UNIVERZITA KARLOVA Fakulta tělesné výchovy a sportu
Možnosti sledování a hodnocení doprovodných nelokomočních projevů v rámci reflexní lokomoce dle Vojty
Diplomová práce
Vedoucí diplomové práce: Vypracovala:
PhDr. Tereza Nováková, PhD. Bc. Marie Procházková Praha, 2020
Prohlášení
Prohlašuji, že jsem diplomovou práci zpracovala samostatně a že jsem uvedla všechny použité literární zdroje. Tato práce ani její podstatná část nebyla použita k získání jiného nebo stejného akademického titulu.
V Praze dne ………
podpis diplomanta
Poděkování
Ráda bych poděkovala vedoucí mé diplomové práce PhDr. Tereze Novákové, PhD. za čas věnovaný získáváním dat, odborné vedení, řadu poskytnutých konzultací, a především za uvedení do tak zajímavé problematiky. Mé poděkování patří také Ing.
Jindřichu Adolfovi za významnou pomoc při zpracování dat a Mgr. Milanu Martínkovi za pomoc při měření a získávání dat. Velké dík patří i mé rodině za neustálou podporu ve studiu.
Abstrakt
Název práce: Možnosti sledování a hodnocení doprovodných nelokomočních pohybů v rámci reflexní lokomoce dle Vojty
Cíle: Cílem této diplomové práce je stanovit vhodné podmínky pro měření a hodnocení nelokomočních projevů. Dále zjistit, zda dochází ke změnám v rámci doprovodných nelokomočních projevů během stimulace spoušťových zón z konceptu Vojtova principu.
Doprovodnými nelokomočními projevy jsou myšleny především projevy autonomního nervového systému. K hodnocení těchto parametrů bylo zvoleno měření dechové frekvence, tepové frekvence a frekvence polykání.
Metody: Celý výzkum proběhl na 7 osobách pro měření dechové a tepové frekvence a 12 osobách pro měření frekvence polykání. Jednalo se o zdravé ženy ve věku 18-30let.
Data byla získána z kompaktního EKG snímače CamNtech Actiheard a z videozáznamu.
U každého probanda proběhlo nejprve měření klidového EKG a následně proběhlo měření při stimulaci z hrudní zóny z konceptu dle Vojty, a to dvakrát po sobě po patnácti minutách. Jedno měření proběhlo s otevřenýma očima, druhé se zavřenýma a pořadí bylo randomizováno. Získaná data byla zpracována do videozáznamu a vyhodnocena pro každého probanda zvlášť. Dále byla vyhodnocena i statisticky. Frekvence polykání byla vyhodnocena pouze statisticky. Statisticky byly zpracovány celkové průměrné frekvence dechu a tepu pomocí znaménkového testu a polykání pomocí t-testu.
Výsledky: Získaná data vykazují tendenci (nicméně ne statisticky signifikantní) ke zvýšení průměrné dechové frekvence při obou stimulacích dle Vojty oproti klidovému stavu. Dále vykazují tendenci ke zvýšení tepové frekvence při stimulaci s otevřenýma očima. Z individuálních výsledků jsou patrné změny v charakteru dechu, u některých probandů byly nalezeny další výrazné nelokomoční projevy během stimulace. Ve frekvenci polykání nebyla zaznamenána pravidelnost.
Klíčová slova: Vojtova metoda, autonomní nervový systém, EKG, videozáznam, CamNtechActiheart
Abstract
Title: Possibilities of monitoring and evaluation of accompanying non-locomotor manifestacions during reflex locomotion according to Vojta
Objectives: The aim of study is to determine suitable conditions for measuring and evaluating non-locomotor manifestations. Furthermore, to clarify whether there are changes in the accompanying non-locomotor manifestations during the stimulation of trigger zones from the concept of Vojta's principle. Accompanying non-locomotor manifestations are mainly manifestations of the autonomic nervous system. Measurement of respiratory rate, heart rate and swallowing rate was chosen to evaluate these parameters.
Methods: The research was conducted on 7 adult subject for measuring respiratory and heart rate and 12 adult subject for measuring swallowing frequency. These were healthy women aged 18-30. Data were obtained from a CamNtech Actiheard compact ECG sensor and from a video recording. Each proband was first measured for a resting ECG and then measured during activaton of the thoracic trigger zone from the Vojta concept, twice in a row for fifteen minutes. One measurement was performed with the eyes open, the other with the eyes closed, the order was randomized. The obtained data were processed into a video recording and evaluated for each proband separately. It was also evaluated statistically. The frequency of swallowing was evaluated only statistically. The total average respiratory and heart rate frequencies were statistically processed using the paired-samples sign test and swallowing using the t-test.
Results: The obtained data show a tendency (however not statistically significant) to increase the average respiratory rate with both stimulations according to Vojta compared to the resting state. In addition, they tend to increase heart rate during open eyes stimulation. Individual results show changes in the character of the breath, in some probands expressive non-locomotor manifestations were found during stimulation. No regularity was observed in swallowing frequency.
Key Words: Vojta therapy, autonomic nervous system, ECG, video recording, CamNtechActiheart
Seznam zkratek
ANS Autonomní nervový systém CNS Centrální nervová soustava DMO Dětská mozková obrna EEG Elektroencefalografie EKG Elektokardigram
fMRI Funkční magnetická rezonance
HF HRV Vysokofrekvenční složka variability srdeční frekvence HRV Variabilita srdeční frekvence
PEP Preejekční fáze RF Retikulární formace
7 Obsah
1 Úvod... 10
2 Teoretická východiska práce ... 11
2.1 Vojtova reflexní lokomoce... 11
2.1.1 Diagnostický systém ... 12
2.1.2 Terapeutický systém ... 12
2.1.3 Reflexní plazení ... 13
2.1.4 Reflexní otáčení ... 14
2.1.5 Reflexní otáčení z polohy na zádech... 16
2.2 Autonomní nervový systém ... 18
2.2.1 Sympatický a parasympatický systém ... 18
2.2.2 Řízení ANS ... 19
2.3 Možnosti objektivizování činnosti autonomního nervového systému .. 22
2.3.1 Tradiční metody objektivizování činnosti ANS ... 22
2.3.2 Srdeční aktivita jako indikátor funkce ANS ... 23
2.3.3 Elektrokardiogram (EKG) ... 24
2.3.4 Variabilita srdeční frekvence ... 25
2.3.5 Vysokofrekvenční složka variability srdeční frekvence ... 25
2.4 Fyziologie procesu dýchání ... 26
2.4.1 Role bránice v procesu dýchání ... 26
2.4.2 Řízení dechových funkcí ... 27
2.4.3 Koordinace dechových funkcí a srdeční frekvence ... 28
2.4.4 Změna charakteru dýchání vlivem ANS ... 28
2.5 Fyziologie procesu polykání ... 29
2.6 Účinky reflexní lokomoce na jedince ... 30
2.6.1 Změny dechu v průběhu reflexní lokomoce dle Vojty ... 31
8
2.6.2 Ovlivnění průběhu polykání vojtovou reflexní lokomocí ... 32
3 Cíle a úkoly práce, hypotézy ... 33
3.1 Cíle ... 33
3.2 Výzkumné úkoly ... 33
3.3 Výzkumné otázky ... 33
3.4 Hypotézy ... 33
4 Metodika práce ... 35
4.1 Charakteristika výzkumu ... 35
4.2 Charakteristika výzkumného souboru ... 35
4.3 Technické vybavení ... 35
4.4 Měření a sběr dat ... 36
4.5 Analýza a zpracování dat ... 37
4.6 Výzkumný tým ... 37
5 Výsledky ... 39
5.1 Výsledky měření dechové a tepové frekvence se zaměřením na jednotlivé probandy ... 39
5.1.1 Proband č. 1 ... 41
5.1.2 Proband č. 2 ... 44
5.1.3 Proband č. 3 ... 47
5.1.4 Proband č. 4 ... 50
5.1.5 Proband č. 5 ... 53
5.1.6 Proband č. 6. ... 56
5.1.7 Proband č. 7 ... 60
5.2 Výsledky měření dechové a tepové frekvence – statistické hodnocení . 63 5.2.1 Výsledky pro tepovou frekvenci ... 63
5.2.2 Výsledky pro dechovou frekvenci ... 64
5.3 Výsledky měření frekvence polykání ... 65
9
6 Diskuse ... 67 7 Závěr ... 73 8 Seznam použité literatury... 75
10
1 ÚVOD
Vojtova reflexní lokomoce je diagnosticko-terapeutickým systémem uznávaným v České republice jako metoda na neurofyziologickém podkladě. Znalosti tohoto konceptu lze u nás získat v rámci certifikovaných kurzů. I přes to, že se metoda používá s výbornými terapeutickými výsledky již více než 50 let, stále je založená na empirických poznatcích a neurofyziologické podklady nejsou objektivně objasněny.
