Neurofisiología del desarrollo y la maduración del sistema nervioso

XL REUNIÓN ANUAL DE LA SENFC
Neurofisiología del desarrollo y la maduración
del sistema nervioso periférico
A. García-García, J. Calleja-Fernández
NEUROPHYSIOLOGY OF THE DEVELOPMENT AND MATURATION OF THE PERIPHERAL NERVOUS SYSTEM
Summary. Introduction. Peripheral nerve maturation accounts during fetal life and infancy and varies with age. Nerve conduction
studies are a objective procedure to investigate the development of the motor and sensory nerves. Method. We present a review
of peripheral nervous system maturation studies in infancy, including our normal control group of infants from 1 week to 6 years
of age. Motor and sensory nerve conduction velocity at birth is about one-half that of the normal adults, increases very quickly
during the first year of life and reaches adult values between 3 and 5 years of age. All these electrophysiologic changes parallel
the increase in numbers of large myelinated fibres throughout infancy. Conclusions. Nerve conduction studies are an accurate
and no invasive method of evaluating the peripheral nerve maturation in paediatric population when motor and sensory functions
are particularly difficult to assess clinically. [REV NEUROL 2004; 38: 79-83]
Key words. Infancy. Maturation. Nerve conduction. Peripheral nerve.
INTRODUCCIÓN
Los estudios de conducción nerviosa periférica tienen un interés
especial en la infancia, dada la dificultad en el examen clínico del
sistema nervioso periférico (SNP) en esta etapa de la vida. Además, permite evaluar el estado de maduración de las fibras nerviosas motoras y sensitivas, en particular, del proceso de mielinización. En 1948, Hodes concluyó que ‘la velocidad de conducción
motora de los niños era similar a la del adulto’ [1]. Acertó porque
los niños que estudió eran mayores de 5 años, y a esta edad la
mielinización del SNP es prácticamente completa [2].
A partir de 1960, cuando Thomas y Lambert describieron la
curva de maduración normal de la velocidad de conducción motora (VCM) del nervio cubital en los primeros años de vida, comenzaron a aplicarse en la clínica estos estudios [1]. Presentamos
una revisión de los trabajos que existen en la bibliografía, que
incluye el que realizó nuestro propio grupo como control durante
los cinco primeros años de vida, es decir, durante la etapa posnatal
de la maduración de la conducción nerviosa periférica.
definida por el denominado ‘factor de conversión’. En las fibras
de calibre grueso es de 5 a 6 m/s por cada micra de diámetro. La
velocidad de conducción también aumenta con un mayor grosor
de la vaina de mielina; la máxima velocidad se alcanza cuando
el coeficiente g (diámetro del axón/diámetro de la fibra) tiene
valores entre 0,6 y 0,7 [4]. Por último, la velocidad de conducción es mayor si aumenta la distancia internodal. Este factor,
como el grosor de la vaina mielínica, es proporcional al diámetro de la fibra nerviosa. La relación entre la distancia internodal
y el diámetro del axón es óptima cuando su valor se encuentra
entre 100 y 200, lo que ocurre en la mayoría de las fibras mielínicas normales. Esta proporción aumenta durante toda la primera década [4,5].
Ahora bien, aunque la mielinización comienza simultáneamente a lo largo de toda la fibra nerviosa, tanto la distancia internodal como el grosor de la fibra nerviosa presentan una gran
variabilidad en el recién nacido, que va disminuyendo al avanzar
el proceso madurativo del SNP [6].
RESEÑA HISTOLÓGICA Y FISIOLÓGICA
PROCEDIMIENTOS ELECTROFISIOLÓGICOS
El proceso de mielinización del SNP comienza en la 15.ª semana
de gestación, es similar intrauterina o extrauterinamente, y concluye aproximadamente a los 5 años de edad. El histograma de
fibras del nervio sural en el recién nacido a término es unimodal,
y el mayor diámetro de las fibras tiene la mitad que las del adulto.
Antes de alcanzar el primer año de vida, un 35% de las fibras
mielínicas son gruesas (diámetro de 8 µm o mayor) y a los dos años
el histograma es bimodal. Aunque el diámetro de las fibras gruesas
aumenta durante toda la primera década, al alcanzar los 5 años de
edad el histograma de fibras es ya muy similar al del adulto [3].
