Uvod

Zaradi možganske kapi pogosto pride do trajnih senzomotoričnih okvar zgornjih okončin, pri čemer je tradicionalna rehabilitacija omejeno učinkovita - deloma tudi zaradi neustreznega usmerjanja na osnovne primanjkljaje motoričnega nadzora. Trenutni klinični ukrepi pogosto ne zajamejo subtilnih sprememb v prizadetosti, kar kaže na potrebo po objektivnejših biomarkerjih spastičnosti po možganski kapi.

Da bi klinično prakso utemeljili z nevrofiziološko teorijo, bomo v tem pregledu analizirali dva konkurenčna okvira motoričnega nadzora in njune posledice za okrevanje po kapi.

Računalniški pristop - Ta teorija primerja nadzor gibanja z robotskim sistemom, pri katerem možgani z uporabo notranjih modelov vnaprej izračunajo natančne motorične ukaze (npr. kote sklepov, mišične sile). Predpostavlja, da lahko živčni sistem inverzno izračuna natančne nevronske vnose, ki so potrebni za ustvarjanje želenega gibanja. Vendar se ta pristop spopada s temeljnimi biološkimi danostmi. Motonevroni delujejo po načelu praga - ali se sprožijo ali ne, kar onemogoča natančno povratno načrtovanje ukazov za dejanja, kot so izometrične kontrakcije (npr. potiskanje ob nepremični predmet), ali gibanje, ki morda ne bo sprožilo aktivnosti EMG. Poleg tega model ne pojasnjuje, kako se gibi nemoteno prilagajajo nepredvidljivosti v resničnem svetu, kot je ujetje padajočega predmeta.

Teorija referenčnega nadzora (RCT) - Teorija RCT obravnava računalniške omejitve s predlogom bistveno drugačne strategije: živčni sistem namesto z izračunavanjem posebnih ukazov nadzoruje gibanje s prilagajanjem pragov aktivacije (λ) za mišice. Predstavljajte si λ kot nastavitev termostata za mišice - tako kot se grelec vklopi, ko temperatura v prostoru pade pod prag, se mišice aktivirajo šele, ko se raztegnejo prek svoje λ (npr. biceps se aktivira pri upogibu komolca za 90°). Ti pragovi dinamično določajo, kako se mišice odzivajo na interakcije z okoljem, pri čemer je tonični raztezek

Refleksni prag (TSRT), ki ga je mogoče klinično izmeriti v kotih sklepov in je neposredni označevalec tega nadzornega sistema. Po možganski kapi se moteno uravnavanje praga kaže kot spastičnost (ko se λ "zatakne" pri dolgih dolžinah mišic in povzroči spastičnost) ali šibkost (ko se λ ne more premakniti na kratke dolžine). Pomembno je, da raziskava RCT pojasnjuje, zakaj vadba v bolnikovem nedotaknjenem "območju aktivnega nadzora" (izogibanje pragu spastičnosti) izboljša kinematiko. (Levin, 2023) : terapijo usklajuje s prirojeno logiko živčnega sistema, ki temelji na pragu.

Na sliki 1 je shematično prikazan mehanizem TSRT, ki temelji na pragu, in njegove klinične posledice za oceno spastičnosti.

Cilj študije: Raziskati razmerja med TSRT/μ in kliničnimi ocenami spastičnosti/motorične funkcije UL pri akutni/kronični možganski kapi ter preveriti, ali ta merila bolje odražajo senzorično-motorične primanjkljaje in zagotavljajo biomarkerje spastičnosti po možganski kapi.

Metode

V študiji so bili analizirani fiziološki in klinični ukrepi, zbrani v osmih študijah. Fiziološke meritve so vključevale prag toničnega razteznega refleksa (TSRT) in μ (hitrostna občutljivost), klinične ocene pa Modificirano Ashworthovo lestvico (MAS) za spastičnost in Fugl-Meyerjevo oceno za zgornjo okončino (FMA-UE) za gibalno oviranost.

Tri študije so vključevale več ocen na udeleženca (≥3 ocene pred/po). Dve dodatni študiji sta vsebovali dve oceni na udeleženca (pred/po), tri druge pa so vključevale eno samo oceno.