Vojtova reflexní lokomoce je v klinické praxi často doprovázena mimo lokomočních projevů také projevy autonomního nervového systému. Lékaři a fyzioterapeuti používající tuto metodu, se mohou v terapii často setkat se zarudnutím kůže, pocením či aspekčně viditelnými změnami v rámci dechu. Tento fenomén popisoval již sám zakladatel metody Václav Vojta ve své knize. Projevy autonomního nervového systému naznačují, že se jedná o velmi komplexní reakci, která působí na jedince celkově.
Cílem této práce je najít možnosti měření a hodnocení nelokomočních projevů během stimulace spoušťových zón z Vojtova konceptu. A také porovnat, zda se charakter nelokomočních projevů liší během stimulace dle Vojty oproti klidovému stavu.
Výzkumné studie přináší v posledních letech podrobnější poznatky o řízení motoriky, a to jak na úrovni vyšších mozkových struktur, tak i na úrovni subkortikální.
Konkrétně studie orientující se na Vojtovu reflexní lokomoci se zabývali tím, zda se manuálním stimulem do spoušťových zón objevuje v mozku specifická odpověď.
Potvrdila se specifická aktivita mimo jiné i v subkortikálních oblastech, kde jsou uloženy řídící centra autonomních funkcí. Lze usuzovat, že v rámci reflexní lokomoce jsou přes autonomní nervový systém ovlivňovány funkce dechové, srdeční a další. Proto jsme se rozhodli v naší práci objasnit, jaký má vliv Vojtova reflexní lokomoce na nelokomoční projevy a zda se mění jejich charakter oproti klidu.
11
2 TEORETICKÁ VÝCHODISKA PRÁCE 2.1 Vojtova reflexní lokomoce
Vojtův princip reflexní lokomoce je diagnostickým a terapeutickým postupem, který se řadí mezi metody na neurofyziologickém podkladě a vývojově orientované systémy.
Začátky Vojtovy metody neboli reflexní lokomoce, se datují zpět do padesátých let minulého století, kdy je na základě svých pozorování a vlastních zkušeností formoval český neurolog MUDr. Václav Vojta. Během manipulace s některými dětmi s cerebrální parézou pozoroval změnu spasticity. U dětí se v různých polohách objevovaly změny ve svalových souhrách, které byly vyvolány mimovolně a vykazovaly pravidelnost. Takto poprvé v životě vznikaly u dětí s poškozením mozku pravidelně a automaticky takové svalové koaktivace, které byly až dosud z funkce vyřazeny. Pravidelně také docházelo k vegetativním reakcím jako zčervenání kůže, zpocení určitých svalových skupin, změnám krevního tlaku a pulzu. Na základě těchto pozorování Vojta formuloval myšlenku, že v centrálním nervovém systému jsou vrozené geneticky zakódované motorické vzory, které jsou uloženy holograficky a mohou být na základě stimulace vybaveny. Dle Vojty jde o globální koordinační komplex, který se rozšíří na celé tělo (Vojta, 2010, Skaličková-Kováčiková, 2017)
Cílem Vojtova principu je reflexně vybavit a dát CNS impuls si osvojit vrozené pohybové modely, respektive jejich dílčí části. Dílčí části pohybových modelů obsahují napřímení páteře, segmentální rotabilitu páteře a přípravu končetin pro oporu a fázický pohyb. Tyto principy může následně dospělý i dětský pacient využít ve své spontánní hybnosti. Pohybové modely se vybavují manuálním stimulem do přesně definovaných vybavovacích zón, a to v přesně definovaných výchozích polohách. Zónu v reflexní lokomoci definujeme jako místo na těle, ze kterého lze do 6 týdnů věku dítěte vyvolat celý lokomoční komplex.
Aferentace daná výchozí polohou a drážděním spoušťových zón má charakter především propriocepce (což je výhodné, jelikož proprioceptory jsou téměř neadaptabilní), ale i exterocepce a dle autora metody také interocepce. Tím dochází ke změně postury, atitudy, k lokomoci a k vegetativním projevům. Jelikož se jedná o reflexní terapii, není závislá na vědomí pacienta ani na jeho aktivní spolupráci. V dnešní
12
době je Vojtův princip využíván především u centrálních a periferních lézí nervového systému, u pacientů s ortopedickými i muskuloskeletálními poruchami, a to jak u dospělých pacientů, tak především u dětí ohrožených hybnou poruchou (Pavlů, 2002;
Vojta, 2010; Vařeka 2000).
2.1.1 Diagnostický systém
Vojtův velký přínos byl v popsání diagnostických principů na jejichž základně je možné stanovit stádium motorického vývoje dítěte a odhalit případné hybné poruchy a motorické nedostatky ve velmi raném věku (již v prvních týdnech života). Čím dříve je diagnostikována odchylka od fyziologického motorického vývoje, tím dříve může začít terapie. Vojtova diagnostika zahrnuje pozorování spontánní pohyblivosti dítěte, především ve dvou základních polohách: na břiše a na zádech, později v sedu či ve stoji.
Tuto spontánní aktivitu dítěte nazýváme posturální aktivitou. V rámci hodnocení spontánní motoriky se využívá hodnocení kvantitativní a kvalitativní. Kvantitativně se hodnotí nejvyšší dosažený pohybový model dítěte, ale následně se hodnotí i kvalita jeho provedení. Hodnocena je také posturální reaktivita pomocí 7 polohových testů, kdy lékař či fyzioterapeut vychází ze změn reaktibility a adaptability na náhlou změnu směru gravitačního pole. Vojta popsal fyziologické i patologické kvality odpovědi bezprostředně v prvních sekundách po provedení testu. Posledním diagnostickým nástrojem je vyšetření primitivních reflexů. Hodnotí se jejich trvání, intenzita, jejich kineziologický obsah a také období ve kterém se vyskytují. Vyhasínání primitivních reflexů je znakem zrání centrálního nervového systému dítěte. Dohromady tvoří tyto tři části Vojtův diagnostický komplex (Vařeka, 2000; Cíbochová, 2004; Kolář, 2002).
2.1.2 Terapeutický systém
Terapeutický systém prof. Vojty zahrnuje tři základní modely. Model, který se aktivuje z polohy na břiše, se nazývá reflexní plazení, model aktivovaný z polohy na zádech, se nazývá reflexní otáčení a model, který lze aktivovat v poloze na kolenou, je první pozice. Detailnější popis výchozí polohy první pozice je vkleče s maximální flexí kolenních a kyčelních kloubů, akra jsou přes okraj lehátka, horní končetiny jsou ve stejné pozici jako při reflexním plazení a hlava je rotována na podložce k čelistní straně. Výše zmíněné pohybové komplexy zahrnují vzpřimování těla, posturální řízení (automatické řízení rovnováhy při pohybu) a fázickou hybnost čímž rozumíme cílené uchopování a nakračování (Kolář, 2012).
13
Všechny tyto modely jsou umělé, to znamená že se v lidské lokomoci neobjevují jako spontánní lokomoční komplexy. Během ontogeneze dítěte se ale objevují určité dílčí vzory, které jsou analogické některým částem vzorů globálních umělých. Ve Vojtově metodě se tedy uplatňují společné principy jako při ontogenezi motoriky člověka a to globalita, automatika a vrozené, geneticky determinované modely (Vojta, 2010; Vařeka 2000).
2.1.3 Reflexní plazení
Reflexní plazení je jeden ze tří modelů, které jsou v rámci reflexní lokomoce dle Vojty popsány. Jedná se o model, který se využívá v terapii, ale jako globální model se v lidské ontogenezi nevyskytuje. V lidské ontogenezi se vyskytují pouze jeho dílčí motorické části. Právě tyto části je výhodné automatizovat, jelikož jejich automatizace vede k dosažení vyšších pohybových vzorů, případně zkvalitnění pohybových vzorů stávajících.
Definice výchozí polohy a aktivační zóny
Výchozí poloha reflexního plazení je na břiše, hlava je rotována 30 stupňů k čelistní straně. Čelistní horní končetina je ve flexi okolo 120 stupňů a mírné abdukci v rameni, opírá se o mediální epikondyl humeru a loket se nachází ve flexi asi 45 stupňů (počítá se od přímky, která vede v prodloužení paže), zápěstí leží v linii ramenního kloubu. Záhlavní horní končetina je uložena volně podél těla. U dospělého je záhlavní dolní končetina v nákroku a čelistní v extenzi, vnitřní rotaci a addukci. Páteř by měla být v jedné přímce a osa ramen a pánev by měla být na přímku páteře kolmá.
