HODNOCENÍ AKTIVACE VYBRANÝCH SVALŮ PŘI TESTOVANÝCH POSTURÁLNÍCH SITUACÍCH U ZDRAVÝCH PROBANDŮ A PROBANDŮ S CERVIKOKRANIÁLNÍM SYNDROMEM

Transkript

1 Univerzita Palackého v Olomouci Lékařská fakulta Klinika rehabilitačního a tělovýchovného lékařství FN Klinická kineziologie a kinezioterapie HODNOCENÍ AKTIVACE VYBRANÝCH SVALŮ PŘI TESTOVANÝCH POSTURÁLNÍCH SITUACÍCH U ZDRAVÝCH PROBANDŮ A PROBANDŮ S CERVIKOKRANIÁLNÍM SYNDROMEM Olomouc, 2006 Bc. Pavla Trlicová, Bc. Jana Vetchá

2 OBSAH 1 SOUHRN 3 2 ÚVOD 4 3 METODIKA 10 4 VÝSLEDKY DISKUSE 23 6 ZÁVĚR 25 7 REFERENČNÍ SEZNAM. 26 2

3 1 SOUHRN Projekt se zabývá hodnocením svalové aktivity m. trapezius dx. et sin., m. sternocleidomastoideus dx. et sin., m. erector spinae dx. et sin. a m. obliquus externus abdominis dx. et sin. pomocí povrchové elektromyografie u dvou skupin probandů - 3 zdraví a 3 s cervikokraniálním syndromem (CC syndrom). Registrovaly jsme svalovou aktivitu za dynamických situací, k čemuž jsme využily dvou posturografických testů: Motor Control Test a Adaptation Test. U pacientů s CC syndromem může změněná aferentace z horní krční páteře vést k narušení posturální stability. Předpokládaly jsme tedy, že u skupiny probandů s CC syndromem se budou vybrané svaly aktivovat jinak než u skupiny zdravých probandů. Zjistily jsme, že míra aktivace jednotlivých svalů mezi oběma skupinami byla rozdílná. Nárůst svalové aktivity byl několikanásobně vyšší ve skupině probandů s CC syndromem. Nejvýraznější odlišnosti ve velikosti aktivace svalů, mezi těmito dvěmi skupinami, jsme zaznamenaly u Motor Control Testu 3. stupně a Adaptation Testu. Skupina probandů s CC syndromem aktivovala u většiny testů převážně mm. erectores spinae a mm. trapezii, skupina zdravých probandů pak mm. sternocleidomastoidei a mm. obliqui externi. Klíčová slova: cervikokraniální syndrom, posturální stabilita, povrchová polyelektromyografie, posturografie 3

4 2 ÚVOD Vzpřímené držení těla je výchozí pozicí pro většinu lidských činností. Vyžaduje souhru svalů k udržení posturální stability v gravitačním poli. Horní krční páteř je samostatná funkční oblast dominantního významu, která iniciuje pohyb v ostatních částech axiálního systému. Aferentní signály z proprioceptorů šíjových svalů sehrávají významnou roli v udržování vzpřímené polohy těla (Grolichová, J., Mayer, M., Elfmark, M., Janura, M., 2000). Lidé s cervikokraniálním syndromem mají oblast atlantookcipitálního spojení, popřípadě další segmenty horní krční páteře, v dysfunkci a šíjové svaly jsou ve většině případů v hypertonu. To má za následek odlišnou aferentaci z proprioreceptorů tohoto úseku páteře, což může negativně ovlivnit posturální stabilitu jedince. 2.1 Přehled teoretických poznatků Cervikokraniální syndrom (CC syndrom) Klasifikace CC syndromu je složitá a doposud nejasná. Různí autoři se ve svých názorech více či méně rozcházejí, v lepším případě se doplňují. Stručně se pokusíme shrnout současné poznatky o cervikokraniální problematice. CC syndrom zahrnuje bolest hlavy cervikálního původu a jiné klinické poruchy, zejména rovnováhy, včetně drobných neurologických změn jako je cervikální nystagmus. Funkční porucha krční páteře může být přitom stejná jako při pouhé bolesti v šíji. U CC syndromu bývá příčina častěji v horní části krční páteře, zejména v hlavových kloubech. Důležitou roli zde hrají šíjové svaly. Dlouhé svaly jako m. sternocleidomastoideus, mm. scaleni, m. trapezius a m. levator scapulae s častými bolestivými spoušťovými body, probíhají po celé délce krku a reagují na poruchu v každém pohybovém segmentu. Potom nejspíš rozhoduje reakce nervové soustavy o tom, zda při určité lézi nemocný ucítí pouze lokální bolest v šíji, v rameni, či v horní končetině, nebo hlavně bolest hlavy (Lewit, 1996). Rychlíková (2004) také zahrnuje pod CC syndrom obtíže nejrůznější lokalizace od bolestí hlavy, přes závratě, tinitus, bolesti v šíji. 4

5 Prakticky vždy jsou přítomné degenerativní změny na páteři v krční oblasti ve vyšších a středních věkových kategoriích. Jsou také zmiňovány vegetativní příznaky, nauzea, vomitus, závratě a tinitus (Varsik, 1999 in Suchomel, 2002). Šimkovič (1994) hovoří o CC syndromu jako o příznaku narušené biomechanické funkce statické, dynamické, případně jde o narušení protektivní ochrany nervových a cévních struktur. Z této poruchy se odvíjí i patologická propriocepce vedoucí do CNS (Šimkovič, 1994 in Suchomel, 2002) Poznatky o funkci cervikokraniálního přechodu Funkčně nejvýznamnějším úsekem axiálního systému je horní krční páteř s cervikokraniálním spojením. Mc Couch (1951; in Véle, 1995) dokázal, že inervace horních tří krčních obratlů se výrazně podílí na řízení posturální reflexní reakce při změně polohy hlavy podobně jako vestibulární aparát ve vnitřním uchu. Pohyb očí startuje pohyb hlavy. Změna polohy hlavy začíná v oblasti mezi atlasem a okciputem a šíří se směrem distálním. O tom, že krční páteř jako funkční segment páteře má dominantní postavení, svědčí i tato fakta (Véle, 1995): Horní krční páteř má vztah k důležitým strukturám CNS majícím vliv na udržování posturální stability (ncl. vestibularis Deitersi) a pohybové koordinace (cerebellum). V krční oblasti se integrují sensorické aference z oblasti hlavy optické, akustické a vestibulární s proprioceptivní aferencí (svalová vřeténka) z oblasti krční páteře. Krční svaly mají vysokou hustotu svalových vřetének a jsou silným zdrojem aferentních vstupů. Krční proprioceptory signalizují úhlové nastavení hlavy vůči trupu. V cervikokraniální oblasti vznikají hluboké šíjové reflexy, ovlivňující tonus veškerého posturálního svalstva (proto zde funkční poruchy působí zvýšení tonus posturálních svalů a poruchy posturální stability). Aferentace z krční oblasti se podílí nejen na koordinaci očí, hlavy a těla, ale také na orientaci v prostoru. 5

