OPTIMALIZACE ULOŽENÍ ELEKTROD PŘI TECHNIKÁCH POVRCHOVÉ MYOSTIMULACE PILOTNÍ STUDIE

Univerzita Palackého v Olomouci Fakulta tělesné kultury OPTIMALIZACE ULOŽENÍ ELEKTROD PŘI TECHNIKÁCH POVRCHOVÉ MYOSTIMULACE PILOTNÍ STUDIE Diplomová práce (magisterská) Autor: Bc. Pavla Hudcová, fyzioterapie Vedoucí práce: Mgr. Josef Urban Olomouc 2012

Jméno a příjmení autora: Bc. Pavla Hudcová Název diplomové práce: Optimalizace uložení elektrod při technikách povrchové myostimulace pilotní studie Pracoviště: Katedra fyzioterapie Vedoucí diplomové práce: Mgr. Josef Urban Rok obhajoby: 2012 Abstrakt: Cílem práce bylo zjistit lokalizaci a jednotnost (uniformitu) polohy motorických bodů pro vybrané svaly horní a dolní končetiny u zdravých jedinců a stanovit optimální uložení elektrod pro monopolární a bipolární techniku myostimulace. Výzkumu se zúčastnilo 6 probandů ve věku 22 30 let. Motorické body byly detekovány na 8 svalech dolní končetiny a 9 svalech horní končetiny a to bilaterálně. Při měření byla použita šířka pravoúhlého impulzu 10 ms s následnou pauzou 1 sekunda. U většiny probandů byl nalezen 1 motorický bod ve svalech: m. peroneus longus, m. peroneus brevis, m. gastrocnemius medialis, m. gastrocnemius lateralis, m. rectus femoris, m. vastus medialis, m. extenzor carpi ulnaris, m. extenzor carpi radialis, m. abductor pollicis longus a m. extenzor digitorum. 2 motorické body byly lokalizovány ve většině případů ve svalech: m. tibialis anterior, m. flexor carpi ulnaris, m. flexor carpi radialis, m. flexor digitorum superficialis, m. biceps brachii a m. deltoideus. Pro m. vastus lateralis byly popsány 3 motorické body. Důležitá interindividuální variabilita byla pozorována u motorických bodů ve svalech: m. peroneus longus, m. peroneus brevis, m. rectus femoris, m. vastus lateralis (proximální), m. flexor carpi ulnaris et radialis (distální), m. abductor pollicis longus a m. deltoideus. V průběhu měření byla dále potvrzena rozdílná dráždivost katody a anody. Klíčová slova: monopolární a bipolární technika elektromyostimulace, motorický bod svalu, elektrická dráždivost svalu Souhlasím s půjčováním diplomové práce v rámci knihovních služeb.

Name and surname of author: Bc. Pavla Hudcová Title of the master s thesis: Optimization of electrode positioning during surface myostimulation techniques pilot study Department: Department of physiotherapy Supervisor: Mgr. Josef Urban Year of defence: 2012 Abstract: The objective of the thesis was to identify the location and uniformity of motor points position for selected muscles of the upper and lower limb in healthy individuals and to determine ideal position of electrodes during the monopolar and bipolar myostimulation technique. 6 probands at the age of between 22-30 years took part in the research. Motor points were detected in 8 muscles of the lower limb and in 9 muscles of the upper limb, bilaterally. A 10 ms width of the rectangular pulse was used during measuring, with a 1 second follow-up pause. In most probands, 1 motor point was found in the following muscles: m. peroneus longus, m. peroneus brevis, m. gastrocnemius medialis, m. gastrocnemius lateralis, m. rectus femoris, m. vastus medialis, m. extenzor carpi ulnaris, m. extenzor carpi radialis, m. abductor pollicis longus and m. extenzor digitorum. 2 motor points were located in most cases in the following muscles: m. tibialis anterior, m. flexor carpi ulnaris, m. flexor carpi radialis, m. flexor digitorum superficialis, m. biceps brachii and m. deltoideus. In case of m. vastus lateralis, 3 motor points were described. Significant interindividual variability was observed in motor points of the following muscles: m. peroneus longus, m. peroneus brevis, m. rectus femoris, m. vastus lateralis (proximal), m. flexor carpi ulnaris et radialis (distal), m. abductor pollicis longus and m. deltoideus. Also, different sensitiveness of the cathode and the anode was confirmed during measuring. Key words: monopolar and bipolar electromyostimulation technique, muscle motor point, electric sensitivity of muscle I agree the thesis paper to be lent within library service.

Prohlašuji, že jsem diplomovou práci zpracovala samostatně pod vedením Mgr. Josefa Urbana a uvedla všechny použité literární zdroje a řídila se zásadami vědecké etiky. V Olomouci dne 27. 4. 2012

Děkuji Mgr. Josefu Urbanovi za pomoc a cenné rady, které mi poskytl při zpracování diplomové práce. Dále bych chtěla poděkovat všem probandům, kteří se zúčastnili výzkumného měření, své rodině a mým blízkým za trpělivost a podporu.

Obsah 1 Úvod... 9 2 Neurofyziologické poznatky... 10 2.1 Podstata dráždivosti... 10 2.2 Klidový membránový potenciál a vznik akčního potenciálu... 10 2.3 Absolutní a relativní refrakterní fáze... 11 2.4 Porovnání projevů akčního potenciálu nervového a svalového vlákna... 12 2.4.1 Nervové vlákno... 13 2.4.2 Svalové vlákno... 13 2.5 Stimulace... 14 2.6 Chronaxie a reobáze... 14 2.7 Elektrická stimulace svalu a nervu... 15 2.8 Závislost dráždivosti na frekvenci... 15 2.9 Formy kontrakce svalu... 16 2.10 Fyziologická kontrakce X kontrakce v důsledku elektrostimulace... 16 3 Elektromyostimulace... 18 3.1 Elektromyostimulace svalů s neporušenou periferní inervací... 18 3.1.1 Indikace... 18 3.1.2 Evidence based medicine... 18 3.1.3 Parametry... 19 3.2 Funkční elektrická stimulace (FES)... 19 3.3 Elektrická stimulace denervovaných svalů... 20 3.4 Stupně poškození periferního nervu... 21 3.5 Obecné kontraindikace fyzikální terapie... 23 4 Uložení elektrod povrchové elektrostimulace... 24 4.1 Motorický bod... 24 4.2 Monopolární a bipolární technika stimulace... 24 5 Lokalizace motorických bodů ve vybraných svalech... 25 5.1 Popis studie: Atlas motorických bodů dolní končetiny: důsledky pro elektrickou stimulaci a uložení elektrod 5.2 Motorické body m. tibialis anterior... 25 5.3 Motorické body m. peroneus longus a m. peroneus brevis... 26 5.4 Motorické body m. gastrocnemius medialis a m. gastrocnemius lateralis... 28 5.5 Motorické body m. rectus femoris... 29 5.6 Motorické body m. vastus medialis a m. vastus lateralis... 29 5.7 Motorické body m. flexor carpi radialis, m. flexor carpi ulnaris... 31 5.8 Motorické body m. flexor digitorum superficialis... 32 5.9 Motorické body m. extenzor carpi radialis longus et brevis... 33

