UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI FAKULTA LÉKAŘSKÁ KLINIKA REHABILITAČNÍHO A TV. LÉKAŘSTVÍ FN A LF

Transkript

1 UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI FAKULTA LÉKAŘSKÁ KLINIKA REHABILITAČNÍHO A TV. LÉKAŘSTVÍ FN A LF VLIV MODIFIKOVANÉ VIZUÁLNÍ SCÉNY NA SVALOVOU AKTIVITU U PACIENTŮ PO CMP OLOMOUC 6 Autor: KAPEČKA, P.

2 Obsah Souhrn Úvod 3 Teoretické poznatky 4. Úloha zraku při zajišťování stability postury 4. Retinální posun 5.3 Koordinace pozice očí, hlavy a trupu 6.4 Povrchová elektromyografie 7.5 Optický systém Eye-Trek FMD Metodika 8 3. Výběr a příprava probandů 8 3. Průběh měření Zpracování elektromyografického signálu a jeho vyhodnodcení 4 Výsledky 4. Výsledky klinických testů u pacientů po CMP 4. Výsledky měření 5 Diskuze 9 6 Závěr 7 Referenční seznam Seznam zkratek 3

3 Souhrn V této práci pomocí povrchové elektromyografie zjišťujeme, zda a jakým způsobem ovlivňuje modifikovaná vizuální scéna, spoušťená v optickém systému Eye-Trek FMD-7, svalovou aktivitu u pacientů po CMP. Výzkum provádíme na dvou pacientech po CMP s levostranným postižením. Pro porovnání jsme k měření vybrali dva jedince ze zdravé populace ve stejném věkovém rozmezí. Svalovou aktivitu porovnáváme oboustranně u m. splenius capitis, m. sternocleidomastoideus, m. biceps brachii a m. peroneus longus. Z výsledků vyplývá, že největší efekt prokázal rychlý rotační posun vizuální scény, kde došlo k nejvýraznějšímu rozdílu mezi zdravým a nemocným. U pacientů vykazoval vyšší aktivitu K reakcím na vizuální podnět docházelo většinou na začátku nebo ke konci posunu scény. Klíčová slova: povrchová elektromyografie, Eye-Trek, modifikace vizuální scény, CMP.

4 Úvod U pacientů s hemiplegií po cévní mozkové příhodě je znovunabytí posturální jistoty pro získání samostatnosti rozhodující. Nejde pouze o ztrátu síly, poruchu svalového tonu, omezení pohybu v kloubu a senzorickou poruchu vedoucí k instabilitě dolní končetiny, velkou roli hraje také porucha explorace prostoru. Problémy s balancí se vyskytují častěji u pravostranných postižení CNS. Lokalizačně jednoznačně souvisí s postižením systému pro záměrnou pozornost, jehož anatomickým substrátem je široce distribuovaná kortikosubkortikální neurokognitivní síť lokalizovaná přednostně ve strukturách nedominantní hemisféry (Brázdil, 3). Doba rekonvalescence se u těchto pacientů prodlužuje. Poruchy vímání prostoru nejsou omezeny pouze na prostorovou orientaci. Dochází také k postižení reprezentace centrálního prostoru nebo vnímání vertikálního uspořádání okolí (Bonan, 6). Pacienti mají problém s přesunem těžiště na postiženou stranu. V rámci rehabilitačního programu u pacientů po CMP bychom tedy měli brát v potaz možné postižení vertikální percepce. Jednou z možností jak ovlivnit automatizmus posturálních reakcí je modifikace vizuálního vstupu. 3

