Úvod

Cievna mozgová príhoda často vedie k pretrvávajúcim senzomotorickým poruchám horných končatín (DK), pričom tradičná rehabilitácia vykazuje obmedzenú účinnosť - čiastočne z dôvodu nedostatočného zamerania na základné deficity motorickej kontroly. Súčasné klinické merania často nedokážu zachytiť jemné zmeny v postihnutí, čo zdôrazňuje potrebu objektívnejších biomarkerov spasticity po cievnej mozgovej príhode.

Aby sme klinickú prax založili na neurofyziologickej teórii, budeme v tomto prehľade analyzovať dva konkurenčné rámce motorickej kontroly a ich dôsledky pre zotavenie po mŕtvici.

Výpočtový prístup - táto teória porovnáva riadenie pohybu s robotickým systémom, kde mozog vopred vypočíta presné motorické príkazy (napr. uhly kĺbov, svalové sily) pomocou vnútorných modelov. Predpokladá, že nervový systém dokáže inverzne vypočítať presné nervové vstupy potrebné na vytvorenie požadovaného pohybu. Tento prístup však naráža na základné biologické skutočnosti. Motoneuróny fungujú na prahových princípoch - buď sa zapália, alebo nie, čo znemožňuje presné spätné inžinierstvo príkazov pre činnosti, ako sú izometrické kontrakcie (napr. tlačenie proti nepohyblivému predmetu) alebo pohyby, ktoré nemusia vyvolať aktivitu EMG. Okrem toho model nevysvetľuje, ako sa pohyby plynule prispôsobujú nepredvídateľnosti v reálnom svete, napríklad zachyteniu padajúceho predmetu.

Teória referenčného riadenia (RCT) - RCT rieši výpočtové obmedzenia tým, že navrhuje zásadne odlišnú stratégiu: namiesto výpočtu špecifických príkazov nervový systém riadi pohyb úpravou aktivačných prahov (λ) pre svaly. Predstavte si λ ako nastavenú hodnotu termostatu pre svaly - tak ako sa vykurovacie teleso zapne, keď teplota v miestnosti klesne pod jeho prahovú hodnotu, svaly sa aktivujú len vtedy, keď sa natiahnu nad svoju λ (napr. biceps sa aktivuje pri 90° ohnutí v lakti). Tieto prahy dynamicky určujú, ako svaly reagujú na interakcie s prostredím, pričom tonický strečing

Reflexný prah (TSRT) - klinicky merateľný v uhloch kĺbov - slúži ako priamy marker tohto kontrolného systému. Po cievnej mozgovej príhode sa narušená regulácia prahu prejavuje ako spasticita (keď sa λ "zasekne" na dlhých svalových dĺžkach, čo spôsobuje spasticitu) alebo slabosť (keď sa λ nemôže presunúť na krátke dĺžky). Rozhodujúce je, že RCT vysvetľuje, prečo tréning v rámci neporušenej "aktívnej kontrolnej zóny" pacienta (vyhýbanie sa prahovým hodnotám spasticity) zlepšuje kinematiku (Levin, 2023) : zosúlaďuje terapiu s vrodenou logikou nervového systému založenou na prahu.

Na obrázku 1 je schematicky znázornený mechanizmus TSRT založený na prahu a jeho klinické dôsledky pre hodnotenie spasticity.

Cieľ štúdie: Preskúmať vzťahy medzi TSRT/μ a klinickým skóre spasticity/motorickej funkcie UL pri akútnej/chronickej cievnej mozgovej príhode, overiť, či tieto miery lepšie odrážajú senzomotorické deficity a poskytujú biomarkery spasticity po cievnej mozgovej príhode.

Metódy

V štúdii sa analyzovali fyziologické a klinické merania získané z ôsmich štúdií. Fyziologické merania zahŕňali uhol tonického strečového reflexu (TSRT) a μ (rýchlostná citlivosť), zatiaľ čo klinické hodnotenia zahŕňali Modifikovanú Ashworthovu škálu (MAS) pre spasticitu a Fugl-Meyerovo hodnotenie hornej končatiny (FMA-UE) pre motorické poruchy.

Tri štúdie zahŕňali viacero hodnotení na jedného účastníka (≥ 3 hodnotenia pred/po). Ďalšie dve štúdie obsahovali dve hodnotenia na účastníka (pred/po) a tri ďalšie zahŕňali jedno hodnotenie.