5.10 Motorické body m. extenzor carpi ulnaris, m. abductor pollicis longus... 34 5.11 Motorické body m. extenzor digitorum... 35 5.12 Motorické body m. biceps brachii... 35 5.13 Motorické body m. deltoideus... 36 6 Cíle a výzkumné otázky... 37 6.1 Cíle... 37 6.1.1 Hlavní cíl... 37 6.1.2 Vedlejší cíle... 37 6.2 Výzkumné otázky (dále VO)... 37 7 Metodika... 38 7.1 Charakteristika souboru... 38 7.2 Postup vyšetření... 38 7.2.1 Odebrání anamnézy... 38 7.2.2 Neurologické vyšetření... 39 7.2.3 Určení dominance končetin... 40 7.3 Postup měření... 42 7.3.1 Příprava před měřením... 42 7.3.2 Detekce motorického bodu... 44 7.3.3 Uložení elektrod u bipolární techniky stimulace... 45 8 Výsledky... 46 8.1 Výsledky k výzkumné otázce 1... 46 8.2 Výsledky k výzkumné otázce 2... 49 8.3 Výsledky k výzkumné otázce 3... 49 8.4 Výsledky k výzkumné otázce 4... 51 8.5 Výsledky k výzkumné otázce 5... 54 9 Diskuze... 58 10 Závěry... 67 11 Souhrn... 68 12 Summary... 70 13 Referenční seznam... 72 14 Přílohy... 79

Seznam zkratek A (za zkratkami svalů) anoda ES elektrostimulace D (za zkratkami svalů) distální bod HVPS high voltage power supply (vysokovoltážní terapie) K (za zkratkami svalů) katoda m. musculus mm. musculi MAPL musculus abductor pollicis longus MBBCB musculus biceps brachii caput breve MBBCL musculus biceps brachii caput longum MDP musculus deltoideus přední a střední vlákna MDZ musculus deltoideus zadní vlákna MECU musculus extenzor carpi ulnaris MECR musculus extenzor carpi radialis MED musculus extenzor digitorum MFCU musculus flexor carpi ulnaris MFCR musculus flexor carpi radialis MFDS musculus flexor digitorum superficialis MGL musculus gastrocnemius lateralis MGM musculus gastrocnemius medialis MPB musculus peroneus brevis MPL musculus peroneus longus MRF musculus rectus femoris MTA musculus tibialis anterior MVL musculus vastus lateralis MVM musculus vastus medialis n. nervus P (za zkratkami svalů) proximální bod SIAS spina iliaca anterior superior TENS transkutánní elektroneurostimulace

1 Úvod Fyzikální terapie využívá různé druhy zevní energie jako terapeutický účinek na živý organismus. Nejobecnějším rysem všech druhů fyzikálních podnětů je ovlivnění aferentního nervového systému (Poděbradský & Vařeka, 1998). Myostimulace kosterních svalů při intaktním nervosvalovém aparátu se využívá zejména k prevenci atrofií při imobilizaci, zvýšení svalové síly, pro zlepšení propriocepce svalu a venózního návratu pomocí svalové pumpy po operaci nebo traumatu. Také může pomoci v znovuzapojení svalu do pohybového schématu. Z důvodu omezeného vlivu na ventilační parametry a dušnost se elektrostimulace jeví jako perspektivní alternativa fyzické regenerace u pacientů s pokročilou chronickou obstrukční plicní nemocí. U pacientů v pokročilém stádiu chronického srdečního selhávání je elektrostimulace také optimální metodou vzhledem ke snížené funkční kapacitě myokardu a deficitu svalových vláken typu I. Optimální uložení elektrod pro monopolární i bipolární techniku stimulace hraje spolu s dalšími parametry jako např. s frekvencí, délkou stimulace a intenzitou důležitou úlohu ve zkvalitnění terapie. Motorický bod je anatomické místo jehož přesná lokalizace je důležitá nejen z hlediska optimalizace uložení elektrod při myostimulaci, ale také jako prostředek pro zlepšení efektu aplikace botulotoxinu u spastických svalů. 9

2 Neurofyziologické poznatky 2.1 Podstata dráždivosti Schopnost živé hmoty reagovat charakteristickým způsobem na změny prostředí nazýváme dráždivost, vzrušivost nebo reaktibilita. Tato schopnost je rozvinutá hlavně u buněk nervových a svalových. Dráždivé tkáně odpovídají na působení podnětu vznikem vzruchové aktivity. Vzruch můžeme definovat jako elementární fyziologický děj fyzikálně chemické podstaty probíhající dle zákona vše nebo nic (Petřek, 1995). K nejobjektivnějším projevům vzruchu patří změny polarizace membrány, kde se odráží akční potenciál. Ten vzniká, když se axonem šíří nervový vzruch. Jde o změnu membránového potenciálu vyvolanou působením dostatečně silného podnětu. Vnější strana membrány, která byla původně elektropozitivní se stává elektronegativní. Příčinou těchto změn polarizace membrány je přesun elektricky aktivních částic mezi extracelulárním a intracelulárním prostorem (Petřek, 1995). 2.2 Klidový membránový potenciál a vznik akčního potenciálu Chemické projevy jsou dány tokem iontů membránou. V klidu je membrána mírně propustná pro K + a Cl - a nepropustná pro Na +. Koncentrace K + je uvnitř mnohonásobně vyšší než zevně a koncentrace Na + a Cl - je naopak vyšší zevně. Když vznikne vzruch jako reakce na podnět, zvýší se permeabilita membrány pro Na + a následně pro K +. Následkem přeskupení iontů vzniká depolarizace. Jako první se otvírají kanály pro sodík, který proudí do buňky. Kanály pro draslík se otvírají se zpožděním, v době kdy prostup K + dosahuje vrcholu, se Na + kanály zavírají. Proudění draslíku z buňky vrací akční potenciál k původním hodnotám repolarizace. Někdy může nastat krátkodobé prohloubení původní hodnoty polarity hyperpolarita. Konečný návrat do původní hodnoty zajišťuje Na + /K + ATP-áza, která přečerpává ionty proti jejich koncentračnímu gradientu a akční potenciál se ustálí na úrovni klidové hodnoty. Než se koncentrace iontů navrátí do původních hodnot, nemůže nastat nové otevření kanálů, není tedy možné buňku podráždit. Tento stav nazýváme refrakterní fáze, tj. fáze kdy je buňka netečná vzhledem k podnětu (Trojan, 2005). 10

Obrázek 1. Průběh akčního potenciálu neuronu (Trojan, 2003,78) 2.3 Absolutní a relativní refrakterní fáze Rozlišujeme absolutní refrakterní fázi, která trvá po dobu hrotového potenciálu kdy jsou napěťově řízené kanály Na v inaktivním stavu a otevřou se až s repolarizací membrány. Poté následuje relativní refrakterní fáze, kdy je zvýšena permeabilita membrány pro K + a omezena možnost depolarizace membrány. V této fázi je buňka schopna reagovat jen na intenzivnější stimulaci (Trojan, 2003). V délce absolutní a relativní refrakterní fáze nervové buňky se různí autoři rozcházejí. Podle Sherwooda (2012) trvá absolutní refrakterní fáze 1 ms a relativní refrakterní fáze 2 4 ms (obrázek 2b). Podle Guitona (1991) je délka absolutní refrakterní fáze 0,4 ms. Relativní refrakterní fáze trvá podle Lajtha (2007) 0,5 4 ms a podle Vandera (1990) 10 15 ms nebo i déle (obrázek 2a). Obrázek 2a.(Trojan,2003,81), 2b.(Sherwood,2012,102) Absolutní a relativní refrakterní fáze 11