5 Teoretické poznatky. Úloha zraku při zajišťování stability postury Zrak představuje jeden z nejspolehlivějších zdrojů informací pro lidský mozek. Jestliže se vizuální informace dostane do konfliktu s informací jiné modality, lidé se více spoléhají na svůj zrak. Jestliže se člověk dívá na svou končetinu, jejíž svalstvo je vibračně stimulováno o vysoké frekvenci a nízké amplitudě, tato vibrace bez vizuální informace často vede k silným iluzím o pohybu končetiny, někdy přináší vjemy o anatomicky nemožných pozicích v kloubu. Jestliže člověk svou končetinu sleduje, iluze se stávají méně zřetelnými a obvykle zanikají. Všechny možné indexy posturální stability se zhoršují, jestliže subjekt stojí se zavřenýma očima. Vizuální vstupy podávají informace týkající se pozice a pohybu hlavy s ohledem na objekty v blízkém okolí. Při zrakové orientaci v prostoru se řídíme dle vertikální osy, neboť mnoho věcí, které nás obklopují, například okna a dveře, je uspořádáno vertikálně (Latash, 998). Je dobře známo, že pohyb vizuálního pozadí způsobuje iluzi o pohybu pozorovatele. V experimentech se zjišťoval BS jedince stojícího v místnosti s pevnou podlahou, ale se stěnami a stropem, které se mohly pohybovat v předozadním směru. Tak došlo k vytvoření iluze pohybu proti směru pohybu místnosti. Jestliže jsou použity velmi malé plynulé oscilace místnosti, neurologicky intaktní dospělí jedinci se začínají vychylovat s výchylkami místnosti. Při aplikaci této metody u rok starého dítěte, se dítě zapotácí a spadne ve směru pohybu místnosti. Tento pád je zapříčiněn ještě nedozrálým somatosenzorickým systémem a tudíž nedostatečnou aferentací z plosek nohou. U mladších dětí je tedy hlavním informačním zdrojem pro posturální kontrolu zrakový vjem (Shumway-Cook & Woollacott, ). Při porovnání vlivu plynulé oscilace plošiny a rychlého podtrhnutí plošiny se zjistilo, že při pomalých oscilacích u zdravých dospělých se podílí na posturální kontrole jak vizuální, vestibulární tak somatosenzorické vstupy bez rozdílu. Naopak, somatosenzorické vstupy byly dominantní u posturální kontroly jako odpověď na podtrhnutí plošiny. V posledních experimentech se prováděla modulace jak vizuálního vstupu tak pohyblivosti plošiny. Zjistilo se, že flexory nohy mají větší citlivost na vizuální podněty, zatímco extenzory mají vyšší citlivost na somatosenzorický vstup (Shumway-Cook & Woollacott, ). 4

6 Latence svalové odpovědi na vizuální podněty vyvolávající BS jsou docela pomalé, kolem ms, na rozdíl od somatosenzorických odpovědí, které jsou aktivovány od 8 až ms. Somatosenzorické odpovědi reagující na translaci podložky jsou tedy mnohem rychlejší než posturální odpovědi spouštěné zrakem (Shumway-Cook & Woollacott, ).. Retinální posun Nárůst svalové aktivity může vyvolat posun obrazu po sítnici. Na základě dostupných experimentálních dat je známo, že retinální posun retinal slip, tzn. pohyb cíle nebo pozadí na retině, je aferentním signálem, který determinuje vizuálně vyvolané posturální odpovědi. Může jít o pohyb samotného objektu v zorném poli oka, nebo se oči pohybují vůči hlavě, nebo vykonávají společný pohyb s hlavou. Bylo zjištěno, že velkoplošné pohybující se vizuální scény způsobují BS ve stejném směru jako pohybující se podnět. Zatímco během fixace pohledu na nějaký pevný cíl pohybující se v prostoru je retinální posun minimalizován vestibulo-okulárním reflexem a pomalými sledovacími pohyby. Za těchto podmínek vyvolává pohyb hlavy v prostoru spíše pohyb oka než retinální posun (Glauser at al., 5)..3 Koordinace pozice očí, hlavy a trupu Kontrola pozice hlavy komplexně vyžaduje integraci vizuálních, proprioceptivních a vestibulárních vstupů. Co se vizuální funkce týče, je známo, že aktivita rotátorů krku je ovlivněna pohybem očí. Například aktivita SC vzrůstá s posunem pohledu proti směru pohybu hlavy, na který sval rotuje. Tonické propojení mezi aktivitou ipsilaterálních svalů krku a horizontální komponentou pozice oka bylo mnohokrát pozorováno na pokusech u zvířat. Existuje interakce mezi extra-okulárními svaly a rotátory krku za účelem koordinace pohybů očí a hlavy. Například vibrace SCM a SC, která podává percepční informaci o rotaci hlavy, indukuje horizontální pohyby očí v opačném směru než je prováděna rotace. Tato reakce se vyskytla i v případě, kdy byl pacient vyzván, aby fixoval pohled na určitý pevný bod. Proprioceptivní vstupy ze svalových vřetének krčních svalů tedy ovlivňují pohyb očních bulbů (Bexander, Mellor, Hodges, 5). 5