6 Neméně významné jsou vztahy krční páteře ke krčnímu sympatiku (segment C4 nervus phrenicus ovlivnění dechové mechaniky a posturální funkce), k cervikálnímu plexu, brachiálnímu plexu (fissura scalenorum), nervu vagu, spinálním vegetativním gangliím a lymfatickému systému. Morfologické změny nebo i funkční poruchy na těchto strukturách krční páteře omezují hybnost a vytvářejí zdroje nociceptivní aferentace. Proto se při poruchách v cervikokraniální oblasti dá předpokládat jiné nastavení a tudíž i reaktivita v ostatních segmentech těla. Na základě těchto poznatků nás zajímalo, zda posturální reakce probandů s CC syndromem se výrazně liší od reakcí zdravých probandů a zda-li se liší aktivace určitých svalů v těchto dvou skupinách Terminologie posturální stability Z biomechanického hlediska lidské tělo ve vzpřímeném stoji je velmi nestabilní systém tvořený množstvím segmentů. Jde o případ obráceného kyvadla s malou plochou základny a vysoko uloženým těžištěm. (Vařeka, 2002a). Na rozdíl od definice kyvadla v klasické mechanice je pro lidské tělo typické spojení jednotlivých segmentů pomocí kloubů. To se projevuje při stanovení strategií, které jsou řešením situací při porušení stability (Janura, M., Míková, M., 2003). Posturální stabilita je schopnost zabezpečit vzpřímené držení těla a reagovat na změny vnějších (tíhová síla) a vnitřních sil (svalová aktivita) tak, aby nedošlo k nepředvídanému a nebo neřízenému pádu (Vařeka, 2002a). 2.2 Posturografie Posturografie je vyšetřovací metoda, která snímá rozložení reakčních sil a momenty těchto sil na silové plošině. Z naměřených hodnot je pak z tlakových snímačů vypočítáno COP (působiště vektoru reakční síly podložky). Tato metoda se používá k hodnocení stability ve statických i dynamických situacích (Vařeka, 2002a; Vařeka, 2002b). K měření probandů jsme používaly posturografický přístroj firmy NeuroCom International. Nabízí dva programové systémy: Balance Master System a The Smart EquiTest System. 6

7 Program The Smart EquiTest System doplňuje lékařská diagnostická testování, poskytuje informace o stupni rovnovážných a pohybových onemocněních. Některé testy tohoto programového systému informují o zpracování vestibulárních, somatosenzorických a zrakových vstupů důležitých pro udržení vzpřímeného držení těla atd. K našemu měření jsme použily následující dva testy z tohoto programu: Motor Control Test a Adaptation Test Motor Control Test test posturální kontroly Motor Control Test (MCT) hodnotí schopnost motorického systému rychle vyrovnat narušení posturální stability neočekávanými vnějšími vlivy. Sekvence pohybů plošiny jsou třikrát odstupňovány ve směru horizontálně vzad a vpřed (tzv. translace) a vyvolávají automatické posturální reakce. Každý posun plošiny trvá cca 1 sekundu, poté se navrátí do původní polohy (Obrázek 1). Malé posuny jsou prahovým stimulem pro reaktibilitu vyšetřovaného jedince, velké posuny produkují maximální odpověd. V našem měření jsme použily pro vyhodnocení SEMG záznamu pouze první malý posun ve směru vzad i vpřed a velký posun vzad i vpřed. Tedy celkem 4 posuny (viz dále Metodika ). Obrázek 1 Pohyby plošiny během MCT < 7

8 2.2.2 Adaptation Test adaptační test Adaptační test (ADT) hodnotí schopnost eliminovat vychylování těla jedince, jenž je vystaven neočekávaným změnám pohybující se plošiny (Obrázek 2). Podstatou tohoto testu je neočekávané sešikmení plošiny 5krát směrem dolů (toes down) a poté 5krát směrem nahoru (toes up). To vede u probanda k narušení posturální stability a vyvolá tak automatickou motorickou odpověď. Při prvním vychýlení plošiny vzniká rušivá odpověď, která je korigována následnou sekundární reakcí v opačných svalech. S rostoucím počtem sešikmení plošiny klesá počáteční reakce a sekundární odpověď se zesiluje a tak redukuje celkové vychylování. Obrázek 2 Pohyby plošiny během ADT < 2.3 Povrchová elektromyografie (SEMG) Povrchová elektromyografie (surface elektromyography) patří do skupiny elektrofyziologických metod označovaných souhrnným názvem elektromyografie. Pracují na principu registrování elektrických projevů činnosti svalového a nervového systému. Záznam se nazývá elektromyogram (De Luca, 1993). 8