Zadeva

V študijo so bili vključeni posamezniki, stari od 18 do 80 let, z ishemično ali hemoragično možgansko kapjo v obeh hemisferah, ki je povzročila parezo rok (ocena po lestvici Chedoke-McMaster Arm Scale 2- 6/7). Primerni udeleženci so lahko prostovoljno upognili ali iztegnili komolec za vsaj 30° in so imeli povečano odpornost proti pasivnemu raztezanju upogibalk komolca (modificirana Ashworthova lestvica > 1). Večina udeležencev (šest študij) je bila v kronični fazi možganske kapi (>6 mesecev po kapi). Demografski podatki (tj. starost, spol, kroničnost možganske kapi, vrsta in lokacija/stran poškodbe) so bili zbrani v vsaki študiji in so predstavljeni v preglednici 1.

Pristop k meritvam

V študijah so spastičnost merili z Montrealsko metodo za merjenje spastičnosti (MSM), ki združuje senzorje EMG na bicepsu in tricepsu z elektrogoniometrom za spremljanje gibanja komolca. Udeleženci so pasivno raztegovali roke pri različnih hitrostih, medtem ko so beležili mišične odzive. Ta metoda je omogočila izračun dveh ključnih biomarkerjev spastičnosti po možganski kapi: praga toničnega razteznega refleksa (TSRT) in hitrostne občutljivosti (μ).

Pojasnjene ključne metrike

TSRT (prag toničnega razteznega refleksa)

TSRT, merjen v stopinjah, predstavlja kot sklepa v komolcu, pri katerem se mišica začne upirati raztezanju brez kakršne koli hitrosti gibanja. Pri osebah, ki so preživele možgansko kap, nenormalne vrednosti TSRT odražajo motnje motoričnega nadzora. Višje vrednosti TSRT kažejo na povečano spastičnost (pretirano aktivne reflekse), nižje vrednosti pa na zmanjšan obseg sklepov, kjer prihaja do nepravilne aktivacije mišic.

μ (občutljivost na hitrost)

Vrednost μ se meri v sekundah. Ta metrika kaže, kako naraščajoča hitrost raztezanja vpliva na prag, pri katerem se mišice refleksno aktivirajo, tj. kako hitrejše raztezanje povzroči zgodnejše refleksne odzive (pri manjših kotih sklepa). Nižja vrednost μ kaže na manjšo vzburjenost razteznega refleksa, kar pomeni, da se živčni sistem bolje prilagaja različnim hitrostim gibanja. To je znak zmanjšane spastičnosti.

DSRT (prag dinamičnega razteznega refleksa)

To so dejanski refleksni pragovi, izmerjeni pri določenih hitrostih raztezanja. S testiranjem več hitrosti in izrisom vrednosti DSRT lahko raziskovalci določijo vrednost TSRT (kjer linija trenda preseka ničelno hitrost) in μ (naklon linije).

Zanesljivost in klinični pomen

Sistem MSM je zelo zanesljiv pri meritvah TSRT, saj je dosleden pri vseh preizkuševalcih in sejah. Klinično pomembno izboljšanje ustreza spremembam TSRT za 6,8°-11,2°. Medtem ko višji koti TSRT in nižje vrednosti μ na splošno kažejo na manjšo spastičnost in boljšo motorično funkcijo po rehabilitaciji, celoviti podatki o zanesljivosti μ še vedno niso na voljo.

Klinični ukrepi

Za oceno motorične funkcije in spastičnosti sta bili uporabljeni dve pogosto uporabljeni orodji. Modificirana Ashworthova lestvica (MAS) ocenjuje, kako močno se mišica upira raztezanju, ne glede na hitrost. Uporablja šeststopenjsko lestvico od 0 do 4, pri čemer višje število točk pomeni večjo odpornost. Čeprav je uporaba hitra in enostavna, je natančnost in zanesljivost MAS omejena, zlasti glede na testirano mišico.

