Revalidatiewetenschappen en Kinesitherapie Academiejaar 2012 - 2013
De sensorimotorische controle van de paraspinale rugspieren tijdens een remissie van recurrente lage rugpijn
Masterproef voorgelegd tot het behalen van de graad van Master of Science in de Revalidatiewetenschappen en de Kinesitherapie
Tampere David Braeckevelt Niels
Promotor: Prof. dr. L. Danneels Co-promotor: Dr. J. Van Oosterwijck
INHOUDSTAFEL
Deel I – Literatuuronderzoek
1
Inleiding ........................................................................................ 2
2
Spiersystemen van de lage rug......................................................... 5 2.1
Globaal spiersysteem ................................................................. 5
2.2
Lokaal spiersysteem .................................................................. 6
3
Definitie van recurrente lage rugpijn ................................................. 7
4
Aansturing van de paraspinale rugspieren .......................................... 8 4.1
neuromusculaire controle ........................................................... 8
4.1.1
Sensorische input ........................................................................ 8
4.1.2
Verwerking ter hoogte van het centraal zenuwstelsel........................ 9
4.1.3
Motorische output ...................................................................... 10
4.2
Motorische cortex .................................................................... 10
5
Invloed van pijn op de motorische controle van de lumbopelvische regio12 5.1
Veranderingen t.h.v. de motorische cortex ................................. 13
5.2 Veranderingen in de motorische controle t.g.v. experimenteel geïnduceerde pijn ............................................................................ 15 5.3
Verandering in de motorische controle t.g.v. lage rugpijn ............. 17
5.3.1
Veranderingen in de morfologie van de paraspinale spieren............. 17
5.3.2
5.3.1.1
Cross-sectional area ........................................................ 17
5.3.1.2
Vetinfiltratie ................................................................... 18
5.3.1.3
Wijziging in spiervezeltype ............................................... 18
Veranderingen in de rekrutering van de paraspinale spieren ............ 19 5.3.2.1
Veranderingen in spieractiviteit ........................................ 19
5.3.2.2
Veranderingen in timing .................................................. 21
5.3.2.3
Oorzaak van chroniciteit/recurrentie van lage rugpijn .......... 23
6
Besluit ......................................................................................... 26
7
Onderzoeksvragen en hypothesen .................................................. 29
8
Methode ...................................................................................... 31 I
8.1
Proefpersonen ........................................................................ 31
8.2
Procedure .............................................................................. 32
8.3
EMG ...................................................................................... 35
8.3.1
Fine-wire elektroden................................................................... 35
8.3.2
Oppervlakte elektroden .............................................................. 36
8.3.3
EMG registratie .......................................................................... 38
8.3.4
Maximum Voluntary Contraction (MVC) ........................................ 39
8.4
Lichaamsbewegingen ............................................................... 42
8.4.1
Selectief opspannen van de lumbale m. multifidi ............................ 42
8.4.2
Pelvische controle beweging ........................................................ 43
8.4.3
Dynamische romp flexie en extensie in stand ................................ 46
8.4.4
Dynamische schouder ante- en retroflexie..................................... 47
8.4.5
Dynamische heup ante- en retroflexie .......................................... 48
8.4.6
Isometrische adductie armen ...................................................... 49
8.4.7
Dynamische rompextensie in buiklig ............................................. 50
8.4.8
Dynamische heupextensie in buiklig ............................................. 51
9
10
Gegevensverwerking ..................................................................... 53 9.1
Dataverwerking ...................................................................... 53
9.2
Statistische verwerking ............................................................ 55 Resultaten ................................................................................... 57
10.1
Demografische gegevens ......................................................... 57
10.2
Resultaten in verband met spierrekrutering ................................ 58
10.2.1 Selectieve contractie m. multifidus ............................................... 58 10.2.1.1 EMG evaluatie ................................................................ 58 10.2.1.2 Klinische evaluatie .......................................................... 60 10.2.2 Beweging symptomatische regio – Pelvische controle test in zit ....... 62 10.2.2.1 EMG evaluatie ................................................................ 62 10.2.2.2 Klinische evaluatie .......................................................... 64 10.2.3 Beweging niet-symptomatische regio – armbeweging op en neer ..... 66 11
Discussie ..................................................................................... 68 11.1
12
Sterktes, beperkingen en bemerkingen ...................................... 76
Conclusie ..................................................................................... 78 II
13
Referentielijst ................................................................................. I
14
Bijlagen ...................................................................................... XII
III
Lijst met bijlagen Bijlage 1. Rekruteringsbrief patiëntengroep Bijlage 2. Informatiebrochure + informed consent Bijlage 3. Demografische vragenlijst Bijlage 4. Clinical posture assesment score sheet Bijlage 5. Individual contraction of the multifidus muscles – score sheet Bijlage 6. Clinical test of pelvic control - score sheet
IV
LIJST MET FIGUREN Fig. 1. Lokaal en globaal spiersysteem (Danneels & Vanthillo, 2008). Fig. 2. Homunculus (Penfield en Holdrey, 1937). Fig. 3. Plaatsing van de intramusculaire naald elektroden in diepe (a) en oppervlakkige (b) vezels. (Moseley et al., 2002). Fig. 4. Plaatsing fine-wire elektroden ter hoogte van L4. Fig. 5. Plaatsing ventrale en dorsale oppervlakte elektroden. Fig. 6. Plaatsing fine-wire elektroden ter hoogte van L4, verbinding met een veersysteem. Fig. 7. MVC rompextensoren. Fig. 8. MVC latissimus dorsi. Fig. 9. MVC m. obliquus externus. Fig. 10. MVC m. obliquus externus. Fig. 11. MVC m. rectus abdominis. Fig. 12. Pelvische controle-test, voorwaartse en achterwaartse bekkenrotatie. Fig. 13. Pelvische controle in handen en knieënstand. Fig. 14. Dynamische romp flexie en extensie. Fig. 15. Dynamische schouder ante- en retroflexie. Fig. 16. Dynamische heup ante- en retroflexie. Fig. 17. Isometrische adductie armen. Fig. 18. Dynamische rompextensie in buiklig. Fig. 19. Dynamische heupextensie in buiklig.