V reflexním plazení se využívá ke stimulaci devět zón, z nichž žádná nemá výrazně vetší důležitost. Rozeznáváme mezi vybavovacími zónami na končetinách a vybavovacími zónami v oblasti pletence ramenního a pánevního. Drážděním reflexních zón na končetinách působíme především na periost, v oblasti trupu působíme více na měkké tkáně (stimulací měníme jejich napětí a protažení). Během stimulace oslovuje terapeut především proprioceptory, které jsou v čase velmi málo adaptabilní. To je výhodné pro časovou sumaci vstupů, která je závislá především na době působení v zóně.
Kombinace zón je libovolná, ale většinou se snažíme impulsy rozmístit po celém těle.
Podrážděním reflexní zóny dochází k lokální odpovědi a následnou časovou a také prostorovou sumací vzniká globální vzor. Prostorovou sumací je myšleno postupný nábor
14
zón, brždění fázického pohybu, kladení odporu a další způsoby řízení reflexní lokomoce (Vojta, 2010).
Kineziologický obsah reflexního plazení
V reflexním plazení rozdělujeme končetiny na končetiny oporné a fázické. Již z tohoto rozdělení můžeme předvídat jejich plánovanou hybnost. Na čelistní horní končetině se při zahájení stimulace odehrává přípravná fáze, kdy se lopatka postupně kaudalizuje a tah svalů je proximálním směrem k páteři. Záhlavní dolní končetina se nachází ve fázi opory, čelistní dolní končetina je připravená k fázickému pohybu a záhlavní horní končetina se odráží. V momentu, kdy se lopatka zastaví, je čelistní horní končetina připravena k fázi opory, při níž se paže opírá o mediální epikondyl a tah svalů je ve směru distálním. Zjednodušeně lze říci, že se napřimuje humerus na něm se napřimuje lopatka a k lopatce se antigravitačně napřimuje hrudní páteř. Také může probíhat rotace hlavy na napřímené páteři a končetiny se posouvají o fázi dál (Vojta, 2010).
2.1.4 Reflexní otáčení
V této kapitole bych se ráda zaměřila na model reflexního otáčení vybavovaný z polohy na zádech, jelikož právě tento model jsme využívali v rámci našeho experimentu.
Definice výchozí polohy a aktivační zóny
Globální vzor reflexního otáčení začíná z polohy na zádech, kdy se pro stimulaci využívá hrudní zóna. Dále může pokračovat z polohy na boku, přes šikmý sed až do lezení po čtyřech. Co se týče akrálních částí ty se v průběhu reflexního otáčení připravují k funkci opory. To je rozdílné od modelu reflexního plazení, kde mají akrální části funkci úchopovou. Pokud dále porovnáváme tyto dva vzory, zjišťujeme, že aktivace a koordinace stejných svalových skupin není totožná, ale má jiný kineziologický obsah.
Analogii reflexního otáčení v ontogenezi vidíme s určitými rozdíly. V ontogenezi jedince se spontánní otáčení poprvé projeví okolo 6 měsíce, ale dílčí modely vidíme již od narození (napřimování páteře, připravování dílčích segmentů páteře na pohyb v transverzální rovině). Spontánní otáčení dítěte začne hlavou a osou ramen a končí v poloze na břiše v opoře na loktech a o symfýzu. Proces reflexního otáčení nejprve
15
zešikmí osu pánevní a končí v lezení po čtyřech. Proces reflexního otáčení tedy obsahuje pouze dílčí modely z ontogeneze (Skaličková – Kováčikvá; 2017; Kiebzak 2016).
Výchozí poloha je vleže na zádech, hlava je rotována (bez úklonu) asi 30 stupňů na opačnou stranu, než je směr otáčení. Osa ramen a osa pánve jsou kolmé na podélnou osu těla. Dolní končetiny leží volně na podložce v mírné abdukci, případně mohou být podloženy pod koleny, aby došlo k nastavení 90° v kyčelních i kolenních kloubech. Horní končetiny jsou volně uloženy na podložce podél těla.
Jako spoušťová zóna se využívá zóna hrudní. Z této zóny lze vyvolat celý lokomoční komplex. Ke stimulaci dochází tlakovým působením na hrudník v mamilární linii v mezižeberních prostorách ve výši 6. žebra, buď mezi 5. a 6. žebrem nebo mezi 6.
a 7. žebrem (na straně čelistní). Směr tlaku je veden dorzálně, mediálně a kraniálně šikmo k páteři (proti páteři a záhlavní lopatce).
V reflexním otáčení můžeme aktivitu dále ovlivňovat pomocí aktivačních bodů, které jsou lokalizovány v oblasti hlavy a orofaciální oblasti, dále také v oblasti trupu a končetin (tyto body jsou shodné se zónami ve vzoru reflexní plazení). Aktivční body mají pouze segmentální vliv a nelze z nich vyvolat celý lokomoční komplex (Vojta, 2010) Specifika reflexního otáčení u dospělých jedinců
Pokud se zaměříme na reflexní otáčení z polohy na zádech u dospělých, zjistíme, že dospělí pacienti prožívají podobnou svalovou aktivitu, jako kojenci. Avšak motorika na akrálních částech neprobíhá tak bouřlivě a komplexně jak je tomu u kojenců. U dospělých lze úplnosti pohybového vzoru dosáhnout jen výjimečně, uplatňují se však mechanismy, které upravují posturu osového orgánu a nastavení končetin, čehož se využívá právě v terapii. Lokomoční i nelokomoční projevy stimulace hrudní zóny u dospělého jedince se objevují fragmentárně. Toto lze vnímat tak, že vzniká řídící proces, který je nadřazený řídícímu procesu stávajícímu. Tento nový proces řízení se postupně prosazuje, a právě proto jsou změny držení těla a motorická aktivita útržkovité a fragmentární (Vojta, 2010).
16 2.1.5 Reflexní otáčení z polohy na zádech
2.1.5.1 Kineziologický obsah 1. fáze reflexního otáčení
Během první fáze reflexního otáčení dochází k postupnému přesouvání těžiště kraniálně doprostřed torakální oblasti. Záda se stávají opěrnou bází, a to především oboustrannou aktivitou m. trapezius. Páteř se nastavuje do axiální extenze, rotace hlavy je přitom držena, tudíž dochází k rotaci krčních a hrudních obratlů k záhlavní straně. Obě dolní končetiny se postupně flektují v kolenních i v kyčelních kloubech. Kyčelní klouby jsou nastavovány do mírné abdukce a zevní rotace a hlezna zůstávají v neutrálním
Obr.č.1: Svalová aktivita v první fázi reflexního otáčení. Převzato z Vojta (2010).
17
postavení. Flekční pohyb dolních končetin je neoddělitelný od aktivity svalů trupu.
Záhlavní horní končetina dále přechází do zevní rotace, čelistní horní končetina se pohybuje do abdukce a flexe. Hlava se otáčí do směru reflexního otáčení, také pohyby očí, mimického svalstva, mandibuly a jazyka směřují k záhlavní straně. Mezi první reakce na dráždění patří i vegetativní složka, jako je nástup kostálního dýchání, sudomotorika a pilomotorika (Vojta, 2010, Kolář, 2012).
• Hrudník
Při stimulaci z hrudní zóny dochází k aktivaci bránice přes přímé a přenesené protažení jejích úponů. V reakci na aktivitu bránice se zapojí břišní lis a dojde ke zvýšení nitrobřišního tlaku. V první fázi reflexního otáčení se ventrální muskulatura aktivuje koncentricky, ale koordinovaně a ve všech svých částech stejným dílem. Také dochází k protažení interkostálních svalů, a to nejen v místě manuálního stimulu, ale především opět aktivitou bránice, která má přes pars costalis diaphragmatis přímý vliv na tyto svaly.
To přispívá k napřímení páteře, což pozitivně ovlivňuje nádech. Rozvinutí hrudníku je dále podporováno aktivitou ventrální muskulatury, jenž řídí pánev do neutrálního nastavení a m. obliquus abdominis externus svou excentrickou kontrakcí působí na kaudalizaci žeberních oblouků. Všechny tyto projevy můžeme souhrnně označit jako rozvinutí hrudního koše, což je nejčastějším projevem stimulace z hrudní zóny u dětských i dospělých pacientů (Vojta, 2010).
