Úvod

Cévní mozková příhoda často vede k perzistentním senzomotorickým poruchám horních končetin (DK), přičemž tradiční rehabilitace vykazuje omezenou účinnost - částečně kvůli nedostatečnému zaměření na základní deficity motorické kontroly. Současná klinická opatření často nedokážou zachytit jemné změny v postižení, což zdůrazňuje potřebu objektivnějších biomarkerů spasticity po cévní mozkové příhodě.

Abychom klinickou praxi podložili neurofyziologickou teorií, budeme v tomto přehledu analyzovat dva konkurenční rámce motorické kontroly a jejich důsledky pro zotavení po mrtvici.

Výpočetní přístup - Tato teorie přirovnává řízení pohybu k robotickému systému, kde mozek předem vypočítává přesné motorické příkazy (např. úhly kloubů, svalové síly) pomocí vnitřních modelů. Předpokládá, že nervový systém dokáže inverzně vypočítat přesné nervové vstupy potřebné k vytvoření požadovaného pohybu. Tento přístup však naráží na základní biologické skutečnosti. Motoneurony fungují na prahovém principu - buď se spustí, nebo ne, což znemožňuje přesné zpětné inženýrství příkazů pro činnosti, jako jsou izometrické kontrakce (např. tlačení proti nepohyblivému předmětu) nebo pohyby, které nemusí vyvolat aktivitu EMG. Model navíc nevysvětluje, jak se pohyby plynule přizpůsobují nepředvídatelným situacím v reálném světě, například zachycení padajícího předmětu.

Teorie referenčního řízení (RCT) - RCT řeší výpočetní omezení tím, že navrhuje zásadně odlišnou strategii: namísto výpočtu specifických příkazů nervový systém řídí pohyb nastavením aktivačních prahů (λ) pro svaly. Představte si λ jako nastavenou hodnotu termostatu pro svaly - stejně jako se topení zapne, když teplota v místnosti klesne pod jeho prahovou hodnotu, svaly se aktivují pouze tehdy, když jsou natažené nad svou λ (např. biceps se aktivuje při 90° ohnutí v lokti). Tyto prahové hodnoty dynamicky určují, jak svaly reagují na interakce s okolím, přičemž tonický strečink

Reflexní práh (TSRT) - klinicky měřitelný v kloubních úhlech - slouží jako přímý ukazatel tohoto řídicího systému. Po mrtvici se porucha regulace prahu projevuje spasticitou (když se λ "zasekne" na dlouhých svalových délkách, což způsobuje spasticitu) nebo slabostí (když se λ nemůže posunout na krátké délky). Zásadní je, že RCT vysvětluje, proč trénink v neporušené "aktivní kontrolní zóně" pacienta (vyhýbání se prahům spasticity) zlepšuje kinematiku. (Levin, 2023) : uvádí terapii do souladu s vrozenou logikou nervového systému založenou na prahových hodnotách.

Na obrázku 1 je schematicky znázorněn mechanismus TSRT založený na prahové hodnotě a jeho klinické důsledky pro hodnocení spasticity.

Cíl studie: Prozkoumat vztahy mezi TSRT/μ a klinickým skóre spasticity/motorických funkcí UL u akutní/chronické cévní mozkové příhody, ověřit, zda tato měřítka lépe odrážejí senzomotorické deficity a poskytují biomarkery spasticity po cévní mozkové příhodě.

Metody

Studie analyzovala fyziologická a klinická měření získaná z osmi studií. Fyziologická měření zahrnovala úhel tonického protahovacího reflexu (TSRT) a μ (rychlostní citlivost), zatímco klinická hodnocení zahrnovala Modifikovanou Ashworthovu škálu (MAS) pro spasticitu a Fugl-Meyerovo hodnocení horní končetiny (FMA-UE) pro motorické postižení.

Tři studie zahrnovaly více hodnocení na jednoho účastníka (≥ 3 hodnocení před a po). Dvě další studie obsahovaly dvě hodnocení pro každého účastníka (pre/post) a tři další zahrnovaly jednotlivá hodnocení.