En las fibras mielínicas existe una relación casi lineal entre
la velocidad de conducción y su diámetro externo, que viene
En primer lugar, hay que considerar dos factores que pueden
influir en la obtención de los parámetros electrofisiológicos: la
temperatura corporal y la medida de las distancias. Cuando la
temperatura cercana al nervio es inferior a 36 ºC, la velocidad
de conducción nerviosa desciende 2 m/s/ºC y la latencia motora
distal (LMD) aumenta 0,3 ms/ºC. Si se mantiene una temperatura cutánea de 34 ºC, la temperatura cercana al nervio alcanza
los 36 ºC, por lo que el resultado es correcto; si no, es preciso
calentar la extremidad o aplicar el factor de conversión de temperatura. No obstante, la variación de temperatura en los recién
nacidos no es un factor tan influyente en la conducción nerviosa
como en los adultos, y el gradiente de temperatura en las extremidades es menor [1]. La medida de las distancias entre el punto
de estimulación y de registro sí tiene un interés especial en la
infancia, al tratarse de segmentos más pequeños que en el adulto, cuya influencia en los resultados, por tanto, es mayor. De
hecho, un error de 1 cm en la medida del antebrazo o la pierna
en un neonato altera la velocidad de conducción en un 15% [7].
Además, debido a la variación en longitud según la edad, en la
infancia es necesario corregir el valor de las LMD a una deter-
Recibido: 28.10.03. Aceptado: 12.11.03.
Servicio de Neurofisiología Clínica. Hospital Universitario Marqués de
Valdecilla. Santander, Cantabria, España.
Correspondencia: Dr. Antonio García. Servicio de Neurofisiología Clínica.
Hospital Universitario Marqués de Valdecilla. Avda. Valdecilla, s/n. E-39008
Santander (Cantabria). E-mail: nflgga@humv.es.
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minada distancia (p, ej., con la fórmula de Slomic et al) como
recomiendan Wagner y Buchthal [5].
Algunos estudios de conducción nerviosa infantil se han
realizado con electrodos de aguja [5,8]. Sin embargo, por ser
más cómodo y no precisar de la colaboración del niño, el procedimiento actual que más se emplea en la infancia es el no
invasivo, mediante electrodos de superficie, tanto para la estimulación nerviosa como para el registro del potencial motor
(PM) y el potencial sensitivo (PS). Además, como el registro del
PM se realiza habitualmente en músculos superficiales, su obtención con electrodos cutáneos representa mejor el número de
fibras activadas [9,10]. También, aunque el PS que se obtiene
ortodrómicamente en la superficie es de menor amplitud que
con el registro de aguja, presenta menos variabilidad intraindividual, circunstancia a tener muy en cuenta en estudios evolutivos infantiles [11,12]. Otro requisito es la disposición ‘monopolar’ de los electrodos para el registro del PS, pues refleja
mejor la suma de los potenciales de acción de la fibras nerviosas
que el método ‘bipolar’ [13]. Otra observación es que con el
registro ‘bipolar’ del PS los valores que se obtienen no pueden
intercambiarse con otros laboratorios si la distancia entre los
polos no es la misma [14]. Todos estos factores, junto a una
estandarización de las medidas de las amplitudes de los PM y PS
son importantes al diseñar exploraciones seriadas [11]. En cualquier caso, debe asegurarse una estimulación supramaximal, ya
que la excitabilidad de los nervios en el prematuro y el recién
nacido a término es menor que en el adulto [1].
En nuestro laboratorio de neurofisiología clínica hemos
obtenido las curvas de maduración de la VCM (nervios mediano, cubital, peroneal y tibial posterior) y VCS (nervios mediano
y tibial posterior), las LMD corregidas a una determinada distancia, las ondas F y los PM y PS en el estudio transversal de
un grupo control, formado por 92 niños de edades comprendidas entre 1 semana de vida y 6 años, con las directrices que se
han descrito anteriormente [15]. La edad que debe considerarse en los niños es la edad concepcional, definida como la duración de la gestación (edad gestacional) más los días de vida
posnatal [5].