• Hlava, krční oblast, lopatka
Hlava se otáčí ze strany čelistní bez úklonu na stranu druhou. Aktivitou středního a dolního trapézového svalu dochází ke kaudalizaci lopatek a rozvinutí skalenových svalů. Čelistní lopatka je v průběhu kaudalizace přitahována směrem k žebrům, po tom, co vykoná záhlavní horní končetina pohyb do abdukce, mění tahy svalů okolo lopatky svůj směr v důsledku opory o mediální epikondyl na čelistní straně. A tedy žebra jsou přitahovány směrem k čelistní lopatce (Vojta, 2010)
• Ventrální muskulatura a pánev
Na činnost plic má také vliv přímé protažení m. obliquus abdominis externus čelistní strany, ke kterému dochází při stimulaci z hrudní zóny. Dále přenesené protažení m. quadratus lumboraum čelistní strany a m obliquus abdominis externus záhlavní strany.
Na dorzální straně hrudníku přispívají tahem za dolní žebra ke zvýšení dechového prostoru kostovertebrální vlákna m. quadratus lumboraum, která probíhají paralelně
18
s vlákny m. serratus posterior inferior na opačné straně. Pokud hrudník a pletence ramenní dosáhnou opěrné báze, dojde k sešikmení pánve především aktivací m. quadratus lumboraum na čelistní straně. To dále vede k protažení a následné kontrakci ventrální muskulatury a vyrovnání pánve do paralelního nastavení.
Pokud dojde k napřímení osového orgánu, může dojít dále k diferenciované funkci trupu. Může tedy vzniknout diferenciace trupu ve směru zkříženého vzoru. Další aktivací sílí opření lopatky o podložku, zvyšuje se její zatížení a aktivovaná břišní stěna se diferenciuje. Toto je předpokladem pro přechod do dalších fází reflexního otáčení (Skaličková – Kováčiková, 2013; Vojta 2010).
2.2 Autonomní nervový systém
Nervový systém můžeme rozdělit na systém motorický, senzitivní a autonomní.
Motorický nervový systém inervuje příčně pruhované svaly, senzitivní systém je důležitý pro přijímání podnětů dopadajících na organismus z vnějšího, ale i z vnitřního prostředí (zahrnuje vnímání bolesti, chladu, tepla, dotyku, tlaku, pohybu a polohy částí těla).
Posledním oddílem nervového systému je systém autonomní neboli vegetativní, který je zásadní pro udržování homeostázy organismu. Autonomní nervový systém (ANS) funguje bez vědomé kontroly a jelikož inervuje hladkou svalovinu, srdeční svalovinu, endokrinní a exokrinní žlázy, ovlivňuje tím aktivitu většiny tkání a orgánových systémů v těle. Díky tomu ANS může ovlivňovat mnoho homeostatických funkcí jako je regulace krevního tlaku, gastrointestinální reakce na příjem potravy, kontrakce močového měchýře, termoregulace a další. ANS označujeme za součást řízení organismu, která je schopna zajišťovat rovnováhu a spolupráci mezi vnitřními orgány a myoskeletárním aparátem (McCorry, 2007; Ambler, 2011).
2.2.1 Sympatický a parasympatický systém
Z hlediska morfologického i funkčního se autonomní eferentní dráhy dělí na sympatikus (část thorakolumbální) a parasympatikus (část kraniosakrální). Sympatikus zajišťuje ergotropní funkce – zvyšuje aktivitu, mobilizuje organismus v nebezpečí a stresových situacích. Sympatikus je systémem převážně adrenergním, mediátorem na synapsích je noradrenalin. Parasympatikus zabezpečuje trofotropní funkce – umožňuje restituci sil a je systémem cholinergním tzn. mediátorem na synapsích je acetylcholin (k tomuto mediátorovému systému však patří i pregangliové a některé postgangliové
19
neurony sympatiku). Ačkoliv je aktivita sympatiku a parasympatiku v mnohých ohledech protichůdná, celkově působí ve vzájemné koordinaci (Ambler, 2011).
Vliv sympatiku a parasympatiku na dýchání, srdeční činnost a polykání
Fylogeneticky je sympatickému nervovému systému přiřazena reakce ve smyslu útěk nebo boj, obojí jsou aktivizující reakce na stres. Sympatikus tedy působí na většinu viscerálních orgánů, které inervuje tlumivě. Plíce jsou na rozdíl od gastrointestinálního traktu, pohlavních orgánů a ledvin působením sympatiku dobře prokrvovány a dobře ventilovány rozšířením plicních bronchů neboli bronchodilatací. Co se týče účinků kardiovaskulárních, sympatikus zvyšuje srdeční frekvenci, pozitivně ovlivňuje sílu srdečních stahů a zrychluje transfer vzruchů ze síní na komory. Také zvyšuje prokrvení na periferii v kosterním svalstvu.
Účinek parasympatiku na dechové a srdeční funkce je přesně opačný. Jeho působením dochází k nižší dechové a srdeční frekvenci. Parasympatická vlákna vycházejí v kraniální části tohoto systému z parasympatických jader hlavových nervů a jejich axony vedou do lokálních ganglií. Sedmý hlavový nerv, nervus Facialis, přivádí vlákna do slzných, podjazylkových a podčelistních žláz. Činností parasympatiku se tímto mechanismem zvyšuje produkce slz a slin. Vyšší sekrece slin následně spouští polykací reflex (Irmiš, 2007; Bozorgi, 2020).
2.2.2 Řízení ANS
Řízení vegetativních funkcí je zajišťováno z autonomních ustředí centrálního nervového systému a z periferních oddílů autonomního nervového systému (Kittnar, 2011).
Autonomní nervový systém zajišťuje pro organismus především funkci logistickou. Její fungování je první podmínkou pro správnou pohybovou funkci. Jelikož se řídící centra nachází v nejstarších částech centrální nervové soustavy, která nepodléhá volní kontrole, není možné tyto projevy vůlí ovlivnit (mimo dechu). Z klinických zkušeností s Vojtovou reflexní lokomocí víme, že během terapie často dochází k vegetativním změnám jako například k zvýšenému prokrvení kůže, k zaktivování regulační funkce střev a močového měchýře a u dětí se může zlepšit rytmus střídání spánku a bdění. Z klinické praxe je také známo, že v terapii nastává změna dechové
20
aktivity. Soubor jednotlivých kroků, které k tomu vedou popsal Vojta (2010) jako rozvinutí hrudního koše.
Základní funkční jednotkou ANS je viscerální reflex. Aferentní vstup tvoří viscerosenzitivní vlákna, jejichž úkolem je převádět informace z vnitřních orgánů do centrálního nervového systému. Podvědomý senzorický signál, který je zachycen receptorem v inervovaném orgánu, poté vstupuje stejně jako somatická senzitivita aferentním vláknem do buněčných těl umístěných ve spinálních gangliích. Jelikož informace o viscerálním i somatickém dráždění vedou obě shodně do těla neuronu ve spinálním gangliu, může vyvolat odpověď autonomního nervového systému i somatický vstup. Takto je to pravděpodobně i u Vojtovy reflexní lokomoce, kdy jsou taktilním vstupem ovlivňovány mechanoreceptory a proprioceptory v místě stimulu. Tento stimul, pak vyvolá specifickou reakci v centrálním nervovém systému, která zahrnuje motorickou i autonomní odpověď (Hok 2017; Sanz-Esteban, 2018).
Signál je dále veden do příslušného reflexního centra v mozkovém kmeni nebo hypotalamu, kde jsou informace zpracovány. Na základě podnětů je vyslána odpověď eferentními nervy do efektoru, tedy zpět do inervovaného orgánu, kde dojde k odezvě reagující na daný podnět (Mada, 2014, Králíček 2004).
Hlavním oddílem zodpovídajícím za řízení vegetativního systému je mozkový kmen, jehož součástí je retikulární formace. Je zodpovědný za řízení kardiovaskulárního systému, respiračního systému a jsou zde uložena centra některých autonomních reflexů (Kittnar, 2011).
2.2.2.1 Mozkový kmen a retikulární formace
Z hlediska řízení vegetativních funkcí se jedná o klíčové struktury. Ze studie publikované v roce 2017 Hokem a kolektivem vyplívá, že po aktivaci reflexní lokomocí dle Vojty z patní zóny ve vzoru reflexního plazení dochází ke specifické aktivitě v oblasti pontomedullární retikulární formace a v oblasti zadního mozečku. Toto bylo zjištěno za použití funkční magnetické rezonance (fMRI), kdy byly porovnávány výsledky naměřené před a po stimulaci. Specifická aktivita v oblasti pontomedullární retikulární formace naznačuje, že během aktivace reflexní lokomocí jsou v CNS zasahována centra, která řídí funkce autonomního nervového systému. Také byla zjištěna specifická aktivita v oblasti mozečku, který zodpovídá za koordinaci a přesnost prováděných pohybů.
