VYUŽITÍ PROPRIOCEPTIVNÍ NEUROMUSKULÁRNÍ FACILITACE U PACIENTŮ S DESAULTOVOU FIXACÍ RAMENNÍHO KLOUBU

Souhrn

Tato pilotní studie se zabývá problematikou možného terapeutického využití konceptu proprioceptivní neuromuskulární facilitace (PNF) u pacientů s Desaultovou fixací ramenního kloubu. Na sledované skupině 7 zdravých osob byla pomocí povrchové elektromyografie snímána elektrická aktivita musculus trapezius pars descendens, pars transversa et pars ascendens, musculus deltoideus pars acromialis, musculus infraspinatus a musculus pectoralis major pars sternocostalis levé, imobilizované končetiny, při provedení PNF vzorců na periferii imobilizované končetiny a na kontralaterální končetině. V průběhu jednotlivých vzorců byl vyhodnocen 5s úsek ustálené izometrické kontrakce. Následně byla data normalizována a vzájemně porovnávána. S ohledem na literaturu jsme definovali hodnotu nad 20 % maximální volní kontrakce (MVC) příslušného svalu za dostačující k zajištění funkční kapacity motorických jednotek daného svalu, a tím zabránění rozvoje svalových atrofií imobilizované končetiny. S výjimkou m. trapezius pars transversa dosahuje elektrická aktivita měřených svalů vyšších hodnot prováděním PNF vzorců na periferii fixované končetiny.

Klíčová slova:
PNF, povrchová elektromyografie, Desaultova fixace

ÚVOD

Poraněním kloubu dochází k narušení mechanické a neuromuskulární stabilizace kloubu, což s sebou přináší změnu kinematiky kloubu a opakovaná zranění s progresí degenerativních změn. Terapeutickým cílem by tak mělo být obnovení funkční stability ramenního kloubu. Optimálním způsobem terapie je kombinace operačního řešení s následnou fyzioterapií. Tím je terapie zaměřena jak na obnovu mechanické stability tak i na poruchu či změnu aferentní signalizace.

Proprioceptivní neuromuskulární facilitace patří ve fyzioterapii mezi široce využívané techniky. Koncept využívá k facilitaci proprioceptivní a exteroceptivní stimulace. Využívá svalové protažení, manuální kontakt, taktilní, sluchovou a zrakovou stimulaci a přizpůsobený mechanický odpor. Odpor stimuluje svalovou kontrakci, zlepšuje motorickou sílu a vytrvalost. Aktivní pohyb svalu proti maximálnímu zevnímu odporu působí nejen na samotný sval, ale i na aktivitu okolních svalů tím, že snižuje práh jejich dráždivosti a facilituje jejich pohyb (5). Voss a spol. (14) definují maximální odpor při izometrické kontrakci jako největší odpor, který může být aplikován, aniž by došlo k přerušení pacientova držení. Odpor může být kladen v celé dráze pohybu nebo jen v některé jeho části nebo jeho složce (5). Pokud terapeut aplikuje nadměrný odpor, může dojít k excentrické kontrakci daných svalů nebo kokontrakci agonistů a antagonistů, neboli k obraně proti přerušení polohy zapojením všech svalů s cílem dosažení stabilizace (13).

Náležitě aplikovaný odpor tak vede k iradiaci, neboli ke zvýšené facilitaci (kontrakci) nebo inhibici (relaxaci) v synergistických svalech pohybového vzorce. Svalová aktivita silnějších svalů umožní obnovení aktivity slabých nebo inaktivních svalů (1, 5). Zastánci konceptu tvrdí, že iradiace svalové aktivity je nepřímý způsob jak navodit izometrickou kontrakci ve svalech imobilizované končetiny. Pomocí iradiace se dá předejít snížení počtu funkčních motorických jednotek, a tím svalové atrofii svalů imobilizované končetiny. Iradiace lze dosáhnout aktivací kontralaterální (zdravé) končetiny či jiných částí těla (11). V případě konceptu PNF jde o aktivaci v adekvátních pohybových vzorcích s adekvátně kladeným odporem (5, 7). Využití iradiace tak může být důležitou a efektivní součástí terapie, pokud je cílem terapie zlepšit svalovou funkci imobilizované a bolestivé končetiny již v časné fázi po operaci.