Trvání absolutní a relativní refrakterní fáze závisí také na typu nervového vlákna (tabulka 1). Z fyziologické konstrukce vzrušivosti nervové buňky a trvání absolutní a relativní refrakterní fáze vyplývá frekvenční rozmezí pro elektrickou stimulaci. Jelikož je nervové vlákno v době absolutní a relativní refrakterní fáze nepodrážditelné, doporučuje Poděbradský & Vařeka (1998) pro elektrickou stimulaci frekvenci do 250 Hz. Tabulka 1. Typy nervových vláken, rychlost vedení a trvání absolutní refrakterní fáze (Trojan, 2003) Typ vlákna Funkce Rychlost vedení (m.s -1 ) Absolutní refrakterní fáze (ms) Aα propriorecepce, 70 120 0,4 1,0 somatická hybnost β dotek, tlak 30 70 γ hybnost intrafuzálních vláken 15 30 svalových vřetének δ bolest, chlad 12 30 B pregangliová autonomní vlákna 3 15 1,2 C bolest, teplo 0,5 2 2 2.4 Porovnání projevů akčního potenciálu nervového a svalového vlákna Elektrické projevy nervového i svalového vlákna mají úzkou souvislost s projevy chemickými. Průtok iontů excitovanou membránou při působení vzruchu zapříčiňuje elektrické děje. Charakteristika akčních potenciálů závisí na typu iontových kanálů, rychlosti šíření akčního potenciálu a refraktilitě u jednotlivých vodivých tkání (Mysliveček, 2003). 12

2.4.1 Nervové vlákno Během prostupů iontů membránou nervového vlákna dochází ke změně hodnot klidového potenciálu z hodnot -60 až -90 mv na hodnoty akčního potenciálu +20 až +30 mv. Akční potenciál nervového vlákna má tedy hodnotu 110 120 mv a trvá 1 3 ms. Rychlost šíření vzruchu u myelinizovaných vláken je 10 120 ms -1 a nemyelinizovaných 0,5 2,5 ms -1 (Rokyta, 2008; Ganong, 2005). 2.4.2 Svalové vlákno Hodnota klidového potenciálu svalového vlákna je přibližně -80 až -90 mv, akční potenciál dosahuje 20 30 mv. Celková hodnota akčního potenciálu je u kosterního svalu přibližně 120 mv a doba trvá přibližně 10 ms. Obrázek 3. Srovnáni akčního potenciálu (Rokyta, 2008, 268) Rychlost šíření se pohybuje ve spodních hodnotách nervového vlákna 4 5 ms -1, doba trvání svalového stahu je delší než absolutní refrakterní fáze a trvá 1 3 ms. (Rokyta, 2008; Ganong, 2005) 13

2.5 Stimulace Zevní energií, která vybavuje vzruch působením na vzrušivou tkáň označujeme jako podnět (stimulus), působení na vzrušivou tkáň (stimulací) vybavujeme vzruch za přirozených podmínek vzruchem jiného neuronu především v synapsi, budivým potenciálem receptoru nebo působením zevní energie např. chemické, mechanické či elektrické. 2.6 Chronaxie a reobáze Účinnost podnětu ovlivňuje intenzita a jeho trvání. Prahová intenzita podnětu je označovaná jako reobáze (r), chronaxie je užitečný čas, po který musí procházet proud intenzity dvojnásobné reobáze, aby nastala reakce. Závislost intenzity na trvání podnětu znázorňuje Hoorwegova Weissova křivka (obrázek 4). Podprahové podněty leží od křivky nalevo a pod ní, vpravo od křivky a nad ní jsou podněty nadprahové. Jedná se o dobré měřítko dráždivosti tkáně. Čím je chronaxie delší, tím je dráždivost nižší. Motorické nervy mají kratší chronaxii než jimi inervované svaly. Chronaxie lidského nervu a svalu je 0,5 22 ms (Seliger, Vinařický & Trefný, 1983; Rokyta, 2008). Obrázek 4. Hoorwegova Weissova křivka (Anonymous, 2011) 14

2.7 Elektrická stimulace svalu a nervu Na obrázku (Obrázek 5) je vidět rozdíl mezi elektrickou stimulací nervu a svalu. Pro depolarizaci svalu je potřeba použít větší intenzitu proudu a to asi o jeden řád. Nicméně tyto rozdíly jsou patrné hlavně u krátkých impulzů, dá se tedy říci, že chonaxie je větší u stimulace svalu než u nervu (Peckham & Knutson, 2005). Obrázek 5. Elektrická stimulace svalu a nervu (Peckham & Knutson, 2005) 2.8 Závislost dráždivosti na frekvenci Závislost dráždivosti na frekvenci můžeme vyčíst z Lulliesova grafu. Pozornost byla zaměřena na nervová vlákna Aα a sympatická C vlákna u žab. Použit byl sinusový střídavý proud. Pro oba typy vláken existuje určité frekvenční optimum kdy je prahová intenzita nejnižší. Pro vlákna Aα je to frekvence mezi 50 100 Hz, pro C vlákna frekvence 2 10 Hz. Zvýšení nebo snížení frekvence od tohoto optima způsobí, že dráždivost nervových vláken klesá. Křivky pro obě vlákna se protínají přibližně při frekvenci 2 Hz. Při vyšší frekvenci jsou dráždivější Aα vlákna, při nižší C vlákna. 15

Obrázek 6. Závislost intenzity na frekvenci (Lullies, 1970, 70) 2.9 Formy kontrakce svalu Na jediný akční potenciál motoneuronu odpovídá sval svalovým záškubem, který začíná asi 2 ms po počátku depolarizace membrány, ale dříve než začne repolarizace. Trvání záškubu záleží na druhu testovaného svalu. Rychlá glykolytická svalová vlákna typu II mají trvání záškubu do 7,5 ms. Pomalá oxidativní vlákna typu I účastnící se silných, déletrvajících pohybů mají záškuby o délce až 100 ms (Ganong, 2005). Přirozená kontrakce svalu má formu tetanického stahu. Při dostatečné frekvenci opakovaného dráždění nasedá na zbytek kontrakce z předchozího svalového záškubu další kontrakce a každý následující stah je intenzivnější. Když impulz přijde v sestupné fázi záškubu, dochází k superpozici stahů a vzniká tzv. vlnitý tetanus. Vlnitý tetanus vyvolá salva podnětů o frekvenci 10 20 Hz. Sumací vzniká hladký tetanus, pokud podněty přichází ještě ve vzestupné fázi kontrakce. Svaly savců pracují formou hladkého tetanu při frekvenci impulzů nad 30 Hz, kdy obvykle dochází k maximální možné kontrakci (Trojan, 2003). 2.10 Fyziologická kontrakce X kontrakce v důsledku elektrostimulace Akční potenciál indukovaný v nervech a svalech pomocí elektrické stimulace je na pohled nerozeznatelný od akčního potenciálu vyvolaného během fyziologické aktivace. Ve skutečnosti se však zásadně liší. 16

Při volní kontrakci jsou jednotlivé motoneurony zapojovány asynchronně. K udržení hladkého stahu proto stačí nízká frekvence výbojů a motorické jednotky se během fyziologické kontrakce neunaví. V závislosti na zvyšující se síle probíhá nábor motorických jednotek od nejmenších k největším. Při kontrakci pomocí elektrostimulace nastává podráždění všech motorických vláken synchronně. Elektrická stimulace způsobí zapnutí tenkých i tlustých vláken ve stejný čas. Z toho vyplývá, že frekvence výbojů musí být vyšší než při volní kontrakci a může tak docházet k únavě. Nábor motorických jednotek probíhá opačně, tedy od největších k nejmenším. Únavě se při elektrické stimulaci můžeme vyhnout prodloužením pauzy. Poměr stimulace 1:1 může být velice únavný, ale při stimulaci v poměru 1:5, např. 1 sekunda kontrakce a 5 sekund pauza může vést k redukci únavy (Robinson, 2008). 17