21
Retikulární formace (RF) je tvořena gangliovými buňkami, které se nacházejí v prodloužené míše, pontu, středním mozku a zasahují až do hypotalamu a k nespecifickým jádrům talamu. Jedná se o síť buněk, jenž je pokládána za nespecifický integrační systém, který se podílí na regulaci a integraci somatických a vegetativních funkcí. Je schopna vykazovat dva typy funkční aktivity – spontánní vzruchovou aktivitu neboli aktivitu bez vnějších podnětů a vzruchovou aktivitu vyvolanou z jiných nervových struktur. Podle vztahu k vyšším strukturám mozkovým a spinální míše se dělí na ascendentní a descendentní retikulární systém. Její aktivita má vliv na celkovou aktivaci organismu, řízení bdělosti, útlumových procesů a emocí. Pokračování ascendentního systému RF tvoří nespecifický difuzní talamický systém, který rozvádí vzruchy do mozkové kůry a uplatňuje se v mnoha psychofyziologických mechanismech. RF mozkového kmene se naopak podílí na některých autonomních reflexech jako je reflex sání, polykání, zvracení, slinění a regulace sekrece při gastrointestinálních procesech (Irmiš, 2007).
2.2.2.2 Hypotalamus
Hypotalamus je koordinační centrum pro regulaci autonomních nervových funkcí.
Má vliv na řízení srdeční činnosti, ovlivňuje termoregulaci, působí na řízení přijmu potravy a účastní se při řízení sexuálních funkcí. Tvoří funkční celek s hypofýzou, který je nadřazeným ústředím humorální regulace (Irmiš, 2007).
2.2.2.3 Mozková kůra, limbický systém
Mozková kůra zajišťuje integraci viscerálních a somatických funkcí při úmyslných pohybech, jedná se o nejvyšší stupeň řízení (Irmiš, 2007).
22
2.3 Možnosti objektivizování činnosti autonomního nervového systému
V současné době existují dva hlavní neinvazivní přístupy k hodnocení funkčnosti autonomního nervového systému, které poskytují informace o autonomních i regulačních mechanismech. Některé se používají převážně v klinické praxi, jiné jsou naopak vhodnější pro testování v rámci výzkumných studií.
● Tradiční testy autonomních nervových funkcí. Mezi ně řadíme Valsalvův manévr, test handgripu, ortostatická a klinostatická reakce, testování citlivosti baroreflexu, chladový test, testy hodnotící kožní teplotu, dermografie, pupilometrie a další.
● Měření na základě délky R-R intervalů na EKG křivce nebo variability srdeční frekvence z krátkodobého a dlouhodobého sledování (Goldberger, 2019).
2.3.1 Tradiční metody objektivizování činnosti ANS
Jelikož je reakce autonomního nervového systému na vnější i vnitřní podněty velmi komplexní, je obtížné realizovat testy, které by validně otestovaly jeho jednotlivé složky. Proto se v praxi tradičně používal soubor několika testů. Standardně se baterie těchto testů nazývá Ewingovy kardiovagální testy. Většina testů je založena na měření kardiovaskulárních reflexů, které jsou vyvolány specifickými provokujícími manévry, konkrétně hlubokou ventilací, ortoklinostatickým testem, Valsalvovým manévrem, handgrip testem (izometrická kontrakce svalu) a dalšími. V těchto reflexních zkouškách jsou autonomní kardiovaskulární funkce hodnoceny jednoduchými indexy podle změn srdeční frekvence, které se následně porovnávají se srdeční frekvencí v klidovém stavu (Zygmunt 2010; Metelka, 2017).
Podle některých zdrojů jsou ale tyto testy často zatíženy nízkou validitou a reprodukovatelností a neumožňují detailněji odlišit vliv sympatické a parasympatické složky ANS na funkci testovaných systémů (Vlčková, 2010).
Od baterie výše zmíněných tradičních testů se historicky odvíjejí metodiky, založené taktéž na analýze R-R intervalů na EKG křivce neboli změn tepové frekvence (Metelka, 2017).
23
2.3.2 Srdeční aktivita jako indikátor funkce autonomního nervového systému
Srdeční aktivita, je jeden z projevů autonomního nervového systému, který lze měřit. Klinický význam měření srdeční aktivity, konkrétně tepové frekvence, jako první objevili v roce 1965 Horn a Lee, kteří zaznamenávali změny tepové frekvence ve fetálním období. Největšího klinického významu nabylo měření srdeční aktivity v osmdesátých letech minulého století, kdy bylo zjištěno, že změny tepové frekvence jsou predikcí infarktu myokardu.
Variabilita srdeční aktivity se nejčastěji hodnotí v závislosti na čase nebo na frekvenci. Analýza časové hodnoty posuzuje délku R-R intervalu (R je označení pro vrchol QRS komplexu v rámci EKG křivky), či dvou po sobě následujících R-R intervalů.
Dále lze srdeční aktivitu měřit ne jako funkci času, ale jako funkci frekvence. V tomto případě se měření zaměřuje na odhalení cyklické aktivity měnících se R-R intervalů. Je měřena frekvence a velikost těchto kmitů, což umožní výpočet hustoty výkonu těchto dvou frekvenčních parametrů.
Dnes je nejdostupnějším testem, který hodnotí aktivitu autonomního nervového systému měření tepové frekvence. Hodnocení je založeno na faktu, že ani v klidu není R – R interval, který lze nalézt na EKG vždy stejný, ale osciluje kolem střední hodnoty a aktivita sympatického a parasympatického systému kontinuálně kolísá, což vyplívá ze vzájemné interakce. Například v klidu dominuje aktivita nervového systému parasympatického.
Obr. č. 2: hodnocení srdeční frekvence různými způsoby - jako funkci času (A) a jako funkci frekvence (B). Převzato z DP J. Adolfa (2017)
24
Srdeční aktivita se výrazně mění s věkem a může být dále závislá na dalších faktorech jako je poloha těla, tělesná a duševní činnost, index tělesné hmotnosti, pohlaví či dokonce dieta (Zygmunt, 2010; Sandercock, 2005; Valenziano, 2016).
2.3.3 Elektrokardiogram (EKG)
Elektrokardiogram je dlouhodobější záznam EKG křivky, která má typický charakter v závislosti šíření depolarizace srdcem. Záznam EKG je standardní neinvazivní metodou funkčního vyšetření elektrické aktivity myokardu a řadí se mezi základní vyšetřovací metody především v kardiologii.
Kontrakce každého svalu je spojena s elektrickými změnami (depolarizací) a tyto změny lze zaznamenat pomocí elektrod přiložených na povrch těla. Za fyziologických okolností vychází srdeční výboj ze sinoatriálního uzlu, což je oblast v pravé síni. Poté se depolarizace šíří síňovými svalovými vlákny až k atrioventrikulárnímu uzlu, kde dochází k jejímu zpoždění. Dále se elektrický výboj šíří specializovanou vodivou tkání, Hissovým svazkem, která se v mezikomorovém septu dělí na dvě Tawarova raménka. Ve svalovině komor, je nutné, aby se vzruch šířil o něco pomaleji, což zabezpečují Purkyňova vlákna (Hampton, 2013).
2.3.3.1 Základní hodnocení křivky EKG
EKG křivka zahrnuje několik částí, které odpovídají výše popsanému mechanismu srdečního stahu. První částí je vlna P neboli menší výchylka spojená s kontrakcí síní. Jelikož svalová hmota síní není v porovnání se svalovou hmotou komor příliš objemná, jsou i elektrické změny doprovázející stahy síní malé. Naopak depolarizace silnější svaloviny komor vyvolá na EKG křivce výchylku velkou, kterou nazýváme QRS komplex. Poslední částí je vlna T, jenž odráží návrat komorového myokardu do elektricky klidového stavu neboli repolarizaci.
Obr. č. 3: Schéma EKG křivky s vyznačením R-R intervalu (Poslepek, 2012)
25
Vzdálenost mezi jednotlivými R-R kmity v komplexu QRS udává srdeční frekvenci. Ze vzdálenosti jednotlivých komponent lze také vyvodit převodní časy v jednotlivých částech srdce.
Z EKG lze po analýze délky po sobě následujících R-R intervalů stanovit tepovou frekvenci a také dechovou frekvenci a lze tedy hodnotit změny těchto parametrů v čase.
Dechovou frekvenci je možné detekovat pomocí variability srdeční frekvence, kdy je možné sledovat respirační sinusovou arytmii, ze které lze stanovit frekvenci dýchání.