V literatuře existuje několik studií zabývajících se fenoménem iradiace v souvislosti s PNF (3, 4, 8, 11, 12). Zatím nebyl zcela jasně prokázán vliv aktivace agonistů či antagonistů na kontralaterální končetině. Jak uvádí Pink (11) ve své práci, tak Kruse a Matthews, Brunnström a Sherrington ve svých uveřejněných pracích tvrdí, že efekt cvičení je u horní končetiny výrazný v agonistických svalech kontralaterální končetiny. To se však rozchází s cvičením zápěstí, kde Hellebrandt společně s dalšími autory uvádí efekt v antagonistických svalech kontralaterální končetiny. Studie provedené na dolních končetinách podporují výraznější efekt cvičení v agonistických svalech kontralaterální končetiny (2).

Nicméně, všechny výše uvedené práce se zabývají iradiací pouze z hlediska aktivace kontralaterální končetiny. Účelem této studie je nejenom zjistit, zda díky iradiaci dochází k aktivaci svalstva ramenního pletence imobilizované končetiny při provedení PNF vzorců na kontralaterální končetině, ale také, zda dochází k iradiaci svalové aktivity provedením PNF vzorců na periferii imobilizované končetiny.

Řada autorů (3, 4, 11) uvádí, že 10- -20 % MVC by mělo mít účinek pro udržení stupně svalového tonu končetiny, která je dočasně znehybněna. Pink (11) ve své práci dále cituje Panina a spol., kteří považují hodnotu pod 20 % MVC za nedostatečnou. Na základě těchto dat považujeme v naší práci hodnotu 10-20 % MVC za diskutabilní, hodnotu nad 20 % MVC příslušného svalu za dostačující k zajištění funkční kapacity motorických jednotek daného svalu, a tím zabránění rozvoje svalových atrofií imobilizované končetiny.

METODIKA

Jedná se o pilotní experimentální studii zpracovanou na skupině 7 zdravých osob (2 muži, 5 žen) ve věku 23-30 let. Pět jedinců bylo vybráno z řad studentů fyzioterapie, tj. studentů znalých techniky PNF, dvěma jedincům byla tato technika představena před experimentem. Jedinci byli bez klinických obtíží a dosud diagnostikovaných strukturálních změn v oblasti horních končetin, krční a hrudní páteře. Součástí práce je souhlas etické komise FTVS UK, informovaný souhlas jedinců s účastí ve studii a současně souhlas s prezentací výsledků v tisku.

Na sledované skupině osob byla na levé horní končetině simulována Desaultova fixace ramenního kloubu v addukci a vnitřní rotaci spolu s flexí loketního kloubu. K fixaci byla použita standardní ortéza a vybrána poloha probanda vsedě.

V rámci studie byla pomocí povrchové elektromyografie snímána elektrická aktivita svalů levé imobilizované končetiny, patřící mezi stabilizátory ramenního pletence a zároveň se dle konceptu PNF primárně aktivujících ve II. diagonále flekčním a extenčním vzorci horní končetiny (m. trapezius p. descendens, p. transversa et p. ascendens, m. deltoideus p. acromialis, m. infraspinatus a m. pectoralis major p. sternocostalis). Pro snímání elektrické aktivity svalů bylo použito jednorázových samolepících elektrod. Zemnící elektroda byla upevněna na manubrium sterni.

V úvodu experimentu byl proveden test maximální volní kontrakce (MVC) sledovaných svalů v poloze svalového testu dle Jandy (6). Poté byla snímána elektrická aktivita sledovaných svalů imobilizované končetiny při provedení PNF vzorců na periferii imobilizované končetiny a na kontralaterální končetině. Na periferii fixované končetiny byla provedena izometrická kontrakce svalů periferie ve výchozí poloze II. diagonály flekčního vzorce horní končetiny (Fl.l.sin.), izometrická kontrakce svalů ve výchozí poloze II. diagonály extenčního vzorce horní končetiny (Ext.l.sin.) a dále rytmická stabilizace (jako posilovací technika) fixované končetiny (RS l.sin.). Poté byla provedena izometrická kontrakce svalů kontralaterální končetiny ve střední poloze II. diagonály flekčního vzorce (Fl.l.dx.) (obr. 1), izometrická kontrakce ve střední poloze II. diagonály extenčního vzorce (Ext.l.dx.) a konečně rytmická stabilizace (jako posilovací technika) svalů kontralaterální končetiny (RS l.dx.). Techniky PNF byly prováděny zkušenou terapeutkou.