7 Dalším senzorickým orgánem, který reaguje na rotaci hlavy a podílí se na pohybech očních bulbů, je vestibulární aparát. Při náhlé změně polohy hlavy se objeví opačně směřující výchylka obou očí. Například náhlé trhnutí hlavy doprava způsobí stočení očí doleva. Účelem vestibulárního aparátu je udržet obraz nazíraného předmětu na sítnici při náhlé změně polohy hlavy. Na rozdíl od ostatních reflexních pohybů očí, signál iniciující tuto reakci nevychází ze sítnice, ale z receptorů vestibulárního aparátu, které detekují změnu polohy hlavy. Z toho plyne, že tento reflex vzniká i při zavřených očích (Králíček, ). Glasauer a kol. (5) porovnávali posturální výchylku u zdravých lidí ve stoji za 9ti vizuálních podmínek (obrázek ). Obrázek. Vliv změny vizuální podmínky, pohybů očí a hlavy na BS (Glasauer a kol., 5) F stoj v úplné tmě a dívaní se přímo před sebe E sledování pohybujícího se cíle v šeru bez pozadí H - sledování pohybujícího se cíle v šeru bez pozadí s pohybem hlavy F fixace zraku na nehybný cíl v šeru bez pozadí E sledování pohybujícího se cíle na nehybném pozadí H - sledování pohybujícího se cíle na nehybném pozadí s pohybem hlavy F3 - fixace zraku na pevný cíl na pohybujícím se pozadí E3 sledování pohybujícího se cíle zároveň s pozadím H3 - sledování pohybujícího se cíle zároveň s pozadím, doprovod pohybu hlavy.4 Povrchová elektromyografie Povrchová elektromyografie (SEMG) pracuje na principu registrování elektrických projevů činnosti svalového a nervového aparátu. SEMG detekuje akční potenciály z povrchu těla, které jsou elektrickým ekvivalentem změny iontové výměny na membráně při svalové kontrakci. Používá se k vyhodnocování svalové aktivity člověka při statické i dynamické činnosti. V kineziologii tuto metodu využíváme především k vyšetření svalové funkce během izolovaného i komplexního pohybu, ke sledování koordinace činnosti svalů, pozorování speciálního vlivu a efektu tréninkových metod, terapeutických prvků, vztahu velikosti elektromyografického signálu k síle, únavě, patologii a svalové funkci (Rodová, ). 6

8 .5 Optický systém Eye-Trek FMD-7 Uvnitř brýlí jsou umístěny dva TFT-LCD displeje, každý se 8 obrazovými body. Aby nedocházelo k namáhání zraku při zaostřování na malou vzdálenost, není obraz oběma displeji reprodukován přímo, ale odrazem ve speciálních optických hranolech, které vzdálenost očí od displejů prodlužují. Pacient má dojem že se dívá na 5 palcovou obrazovku ze vzdálenosti 6,5 stopy (98, cm). Maximální rozlišení je 8 na 6 pixelů - brýle mají klasický 4:3 formát obrazu. Úhel zorného pole má rozsah 3 horizontálně a,7 vertikálně. Uprostřed brýlí je v malé prohlubni tvarovaná gumová opěrka, zajišťující správné umístění a stabilitu na kořeni nosu diváka. Opěrku je možno povysunout až téměř o tři centimetry, zobrazovací brýle tak od očí oddálit a obraz sledovat i s nasazenými dioptrickými brýlemi. Z brýlí vede kabel, po kterém je přenášen videosignál - ale také signál zvukový, protože Eye- Trek (obrázek ) disponuje na konci opěrek zabudovanými sluchátky. Obrázek. Olympus Eye-Trek FMD-7 7