3 Elektromyostimulace Motorickou stimulaci můžeme dosáhnout vytvořením svalové kontrakce pomocí elektrické stimulace. V místě svalu s neporušenou inervací stimulujeme přes motorický nerv, u denervovaných svalů stimulujeme přímo svalová vlákna. Elektromyostimulace inervovaných a denervovaných svalů se podstatně liší vzhledem k tomu, že nervová vlákna jsou více dráždivější než svalová vlákna (Low & Reed, 2004). 3.1 Elektromyostimulace svalů s neporušenou periferní inervací Pro stimulaci zdravých svalů využíváme obvykle krátkých impulzů s frekvencí v rozmezí 30 až 100 Hz. Volba vysoké frekvence zajišťuje plynulý průběh tetanické kontrakce. Trvání doby kontrakce, pauzy a délky nástupu kontrakce a pauzy lze měnit na většině stimulátorů. Volba těchto parametrů se bude lišit v závislosti na cíli léčby. Běžně se dnes používá pro myostimulaci TENS, HVPS, faradický proud a jako alternativy můžeme využít interferenční proudy nebo ruskou stimulaci (Low & Reed, 2004). 3.1.1 Indikace posílení zdravých svalů posílení svalů po zranění a prevence proti atrofii reedukace pohybových vzorů zachování nebo zvýšení rozsahu pohybu zvýšení svalové vytrvalosti změna svalové struktury (trofické změny) 3.1.2 Evidence based medicine Zvýšení svalové síly od 10% do 25% po patnácti procedurách elektrostimulace m. quadriceps femoris během tří až šesti týdnů je typické u normálních mladých jedinců (Belogun et al., 1993; Bircan et al., 2002). Podobné výsledky byly získány u osob starších 65 ti let (Pfeifer et al., 1997). 18

U pacientů po cévní mozkové příhodě byl zaznamenán nárůst svalové síly při stimulaci m. quadriceps femoris (Newsan & Baker, 2004). Pozitivní výsledky lze nalézt také u pacientů s chronickým srdečním selháváním (Bourjeily Habr et al., 2002), dále u pacientů s chronickou obstrukční plicní nemocí, po bypassu či s ventilačním selháváním (Meesen & Dendale, 2010). Hlavním cílem posílení svalu je zlepšit jeho funkci v rámci komplexních pohybů, čehož elektrostimulace není schopna. Elektrostimulace však může být vhodným doplňkem a zvýšit celkový úspěch rehabilitace (Fitzgerald et al., 2003). U pacientů s chronickou obstrukční plicní nemocí připojených na ventilátoru byly lepší výsledky ve zvýšení svalové síly a jejich schopnosti přesunu z postele na židli při použití elektrostimulace, než při provádění samostatného cvičení (Zannoti et al., 2003). 3.1.3 Parametry dostatečně vysoká frekvence 50 65 Hz kontrakce trvající 5 10 sekund s následnou pauzou 3 5krát delší, (duty cycle 20 33%) pulzy s náběžnou obdélníkovou hranou kratší jak 1 sekunda (200 600 µs) 3.2 Funkční elektrická stimulace (FES) Jedná se o použití elektrické stimulace pro aktivaci funkčního pohybu, který by jinak nebyl možný. Největší indikační skupinou, která využívá FES jsou poruchy centrálního nervového systému, jako například cévní mozková příhoda, dětská mozková obrna či poškození míchy. Funkční elektrická stimulace se dá použít krátkodobě, pokud se očekává zlepšení stavu. V takovém případě se využívá transkutánní stimulace. Pokud je problém dlouhodobější a neočekává se zlepšení funkce, je preferována perkutánní nebo implantovaná stimulace. Využití je rozmanité, srdeční a střevní pacemakery můžeme také řadit do FES. Z tohoto důvodu je velmi těžké obecně stanovit konkrétní parametry (Low & Reed, 2004). 19

3.3 Elektrická stimulace denervovaných svalů Elektrostimulace denervovaných svalů vyžaduje jiné parametry a je mnohem obtížnější než stimulace nervového vlákna. Periferní nerv je složen z výběžků nervových buněk, které se nazývají axony. Ty mohou mít motorickou, senzitivní či vegetativní funkci. Axony jsou obaleny Schwanovou buňkou, která při rotaci okolo axonu vytváří obal myelinovou pochvu obalenou vrstvou pojiva endoneuriem. Svazky axonů jsou pak spojeny vazivovou tkání perineuriem a celý nerv je obalen pevným obalem epineuriem. Vazivová tkáň obsahuje cévní struktury sloužící k zásobení nervových vláken a představuje také poměrně účinnou mechanickou ochranu (Vodrážka, 2005). Obrázek 7. Příčný řez periferním smíšeným nervem (Vodrážka, 2005) 20

3.4 Stupně poškození periferního nervu Dvě klasifikace jsou nejčastěji používány pro rozlišení stupně poškození periferního nervu. Sunderlandův systém má 5 stupňů, Seddon rozlišuje tři stupně poškození periferního nervu s ohledem na stav axonu, myelinové pochvy a vazivové tkáně. Klasifikace dle Seddona 1. Neurapraxie Jedná se o nejlehčí postižení nervu, které je dáno přechodnou anoxií při místním neprokrvení periferního nervu. Nedochází zde k žádným strukturálním změnám axonů. Ke spontánní úpravě nervu dochází během 2 12 týdnů. 2. Axonotméza Znamená již narušení kontinuity axonu a nastupující Wallerovu degeneraci periferního pahýlu. Tímto pojmem označujeme zánik axonů a myelinové pochvy distálně od místa léze, které nastupuje během hodin až dnů po poranění a je ukončen do 3 týdnů. Jestliže má proximální část nervového vlákna dostatečný regenerační potenciál, dojde po určitém čase k vrůstání do periferní části nervu a ke klinicky dostatečné regeneraci. Rychlost vrůstání axonů do původních myelinových obalů je u zdravého jedince přibližně 1 mm za den, návrat funkce v distálních svalech proto záleží na vzdálenosti od místa poškození nervu. Doba regenerace u axonotmézy je z tohoto pohledu výrazně delší než u neurapraxie. 3. Neurotméza Jedná se o stav, při kterém dochází k anatomickému přerušení kontinuity nervových vláken včetně endoneuria. U těžších stupňů můžeme vidět i přerušení perineuria a nervových fascikulů, nejtěžší je pak úplné přerušení nervu. Často nedochází ke spontánní regeneraci a je nutná chirurgická revize (Seddon, 1975). 21

