Wpływ pozycji wyjściowej na inicjację ruchu dowolnego

Na podstawie artykułu: „Effects of proprioceptive neuromuscular facilitation on the initiation of voluntary movement and motor evoked potentials in upper limb muscles.” Shimura K., Tatsuya K. "Human Movement Science", 2002; 21: 101-113.


     Wielu fizjoterapeutów zgodzi się ze stwierdzeniem, że bardzo ważnym elementem postępowania terapeutycznego jest wypracowanie właściwej inicjacji ruchu przez pacjenta. Nie jest odkrywczym także fakt, że inicjacja ruchu dowolnego zależy od pozycji wyjściowej, w której znajduje się aktywizowana część ciała. Wynika to przede wszystkim ze zmiany długości mięśnia odpowiedzialnego za inicjację określonego ruchu, do której dochodzi, gdy położenie danej części ciała zmienia się. Impuls czuciowy dochodzący z wrzecion mięśniowych wpływa na uruchomienie ruchowej reakcji zstępującej od centralnego systemu nerwowego. Podczas ruchów izotonicznych i zmian pozycji kończyny od zespołu wrzecionek zlokalizowanych w mięśniu wychodzi dynamiczny sygnał odzwierciedlający zmiany długości mięśnia. Wzmocnienie tego sygnału jest modulowane przez, zależny od jakości zadania ruchowego i pozycji wyjściowej, impuls płynący z CUN do wewnątrzwrzecionowych włókien mięśniowych przy udziale γ motoneuronów. Inną konsekwencją zmian pozycji wyjściowej poruszanej części ciała jest zmiana kolejności aktywowania poszczególnych mięśni uczestniczących w wykonaniu ruchu.

     Dowodem na to, jak istotne jest zastosowanie właściwej pozycji wyjściowej, by efektywnie stymulować mięśnie odpowiedzialne za inicjację i przebieg ruchu są badania grupy japońskich naukowców. Analizowali oni wpływ ułożenia kończyny górnej na pracę mięśni prostujących nadgarstek. Oceniany ruch wykonywany był w pozycji neutralnej (przyjęto: kończyna górna w pozycji zerowej, zgięta w łokciu 90º, pozycja zerowa dłoni – kciuk w kierunku sufitu, palce dłoni zgięte) oraz w pozycji typowej dla wzorca kończyny górnej stosowanego w koncepcji terapeutycznej PNF, opisywanego jako: zgięcie, odwiedzenie, rotacja zewnętrzna ze zgięciem łokcia. Dla uniknięcia błędów pomiarowych określono dokładnie kątowe ustawienie kończyny w tym wzorcu, jako: 135º zgięcia i odwiedzenia oraz 45º zgięcia horyzontalnego w stawie barkowym, zgięcie w łokciu 90º, ręka w przedłużeniu przedramienia, palce zgięte. Zapis EMG wykonywano równocześnie dla trzech mięśni: m. ramienno-promieniowego, m. trójgłowego ramienia oraz m. naramiennego. Obserwowano czas reakcji oraz kolejność wyładowań jednostek motorycznych. Wyniki badania wykazały, że w pozycji charakterystycznej dla techniki PNF pierwsze zmiany pobudliwości mięśniowej były widoczne w mięśniu ramienno-promieniowym, którego przyczep znajduje się najbliżej nadgarstka. W pozycji neutralnej tego nie potwierdzono. Co więcej, pozycja wyjściowa z uniesionym ramieniem sprawiała, że inicjator ruchu (m. ramienno-promieniowy) wykazywał aktywność elektryczną jeszcze przed rozpoczęciem ruchu, czego nie zauważono w pozycji neutralnej. W pozycji „zamkniętego trójkąta” najczęstszym schematem obrazującym kolejność aktywacji poszczególnych mięśni był: m. ramienno-promieniowy, m. trójgłowy ramienia, m. naramienny, czyli zgodnie z odległością od poruszanego stawu. W pozycji neutralnej równie często występował układ identyczny z wyżej opisywanym oraz układ: m. ramienno-promieniowy, m. naramienny, m. trójgłowy ramienia. Bardzo istotny jest fakt, iż w pozycji właściwej dla wzorca stosowanego w technice PNF czas reakcji poszczególnych mięśni był krótszy niż w pozycji neutralnej. Wynika to z istnienia tzw. automatycznej kontroli zysku korowo-rdzeniowego unerwienia mięśni ręki, która opisywana jest jako liniowa zależność pomiędzy istniejącym przed ruchem poziomem aktywności EMG mięśnia, a rozmiarem jego reakcji. Pobudzenie występujące w mięśniu w położeniu charakterystycznym dla wzorca PNF, obecne jeszcze przed zainicjowaniem ruchu przyczyniało się zatem do skrócenia jego czasu reakcji.

     Efektów zmian pozycji wyjściowej nie można poszukiwać jedynie na poziomie rdzeniowym, ale wiązać je należy także z poziomem korowym. Aby udowodnić taką zależność japońscy naukowcy przeprowadzili podobny eksperyment. Wykorzystali technikę TMS (Treanscranial Magnetic Stimulation) przezczaszkową stymulację magnetyczną do zbadania, wywoływanych przez zainicjowanie świadomego ruchu, ruchowych potencjałów (MEPs), obserwowanych po zmianie pozycji kończyny. Porównano amplitudę oraz czas reakcji potencjałów motorycznych mięśnia ramienno-promieniowego i trójgłowego ramienia w tych samych pozycjach, które zastosowano w eksperymencie poprzednim. Wyniki potwierdziły, że potencjał motoryczny obu mięśni wywołany przezczaszkową stymulacją magnetyczną odznaczał się wyższą amplitudą w pozycji kończyny górnej odpowiadającej wzorcowi koncepcji PNF. Odnośnie okresu latencji potencjałów motorycznych stwierdzono, że były one krótsze w pozycji wzorca dla obu mięśni. Takie rezultaty badania wynikają najprawdopodobniej z faktu, że zastosowana pozycja kończyny górnej daje więcej wstępującej informacji czuciowej płynącej od receptorów obwodowych, niż ma to miejsce w przypadku pozycji neutralnej. Informacja czuciowa powoduje pobudzenie obszarów kory mózgowej, które pociąga za sobą zmiany w progu pobudliwości licznych motoneuronów wywołujących potencjały motoryczne. Inne z prawdopodobnych wyjaśnień takich rezultatów opisywanych badań mówi, że pozycja wzorca zmienia podstawową pobudliwość mięśnia. Efektem jej zastosowania jest aktywacja ośrodków na poziomie rdzeniowym i korowym poprzedzająca ruch dowolny i przejawiająca się skróceniem czasu reakcji oraz zmianami pobudliwości widocznymi w potencjałach motorycznych mięśni.

     Podsumowując zastosowanie pozycji wzorca kończyny górnej typowego dla koncepcji PNF w omawianych doświadczeniach należy podkreślić, że:

• poprawia ona efektywność ruchu w stawie poprzez wpływ na sekwencję, w jakiej mięśnie odpowiedzialne za ruch są aktywowane;
• wpływa ona na skrócenie czasu reakcji mięśni odpowiedzialnych za dany ruch, tym większe, im bliżej poruszanego stawu znajduje się przyczep mięśnia;
• wpływa na zwiększenie amplitudy i zmniejszenie okresu latencji potencjałów motorycznych mięśnia tym efektywniej, im bliżej poruszanego stawu znajduje się mięsień;
• efekty jej zastosowania związane są ze zmianą pobudliwości określonych okolic ruchowych kory mózgowej i korespondujących z nią motoneuronów.

Agnieszka Śliwka