9 3 Metodika 3. Výběr a příprava probandů K měření byli vybráni pacienti po cévní mozkové příhodě z oddělení lůžkové rehabilitace FN Olomouc. U pacientů jsme testovali pohybovou funkci pomocí Rivermead Mobility Index (RMI) a vyhodnotili přítomnost nebo nepřítomnost neglectu. Kritériem výběru pacientů byla schopnost stoje bez opory a pomůcek alespoň po dobu min a nepostižený zrakový systém. Pro porovnání výsledků jsme vybrali další probandy ze skupiny zdravé populace ve stejném věkovém rozmezí. Každý proband byl seznámen s přípravou a průběhem měření. K měření svalové aktivity jsme použili 6kanálový polyelektromyograf firmy Noraxon, typ Myosystem 4. Pomocí povrchové elektromyografie jsme sledovali aktivitu u těchto vybraných svalů: m. splenius capitis sin. et dx., m. sternocleidomastoideus sin. et dx., m. biceps brachii sin. et dx., m. peroneus longus sin. et dx.. Pro zlepšení kontaktu elektrody s povrchem kůže jsme kůži očistili abrazivní pastou, setřeli pastu vlhkou utěrkou a poté kůži řádně osušili. Pro eliminaci možných artefaktů v signálu jsme zesilovače jednotlivých kanálů fixovali k tělu probanda pomocí lepící pásky. Mezi elektrodami jsme udržovali vzdálenost -,5 cm. Zemnící elektrodu jsme umístili nad trnový výběžek C7. Správné nalepení elektrod jsme ověřovali na základě postupné aktivace jednotlivých svalů. K modifikaci vizuální scény jsme použili brýle Eye-Trek FMD-7 firmy Olympus. 3. Průběh měření Obsahem testování bylo 7 měření za podmínek klidného stoje. Před vlastní modifikací vizuální scény jsme zaznamenali sekundovou klidovou svalovou aktivitu. Poté jsme nasadili probandovi brýle a upravili postavení nosní opěrky tak, aby dobře seděly a pacient viděl obraz přímo před sebou. Pro vyloučení periferního vidění mimo zorné pole brýlí jsme hlavu pacienta zakryli. 8

10 Předmětem vizuální scény byla stěna místnosti s dveřmi, jejíž posun jsme modifikovali 6ti způsoby:. horizontální posun zleva doprava a zpět pomalu;. horizontální posun zprava doleva a zpět pomalu; 3. horizontální posun zleva doprava a zpět rychle; 4. horizontální posun zprava doleva a zpět rychle; 5. rotační posun ze středního postavení do obou směrů a zpět pomalu; 6. rotační posun ze středního postavení do obou směrů a zpět rychle. Tabulka. Časy horizontálních vizuálních scén (hodnoty v sekundách) Typ scény průběh pauza průběh celkový čas zleva pomalu 4,4 4,4 zprava pomalu 4,9 4 9,9 3 zleva rychle, 5, 4 zprava rychle, 6,4 Tabulka. Časy pomalé rotační vizuální scény (hodnoty v sekundách) Typ scény doleva zpět pauza doprava zpět celkový čas 5 rotace pomalu 3,5 3,5,7 3,5 3,5 6,7 Tabulka 3. Časy rychlé rotační vizuální scény (hodnoty v sekundách) Typ scény doprava zpět pauza doleva zpět celkový čas 6 rotace rychle,,,, 6,4 Mezi jednotlivými pokusy byla zhruba ti sekundová pauza. 9

11 3.3 Zpracování elektromyografického signálu a jeho vyhodnodcení Pro posouzení aktivace svalů během jednotlivých úkolů jsme museli zjistit klidovou svalovou aktivitu. Elektromyografický signál jsme rektifikovali a kvantifikovali parametrem RMS (velikost okna zpracování signálu byla 5 ms). Získaný záznam v trvání s jsme rozdělili 5ms stepem. Ze 4 hodnot pro každý kanál jsme vypočítali půměrnou hodnotu amplitudy. AH svalu jsme získali přičtením dvounásobku směrodatné odchylky k této průměrné hodnotě. Tuto AH jednotlivých svalů jsme porovnávali s dosaženou úrovní svalové aktivity při jednotlivých úkolech. Z důvodů délky jednotlivých scén jsme záznam rozdělili po ms. Nejdelší záznam (scéna č. 5) jsme rozdělili po ms.

12 4 Výsledky 4. Výsledky klinických testů u pacientů po CMP Tabulka 4. Anamnéza a výsledky klinického vyšetření Pacient Věk Pohlaví Povodí Doba od CMP po vyšetření Hemiparéza Předchozí CMP River Made Neglect Mobility Index. 7 ž ACM do. měsíce levostranná ne ne. 5 ž VB do 6. měsíců levostranná,/4; VB 4 ne Tabulka 5. Složení zdravých probandů Proband Pohlaví Věk. žena 4. muž Výsledky měření V grafech jsou znázorněny pouze svaly, u kterých došlo k reakci na zrakový podnět. Osa X znázorňuje čas v desetinách sekundy, osa Y násobek AH.

