Nackens betydelse för postural kontroll. Postural kontroll?! Postural kontroll Postural jämvikt & postural orientering

Transkript

1 Ellen Malmström Foto: Jakob Engvall Postural kontroll?! Höstmöte 2014 Foto: Jacob Engvall Nackens betydelse för postural kontroll Eva-Maj Malmström, leg sjukgymnast, DrMedVet Rehabiliteringsmedicinska kliniken, SUS, Lund, Sekt för Spec Smärtrehabiltiering Kompetenscentrum område Nacksmärta efter trauma & Institutionen för kliniska vetenskaper, Lunds Universitet, Avd för ÖNH-sjukdomar Foto: EMM Postural kontroll Postural jämvikt & postural orientering Postural jämvikt & postural orientering Syn Perception, Kognition, Känslor Motoriskt kommando Vestibulärt info Postural jämvikt tillstånd när man håller kroppen i önskad position och rör sig kontrollerat Postural orientering positionering av kroppssegmenten i förhållande till varandra och till omgivningen Mekanoreceptorer Biomekaniska begränsningar Rörelse Modifierad efter Måns Magnusson - med tillåtelse Descending modulation Cerebellum Vestibular nuclei Joint and cutaneous receptors Cervical muscle spindle Cervical muscle Cervicocollic reflex stabilizes head relative to trunk Vestibulocular reflex stabilizes eyes during head movement Vestibulospinal reflex stabilizes body in space Vestibulocollic reflex stabilizes head in space Schematisk modell för uppfattning av position huvud/nacke efter Armstrong et al Sports Med age Cervicoocular reflex Tonic neck reflex Flerledskedja 200 leder & 600 muskler Statisk jämvikt behålla önskad position och orientering Dynamisk jämvikt genomföra rörelser på ett kontrollerat sätt 1

2 Förändrad / nedsatt postural kontroll Egocentrisk och Allocentrisk referensram Egocentrisk Baserad på en person s egen postion som referens Self to object Allocentrisk Object to object Spatiellt minne Egocentrisk och allocentrisk representation existerar parallellt Burgess 2006 Förmåga att skifta mellan referensramar Paulus&Brumagne 2008 Cervikogen yrsel urskiljs - posturografiska test Karlberg et al 1996 Cervikogen yrsel riktade åtgärder - kliniskt resonemang Karlberg 1996, Malmström 2007 Cervico-brakial smärta Karlberg & Persson & Magnusson 1995 Ländryggssmärta LBP rigid strategi Brumagne et al 2008 från fotsulan Kavounoudias 1998, Stål 2003 Vestibulär nedsättning Buchanan&Horak 2001 Felaktiga eller motstridiga visuella inflöden Redfern & Yardley & Bronstein 2001 PPV ökat hög-frekvent svaj Holmberg et al 2009 Rörelser av huvudet innebär rörelser i båggångarna Huvud rotation vänster Vestibular Vestibulära kärnorna Mosby's Medical Dictionary, 8th edition. 2009, Elsevier. Höger latscc Vänster latscc Motoriska kommandon till ögon och kropp Integrerad uppfattning av huvudets rörelser i rummet Vestibulära afferenter tolkar aktiva, passiva huvudrörelser likvärdigt VOR Ögonen mot höger Magnusson, Måns Vestibulära systemet tar emot information från - Cervikal proprioception - Visuella signaler - om planerad rörelse (efference copy) Cullen&Roy 2004 Postural kontroll Vestibular i de yttersta segmenten orientaterar och förankrar oss relativt omgivningen Överflöd av muskelspolar Nacke Voss 1971, Kulkarni et al 2001 Fötter Voss 1971, Richie 2001 Fig. 1 Somatosensory integration. The vestibular system integrates motor commands (efference copy) with vestibular, proprioceptive, and visual inputs. Clinical Characteristics of Cervicogenic-Related Dizziness and Vertigo Yacovino & Hain Seminars in Neurology Vol. 33 No. 3/2013 Förstärkt av information från mekanoreceptorer Nacke McLain 1994 Fötter Voss, Richie 2001, Horak 1990 Fotsulan- a 'dynamometric map' for human balance control Kavounoudias et al 1998 För snabb korrektion av postural störning 2