Predmet

Do štúdie boli zaradení jedinci vo veku od 18 do 80 rokov s ischemickou alebo hemoragickou cievnou mozgovou príhodou v ktorejkoľvek hemisfére, ktorá mala za následok parézu ruky (skóre podľa Chedoke-McMasterovej škály 2 - 6/7). Vhodní účastníci mohli dobrovoľne ohnúť alebo natiahnuť lakeť aspoň o 30° a vykazovali zvýšenú odolnosť voči pasívnemu natiahnutiu flexorov lakťa (Modifikovaná Ashworthova škála > 1). Väčšina účastníkov (šesť štúdií) sa nachádzala v chronickej fáze cievnej mozgovej príhody (>6 mesiacov po cievnej mozgovej príhode). Demografické údaje (t. j. vek, pohlavie, chronicita cievnej mozgovej príhody, typ a lokalizácia/strannosť lézie) boli zhromaždené z každej štúdie a sú uvedené v tabuľke 1.

Prístup založený na meraniach

V štúdiách sa spasticita merala pomocou Montrealského meradla spasticity (MSM), ktoré kombinuje EMG senzory na bicepse a tricepse s elektrogoniometrom na sledovanie pohybov lakťa. Ruky účastníkov boli pasívne natiahnuté rôznou rýchlosťou, pričom sa zaznamenávali svalové reakcie. Táto metóda umožnila vypočítať dva kritické biomarkery spasticity po cievnej mozgovej príhode: prah tonického strečového reflexu (TSRT) a rýchlostnú citlivosť (μ).

Vysvetlenie kľúčových ukazovateľov

TSRT (prah tonického strečového reflexu)

TSRT sa meria v stupňoch a predstavuje kĺbový uhol v lakti, pri ktorom sval začína odolávať natiahnutiu bez použitia rýchlosti pohybu. U jedincov, ktorí prekonali cievnu mozgovú príhodu, odrážajú abnormálne hodnoty TSRT poruchu motorickej kontroly. Vyššie hodnoty TSRT naznačujú zvýšenú spasticitu (hyperaktívne reflexy), zatiaľ čo nižšie hodnoty naznačujú znížený rozsah kĺbov, pri ktorom dochádza k abnormálnej aktivácii svalov.

μ (rýchlostná citlivosť)

Hodnota μ sa meria v sekundách. Táto metrika ukazuje, ako zvyšujúca sa rýchlosť naťahovania ovplyvňuje prah, pri ktorom sa svaly reflexne aktivujú, t. j. ako rýchlejšie naťahovanie vedie k skorším reflexným reakciám (pri menších uhloch kĺbov). Nižšia hodnota μ naznačuje zníženú excitabilitu strečového reflexu, čo znamená, že nervový systém je schopný lepšie sa prispôsobiť rôznym rýchlostiam pohybu. Je to znak zníženej spasticity.

DSRT (prah dynamického strečového reflexu)

Ide o skutočné reflexné prahy namerané pri konkrétnych rýchlostiach naťahovania. Testovaním viacerých rýchlostí a vykreslením DSRT môžu výskumníci určiť TSRT (kde trendová čiara pretína nulovú rýchlosť) a μ (sklon čiary).

Spoľahlivosť a klinický význam

Systém MSM vykazuje vysokú spoľahlivosť meraní TSRT a konzistenciu medzi testermi a reláciami. Klinicky významné zlepšenie zodpovedá zmenám TSRT o 6,8° - 11,2°. Hoci vyššie uhly TSRT a nižšie hodnoty μ vo všeobecnosti naznačujú zníženie spasticity a lepšiu motorickú funkciu po rehabilitácii, komplexné údaje o spoľahlivosti μ nie sú k dispozícii.

Klinické opatrenia

Na hodnotenie motorických funkcií a spasticity sa použili dva bežne používané nástroje. Modifikovaná Ashworthova stupnica (MAS) hodnotí, ako veľmi sval odoláva naťahovaniu bez ohľadu na rýchlosť. Používa šesťbodovú stupnicu od 0 do 4, kde vyššie skóre znamená väčšiu odolnosť. Hoci sa MAS používa rýchlo a jednoducho, má obmedzenú presnosť a spoľahlivosť, najmä v závislosti od testovaného svalu.