9 SEMG detekuje akční potenciály z povrchu těla, které jsou elektrickým ekvivalentem změny iontové výměny na membráně při svalové kontrakci. Při SEMG získáváme interferenční vzorce jako výraz překrytí sumačních potenciálů většího počtu motorických jednotek (Schumann, Scholle & Anders, 1994). Motorická jednotka vzdáleněji umístěná od elektrod má za následek menší sumační akční potenciál než motorická jednotka podobné velikosti k elektrodě bližší (Winter, 1990 in Rodová, 2002). Na povrchové elektrody se dostává množství různých časově posunutých napětí. Výsledný záznam EMG signálu není prostou sumací elementárních napětí v daném okamžiku, nýbrž výsledkem jejich interferencí v prostorovém vodiči (sval, tuková tkáň, kůže, elektrody) (Karas et al., 1990 in Rodová, 2002). Interdetekční vzdálenost elektrod ovlivňuje šířku frekvenčního pásma monitoru a amplitudu elektromyografického signálu; menší vzdálenost posune šířku pásma k vyšším frekvencím a sníží amplitudu signálu (De Luca, 1993). V kineziologii se využívá povrchová elektromyografie zejména k vyšetření svalové funkce během pohybu, sledování míry koordinace svalové činnosti, posouzení vlivu terapie, pozorování změn jednotlivých parametrů EMG signálu při únavě, k objektivní detekci timingu (časové posloupnosti zapojení svalů) či velikosti elektrické aktivity svalů apod. Umožňuje též stanovit vztah mezi velikostí elektromyografického signálu a vyvíjenou svalovou silou. O míře svalové aktivity vypovídá velikost amplitudy, která je odrazem nejen množství aktivovaných motorických jednotek, ale promítají se zde i další, zejména vnější faktory, které mohou výslednou amplitudu falešně modifikovat. Změny ve velikosti amplitudy mohou ozřejmit efekt terapie, ať již ve smyslu facilitace nebo inhibice svalu. Pro vztah mezi amplitudou a sílou svalu platí, že zvyšující se síla kontrakce je doprovázena zvýšením amplitudy signálu. Vztah je ale pouze kvalitativní. Nelze přesně vyjádřit velikost změny, neboť se zde účastní i pasivní síly - tření v kloubu, pevnost vazů, kloubní pouzdro apod. (Rodová et al., 2001). Výhodou SEMG oproti jehlové EMG je její neinvazivnost. 9

10 3 METODIKA 3.1 Charakteristika souboru Hodnotily jsme dva soubory, z nichž jeden tvořila skupina 3 probandů bez významných pohybových či jiných zdravotních problémů, které by mohly ovlivnit průběh měření, a do druhé skupiny byli vybráni 3 probandi s lékařem stanovenou diagnózou CC syndromu. Probandi byli ženského pohlaví ve věku od 24 do 44 let. Všichni byli seznámeni s průběhem měření včetně důvodu, proč se měření provádí a podepsali souhlas k anonymnímu zpracování a uveřejnění výsledků. 3.2 Příprava a průběh měření Každý proband byl svlečen do půli těla. Kůže nad vyšetřovaným svalem byla očištěna abrazivní pastou, omyta mokrým ručníkem a osušena suchým ručníkem. Následně jsme umístily snímací elektrody typu ECG electrodes (Code H 92 SG velké a Code H 124 SG malé) vzdálenými cca 10 mm. Elektrody jsme umístily do střední linie snímaných svalů s detekčním povrchem orientovaným kolmo na průběh svalových vláken a upevnily pomocí fixační lepicí pásky. Zemnící elektrodu jsme umístily na processus spinosus obratle C7. Pomocí šestnácti - kanálového povrchového elektromyografického přístroje MyoSystem firmy Noraxon USA s počítačovým softwarem MyoVideo jsme hodnotily níže uvedené svaly: 1. kanál m. sternocleidomastoideus sin. 2. kanál m. sternocleidomastoideus dx. 3. kanál m. trapezius sin. 4. kanál m. trapezius dx. 5. kanál m. erector spinae sin. (v oblasti Th-L přechodu) 6. kanál m. erector spinae dx. 7. kanál m. obliquus externus sin. 8. kanál m. obliquus externus dx. Použily jsme program MyoVideo, kameru a posturografickou kabinu firmy NeuroCom International. Naměřily jsme klidovou aktivitu svalů po 20 s. Následně 10

11 jsme spustily testy na posturografu: Motor Control Test (MCT) a Adaptation Test (ADT) se současným snímáním EMG signálu. Při zpracovávání amplitud signálu jsme si nejprve označily pomocí markerů časové úseky testů, které jsme chtěly hodnotit. Vybraly jsme následující akce: MCT 1. podtrh dozadu (1. stupeň) MCT 1. podtrh dozadu (3. stupeň) MCT 1. podtrh dopředu (1. stupeň) MCT 1. podtrh dopředu (3. stupeň) ADT 1. a 5. toes up ADT 1. a 5. toes down Pro vyhodnocení EMG signálu jsme použily program MyoResearch. V tomto programu jsme provedly úpravu záznamu pomocí rektifikace a parametru RMS (25 ms) efektivní hodnota amplitudy elektromyografického signálu. Pro hodnocení jsme použily Standard Report, křivku signálu v rozsahu 1000 ms (od počátku podtrhu) jsme rozdělily po 50 ms intervalech, záznam klidové hodnoty po 500 ms. Výsledky jsme převedly k závěrečnému zpracování do MS Excel, kde jsme si z klidové aktivity svalů vypočítaly průměr, směrodatnou odchylku a aktivační hodnotu každého svalu. Vypočítanou aktivační hodnotu svalu jsme porovnávaly s aktivitou totožného svalu ve vybraných časových úsecích testů (viz výše). 11

12 4 VÝSLEDKY Svaly jsme zde rozdělily podle míry aktivace ve vybraném časovém úseku (1000 ms). Jsou seřazeny sestupně od nejvyššího násobku aktivační hodnoty po nejnižší, některé svaly se neaktivovaly. Poměr v tabulkách značí nejvyšší násobek aktivační hodnoty. Tabulka 1. MCT podtrh dozadu 1. stupeň (zdraví) 1. m. OE dx. 2,691 m. ES dx. 2,622 m. SCM sin. 2, m. SCM dx. 2,337 m. SCM dx. 1,722 m. OE sin. 2, m. TRA dx. 2,311 m. SCM sin. 1,632 m. ES sin. 2, m. OE sin.. 1,944 m. OE dx.. 1,628 m. SCM dx. 2, m. ES dx. 1,882 m. ES sin. 1,613 m. TRA sin. 2, m. SCM sin. 1,804 m. OE sin. 1,548 m. ES dx. 2, m. ES sin. 1,739 m. TRA dx. 1,424 m. TRA dx. 1, m. TRA sin. 1,227 m. TRA sin. 1,168 m. OE dx. 1,472 Legenda: poměr nejvyšší násobek aktivační hodnoty Největší aktivity dosáhly mm. SCM u třech probandů, mm. OE u dvou probandů, pouze v jednom případě se nejvíce aktivoval m. ES. Celkový maximální nárůst aktivity svalů se pohyboval ve třech případech od 1,2 do 3 násobku oproti aktivační hodnotě. Tabulka 2. MCT podtrh dozadu 1. stupeň (CC syndrom) 1. m. TRA dx. 4,345 m. ES sin. 5,408 m. ES dx. 3, m. SCM sin. 3,444 m. TRA sin. 4,224 m. TRA sin. 2, m. TRA sin. 3,427 m. ES dx. 3,405 m. ES sin. 2, m. ES dx. 3,064 m. OE sin. 3,208 m. OE sin. 2, m. OE sin. 2,798 m. SCM dx. 2,685 m. OE dx. 1, m. SCM dx. 2,201 m. OE dx. 2,227 m. SCM sin. 0, m. ES sin. 2,002 m. TRA dx. 1,776 m. SCM dx. 0, m. OE dx. 1,422 m. SCM sin. 1,504 m. TRA dx. 0,799 12