13 . scéna pomalu zleva Graf. Pac (pomalu zleva) Graf. Pac (pomalu zleva) Pac (pomalu zleva) Pac (pomalu zleva),8,6,4,,8,6,4, čas (,s) čas (,s) BB sin. BB dx. Graf 3. Zdr (pomalu zleva) Graf 4. Zdr (pomalu zleva) Zdr (pomalu zleva) Zdr (pomalu zleva),6,4,,8,6,4, ,5,5, BB sin. BB dx. čas (,s) čas (,s) K nejvýraznějšímu nárůstu v násobku AH došlo u Pac (graf ) a to u BB. Aktivita BB dx. vzrostla až na 7násobek a to asi ve /3 posunu vpravo, v tomto úseku narostla aktivita také u BB sin. a Aktivace BB dx. postupně nárůstala s maximem 4,7násobku asi v polovině posunu zpět doleva. Zvýšenou aktivitou BB zareagoval na začátku scény také Zdr (graf 4) s maximem,násobku u BB sin. Na začátku pohybu scény doleva se u Zdr aktivoval SC sin. a U Pac (graf ) byla v porovnání se Zdr celková aktivita nižší, maximální nárůst,8násobek AH na konci scény. Na začátku scény došlo k nepatrnému nárůstu v aktivitě SCM sin. (podobně jako u Pac) a Na konci posunu obrazu doprava se také aktivoval SC sin. V průběhu scény byl trvale aktivován U Zdr (graf 3) došlo k nejnižší celkové aktivitě ze všech zkoumaných bez větších reakcí na podnět.,4 násobek AH na začátku scény.

14 . scéna pomalu zprava Graf 5. Pac (pomalu zprava) Graf 6. Pac (pomalu zprava) Pac (pomalu zprava) Pac (pomalu zprava) 3 6 n ás ob e k a ktiv ačn í h o d n o ty,5,5, BB sin. PL sin čas (,s) čas (,s) Graf 7. Zdr (pomalu zprava) Graf 8. Zdr (pomalu zprava) Zdr (pomalu zprava),8,6,4,,8,6,4, čas (, s) Zdr (pomalu zprava),8,6,4,,8,6,4, čas (,s) BB sin. Pac (graf 5) - při posunu obrazu zprava doleva došlo na začátku k aktivaci, ke konci posunu doleva k aktivaci SCM se tedy u tohoto pacienta aktivoval přesně opačně než při pomalé scéně zleva. Na konci pauzy a před začátkem posunu zleva doprava se výrazně aktivoval a U Pac (graf 6) došlo poprvé k nárůstu aktivity PL sin. současně s aktivitou a BB sin. v momentě konečné fáze posunu scény doleva. BB sin. vykazoval velkou aktivitu během celého průběhu scény. Za této podmínky reagovala skupina pacientů výrazněji než skupina zdravých. U Zdr (graf 7) se ke konci posunu scény doleva aktivoval,7násobkem AH. U Zdr (graf 8) byla vyšší aktivita po celý průběh scény a to v rozmezí mezi,,8násobkem AH. Na začátku pohybu zleva doprava se aktivoval 3

15 3. Scéna rychle zleva Graf 9. Pac (rychle zleva) Pac (rychle zleva) Graf. Pac (rychle zleva) Pac (rychle zleva),5 6,5, čas (, s) čas (,s) BB sin. BB dx. Graf. Zdr (rychle zleva) Zdr (rychle zleva) Graf. Zdr (rychle zleva) Zdr (rychle zleva),4,,8,6,4,,8,6,4,,8,6,4, BB sin. BB dx. PL sin čas (,s) čas (,s) U Pac (graf 9) na konci pohybu doprava dosáhl skoro,5 násobku AH. Při návratu scény zprava doleva se v první polovině a na konci scény aktivoval Nejvyšší aktivitu vykazoval Pac (graf ) a to opět u obou BB. BB sin. na začátku scény skoro 5,5násobek AH. V pauze mezi posunem scény tato aktivita poklesla. BB dx. se aktivoval ke konci pohybu doprava 3,8násobkem AH. U Zdr (graf ) nedošlo k výraznějším nárůstům v násobku AH. Ke konci pohybu scény doleva se nejvíce aktivoval a to,5násobkem AH. U Zdr (graf ) opět vykazoval zvýšenou aktivitu po celý průběh testu. Na začátku scény se aktivoval 4