Pro měření byl použit 8kanálový telemetrický přístroj Noraxon Neurodata, software MyoResearch XP Master. EMG signál je upravován filtry Butterworth osmého řádu s pásmovou propustností 0-500 Hz a dále vzorkován dvanáctibitovým analogově-číslicovým převodníkem na vzorkovací frekvenci 1500 Hz. Současně byl v průběhu měření pořízen videozáznam. Uložené záznamy byly prohlíženy a zpracovány v programu MyoResearch XP, Master Edition. Analýza dat proběhla v aplikaci The Standard EMG Analysis Protocol. Syrový EMG záznam byl vyhlazen a rektifikován, byly odstraněny případné artefakty (9, 10).

U testů MVC byl vybrán a analyzován 3s interval ustálené izometrické kontrakce, u PNF vzorců byl tento interval 5s. Pro každou analyzovanou periodu byla vypočtena střední hodnota amplitudy a plocha pod křivkou. Normalizací byla data procentuálně vztažena k hodnotě MVC příslušného svalu a vzájemně porovnávána.

VÝSLEDKY

Testované svaly dosahují poměrně velké variability EMG aktivity, co se jednotlivých probandů a jednotlivých PNF vzorců týká. Vše je dobře patrné v tabulkách 1-6.

Co se týká hodnot aktivace m. trapezius p. descendens, největší aktivity tento sval dosahuje rytmickou stabilizací kontralaterální končetiny (51,75 % MVC) u čtvrtého probanda. U téhož probanda dosahuje vyšších hodnot také rytmickou stabilizací periferie fixované končetiny (42,73 % MVC) a izometrickou kontrakcí kontralaterální končetiny ve střední poloze II. diagonály flekčního vzorce (31,90 % MVC). Co se týká ostatních měření, v dalších pěti případech přesahuje procentuální hodnota aktivace svalu 20 % MVC, v jedenácti případech přesahuje 10 % MVC. V ostatních případech je hodnota procentuální aktivace svalu pod 10 % MVC. Nejnižší aktivitu (2,02 % MVC) lze spatřit během rytmické stabilizace kontralaterální končetiny u pátého probanda.

Stejně jako m. trapezius p. descendens, m. trapezius p. transversa dosahuje největší aktivity (69,75 % MVC) rytmickou stabilizací kontralaterální končetiny, a to u prvního probanda. U stejného probanda dosahuje vyšších hodnot také izometrickou kontrakcí periferie fixované končetiny ve výchozí poloze flekčního (43,44 % MVC) a extenčního (47,55 % MVC) vzorce. Nejnižší hodnoty dosahuje u druhého probanda izometrickou kontrakcí periferie fixované končetiny ve výchozí poloze II. diagonály extenčního vzorce (5,27 % MVC). V dalších šesti měřeních přesahuje procentuální aktivace svalu 20 % MVC, ve 24 měřeních pak hodnotu 10 % MVC.

M. trapezius p. ascendens dosahuje největší aktivity rytmickou stabilizací periferie fixované končetiny u druhého probanda (95,62 % MVC). Naopak nejnižší hodnoty dosahuje izometrickou kontrakcí periferie fixované končetiny ve výchozí poloze II. diagonály extenčního vzorce u prvního probanda (2,95 % MVC). Co se ostatních měření týká, m. trapezius p.ascendens dosahuje poměrně vysokých hodnot procentuální aktivace při izometrické kontrakci periferie fixované končetiny ve výchozí poloze II. diagonály flekčního (60,59 % MVC) a extenčního vzorce (70,01 % MVC) vzorce horní končetiny. V dalších dvanácti měřeních přesahuje aktivita 20 % MVC, v sedmnácti měřeních pak 10 % MVC.

