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  w  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  mięsni:                  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