Fugl-Meyerjeva ocena za zgornjo okončino (FMA-UE) je zanesljivejše in podrobnejše orodje. Meri gibe rok in dlani, reflekse in koordinacijo. Skupni rezultat je od 0 do 66, pri čemer 66 pomeni normalno gibanje. Raziskovalci so zbrali tudi rezultate iz oddelka A testa (od 36 točk), ki se osredotoča na gibanje ramen in komolcev ter reflekse.

Statistična analiza

V študiji je bila uporabljena regresijska analiza, da bi ugotovili, v kolikšni meri TSRT in μ (neodvisni spremenljivki) pojasnjujeta varianco v delovanju zgornjih okončin (ocena FMA-UE). DSRT so bili izključeni, saj so bili uporabljeni le za izračun TSRT. Analize so bile kontrolirane za multikolinearnost (r ≥ 0,7), heteroskedastičnost in odstopanja z uporabo programa SPSS v29 (p < 0,05). S tem je bila ugotovljena napovedna vrednost teh meril spastičnosti za motorično prizadetost.

Uporabljena statistična analiza bo podrobneje opisana v razdelku Govori z mano kot nerdom.

Rezultati

Analiza je vključevala podatke 120 bolnikov z možgansko kapjo (povprečna starost 60,3 ± 13,7 let) z ishemično/hemoragično kortikalno ali subkortikalno lezijo, ki je povzročila hemiplegijo/parezo. Udeleženci so bili v akutni, subakutni in kronični fazi okrevanja. Glavne ugotovitve:

• V kronični fazi je bilo bistveno več moških
• Razlik v resnosti okvare zgornjih okončin med fazami ni bilo
• Starostna porazdelitev je bila med skupinami podobna

Razlike TSRT med fazami kapi

Analiza je pokazala pomembne razlike v pragu toničnega razteznega refleksa (TSRT) med skupinami akutne/ zgodnje subakutne (1-90 dni), pozne subakutne in kronične možganske kapi. Post hoc primerjave so pokazale, da je bil TSRT v akutni/ zgodnji subakutni skupini za 16,64° višji kot v kronični skupini, kar kaže na večjo spastičnost zgodaj po možganski kapi.

Rezultati občutljivosti na hitrost (μ)

Pri občutljivosti hitrosti (μ) med posameznimi fazami kapi ni bilo ugotovljenih bistvenih razlik med skupinami. To nakazuje, da prilagoditve časovnega raztezanja refleksov na hitrost gibanja ostanejo konsistentne med okrevanjem.

Pregled kliničnih ukrepov

Medtem ko je splošna funkcija zgornjih okončin (FMA-UE skupaj) ostala podobno oslabljena v vseh fazah okrevanja, so akutni/subakutni bolniki pokazali bistveno slabše prostovoljno gibanje (FMA-UE_A) kot kronični bolniki, pri kroničnih pa je bila prisotna hujša spastičnost (MAS).

Povezava med TSRT/μ in kliničnimi meritvami

Analiza toplotnega zemljevida je razkrila različna razmerja med spastičnostjo in motorično funkcijo med okrevanjem po možganski kapi. Pri vseh bolnikih je višji TSRT (refleksni prag) koreliral z večjo občutljivostjo za hitrost μ, medtem ko sta se obe meri zmanjševali s časom po kapi in resnostjo spastičnosti. Močna pozitivna povezava μ s prostovoljnim gibanjem kaže, da najbolje odraža zgodnje primanjkljaje motoričnega nadzora.

• Akutno/subakutno: TSRT in μ sta bila najtesneje povezana z MAS in kroničnostjo, kar poudarja njun klinični pomen pri zgodnji oceni.
• Pozno subakutno: Le MAS in skupna motorična funkcija sta bili v negativni korelaciji, kar kaže na vse večji funkcionalni vpliv spastičnosti.
• Kronično: TSRT je bil povezan z μ in splošno funkcijo (FMA-UE_total), medtem ko je bila povezava μ s prostovoljnim nadzorom pozitivna, vendar neznačilna.

Rezultati večkratne regresijske analize

Raziskovalci so z multiplo regresijo analizirali, kako biomarkerji spastičnosti po možganski kapi (vrednosti TSRT in μ) napovedujejo razlike v motorični okvari zgornjih okončin, merjeni s podskalami FMA-UE.

