Vliv smyslové stimulace na přesnost pohybu

05.06.2018

Autor zkoumá smyslové aspekty chodidla a obuvi na přesnost pohybu pacientů, stabilizaci kloubů a vnímání bolesti. Dále probírá integrativní přístup k dynamice lidského pohybu.

Dynamické pohyby zahrnují vztah mezi gravitací a povrchem a vytvářejí nárazové síly, které našemu tělu dodávají energii k pohybu. Náš vztah s gravitací je základem výkonu a patologie. Pacient, který si při chůzi stěžuje na bolest, často zažívá určité selhání tohoto vztahu s nárazovými silami, které způsobuje nedostatečnou reakci na zátěž a neschopnost využití potenciální energie gravitace.

Náš vztah ke gravitaci začíná s lidským chodidlem. Vnímání povrchu je nástrojem, který nám umožňuje snadno se pohybovat v různých přírodních prostředích. Člověk se adaptoval ke stoupání, sestupování a přesouvání přes měkké, nepravidelné nebo kluzké povrchy způsobem, který minimalizuje metabolické náklady, tlumí nárazové síly a stabilizuje vertikální centrum hmoty. Jak uvádí Nigg a kol., vnímání těchto sil musí být přesné, aby bylo možné efektivně využívat sílu potenciální energie.


BAREFOOT REHA SPECIALIST Level I (školení): http://www.tptherapy.cz/skoleni-barefoot-rehab
 

A přesto pokroky v oblasti obuvi, ortéz a povrchů narušují tento přirozený proces vnímání vytvářením opožděných, nepřesných a nedostatečných reakcí na zátěž. Výsledek? Chronické nadužívání, zranění spojená s nárazy, jako například plantární fasciitida, tendinitida Achillovy šlachy, únavové zlomeniny a naštípnutí holenní kosti.

My, jakožto praktici, musíme lépe porozumět požadavkům dynamického pohybu, jelikož souvisí se smyslovou stimulací. Začínáme s gravitací a pozemními reakčními silami, podněty, které řídí aktivní pohyb, počínající kontaktem chodidla se zemí.

Zvýšená plantární stimulace, umožněná minimalistickou obuví, se může promítnout do zlepšené celkové funkčnosti nohy.

INERVACE CHODIDLA

Na holé kůži chodidel sídlí jedinečné haptické nebo-li dotekové receptory, které jsou rozhodující pro to, jak mozek vnímá pohyb. Stejně jako dlaň ruky, také chodidlo obsahuje hustou inervaci kožních receptorů, přenášejících prostorový obraz podnětů, poskytujících schopnost rozlišovat prostorové detaily povrchů a předmětů. Vysoké inervační hustoty se promítají do vyššího počtu aferentních vláken a většího zastoupení v motorické kůře. Chodidlo je jednou z několika oblastí těla, které jsou na smyslovou stimulaci nejcitlivější.

Čtyři odlišné haptické receptory neboli mechanoceptory inervují lysou kůži lidského chodidla; pomalu adaptující se typ 1 (SA1), pomalu adaptující se typ 2 (SA2), rychle se adaptující typ 1 (FA1), a rychle se adaptující typ 2 (FA2).3

* Receptory SA1 vnímá dvoubodovou diskriminaci s prostorovou ostrostí 1 mm a interpretuje, zda je povrch hladký nebo drsný, což se v průběhu chůze projeví ve stabilizaci.

* Receptory SA2 reagují na natažení kůže a při stimulaci omezují činnost sympatetického nervového systému.

* Receptory FA1 reagují na nízkofrekvenční vibrace nebo třepotání.

* Receptory FA2 reagují na vysokofrekvenční vibrace.

Kennedy se svými spolupracovníky uvedli, že 70% ze 104 mechanoceptorů na chodidle je rychle se adaptujících a citlivých na vibrace, což vyjadřuje množství síly, s níž se noha dotýká země, což pomáhá udržovat dynamickou rovnováhu při chůzi. Robbins a kol. uvádí, že vrcholová citlivost mechanoceptorů v chodidlech nastává ve věku 40 let; ve věku 70 let plantární receptory vyžadují k vytvoření stejné reakce dvojnásobnou stimulaci.

Právě tyto plantární mechanoceptory jsou rozhodující pro vnímání nárazových sil během dynamického pohybu. Ačkoli smyslové stimuly, vytvořené pozemními reakčními silami, jsou velmi komplexní – včetně bolesti, natažení kůže, tepla a vibrací – hodně pozornosti je soustředěno na vibrační podněty, vznikající s každým kontaktem chodidla se zemí. Mechanoceptory FA1 a FA2 chodidla jsou využívány pro vnímání jak nízko, tak vysokofrekvenčních vibrací a vytváří přesnou zátěžovou reakci.

Stimulace těchto rychle se adaptujících mechanoceptorů vytváří ztužující reakci v konstrukcích měkkých tkání, která snižuje vibrační síly na 50% v rozmezí 15-70 ms a na 5% v rámci 60-300 ms. Za dobu, kdy se amplituda snížila na 5%, se ve vibracích obvykle nevyskytly více než 2 oscilace...
 

TEORIE “LADĚNÍ“ SVALŮ

Tato ztužující reakce – teorie ladění svalů – je založena na myšlence, že přesné vnímání nárazových sil vytváří přesnou ztužující reakci v myofasciální tkáni, což umožňuje ukládání potenciální energie. Dospělí udělají v průměru 5 000 - 8 000 kroků každý den; s každým úderem chodidla do něj vstupuje 1-1,5 násobek tělesné váhy v pozemních reakčních silách rychlostí <50 ms. Pokud jde o přesnost pohybů, musí být zohledněna nejen míra nárazu, ale také rychlost. Míra zatížení je určena jako vrcholová vertikální síla dělená časem k dosažení této vrcholové vertikální síly.