Co se týká aktivity m. deltoideus p.acromialis, největší aktivity dosahuje izometrickou kontrakcí periferie fixované končetiny ve výchozí poloze II. diagonály extenčního vzorce u čtvrtého probanda (41,08 % MVC). Vyšší hodnoty dále dosahuje u téhož probanda, a sice 34,80 % MVC při rytmické stabilizaci periferie fixované končetiny. Nejnižší aktivity dosahuje u třetího probanda izometrickou kontrakcí kontralaterální končetiny ve střední poloze II. diagonály extenčního vzorce (0,60 % MVC). V dalších třech měřeních přesahuje hodnota procentuální aktivace svalu 20 % MVC, v šesti měřeních přesahuje 10 % MVC. Hodnoty větší než 10 % MVC tento sval dosahuje především izometrickou kontrakcí periferie fixované končetiny ve výchozí poloze II. diagonály extenčního vzorce, nebo rytmickou stabilizací periferie fixované končetiny. V ostatních technikách dosahuje aktivita svalu zanedbatelných hodnot.

M. infraspinatus je sval, u něhož dochází k největší aktivaci rytmickou stabilizací periferie imobilizované končetiny u druhého probanda (26,18 % MVC). Nejméně se pak sval aktivuje rytmickou stabilizací kontralaterální končetiny u pátého probanda (1,62 % MVC). Stejně jako u m. deltoideus p.acromialis v dalších měřeních přesahuje procentuální aktivace svalu třikrát 20 % MVC. Desetkrát pak překračuje 10 % MVC. Podobně jako m. deltoideus pars acromialis i tento sval dosahuje největších hodnot izometrickou kontrakcí periferie fixované končetiny ve výchozí poloze II. diagonály extenčního vzorce spolu s rytmickou stabilizací periferie imobilizované končetiny. Sval dosahuje markantních rozdílů v aktivaci při provádění PNF vzorců na periferii fixované končetiny oproti provedení vzorců na kontralaterální končetině.

Konečně m. pectoralis major p.sternocostalis dosahuje největší aktivity izometrickou kontrakcí kontralaterální končetiny ve střední poloze II. diagonály flekčního vzorce u čtvrtého probanda (49,79 % MVC). Nejméně se aktivuje izometrickou kontrakcí periferie fixované končetiny ve výchozí poloze II. diagonály extenčního vzorce u šestého probanda (3,62 % MVC). Co se ostatních měření týká, m. pectoralis major p. sternocostalis dosahuje poměrně vysokých hodnot procentuální aktivace u prvního probanda při rytmické stabilizaci periferie fixované končetiny (41,46 % MVC), resp. při rytmické stabilizaci kontralaterální končetiny (33,92 % MVC), a také při izometrické kontrakci periferie fixované končetiny ve výchozí poloze II. diagonály flekčního vzorce (36,75 % MVC). Vyšších hodnot dále dosahuje u pátého probanda, a sice při izometrické kontrakci kontralaterální končetiny ve střední poloze flekčního (36,44 % MVC), resp. extenčního (30,87 % MVC) vzorce. V dalších jedenácti měřeních přesahuje aktivita 20 % MVC, ve dvanácti měřeních pak 10 % MVC.

DISKUSE

Výsledky podporují tvrzení o iradiaci svalové aktivity. Iradiací dochází k facilitaci synergistických svalů pohybového vzorce.

V dostupné literatuře (3, 4, 8, 11, 12) je iradiace testována vždy aktivací svalů kontralaterální (zdravé) končetiny. Naše práce předkládá možnost facilitace svalstva ramenního pletence imobilizované končetiny také aktivací svalů periferie imobilizované končetiny. Právě tímto způsobem dosahuje aktivace měřených svalů vyšších hodnot. Pouze m. trapezius p. transversa dosahuje procentuálně vyšších hodnot prováděním PNF vzorců na kontralaterální končetině. Markantní rozdíly mezi oběma způsoby pozorujeme zejména u m. deltoideus pars acromialis, kdy aktivita svalu dosahuje hodnot nad 10 % MVC především izometrickou kontrakcí periferie fixované končetiny ve výchozí poloze II. diagonály extenčního vzorce či rytmickou stabilizací periferie fixované končetiny. Podobně je tomu u m. infraspinatus. K aktivaci těchto dvou svalů se tak jeví jako optimální právě využití izometrické kontrakce periferie fixované končetiny ve výchozí poloze II. diagonály extenčního vzorce či využití rytmické stabilizace.