13 Nejvyšší aktivity dosáhly mm. TRA u všech tří probandů. Další výraznou aktivitu u všech tří probandů jsme zaznamenaly u mm. ES. Celkový maximální nárůst aktivity svalů se pohyboval od 1,5násobku do 5,4násobku aktivační hodnoty. U 3. probanda jsme nezaznamenaly žádný nárůst aktivační hodnoty u těchto svalů: m. SCM sin. et dx. a m.tra dx. Tabulka 3. MCT podtrh dozadu 3. stupeň (zdraví) 1. m. OE dx. 2,515 m. SCM dx. 16,054 m. ES dx. 5, m. ES sin. 2,318 m. SCM sin. 12,203 m. SCM dx. 4, m. SCM dx. 2,303 m. ES dx. 7,318 m. SCM sin. 3, m. SCM sin. 2,173 m. ES sin. 4,806 m. OE sin. 2, m. ES dx. 1,805 m. OE dx. 4,525 m. ES sin. 1, m. OE sin. 1,733 m. TRA dx. 4,058 m. OE dx. 1, m. TRA dx. 1,670 m. OE sin. 3,159 m. TRA sin. 1, m. TRA sin. 1,275 m. TRA sin. 2,901 m. TRA dx. 1,367 Nejčastější maximální nárůst aktivity jsme zaznamenaly jednoznačně ve všech případech u mm. SCM. Maximální nárůsty svalové aktivity zde kolísají co do velikosti nárůstu aktivity u jednotlivého probanda. U probanda číslo 2 se mm. SCM aktivovaly o 16 a 12násobek aktivační hodnoty. U 1. a 3. probanda jsme tak výraznou aktivaci svalů nezaznamenaly. Ve dvou případech jsme zaznamenaly velký nárůst aktivace mm. ES s nárůstem u 2. probanda 7,3násobným, u 3. probanda 5,6násobným. Tabulka 4. MCT podtrh dozadu 3. stupeň (CC syndrom) 1. m. OE sin. 3,927 m. ES sin. 5,846 m. TRA sin. 7, m. ES dx. 3,893 m. ES dx. 5,541 m. ES dx. 3, m. TRA sin. 3,358 m. TRA sin. 4,228 m. ES sin. 3, m. TRA dx. 3,205 m. OE sin. 2,939 m. OE sin. 2, m. ES sin. 2,923 m. SCM dx. 2,789 m. TRA dx. 1, m. SCM sin. 2,856 m. OE dx. 2,022 m. SCM sin. 1, m. OE dx. 2,384 m. TRA dx. 1,867 m. OE dx. 1, m. SCM dx. 2,272 m. SCM sin. 1,210 m. SCM dx. 0,962 13

14 Nejčastější maximální nárůst aktivity jsme zaznamenaly ve všech případech u mm. TRA. Výrazně se aktivovaly také mm. ES. U 1. probanda se nejvíce aktivoval m. OE sin. Tabulka 5. MCT podtrh dopředu 1. stupeň (zdraví) 1. m. OE dx. 2,661 m. ES dx. 3,317 m. OE sin. 2, m. SCM dx. 2,361 m. TRA dx. 2,602 m. TRA sin. 2, m. OE sin. 2,346 m. SCM sin. 2,042 m. SCM sin. 1, m. ES dx. 2,287 m. OE sin. 1,983 m. OE dx. 1, m. SCM sin. 2,050 m. SCM dx. 1,952 m. ES dx. 1, m. ES sin. 1,646 m. TRA sin. 1,801 m. SCM dx. 1, m. TRA dx. 1,645 m. ES sin. 1,528 m. ES sin. 1, m. TRA sin. 1,409 m. OE dx. 1,432 m. TRA dx. 1,232 Při tomto testu se reakce, co se týče maximální aktivace svalů, u jednotlivých probandů lišily. V případě 1. probanda se nejvíce aktivovaly mm. OE, mm. ES a mm SCM (všech šest svalů dosáhlo více než dvojnásobku aktivační hodnoty). V případě 2. probanda jsme zaznamenaly největší nárůst m. ES dx., poté m. TRA dx. U 3. probanda se nejvíce aktivoval m. OE sin. a m. TRA sin. Tabulka 6. MCT podtrh dopředu 1. stupeň (CC syndrom) 1. m. TRA sin. 3,687 m. TRA sin. 4,410 m. TRA sin. 3, m. OE sin. 2,936 m. ES sin. 3,873 m. ES sin. 3, m. ES dx. 2,878 m. ES dx. 3,845 m. ES dx. 3, m. SCM dx. 2,356 m. SCM dx. 3,591 m. SCM sin. 2, m. OE dx. 2,053 m. OE sin. 3,532 m. OE sin. 2, m. SCM sin. 1,699 m. OE dx. 2,107 m. TRA dx. 1, m. TRA dx. 1,557 m. TRA dx. 1,998 m. OE dx. 1, m. ES sin. 1,392 m. SCM sin. 1,515 m. SCM dx. 1,257 U 2. a 3. probanda se aktivovaly mm. ES. U všech tří shodně potom m. TRA sin. K výraznější aktivitě došlo také u mm. OE a to u všech tří probandů. U 1. probanda byl m. OE sin. druhým nejaktivnějším svalem. Celkový maximální nárůst aktivity svalů se pohyboval od 1,3 do 4,4násobku aktivační hodnoty. 14

