Già nel 1800 iniziarono a comparire scritti sui "tender points" (punti di dolorabilità), come aree localizzate collegabili al dolore muscolare, ma solo nel secolo scorso comparve il concetto di "dolore riferito" nelle letteratura medica dopoche un fisico chiamato Gutsein introdusse l'osservazione di zone dolorose associabili ad un cosiddetto "jump sign" ovvero un movimento di fuga del paziente conseguente alla loro pressione. Nel 1844 C. Matteucci diede una spiegazione ed una prova dell'elettromiografia con uno studio approfondito sugli animali. (trattato dei fenomeni elettrofisisci degli animali) (8) Nel 1849 Dubios-Raymond dimostò che era possibile registrare il potenziale elettrico durante una contrazione volontaria del muscolo scheletrico e circa 40 anni più tardi nel 1890 la prima vera registrazione di quest'atttività venne compiuta ad opera di Marey, il quale introdusse il termine di elettromiografia.Nel 1922, Gasser e Erlanger mediante l'impiego di uno dei primi tubi a raggi catodici, permisero la visualizzazione su uno schermo oscillografico del segnale elettromiografico del muscolo, ma a causa della natura stocastica di questo segnale solamente poche informazioni poterono essere estrapolate dalle sua osservazione. A questi studiosi venne assegnato, nel 1944, il premio Nobel per le interpretazioni che essi diedero a tale attività elettrica. I primi passi vengono fatti negli Stati Uniti nel 1925 nei laboratori di neurofisiologia con riferimento agli studi sui potenziali delle diverse fibre nervose di Erlanger e Gasser. Grazie all'esperienza acquisita si trasferiscono questi dati ai rilievi dal muscolo effettuato inizialmente con elettrodi di superficie od aghi semplici poco selettivi da Hoffmann a Berlino. Nel 1938 si verifica la scoperta dell'ago concentrico da parte di Adrian e Bronk a Londra. L'EMG assume la sua veste definitiva con Eric Kugelberg al Karolinska di Stoccolma nel 1940 ben presto affiancato da un allievo della scuola di Berlino operante a Copenhagen, Fritz Buchthal che valendosi di metodi istochimici per i diversi tipi di Unità Motoria e di radicolotomie anteriori selettive in topi definisce la distribuzione diffusa delle fibre delle unità motorie che si frappongono le une sulle altre con particolari vantaggi miodinamici.La capacità di rilevare il segnale elettromiografico fu migliorata costantemente tra il 1930 ed il 1950, i ricercatori iniziarono ad utilizzare elettrodi sempre più fedeli per lo studio dei muscoli. Verso il 1950 in Canada e Stati Uniti, un altro anatomico, Basmajan, con ricerche sistematiche che raccoglie nel libro "Muscles alive", applica la derivazione semiselettiva dei potenziali di UM allo studio della funzione stessa dei muscoli combinando EMG e rilievi di tensione muscolare. Anatomici, ortopedici, kinesiologi fondano allora la società interdisciplinare di elettrofisiologia e kinesiologia ISEK.L'uso clinico di superficie dell' EMG (sEMG) per il trattamento di disturbi specifici è iniziato dopo il 1960.Con gli elettrodi ad ago e cutanei (di argento -cloruro di argento elettricamente stabili e poco rumorosi) si sviluppò, da un lato, lo studio sulla morfologia dei cosiddetti "potenziali d'azione di unità motoria" per una diagnosi di patologia neuromuscolare e, dall'altro, quello relativo al all'attività globale del muscolo. L'Elettromiografia (EMG) è un campo immenso di studi di base applicativi, di ordine semeiologico, diagnostico funzionale e fisiopatologico. Essa è sorta con gli apporti delle più diverse branche delle neuroscienze e si è sviluppata nelle più diverse discipline neuromediche.Nel secolo successivo si sviluppa particolarmente l'elettrodiagnostica passiva che conserva tuttora un posto importante di riferimento per la diagnostica differenziale tra degenerazione walleriana (fenomeno caratterizzato dalla degenerazione e dal riassorbimento del segmento distale di un nervo allorché sia stato sezionato in tutto il suo spessore) e blocco di conduzione, tra atrofia neurogena ed atrofia protopatica miogena. Sono