Fugl-Meyerovo hodnotenie hornej končatiny (FMA-UE) je spoľahlivejší a podrobnejší nástroj. Meria pohyby rúk a paží, reflexy a koordináciu. Celkové skóre sa pohybuje od 0 do 66, pričom 66 predstavuje normálny pohyb. Výskumníci zhromaždili aj konkrétne výsledky časti A testu (z 36 bodov), ktorá sa zameriava na pohyby ramien a lakťov a reflexy.

Štatistická analýza

V štúdii sa použila regresná analýza s cieľom určiť, do akej miery TSRT a μ (nezávislé premenné) vysvetľujú rozptyl vo funkcii hornej končatiny (skóre FMA-UE). DSRT boli vylúčené, pretože sa použili len na výpočet TSRT. Analýzy boli kontrolované na multikolinearitu (r ≥ 0,7), heteroskedasticitu a odľahlé hodnoty pomocou SPSS v29 (p < 0,05). Tým sa určila prediktívna hodnota týchto meraní spasticity pre motorické poruchy.

O použitej štatistickej analýze sa podrobnejšie zmienime v časti Hovorte so mnou ako so šprtom.

Výsledky

Analýza zahŕňala údaje od 120 pacientov s cievnou mozgovou príhodou (priemerný vek 60,3 ± 13,7 rokov) s ischemickými/hemoragickými kortikálnymi alebo subkortikálnymi léziami spôsobujúcimi hemiplegiu/parézu. Účastníci sa zúčastnili na akútnej, subakútnej a chronickej fáze zotavenia. Hlavné zistenia:

• V chronickej fáze bolo výrazne viac mužov
• Žiadne rozdiely v závažnosti postihnutia hornej končatiny v jednotlivých fázach
• Vekové rozdelenie bolo v skupinách podobné

Rozdiely TSRT v jednotlivých fázach mŕtvice

Analýza odhalila významné rozdiely v prahovej hodnote tonického strečového reflexu (TSRT) medzi skupinami s akútnou/časnou subakútnou (1 - 90 dní), neskorou subakútnou a chronickou mozgovou príhodou. Post hoc porovnania ukázali, že skupina s akútnym/časným subakútnym stavom mala o 16,64° vyššiu TSRT ako skupina s chronickým stavom, čo poukazuje na väčšiu spasticitu v ranom štádiu po mŕtvici.

Výsledky rýchlostnej citlivosti (μ)

V prípade rýchlostnej citlivosti (μ) sa nezistili žiadne významné skupinové rozdiely v jednotlivých fázach mŕtvice. To naznačuje, že adaptácie načasovania strečového reflexu na rýchlosť pohybu zostávajú konzistentné počas celej regenerácie.

Prehľad klinických opatrení

Zatiaľ čo celková funkcia horných končatín (FMA-UE spolu) zostala podobne narušená v rôznych fázach zotavovania, akútni/subakútni pacienti vykazovali výrazne horší voliteľný pohyb (FMA-UE_A) ako chronickí pacienti, zatiaľ čo chronické prípady vykazovali silnejšiu spasticitu (MAS).

Vzťah medzi TSRT/μ a klinickými ukazovateľmi

Analýza tepelnej mapy odhalila odlišné vzťahy medzi spasticitou a motorickými funkciami počas zotavovania po cievnej mozgovej príhode. U všetkých pacientov vyššia TSRT (reflexný prah) korelovala so zvýšenou citlivosťou na rýchlosť μ, pričom obe miery klesali s časom po mŕtvici a závažnosťou spasticity. Silné pozitívne prepojenie μ s dobrovoľným pohybom naznačuje, že najlepšie zachytáva deficity včasnej motorickej kontroly.

• Akútne/subakútne: TSRT a μ vykazovali najtesnejšie prepojenie, pričom obe boli silne spojené s MAS a chronicitou, čo zdôrazňuje ich klinický význam pri včasnom hodnotení.
• Neskoro subakútne: Iba MAS a celková motorická funkcia korelovali negatívne, čo poukazuje na rastúci funkčný vplyv spasticity.
• Chronické: TSRT korelovala s μ aj s celkovou funkciou (FMA-UE_total), zatiaľ čo súvislosť μ s dobrovoľnou kontrolou bola pozitívna, ale nevýznamná.

Výsledky viacnásobnej regresnej analýzy

Výskumníci použili viacnásobnú regresiu na analýzu toho, ako biomarkery spasticity po cievnej mozgovej príhode (hodnoty TSRT a μ) predpovedajú rozdiely v motorickom postihnutí horných končatín meranom subškálami FMA-UE.