Předmět

Do studie byli zařazeni jedinci ve věku 18 až 80 let s ischemickou nebo hemoragickou cévní mozkovou příhodou v obou hemisférách, která měla za následek parézu ruky (skóre podle Chedoke-McMaster Arm Scale 2- 6/7). Způsobilí účastníci dokázali dobrovolně ohnout nebo natáhnout loket alespoň o 30° a vykazovali zvýšenou odolnost vůči pasivnímu protažení flexorů lokte (Modifikovaná Ashworthova škála > 1). Většina účastníků (šest studií) se nacházela v chronické fázi cévní mozkové příhody (>6 měsíců po mrtvici). V každé studii byly shromážděny demografické údaje (tj. věk, pohlaví, chronická cévní příhoda, typ a umístění léze/strany), které jsou uvedeny v tabulce 1.

Přístup založený na měření

Studie měřily spasticitu pomocí Montrealského měření spasticity (MSM), které kombinuje EMG senzory na bicepsu a tricepsu s elektrogoniometrem pro sledování pohybů v lokti. Ruce účastníků byly pasivně natahovány různou rychlostí a zároveň byly zaznamenávány svalové reakce. Tato metoda umožnila výpočet dvou kritických biomarkerů spasticity po cévní mozkové příhodě: prahu tonického protahovacího reflexu (TSRT) a rychlostní citlivosti (μ).

Vysvětlení klíčových ukazatelů

TSRT (práh tonického strečového reflexu)

TSRT se měří ve stupních a představuje úhel v kloubu (v lokti), při kterém sval začíná odolávat natažení bez použití rychlosti pohybu. U osob po cévní mozkové příhodě odrážejí abnormální hodnoty TSRT poruchu motorické kontroly. Vyšší hodnoty TSRT naznačují zvýšenou spasticitu (hyperaktivní reflexy), zatímco nižší hodnoty ukazují na snížený rozsah kloubů, kde dochází k abnormální aktivaci svalů.

μ (rychlostní citlivost)

Hodnota μ se měří v sekundách. Tato metrika ukazuje, jak rostoucí rychlost protahování ovlivňuje práh, při kterém se svaly reflexně aktivují, tj. jak rychlejší protahování vede k dřívějším reflexním reakcím (při menších úhlech kloubů). Nižší hodnota μ naznačuje sníženou excitabilitu strečového reflexu, což znamená, že nervový systém je schopen lépe se přizpůsobit měnící se rychlosti pohybu. Jedná se o známku snížené spasticity.

DSRT (práh dynamického strečového reflexu)

Jedná se o skutečné reflexní prahy měřené při určitých rychlostech protahování. Testováním více rychlostí a vykreslením DSRT mohou výzkumníci určit jak TSRT (místo, kde trendová přímka protíná nulovou rychlost), tak μ (sklon přímky).

Spolehlivost a klinický význam

Systém MSM vykazuje vysokou spolehlivost měření TSRT a konzistenci u všech testerů a relací. Klinicky významné zlepšení odpovídá změnám TSRT o 6,8°-11,2°. Zatímco vyšší úhly TSRT a nižší hodnoty μ obecně ukazují na snížení spasticity a lepší motorické funkce po rehabilitaci, komplexní údaje o spolehlivosti μ nejsou k dispozici.

Klinická opatření

K hodnocení motorických funkcí a spasticity byly použity dva běžně používané nástroje. Modifikovaná Ashworthova stupnice (MAS) hodnotí, jak moc sval odolává protažení bez ohledu na rychlost. Používá šestibodovou stupnici od 0 do 4, kde vyšší skóre znamená větší odolnost. Ačkoli je použití rychlé a snadné, MAS má omezenou přesnost a spolehlivost, zejména v závislosti na testovaném svalu.

