D8 Elektrographie

Thema

Die Nadel- oder Oberflächenelektromyographie ermöglicht die direkte Beobachtung der elektrischen Aktivierung der Brustmuskulatur eines Vogels während des Fluges, anstatt sie indirekt aus Flugbahn oder Atmung abzuleiten. Sie ist die einzige Methode, die den Aktor selbst – den Brustmuskel und das ihn aktivierende Nervensystem – erfasst, anstatt lediglich die Auswirkungen dieser Aktivierung auf den Flug des Vogels zu beobachten. Implantierbare Elektroden zeichnen in jedem Flügelschlagzyklus einen Impuls elektrischer Aktivierung auf – das elektrische Aktivierungssignal, mit dem das Nervensystem die Kontraktion des Brustmuskels anordnet.

Aus diesem elektrischen Aktivierungssignal werden vier unabhängige diagnostische Variablen extrahiert. Die erste ist die effektive Amplitude des Signals in jedem Aktivierungsimpuls. Sie ist direkt proportional zur Kraft, die der Brustmuskel bei dieser Kontraktion entwickelt: Je größer die effektive Amplitude des Signals, desto größer die Kraft, die der Brustmuskel in diesem Flügelschlagzyklus erzeugt.

Die zweite Variable ist die Aktivierungslatenz, die Zeitspanne zwischen einem Reiz und dem Beginn des elektrischen Aktivierungssignals im Brustmuskel. Diese Aktivierungslatenz ist die gleiche Verzögerung, die sich bei neuromuskulären Störungen des Nervensystems verlängert. Eine überdurchschnittlich lange Aktivierungslatenz ist daher ein direkter diagnostischer Indikator für eine solche Störung.

Die dritte Variable ist der Ermüdungsindex. Er wird berechnet, indem gemessen wird, wie stark die effektive Amplitude des Signals bei anhaltender Belastung von einem Herzschlagzyklus zum nächsten abfällt: Je schneller diese effektive Amplitude Zyklus für Zyklus abfällt, desto höher ist der Ermüdungsindex. Ein hoher Ermüdungsindex ist ein direkter diagnostischer Indikator für einen geschädigten Brustmuskel, da ein gesunder Brustmuskel seine effektive Amplitude während einer Belastung deutlich konstanter beibehält.

Die vierte Variable ist die Medianfrequenz des elektrischen Aktivierungssignalspektrums. Auch diese nimmt mit zunehmender Ermüdung des Brustmuskels ab. Dies liegt daran, dass ein ermüdeter Muskel seine Muskelfasern anders rekrutiert als ein ausgeruhter Muskel, und dieser Unterschied spiegelt sich im Frequenzspektrum des Signals wider. Zusammen mit dem Ermüdungsindex bestätigt diese Abnahme des mittleren Frequenzspektrums, ob der Leistungsabfall des Vogels auf während des Fluges akkumulierte Muskelermüdung zurückzuführen ist.

Zusätzlich zu diesen vier Variablen, die an einem einzelnen Brustmuskel gemessen werden, kann die Elektromyographie auch das elektrische Aktivierungssignal des linken und rechten Brustmuskels gleichzeitig vergleichen. Eine bilaterale Asynchronie zwischen den beiden Brustmuskeln – wenn einer mit einer anderen Aktivierungslatenz als der andere aktiviert wird oder je nach effektiver Amplitude eine andere Kraft entwickelt – ist ein spezifischer Indikator für einseitige Nervenschädigung oder asymmetrische Muskelschädigung zwischen den beiden Körperseiten des Vogels. Diese bilaterale Asynchronie erzeugt dasselbe Ungleichgewicht im Auftrieb zwischen der linken und rechten Seite wie ein asymmetrischer Knochenbruch, obwohl hier der zugrunde liegende Mechanismus neuromuskulär und nicht strukturell ist.

Durch die Kombination dieser fünf Signale – effektive Amplitude, Aktivierungslatenz, Ermüdungsindex, mittlere Spektralfrequenz und bilaterale Asynchronie zwischen den beiden Brustmuskeln – ermöglicht die Nadel- oder Oberflächenelektromyographie die Diagnose direkt am Brustmuskel und dem ihn aktivierenden Nervensystem, ob ein Vogel mit verminderter Flugleistung an akkumulierter Muskelermüdung, einer neuromuskulären Störung oder einer Asymmetrie zwischen den beiden Körperseiten leidet, ohne darauf angewiesen zu sein, zu beobachten, wie sich diese Ursachen letztendlich auf seine Flugbahn auswirken.

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