15 Tabulka 7. MCT podtrh dopředu 3. stupeň (zdraví) 1. m. TRA dx. 5,312 m. TRA dx. 10,06 m. OE sin. 2, m. SCM sin. 2,689 m. ES dx. 8,150 m. SCM dx. 2, m. OE dx. 2,569 m. TRA sin. 3,150 m. TRA sin. 2, m. OE sin. 2,463 m. ES sin. 2,455 m. SCM sin. 1, m. ES sin. 2,445 m. OE dx. 2,225 m. ES sin. 1, m. SCM dx. 2,443 m. SCM dx. 2,171 m. ES dx. 1, m. ES dx. 2,420 m. SCM sin. 2,089 m. OE dx. 1, m. TRA sin. 1,537 m. OE sin. 1,561 m. TRA dx. 1,370 Při tomto testu jsme zaznamenaly celkově větší nárůst aktivity svalů u 1. a 2. probanda. Nejčastější maximální nárůst aktivity se jevil u mm. TRA. Ve dvou případech se m.tra dx. maximálně aktivoval nejvíce ze všech svalů, z toho u 1. probanda m. TRA sin. jevil nejmenší maximální nárůst. V případě 3. probanda se nejvíce aktivoval m. OE sin., hned poté jeví největší nárůst m. SCM dx. a m. TRA sin. Zde se ale m. TRA dx. aktivoval nejméně. Tabulka 8. MCT podtrh dopředu 3. stupeň (CC syndrom) 1. m. TRA dx. 72,893 m. ES sin. 8,221 m. TRA sin. 3, m. TRA sin. 14,335 m. ES dx. 6,640 m. ES dx. 3, m. SCM sin. 13,069 m. SCM dx. 5,233 m. TRA dx. 2, m. OE sin. 7,537 m. TRA sin. 4,406 m. ES sin. 2, m. SCM dx. 6,613 m. OE sin. 2,595 m. OE sin. 2, m. OE dx. 4,607 m. TRA dx. 2,240 m. SCM sin. 1, m. ES dx. 3,804 m. SCM sin. 1,793 m. SCM dx. 1, m. ES sin. 1,593 m. OE dx. 1,589 m. OE dx. 1,561 U 3. stupně MCT podtrh dopředu jsme zaznamenaly celkově větší nárůst aktivity jednotlivých svalů stejně jako u předchozí skupiny. U 1. probanda se nejvýrazněji aktivovaly mm. TRA a to na značně vysokou hodnotu, následovaly mm. SCM; výrazně se aktivovaly také mm. OE. U 2. probanda došlo k největší aktivaci u mm. ES; následoval m. SCM dx., m. SCM sin. se aktivoval méně a následně m. TRA sin. a m. OE sin. a poté druhostranné svaly m. TRA dx. a m. OE dx. 15

16 U 3. probanda se nejvíce aktivovaly mm. TRA, následně mm. ES; mm. SCM se aktivovaly méně. Tabulka 9. ADT 1. toes up (zdraví) 1. m. TRA dx. 5,526 m. ES sin. 7,970 m. ES sin. 3, m. ES sin. 4,538 m. TRA dx. 7,907 m. TRA dx. 2, m. SCM dx. 3,425 m. ES dx. 5,709 m. TRA sin. 2, m. OE dx. 2,934 m. TRA sin. 2,488 m. OE sin. 2, m. SCM sin. 2,880 m. SCM sin. 1,995 m. SCM dx. 2, m. OE sin. 2,404 m. OE sin.. 1,792 m. SCM sin. 1, m. ES dx. 2,353 m. SCM dx. 1,722 m. ES dx. 1, m. TRA sin. 1,440 m. OE dx. 1,499 m. OE dx. 1,295 Ve všech třech případech se nejvíce aktivovaly mm. TRA (u 2. probanda se však nejvíce aktivoval m. ES a u 1. probanda se m. TRA sin. aktivoval nejméně), mm. ES. Přibližný nárůst aktivace svalů se pohyboval od 1,6 do 7,97 násobku; (nejmenší nárůst jsme zaznamenaly u 3. probanda). Tabulka 10. ADT 5. toes up (zdraví) 1. m. SCM dx. 3,050 m. ES sin. 4,571 m. OE sin. 3, m. OE dx. 2,910 m. TRA dx. 4,133 m. TRA sin. 2, m. SCM sin. 2,532 m. TRA sin. 2,527 m. ES dx. 1, m. ES dx. 2,404 m. SCM sin. 2,238 m. SCM sin. 1, m. ES sin. 2,265 m. ES dx. 1,982 m. OE dx. 1, m. OE sin. 2,213 m. SCM dx. 1,764 m. SCM dx. 1, m. TRA dx. 1,708 m. OE sin. 1,694 m. TRA dx. 1, m. TRA sin. 1,493 m. OE dx. 1,317 m. ES sin. 1,414 U pátého "toes up" ADT se celkový nárůst u všech tří probandů snížil, můžeme tedy vyslovit závěr, že k adaptaci na výchylky došlo ve všech případech. Přibližný celkový nárůst aktivace svalů se pohyboval v tomto případě kolem 1,5-4 násobku. U dvou probandů se nejvíce aktivovaly mm. TRA (u 2. a 3. probanda), mm. ES (u 2. a 3. 16

17 probanda), mm. OE (u 1. a 3. probanda). U 1. probanda se mm. TRA aktivovaly nejméně, mm. SCM se aktivovaly nejvýrazněji. V rámci tohoto testu pro značnou nejednotnost a individuální reakce probandů nelze utvořit významnější závěr. Popis adaptace svalů, které se nejvíce zapojily: 1. proband: 3. proband: m.tra dx. 5,526 1,708 m. ES sin. 3,365 1,414 m. ES sin. 4,538 2,265 m. TRA dx. 2,868 1,459 m. SCM dx. 3,425 3,050 m. TRA sin. 2,774 2, proband: m. ES sin. 7,970 4,571 m. TRA dx. 7,907 4,133 m. ES dx. 5,709 1,982 Tabulka 11. ADT 1. toes up (CC syndrom) 1. m. TRA dx. 47,573 m. ES dx. 4,099 m. TRA sin. 73, m. SCM sin. 27,666 m. TRA sin. 3,548 m. TRA dx. 10, m. TRA sin. 24,374 m. OE sin. 3,471 m. SCM sin. 9, m. SCM dx. 8,897 m. SCM dx. 3,371 m. SCM dx. 6, m. OE sin. 3,832 m. ES sin. 3,350 m. ES dx. 5, m. ES dx. 3,660 m. OE dx. 2,711 m. ES sin. 5, m. OE dx. 2,110 m. TRA dx. 2,393 m. OE sin. 2, m. ES sin. 1,681 m. SCM sin. 1,456 m. OE dx. 1,709 U 1. a 3. probanda se shodně nejvíce aktivovaly mm. TRA a m. SCM sin. (všechny ve značně vysokých násobcích aktivační hodnoty). 2. proband: největší aktivitu prokázaly mm. ES, mm. TRA, m. OE, mm. SCM. 17