MADURACIÓN DEL COMPONENTE
PERIFÉRICO MOTOR
Velocidad de conducción motora (VCM)
La VCM en los neonatos es independiente del peso al nacer y está
relacionada directamente con la edad concepcional, porque la
maduración de la VCM es similar intrauterina o extrauterinamente [1,5,16,17]. En prematuros de 23 a 27 semanas la VCM del
nervio mediano es de tan solo 9-11 m/s, con un rápido incremento
en las últimas semanas de la gestación [18,19]. Thomas y Lambert [1] observaron que el promedio de la VCM del nervio cubital
en prematuros de 36 semanas es de 21 m/s, y en los recién nacidos
a término de 28 m/s, es decir, ligeramente inferiores al 50% del
valor del adulto (60 m/s); los valores de éstos se alcanzan entre los
3 y 5 años de edad. Dichos autores consideraron que los valores
de la VCM estaban en consonancia con el desarrollo histológico
de las fibras nerviosas. Ulteriores investigaciones en la infancia
ofrecieron valores similares de VCM en otros troncos nerviosos
periféricos [5,16,18,20-26].
En nuestro grupo control también apreciamos que la VCM
del neonato era un 50% del valor del adulto, con un rápido incremento en los primeros meses de vida, de tal forma que el valor
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Figura 1. Curva de maduración posnatal de la VCM (m/s). Apréciese que el
máximo incremento ocurre en el primer año de vida. La VCM del nervio tibial
posterior llega a ser significativamente inferior a la VCM de los nervios mediano, cubital y peroneal. Comparación de medias NS: no significativo (en
ésta y las siguientes figuras, los resultados son del grupo control propio [15]).
Figura 2. Evolución de las latencias motoras distales corregidas a una
determinada distancia en los nervios de las extremidades inferiores.
Obsérvese cómo su valor disminuye en los primeros meses de vida,
coincidiendo con el período de mayor maduración de la VCM, para después
aumentar a partir de los 2-4 años.
medio alcanzaba el límite inferior del adulto al finalizar el año de
vida en los nervios peroneal y tibial posterior, y durante el segundo año de vida en los nervios mediano y cubital [15]. Esta circunstancia puede significar que el proceso madurativo del SNP
es más acelerado en los nervios de las extremidades inferiores
que en los de las superiores, como ocurre con el desarrollo motor
[16,20,25]. No hemos encontrado diferencias significativas en el
valor medio de la VCM de los nervios mediano, cubital y peroneal. Sin embargo, la VCM del nervio tibial posterior fue inferior
a la de los nervios mediano y cubital a partir de los seis meses,
e inferior también a la VCM del nervio peroneal a partir del año
de vida (Fig. 1) [15]. Esta circunstancia puede deberse a un trayecto anatómico menos directo en el nervio tibial posterior que
en el peroneal [21].
Latencias motoras distales (LMD)
En los estudios en los que se han obtenido las LMD sin corregir
a una determinada distancia, el valor en el recién nacido es
inferior al del adulto, debido a la menor longitud del segmento
explorado [7,16,24]. Sin embargo, cuando se obtienen las LMD
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Figura 3. Comportamiento de la latencia de la onda F en relación con la
maduración de la VCM (nervio mediano) y el crecimiento de la extremidad
superior (distancia entre la muñeca y Cv7). En el primer año de vida (período
A) la latencia de la onda F disminuye a pesar del crecimiento de la extremidad
debido al gran incremento de la VCM. Entre 1-3 años (período B) la latencia
de la onda F es prácticamente constante. A partir de los 3 años (período C)
la latencia de la onda F se incrementa paulatinamente, cuando ya casi ha
madurado la VCM, pero la extremidad continúa creciendo.
Figura 4. Curva de maduración posnatal de la VCS (m/s) de los nervios
mediano (dedo 3-muñeca) y tibial posterior (dedo 1-maléolo interno). Como
ocurre con la VCM, el máximo incremento de la VCS acontece durante el
primer año de vida.
corregidas a la misma distancia que en el adulto, se observa que
las del neonato son superiores a las del adulto [5,15,26]. Esta
circunstancia era de esperar porque, como ya hemos visto, la
VCM del neonato es la mitad que la del adulto. En nuestro grupo
control apreciamos, además, que el valor de las LMD decrece
sobre todo durante el primer año de vida (Fig. 2), lo que coincide
con el período de mayor incremento de la VCM [15]. Estos
resultados pueden explicar el comportamiento de la latencia
motora del nervio frénico, ya que la latencia decrece durante los
primeros meses de vida a pesar del aumento de la distancia entre
el punto de estimulación (fosa supraclavicular) y de registro
(diafragma) [27, 28].