3 Sagittal movement [mm] Stepping test Nacken har strukturer som involverar Postural kontroll (cervikala afferenter) Blodtryckskontroll (sinus caroticus) Blodcirkulation (a carotis och a vertebralis) Stöd för ryggmärgen Vibrerad-inte vibrerad test-situation Rörelser av huvudet innebär ständigt rörelser i nacken Yacovino & Hain 2013 Disturbed cervical proprioception affects spatial orientation Malmström EM, Facic S, Jaxmar T,Fransson PA In manuscript Metod 35 sek (medeltid för 50 steg i en för-studie) Stepping test Sagittal displacement 2 1 Strong continuous linear displacement forward over time, p<0.001 Dorsal vibration > Ventral vibration, p=0.002 Left side vibration < Right side vibration, p=0.049 VL VR Zebris Sändare F o r w a r d Dorsal Left Dorsal Right Ventral Left Ventral Right Zebris Mottagare - Orientering DL DR 0 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 Time [s] Zebris Reciever Referens Disturbed cervical proprioception affects spatial orientation Malmström EM, Facic S, Jaxmar T,Fransson PA In manuscript Smärtinducering Konklusion Systematiska effekter på spatial orientering av störd cervikal proprioception Vid störning dorsalt ökar förflyttning framåt i sagittal planet Fig. 1 Location and procedure of injection of the bolus of hypertonic saline infusion in the muscle Proprioceptiv störning ökar förflyttning i frontalplanet mot vänster Proprioceptiv störning orsakar medurs förflyttning i transversalplanet Fig. 2 Body chart with reports of the localization of experienced pain, n = 11 Malmstrom EM, Westergren H, Fransson PA, Karlberg M, Magnusson M. Experimentally induced deep cervical muscle pain distorts head on trunk orientation. Eur J Appl Physiol. 2013;113(10):

4 Smärtinducering Uttröttning, en sida Nedsatt precision 30 position mot - smärtande sida, p = kontralateral sida, p = Förändrad proprioception - injicerad sida vid akut smärta, p < när smärtan upphört, p = NHP ingen signifikant påverkan 4 Universal Frame and Bofors Electromyography Malmstrom EM, Westergren H, Fransson PA, Karlberg M, Magnusson M. Experimentally induced deep cervical muscle pain distorts head on trunk orientation. Eur J Appl Physiol. 2013;113(10): Malmstrom EM, Karlberg M, Holmström E, Fransson PA, Hansson GÅ, Magnusson M. Influence of prolonged unilateral cervical muscle contraction on head repositioning--decreased overshoot after a 5-min static muscle contraction task. Man Ther 2010 Jun;15(3): EMG - förstudie Unilateral belastning gav unilateral aktivitet i nackens muskler Skattning 6 på Borgs CR-10 skala efter belastning (5 = stark upplevelse, 7 = mycket stark upplevelse av uttröttning ) Precision/noggrannhet förbättrades efter uttröttning frfa mot tröttad sida Overshoot av målet : från för 30 TAR från för NHP Nacksmärta påverkar postural kontroll Patel M 2010 Led- och muskelsinnet, proprioceptionen, blir mer känsligt för att korrekt rapportera rörelser efter en tillfällig uttröttning - Inskränkt nackrörlighet påverkar postural kontroll Karlberg Störd postural kontroll hos patienter med cervikobrakial smärta Karlberg Yrsel av misstänkt cervikalt ursprung urskiljer sig vid posturografiska test Karlberg inverkar på riktning av posturalt svar Fransson Individualiserad sjukgymnastik förbättrar postural kontroll Karlberg 1996 VEMP Inhibition in SCM in ms Exc 23-25ms sacculus?? = n. vest inferior. Not in conduction loss Sensorineural loss OK Vestibular Evoked Myogenic Potentials - VEMP Sinnena som får företräde för tillfället Beroende av situationen Tillgängliga sensoriska inflöden Individuell variation Tidigare erfarenhet Magnusson ÖNH Lund