V
Fig. 20. Gemiddelde spieractiviteit van de paraspinale
musculatuur van
gezonden en RLBP patiënten tijdens het selectief contraheren van de m. multifidus. Fig. 21. Gemiddelde spieractiviteit van de paraspinale
musculatuur van
gezonden en RLBP patiënten tijdens de pelvische controle test. Fig. 22. Gemiddelde spieractiviteit van de paraspinale
musculatuur van
gezonden en RLBP patiënten tijdens de dynamische ante- en retroflexie van de arm.
VI
Voorwoord Doorheen
ons
studietraject
‘Revalidatiewetenschappen
en
Kinesitherapie’
geraakten wij alsmaar meer en meer gefascineerd door de gecompliceerde werking van het menselijke lichaam. Een onderwerp die ons doorheen de opleiding wat afschrikte, maar tevens ook enorm fascineerde, kreeg ons door de jaren heen meer en meer in haar greep, namelijk de wervelzuil. In het voorlaatste jaar dienden we een thesisvoorstel op te geven, en door deze groeiende interesse was de keuze snel gemaakt. Zo kwamen we in contact met Prof. Dr. Lieven Danneels, wiens klinische expertise en onderzoeksdomein zich situeert binnen de rugrevalidatie. Samen met hem en Dr. Jessica Van Oosterwijck startten we onze moeilijke verkenningstocht doorheen de literatuur en de onderzoekswereld. Zonder de extra hulp van enkele belangrijke personen zou het uitwerken van deze scriptie niet mogelijk geweest zijn. Vooreerst willen we onze promotor Prof. Dr. Lieven Danneels bedanken. Zijn inzicht, deskundige kennis en begeleiding hebben een meerwaarde betekend voor deze scriptie. Daarnaast willen wij onze dank overbrengen tot onze copromotor Dr. Jessica Van Oosterwijck voor haar tijd en energie, praktische hulp en gedetailleerde feedback. Verder willen wij ook onze dank richten tot Dr. Famke D’hooghe die ons mee begeleid heeft gedurende de vele test-momenten en de langdurende dataanalyse.
Hiernaast
medestudenten,
vermelden
voor
de
wij
optimale
graag
ook
Lore
samenwerking
en
Jasmien,
gedurende
de
twee gehele
testprocedure en verwerking van de data. Ook verdienen Jan Cnudde en Kevin Bleyaert een blijk van dank! Zij hebben ons op weg gezet en ons de procedure van de test-momenten aangeleerd. Wij konden steeds bij hen terecht voor vragen en problemen. Tevens
willen
we
Tanneke
Palmans
bedanken
voor
haar
technische
ondersteuning en kennis over de gegevensverwerking. Alsook Dr. Ellen Deschepper voor de uitgebreide hulp bij de statistische analyse van onze gegevens. Verder willen we onze proefpersonen danken voor hun enthousiaste deelname aan het onderzoek.
VII
Ten slotte gaat een speciale dank uit naar onze ouders en familie. Dankzij hen konden we de opleiding volgen en steunden ze ons steeds tijdens onze loopbaan die niet altijd even gemakkelijk verliep. Ook boden zij ons steeds morele steun, interesse, hulp en suggesties tijdens het maken van deze scriptie. Tenslotte willen wij bij voorbaat onze excuses aanbieden voor het ongetwijfeld onvolledig zijn van bovenstaande opsomming.
Tampere David Braeckevelt Niels
VIII
Deel 1 Literatuuronderzoek
1
LITERATUURONDERZOEK
1 Inleiding Heel wat studies hebben reeds de hoge frequentie van lage rugklachten aangetoond
bij
de
hedendaagse
bevolking.
Lage
voorkomende oorzaak van absentie op het werk,
rugpijn
is
de
meest
daarom wordt deze
aandoening vaak de westerse epidemie genoemd (Blyth et al., 2001). Onderzoeken hebben reeds aangetoond dat 50-80% van de volwassenen lijden aan een periode van lage rugpijn gedurende hun leven (Andersson, 1998). Veelal zullen de individuen herstellen binnen een maand (Pengel, Herbert, Mager & Refshauge, 2003), al mogen we de groep die evolueren naar RLBP (‘Recurrent Low Back Pain’) zeker niet verwaarlozen. Velen zullen echter herhaaldelijke pijn episodes doormaken binnen een periode van 12 maand (Cassidy, Cote, Carroll & Kristman, 2005; Wasiak, Kim & Pransky, 2006). Stanton et al. (2008) toonde aan dat binnen een periode van 12 maand de recurrentie van lage rugpijn varieert van 24 % tot 33%. Macdonald, Moseley en Hodges (2009) toonden aan dat 34% van de personen die last hebben van acute lage rugpijn, evolueren naar RLBP. Het is duidelijk dat er tot op heden nog geen exact percentage kan gekleefd worden wat betreft het aantal personen die aan RLBP lijden. Een mogelijke oorzaak van het blijven bestaan van deze pijn condities is de verandering
in
rompmusculatuur
de en
posturale de
controle
ligamenten
zijn
van de
de
rompmusculatuur.
belangrijkste
De
stabiliserende
elementen van de lumbale wervelkolom. Bij patiënten met lage rugpijn bevatten deze elementen beschadigde proprioceptoren, waardoor de proprioceptie en daarmee
de
posturale
controle
niet
optimaal
kan
verlopen
(Hodges
&
Richardson, 1998; Panjabi, 1992). Dit controlesysteem is echter van groot belang, aangezien het instaat voor de detectie van stabiliteit en planning van spieractiviteit ter hoogte van de romp om evenwichtsverstoringen op te vangen. Enige verandering in deze spierrecrutering zal leiden tot microtraumata, overmatige stimulatie van de nociceptoren en pijn (Panjabi, 1992).