Ondas F
Este parámetro apenas ha sido estudiado en el recién nacido y
la infancia. Misra et al (1989) describieron una distribución
bifásica en las latencias de las ondas F, al ser mayores en los
recién nacidos (1-28 días) y en los niños de dos a 12 años que
entre un mes y un año de vida [29]. Otros estudios apreciaron un
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incremento lineal de las latencias de las ondas F entre los seis
meses y los seis años de vida [24], e incluso que las latencias de
las ondas F permanecían prácticamente invariables durante los
tres primeros años de vida [25].
En el grupo control de nuestro laboratorio observamos un
comportamiento de este parámetro dependiente del crecimiento
longitudinal de la extremidad y del grado de maduración de la
VCM (Fig. 3). Durante el primer año de vida se da una disminución de las latencias que coincide con el período de mayor incremento de la VCM, el cual supera la influencia del crecimiento.
Después, hasta los 3 años de edad, las latencias permanecen estables, y a partir de esta edad crecen linealmente debido probablemente a que las extremidades siguen creciendo cuando ya apenas
aumenta la VCM [15]. La amplitud de la onda F se ha descrito que
es mayor en los recién nacidos y en los niños de corta edad por la
inmadurez del sistema nervioso [29].
Potenciales motores
La amplitud de los PM no se ha analizado sistemáticamente en los
estudios de maduración de la conducción nerviosa infantil y, en
general, incluso con un registro mediante electrodos de superficie, presenta una gran variabilidad. En el recién nacido, la amplitud y duración del PM son menores que en el adulto [1]. En la
eminencia tenar [16], la hipotenar [1], el pedio [24] y el abductor
del quinto dedo de la mano [16] la amplitud del PM se triplica a
lo largo de toda la primera década de la vida.
En coherencia con estos resultados, en nuestro grupo control las amplitudes del PM en los músculos tenar, hipotenar y
pedio de los neonatos tenían aproximadamente un tercio del
valor del adulto; sorprendentemente, la amplitud del PM del
músculo abductor del primer dedo del pie al nacer casi alcanzaba el 50% del valor del adulto, y a los dos años eran ya similares,
por lo que es un músculo de elección en los estudios electrofisiológicos en la infancia [15]. La morfología de los PM desde el
nacimiento es bifásica (negativa-positiva, con la mayor fase
negativa), excepto en la eminencia hipotenar, que puede tener
como variante normal un desdoblamiento del pico negativo,
hecho que debe tenerse en cuenta para evitar una interpretación
errónea [15].
MADURACIÓN DEL COMPONENTE
PERIFÉRICO SENSITIVO
Velocidad de conducción sensitiva (VCS)
Como ocurre con la VCM, la VCS en los neonatos está relacionada linealmente con la edad concepcional, con un incremento de
0,8 m/s/semana [5,7]. Entre las 33 y 43 semanas de edad concepcional, la VCS (dedo-muñeca) pasa de 17 a 25 m/s, por lo que a
término es ya cercana al 50% del valor del adulto, seguido de un
incremento más acusado durante el primer año de vida. La VCS
alcanza los valores del adulto entre los 3-5 años de edad, primero
en los miembros inferiores, como sucede también con la VCM
[15,25,26,30-33]. Ahora bien, si se comparan estadísticamente
las curvas de maduración de la VCS de los nervios mediano y
tibial posterior hasta los 6 años de edad (Fig. 4) no hay diferencias
significativas [15].
En el recién nacido, y después de la maduración del SNP, la
VCS en los segmentos proximales (muñeca-codo) de los nervios
mediano y cubital es mayor que en los segmentos distales (dedomuñeca) [33]. Un método indirecto de obtener la VCS en los
segmentos intermedios de los troncos nerviosos es mediante el
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reflejo H, que en la mano puede registrarse durante el primer año
de vida [1,5,17,18,34]. Estimulando el nervio mediano en dos
puntos, la velocidad de conducción de las fibras aferentes calculada con el reflejo H es un 10% mayor que la VCM en el mismo
segmento, como era de esperar al tratarse de fibras Ia [1].
Potenciales sensitivos
Los estudios pioneros tenían dificultades técnicas en la obtención
del PS en superficie durante los tres primeros meses de vida [30].