Klasifikace dle Sunderlanda Sunderlandův první stupeň poškození nervu odpovídá neurapraxii, druhý stupeň axonotméze a třetí až pátý stupeň neurotméze dle Seddona. Třetí stupeň znamená narušení axonu a také okolní pojivové tkáně při zachování perineuria a architektury nervové pochvy. Regenerace je nedokonalá, protože při prorůstání již nedochází k přesné lokalizaci původního rozložení motorických jednotek. Čtvrtý stupeň je provázen i narušením perineuria, opticky má nerv uchovánu kontinuitu. Jestliže vůbec nastane regenerace, je pouze minimální a většinou je potřebná neurochirurgická intervence. U pátého stupně se jedná o úplné anatomické oddělení proximální a periferní části nervu a je nutný chirurgický zákrok (Sunderland, 1978). Mechanismus poškození nervu zahrnuje: trauma a tržné rány komprese rozdrcení chemické podráždění trakční poranění (Landers & Alternburger, 2003) Postupně dochází k atrofii denervovaných vláken, motorické jednotky degenerují, snižuje se také vaskularizace, která v inervovaných svalech udržuje trofiku a tím ovlivňuje činnost nervových vláken. Cílem elektrické stimulace je prevence, případně zvrat svalové atrofie. ES může být také výhodná z hlediska růstu nervu a jeho úpravy. Ve studii Mendonca et al. (2003) prokázali, že elektrostimulace zvyšuje rychlost regenerace nervového vlákna u potkanů po jeho chirurgickém přerušení. Stimulace denervovaných svalů je v mnoha ohledech odlišná od inervovaných svalů. Svalová tkáň je méně vzrušivá než tkáň nervová, je tedy třeba použít pomalu rostoucí impulz, protože denervované vlákno má menší schopnost akomodace než nerv, konkrétně se doporučují šikmé impulzy. Ke stimulaci inervovaných svalů je nejvýhodnější použít pravoúhlé impulzy s šířkou impulzu do 1 ms. Oproti tomu ke stimulaci denervovaných svalů používáme trojúhelníkové impulzy o šířce okolo 50 ms pro částečně denervované svaly, 22

pro zcela denervované svaly až do 500 ms. Otázkou je použití monofázických či bifázických impulzů. Většinou se stimulace denervovaných svalů provádí pomocí monofázických impulzů. Z hlediska bezpečnosti je výhodnější použít bifázický impulz u kterého se riziko poškození kůže výrazně snižuje (Low & Reed, 2004). 3.5 Obecné kontraindikace fyzikální terapie horečnaté stavy jakékoliv etiologie celková kachexie jakékoliv etiologie pacienti s implantovaným kardiostimulátorem hemoragické diatézy kovové předměty (dlahy, implantáty) pod místem aplikace nebo v proudové dráze trofické změny kůže v místě aplikace jizvy nebo čerstvá poškození kožního krytu gravidita zejména v nejranějším období oblast laryngu a štítné žlázy primární ložiska tuberkulózy, primární tumory oblast velkých sympatických plexů (sinus caroticus, plexus solaris) manifestní kardiální nebo respirační insuficience poruchy citlivosti v místě aplikace (Poděbradský & Vařeka, 1998) 23

4 Uložení elektrod povrchové elektrostimulace 4.1 Motorický bod Vzhledem k tomu, že excitační potenciál klesá nepřímo úměrně se vzdáleností mezi elektrodou a motorickým nervem, měla by být elektroda umístěna v bodě, kde je hlavní část motorických nervových vláken (Mortimer & Bradha, 2004). Toto anatomicky definované místo, ze kterého lze při perkutánní stimulaci vyvolat kontrakce nejmenší intenzitou dráždícího proudu nazýváme motorický bod (Poděbradský & Vařeka, 1998). 4.2 Monopolární a bipolární technika stimulace U monopolární techniky stimulace mají elektrody různou velikost. Aktivní elektroda může být hrotová (s účinnou plochou do 3 mm 2 ) nebo kuličková (účinná plocha 4-25 mm 2 ) a může být umístěna v místě motorického bodu nebo v blízkosti nervu, kdy dráždíme nepřímo celou skupinu svalů. Velká indiferentní (referenční) elektroda je větší (okolo 10 cm 2 ) a je uložená většinou proximálně na vyšetřované končetině (Poděbradský & Vařeka, 1998; Hupka, 1993; Botter et al, 2011). Obvykle je jako aktivní elektroda použita dráždivější katoda. Pro denervovaný sval však může být vhodnější anoda z hlediska změny dráždivosti katody a anody při denervačním syndromu. U bipolární formy dráždění jsou elektrody stejně velké a jejich velikost závisí na velikosti svalu. Přikládají se na začátek a konec svalu, distálně je uložena katoda (Hupka, 1993). Obrázek 8. Monopolární a bipolární technika dráždění (Edel, 1991, 20) 24

5 Lokalizace motorických bodů ve vybraných svalech 5.1 Popis studie: Atlas motorických bodů dolní končetiny: důsledky pro elektrickou stimulaci a uložení elektrod Ve studii (Botter et al., 2011) vyhledávali motorické body u 53 zdravých jedinců na dolní končetině pro optimalizaci uložení elektrod myostimulace. Také hodnotili uniformitu pozice motorického bodu. Motorické body byly lokalizovány na dominantní dolní končetině. Byly určeny pomocí anatomických referenčních bodů od kterých byla zjištěna absolutní a relativní vzdálenost. Motorické body odpovídaly místům, kde elektrický impulz vyvolal svalový záškub (ozřejmení vizuálně a palpačně) při nejmenší intenzitě procházejícího proudu. K vyhledání motorických bodů byla použita monopolární technika dráždění. Stimulační elektroda byla katoda s plochou 1 cm 2, referenční elektroda byla umístěna na antagonistu daného svalu a její plocha byla 8x5 cm. Pro vyhledání motorických bodů byla použita frekvence 2 Hz s délkou trvání impulzu 0,15 ms a intenzitou do 10 ma. Důležitou interindividuální variabilitu autoři shledali u motorického bodu pro m. gastrocnemius medialis a m. vastus lateralis (proximální). 5.2 Motorické body m. tibialis anterior Obrázek 9. M. tibialis anterior (Anonymous, 2008) Začátek svalu: proximální dvě třetiny laterální plochy tibie a přilehlá část membrana interossea Úpon svalu: plantární strana os cuneiforme mediale a baze 1. metatarsu Inervace: n. fibularis profundus, L4, L5 (Čihák & Grim, 2006) Motorické body pro zefektivnění neuromuskulární elektrické stimulace lokalizovali autoři Hirokazu et al. (2011) na 16 nohou z 12 kadaverů. Motorické body byly vyhledávány na linii mezi hlavičkou fibuly a laterálním maleolem. Umístění jednotlivých motorických bodů bylo hodnoceno jako procento z délky linie mezi referenčními body. 68% motorických bodů bylo lokalizováno 25

v proximální třetině svalu. Motorický bod se v průměru nejčastěji nacházel 4,2 cm (13,9%) od hlavičky fibuly. Ve studii Botter et al. (2011) nalezli dva motorické body. Referenční vzdálenost pro m. tibialis anterior byla mezi hlavičkou fibuly a mediálním maleolem tibie. Proximální motorický bod byl lokalizován 10,5 ± 1,6 cm (27,5%) a distální motorický bod 16,5 ± 1,9 cm (43,1%) od hlavičky fibuly. 5.3 Motorické body m. peroneus longus a m. peroneus brevis Obrázek 10. M. peroneus longus (Anonymous, 2008) M. peroneus longus Začátek svalu: laterální strana hlavičky fibuly a proximální polovina laterální plochy těla fibuly Úpon svalu: plantární strana os cuneiforme mediale a baze 1. metatarzu Inervace: n. peroneus superficialis, L5 S1 (Čihák & Grim, 2006) M. peroneus brevis Začátek svalu: distální polovina laterální plochy těla fibuly Úpon svalu: tuberositas ossis metatarsi qunti Inervace: n. peroneus superficialis, L5 S1 (Čihák & Grim, 2006) Obrázek 11. M. peroneus brevis (Anonymous, 2008) Primární funkce m. peroneus longus a m. peroneus brevis je everze. Otis at al. (2004) uvádí, že m. peroneus longus je účinnější evertor než m. peroneus longus. Lee at al. (2011) ve studii lokalizovali anatomické umístění motorických bodů m. peroneus longus a m. peroneus brevis. Motorické body byly sledovány na třiceti-devíti vzorcích použitých z dvaceti-pěti dospělých těl. Jako osa pro umístění motorických bodů byla použita 26