Fugl-Meyerovo hodnocení horní končetiny (FMA-UE) je spolehlivější a podrobnější nástroj. Měří pohyby rukou a paží, reflexy a koordinaci. Celkové skóre se pohybuje od 0 do 66 bodů, přičemž 66 bodů představuje normální pohyb. Výzkumníci také shromáždili konkrétně výsledky oddílu A testu (z 36 bodů), který se zaměřuje na pohyby ramen a loktů a reflexy.

Statistická analýza

Studie použila regresní analýzu ke zjištění, do jaké míry TSRT a μ (nezávislé proměnné) vysvětlují rozptyl ve funkci horní končetiny (skóre FMA-UE). DSRT byly vyloučeny, protože byly použity pouze pro výpočet TSRT. Analýzy byly kontrolovány na multikolinearitu (r ≥ 0,7), heteroskedasticitu a odlehlé hodnoty pomocí SPSS v29 (p < 0,05). Tím byla určena prediktivní hodnota těchto měr spasticity pro motorické postižení.

Použitá statistická analýza bude podrobněji popsána v části Mluv se mnou jako s nerdem.

Výsledky

Analýza zahrnovala údaje od 120 pacientů s cévní mozkovou příhodou (průměrný věk 60,3 ± 13,7 let) s ischemickou/hemoragickou kortikální nebo subkortikální lézí způsobující hemiplegii/parézu. Účastníci se účastnili akutní, subakutní a chronické fáze zotavení. Hlavní zjištění:

• V chronické fázi bylo výrazně více mužů
• Žádné rozdíly v závažnosti postižení horní končetiny v jednotlivých fázích
• Věkové rozložení bylo ve skupinách podobné

Rozdíly v TSRT v různých fázích mrtvice

Analýza odhalila významné rozdíly v prahové hodnotě tonického strečového reflexu (TSRT) mezi skupinami akutní/raně subakutní (1-90 dní), pozdně subakutní a chronické cévní mozkové příhody. Post hoc srovnání ukázalo, že akutní/časně subakutní skupina měla o 16,64° vyšší TSRT než chronická skupina, což svědčí o větší spasticitě v časném období po mrtvici.

Výsledky rychlostní citlivosti (μ)

Nebyly zjištěny žádné významné skupinové rozdíly v rychlostní citlivosti (μ) v jednotlivých fázích mrtvice. To naznačuje, že adaptace časování strečového reflexu na rychlost pohybu zůstávají konzistentní po celou dobu zotavení.

Přehled klinických opatření

Zatímco celková funkce horní končetiny (FMA-UE celkem) zůstala v různých fázích zotavení podobně narušená, akutní/subakutní pacienti vykazovali výrazně horší volní pohyb (FMA-UE_A) než chroničtí pacienti, zatímco chronické případy vykazovaly závažnější spasticitu (MAS).

Vztah mezi TSRT/μ a klinickými ukazateli

Analýza tepelných map odhalila odlišné vztahy mezi spasticitou a motorickými funkcemi v průběhu zotavování po mrtvici. U všech pacientů korelovala vyšší TSRT (reflexní práh) se zvýšenou citlivostí na rychlost μ, zatímco obě míry klesaly s časem po mrtvici a závažností spasticity. Silná pozitivní vazba μ na dobrovolné pohyby naznačuje, že nejlépe vystihuje časné deficity motorické kontroly.

• Akutní/subakutní: TSRT a μ vykazovaly nejtěsnější vazbu, přičemž obě byly silně spojeny s MAS a chronickou nemocí, což podtrhuje jejich klinický význam pro včasné hodnocení.
• Pozdně subakutní: Pouze MAS a celková motorická funkce korelovaly negativně, což poukazuje na rostoucí funkční dopad spasticity.
• Chronická: TSRT korelovala s μ i s celkovou funkcí (FMA-UE_total), zatímco souvislost μ s dobrovolnou kontrolou byla pozitivní, ale nevýznamná.

Výsledky vícenásobné regresní analýzy

Výzkumníci použili vícenásobnou regresi k analýze toho, jak biomarkery spasticity po cévní mozkové příhodě (hodnoty TSRT a μ) předpovídají odchylky v motorickém postižení horních končetin, měřeno subškálami FMA-UE.