2
LITERATUURONDERZOEK
Verschillende studies hebben reeds een veranderde spieractivatie vastgesteld bij patiënten met lage rugpijn. Zo werd een vertraagde activatie van de diepe buikspieren vastgesteld door Hodges & Richardson (1996) en van de rugspieren door Leinonen et al. (2001). Daarnaast toonden verschillende studies een verhoogde activatie aan van de oppervlakkige rompmusculatuur ten opzichte van de diepe rompmusculatuur bij patiënten met chronische lage rugpijn (Arendt-Nielsen,
Graven-Nielsen,
Svarrer
&
Svensson,
1996;
Radebold,
Cholewicki, Polzhofer & Greene, 2001). Deze veranderingen in spierrekrutering persisteren vaak na het bestrijden van de symptomen (Hodges & Richardson, 1996). Deze zorgen voor de recurrentie van lage rugpijn (Hodges & Moseley, 2003; Cholewicki et al., 2005). De exacte reorganisatie van de controle door het motorisch systeem bij patiënten met lage rugpijn in het algemeen is nog steeds niet volledig uitgeklaard. Vooral bij personen met RLBP is in de huidige literatuur een tekort aan stavend onderzoek. Daarom zullen we in dit eerste deel van de masterproef trachten een overzicht te geven van de bestaande literatuur omtrent de veranderingen in (sensori-)motorische controle van de paraspinale spieren die optreden bij patiënten met lage rugklachten, waarin we deze laatstgenoemde klachten gaan opsplitsen in subacute, chronische lage rugpijn en RLBP. De literatuurstudie is gebaseerd op artikels die verkregen werden via de databank Pubmed. Om een duidelijk inzicht te krijgen met betrekking tot de problematiek omtrent lage rugklachten werden drie groepen met Engelse trefwoorden gehanteerd tijdens onze zoektocht naar relevante literatuur. Met name groep 1: ‘lumbar paraspinal muscles’, ‘lumbar multifidus’, ‘multifidus muscle’; groep 2: ‘motor control’, ‘motor training’, sensorimotor control’; groep 3: ‘low back pain’. De trefwoorden van groep 1 werden gecombineerd met trefwoorden uit groep 2. Indien deze combinaties teveel resultaten opleverden voegden we nog een extra trefwoord toe uit groep 3. Zo werden alle mogelijk combinaties ingevoerd.
3
LITERATUURONDERZOEK
De artikels werden geselecteerd op basis van de titel en het abstract. Indien nodig werd de volledige tekst van het artikel gescreend. Studies op dieren werden uitgesloten alsook artikels met een andere doelgroep of een totaal verschillende methode of onderwerp. Naast deze zoekstrategie bekeken we ook telkens de referentielijsten van de relevante artikels die geselecteerd werden tijdens bovenstaande zoekstrategie, om eventueel andere essentiële artikels op te sporen. Hiervan lazen we dan ook het abstract om zo een duidelijke selectie te verkrijgen van de artikels die relevant waren voor deze literatuurstudie. Daarnaast hebben we nog enkele beschikbare handboeken geraadpleegd. We trachten met deze literatuurstudie een antwoord te geven op de volgende onderzoeksvraag: ‘Is er een verschil in sensorimotorische controle van de paraspinale musculatuur tussen patiënten met RLBP en gezonde proefpersonen?’ In het eerste deel van dit literatuuronderzoek wordt een onderverdeling van de musculatuur ter hoogte van de lage rug in verschillende spiersystemen weergegeven. Ten tweede lichten we kort de motorische en sensorische aansturing toe van de paraspinale rugspieren. Daarna gaan we over op de veranderingen van de motorische controle ten gevolge van pijn, experimenteel geïnduceerde pijn en vervolgens ten gevolge van chronische en recurrente lage rugpijn.
4
LITERATUURONDERZOEK
2 Spiersystemen van de lage rug De rompspieren werden door Bergmark (1989) opgedeeld in twee belangrijke systemen, namelijk het ‘lokale’ en het ‘globale’ spiersysteem (fig. 1). Als we specifiek kijken naar de spieren die voor de stabiliteit zorgen kunnen we uit de bestudeerde literatuur besluiten dat voornamelijk de diepe intrinsieke spieren zorgen voor segmentale stabiliteit (Panjabi, 1992). Fig. 1. Lokaal en globaal spiersysteem (Danneels & Vanthillo, 2008).
2.1 Globaal spiersysteem
Het globaal spiersysteem wordt opgebouwd uit grote, meer oppervlakkige spieren die niet rechtstreeks aan de wervels aanhechten en hierbij dus verschillende segmenten gaan overbruggen. De m. obliquus internus abdominis, de m. obliquus externus abdominis, de m. rectus abdominis, de thoracale bundels van de m. erector spinae, de laterale vezels van de m. quadratus lumborum en de voorste bundels van de m. psoas behoren allen tot dit globale spiersysteem (Bergmark, 1989; Danneels & Vanthillo, 2008).
Deze spieren
staan hoofdzakelijk in voor de bewegelijkheid van de thorax ten opzichte van het bekken. Ze gaan bewegingen initiëren (‘prime movers’), maar bij een cocontractie van de antagonist kunnen deze spieren zich ook gedragen als een 5
LITERATUURONDERZOEK
globaal stabiliserend spiersysteem. De spieren van dit globaal systeem hebben een groter aandeel aan type IIb vezels, wat ze uiterst geschikt maakt voor snelle en krachtige contracties. Deze vezels zijn minder resistent aan vermoeidheid, maar kunnen een hogere absolute kracht leveren (Henneman & Olson, 1965).