přímka jdoucí od hlavičky fibuly po maleolus fibuly, její průměrná délka byla 33,4 cm. Motorický bod m. peroneus brevis se nejčastěji nacházel v 48% této délky (obrázek 12). Motorický bod m. peroneus longus se nejčastěji nacházel mezi 20 40% této délky (7 13 cm). Nejproximálnější bod v místě, kde již začíná šlacha byl v 41% délky (obrázek 12b A) a nejdistálnější bod v 75% délky (obrázek 12b B). Obrázek 12a. Motorický bod m. peroneus brevis (Lee at al., 2011) Obrázek 12b. Rozpětí motorických bodů m. peroneus longus (Lee at al., 2011) Botter et al. (2011) nalezli v m. peroneus longus jeden motorický bod. Jako referenční body autoři určili hlavičku fibuly a vrchol laterálního maleolu fibuly. Motorický bod byl uložen 7,8 ± 1,5 cm (20,2%) od hlavičky fibuly. 27

5.4 Motorické body m. gastrocnemius medialis a m. gastrocnemius lateralis M. gastrocnemius medialis Začátek svalu: horní okraj mediálního kondylu Úpon svalu: tuber calcanei Inervace: n. tibialis, L5 S3 (Čihák & Grim, 2006) Obrázek 13. M. gastrocnemius medialis et lateralis (Anonymous, 2008) M. gastrocnemius lateralis Začátek svalu: laterální kondyl femuru Úpon svalu: tuber calcanei Inervace: n. tibialis, L5 S3 (Čihák & Grim, 2006) Ve studii Wongphaet et al. (2005) hledali přesnou lokalizaci motorických bodů pro zvýšení efektivity a minimalizaci komplikací při vpichu injekce na zmírnění spasticity na 31 kadaverech. Jako referenční vzdálenost pro m. gastrocnemius medialis i m. gastrocnemius lateralis si určili proximální bod, který vznikl jako průsečík linie jdoucí vodorovně od mediálního kondylu femuru a svisle od achillovy šlachy. Samotná vzdálenost motorických bodů byla měřena na přímce jdoucí od zmíněného bodu do poloviny lýtka. Největší pravděpodobnost lokalizace motorického bodu shledali autoři v 66,25 % pro m. gastrocnemius medialis a v 76,19% pro m. gastrocnemius lateralis. Ve studii Kim et al. (2005) hledali motorické body pro m. triceps surae na 8 kadaverech. Jako referenční body pro m. gastrocnemius medialis si stanovili mediální epikondyl femuru a mediální maleolus tibie, pro m. gastrocnemius lateralis laterální kondyl femuru a laterální maleolus fibuly. Délka bérce byla definována jako vzdálenost od interkondylární linie stehenní kosti po intermalleolární linii bérce. Umístění motorických bodů bylo vyjádřeno v procentech délky dolních končetin. Proximální motorický bod byl pro m. gastrocnemius medialis nalezen v 9,6% ± 3,5%, distální v 37,5% ± 5,5%. M. gastrocnemius lateralis měl proximální bod umístěn v 12,0% ± 3,4% a distální v 37,9% ± 2,3%. 28

Jeden motorický bod v proximální třetině svalu pro m. gastrocnemius medialis i m. gastrocnemius lateralis lokalizovali autoři Botter et al. (2011). Proximální referenční bod pro m. gastrocnemius lateralis byl v oblasti hlavičky fibuly a pro m. gastrocnemius medialis v oblasti střední linie kolenního kloubu, distální referenční bod byl pro oba svaly stejný: zadní část tuber calcanei. Motorický bod m. gastrocnemius lateralis byl nalezen 9,8 ± 2,3 cm (25,3%) a motorický bod m. gastrocnemius medialis 10,1 ± 2,6 cm (26%) od proximálního referenčního bodu. 5.5 Motorické body m. rectus femoris Začátek svalu: caput rectum spina iliaca anterior inferior caput reflexum malé políčko nad acetabulem Úpon svalu: patella Inervace: n. femoralis, L2 L4 (Čihák & Grim, 2006) Obrázek 14. M. rectus femoris (Anonymous, 2008) Sung et al. (2003) zkoumali nervové větvení na 22 kadaverech a zjistili, že se nerv inervující m. rectus femoris rozděluje na dvě větve. Ve studii Botter et al. (2011) nalezli dva motorické body pro m. rectus femoris. Referenční body byly spina iliaca anterior superior a baze patelly. Proximální motorický bod se nacházel 24,8 ± 2,8 cm (53.2%) a distální motorický bod 16 ± 2,4 cm (35,8%) od baze patelly na linii mezi zmíněnými referenčními body. 5.6 Motorické body m. vastus medialis a m. vastus lateralis Obrázek 15. M. vastus medialis, m. vastus lateralis(anonymous, 2008) M. vastus lateralis Začátek svalu: proximální část linea trochanterica a labium laterale lineae asperae Úpon svalu: patella Inervace: n. femoralis, L2 L4 (Čihák & Grim, 2006) 29

M. vastus medialis Začátek svalu: proximální část linea trochanterica a labium mediale lineae asperae Úpon svalu: patella Inervace: n. femoralis, L2 L4 (Čihák & Grim, 2006) Ve studii Becker et al. (2010) zkoumali detailně morfologii m. vastus lateralis u 10 kadaverů. Na základě architektury a inervace svalu můžeme tento sval rozdělit do čtyř částí, kdy každá část má svou vlastní nervovou větev. M. vastus lateralis má dvě primární nervové větve proximální a distální, které vznikly z n. femoralis. Každá z těchto větví je ještě rozdělena na dvě sekundární větve hlubokou a povrchovou větev. Navíc je zde ještě střední nervová větev, která vznikla z primárního nervu. Výsledky jiné studie ukázaly tři motorické body pro m. vastus lateralis. Referenčním bodem pro proximální motorický bod byla spina iliaca anterior superior (SIAS), pro mediální a distální motorický bod to byl velký trochanter. Distální referenční bod byl pro všechny motorické body superolaterální vrchol patelly. Proximální motorický bod se nacházel 22,5 ± 4,1 cm (50,3%) od SIAS, mediální motorický bod 15 ± 3,2 cm (34,3%) od superolaterálního vrcholu patelly a distální motorický bod 9,5 ± 1,6 cm (20,6%) také od superolaterálního bodu patelly (Botter et al., 2011). Ve studii Lefebrve et al. (2006) identifikovali motorické body pomocí elektrické stimulace na 8 zdravých probandech a hodnotili také anatomické rozmístění nervových větví na 39 kadaverech. Motorické body byly nalezeny pomocí monopolární techniky stimulace. Diferentní elektroda byla katoda, indiferentní elektroda byla anoda, umístěna proximálně do oblasti m. rectus femoris. Použity byly symetrické bifázické obdélníkové impulzy s délkou trváním 200 milisekund a frekvencí 80 Hz. Referenčními body pro lokalizaci motorických bodů byly střed patelly a SIAS. Výsledky ukázaly 5 motorických bodů pro m. quadriceps femoris jeden bod pro m. vastus lateralis, jeden bod pro m. rectus femoris a tři body pro m. vastus medialis. Vastus medialis byl rozdělen na tři části inervované dvěmi nervovými větvemi z n. femoralis. Laterální nerv zásoboval horní vlákna, mediální nerv střední a spodní vlákna. Botter et al. (2011) lokalizovali dva motorické body pro m. vastus medialis. Referenčními body byli SIAS a superomediální vrchol patelly. Proximální motorický bod se nacházel 10,3 ± 1,6 cm (22,7%) a distální 7,5 ± 1,3 cm (15,6%). 30