FMA-UE_A (motorični nadzor ramen in komolcev)

Regresijski model je pomembno napovedal 72,0 % variance v ocenah FMA-UE_A. TSRT in μ sta bila pomembna napovedna dejavnika, kar pomeni, da sta bila višji refleksni prag (TSRT) in nižja hitrostna občutljivost (μ) povezana z boljšim prostovoljnim nadzorom gibanja.

FMA-UE_Total (splošno delovanje zgornjih okončin)

Model je pojasnil 68,7 % variance skupne motorične funkcije zgornjih okončin. TSRT je bil močan in pomemben napovedni dejavnik, medtem ko μ ni pomembno prispeval k modelu. To kaže, da je TSRT sicer močno povezan s splošnim okrevanjem motorike, vendar hitrostna občutljivost (μ) ne vpliva neodvisno na globalno delovanje zgornjih okončin.

Vprašanja in razmišljanja

Zakaj je to pomembno?

Za raziskave:

Ta študija razvija teorijo motoričnega nadzora s prikazom, kako teorija referenčnega nadzora (RCT) odpravlja ključne omejitve računalniških modelov. RCT zagotavlja fiziološko utemeljen okvir, v katerem gibanje nastaja zaradi interakcij med živčnim sistemom, mišično-skeletnimi lastnostmi in okoljskimi omejitvami. Bistvo RCT je, da CNS nadzoruje gibanje z uravnavanjem pragov mišične aktivacije (npr. TSRT) glede na položaj sklepa in ne z izračunavanjem eksplicitnih motoričnih ukazov. S potrditvijo TSRT in μ kot biomarkerjev spastičnosti po možganski kapi ta raziskava razkriva, kako oslabljena regulacija praga vodi do specifičnih gibalnih nepravilnosti: spastičnost se pojavi, ko se pragovi ustalijo pri prevelikih dolžinah mišic. Ta spoznanja ne pojasnjujejo le kliničnih opažanj, temveč so omogočila tudi razvoj objektivnih orodij za ocenjevanje, ki povezujejo teoretična načela s praktičnimi strategijami rehabilitacije.

Za zdravnike:

Sedanja orodja, kot sta FMA in MAS, so sicer dragocena, vendar omogočajo predvsem kvalitativno oceno motorične prizadetosti. Tako kot fizioterapija vse bolj vključuje psihosocialne ocene s podrobnimi razgovori in obrazci, moramo okrepiti tudi naše biološke ocenjevalne sposobnosti. TSRT in μ sta klinično

potrjeni biomarkerji spastičnosti po možganski kapi, ki bi lahko korenito spremenili upravljanje z:

• ponujanje objektivnih in merljivih podatkov.
• Omogočanje natančnejših diagnoz
• Vodenje prilagojenih načrtov zdravljenja
• Potencialno izboljšanje funkcionalnih rezultatov

Pogovori se z mano

Razložena statistična analiza

V študiji je bil uporabljen skrbno zasnovan statistični pristop, da bi ugotovili, kako je spastičnost (merjena s TSRT in μ) povezana z okrevanjem motorike po možganski kapi. Razložimo, zakaj je bila izbrana posamezna metoda in kaj rezultati dejansko pomenijo.

Razvrščanje bolnikov v skupine glede na fazo okrevanja

Raziskovalci so udeležence razdelili v tri ključne faze okrevanja po možganski kapi: akutno/ zgodnjo subakutno (1-90 dni), pozno subakutno (91-180 dni) in kronično (>180 dni). To ločevanje je ključnega pomena, saj se sposobnost možganov za spremembe in narava gibalnih težav v teh fazah močno spreminjata. Zgodnje faze kažejo hitre nevronske spremembe, vendar nestabilen motorični nadzor, medtem ko kronične faze kažejo bolj ustaljene (in pogosto težje spremenljive) gibalne vzorce.

Razvrstitev motorične okvare

Funkcija zgornjih okončin je bila razvrščena na podlagi ocene FMA-UE v kategorije hude (0-20), zmerne (21-48) in blage (≥49) okvare.