2.2 Lokaal spiersysteem
Naast het hoger beschreven globaal spiersysteem beschrijft Bergmark (1989) ook het lokale spiersysteem. Dit spiersysteem zorgt voor het verwezenlijken van de segmentale stabiliteit in de lumbo-pelvische regio. Door de aanhechting op de lumbale wervels en het bekken zorgen deze spieren voor een compressie ter hoogte van deze regio, zonder hierbij enige beweging of afschuifkracht te veroorzaken. Deze spieren bevatten hoofdzakelijk type I spiervezels en hebben een opvallend grote dwarsdoorsnede. Door deze samenstelling hebben deze spieren een goed aëroob uithoudingsvermogen en zijn ze meer resistent tegen vermoeidheid. Hierdoor zijn dit type vezels in staat om een tonische activiteit aan lage belasting langdurig aan te houden (Henneman & Olson, 1965). Op basis van deze gegevens kunnen we de m. multifidus, de m. transversus abdominis, de mediale bundel van de m. quadratus lumborum, en de achterste vezels van de m. psoas classificeren als lokaal stabiliserende spieren (Danneels & Vanthillo, 2008). De m. multifidi speelt een zeer belangrijke rol in de segmentale stabiliteit ter hoogte van de wervelkolom. Bovendien dient er opgemerkt te worden dat geen enkele spier een geïsoleerde functie heeft. Iedere spier functioneert binnen een gecoördineerd samenwerken tussen beide systemen, naargelang de eisen die gesteld worden aan het lichaam (Key, Clift, Condie & Harley, 2008).
6
LITERATUURONDERZOEK
3 Definitie van recurrente lage rugpijn Verscheidene onderzoekers merkten reeds het gebrek aan uniformiteit en standaardisatie op bij het al dan niet gebruiken van concrete definities omtrent RLBP.
Dankzij
deze
beperkingen
kunnen
de
onderzoeksbevindingen
van
verschillende studies bij patiënten met RLBP moeilijk met elkaar vergeleken worden (De Vet et al., 2002; Stanton et al., 2008; Stanton, Latimer, Maher & Hancock, 2009). Door stelselmatig gebruik te maken van specifieke en concrete formuleringen zouden onderzoekers de beschikbare en bruikbare data uit studies beter kunnen benutten en vergelijken, in plaats van steeds beroep te moeten doen op onderzoekshypotheses. De meest voorkomende eigenschap om de recurrentie van lage rugpijn te omschrijven en te definiëren is via de frequentie van voorafgaande episodes van lage rugpijn (Stanton, Latimer, Maher & Hancock, 2010). Burdorf & Jansen (2006) gebruikten de volgende definitie tijdens hun onderzoek: ‘de patiënt heeft minimaal 1 episode van lage rugpijn gehad van minstens een paar uur in de voorbije 12 maand’. Volgens Elders & Burdorf (2004) wordt recurrentie als volgt omschreven: ‘recurrentie is een episode van lage rugpijn in een gegeven jaar, volgend op een voorafgaand jaar met gelijkaardige klachten’. De Vet et al. (2002) deden een poging om tot enige uniformiteit te komen met betrekking tot deze moeilijke definitie. Deze onderzoekers verrichten een uitgebreid literatuuronderzoek en gaven hun bevindingen mee over het gebruik van de grote verscheidenheid aan definities. De volgende definitie om recurrentie te omschrijven werden voorgesteld: ‘een episode van lage rugpijn wordt gedefinieerd als een periode van pijn in de lage rug, dewelke langer duurt dan 24 uur, voorafgegaan en gevolgd door een periode van tenminste één maand zonder lage rugpijn’. Deze definitie werd voorgesteld en is het meest geschikt voor patiënten die daadwerkelijk te kampen hebben met periodes van lage rugpijn, afwisselend met pijnvrije episodes.
7
LITERATUURONDERZOEK
4 Aansturing van de paraspinale rugspieren Een relatie tussen specifieke organisatie en lokalisatie op de hersenschors en de beweging van een specifiek deel van het lichaam is reeds beschreven. Ook zag men dat de corticale representatie een groter aandeel nam wanneer het om fijnere motorische bewegingen gaat (fig 2: homunculus). Zo nemen de vingers een veel groter deel in dan de rugmusculatuur (Beisteiner et al., 2001). Fig 2: homunculus (Penfield en Boldrey, 1937)
4.1 neuromusculaire controle
Neuromusculaire controle bestaat uit enerzijds de sensorische input, daarnaast de verwerking ervan en anderzijds de motorische output.
4.1.1
Sensorische input
De sensorische input wordt ter hoogte van het ruggenmerg geregeld door proprioceptoren, exterosensoren en interosensoren. Wat betreft de motoriek zijn vooral de proprioceptoren van belang (Fox, Bowers & Foss, 1999). Proprioceptie hangt bovendien functioneel samen met info uit het evenwichtsorgaan.
8
LITERATUURONDERZOEK
Spierspoeltjes, golgi-peessensoren en sensoren in het gewrichtskapsel zijn de proprioceptoren die het centraal zenuwstelsel info bezorgen. Exterosensoren, gelegen aan het lichaamsoppervlak, signaleren prikkels van buitenaf via gehoor, tast, smaak, reuk en zicht. De interosensoren daarentegen zijn gelegen in de ingewanden (Fox et al., 1999).
