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.http://www.santalucia.com.br/eletrofi.htm
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: sólidos condutores simples, como discos e agulhas (singulares ou matrizes, à exceção da ponta); traçados sobre placa de circuito, também isolados, à exceção da ponta; 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: organismos vivos; tecido excisado; células dissociadas de tecido excisado (vivo ou em cultura); células ou tecidos produzidos artificialmente; 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 eletrólito 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 Eletrocorticografia: para o córtex cerebral Eletromiografia: para os músculos Eletrooculografia: para os olhos Eletrorretinografia: 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 auditivo 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.Picton TW, Hillyard SA, Krausz HI, Galambos R. Human auditory evoked potentials. I. Evaluation of components. Electroencephalogr Clin Neurophysiol. 1974;36(2):179-90.
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.Kraus N, Kileny P, McGee T. Potenciais auditivos evocados de média latência (MLR). In: Katz J, editor. Tratado de audiologia clínica. 4a ed. São Paulo: Manole; 1999. p. 384- 402.
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.Matas CG, Leite RA, Gonçalves IC, Neves IF. Potencial evocado auditivo de tronco encefálico em indivíduos com perdas auditivas condutivas e neurossensoriais. Arq Int Otorrinolaringol. 2005;9(4):280-6.
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.Musiek FE, Lee WW. Potenciais auditivos de média e longa latência. In: Musiek FE, Rintelmann WF, editores. Perspectivas atuais em avaliação auditiva. Barueri: Manole; 2001. p. 239-56. Esse potencial permite a investigação da integridade da via auditiva central e sensibilidade auditiva tanto para adultos quanto para as crianças FRIZZO, ACF et al. Potenciais Evocados Auditivos de Média Latência: estudo em crianças saudáveis. Revista brasileira de otorrinolaringologia , v. 73, n. 3, pág. 398–403, 2007. Disponível em: <https://teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17140/tde-28092006-105527/publico/AnaFrizzo.pdf>. Acesso em: 28 mar. 2023..
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.OLIVEIRA, A. C. S. DE; REGAÇONE, S. F.; FRIZZO, A. C. F. Middle latency auditory evoked potential in child population. Journal of Human Growth and Development, v. 26, n. 3, p. 368, 2016.
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.CASTRO, A. R. R. DE et al. Potencial Evocado Auditivo de Média Latência (PEAML) em crianças e adolescentes brasileiros: revisão sistemática. Audiology - Communication Research, v. 20, n. 4, p. 384–391, 2015.
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.