Respirační sinusovou arytmií myslíme fyziologické kolísání srdeční frekvence ve vztahu k dechu. Měření dechové a tepové frekvence pomocí EKG je velmi spolehlivé díky preciznímu měření elektrických signálů přístrojem (Adolf, 2017; Hampton 2013).
EKG křivku lze měřit klasickým dvanáctisvodovým EKG a v dnešní době již i moderními kardiosnímači, u nichž není nutnost zapojení svodných elektrod do řídící jednotky, nevýhodou může ale být menší přesnost měření. Moderní kardiosnímače se využívají především k dlouhodobým záznamům (Bayer, 2012).
2.3.4 Variabilita srdeční frekvence
Za fyziologických podmínek osciluje srdeční frekvence kolem své průměrné hodnoty. Právě toto kolísání srdečního rytmu nazýváme variabilitou srdeční frekvence.
Objevuje se v klidovém stavu i v zátěži. V anglické literatuře se běžně setkáváme s názvem heart rate variability a zkratkou HRV. Jedná se o variabilitu délky srdečních cyklů, kterou lze na EKG odečíst z délky R-R intervalů (Irmiš, 2007, Vlčková 2010).
Kvalitativní měření HRV lze provést několika způsoby. Provádí se krátkodobé a dlouhodobé záznamy EKG. Krátkodobé trvají většinou v řádech minut, kdy se měří záznam v klidovém stavu. Mezi dlouhodobé patří například Holterovo monitorování, jenž se používá pro snímání během všednodenních činností a pacient jej nosí většinou po dobu 24 hodin. Do této kategorie lze zařadit i moderní kardiosnímače (Crouter, 2008).
2.3.5 Vysokofrekvenční složka variability srdeční frekvence
Ze záznamů EKG je možné vyčíst změny jak v aktivitě sympatiku, tak i v aktivitě parasympatické. Odezvy sympatické aktivity lze zjistit z pre-ejekční fáze (PEP), kterou lze odečíst na EKG křivce.
Období před ejekcí (PEP), měřeno pomocí časového zpoždění mezi počátkem elektrické depolarizace (vlna QRS) a otevřením aortální chlopně, se využívá k hodnocení
26
srdeční sympatické aktivity. Konkrétně snížená PEP je důsledkem zvýšené srdeční kontraktility, která se může v závislosti na aktuálních autonomních vlivech měnit (Gurel, 2019).
Vysokofrekvenční složka variability srdeční frekvence (HF HRV), vypočtená na základě intervalu mezi tepem a tepem (interval R-R) na elektrokardiogramu je nyní jedním z nejčastěji uplatňovaných způsobů neinvazivního hodnocení aktivity autonomního nervového systému. Posouzení variability srdeční frekvence založeno na analýze po sobě jdoucích R-R intervalů může poskytnout kvantitativní informace o srdeční modulaci parasympatickým a sympatickým nervovým systémem (Gang, 2003).
Z EKG křivky lze tedy odečíst momenty, kdy je aktivnější sympatikus a momenty, ve kterých je naopak aktivnější parasympatikus. Například během emočního stresu se obvykle sníží aktivita parasympatického systému, což se projeví na záznamu (Gurel, 2019).
2.4 Fyziologie procesu dýchání
Dýchání je proces, který můžeme ovlivňovat vědomě, avšak většinu času v průběhu dne funguje dýchání automaticky a je řízeno z dýchacího centra v prodloužené míše.
Dechová vlna probíhá nejdříve s nádechem lehce do břicha proti excentrické aktivitě břišní stěny, poté do středního hrudníku, a nakonec se dech dostává až do horního hrudního prostoru. Výdech postupuje z horní části hrudníku směrem do břišní dutiny a končí mírným napětím břišní stěny a svalů pánevního dna. Ke správné mechanice dýchání je zapotřebí, aby se během nádechu i výdechu oproti sobě pohybovaly kloubní a kostěné struktury hrudního koše. Pohyb hrudníku se v jeho jednotlivých částech liší, ve střední části se žebra rozšiřují více laterálně, v horní části hrudníku je pohyb žeber veden především ventrokraniálně. Při dýchání také participují měkké tkáně, a to jak dechové svaly, tak ostatní kosterní svalovina a hladká svalovina dýchacích cest (Neumannová, 2011; Kapandji, 1987)
2.4.1 Role bránice v procesu dýchání
Bránice je hlavním nádechovým svalem, jedná se o sval plochý kopulovitého tvaru, jenž odděluje dutinu hrudní od dutiny břišní. Bránice plní mimo pozice hlavního inspiračního svalu dále také roli posturální a sfinkterovou.
27
Na bránici odborníci popisují až 16 cípů, které se slučují do 3 hlavních částí:
• Svalové vlákna z dorzální strany sterna
• Svalové vlákna na chrupavkách 7.-12. žebra
• Svalová vlákna z lumbálních obratlů a z oblasti thorakolumbálního přechodu Všechna tyto svalová vlákna bránice se sbíhají z periferie mediokraniálním směrem do vazivové struktury centrum tendineum. Při nádechu se centrum tendineum bránice posouvá kaudálním směrem a působí na orgány v dutině břišní. Poté se vytváří punctum fixum na dolních žebrech, která se rozprostřením bránice mezi žebry pohybují laterálně. K vytvoření opory je nutná svalová koaktivace břišní stěny, dorzální muskulatury, svalů v oblasti hrudníku, autochtonní muskulatury a svalů pánevního dna (Bittnar, 2016; Slováková, 2000; Kapandji, 1987).
2.4.2 Řízení dechových funkcí
Řízení spontánního dechu je regulováno na několika úrovních. Hlavní řídící ústředí jsou umístěna v prodloužené míše a pontu. Bennaroch (2014) uvažuje o řídících centrech jako o funkčních soustavách neuronů v případě dechu o respiračním komplexu neuronů. V respiračním komplexu neuronů se nachází uspořádání neuronů, které řídí inspirační funkce a anatomicky je uloženo v oblasti nucleus tractus solitarii. Dále jsou v oblasti nukleus ambiguus a nukleus retroambiguus neuronové sítě, které řídí funkce expirační. Inspirační neurony vysílají signály do inspiračních svalů především do bránice a externích mezižeberních svalů. Naopak expirační neurony vysílají signály ke svalům výdechovým, a to především k interním mezižeberním svalům, svalům pánevního dna a ke svalům břišní stěny. Během klidného dechu jsou aktivní neurony inspirační, s usilovnějším dýcháním se postupně zapojují i expirační sítě neuronů.
Z těchto ústředí v prodloužené míše a pontu vychází regulace střídání nádechu a výdechu, frekvence a hloubky dýchání. Tyto funkce jsou regulovány zpětnovazebně chemicky, změnami v parciálních tlacích plynů a koncentrací vodíkových iontů v arteriích. Dále jsou ovlivňovány z baroreceptorů, napěťových receptorů plic a z chemoreceptorů. Chemoreceptory reagují na snížení pH a úbytek kyslíku v krvi a tím reflexně dochází ke stimulaci dýchání zvětšením minutového srdečního objemu. Tyto procesy probíhají mimovolně (Irmiš, 2007).
28
Autonomní nervový systém je také primárním regulátorem srdeční frekvence, kterou modulují vzruchy vysílané sinoatriálním uzlem. Za normálních klidových podmínek vleže na zádech je do sinoatriálního uzlu přiváděno jen málo sympatických vzruchů a koncentrace cirkulujících katecholaminů je nízká. Zatímco převažující aktivitu má parasympatický systém, který u zdravých dospělých pacientů zpomaluje rychlost tepové frekvence v klidu na přibližně 55 až 75 tepů za minutu. Je důležité pamatovat na to, že klidový srdeční rytmus je určen nejen parasympatickým, ale i sympatickým systémem (Goldberger, 2019).
2.4.3 Koordinace dechových funkcí a srdeční frekvence
Funkční propojení dechu a srdeční frekvence lze odečíst již z toho, že aferentní vlákna z kardiovaskulárních a respiračních receptorů se setkávají v anatomicky stejných strukturách v pontu a prodloužené míše. Srdeční činnost je významně regulována n.
vagem, jehož jednotlivé nervy vycházejí z nukleus dorsalis nervi vagi a nukleus ambiquus. Obě tyto jádra jsou zapojeny taktéž do řízení respiračních funkcí. Centra v mozkovém kmeni jsou schopny koordinace respirační a srdeční činnosti.