4.1.2
Verwerking
ter
hoogte
van
het
centraal
zenuwstelsel
Het centraal zenuwstelsel kan m.b.t. de motorische controle opgedeeld worden in 3 verschillende niveaus: het archiniveau, het paleoniveau en het neoniveau (Radebold et al., 2001). Het archiniveau is centraal gelegen in het ruggenmerg en de hersenstam. Op dit niveau zorgen de golgi-peessensoren en de spierspoeltjes voor de reflex-controle (Radebold et al., 2001). Het paleoniveau zorgt voor emoties en de expressie ervan, alsook voor de bewegingsautomatismen. Dit niveau controleert de vestibulaire en visuele input verkregen via de gewrichtssensoren (Radebold et al., 2001). Hier wordt de sensorische feedback als gevolg van bewegingen verwerkt. Zo kan een afwijkende beweging worden waargenomen en bijgestuurd worden (Fox et al., 1999). Het neoniveau reguleert o.a. complexe reacties en maakt gebruik van de reeds opgeslagen centrale commando’s die leiden tot willekeurige bijsturingen (Radebold et al., 2001). Het neoniveau staat in voor de planning
en
programmering
van
bewegingen
vooraf,
de
zogenaamde
‘feedforward’ planning (Fox et al., 1999). Zo zorgt het centraal zenuwstelsel ervoor dat bij een willekeurige armbeweging, de paraspinale spieren contraheren vooraleer er enige beweging ter hoogte van de arm te zien en/of te voelen is. Dit om de stabiliteit ter hoogte van de wervelkolom te verzekeren. Dit soort contractie spreekt ter hoogte van de multifidus
voornamelijk
de
type
I
vezels
aan,
doordat
zij
de
laagste
activatiedrempel hebben (Moseley, Hodges & Gandavia, 2002 & 2003).
9
LITERATUURONDERZOEK
4.1.3
Motorische output
De zenuwen die instaan voor de geleiding van het motorische antwoord bestaan voor 60% uit motorische, efferente zenuwvezels en voor 40% sensorische, afferente vezels. Eenmaal deze zenuwen hun intrede maken ter hoogte van de spier vertakken ze zich op die manier zodat elke spiervezel afzonderlijk geïnnerveerd wordt. Zowel optimale timing en positionering, selectieve activatie van de benodigde spieren als inhibitie van de niet noodzakelijke contracties zijn noodzakelijk om een maximaal economische beweging te bewerkstelligen. Deze gecoördineerde actie is zowel belangrijk voor de synergisten als voor de interactie tussen agonisten en antagonisten (Comerford & Mottram, 2002).
4.2 Motorische cortex
Een van de belangrijkste delen van het neoniveau, die een kritische bijdrage levert betreffende de posturale controle, is de motorische cortex. Verschillende motorische corticale gebieden zijn verantwoordelijk voor de activatie van de diepe en oppervlakkige vezels van de paraspinale spieren. Uit de literatuur blijkt dat de motorische corticale representatie van de m. multifidus meer posterieur gelokaliseerd is in vergelijking met de representatie van de meer oppervlakkige m. erector spinae (Tsao, Danneels & Hodges, 2011a). De andere representatie van de diepe (lokaal spiersysteem) en de meer oppervlakkige vezels (globaal spiersysteem) van de lumbale rugspieren op de motorische cortex versterkt het idee dat deze spieren verschillende rollen vervullen in de controle van de spinale houding en beweging. Hoewel cellen binnen de motorische cortex voornamelijk instaan voor de uitvoering van bewegingen (Sanes & Donoghue, 1997), is er evidentie dat een groot aandeel van deze motorische cortex instaat voor de controle van de (paraspinale) musculatuur (Kakei, Hoffman & Strick, 1999).
10
LITERATUURONDERZOEK
Ondanks een relatief smal gebied voor de wervelzuil op de motorische cortex vergeleken met andere lichaamsdelen, ondersteunen de huidige bevindingen het idee dat de motorische cortex instaat voor de organisatie en specifieke controle van de verschillende vezels van de paraspinale spieren. Verdere studies zijn echter vereist om deze bevindingen te bevestigen.
11
LITERATUURONDERZOEK
5 Invloed van pijn op de motorische controle van de lumbopelvische regio Verscheidene auteurs hebben reeds veranderingen in de motorische controle van de rugspieren bij patiënten met lage rugpijn beschreven. Toch blijft er veel discussie omtrent de oorzaak van deze veranderingen. Moseley et al. (2003) vonden echter verschillende effecten op de diepe intrinsieke en oppervlakkige spieren van de lumbopelvische regio. Twee problemen vereisen meer aandacht: ten eerste, de potentiële mechanismen voor deze veranderingen in controle en ten
tweede,
het
effect
van
de
veranderingen
in
de
controle
van
de
lumbopelvische regio. Gedurende functionele taken is er een verminderde amplitude van de activiteit van de m. multifidus te bespeuren bij chronische rugpijn patiënten (Lindgren, Sihvonen, Leino, Pitkänen & Manninen, 1993). Alsook bij patiënten met RLBP (Sihvonen, Lindgren, Airaksinen & Manninen, 1997). De m. multifidus kunnen we als de belangrijkste spier beschouwen bij het bewaren van de segmentale stabiliteit. Pathologische veranderingen treden dan ook zeer vaak op ter hoogte van deze spier. Daarnaast vinden we tevens veranderingen in de andere paravertebrale musculatuur. We vinden zeer variabele resultaten terug omtrent de lumbale m. erector spinae. Van Dieën, Cholewicki & Radebold (2003) concludeerden in hun onderzoek dat de activiteit van deze spier duidelijk afhankelijk was van de onderzochte taak. We zien in verschillende studies een verminderde activiteit van deze lumbale musculatuur naar voor komen (Arendt-Nielsen et al., 1996; Zedka, Prochazka & Knight, 1999; Dickx et al., 2008). Een bevinding werd echter algemeen aangetoond bij personen met lage rugpijn. Meer bepaald, bij een eindstandige flexie van de lumbale wervelzuil is er een constante activiteit in de m. erector spinae bij personen met lage rugpijn, daar waar de m. erector spinae spieren inactief zijn bij gezonde personen, de zogenoemde flexie-relaxatie respons (Ito, Kaneda, Shirado & Strax, 1995).