Izbira prave opisne statistike

Raziskovalci so uporabili več statističnih ukrepov, da bi natančno predstavili svoje podatke. Za normalno porazdeljene spremenljivke so poročali o povprečjih in standardnih odklonih. Pri poševnih porazdelitvah ali podatkih, ki so nagnjeni k odstopanjem, kar je pogost pojav v študijah okrevanja po možganski kapi, kjer bolniki pogosto kažejo zelo različen napredek, so uporabili mediane z medkvartilnimi razponi. Poleg tega so vključili 95-odstotne intervale zaupanja, da bi prikazali natančnost svojih ocen. Mediana in medkvartilni razpon sta v teh scenarijih še posebej uporabna, saj zagotavljata trdnejše merilo osrednje tendence, na katero netipični primeri ne vplivajo pretirano.

Statistična primerjava skupin

Za zvezne spremenljivke, kot so vrednosti TSRT in ocene FMA-UE v fazah okrevanja, je bila uporabljena analiza variance (ANOVA). S tem testom se ugotovi, ali obstajajo pomembne razlike med tremi skupinami okrevanja. Za kategorične podatke, kot so porazdelitev po spolu ali kategorije resnosti MAS, so bili primernejši testi hi-kvadrat. Bonferronijev popravek, ki se uporablja pri post-hoc testih in omogoča natančnejšo opredelitev razlik med skupinami, deluje kot ukrep za nadzor kakovosti, saj zmanjšuje možnost lažno pozitivnih ugotovitev pri večkratnih primerjavah med skupinami.

Razumevanje odnosov s pomočjo korelacije in regresije

Pearsonova korelacijska analiza je pokazala, kako močno se različne spremenljivke gibljejo skupaj - na primer, ali je višji TSRT dosledno povezan z nižjimi ocenami FMA-UE. Vendar korelacija ne pomeni vzročne zveze. Tu je multipla regresija postala neprecenljiva - količinsko je določila, kolikšen del variacije motoričnih funkcij je dejansko mogoče napovedati z merami spastičnosti, pri čemer je upoštevala druge dejavnike. Še posebej presenetljiva je ugotovitev, da je TSRT napovedal 72 % variance prostovoljnega gibanja (FMA-UE_A) in 68,7 % splošne funkcije (FMA-UE_Total), kar kaže na to, da TSRT zajema nekaj bistvenega v motoričnem nadzoru po možganski kapi.

Izhodiščna sporočila

Ta študija potrjuje, da sta TSRT (prag toničnega razteznega refleksa) in μ (hitrostna občutljivost) klinično uporabna biomarkerja spastičnosti po možganski kapi, utemeljena v teoriji referenčnega nadzora (RCT). V nasprotju s tradicionalnimi lestvicami, kot je MAS, ti ukrepi objektivno kvantificirajo, kako možganska kap moti nadzor živčnega sistema nad pragovi mišične aktivacije.

Za vašo prakso:

Logika RCT, ki temelji na mejnih vrednostih, kaže, zakaj terapevti uspešno izvajajo prekvalifikacijo gibanja:

1. Ker merjenje TSRT v večini okolij ni klinično izvedljivo, funkcionalne meje gibanja določite s skrbnim opazovanjem.
2. Sprva načrtujte vaje v tem nedotaknjenem območju in se izogibajte položajem, ki sprožajo spastičnost (kjer je TSRT patološko povišan).
3. Postopno širjenje aktivnega območja z izboljšanjem regulacije praga

Za dodaten vpogled v rehabilitacijo po možganski kapi si oglejte Physiotutorjeve pregledne članke o: (1) usposabljanje v virtualni resničnosti za obnovo funkcij rok in (2 ) vpliv načinov povratnih informacij na ponovno učenje motorike po možganski kapi.

Referenca

Piscitelli D, Khayat J, Feldman AG, Levin MF. Klinični pomen praga toničnega razteznega refleksa in μ kot meril spastičnosti zgornjih okončin in motorične okvare po možganski kapi. Nevrorehabil Popravilo živčevja. 2025 maj;39(5):386-399. doi: 10.1177/15459683251318689. Epub 2025 Feb 13. PMID: 39945415; PMCID: PMC12065951.