16 4. Scéna rychle zprava Graf 3. Pac (rychle zprava) Pac (rychle zprava) Graf 4. Pac (rychle zprava) Pac (rychle zprava) 3,5,5, čas (,s) n áso b ek aktivačn í h o d n o ty,5,5, čas (,s) BB sin. BB dx. Graf 5. Zdr (rychle zprava) Zdr (rychle zprava) Graf 6. Zdr (rychle zprava) Zdr (rychle zprava),8,6,4,,8,6,4, čas (,s),5,5, čas (,s) PL sin. U Pac (graf 3) asi v polovině pohybu doleva se aktivoval přes,5 násobek AH. Ostatní svaly vykazovaly zatím nejnižší aktivitu v porovnání s předchozími testy. Pac (graf 4) došlo také ke snížení aktivity oproti předešlým testům. Nejvíce se aktivoval BB dx.,násobkem AH na začátku scény. U Zdr (graf 5) se aktivoval (,7 násobek) a hned po něm na konci scény. Zdr (graf 6) opět se aktivoval v průběhu celé scény. 5

17 5. Scéna rotace pomalu Graf 7. Pac (rotace pomalu) Pac (rotace pomalu) Graf 8. Pac (rotace pomalu) Pac (rotace pomalu),5 6,5,5 PL sin BB sin. BB dx. PL sin čas (,s) čas (,s) Graf 9. Zdr (rotace pomalu) Graf. Zdr (rotace pomalu) Zdr (rotace pomalu) Zdr (rotace pomalu) 3,5,5, čas (,s) n á s o b e k a k tiv ačn í h o d n o t y,5,5, čas (,s) BB sin. BB dx. PL sin. Pac (graf 7) zareagoval až v pauze po návratu scény zpět zleva doprava aktivací a jeho aktivita opět vzrostla na konci klopné fáze vpravo a na konci návratu zprava do středního postavení na konci scény. Na začátku klopné fáze vpravo se také aktivoval U Pac (graf 8) došlo k náhlému nárůstu aktivity v čase 3,6-3,7 s u BB dx., BB sin.,, PL sin. přesně na konci rotace vlevo. U Zdr (graf 9) došlo k zatím největšímu nárůstu v čase středního postavení obrazu SCM sin. a na začátku rotace vpravo došlo k aktivaci a a menší aktivaci Zdr (graf ) vykazoval opět vyšší aktivitu v průběhu celého testu v maximální hodnotě do násobku AH. byl také aktivován v průběhu celého testu. V polovině rotace vlevo na začátku scény se aktivoval 6

18 6. scéna rotace rychle Graf. Pac (rotace rychle) Pac (rotace rychle) Graf. Pac (rotace rychle) Pac (rotace rychle) 4,5 4 3,5 3,5,5, čas (,s) čas (,s) BB sin. BB dx. PL sin. Graf 3. Zdr (rotace rychle), Zdr (rotace rychle) Graf 4. Zdr (rotace rychle),5 Zdr (rotace rychle),8,6,4,,5,5 BB sin čas (,s) čas (,s) Pac (graf ) 4 ms od začátku pohybu scény doprava se zvýšila aktivita o 4násobek AH. Při rotaci doleva se aktivoval Nejvýraznější nárůst svalové aktivity ze všech měření jsem zaznamenal u Pac (graf ). ms od začátku pohybu došlo až k 7násobnému nárůstu AH BB dx. a v čase 3 ms 5násobnému nárůstu AH BB sin. V tomto čase teprve došlo k aktivaci a to na,43 násobek. Zajímavé je, že došlo zatím k nejvyšší aktivaci PL sin. (graf 5) a to na začátku scény při rotaci vizuální scény doprava v čase 9 ms ( ms před ukončením rotace v tomto směru) s maximem 5násobku aktivační hodnoty. V čase ms na konci rotace vpravo se maximálně aktivoval 5,5 násobkem. Při rotaci zpět doleva došlo ke snížení aktivity PL sin. a ke konci k nárůstu aktivity U Zdr (graf 3) se paradoxně u nejtěžšího úkolu vyskytla nejnižší aktivita u všech svalů. U Zdr (graf 4) byl opět více aktivován a v průběhu celého testu, ostatní svaly vykazovaly nízkou aktivitu. 7

19 Graf 5. Pac (rotace rychle aktivita PL) rotace rychle (pac. č. ) čas (,s) PL sin. Graf 6. Pac (rotace rychle počáteční rotační fáze směrem doprava) Pac (rotace rychle) BB sin. BB dx. PL sin čas (,s) V grafu 6 je vybrán úsek, s (celé počáteční rotační fáze vpravo) u Pac po stepu ms. Podle tohoto výsledku se na konci pohybu scény aktivoval až 7,5násobkem AH. Před maximální aktivací a sin. se maximálně aktivoval BB sin. a to až násobkem AH. Před maximální aktivací BB sin. došlo k aktivaci všech měřených svalů krku. 8