FMA-UE_A (motorické ovládanie ramien a lakťov)

Regresný model významne predpovedal 72,0 % rozptylu skóre FMA-UE_A. TSRT aj μ boli významnými prediktormi, čo naznačuje, že vyššie reflexné prahy (TSRT) a nižšia rýchlostná citlivosť (μ) boli spojené s lepšou dobrovoľnou kontrolou pohybu.

FMA-UE_Total (Celková funkcia horných končatín)

Tento model zodpovedal 68,7 % rozptylu celkovej motorickej funkcie hornej končatiny. TSRT bol silným a významným prediktorom, zatiaľ čo μ do modelu významne neprispel. To naznačuje, že hoci TSRT je silne spojená s celkovým zotavením motoriky, rýchlostná citlivosť (μ) nemá nezávislý vplyv na globálnu funkciu hornej končatiny.

Otázky a myšlienky

Prečo je to dôležité?

Na výskum:

Táto štúdia rozvíja teóriu riadenia motora tým, že ukazuje, ako teória referenčného riadenia (RCT) rieši kľúčové obmedzenia výpočtových modelov. RCT poskytuje fyziologicky podložený rámec, v ktorom pohyb vzniká prostredníctvom interakcií medzi nervovým systémom, vlastnosťami pohybového aparátu a obmedzeniami prostredia. Podstata RCT spočíva v tom, že CNS riadi pohyb reguláciou prahových hodnôt svalovej aktivácie (napr. TSRT) vzhľadom na polohu kĺbu, a nie výpočtom explicitných motorických príkazov. Tým, že tento výskum potvrdzuje TSRT a μ ako biomarkery spasticity po cievnej mozgovej príhode, odhaľuje, ako narušená regulácia prahu vedie k špecifickým pohybovým abnormalitám: spasticita vzniká vtedy, keď sa prahy fixujú na nadmernú dĺžku svalu. Tieto poznatky nielen vysvetľujú klinické pozorovania, ale umožnili aj vývoj objektívnych nástrojov na hodnotenie, ktoré prepájajú teoretické princípy s praktickými rehabilitačnými stratégiami.

Pre lekárov:

Súčasné nástroje ako FMA a MAS, hoci sú cenné, poskytujú predovšetkým kvalitatívne hodnotenie motorického postihnutia. Tak ako fyzioterapia čoraz viac zahŕňa psychosociálne hodnotenia prostredníctvom podrobných rozhovorov a formulárov, musíme zlepšiť aj naše možnosti biologického hodnotenia. TSRT a μ sa ukazujú ako klinicky

overené biomarkery spasticity po cievnej mozgovej príhode, ktoré ponúkajú potenciál pre revolúciu v liečbe:

• Ponuka objektívnych, kvantifikovateľných údajov
• Umožnenie presnejšej diagnostiky
• Usmerňovanie personalizovaných plánov liečby
• Potenciálne zlepšenie funkčných výsledkov

Hovorte so mnou ako so šprtom

Vysvetlenie štatistickej analýzy

V štúdii sa použil starostlivo navrhnutý štatistický prístup s cieľom pochopiť, ako spasticita (meraná pomocou TSRT a μ) súvisí s motorickým zotavením po cievnej mozgovej príhode. Poďme si vysvetliť, prečo boli vybrané jednotlivé metódy a čo výsledky skutočne znamenajú.

Zoskupovanie pacientov podľa fázy zotavenia

Výskumníci rozdelili účastníkov do troch kľúčových štádií zotavovania po cievnej mozgovej príhode: akútne/rané subakútne (1 - 90 dní), neskoré subakútne (91 - 180 dní) a chronické (> 180 dní). Toto rozdelenie je veľmi dôležité, pretože schopnosť mozgu meniť sa a povaha pohybových problémov sa v týchto fázach dramaticky vyvíja. Včasné fázy vykazujú rýchle nervové zmeny, ale nestabilnú motorickú kontrolu, zatiaľ čo chronické fázy odhaľujú ustálenejšie (a často ťažšie modifikovateľné) pohybové vzorce.

Kategorizácia motorického postihnutia

Funkcia hornej končatiny bola klasifikovaná pomocou skóre FMA-UE do kategórií ťažkého (0-20), stredne ťažkého (21-48) a ľahkého (≥49) postihnutia.

