 10-40 Hz comes up inmost contemporary discussions on bladder EMG.An analysis was conducted that questions this ideain its fundament and it was shown that EMG signalsat frequencies below 10 Hz can be identified assuch clearly in the rabbit. Finally, effects ofHypnorm® on bladder EMG were demonstrated.

142

Page 6: Innervation, control and electromyography of the urinary

Samenvatting

SAMENVATTING

De inleiding van dit proefschrift geeft aan dat wenog niet helemaal begrijpen hoe de plascyclus (demictiecyclus) precies werkt. In de literatuur wordteen moeilijke biologische situatie geschetst, dieduidelijke verschillen in de anatomische perceptievan de werkelijkheid laat zien (zo is er bijvoorbeeldonduidelijkheid over de perifere verbindingen).Daarbij zijn de mogelijkheden tot neuroanatomischen neurofysiologisch onderzoek bij de mens ergbeperkt.Er kan een groot aantal benaderingen gekozenworden om de mictiecyclus beter te bestuderen.Een mogelijkheid is om de complexe organisatie tebeschrijven met behulp van systeem theorie,waarmee een basis gelegd kan worden voor hetontwerp van wiskundige modellen. De basis-principes van wiskundig modelleren zijn eenvoudiguit te leggen, maar vaak moeilijk uitvoerbaar.Wanneer we de blaas en zijn zenuwbesturing bena-deren als een zwarte doos kunnen relaties tusseningangs- en uitgangssignalen gelegd worden.Helaas beschikt men slechts over een beperktaantal technieken om zulke ingangs/uitgangs-relaties bij de mens te kwantificeren. Eenveelbelovende methode om nieuwe, qualitatieve enkwantitatieve gegevens over het in vivo functio-neren van de blaasspier en zijn zenuwbesturing teverkrijgen is blaas elektromyografie (blaas EMG).

In het literatuuroverzicht van Hoofdstuk een, overde innervatie van de lagere urinewegen en demechanismen die de mictiecyclus regelen, lag denadruk op de concepten van vier onderzoeks-groepen. Hun concepten werden uitgekozen voornadere analyse, omdat ze het meest compleet lekente zijn. In Hoofdstuk een werd een uniformerepresentatietechniek op basis van stroomdiagram-men geintroduceerd, waarmee elk conceptgevisualiseerd kon worden. In de stroomdiagram-men werd de neuroanatomisch architectuurgeintegreerd met regelmechanismen tijdens drieverschillende fasen in de mictiecyclus, te weten deurine opslag, de mictie en het einde van de mictie.De neuroanatomische architectuur en de elemen-taire regelmechanismen werden vervolgens metbehulp van de stroomdiagrammen met elkaarvergeleken.De resultaten van dit literatuuroverzicht warenteleurstellend: er bestond geen compleet ofalgemeen geaccepteerd model dat de sturing vande mictie beschreef. De centrale en perifere zenuw-

structuren en verbindingen, die betrokken zoudenzijn bij de sturing van de mictie, bleken verschillenden soms zelfs tegenstrijdig. Dit gold ook voor deregelmechanismen, die volgens de vier conceptenvoor een gecoördineerd en succesvol verloop vande mictiecyclus verantwoordelijk worden geacht. Ineen aantal gevallen waren de voorgestelderegelmechanismen in strijd met neuroanatomischekennis, met de basisprincipes van de regeltheorie,of met beiden.Een verklaring voor de verschillen in de conceptenvan de vier onderzoeksgroepen, die hier verdergenoemd worden naar hun meest bekendedeelnemer, ligt mogelijk bij het verschil inwetenschappelijke aanpak en perspectief. De Groatmaakte gebruik van dierexperimenten om delen vanzijn beschrijving over het verloop van zenuw-verbindingen en hun functie bij de mens teonderbouwen; Bradley ging uit van een functionelebenadering met zijn 'loop-concept; het belangrijksteartikel van Blaivas op dit gebied was gebaseerd opeen klinische Studie en Holstege legde zieh metname toe op supraspinale zenuwstructuren enverbindingen.