Vliv dýchání na srdeční frekvenci můžeme v klinické praxi sledovat i bez využití přístrojového měření. Změny v srdeční frekvenci, které jsou ovlivněny dýcháním lze pozorovat během hlubokého dechu, kdy při nádechu je srdeční frekvence vyšší a v průběhu výdechu se naopak snižuje. Toto periodické kolísání srdeční frekvence se nazývá respirační sinusová arytmie a je to fyziologický stav. Čím více je respirační sinusová arytmie přítomna, tím více můžeme uvažovat aktivitu vagu. U mladých a zdravých jedinců je toto fyziologické kolísání srdeční frekvence více patrné a s vyšším věkem postupně klesá. Změny srdeční frekvence v nádechu oproti výdechu, ale mohou být i u zdravých jedinců méně vyjádřeny, a to především při fyzické námaze, stresu, horečce a jiných zátěžových situacích a stavech (Opavský, 2017).
2.4.4 Změna charakteru dýchání vlivem ANS
Dech má úzkou souvislost s psychickým stavem jedince. Klidné dýchání je známkou psychické pohody. Naopak při stavech úzkosti, strachu či vzrušení bývá dechová frekvence vyšší případně není tak pravidelná. Při očekávání situace spojené se stresem či úzkostí se taktéž mění dechová frekvence, je to způsobeno vyšší aktivitou sympatiku. Ve stresových situacích se může měnit jak dechová frekvence, tak dechová
29
mechanika. Při stresu se častěji objevuje mělké dýchání o vyšší frekvenci (Sridharan, 2017; Opavský 2017).
Pomalé plynulé dýchání redukuje aktivitu periferního nervstva sympatického systému, a naopak v řízení dominuje aktivita vagální. Pomalé dýchání regulované interaktivním zařízením s biofeedbackem, kdy je dech zpomalen na 8-10 dechů za minutu, je v současné době v USA schválenou terapií pro relaxaci a doplňkovou léčbu hypertenze (Oneda, 2010; Fonkoue, 2018).
Dle Opavského (2017) ovlivňuje dýchání nosem výrazněji aktivitu limbického sytému než dýchání ústy. Autonomní nervový systém ovlivňuje mimo respirace i další autonomní funkce. Společně se změnami dechu jsou ovlivňovány i gastrointestinální funkce. To lze vysvětit pohyby bránice, která se s nádechem kaudalizuje a působí tak na orgány uložené v břišní dutině. Výraznějším zapojením hlavního dechového svalu, bránice, do dechového cyklu byla ovlivněna schopnost kontrakce a relaxace močového měchýře, v rámci terapie dětí s inkontinencí nebo nočním pomočováním (Zvikovic, 2012).
2.5 Fyziologie procesu polykání
Polykání je proces, kterým se zahájí posun rozmělněné potravy či tekutiny z ústní dutiny do trávicí trubice. Obsahuje jak volní, tak reflexní mechanismus se složitou nervosvalovou koordinací. Polknutí lze vyvolat volně, ale od chvíle, kdy je spuštěn polykací reflex, je polykání dějem řízeným reflexně z prodloužené míchy. Polykací reflex vyvolává moment, kdy sousto potravy, tekutina nebo sliny podráždí kořen jazyka v zadní části dutiny ústní. Motorický plán pro polykání je ovlivněn senzorickým vstupem, poskytnutým soustem potravy, tekutinou či slinami během přípravné fáze v ústní dutině před nástupem vlastního polknutí (Humbert, 2018, Kittnar, 2011)
Dle Kaulfussové (2003) můžeme polykání rozdělit do čtyř fází:
• Volní část zahrnuje fázi přípravnou a orální
• Reflexní část zahrnuje fázi faryngeální a ezofaryngeální. V této části se podrážděním senzorických receptorů spouští polykací reflex.
Během procesu polykání se musí zaklapnout hrtanová příklopka, a hrtan se tak reorganizuje ze své primární dechové konfigurace na konfiguraci pro polykání. Toto se stane prostřednictvím včasné sekvenční kontrakce a relaxace mnoha svalů v krčním
30
regionu, většina z nich je inervována z hlavových nervů. Selhání těchto mechanismů může vést k nebezpečnému polykání, kdy sousto vstupuje do hrtanového vestibulu a hrozí jeho vdechnutí do plic případně neúčinnému polykání, při kterém zůstává v hltanu zbytek potravy. (Balou, 2019).
K polykání nedochází pouze během přijimání potravy, ale i v bdělém stavu a spánku, kdy nucení k polknutí vyvolají vlastní sliny (Kittnar, 2011).
Průběh polykání je závislý na posturálním nastavení jedince. Při napřímení krční páteře je polykaní jednodušší, než pokud je poloha hlavy oproti krku v extenzi či flexi (Alghadir, 2017).
Protože proces polykání a dýchání sdílí svalové složky a anatomické struktury, musí být tyto dvě zásadní funkce vysoce koordinovány. Koordinace polykání a dýchání je řízena vzájemnými interakcemi a kooperací mezi respiračním a polykacím centrem uložených v mozkovém kmeni a prodloužené míše.
Proces polykání může být fyziologicky spuštěn v různých fázích dechového cyklu. Nejčastěji se polknutí objevuje ve fázi mezi nádechem a výdechem a v průběhu výdechu. V průběhu polknutí nastává takzvaná polykací apnoe (Horton, 2018).
2.6 Účinky reflexní lokomoce na jedince
Hok a kolektiv (2017) potvrdili, že manuální stimul má opověď v CNS. A konkrétně aktivace manuálním stimulem v reflexních zónách dle Vojty ukazuje specifickou odpověď v oblasti pontu a mozečku. Avšak k vybavení reflexní lokomoce není nutné využívat pouze stimul manuálním působením. Čemusová (2011) vyloučila nutnost manuálního kontaktu s přesně definovaným vektorem působení, jak popisuje Vojta. K vybavení reflexní odpovědi došlo v pilotní studii o počtu pěti probandů i při stimulaci zón pomocí elektrických proudů TENS. Řízení reflexní lokomoce probíhá časovou a prostorovou sumací, kdy terapeut reaguje na aktuální reakce jedince. Účinky reflexní lokomoce můžeme rozdělit na lokomoční a nelokomoční. Mezi lokomoční patří napřimování osového orgánu, rotabilita osového orgánu a na to nasedající aktivace svalů umožňující pohyb končetin do opory nebo fázického pohybu. Jako nelokomoční projevy pozorujeme změny dechového rytmu, tepu, segmentální prokrvení a zčervenání, dále je aktivováno hladké svalstvo trávicího a vylučovacího systému. Všechny tyto reakce jsou odpovědí na činnost centrální nervové soustavy.
31
2.6.1 Změny dechu v průběhu reflexní lokomoce dle Vojty
Během aplikace této techniky se často kliničtí fyzioterapeuti setkávají s motorickými odpověďmi ale i s reakcemi spojenými s autonomním nervovým systémem (Hok, 2018). Vojta ve své knize (2010) udává, že mezi účinky stimulace patří mimo lokomoční složky i ovlivnění segmentálního řízení dechu, zlepšení omezeného rozsahu kostálního dýchání a vitální kapacity plic, také dochází k vazomotorickým reakcím hladké svaloviny v trávicím ústrojí, vylučovacím ústrojí, na kůži, a celkově jsou oslovovány vegetativní reakce. Vojta a Peters (2010) se opírají také o přednášky Máčka (1965), který klinicky potvrdil, že u dospělých pacientů s DMO, pacientů po traumatech mozku a po cévních mozkových příhodách může reflexní lokomoce zlepšit omezený rozsah kostálního dýchání a vitální kapacitu plic. Stierleová (1987) to ve své přednášce s názvem Metody na neurofyziologickém podkladě u transverzálních míšních lézí – Vojtova metoda, taktéž potvrdila u spinálních pacientů.
Vojtova reflexní lokomoce aktivuje svaly trupu a hluboké svaly páteře a tím je regulována stabilita trupu a zvýšena rotační funkce páteře, čímž se zvyšuje schopnost posturální kontroly (Sun Young Ha, 2016). Bránice je zavzata do správné dechové a posturální aktivity (Kolar a Kobesova, 2012). Tyto její dvě funkce lze pozitivně ovlivnit právě aplikací Vojtovy metody, což potvrzuje Sun Jung Ha ve svých studiích z roku 2016 a 2018. Poukazuje na to, že Vojtova metoda se zdá jako vhodnou terapií pro zlepšení pohyblivosti bránice, posturální stability a tím i pozice sedu u dětí s dětskou mozkovou obrnou a ovlivnění stabilizačních a posturálních funkcí trupu u zdravých jedinců. V jeho studiích objektivizovali efekt použití Vojtovy metody a běžné fyzioterapie pomocí ultrazvuku. Na ultrazvuku byla sledována míra zapojení bránice a břišních svalů během stimulace z hrudní zóny.