12
LITERATUURONDERZOEK
Het is niet zeker of de pijn de oorzaak is van de veranderingen in de motorische controle of de veranderingen in motorische controle leiden tot pijn, of beide. Farfan (1973) en Panjabi (1992) toonden aan dat tekorten in motorische controle leidt tot verzwakte controle van een bewegend gewricht, herhaalde microtraumata en pijn. De motorische output kan verstoord worden door nociceptische stimulatie en pijn. Daarnaast is het mogelijk dat deze verstoringen van de output veroorzaakt worden door een effect van pijn, zoals verwachtingspatronen, stress of schrik (‘fear avoidance’). De multifidi-musculatuur spelen een zeer belangrijke rol in de segmentale stabilisatie van de lumbale wervelkolom.
De veranderingen ten gevolge van
rugpijn werden dan ook reeds uitgebreid besproken in eerdere artikels. We bespreken
drie
duidelijk
te
onderscheiden
veranderingen,
namelijk
de
veranderingen ter hoogte van de motorische cortex, de veranderingen in motorische controle ten gevolge van geïnduceerde pijn en de wijzigingen in timing en activatie.
5.1 Veranderingen t.h.v. de motorische cortex
Vroeger dacht men dat bepaalde regio’s in de hersenen, zoals de motorische en sensorische cortex, enkel organisatorische veranderingen ondergingen tijdens de menselijke ontwikkeling (Sanes & Donoghue, 2000). Er is reeds enig onderzoek geweest dat de plasticiteit van de sensomotorische cortex bestudeert bij patiënten met chronische lage rugpijn. Daarbij zag men dat er een uitbreiding en verschuiving plaatsvindt in de representatie van de lage rug in deze cortex (Flor, Braun, Elbert & Birbaumer, 1997). Het is nog steeds niet eenduidig geweten of deze veranderingen bij alle individuen met lage rugpijn voorkomen. Strutton, Theodorou, Catley, McGregor en Davey (2005) vonden een inhibitie van de m. erector spinae bij patiënten met lage rugpijn in vergelijking met gezonde proefpersonen. Tot op heden blijft het echter onduidelijk of deze veranderingen in spieractivatie gerelateerd kunnen worden aan veranderingen in 13
LITERATUURONDERZOEK
de organisatie van de motorisch cortex of met veranderingen in de posturale controle. Bij personen met lage rugpijn en/of letsels zijn er vaak veranderingen te zien in de morfologie en motorische controle van de paraspinale spieren gedurende posturale en functionele taken (Danneels et al.,2002). Recent werk betreffende de
abdominale
neuronale
musculatuur heeft aangetoond dat reorganisatie
netwerken
t.h.v.
de
motorische
cortex
geassocieerd
van is
de met
veranderingen in coördinatie van motorisch gedrag bij patiënten met lage rugklachten (Hodges, Galea & Tsao, 2008). In de studie van Tsao et al. (2008) zien we dat het volume van de motorische corticale mapping bij patiënten met lage rugpijn groter was in vergelijking met de gezonde proefpersonen. Hierbij zag men dat er een posterieure en laterale verschuiving plaatsvindt en dat er een groter volume van de corticale map kon aangetoond worden bij patiënten met recurrente episodes van lage rugpijn. Dit is consistent met gegevens over patiënten met acute (Soros et al., 2001) en chronische pijn (Flor et al.,1997). Een studie van Tsao et al. (2011a) toonde een verlies aan in de organisatie van de neuronale netwerken bij personen met RLBP. Dit betekent dat deze personen minder functionele controle hebben in het aansturen van hun paraspinale spieren. Bij individuen met RLBP zagen ze ‘smudging’ van de corticale neuronale netwerken optreden. Dit betekent dat de motorische corticale gebieden van de m. multifidus en de lumbale m. erector spinae gaan overlappen wat in contrast staat met de specifieke corticale organisatie van deze spieren die te zien is bij gezonde proefpersonen (Tsao, Danneels & Hodges, 2011b). ‘Smudging’ van de motorische corticale organisatie heeft functionele gevolgen voor de neurale controle van de paraspinale spieren. Het vermindert de mogelijkheid om de paraspinale spieren specifiek aan te spreken en te controleren.
14
LITERATUURONDERZOEK
Deze veranderingen t.h.v. de motorische cortex ondersteunen het idee dat het neuronale systeem een nieuwe strategie ontwikkelt omtrent de beweging en stabiliteit bij personen met lage rugpijn. Dit zou dienen om de lumbale wervelzuil te beschermen tegen verdere beschadiging en/of pijn (Van Dieen et al., 2003; Hodges et al., 2003).
5.2 Veranderingen
in
de
motorische
controle
t.g.v.