FMA-UE_A (Motorické ovládání ramena a lokte)

Regresní model významně předpověděl 72,0 % rozptylu skóre FMA-UE_A. Jak TSRT, tak μ byly významnými prediktory, což naznačuje, že vyšší reflexní prahy (TSRT) a nižší rychlostní citlivost (μ) byly spojeny s lepší volní kontrolou pohybu.

FMA-UE_Total (Celková funkce horních končetin)

Tento model vysvětlil 68,7 % rozptylu celkové motorické funkce horní končetiny. TSRT byl silným a významným prediktorem, zatímco μ k modelu významně nepřispívalo. To naznačuje, že zatímco TSRT je silně spojena s celkovým zotavením motoriky, rychlostní citlivost (μ) nemá nezávislý vliv na globální funkci horní končetiny.

Otázky a myšlenky

Proč na tom záleží?

Pro výzkum:

Tato studie rozvíjí teorii řízení motoriky tím, že ukazuje, jak teorie referenčního řízení (RCT) řeší klíčová omezení výpočetních modelů. RCT poskytuje fyziologicky podložený rámec, v němž pohyb vzniká na základě interakcí mezi nervovým systémem, vlastnostmi pohybového aparátu a omezeními prostředí. Podstatou RCT je, že CNS řídí pohyb spíše regulací prahových hodnot svalové aktivace (např. TSRT) v závislosti na poloze kloubu než výpočtem explicitních motorických příkazů. Tím, že tento výzkum potvrdil TSRT a μ jako biomarkery spasticity po cévní mozkové příhodě, odhalil, jak porucha regulace prahu vede ke specifickým pohybovým abnormalitám: spasticita vzniká, když se prahy zafixují na nadměrné délce svalu. Tyto poznatky nejen vysvětlují klinická pozorování, ale umožnily také vyvinout objektivní hodnotící nástroje, které propojují teoretické principy s praktickými rehabilitačními strategiemi.

Pro lékaře:

Současné nástroje, jako jsou FMA a MAS, jsou sice cenné, ale poskytují především kvalitativní hodnocení motorického postižení. Stejně jako fyzioterapie stále častěji zahrnuje psychosociální hodnocení prostřednictvím podrobných rozhovorů a formulářů, musíme zlepšit i naše biologické schopnosti hodnocení. TSRT a μ se jeví jako klinicky

validované biomarkery spasticity po cévní mozkové příhodě, které mohou přinést revoluční změny v léčbě:

• Nabídka objektivních, kvantifikovatelných údajů
• Umožnění přesnější diagnostiky
• Vedení individuálních léčebných plánů
• Potenciální zlepšení funkčních výsledků

Mluv se mnou jako s nerdem

Vysvětlení statistické analýzy

Studie použila pečlivě navržený statistický přístup, aby zjistila, jak spasticita (měřená pomocí TSRT a μ) souvisí s motorickým zotavením po mrtvici. Rozebereme si, proč byly zvoleny jednotlivé metody a co výsledky skutečně znamenají.

Rozdělení pacientů do skupin podle fáze zotavení

Výzkumníci rozdělili účastníky do tří klíčových stadií zotavení po mrtvici: akutní/rané subakutní (1-90 dní), pozdní subakutní (91-180 dní) a chronická (180 dní a více). Toto rozdělení je zásadní, protože schopnost mozku měnit se a povaha pohybových problémů se v těchto fázích dramaticky vyvíjí. V časných fázích se projevují rychlé nervové změny, ale nestabilní motorická kontrola, zatímco v chronických fázích se objevují ustálenější (a často hůře modifikovatelné) pohybové vzorce.

Kategorizace motorického postižení

Funkce horní končetiny byla klasifikována pomocí skóre FMA-UE do kategorií těžké (0-20), středně těžké (21-48) a lehké (≥49) postižení.