20 5 Diskuze Posun obrazu po sítnici vyvolává posturální výchylku ve směru posunu obrazu. Při posunu obrazu v předozadním směru je vyvolán BS v tomto směru a dojde k aktivaci m. tibialis anterior. Na základě tohoto poznatku by se dalo očekávat, že například při horizontálním posunu scény doleva by mělo teoreticky dojít k zapojení a, reakci BB dx. a zatížení levostranné dolní končetiny. Vliv posunu obrazu v předozadním směru byl zkoumán na zdravých jedincích, pokusy u pacientů po CMP nebyly dosud uskutečněny. Lokalizace a rozsah postižení jsou u pacientů po CMP pestré. Existuje několik klinických testů, které mohou do jisté míry stupeň postižení kvantifikovat. Výsledek je nutné posuzovat s ohledem na funkčnost dle kineziologického vyšetření. Je třeba také zvážit možnost adaptace v průběhu testování a ovlivnění úrovně excitability aktuálním psychickým stavem vyšetřovaného. V potaz je nutno brát dále věk a také možnost narůstající svalové únavy v posledních testech u pacientů. Na základě porovnání výsledků testů nemůžeme přesně stanovit, že by byla reaktivita jednoznačně rozdílná v porovnání mezi skupinou pacientů a skupinou zdravých probandů. Každý proband reagoval individuálně a vyhodnocení neprokázalo naprosto přesnou jednotnost v reakcích jednotlivých svalů na pozměněný vizuální podnět. Svalová aktivita u Zdr byla znatelně nízká oproti ostatním 3 probandům. Za. podmínky (horizontální posun pomalu zprava) reagovala skupina pacientů výrazněji oproti skupině zdravých, a to zvýšenou aktivitou a u Pac i aktivitou PL sin. Tento výsledek může být ovlivněn lokalizací postižení, neboť se jednalo o první scénu pohybu zprava na paretickou stranu. Při stejné scéně, ale zrychleně (scéna č. 4) již k těmto změnám nedošlo a rozdíl se vyrovnal. Můžeme pouze polemizovat o možnosti adaptace na začátek posunu zprava u scény č.. Znatelný rozdíl ve smyslu zvýšené aktivity a to hlavně u svalů BB se vyskytl u Pac, i když pacient vykazoval lepší výsledky v testu RMI. Výsledek nejspíš ovlivnil typ postižení s lokalizací ischemie v oblasti VB. Na základě výsledků usuzujeme, že u tohoto pacienta docházelo vlivem horší adaptability v posturálních reakcích k aktivacím kaudálněji snímaných svalů bez větší aktivace svalů krku. Při porovnání vlivu jednotlivých podmínek došlo u Pac k největšímu nárůstu aktivity u 5. a 6. podmínky. V reakci na rychlý rotační posun doprava došlo u tohoto pacienta poprvé k větší aktivaci PL sin. U Zdr došlo za podmínky 6 naopak paradoxně k nejmenším rozdílům ve svalové aktivitě. 9

21 Nalezli jsme určitou nepatrnou jednotnost v reakcích na změny směru pohybu v určitých úsecích jak u pacientů, tak u zdravých probandů. Pokud došlo k většímu nárůstu aktivity, tak více na začátku nebo ke konci pohybu scény. Na začátku posunu scén se většinou u zdravých probandů a Pac aktivovaly krční svaly a to podobně při pohybu scény zprava doleva a Vyhodnotili jsme ale také úseky, kde se stejné krční svaly aktivovaly naopak nebo oboustranně. Zdr na všechny scény reagoval pouze krčními svaly. Pokud by se poznatek o zapojení svalů na začátku nebo ke konci scény potvrdil na více probandech, vybrali bychom k přesnějšímu hodnocení stejné úseky, kde došlo k nejvyšší aktivitě. Pro zpřesnění by bylo dobré toto měření doplnit o posturografickou analýzu, která by upřesnila směr posturálních výchylek zda-li proband reagoval více v mediolaterálním či anteroposteriorním směru a rozložení zatížení pravá levá strana. Bylo by zajímavé porovnat, zda-li existuje rozdíl ve směru zapojování jednotlivých svalů - kraniokaudálně, či kaudokraniálně za podmínky modifikace zrakového vstupu s podmínkou podtržení plošiny a tak tyto dva senzorické vstupy srovnat. Winter (995) zjistil, že svalová aktivita při zajištění stability v předozadním směru nastupuje ve směru kaudokraniálním, pro zajištění stability v mediolaterálním směru kraniokaudálním. Dochází nejdříve k pohybu hlavy, následuje pohyb v kyčelním kloubu a to s ms latencí, a po něm asi s 4 ms latencí k pohybu v hlezenním kloubu. Autoři Nashner et al. (988) při posuzování koordinace pohybů hlavy a trupu v předozadním směru zjistil rozdílné typy reakcí a to na pomalý a rychlý podtrh plošiny. Při pomalém podtrhu došlo k zapojení kotníkové strategie, během níž se svalová aktivita šířila disto-proximálním směrem, jak je již uvedeno výše, z dolních končetin na trup. Aktivace svalů v oblasti krční páteře následovala s určitou latencí a hlava tak nemohla být stabilizována. Proto se autoři domnívají, že pohyb hlavy je při kotníkové strategii kontrolován nezávisle na pohybu trupu. Až při rychlém podtržení, kdy došlo k aktivaci jak kotníkové, tak i kyčelní strategie, se aktivace přesunula na svaly krku.