experimenteel geïnduceerde pijn
Verschillende experimentele studies hebben reeds het effect van experimenteel geïnduceerde pijn bestudeerd op de lage rugmusculatuur. Deze studies (Hodges et
al.,
2003b;
Lamoth
et
al.,
2004)
hebben
gebruik
gemaakt
van
elektromyografie (EMG) en vonden geen effect van pijn op de activiteit van de m. multifidus. In contrast met deze studies vonden Kiesel, Underwood, Mattacola, Nitz en Malone (2007) een gereduceerde activiteit van de m. multifidus veroorzaakt door pijn. Een groot nadeel van deze studies is dat gebruik werd gemaakt van oppervlakte EMG. EMG heeft namelijk enkele belangrijke beperkingen, vooral naar de diepe spinale musculatuur toe. Zo kan de activiteit van de diepe musculatuur moeilijk gecapteerd worden en treedt er vaak ‘cross-talk’ op. In een studie van Dickx et al. (2008) werd dit omzeild door fMRI (‘functional magnetic resonance imaging’) te gaan gebruiken. Zij besloten dat, in overeenstemming met Kiesel et al. (2007), er een bilateraal verminderde activiteit is van de m. multifidus bij experimenteel geïnduceerde pijnprikkels. In aansluiting met de studies uit de vorige paragraaf bestudeerden ArendtNielsen et al. (1996) de effecten van experimenteel geïnduceerde pijn ter hoogte van de lumbale m. erector spinae tijdens het wandelen. Zij vonden een significante
toename
in
activatie
van
deze
musculatuur,
welke
meer
uitgesproken was tijdens de ipsilaterale zwaai fase. Gedurende de dubbele steunfase zagen ze dat de activiteit van de m. erector spinae gereduceerd was. Gauthier, Gillard, Knight, Prochazka en Zedka (1999) onderzochten de activatie tijdens rompflexie en –extensie. Gedurende flexie bleek de activiteit van de m. erector spinae onveranderd te zijn na het krijgen van een hypertonische 15
LITERATUURONDERZOEK
zoutoplossing. In volledige flexie werd toegenomen activiteit gevonden aan de geïnjecteerde pijnlijke zijde alsook aan de niet-geïnjecteerde pijnloze zijde. Dit werd geassocieerd met een reductie in ‘range of motion’. Echter, wanneer proefpersonen deze beperking in ‘range of motion’ overwonnen door instructie en feedback, bleek de toegenomen activiteit enkel aanwezig aan de pijnlijke zijde. Gedurende de extensiebeweging was de activatie van de m. erector spinae gereduceerd. Deze veranderde spieractiviteit wordt door Hodges en Tucker (2011) gezien als een adaptatiemechanisme aan pijn. Zij beschreven dat deze veranderde manier van bewegen op korte termijn bepaalde voordelen zou bieden. Zo zou de pijnlijke structuur minder belast worden, zodat dit een pijnreductief effect zou bieden. Op lange termijn zou deze veranderde spieractiviteit echter negatieve effecten veroorzaken. Dit is een belangrijk punt naar het recidiverende karakter van rugklachten en naar chroniciteit toe. Op corticaal niveau heeft Le Pera et al. (2001) aangetoond dat men door middel van experimenteel geïnduceerde spierpijn de prikkelbaarheid van de primaire motorische cortex kan reduceren. Pijninductie geeft ons dus een idee over de effecten van pijn op de motorische controle van de lumbopelvische regio in het acuut stadium van de lage rugklachten. Maar dit geeft geen informatie over de langdurige effecten van pijn op deze controle.
16
LITERATUURONDERZOEK
5.3 Verandering in de motorische controle t.g.v. lage rugpijn
5.3.1
Veranderingen in de morfologie van de paraspinale
spieren
5.3.1.1
Cross-sectional area
Verschillende studies hebben reeds een belangrijke adaptatie aan chronische lage rugpijn beschreven, namelijk een vermindering van de dwarsdoorsnede van de m. multifidus of een atrofie (Hides, Stokes, Saide, Jull & Cooper, 1994; Barker, Shamley & Jackson, 2004; Lee et al., 2006). Hides et al. (1994) onderzochten unilaterale, chronische lage rugpijn patiënten. Bij deze populatie kon aan de hand van ultrasound een atrofie van de m. multifidus aan de pijnlijke zijde worden vastgesteld. De voornaamste atrofie werd gezien op het niveau van de 4e en 5e lumbale wervel (Hides, Gilmore, Stanton & Bohlscheid, 2008). Deze atrofie zou kunnen verklaard worden door de inhibitie van de spieractiviteit bij aanhoudende pijn. Deze pijn zorgt ervoor dat beweging vermeden wordt om zo de lumbale structuren te beschermen (Chan et al., 2011). Een atrofie van de multifidi musculatuur werd ook vastgesteld door Hultman, Nordin, Saraste en Ohlsen (1993), Hides et al. (1994) en Barker et al. (2004).
17
LITERATUURONDERZOEK
5.3.1.2
Vetinfiltratie
Parkkola, Rytökoski en Kormano (1993) en Gibbons et al. (1997) beschreven een paraspinale spieratrofie en een vervanging van het spierweefsel door vet en fibreus bindweefsel. Dit resulteert in een duidelijk verminderde functionele contractiliteit van de spier. De hoeveelheid vetdepositie is dus gerelateerd aan de spieratrofie van de rugmusculatuur. In contrast met deze studies beschrijven McLoughin et al. (1994) dat de paraspinale vetdepositie gerelateerd is aan de leeftijd en de hoeveelheid subcutaan vet en dus geen teken is van spieratrofie van de lumbale musculatuur.
5.3.1.3
Wijziging in spiervezeltype
Naast de reeds besproken wijzigingen zien we ook vaak veranderingen optreden in het spiervezeltype. Mannion, Connolly, Wood & Dolan (1997) en Mannion, Dumas, Stevenson & Cooper (1998) rapporteerden dat patiënten met chronische lage rugpijn een significant verhoogde proportie vertoonden van type IIx-vezels (fast twitch vezels) ten koste van type I-vezels (slow twitch vezels) in vergelijking met een gezonde controlegroep. Er was ook een verschil te bespeuren in de hoeveelheid type IIc-vezels. Dit is een intermediaire vorm die wijst op vezeltransformatie. Bij patiënten, die voor een kortere periode symptomatisch waren, was het aandeel van type IIc-vezels groter (Mannion et al., 1997). De spiervezelsamenstelling geeft een beeld weer van de mate van functioneel gebruik van de spieren. Patiënten met lage rugpijn vertonen een kleiner aandeel aan type I-vezels, wat mogelijks kan wijzen op een verminderde aanspreking van de posturale musculatuur.