Výber správnej deskriptívnej štatistiky

Výskumníci použili viaceré štatistické opatrenia, aby presne reprezentovali svoje údaje. V prípade normálne rozdelených premenných uvádzali priemerné hodnoty spolu so štandardnými odchýlkami. Pri práci so skreslenými distribúciami alebo údajmi náchylnými na odľahlé hodnoty - čo je bežný jav v štúdiách zotavenia po mŕtvici, kde pacienti často vykazujú veľmi variabilný pokrok - použili mediány s medzikvartilovými rozpätiami. Okrem toho zahrnuli 95 % intervaly spoľahlivosti, aby uviedli presnosť svojich odhadov. Medián a medzikvartilové rozpätie sa v týchto scenároch ukazujú ako obzvlášť užitočné, pretože poskytujú robustnejšiu mieru centrálnej tendencie, ktorá nie je nadmerne ovplyvnená atypickými prípadmi.

Štatistické porovnanie skupín

Pre spojité premenné, ako sú hodnoty TSRT a skóre FMA-UE v jednotlivých fázach zotavenia, sa použila analýza rozptylu (ANOVA). Týmto testom sa zisťuje, či medzi tromi skupinami zotavenia existujú nejaké významné rozdiely. V prípade kategorických údajov, ako je rozdelenie podľa pohlavia alebo kategórie závažnosti MAS, boli vhodnejšie chí-kvadrát testy. Bonferroniho korekcia aplikovaná na post-hoc testy - umožňujúca presnejšiu identifikáciu rozdielov medzi skupinami - slúži ako opatrenie kontroly kvality, ktoré znižuje pravdepodobnosť falošne pozitívnych zistení pri viacnásobnom porovnávaní medzi skupinami.

Pochopenie vzťahov prostredníctvom korelácie a regresie

Pearsonova korelačná analýza odhalila, ako silno sa rôzne premenné pohybujú spolu - napríklad, či vyššia TSRT dôsledne súvisí s nižším skóre FMA-UE. Korelácia však neznamená príčinnú súvislosť. Práve tu sa stala neoceniteľnou viacnásobná regresia - kvantifikovala, akú časť variácie motorických funkcií možno skutočne predpovedať pomocou miery spasticity, pričom zohľadňovala iné faktory. Zistenie, že TSRT predpovedá 72 % variability dobrovoľných pohybov (FMA-UE_A) a 68,7 % celkovej funkcie (FMA-UE_Total), je obzvlášť pozoruhodné, čo naznačuje, že TSRT zachytáva niečo zásadné o motorickej kontrole po mŕtvici.

Záverečné posolstvá

Táto štúdia potvrdzuje, že TSRT (prah tonického strečového reflexu) a μ (citlivosť na rýchlosť) sú klinicky užitočné biomarkery spasticity po cievnej mozgovej príhode, ktoré sú založené na teórii referenčnej kontroly (RCT). Na rozdiel od tradičných stupníc, ako je MAS, tieto merania objektívne kvantifikujú, ako mŕtvica narúša kontrolu nervového systému nad prahmi svalovej aktivácie.

Pre vašu prax:

Logika RCT založená na prahových hodnotách ukazuje, prečo je pohybový retraining úspešný, keď terapeuti:

1. Keďže meranie TSRT nie je vo väčšine prípadov klinicky uskutočniteľné, určujte hranice funkčného pohybu starostlivým pozorovaním.
2. Cvičenia spočiatku navrhujte v tejto neporušenej zóne a vyhýbajte sa polohám, ktoré spasticitu spúšťajú (kde je TSRT patologicky zvýšená).
3. Postupné rozširovanie aktívneho rozsahu so zlepšovaním prahovej regulácie

Ďalšie informácie o rehabilitácii po cievnej mozgovej príhode nájdete v prehľadových článkoch Physiotutor o: (1) tréning vo virtuálnej realite na obnovu funkcie ruky a (2 ) vplyv spôsobov spätnej väzby na motorické učenie po mŕtvici.

Odkaz

Piscitelli D, Khayat J, Feldman AG, Levin MF. Klinický význam prahu tonického strečového reflexu a μ ako meradiel spasticity horných končatín a motorického postihnutia po cievnej mozgovej príhode. Neurorehabil Neural Repair. 2025 May;39(5):386-399. doi: 10.1177/15459683251318689. Epub 2025 Feb 13. PMID: 39945415; PMCID: PMC12065951.