5 Afferent information Somatosensorisk integration Mekanoreceptiv information Unimodal-stimuli-specifika receptorer proprioception beröring Vestibulär information Visuell information Efferent kopia Sensorimotorisk kontroll Muskelspole systemet The final common pathway Reglering av musklers styvhet Nädvändigt för sensorimotorisk kontroll, timing and modulering av rörelser Treleaven Motoriska kommandon Biomekaniska förutsättningar & begränsningar Muskel spolar Huvud-receptorer för proprioception Proske Gandevia 2012 Känner musklers stretch & kontraktion Basmajian&DeLuca 1985 : proprius="one's own & perception Mekanoreceptorer Tactila mekhanoreceptorer Låg-frekventa vibration & lätt beröring - Meissner's corpuscles Djupt tryck & hög-frekvent vibration - Pacinian corpuscles Skinn stretch - Ruffini endings Lätt beröring - Merkel's disks Golgi sen-organ Modulering Central modulering av proprioceptiva signaler Capra&Ro 2000 Sympatiskt inducerad modulering Hellstrom et al 2005 Sympatiskt modulering av muskel spole afferent sensitivitet Roatta et al 2002 Fusimotor inducerad förändring i känsligheten av muskelns muskelspoleafferenter Thunberg et al 2001 Fusimotor- systemets roll i förändrad motorisk kontroll Thunberg et al 2002 Led-receptorer Ligament Disker Inre organ Periodontal Kroppsrepresentation Mekanoreceptorer som orienterare i förhållande till omgivningen Haptic control fingertopps-kontakt Lackner 2000 possible to perceive by the sense of touch Kroppsschema Processar position och relationen mellan olika kroppssegment Spatiala och biomekaniska egenskaper Möjliggör anpassning av motoriska kommandon Kroppens flerledskedja Dynamisk stabilisering av varje segment Genom hela kroppen Kinestetisk medvetenhet För att kunna navigera i omgivningen 5

6 Ellen Malmström Foto: Jakob Engvall Motorisk kontroll Muskler: Sensor & Effektor Nervsystement strävar efter lämplig muskelaktivitet i varje situation Kiemel et al 2011 Feedback & feedforward kontroll Feedforward, föregripande Anticipatorisk muskelaktivitet - Vid rörelseinitiering, en första plan - information om kommande händelser (syn) Rimlig ansträngning och minimal avvikelse Reflexmässiga och voluntära rörelser Rörelsefrihet Kontrollerat och koordinerat Feedback, justerande - Justerande motoriskt svar på externa & interna störningar - från sensoriskt inflöde Kontrollerar en vid repetoir av rörelser genom kombinationer av muskelsynergier Ting&McKay Feedback & feedforward kontroll Feedforward muskel aktivering Förankrar oss till underlaget och till centralare belägna kropssdelar Falla et al 2004, Hodges et al 2003, Gurfinkel 1988 Hjärnan föredrar att föregripa snarare än justera rörelser En kontinuerlig Feedback-loop Muskelaktivitet justeras kontinuerligt genom rörelser Via konstant uppdaterad sensoriskt inflöde med central integrering och tolkning Efter rörelser tjänar somatosensorisk information till att adaptera för nya rörelser En kontinuerligt pågående cirkel! Strävar efter att minimera fel Förbättrade rörelser genom repetition och konsolidering Exempel på betydelsen viktning och integration.. Rehabilitering - postural kontroll Tjernstrom & Fransson & Magnusson 2005 Två adaptiva processer i formeringen av nya rörelsemönster när man utsätts för störning - En snabbt adapterande under själva utförandet - En sekundär adaptation aktiv mellan utföranden Syn Vestibulärt info Perception, Kognition, Känslor Motoriskt kommando Starka stimuli inducerar antagligen snabbare konsolidering Antalet repetitioner styr träningsresultat Mekanoreceptorer Biomekaniska begränsningar Rörelse Modifierad efter Måns Magnusson - med tillåtelse 6

7 Exempel på betydelsen viktning och integration.. Somatosensorisk kompensation för vestibulär nedsättning kan försämras när. Cervikal dysfunktion/smärta LBP, diskbråck Fotledsdistortion ACL-skada Yrsel - återfall Prof Måns Magnusson, Doc Mikael Karlberg, Leg sjukgymn/dr Eva Holmström, Leg sjukgymn Agneta Melander, Prof Ulrich Moritz, Doc Per-Anders Fransson, Leg läk/dr Hans Westergren, Doc Gert-Åke Hansson Funding acknowledgements ALF, Department of Oto-Rhino-Laryngology, Lund, Skåne University Hospital, Lund, Sweden The Swedish Research Council, Stockholm, Sweden The Crafoord Foundation, Lund, Sweden Vårdrådet, Lund University Hospital, Lund, Sweden Skåne County Council s Research and Development Foundation The Faculty of Medicine, Lund University, Lund, Sweden 7