5.7 Motorické body m. flexor carpi radialis, m. flexor carpi ulnaris Obrázek 16. M. flexor carpi radialis et ulnaris (Anonymous, 2008) M. flexor carpi radialis Začátek svalu: caput communae ulnare předloketních svalů Úpon svalu: dlaňová plocha baze 2., zčásti i 3. metakarpu Inervace: n. medianus, C6, C7 (Čihák & Grim, 2006) M. flexor carpi ulnaris Začátek svalu: caput humerale - caput commune ulnare předloketních svalů caput ulnare mediální okraj olekranonu, zadní hrana ulny Úpon svalu: os pisiforme Inervace: n. ulnaris (C8, Th1) Ve studii Safwad & Abdel-Mequid (2007) zjistili pomocí pitvy 22 kadaverů, že většina svalů předloktí má motorické body v proximální třetině svalu. Výjimkou je m. flexor carpi ulnaris, kde je možné vidět motorický bod i v distální třetině svalu. V další studii určili motorické body m. flexor carpi radialis na linii mezi referenčními body, které tvořily mediální epikondyl humeru a processus styloideus radií. Měření probíhalo na 28 horních končetinách z 24 kadaverů. U většiny kadaverů se našel pouze jeden motorický bod a to v 26,72% délky referenční linie měřeno od mediálního epikondylu. Pouze u tří kadaverů se našly dva motorické body (Brett et al., 2006). Won et al. (2010) hledali optimální místa pro aplikaci botulotoxinu pro snížení spasticity u svalů ventrální strany předloktí. K dispozici měli 23 vzorků ze 17 kadaverů. Vzdálenost povrchového a hlubokého větvení nervu se procentuálně určila na přímce (osa y) mezi středem laterálního a mediálního epikondylu humeru a středem processus styloideus radií et ulnae (osy x). Pomocí osy x a y byla plocha ventrální strany předloktí rozdělena na dvacet segmentů (obrázek 17). 31

Obrázek 17. Rozčlenění předloktí (Won et al., 2010) Optimální místo pro aplikaci botulotoxinu pro m. flexor carpi radialis bylo nalezeno ve 28% vzdálenosti od epikondylární linie. Podobné výsledky byly nalezeny i v dalších studiích. Roberts et al. (2006) nalezli motorický bod v 28,3% a Lepage et al. (2005) ve 27%. M. flexor carpi ulnaris má dvě povrchové větve dorzální, která je umístěna 31,2% od interepikondylární linie a ventrální, která leží 22,9% od zmíněné linie. U jednoho kadaveru se našla ještě další větev nervu ve střední třetině svalu (Won et al., 2010). Ve studii Roberts et al. (2006) našli dorzální větev v 16% a ventrální větev ve 14% a v další studii Lepage et al. (2005) lokalizovali dorzální větev v 25% a ventrální větev v 17% délky svalu. 5.8 Motorické body m. flexor digitorum superficialis Začátek svalu: caput humeroulnare caput commune ulnare předloketních svalů caput radiale radius podél úponu m. supinator Úpon svalu: baze středních článků 2. 5. prstu Inervace: n. medianus, C7 Th1(Čihák & Grim, 2006) Obrázek 18. M. flexor digitorum superficialis (Anonymous, 2008) 32

M. flexor digitorum superficialis má dvě hlavní větve (obrázek 19). První motorický bod je lokalizován 18% od epikondylární linie a druhý 35,9% od této linie (Won et al., 2010). Podle Robertse et al. (2006) jsou motorické body lokalizovány v 19,4% a 34% a autoři Lepage et al. (2005) je nalezli v rozmezí 27,0 62.8%. Obrázek 19. Motorické body m. flexor digitorum superficialis (Won et al., 2010) 5.9 Motorické body m. extenzor carpi radialis longus et brevis M. extenzor carpi radialis longus Začátek svalu: crista supracondylaris lateralis, distálně od začátku m. brachioradialis Úpon svalu: dorzální strana baze 2. metakarpu Inervace: n. radialis, C6, C7 (Čihák & Grim, 2006) Obrázek 20. M. extenzor carpi radialis longus et brevis (Anonymous, 2008) M. extenzor carpi radialis brevis Začátek svalu: epicondylus lateralis humeri, ligamentum collaterale radiale loketního kloubu, Úpon svalu: dorzální strana baze 3. metakarpu Inervace: n. radialis C6, C7 (Čihák & Grim, 2006) 33

Safwat et al. (2007) ve své studii ukázali, že většina motorických bodů v extenzorové části předloktí se nachází v jeho proximální třetině. U svalů m. extenzor carpi radialis longus a m. extenzor carpi radialis brevis našli autoři motorické body také v jejich střední třetině. Minimálně jeden a maximálně dva motorické body byly nalezeny v m. extenzor carpi radialis longus. Ve m. extenzor carpi radialis brevis bylo lokalizováno až pět motorických bodů. 5.10 Motorické body m. extenzor carpi ulnaris, m. abductor pollicis longus Obrázek 21. M. extenzor carpi ulnaris, m. abductor pollicis longus (Anonymous, 2008) M. extenzor carpi ulnaris Začátek svalu: epicondylus lateralis humeri a zadní okraj ulny Úpon svalu: dorzální strana baze 5. metakarpu Inervace: n. radialis, C7, C8 (Čihák & Grim, 2006) M. abductor pollicis longus Začátek svalu: zadní strana ulny distálně od m. anconeus, zadní strana radia distálně od úponu m. supinator Úpon svalu: vnější strana base palcového metakarpu Inervace: n. radialis C6, C7 (Čihák & Grim, 2006) Motorické body m. extenzor carpi ulnaris a m. abductor pollicis longus byly lokalizovány pouze v proximální třetině svalu. M. extenzor carpi ulnaris má dva až tři motorické body. Dva až čtyři motorické body můžeme najít v m. abductor pollicis longus (Safwat et al., 2007). 34