18 Tabulka 12. ADP 5. toes up (CC syndrom) 1. m. SCM sin. 5,676 m. ES dx. 4,248 m. ES dx. 3, m. SCM dx. 4,174 m. ES sin. 3,683 m. ES sin. 2, m. OE sin. 3,494 m. OE sin. 3,495 m. TRA sin. 2, m. ES dx. 3,150 m. SCM dx. 3,241 m. OE sin. 2, m. TRA sin. 2,525 m. OE dx. 2,448 m. OE dx. 0, m. TRA dx. 2,481 m. TRA sin. 2,391 m. TRA dx. 0, m. ES sin. 2,059 m. TRA dx. 2,210 m. SCM sin. 0, m. OE dx. 2,017 m. SCM sin. 1,419 m. SCM dx. 0,613 U posledního ADT toes up se celkový nárůst svalové aktivity u 1. a 3. probanda snížil, tzn. že došlo k adaptaci na výchylky. 1. proband: 3. proband: m. TRA dx. 47,573 2,481 m. TRA sin. 73,451 2,442 m. TRA sin. 24,374 2,525 m. TRA dx. 10,027 0,912 (neaktivní) m. SCM sin. 27,666 5,676 m. SCM sin. 9,753 0,775 (neaktivní) U 2. probanda nedošlo k výraznější adaptaci na výchylky jako u předchozích dvou. Nejvíce aktivní svaly u tohoto podtrhu: mm. ES, mm. OE, mm. SCM. Mírně se adaptovaly mm. TRA. Tabulka 13. ADT 1. toes down (zdraví) 1. m. SCM dx. 3,167 m. TRA dx. 3,148 m. OE sin. 2, m. OE dx. 2,847 m. SCM sin. 2,470 m. TRA sin. 1, m. OE sin. 2,810 m. ES dx. 2,441 m. OE dx. 1, m. SCM sin. 2,678 m. SCM dx. 2,223 m. SCM sin. 1, m. ES dx. 2,473 m. OE sin. 1,745 m. ES dx. 1, m. ES sin. 2,155 m. TRA sin. 1,703 m. ES sin. 1, m. TRA dx. 2,085 m. ES sin. 1,536 m. SCM dx. 1, m. TRA sin. 1,590 m. OE dx. 1,496 m. TRA dx. 1,135 Ve dvou případech se nejvíce aktivoval m. SCM a m. OE. Dále se aktivoval m. TRA. 18

19 I zde jsou ovšem značné individuální rozdíly. Např. u 1. probanda se oba mm. TRA aktivovaly nejméně, u 3. probanda se m. TRA dx. aktivoval rovněž nejméně. Celkový nárůst aktivace se pohyboval v průměru od 1,5-3násobku oproti aktivační hodnotě. Tabulka 14. ADT 5. toes down (zdraví) 1. m. ES dx. 2,408 m. SCM sin. 2,210 m. OE sin. 3, m. SCM sin. 2,342 m. SCM dx. 1,983 m. TRA sin. 2, m. OE dx. 2,297 m. OE sin. 1,911 m. OE dx. 1, m. SCM dx. 2,209 m. OE dx. 1,673 m. ES dx. 1, m. OE sin. 2,174 m. ES dx. 1,615 m. SCM dx. 1, m. TRA dx. 1,771 m. TRA sin. 1,434 m. ES sin. 1, m. ES sin. 1,677 m. ES sin. 1,429 m. TRA dx. 1, m. TRA sin. 1,433 m. TRA dx. neaktivoval m. SCM sin. 1,063 K největšímu nárůstu aktivace došlo u mm. SCM, mm. OE. V případě 3. probanda nedošlo k adaptaci. U dalších probandů k adaptaci došlo, ne však tolik výrazné, jako v případě ADT "toes up". V případě 2. probanda se m. TRA dx. u ADT 1. toes up aktivoval nejvíce, zatímco u ADT 5. toes down se neaktivoval. 1. proband: 3. proband: m. SCM dx. 3,167 2,700 m. OE sin. 2,327 3,022 m. OE dx. 2,847 2,384 m. TRA sin. 1,987 2,499 m. OE sin. 2,810 2,255 m. ES dx. 1,838 1, proband: m. TRA dx. 3,148 neaktivoval se m. SCM sin. 2,470 2,210 m. ES dx. 2,441 1,615 19

20 Tabulka 15. ADT 1. toes down (CC syndrom) 1. m. TRA dx. 10,819 m. ES dx. 4,142 m. TRA sin. 20, m. ES dx. 5,985 m. OE sin. 3,577 m. ES dx. 5, m. TRA sin. 5,606 m. ES sin. 3,423 m. ES sin. 3, m. SCM sin. 5,576 m. SCM dx. 3,241 m. OE sin. 2, m. OE sin. 5,155 m. OE dx. 2,461 m. TRA dx. 1, m. SCM dx. 4,412 m. TRA sin. 2,283 m. OE dx. 1, m. OE dx. 3,615 m. TRA dx. 2,120 m. SCM sin. 1, m. ES sin. 1,273 m. SCM sin. 1,402 m. SCM dx. 0,822 Zde došlo k největší aktivaci u mm. ES u všech probandů. U 1. a 3. probanda se nejvíce aktivovaly mm. TRA. Tabulka 16. ADT 5. toes down (CC syndrom) 1. m. TRA dx. 8,076 m. ES dx. 4,374 m. TRA sin. 9, m. OE sin. 3,829 m. ES sin. 3,979 m. ES dx. 3, m. SCM sin. 3,615 m. OE sin. 3,487 m. ES sin. 2, m. OE dx. 3,163 m. SCM dx. 3,073 m. OE sin. 2, m. ES dx. 2,906 m. TRA sin. 2,556 m. TRA dx. 1, m. TRA sin. 2,621 m. OE dx. 2,407 m. OE dx. 1, m. SCM dx. 2,201 m.tra dx. 1,962 m. SCM sin. 0, m. ES sin. 2,011 m. SCM sin. 1,408 m. SCM dx. 0,606 U posledního ADT toes down se celkový nárůst svalové aktivity u 1. a 3. probanda snížil, tzn. že došlo k adaptaci na výchylky. Adaptace však byla menší než při ADT toes up. 1. proband: 3. proband: m. TRA dx. 10,819 8,076 m. TRA sin. 20,003 9,065 m. SCM sin. 5,576 3,615 m. ES dx. 5,439 3,230 m. ES dx. 5,985 2,906 m. ES sin. 3,156 2,592 U 2. probanda nedošlo k adaptaci u mm. ES; m. OE sin. Ostatní svaly se adaptovaly minimálně. 20