In Hoofdstuk twee werd opnieuw gekeken naar deinnervatie van de lagere urinewegen en demechanismen die het mictieprocess besturen. Hetgeven van een compleet en gedetailleerd overzichtvan de centrale en perifere zenuwstructuren enverbindingen die betrokken zijn bij de besturing vande lagere urinewegen werd met name bemoeilijktdoor de lastige biologische situatie, de beperkingenvan de beschikbare onderzoekstechnieken en deniet eenduidige nomenclatuur in de literatuur. Erwerd gekozen voor een geintegreerde aanpak,gebruik makende van de (neuro-)anatomie, de(neuro-)fysiologie en de regeltechniek, om te komentot een state-of-the-art kwalitatieve regelaar voor delagere urinewegen, waarbij de hiaten in de huidigekennis duidelijk naar voren zouden komen.Als resultaat werd er een neuroanatomische basisvan perifere zenuwverbindingen, centrale verbin-dingen en aan elkaar gerelateerde celgroepengegeven. Naar voren kwam dat niet alle zenuw-structuren en verbindingen die betrokken zijn bij debesturing van het uropoetisch systeem als zodanigkonden worden geidentifieeerd. De verbindingentussen diverse zenuwstructuren, bijvoorbeeld waarhet gaat om de aanwezigheid van centrale enperifere tussenstations, bleken niet helemaal

143

Page 7: Innervation, control and electromyography of the urinary

duidelijk. De functie van de neuroanatomischeorganisatie in de mictiebesturing werd beschreven,gebruik makend van neurofysiologische gevens envan principes uit de regeltechniek. Enkeleregelmechanismen die geactiveerd worden tijdensde mictiecyclus konden nog steeds niet tot in detailworden ontrafeld. Belangrijke vragen over dezenuwinnervatie van het menselijke uropoetischesysteem en de regelmechanismen die actief zijntijdens de mictiecyclus bleven onbeantwoord.Mogelijke toepassingen van dit qualitatieve modelvoor wiskundige modellering, bijvoorbeeld voorneurale netwerk simulaties, werden beschreven.Toekomstig onderzoek zou zieh moeten richten opde hiaten in onze kennis.

In Hoofdstuk drie werd de gladde blaasspierelektromyografie zoals deze in de laatste vijftig jaarin de literatuur is beschreven, nader geevalueerd.De meetmethoden die in de literatuur werdenbeschreven verschilden op een aantal belangrijkepunten nauwelijks van elkaar: Signalen werdengemeten in levende zoogdieren met behulp vanextracellulaire elektroden die direct kontakt maaktenmet de blaaswand, terwijl blaascontracties enlediging werden opgewekt. Een van de Problemendaarbij bleek het onderscheid tussen de erg kleineextracellulaire Signalen, die veroorzaakt wordendoor verandering in de membraanpotentiaal van degladde detrusor spiercellen, en de grote electro-mechanische artefact en die veroorzaakt wordendoor bewegingen van de elektrode längs deblaaswand tijdens spiercontractie. In deze studieswerden geen afdoende controle experimentenbeschreven waarmee de bijdrage van blaas-bewegingen ten opzichte van de elektrode aan degemeten Signalen bepaald zou kunnen worden.Geconcludeerd werd, dat bij toekomstige studiesmet een vergelijkbare proefopzet het onderscheidtussen elektrische detrusor activiteit en signaalcomponenten van andere origine moelijk te makenzou zijn, omdat de amplitude, frequentie en de vormvan de elektrische activiteit zoals gemeten met dezemethoden nog steeds onbekend waren. Betrouw-baar blaas EMG was nog niet gerealiseerd.Gebaseerd op deze Problemen werd er inHoofdstuk drie een nieuwe Strategie voor detrusorelektromyografie geformuleerd. In een dierexperi-mentele opzet met konijnen werden verscheideneongewenste signaalbronnen bij voorbaat uitge-schakeld door een cervicale dislocatie en excisievan het hart kort voor de metingen uit te voeren,terwijl de contractiliteit van de blaas behoudenbleef. Er werden geen contracties van deisovolumetrische blaas opgewekt door welkestimulus dan ook. De elektrische activiteit over een