Dostupná literatura (3, 4, 11) uvádí, že 10-20 % MVC by mělo mít účinek pro udržení stupně svalového tonu končetiny, která je dočasně znehybněna. Hodnota procentuální aktivace vybraných svalů u některých měření tudíž může být diskutabilní, nicméně hodnoty zaznamenané u dalších měření jsou vysoko nad úrovní hodnot považovaných za dostatečné. Ve srovnání s literaturou dosahuje aktivace měřených svalů vyšších hodnot. Pink (11) uvádí výsledky Paniniho a spol., kteří ve své práci dokonce uvádějí, že žádná hodnota nepřesáhla úroveň 20 % MVC. Toto může mít souvislost také s polohou probanda při měření. S ohledem na eliminaci artefaktů, které by mohly vzniknout překrytím elektrod, byla pro měření vybrána poloha probanda vsedě, zatímco literatura uvádí polohu probandů vleže na zádech. Vzhledem k tomu, že excitabilita motoneuronů je vsedě vyšší než vleže, vliv polohy bude hrát zcela jistě svou roli. Neméně podstatnou roli pak budou mít další technicky nepostihnutelné faktory, jako je zručnost terapeuta, tlak, kterým působí, vztahy mezi nastavením segmentů horní končetiny, svalové komponenty odporu, efekt gravitace. Voss a spol. (14) zdůrazňují, že velmi záleží na zručnosti terapeuta, na jeho schopnosti vnímat možnosti probanda a klást mu ideální odpor.

Připomeneme-li výběr probandů, studie byla provedena na 7 zdravých probandech. Podobně, na zdravých probandech, byla v roce 1994 snímána elektrická aktivita svalů kolenního kloubu při aktivaci kontralaterální dolní končetiny (3). Později bylo shodně provedeno na pacientech po artro­skopii kolenního kloubu, a to již druhý den po operaci (4). Obě studie potvrzují iradiaci svalové aktivity. Navíc, výsledky jsou si u sledovaných skupin velmi podobné. Je tedy nasnadě předpokládat využití této studie například v časné fázi terapie u pacientů po artroskopické stabilizaci luxace ramenního kloubu, kdy v první fázi terapie po stabilizačním výkonu musí fyzioterapeut respektovat fixaci ramenního kloubu v addukci a vnitřní rotaci spolu s flexí loketního kloubu. Tím je umožněno zhojení přitažené tkáně, které trvá 6 týdnů. V době fixace je terapie zaměřena na okolní volné segmenty – C, Th páteř, zápěstí a ruku. Od 6. týdne, po odstranění fixace, lze terapii cílit přímo na glenohumerální kloub (7). Využití konceptu proprioceptivní neuromuskulární facilitace tak může být důležitou a efektivní součástí terapie v době, kdy nelze terapii cílit přímo na glenohumerální kloub. Otázkou však je, zda při využití této techniky u pacientů nebude kladení maximálního odporu při provedení PNF vzorců na periferii fixované končetiny vyvolávat bolest. Pokud ano, i přes nižší hodnoty se dá využít iradiace z kontralaterální končetiny.

ZÁVĚR

Cílem sdělení bylo podat informaci o možnosti využití fenoménu iradiace k aktivaci svalů imobilizované končetiny při provedení PNF vzorů na periferii fixované končetiny a na kontralaterální končetině. Oba dva způsoby provedení se zdají být vhodné k facilitaci synergistických svalů pohybového vzorce. Nicméně, aktivace měřených svalů dosahuje vyšších hodnot aktivací svalů periferie fixované končetiny. Markantní rozdíl pozorujeme zejména u m. deltoideus p. acromialis spolu s m. infraspinatus. Naopak m. trapezius pars transversa dosahuje procentuálně vyšších hodnot prováděním PNF vzorců na kontralaterální končetině.

Vzhledem k získaným výsledkům se domníváme, že metoda může najít uplatnění v době, kdy nelze terapii cílit přímo na glenohumerální kloub. Jelikož se jedná o pilotní studii, definitivnímu závěru by měly předcházet studie z praxe a hlubší výzkum ve smyslu většího počtu probandů či ve smyslu provedení studie přímo na pacientech.

Příspěvek vznikl s podporou VZ MŠMT ČR MSM 0021620864 a SVV-2010-261602.

Bc. Martina Benešová
Katedra fyzioterapie FTVS UK
J. Martino 31
162 52 Praha 6
e-mail: mabenesova@gmail.com