5.11 Motorické body m. extenzor digitorum Začátek svalu: epicondylus lateralis humeri Úpon svalu: hřbetní strany středních a distálních článků 2. až 5. prstu Inervace: n. radialis, C6 C8 (Čihák & Grim, 2006) Obrázek 22. M. extenzor digitorum (Anonymous, 2008) Motorické body m. extenzor digitorum jsou lokalizovány v proximální a střední třetině svalu. V tomto svalu můžeme najít dva až pět motorických bodů (Safwat et al., 2007). 5.12 Motorické body m. biceps brachii Začátek svalu: caput longum tuberculum supraglenoidale caput breve processus coracoideus Úpon svalu: tuberositas radii, lacertus fibrosus Inervace: n. musculocutaneus, C5, C6 (Čihák & Grim, 2006) Obrázek 23. M. biceps brachii (Anonymous, 2008) Byung et al. (2007) hledali motorické body na 23 horních končetinách z 12 kadaverů. Motorické body byly určeny vzhledem k povrchovým anatomickým orientačním bodům. Referenční linie byla spojnice processus coracoideus a laterální epikondyl humeru. Průměrná délka referenční linie byla 26,76 ± 1,59 cm. Každá hlava bicepsu je současně inervovaná jinou větví nervu. Motorický bod krátké hlavy bicepsu byl lokalizován 12,91 ± 1,99 cm (48,28 ± 6,88%) na referenční linii od processus coracoideus. Motorický bod dlouhé hlavy bicepsu byl od processus coracoideus nalezen ve vzdálenosti 14,22 ± 1,75 cm (53,19 ± 6,21%). 35

5.13 Motorické body m. deltoideus Začátek svalu: zevní dvě třetiny spina scapulae, acromion, zevní konec klavikuly Úpon svalu: tuberositas deltoidea humeri Inervace: n. axillaris, C5, C6 (Čihák & Grim, 2006) Obrázek 24. M. deltoideus (Anonymous, 2008) Přesnou anatomii n. axillaris zjišťovali Loukas et al. (2009) za účelem omezit jeho iatrogenní poškození při operacích ramenního kloubu. Anatomie nervu byla zkoumána na 50 kadaverech. Axilární nerv můžeme rozdělit na přední a zadní část. Přední větev nervu jde k předním a středním vláknům m. deltoideus. Zadní větev zásobuje zadní svalová vlákna. Motorický bod pro přední a střední vlákna se nachází průměrně 5,55 cm od hlavice humeru. Motorický bod pro zadní svalová vlákna leží průměrně 4,83 cm od hlavice humeru. Vzdálenost motorických bodů od acromionu pro m. deltoideus zjišťovala také další studie. Průměrná délka paže byla 30,4 cm. Průměrná vzdálenost předního motorického bodu od přední části acromionu byla 6,08 cm a průměrná vzdálenost zadního motorického bodu od zadní části acromionu byla 4,87 cm (Cetik et al., 2006). 36

6 Cíle a výzkumné otázky 6.1 Cíle 6.1.1 Hlavní cíl Doporučit optimální uložení elektrod pro využití konvenční elektrogymnastiky pro monopolární a bipolární techniku myostimulace. 6.1.2 Vedlejší cíle 1. Zjistit, zda existují interindividuální rozdíly v uložení elektrod při stimulaci monopolární technikou. 2. Zjistit, zda existují interindividuální rozdíly v uložení elektrod při stimulaci bipolární technikou. 6.2 Výzkumné otázky (dále VO) 1. Jaký je počet a lokalizace motorických bodů pro jednotlivé svaly? 2. Jaká je uniformita polohy motorických bodů pro jednotlivé svaly? 3. Jaký je rozdíl v uložení elektrod pro bipolární techniku stimulace u jednotlivých probandů? 4. Jaký je rozdíl v dráždivosti mezi katodou a anodou při použití monopolární techniky stimulace? 5. Jaký je rozdíl v prahově motorické intenzitě v závislosti na polaritě při proximodistálním uložení elektrod pro bipolární techniku stimulace? 37

7 Metodika 7.1 Charakteristika souboru Výzkumný soubor tvořilo 6 probandů, 3 muži a 3 ženy ve věkovém rozmezí 22 30 let. Jejich průměrný věk byl 25,5 let. Po seznámení s cíli a metodikou měření všichni podepsali písemný souhlas s použitím získaných dat pro výzkumné účely. Vyšetření proběhlo v období mezi lednem a únorem roku 2012 na rehabilitaci Osteologického centra v Brně a v prostorách RRR centra v Olomouci. Při měření nebyl brán v úvahu cirkadiální rytmus dne, protože nebylo možné zajistit stejnou denní dobu měření pro všechny probandy. 7.2 Postup vyšetření Před samotným vyšetřením byla odebrána anamnéza, poté bylo provedeno neurologické vyšetření nervosvalové dráždivosti reflexů a čití dle Opavského (2003). Součástí vstupního vyšetření bylo také určení dominance dolní končetiny. 7.2.1 Odebrání anamnézy Všichni probandi vyplnili dotazník, který se anamnesticky zaměřoval na možné poškození nervosvalového aparátu. Byl zjišťován stav po prodělaných nemocech, úrazech či jiné nynější bolesti nebo obtíže. Také byla odebrána léková a sportovní anamnéza z důvodu možného ovlivnění nervosvalové dráždivosti. Anamnesticky se u žádného probanda nezjistilo poškození nervosvalového aparátu či bolesti zad. Žádný z prabandů neužíval léky modifikující citlivost a vnímání bolesti. Dva probandi prováděli pravidelnou sportovní aktivitu v běžeckých disciplínách, kterou nebylo možné před měřením vyloučit. 38

7.2.2 Neurologické vyšetření Vyšetření nervosvalové dráždivosti Pro vyšetření nervosvalové dráždivosti byl použit Chvostkův příznak a Trömnerův příznak. Chvostkův příznak se provádí poklepem neurologickým kladívkem v oblasti obličeje. Jako Chvostek I se označuje záškub mimického svalstva horního rtu směrem zevním při poklepu na tvář ve vzdálenosti asi 2 cm od ústního koutku na spojnici koutek tragus. Vyšší stupeň nervosvalové dráždivosti můžeme sledovat když se stejná odpověď objeví při poklepu před tragem v místě příušní žlázy a větvení n. facialis, tato odpověď se označuje jako Chvostek II. Nejvyšší stupeň klinicky prokazatelné zvýšené nervosvalové dráždivosti je Chvostek III. Provádí se na stejném místě jako Chvostek II, při poklepu se objeví navíc také záškub m. orbicularis oculi. Chvostek I byl přítomen u dvou probandů bilaterálně, Chvostek II byl přítomen u jednoho probanda bilaterálně. U jednoho probanda byl nalezen Chvostek I vpravo a Chvostek II vlevo. U dvou probandů byl Chvostkův příznak negativní. Trömnerův příznak se vyšetřuje klepnutím do bříška distálního článku prostředníčku zavěšeného na prst druhé ruky vyšetřujícího. O zvýšenou nervosvalovou dráždivost se jedná když se objeví flexe (chňapavý pohyb) prstů. Trömnerův příznak byl pozitivní u jednoho probanda vlevo. Vyšetření Reflexů Pomocí neurologického kladívka byl na horní končetině vyšetřen reflex bicipitový (C5), reflex pronační (C5, C6), reflex tricipitový (C7) a reflex flexorů prstů (C8), pro dolní končetinu byl vybrán reflex patelární (L2 L4) a reflex Achillovy šlachy (L5 S2). Výbavnost reflexů byla dělena na normoreflexii, hyperreflexii, hyporeflexii a areflexii. Pokud byla nalezena hyporeflexie či areflexie, vyšetření bylo znovu posouzeno v zesilovacím Jendrassikově manévru. U čtyř probandů byla nalezena nornoreflexie ve všech reflexech. U jednoho z nich byl reflex pronační a reflex flexorů prstů vybaven až po Jendrassikově manévru. U dvou probandů byla nalezena hyperreflexie. 39