Duchenne de Boulogne in Francia ed Erb in Germania che, nella seconda metà dell'ottocento, applicano nelle miopatie e nelle neuropatie le correnti galvanica e faradica sui punti motori dei muscoli e sui nervi . Essi identificano la stimolazione stigmatica o neurale rispetto a quella diffusa o idiomuscolare che si realizza con la scomparsa del punto motore nella denervazione del muscolo.Questi principi di elettrodiagnostica passiva rimangono a tutt'oggi validi, mentre si perfeziona con l'adozione di stimolatori a intensità costante, e si completa con nuovi originali capitoli verso il 1940 con la registrazione dei potenziali d'azione composti muscolari. Questo fondamentale progresso diviene possibile quando si riesce a evitare, con amplificatori differenziali a Cathod Follower, la "fuga dello stimolo", o secondo una più esatta denominazione l'intrusione dello stimolo, essendo l'intensità dello stimolo ben maggiore del potenziale di risposta da derivare. (8) Nel frattempo è la elettrodiagnostica attiva a prendere il sopravvento dando origine alla EMG vera e propria, intesa come derivazione dai muscoli del potenziale d'azione della Unità motoria (UM) sia per le singole UM come espressione anatomotopografica della densità e distribuzione del rispettivo plotone di fibre muscolari, sia come numero e sequenza nel tempo delle diverse UM nel processo del reclutamento. I perfezionamenti tecnici non hanno sosta; si passa attraverso le fasi di studio con multielettrodo di Buchthal (1955) per il territorio della Unita Motoria; Pinelli e Leifer (1964) che attuano la derivazione duplice simultanea con prelievo su elettrodo selettivo dei potenziali ed infine gli ultimi ritocchi di Staalberg di Uppsala (1970) con l'uso dei microlettrodi atti a derivare i potenziali d'azione di singole fibre muscolari.Indagini più specialistiche riguardano l'ordine di successione di reclutamento dei diversi tipi di UM, toniche e fasiche, più o meno resistenti alla fatica, che, in condizioni normali, è regolata dal Size Principle di Henneman (Boston, 1964) ( dimostrazione che i motoneuroni dei mammaferi tendono ad essere attivati in sequenze fisse dalla più debole alla più forte). (9) Sulla basi di innnovativi esperimenti e ricerche di biofisica, Henneman ed i suoi colleghi proposero che il potenziale necessario all'attivazione di un motoneurone è direttamente proporzionale alla taglia dello stesso intesa come area di superficie e numero di dentriti. (9) Verso il 1970 si precisano, grazie a ricercatori canadesi, statunitensi, inglesi, tedeschi ed italiani, le metodologie più adatte e affidabili in campo clinico per corretti esami del tono muscolare che si realizzano con le misure del tono attivo come rilievo del comportamento dei riflessi miotatici in rapporto all'innervazione volontaria. Il tessuto connettivo che circonda il muscolo, separa i fascicoli ed avvolge ciascuna fibra muscolare, è molto più resistente allo stiramento di quanto non lo siano le fibre muscolari, per cui, il grado di allungamento, è tanto più limitato, quanto più connettivo esso contiene. Il muscolo non ha una grande capacità dì rigenerazione, per cui qualunque danno importante dà luogo a sostituzione delle fibre muscolari lese con tessuto connettivo e adiposo. Il diametro della fibra varia da circa 20 a 100 micron e la sua lunghezza da pochi millimetri fino a più di 10 cm (10,11).(fig. 3.1.1)Il muscolo scheletrico è costituito da fibrocellule muscolari striate che hanno la proprietà di eccitarsi e di contrarsi. L'eccitazione consiste nella produzione di potenziali d'azione a livello della membrana plasmatica e la contrazione nell'accorciamento della cellula con sviluppo di tensione. Le fibrocellule muscolari sono istologicamente caratterizzate dalla presenza di più nuclei, disposti alla periferia in prossimità della membrana plasmatica (sarcolemma) e di un apparato contrattile, le miofibrille, immerse a loro volta nel citoplasma (sarcoplasma) e disposte parallelamente all'asse maggiore della fibra. Al microscopio