Actualmente, como ocurrió en nuestro grupo control, los PS pueden obtenerse sin dificultad con electrodos cutáneos en todos los
recién nacidos sanos, por lo que su ausencia debe considerarse
patológica [15,32]. Al nacer, las amplitudes son aproximadamente
un 30% del valor del adulto, y alcanzan el valor de éstos hacia los
2 años de edad, es decir, antes que los PM [15,25,26,30,31]. A
diferencia de los adultos, los PS en la infancia pueden tener desdoblado el pico negativo, que se acentúa cuanto más distancia haya
entre los puntos de estimulación y registro. Este hecho es fisioló-
gico y se atribuye a un diferente grado de maduración en dos poblaciones de fibras sensitivas [5,32].
CONCLUSIONES
Los estudios de conducción nerviosa periférica constituyen un
procedimiento objetivo muy útil para valorar la maduración del
SNP, ya que ésta ha demostrado tener una estrecha correlación
con el desarrollo histológico de las fibras nerviosas. Permiten
además el estudio tanto de las fibras motoras como de las sensitivas desde el nacimiento, cuando la semiología clínica está
limitada. Dado que los resultados varían con la edad hasta que
se alcanzan los valores del adulto, es preciso conocer con la
mayor exactitud posible los valores normales durante los cinco
primeros años de vida. En un procedimiento básico debe estudiarse no sólo la velocidad de conducción, sino también las
latencias motoras (corregidas a una determinada distancia), la
ondas F y las características de los PM y los PS.
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NEUROFISIOLOGÍA DEL DESARROLLO Y LA
MADURACIÓN DEL SISTEMA NERVIOSO PERIFÉRICO
Resumen. Introducción. La maduración del sistema nervioso periférico acontece durante la vida fetal y la infancia con un gradiente
NEUROLOGIA DO DESENVOLVIMENTO E
MATURAÇÃO DO SISTEMA NERVOS PERIFÉRICO
Resumo. Introdução. A maturação do sistema nervoso periférico
ocorre durante a vida fetal e a infância com um gradiente variável
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variable según la edad. Los estudios de conducción nerviosa son un
procedimiento objetivo para explorar el desarrollo de las fibras motoras y sensitivas de los troncos nerviosos periféricos. Desarrollo.
Hemos realizado una revisión de los trabajos destinados al estudio
electrofisiológico de la maduración del sistema nervioso periférico
en las primeras etapas de la vida, incluido el de nuestro grupo control
que se obtuvo en niños con edades comprendidas entre una semana
de vida y 6 años. La velocidad de conducción nerviosa motora y
sensitiva al nacer es aproximadamente la mitad que la del adulto, con
un rápido incremento durante el primer año de vida, seguido de un
aumento más paulatino hasta que alcanza definitivamente los valores
del adulto entre los 3 y los 5 años de edad. Estos hallazgos están en
concordancia con el desarrollo histológico de las fibras nerviosas, en
particular con el grado de mielinización. Conclusiones. Los estudios
de conducción nerviosa son un procedimiento muy útil en la exploración del sistema nervioso periférico en la infancia, pues nos revela,
de forma no invasiva, el estado de maduración de las fibras nerviosas
en una etapa de la vida en la que es particularmente difícil la semiología clínica. [REV NEUROL 2004; 38: 79-83]
Palabras clave. Conducción nerviosa. Infancia. Maduración. Nervio
periférico.
REV NEUROL 2004; 38 (1): 79-83
segundo a idade. Os estudos de condução nervosa são um procedimento objectivo para explorar o desenvolvimento das fibras motoras e sensitivas dos troncos nervosos periféricos. Desenvolvimento. Realizámos uma revisão dos trabalhos destinados ao estudo
electrofisiológico da maturação do sistema nervoso periférico nas
primeiras etapas da vida, incluindo o do nosso grupo de controlo
que se obteve em crianças com idades compreendidas entre uma
semana de vida e os 6 anos. A velocidade de condução nervosa
motora e sensitiva à nascença é aproximadamente metade que a do
adulto, com um rápido incremento durante o primeiro ano de vida,
seguido de um aumento mais lento até alcançar definitivamente os
valores do adulto entre os 3 e os 5 anos de vida. Estes achados estão
em concordância com o desenvolvimento histológico das fibras nervosas, em particular com o grau de mielinização. Conclusões. Os
estudos de condução nervosa são um procedimento muito útil na
exploração do sistema nervoso periférico na infância, pois revelanos, de forma não invasiva, o estado de maturação das fibras nervosas numa etapa da vida em que é particularmente difícil a semiologia clínica. [REV NEUROL 2004; 38: 79-83]
Palavras chave. Condução nervosa. Infância. Maturação. Nervo periférico.
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