21 SOUHRN VÝSLEDKŮ U Motor Control Testu, mezi oběma skupinami, nebyly velké rozdíly co do velikosti aktivace svalů. Výraznější reakce probandů se objevily u Motor Control Testu 3. stupně (Tabulka 3., 4., 7., 8.). Přesto skupina probandů s CC syndromem reagovala na podtrhy plošiny větším nárůstem aktivace svalů než skupina zdravých probandů. V případě MCT podtrh dozadu (1. i 3. stupeň) jsme u skupiny zdravých probandů nezaznamenaly větší rozdíly mezi aktivací dorzální a ventrální skupiny svalů. Nárůst aktivace u ventrální skupiny svalů, tj. mm. sternocleidomastoidei a mm. obliqui externi byl nepatrně vyšší vzhledem k mm. erectores spinae (Tabulka 1., 3.). Mm. trapezii se ve všech případech aktivovaly nejméně. Můžeme vyslovit závěr, že u skupiny zdravých probandů je ventrodorzální muskulatura ve vzájemné koaktivaci. Ve skupině probandů s CC syndromem jsme naměřily nejvyšší nárůst svalové aktivity u dorzální muskulatury mm. erectores spinae a mm. trapezii (Tabulka 2., 4.). V tomto případě výsledky SEMG ukazují na rozdíly mezi velikostí aktivace dorzální a ventrální muskulatury. V případě MCT podtrh dopředu (1. i 3. stupeň) je stejný trend v aktivaci ventrálních a dorzálních svalů jako u MCT podtrh dozadu u obou skupin. U probandů s CC syndromem se opět více aktivovala dorzální muskulatura (Tabulka 6., 8.). U zdravých probandů převažovala aktivace ventrální muskulatury (Tabulka 5., 7.). U 3. stupně MCT podtrh dopředu došlo k několikanásobně vyšší aktivaci svalů ve srovnání s 1. stupněm. U Adaptation Testu při prvním a posledním (pátém) podtrhu toes down i toes up reagovali probandi s CC syndromem několikanásobně vyšší aktivací svalů oproti skupině zdravých probandů. Z výsledků testu ADT toes up vyplývá, že ve skupině zdravých probandů se více aktivovala dorzální muskulatura (tzn. mm. erectores spinae a mm. trapezii). U pátého "toes up" ADT se celkový nárůst aktivace výše uvedených svalů u všech tří probandů snížil, můžeme tedy vyslovit závěr, že k adaptaci na výchylky plošiny došlo (Tabulka 9., 10.). Ve skupině probandů s CC syndromem nejvíce aktivované svaly byli mm. trapezii a mm. sternocleidomastoidei. V pátém toes up se aktivita těchto svalů výrazně snížila, tzn. že došlo k jejich adaptaci (Tabulka 11., 12.). Zároveň se zde u dvou probandů nejvíce aktivovaly mm. erectores spinae a mm. obliqui externi. U ADT toes down se u skupiny zdravých probandů nejvíce aktivovaly mm. sternocleidomastoidei a mm. obliqui externi. Nárůst aktivace u mm. trapezii a mm. 21

22 erectores spinae byl nepatrně nižší oproti předcházejícím dvěma svalům (Tabulka 13., 14.). To svědčí o funkční koaktivaci ventrodorzální muskulatury. Ve skupině probandů s CC syndromem nejvíce aktivované svaly byly mm. trapezii a mm. erectores spinae. U 5. ADT toes down se celkový nárůst svalové aktivity snížil, tzn. že došlo k adaptaci na výchylky (Tabulka 15., 16). Adaptace však byla menší než při ADT toes up. Vzhledem ke značným individuálním rozdílům nelze vyslovit jednoznačný závěr o vzájemné koaktivaci ventrodorzální muskulatury. 22

23 5 DISKUZE V této práci bylo cílem porovnat míru aktivace vybraných svalů mezi dvěma skupinami probandů. U skupiny probandů s CC syndromem se při vybraných testech aktivovaly jiné svaly v porovnání se skupinou zdravých probandů. Také maximální nárůst svalové aktivity byl několikanásobně vyšší ve skupině s CC syndromem. Je třeba se zmínit, že při hodnocení jednotlivých testů a situací je nutné brát v úvahu individuální reakce probandů. Dáváme to do souvislosti s individuálním motorickým projevem každého člověka. U MCT se nejvýrazněji projevily rozdíly mezi oběma skupinami u 3. stupně tohoto testu. Projevila se zde určitá nestabilita u probandů s CC syndromem. Při podtrzích plošiny oběma směry se násobně více aktivovaly svaly dorzální části trupu (mm. ES a mm.tra) vzhledem ke svalům ventrální strany trupu (mm. OE, mm. SCM). U ADT došlo vždy k adaptaci v obou skupinách z hlediska nárůstu aktivity svalů. U probandů skupiny s CC syndromem byla adaptace na zevní výchylky plošiny výraznější. To nasvědčuje tomu, že probandi s CC syndromem zpočátku reagovali mnohem silněji na výchylky k zajištění posturální stability, aby zabránili chycení se pevné opory, úkroku, či pádu. Skupina zdravých probandů reagovala mnohem stabilněji co do aktivace svalů. Dospěly jsme k názoru, že pokud dojde ke zvýšené aktivaci povrchových svalů, je tedy pravděpodobné, že funkce hlubokého stabilizačního systému je pozměněna v neprospěch posturální stability jedince. S tím souvisí také nastavení krční páteře, zejména horních segmentů a atlantookcipitálního skloubení. Pokud tedy bude změněna aferentace z těchto kloubů a okolních svalů, bude také změněna posturální jistota v prostoru. Na základě získaných výsledků jsme zjistily, že pacienti s CC syndromem aktivovali v některých testech několikanásobně více snímané svaly především to byly mm. TRA a mm. ES. U zdravých probandů nedošlo k tak výrazné aktivaci uvedených svalů v žádném z testů. Z toho vyplývá, že pacienti s CC syndromem potřebují mnohem více aktivovat povrchové svaly k tomu, aby dosáhli dostatečné posturální jistoty při náhlé změně zevního prostředí. To opět naznačuje, že jejich posturální svalový systém je dysfunkční, což jsme u probandů s CC syndromem předpokládaly. Čím méně musí proband aktivovat povrchové svaly při změně posturální situace za měnících se zevních podmínek, tím lepší je jeho posturální stabilita. 23