Ovlivněním činnosti ANS Vojtovou reflexní lokomocí se zabývala studie z roku 2018 publikovaná Hokem a kolektivem. Autoři prováděli měření autonomních funkcí před a po stimulaci dle Vojty ve vzoru reflexního plazení a porovnávali jej s měřením před a po stimulaci ve falešné zóně (zóna neodpovídající Vojtově principu). Z výsledků této studie vyplívá, že nebyly nalezeny výrazné změny v chování ANS po stimulaci v zóně definované dle Vojty a v zóně falešné. Změny tepové frekvence vykazovaly po obou stimulacích velmi podobné parametry, s mírným zvýšením parasympatické aktivity.
32
2.6.2 Ovlivnění průběhu polykání vojtovou reflexní lokomocí
Vojta (2010) z klinických zkušeností uvádí, že reflexní lokomoce ovlivňuje mimo svalových a autonomních funkcí dále například i dysfagii, a to především u dětí s centrálním poškozením mozku. Vojta také udává, že u cerebropatických dětí s dysartrií terapie reflexní lokomocí zlepšuje výslovnost bez využití logopedické pomoci.
V některých případech Vojta popisuje takzvaný fenomén exploze řeči neboli náhlé výrazné zlepšení ve vývoji řeči.
33
3 CÍLE A ÚKOLY PRÁCE, HYPOTÉZY 3.1 Cíle
Hlavním cílem práce je objasnit možnosti sledování a hodnocení doprovodných nelokomočních projevů při stimulaci spoušťových zón z konceptu Vojtova principu.
Nelokomočními projevy jsou projevy autonomního nervového systému, který reaguje na řízení z CNS. Toto lze objektivizovat následujícími parametry:
tepová frekvence, dechová frekvence a frekvence polykání.
3.2 Výzkumné úkoly
1. Shromáždění literatury se zaměřením na problematiku reflexní lokomoce dle Vojty a souvislosti s funkcí autonomního nervového systému.
2. Výběr výzkumného souboru a vytvoření experimentu.
3. Provedení vlastního experimentu.
4. Vyhodnocení a interpretace získaných dat.
5. Vypracování diskuse, konfrontace stanovených hypotéz, zhodnocení experimentu.
3.3 Výzkumné otázky
1. Existují změny v tepové frekvenci mezi klidovým záznamem a záznamem během aktivace spoušťových zón z konceptu Vojtova principu?
2. Existují změny v záznamu dechové frekvence mezi klidovým záznamem a záznamem během aktivace spoušťových zón z konceptu Vojtova principu?
3. Existují změny v záznamu frekvence polykání mezi klidovým záznamem a záznamem během aktivace spoušťových zón z konceptu Vojtova principu?
3.4 Hypotézy
1. Předpokládám, že stimulací spoušťových zón z Vojtova konceptu (na základě specifické aference dané výchozí polohou a tlakovou stimulací) bude ovlivněna tepová frekvence probanda (v minutových intervalech) oproti tepové frekvenci v klidovém stavu. Předpokládám, že výsledky o změnách výše zmíněných parametrů budou patrné z kvalitativně (individuálně pro každého probanda) zpracovaného hodnocení dat i ze statisticky zpracovaného hodnocení dat.
34
2. Předpokládám, že stimulací spoušťových zón z Vojtova konceptu (na základě specifické aference dané výchozí polohou a tlakovou stimulací) bude ovlivněna dechová aktivita a frekvence (v minutových intervalech) oproti dechové frekvenci v klidovém stavu Předpokládám, že výsledky o změnách výše zmíněných parametrů budou patrné z kvalitativně (individuálně pro každého probanda) zpracovaného hodnocení dat i ze statisticky zpracovaného hodnocení dat.
3. Předpokládám, že stimulací spoušťových zón z Vojtova konceptu (na základě specifické aference dané výchozí polohou a tlakovou stimulací) bude ovlivněna frekvence polykání. (v minutových intervalech) oproti frekvenci polykání v klidovém stavu.
35
4 METODIKA PRÁCE
4.1 Charakteristika výzkumu
Jedná se o pilotní experiment bez kontrolní skupiny. Výzkum probíhal v kineziologické laboratoři UK FTVS v letech 2019 až 2020 a byl uskutečněn na dospělých osobách bez zdravotního omezení. Celý experiment byl schválen Etickou komisí UK FTVS. K dispozici je vzor informovaného souhlasu a vyjádření etické komise (viz příloha č.1 a příloha č. 2).
4.2 Charakteristika výzkumného souboru
Výzkumný soubor se skládal z 13 žen, ve věkovém rozmezí 18 až 30 let. Jednalo se o zdravé probandky, studentky různých oborů, které si v době měření nebyly vědomy žádného onemocnění ani jiného zdravotního omezení. Nebylo určeno žádné kritérium týkající se výbavnosti ke stimulaci spoušťových zón z konceptu Vojtova principu, či jiné osobní zkušeností s touto metodou. Senzitivita neboli výbavnost jednotlivých probandů k Vojtově terapii nebyla před samotným experimentem testována ani nebyly prováděny žádné zkušební stimulace. Některé probandky měly osobní zkušenost s Vojtovou metodu z minulosti, ale většina ne.
Všechny probandky byly nejprve seznámeny s průběhem experimentu a anonymním zpracováním výsledků v rámci informovaného souhlasu a s účastí na experimentu dobrovolně souhlasily. Pro experiment byl také získán souhlas etické komise FTVS UK.
4.3 Technické vybavení
Veškeré technické vybavení, které bylo ve výzkumu použito je součástí kineziologické laboratoře UK FTVS.
Měření EKG probíhalo pomocí přenosného kardiosnímače a akcelerometru CamNtech ActiHeart. ActiHeart je kompaktní (tloušťka 7 mm, průměr 33 mm, celková hmotnost 10 g), ambulantní zařízení vybavené všesměrovým akcelerometrem a signálovým procesorem EKG. Snímač Actiheart umožňuje současné sledování srdeční frekvence a pohybových impulsů (Barreira, 2009).
36
Pro aplikaci přístroje ActiHeart na tělo byly využity jednorázové elektrody. Z dat naměřených tímto přístrojem byly posléze získány průběhy dechové a tepové frekvence.
Celý proces měření byl snímán digitální videokamerou. Data o frekvenci polykání byla získána aspekčně z videozáznamu. Celé měření probíhalo na Vojtově lehátku, které bylo v průběhu stimulace odpojeno od sítě elektrického napětí.
4.4 Měření a sběr dat
Měření bylo prováděno v kineziologické laboratoři FTVS UK v období červen 2019 až leden 2020 pod vedením vedoucí práce PhDr. Terezy Novákové, Ph.D., která je certifikovanou terapeutkou vyškolenou ve Vojtově metodě.
Podstatou měření bylo získat data o reakci autonomního nervového systému před stimulací a během stimulace spoušťových zón z konceptu Vojtova principu a výsledky vzájemně porovnat.
Pro měření reakce autonomního nervového systému v průběhu reflexní lokomoce dle Vojty a v klidovém stavu byly vybrány následující způsoby měření. Měření EKG záznamu bylo prováděno kompaktním zařízením se signálovým procesorem EKG a se zabudovaným akcelerometrem značky CamNtech Actiheard. Přístroj Actiheard byl připevněn na hrudník pomocí jednorázových elektrod. Lokalizace kardiosnímače na hrudníku byla vlevo ve výši čtvrtého žebra a je shodná s lokalizací, která byla používána pro validizaci tohoto přístroje (Adolph, 2012; Barreira, 2009; Thompson, 2006). Z EKG záznamu byly po skončení měření vypočítány časové záznamy dechové a srdeční činnosti. Dále byla měřena frekvence polykání, a to aspekčně ze záznamu digitální videokamery.
U každého probanda proběhlo nejprve měření klidového stavu vleže na zádech s otevřenýma a poté se zavřenýma očima (2 x 5 minut). Pořadí bylo pevně stanoveno.
Následně proběhlo měření během aktivace spoušťových zón dle Vojtova principu s otevřenýma a zavřenýma očima, pořadí bylo v tomto případě randomizováno a měření probíhalo 2 x 15minut. Jako aktivační zóna byla zvolena hrudní zóna (nacházející se v oblasti 6. mezižebří) z modelu reflexního otáčení. Výchozí poloha byla vleže na zádech dolní končetiny byly podloženy pod koleny, aby došlo k nastavení 90° v kyčelních i kolenních kloubech a mírné zevní rotaci v kloubech kyčelních.