22 6 Závěr Zjišťovali jsme zda-li modifikovaná vizuální scéna ovlivňuje svalovou aktivitu u pacientů po cévní mozkové příhodě, a zda-li existují rozdíly v aktivitě v porovnání se zdravými jedinci. Snažili jsme se najít určitou jednotnost v reakcích mezi vyšetřovanými. Na základě výsledků jsme došli k závěru, že největším účinkem a největšími rozdíly ve svalové aktivitě mezi zdravým a nemocným se projevil rychlý rotační posun (scéna č. 6). Při tomto 6. testu reagoval Zdrnejméně a Pac vykázal nejvyšší svalovou aktivitu. Určité souvislosti jsme objevili v jednotnosti reakcí jak u pacientů, tak u zdravých probandů. K reakcím na vizuální podnět docházelo většinou na začátku nebo ke konci posunu vizuální scény. U zdravých nedocházelo k aktivaci kaudálněji měřených svalů. U Pac nedošlo k aktivaci krčních svalů. U obou pacientů se více angažoval Při rychlé rotaci doprava se u Pac aktivoval PL sin.

23 7 Referenční seznam BEXANDER, M. S. C. - MELLOR, R. - HODGES, W. P. Effect of gaze direction on neck muscle activity during cevical rotation. Exp Brain Res, Springer-Verlag, 5, no. 67, p BONAN, V, I. at al. Influence of subjective visual vertical misperception on balance recovery after stroke. Journal Neurology Neurosurgery Psychiatry, published online 9 Sep 6. Dostupné z: BRÁZDIL, M. Neglect syndrom a příznak skrytého vidění. Neurologie pro praxi, /3, s Dostupné z: SHUMWAY-COOK, A. - WOOLLACOTT, M. Motor Control: theory and practical applications. nd ed. Lipincott: Williams&Wilkins,. ISBN: X. GLASAUER, S. at al. How the eyes move the body. Neurology, 5/65, p. 9-93, published online Jul 8, 5. Dostupné z: KRÁLÍČEK, P. Úvod do speciální neurofyzilogie.. vyd. Praha: Karolinum,. 3 s. ISBN LATASH, M. L. Neurophysilological Basis of Movement. Champaign : Human Kinetic, p. ISBN NASHNER, L. M., SHUPERT, C. L., HORAK, F. B. Head-trunk movement cordination in the standing posture. Vestibulospinal Control of Posture and Gait, Amsterdam: Elsevier Science Publishers B. V., 988, no. 76, p RODOVÁ, D. Hodnocení činnosti kosterního svalstva povrchovou elektromyografií. Olomouc: Univerzita Palackého. Fakulta tělesné kultury. Katedra biomechaniky a technické kybernetiky,. Vedoucí dizertační práce Prof. PhDr. František Vaverka, Csc. WINTER, D. A. Human balance and posture control during standing and walking. Gait & Posture, 995, no. 3, p [online] < Informace o optickém systému Eye-Trek FMD-7

24 Seznam zkratek AH aktivační hodnota ACM arteria cerebri media BB musculus biceps brachii BS body sway posturální výchylka CMP cévní mozková příhoda dx. - dexter SEMG Surface Electromyography m. musculus Pac pacient č. Pac pacient č. PL musculus peroneus longus RMI Rivermead Mobility Index SC musculus splenius capitis SCM musculus sternocleidomastoideus sin. sinister VB vertebrobazilární povodí Zdr zdravý proband č. Zdr zdravý proband č. 3