24 Probandi s CC syndromem si subjektivně stěžují nejčastěji na bolesti krční páteře nebo bolesti hlavy. Primární porucha však nemusí být vždy v oblasti krční páteře a hlavových kloubů. Vlivem svalových zřetězení dochází mimo jiné k poruše koaktivace ventrodorzální muskulatury, což výsledky zpracování SEMG signálů prokázaly. Dle Žárské představuje ideální koaktivace důležitý faktor v problematice funkčních poruch. Jestliže je segment zatížený v axiální ose, pak je schopen ideálně obstát v rámci lokomočního procesu a vzpřimovací funkce mají na něj příznivě formativní vliv. Dochází k ideálnímu zatížení kloubů a masivní proprioceptivní aferentaci. V opačném případě dochází při přetěžování k řetězové reakci, která se šíří přes svalové dysbalance a vede k nedostatečné funkci hlubokého stabilizačního systému. Mezi faktory, které negativně ovlivňují elektromyografický záznam, můžeme uvést chybné umístění snímajících elektrod nad měřeným svalem. To vede k nebezpečí snímání aktivity okolních svalů. Důležitou roli hrají také emoční faktory úzce související s limbickým systémem, který má vliv na svalový tonus. Také denní doba a biorytmy se mohou významně podílet na posturální reaktibilitě jedince. Další negativní vliv může mít zvýšená potivost kůže, která zvyšuje kožní odpor (s čímž jsme se setkaly u dvou probandů). Neovlivnitelným faktorem je EKG artefakt, který musíme brát v potaz hlavně u svalů, probíhajících v blízkosti velkých tepen. SEMG spolu s posturografickými testy jsou dostatečně citlivou metodou k objektivizaci např. pohybových poruch a posturální stability. Přesto není v naší práci možné vzhledem k malému počtu probandů v obou skupinách vyvozovat závěry, které by mohly zobecňovat výsledky našeho měření. 24

25 6 ZÁVĚR V této práci jsme se zaměřily na hodnocení aktivace svalů při testovaných posturálních situacích u zdravých probandů a probandů s CC syndromem. Příčina CC syndromu spočívá ve většině případů v dysfunkci horní krční páteře a hlavových kloubů. Dlouhé svaly jako např. m. sternocleidomastoideus a m. trapezius probíhají po celé délce krku a reagují na poruchu v každém pohybovém segmentu krční páteře. Přes svalová zřetězení tak můžou způsobit dysfunkci hlubokého stabilizačního systému (svaly dna ústního, hluboké šíjové, zádové a břišní svaly, bránice a svaly pánevního dna). Na základě těchto poznatků jsme předpokládaly zhoršenou posturální stabilitu a poruchu koaktivace ventrodorzální muskulatury u probandů s CC syndromem. Tento předpoklad se nám potvrdil především u výsledků Motor Control Testu 3. stupně a u ADT toes up. Skupina probandů s CC syndromem reagovala na podtrhy plošiny větším nárůstem aktivace svalů než skupina zdravých probandů. Z výsledků vyplývá, že v rámci ventrodorzální svalové koaktivace převažuje u těchto probandů aktivita dorzální muskulatury. Ve skupině zdravých probandů rozdíly v aktivaci dorzální a ventrální muskulatury nebyly tak výrazné. 25

26 7 REFERENČNÍ SEZNAM 1. DE LUCA, C. I. Surface elektromyography: Detecting and Recording. DelSys Incorporated [online]. 1996, [cit ]. Dostupné na World Wide Web: < 2. DE LUCA, C. I. The use of surface elektromyography in biomechanics. The International Society for Biomechanice [online]. 1993, [cit ]. Dostupné na World Wide Web: < 3. GROLICHOVÁ, J., MAYER, M., ELFMARK, M., JANURA, M. Některé rovnovážné kontroly vzpřímeného stoje fixací krční páteře posturografická studie. Rehabilitace a fyzikální lékařství, 2000, roč. 7, č. 4, s ISSN JANURA, M., MÍKOVÁ, M. Využití biomechaniky v kineziologii. Rehabilitace a fyzikální lékařství, 2003, roč. 10, č. 1, s ISSN LEWIT, K. Manipulační léčba. 1. vyd. Praha: Česká lékařská společnost J. E. Purkyně, ISBN RODOVÁ, D. Hodnocení činnosti kosterního svalstva povrchovou elektromyografií [Disertační práce]. FTK UP Olomouc, RODOVÁ, D., MAYER, M., JANURA, M. Současné možnosti využití povrchové elektromyografie. Rehabilitace a fyzikální lékařství, 2001, č. 4, s ISSN RYCHLÍKOVÁ, E. Manuální medicína (3. rozšířené vydání). Praha: Jessenius Maxdotf, ISBN

27 9. SCHUMANN, N. P., SCHOLLE, H. CH., & ANDERS, CH. Frekvenční analýza jako kvantitativní pomoc při EMG analýze. Rehabilitace a fyzikální lékařství, 1994, č. 4, s ISSN SUCHOMEL, T. Rehabilitační metody u poruch a algických syndromů v cervikokraniální oblasti [Bakalářská práce]. FTK UP Olomouc, VAŘEKA, I. Posturální stabilita (I. část) Terminologie a biomechanické principy. Rehabilitace a fyzikální lékařství, 2002a, roč. 9, č. 4, s ISSN VAŘEKA, I. Posturální stabilita (II. část) Řízení, zajištění, vývoj, vyšetření. Rehabilitace a fyzikální lékařství, 2002b, roč. 9, č. 4, s ISSN VÉLE, F. Kineziologie posturálního systému. Praha: Karolinum, ISBN ŽÁRSKÁ, H. Efekt stabilizačního zákroku na posturální reaktivitu u pacientů se spondylolistézou [Diplomová práce]. LF UP Olomouc,