Dejme si tuto rychlost nárazu 50 ms do souvislostí; rychlá svalová vlákna se stahují při 70 ms, což znamená, že nárazové síly do našeho těla vstupují rychleji, než jsou na ně naše svaly schopny reagovat. Mnoho pacientů, u nichž došlo ke zranění, souvisejícím s nárazem, vykazuje zpožděnou reakci na nárazy, což může být často připsáno neschopnosti svalů reagovat dostatečně rychle na stimuly nárazových sil.


JAK TO VYŘEŠIT?

Výzkum ukázal, že pro efektivní zatěžování nárazovými silami musí být naše reakce na zátěž zahájena ještě před kontaktem chodidla se zemí; jde o pre-aktivační reakci na zátěž. Limitujícím faktorem pre-aktivační reakce na zátěž je naše vnímání nárazových sil. Určitá obuv, hladké vložky, zranění a nemoci mohou způsobit zpoždění ve vnímání nárazových sil.

Robbins mluví o tomto nepřesném vnímání nárazových sil jako o percepční iluzi a prokázal, že může vést ke chronickému nárůstu nárazových sil, které náš neuromuskulární systém nedokáže dostatečně tlumit.

VLIV OBUVI NA PŘESNOST POHYBU

Běžné materiály podrážek, používané na řadu druhů vycházkové i běžecké obuvi, filtrují mechanické podněty, které asistují při přesném vyhodnocování zatížení chodidla a orientaci plantárního povrchu s ohledem na nohu. Rovněž bylo prokázáno, že jak se tloušťka mezipodešve zvyšuje a její tvrdost snižuje, snižuje se rovnováha a stabilita během chůze. Tato nestabilita může vyplývat z pozměněného vnímání vibračních sil; nárazové síly používáme nejen, abychom věděli, jak tvrdě dopadáme na zemi, ale také pro udržení dynamické rovnováhy.

Inovace v oblasti obuvi dnes směřuje k minimálně polstrované botě jako prostředku k optimalizaci přesnosti pohybu. Zvýšená plantární stimulace, kterou umožňuje minimalistická obuv, se může projevit ve zlepšení celkové funkčnosti chodidla. Chen a kol. prokázali, že běžci s běžnou obuví, kteří přešli na minimalistickou obuv, zaznamenali výrazný nárůst svalového objemu na chodidlech a nohou. Bezpečný přechod na minimalistickou obuv byl ve srovnání se skupinou lidí s tradičními běžeckými botami spojen s výraznějším zvýšením velikosti vnitřních svalů chodidla.

Kromě designu podrážky obuvi, který ovlivňuje plantární smyslovou stimulaci, bylo zároveň prokázáno, že design vložky pozitivně nebo negativně ovlivňuje vnímání smyslové stimulace během dynamického pohybu. Waddington a kol. prokázali, že skóre pohybové diskriminace u fotbalistů bylo výrazně horší, když na sobě měli kopačky a ponožky, než když byli bosi. Bylo prokázáno, že nahrazení konvenčních hladkých vložek texturovanými vložkami v kopačkách obnovilo pohybovou diskriminaci na hodnoty, dosažené při testování naboso. Zároveň bylo prokázáno, že přidání pevných nepravidelností na hladké, poměrně tuhé vložky, snižuje vertikální pozemní reakční síly a napodobuje podmínky stimulace naboso. Dále bylo zjištěno, že vertikální deformace texturovaných vložek ukotvuje epidermis v horizontální rovině, což způsobuje smykové zkreslení, poskytující stimuly chodidlu.
 

KLINICKÉ APLIKACE PŘESNOSTI POHYBU

U pacientů, kteří si stěžují na bolest při chůzi, je třeba zvážit deficit v přesnosti pohybu.

Tato přesnost pohybu spoléhá na očekávání smyslové stimulace od gravitační síly a pozemních reakčních sil, následované tím, jak rychle a účinně mohou být tyto síly tlumeny, ukládány a elasticky uvolňovány. Zpoždění - chcete-li iluze vnímání chodidla - dostává pacienta do reaktivního stavu, který zpomaluje jeho schopnost rozptýlit pozemní reakční síly. Tento reaktivní stav může zvýšit nejen riziko vzniku s nárazem souvisejících zranění, ale také síly a zátěž, působící na klouby chodidel, kolen a dolní části zad.

Proč by pacient mohl být v reaktivním stavu? Jak bylo popsáno dříve, obuv je jednou z příčin, ale je třeba zvážit také lékařské změny v přesnosti pohybů. Pacient si může vyvinout sníženou plantární citlivost následkem nemocí, jako jsou diabetes mellitus, Parkinsonova nemoc a roztroušená skleróza. Tito pacienti mohou těžit z užívání texturovaných vložek nebo minimalistické obuvi.

Naším cílem je lepší pohyb našich pacientů. Jelikož pohyb je řízen smyslovou stimulací, otázkou pro některé z našich pacientů může být, jak jim můžeme pomoci lépe vnímat smyslovou stimulaci pohybu.

Dr. Splichal je podiatričkou se soukromou praxí.
 

BAREFOOT REHA SPECIALIST Level I (školení): http://www.tptherapy.cz/skoleni-barefoot-rehab
 

ZDROJ (i s jednotlivými referencemi): http://lermagazine.com/article/the-effect-of-sensory-stimulation-on-movement-accuracy
AUTOR: Emily Splichal, DPM
Březen 2018.