ottico le miofibrille, di aspetto filamentoso (l -2 րm di diametro) e raggruppate in fasci, presentano una tipica striatura trasversale , costituita da strie e bande che si ripetono con regolarità periodica e che conferiscono al muscolo il caratteristico aspetto striato. Il periodo completo delle striature è delimitato da strie sottili e scure, denominate strie o linee Z. Il tratto incluso tra due linee Z è chiamato sarcomero. All'interno del sarcomero (che ha lunghezza variabile da 1,5 a 3 րm), sono visibili due bande chiare, bande I, disposte ai poli del sarcomero, ed una banda più scura, banda A, disposta nella porzione centrale. La banda A può essere interrotta al centro da una stria più chiara (zona H).Al microscopio elettronico il sarcomero appare costituito da due tipi di filamenti, sottili e spessi, anch'essi disposti lungo l'asse maggiore della fibrocellula. I filamenti sottili partono dalla linea Z e si dirigono verso il centro del sarcomero , quelli spessi sono invece localizzati nella zona centrale.Le bande I sono pertanto costituite da soli filamenti sottili, la banda A da filamenti spessi e, in parte, da quelli sottili che si dispongono tra i primi. Nella zona di sovrapposizione tra i filamenti, è possibile osservare proiezioni laterali che connettono ciascun filamento spesso con sei filamenti sottili che lo circondano (ponti trasversali).La zona H, situata al centro della banda, è costituita da filamenti spessi. dei singoli sarcomeri e non dei singoli filamenti. Infatti, i filamenti sottili e quelli spessi scivolano gli uni sugli altri come le canne di un telescopio.Nell'accorciamento le strie Z si avvicinano, le bande I si riducono mentre la banda A rimane immodificata. I filamenti sottili possono giungere fino al centro della banda A, riducendo quindi anche la zona H; ma non la lunghezza della banda A. La fibrocellula muscolare striata è permeata da un sistema di tubuli. (Fig. 3 Questi tubuli sono vere e proprie invaginazioni della membrana plasmatica e rappresentano quindi l'estensione dello spazio extracellulare all'interno della cellula muscolare. Altri tubuli dal reticolo sarcoplasmatico percorrono longitudinalmente la cellula, disponendosi lungo l'asse maggiore delle miofibrille (sistema tubulare longitudinale) presentando rigonfiamenti in prossimità dei tubuli trasversali. Le fibre bianche hanno la proprietà di sviluppare un tensione elevata, rapida ma sono soggette maggiormente all'affaticamento; le rosse svolgono un'attività lenta, con una minore tensione ma con una capacità di risposta allo stimolo prolungata nel tempo. Le fibre fasiche hanno un metabolismo prevalentemente di tipo anaerobio, scarso contenuto di mitocondri, mioglobina e capillari sanguigni. Viceversa gli elevati livelli di Miosina-ATPasi, enzima chiave nel meccanismo di promozione della contrazione muscolare spiega la velocità della fibra nella risposta allo stimolo. Spesso nella muscolatura si evidenzia una prevalenza di uno o di un altro tipo di fibre, talvolta coesistono entrambe le tipologie. Nei muscoli antigravitari prevalgono fibre di tipo rosso, necessarie per il mantenimento prolungato del tono.Generalmente nei muscoli masticatori le fibre di tipo I sono presentate nel 62,5% dei casi, le IIb nel 26,7% e le IIc nel 2,6%, le IIA con il 2,1% ed infine IM nel 5%.Ogni motoneurone innerva solo fibre di uno stesso tipo, ne consegue che ogni unità motoria appartiene ad uno o agli altri tipi sopra descritti.Le differenze tra i tipi di fibre non sono intrinseche, in quanto il carattere del muscolo è determinato in parte della sua innervazione. I nervi riescono dunque ad influenzare la natura istochimica delle fibre sulla base del carattere della scarica nervosa piuttosto che mediante fattori neurotrofici (13), (vedi fig. 3.1.1) non a caso le suddette percentuali dipendono pure dalle richieste funzionali a cui sono sottoposti i muscoli masticatori; infatti cibi raffinati e soffici, inducendo inattività, determinano un iposviluppo delle fibre di II tipo (15).(fig. 3.1.1)