Výběr správné popisné statistiky

Výzkumníci použili více statistických opatření, aby přesně reprezentovali své údaje. U normálně rozdělených proměnných uváděli střední hodnoty spolu se směrodatnými odchylkami. Při práci se zkreslenými rozděleními nebo údaji náchylnými k odlehlým hodnotám - což je běžný jev ve studiích zotavení po mrtvici, kde pacienti často vykazují velmi proměnlivý pokrok - použili mediány s mezikvartilovými rozsahy. Kromě toho uvedli 95% intervaly spolehlivosti, aby naznačili přesnost svých odhadů. Medián a mezikvartilové rozpětí jsou v těchto scénářích obzvláště užitečné, protože poskytují robustnější míru centrální tendence, která není příliš ovlivněna atypickými případy.

Statistické porovnání skupin

Pro spojité proměnné, jako jsou hodnoty TSRT a skóre FMA-UE v jednotlivých fázích zotavení, byla použita analýza rozptylu (ANOVA). Tento test zjišťuje, zda mezi třemi skupinami zotavení existují významné rozdíly. Pro kategoriální údaje, jako je rozdělení podle pohlaví nebo kategorie závažnosti MAS, byly vhodnější chí-kvadrát testy. Bonferroniho korekce aplikovaná na post-hoc testy - umožňující přesnější identifikaci rozdílu mezi skupinami - slouží jako opatření kontroly kvality, které snižuje pravděpodobnost falešně pozitivních výsledků při vícenásobném porovnávání skupin.

Porozumění vztahům pomocí korelace a regrese

Pearsonova korelační analýza odhalila, jak silně se různé proměnné pohybují společně - například zda vyšší TSRT konzistentně souvisí s nižším skóre FMA-UE. Korelace však neznamená příčinnou souvislost. Zde se stala neocenitelnou vícenásobná regrese - kvantifikovala, jak velkou část variability motorických funkcí lze skutečně předpovědět pomocí měření spasticity při zohlednění dalších faktorů. Zjištění, že TSRT předpovídá 72 % variability volních pohybů (FMA-UE_A) a 68,7 % celkové funkce (FMA-UE_Total), je obzvláště pozoruhodné, což naznačuje, že TSRT zachycuje něco zásadního v motorické kontrole po mrtvici.

Závěrečné zprávy

Tato studie potvrzuje, že TSRT (tonický práh protahovacího reflexu) a μ (rychlostní citlivost) jsou klinicky užitečné biomarkery spasticity po cévní mozkové příhodě, které jsou založeny na teorii referenční kontroly (RCT). Na rozdíl od tradičních měřítek, jako je MAS, tato opatření objektivně kvantifikují, jak mrtvice narušuje kontrolu nervového systému nad prahovými hodnotami svalové aktivace.

Pro vaši praxi:

Logika RCT založená na prahových hodnotách ukazuje, proč je pohybový rekvalifikační trénink úspěšný, když terapeuti:

1. Vzhledem k tomu, že měření TSRT není ve většině zařízení klinicky proveditelné, určete hranice funkčních pohybů pečlivým pozorováním.
2. Zpočátku navrhujte cvičení v této neporušené zóně a vyhýbejte se polohám vyvolávajícím spasticitu (kde je TSRT patologicky zvýšená).
3. Postupné rozšiřování aktivního rozsahu s tím, jak se zlepšuje prahová regulace.

Další informace o rehabilitaci po mrtvici naleznete v přehledových článcích Physiotutor na téma: (1) trénink ve virtuální realitě pro obnovu funkce ruky a (2 ) vliv způsobů zpětné vazby na motorické učení po mrtvici.

Odkaz

Piscitelli D, Khayat J, Feldman AG, Levin MF. Klinický význam prahu tonického strečového reflexu a μ jako měřítek spasticity horních končetin a motorického postižení po cévní mozkové příhodě. Neurorehabil Neural Repair. 2025 May;39(5):386-399. doi: 10.1177/15459683251318689. Epub 2025 Feb 13. PMID: 39945415; PMCID: PMC12065951.