aanzienlijk gebied van de blaasspier (ongeveer 37mm bij 37 mm) werd in kaart gebracht door 240meetelektroden (platte, cirkelvormige elektroden,d=0.3 mm elk) tegen de serosale blaaswand teplaatsen.Consistente resultaten in alle zes dieren lieten eenrepeterend potentiaal patroon zien op meerdereelektroden met een repeteer frequentie van 1.2 Hz.De Potentialen waren trifasisch in hun verschijningen hadden een gemiddelde duur van 0.47 s(STD=01.5 s, n=40) en een gemiddelde amplitudevan 0.29 mV (STD=0.07 mV, n=40). Opaangrenzende elektroden werd een tijdsverschui-ving tussen de Potentialen geconstateerd, hetgeeneen propagatie van elektrische activiteit over hetblaasoppervlak suggereerde. De maximalegeleidingssnelheid van een willekeurig potentiaal-front in de richting van propagatie bedroegongeveer 30 mm/s. In twee beesten werden tragegolfpotentialen gevonden op de rand van hethoogdoorlaatfilter, dat zijn -3 dB punt bij 0.7 Hz had.Uitvoerige controle experimenten werden uitgevoerdom de proefopzet te valideren en de meetgegevensvan de dierexperimenten te interpreteren. De blaaswas ook na dertig minuten post mortem nog totcontracties in Staat. Het hart, als afgelegensignaalbron, genereerde een signaal dat zieh opalle electroden tegelijkertijd manifesteerde enwaarbij geen tijdsverschuiving over de electroden teconstanteren viel. Opgelegde beweging van deelektroden ten opzichte van de blaaswandresulteerde niet in de Potentialen die tijdens dedierexperimenten gevonden werden. De controleexperimenten bevestigden dat de resultaten van dedierexperimenten daadwerkelijk elektrische activiteitvan de blaasspier zelf lieten zien. Met debeschreven proefopzet konden vrijwel artefact vrijedetrusor elektromyogrammen verkregen worden.Een elektromyografische afbeelding van eenaanzienlijk detrusor areaal kon worden verkregen.

De drie dimensionale registratie van mechanischeblaas activiteit in Hoofdstuk vier met behulp vanpolystyreen fluoriseerende bolletjes liet zien dattijdens spontane activiteit willekeurige verkortingenen verlengingen samen en afzonderlijk verspreidover de blaaswand voorkwamen voor de tweeonderscheiden hoofdrekken. Bij extraduraleelektrische stimulatie van de sacrale zenuw S2 trader synchronisatie op tussen de twee hoofdrekken,zodanig dat beide hoofdrekken tegelijkertijd ofverkorting, danwel verlenging lieten zien. DezeStudie gaf aan dat een en hetzelfde gebied op deblaaswand een fase van verkorting gevolgd dooreen fase van verlenging en vice versa konondergaan. De toegepaste methode maakte het

144

Page 8: Innervation, control and electromyography of the urinary

SAMENVATTING

mogelijk locale gebieden van verkorting enverlenging op de intacte blaaswand in vivo te her-kennen.

De registratie van spontane blaas elektromyogram-men in het levende konijn in Hoofdstuk vijf werduitgevoerd met een isovolumetrische urineblaaszonder enige chemische of elektrische stimulatietoe te passen. Mechanische manipulatie was deenige parameter die met opzet gevarieerd werd,hetzij door de blaas uit het abdomen op demeetelektrode te tillen, dan wel door de blaas snelte vullen. Dit induceerde rek van de urineblaas,hetgeen zichtbaar was in het blaas EMG. Despontane blaas elektromyogrammen waren opge-bouwd uit enkele Potentialen en potentiaalsalvo's(2-20 potentialen), maar niet uit continue activiteit.Een trifasische potentiaal vorm werd geconstateerd.Korte (2-5) potentiaalsalvo's en lange salvo's (5-20)konden worden onderscheiden; korte slavo'spropageerden niet over de elektroden, lange salvo'spropageerden wel en konden zieh organiseren inspecifieke patronen. Spontaan blaas EMG wasgerelateerd aan zowel contractie als relaxatie. Rekgeinduceerde elektromyogrammen werden gekarak-teriseerd door continue potentiaal activiteit op alleelektroden. Deze potentialen hadden een verlengdederde fase in vergelijking tot de potentialen van despontane activiteit. Dit hoofdstuk bevatte eenconcept waarmee de continue activiteit niet enkelaan spier verkorting gerelateerd werd. In dit conceptwaren de momentele spannings- en reksituatie vanhet blaasweefsel bepalend voor de uiteindelijkespiervezelverlenging bij het opkomen van elektri-sche activiteit.

In het addendum bij Hoofdstuk vijf werden onder-werpen bediscussieerd die betrekking hebben op deonveranderde, traditionele proefopzet waarmeeverschillende onderzoeksgroepen tot op hedenelektromyografie van de urineblaas bedrijven,ondanks de gemelde problemen uit de literatuur metbetrekking tot deze traditionele opzet.

In Hoofdstuk zes werd een nieuwe meetmethodegeintroduceerd voor humane blaaselektromyografie,rekening houdende tijdens het ontwerpen met debiologische en technische beperkingen zoals die inHoofdstuk drie beschreven zijn. Tot op dat momentwas in de literatuur geen overtuigend verbandaangetoond tussen het humane blaas EMG en desimultaan gemeten intravesicale druk. Het doel vanHoofdstuk zes was om te onderzoeken of blaas

EMG niet-invasief kon worden uitgevoerd met Ag-AgCI oppervlakte elektroden, vastgelijmd op deabdominale huid van vrijwilligers. Twee mannelijkeen drie vrouwelijke gezonde vrijwilligers werdengerekruteerd. Bipolaire elektrodesigalen werdenverkregen in diagonale, verticale en horizontalerichting van de abdominaal aangebrachteelektroden. Electromyografie werd simultaan uitge-voerd met een vrije urinestroom en druk/urine-stroom metingen. Registraties werden uitgevoerd bijeen voile en lege blaas in rust en tijdens de mictiezelf. Controle metingen met een voile blaas in rustomvatten: hoesten, aanspanning van abdominalespieren en van de bekkenbodem en het achtereen-volgens afzonderlijk optillen van elk been.Deze methode liet zien dat mictie samenging meteen langzame potentiaal verandering in bipolairesignaalafleidingen. Zulk een langzame potentiaalverandering was in alle vijf vrijwilligers bij tenminsteeen mictiecontractie meer of minder uitgesprokenaanwezig. De bijdrage van abdominale en anderedwarsgestreepte musculatuur aan de bipolaireelektrode afleidingen kon makkelijk worden onder-scheiden van de langzame potentiaal veranderingendie klaarblijkelijk aan de mictie gerelateerd waren.Vrije urinestroom metingen lieten zien dat deelektrische activiteit gemeten door de abdominaleelektroden gerelateerd waren aan blaaslediging. Indruk/urinestroom metingen kon een verband wordenherkend tussen elektrische activiteit en deblaasdruk. Echter, achtereenvolgende micties vaneenzelfde vrijwilliger resulteerden niet elke keer indezelfde eenduidige elektrode Signalen.De gepresenteerde resultaten suggeerden dat delangzame potentiaalveranderingen die tijdensblaascontractie optreden een sommatie vanmembraan potentiaal veranderingen van gladdeblaasspiercellen zouden kunnen zijn, maar ditconcept behoeft verdere bewijsvoering. Validatievan deze meetmethode dient nog te worden gereali-seerd.

In de Discussie werd vooral ingegaan op een ideeuit 1976, dat in de meeste hedendaagse discussiesover blaas EMG wel weer naar voren wordtgebracht, namelijk dat het 'echte' blaas EMG hetmeest duidelijk tot uiting komt in een frequentiebereik van 10 tot 40 Hz. In een grondige analysewerd deze misvatting weerlegd en aangegeven dathet zwaartepunt van het EMG signaal in het konijnonder de 10 Hz ligt en als zodanig duidelijkherkenbaar is. Tot slot werden effecten vanHypnorm® op het blaas EMG gedemonstreerd.

145