18
LITERATUURONDERZOEK
5.3.2
Veranderingen in de rekrutering van de paraspinale
spieren
5.3.2.1
Veranderingen in spieractiviteit
Het is algemeen aanvaard dat een dysfunctie van de lumbale m. multifidus een belangrijke rol kan spelen in het ontstaan van lage rugpijn en het recidiveren van lage rugklachten (Hides et al., 1994). Er is een groot aanbod aan literatuur dat bewijst dat er bij lage rugpijn pathologische veranderingen optreden in de structuur, de activiteit en de timing ter hoogte van de lumbale m. multifidus (Dickx et al., 2008). Deze experimentele studies vertonen echter geen samenhangende en eenduidige resultaten. De verschillen in de studies kunnen te wijten zijn aan de verschillende oefeningen die uitgevoerd werden. Zo zien we tegenstrijdige resultaten in de studie van Moseley et al. (2003) en Dickx et al. (2010). Hierbij dienden de proefpersonen respectievelijk armbewegingen en een extensie van de wervelzuil uit te voeren. In de studie van Wallwork, Stanton, Freke en Hides (2009) werd aan patiënten met chronische lage rugpijn gevraagd om een isometrische contractie van de m. multifidus uit te voeren. Hierbij werd aan de hand van ultrasound de mate van contractie geëvalueerd. De proefpersonen waren duidelijk minder in staat om de m.
multifidus
vrijwillig
op
te
spannen
ten
opzichte
van
de
gezonde
proefpersonen. Danneels et al. (2002) toonden bij chronische lage rugpijn patiënten een verminderde activiteit aan van de m. multifidus tijdens krachtoefeningen. Tijdens coördinatieoefeningen bij chronische rugpijn patiënten werd er een verminderde capaciteit om de m. multifidus te activeren gevonden. Deze verminderde spieractivering werd niet gevonden bij de subacute groep (pijn gedurende een periode van minder dan 12 maand). De veranderingen in de
19
LITERATUURONDERZOEK
activering van de m. multifidus is dus verschillend naargelang het type van de oefening en de duur van de symptomen (Danneels et al., 2002). Extrapolatie van deze resultaten moet met enige voorzichtigheid gebeuren. Ten eerste, een verschil in timing tussen de diepe en de oppervlakkige vezels van de m. multifidus vereist geen verschil in de omvang van de activiteit tussen beide delen van de multifidus. Ten tweede zijn er duidelijke verschillen te zien tussen de armbewegingen in het experiment van Moseley et al. (2003) en de extensie van de lumbale wervelzuil die uitgevoerd werd voor de studie van Dickx et al. (2010). Wanneer de m. multifidus geactiveerd is om de wervelzuil te stabiliseren, bv. tijdens het uitvoeren van armbewegingen, is er een lage tonische belasting nodig van de paraspinale musculatuur (Moseley et al., 2002 & 2003). Dit soort contractie spreekt voornamelijk de type I-vezels aan, doordat zij de laagste activatiedrempel hebben. In tegenstelling daarvan, noodzaakt een statisch-dynamische extensie van de wervelzuil een grote activatie van de m. multifidi (Danneels, Cools & Vanderstraeten, 2001; Dickx et al., 2008). Het sizeprincipe zegt ons dat wanneer de belasting op de spier stijgt, meer motor units zullen gerekruteerd worden met een toenemende bijdrage van type II-vezels. Op basis van bovenstaande gegevens kunnen we veronderstellen dat er enkel een verschil in activatie aanwezig is tussen de diepe en oppervlakkige m. multifidus wanneer de lage drempel motor units alleen gerekruteerd worden gedurende een contractie aan lage intensiteit. We weten dat de diepe m. multifidus een groter aandeel heeft aan type I-vezels, met als gevolg dat ze ook sneller aangesproken zullen worden. Wanneer echter meer motor units dienen aangesproken te worden tijdens een contractie aan hogere intensiteit, dan zal de oppervlakkige
m.
multifidus
(type
II-vezels)
geactiveerd
worden
met
ondersteuning van de diepe m. multifidus. Voor de m. multifidus is er duidelijk bewijs van pathologische veranderingen in structuur en activiteit bij patiënten met lage rugpijn (Hides et al., 1994; Hodges & Moseley, 2003; Barker et al., 2004; Van Dieen et al., 2003).
20
LITERATUURONDERZOEK
In de studie van Dickx et al. (2010) werd ook gekeken of er een verschil kon aangetoond worden in de rekrutering tussen de diepe en oppervlakkige vezels van de m. multifidus bij geïnduceerde lage rugpijn. De resultaten van deze studie lagen in rechte lijn met de studie van Hodges et al. (2003).
Zij
onderzochten de spierrekruteringspatronen gedurende armbewegingen na pijn inductie. Er was geen uniform verschil te merken tussen activatie van de oppervlakkige en de diepe m. multifidus. In contrast met deze twee studies resulteerden MacDonald, Moseley & Hodges (2006) dat de timing van de diepe en de oppervlakkige vezels van de m. multifidus een vertraagde rekrutering vertoonden, voornamelijk in de diepe vezels. De hierboven aangehaalde literatuur toont aan dat de spieractiviteit van de m. multifidus beïnvloed wordt door pijn (Dickx et al., 2008), door het type van de oefening (Danneels et al., 2002), de duur van de symptomen (Danneels et al., 2002) en logischerwijs ook door de onderzochte populatie.
5.3.2.2
Veranderingen in timing
Bij een bewuste beweging wordt de activiteit van de rompmusculatuur gepland en worden de
spieren op voorhand gerekruteerd, dit
noemen we
het
‘feedforward’ systeem. Bij een onverwachte beweging zorgt dit controlesysteem voor een motorisch antwoord om deze belasting op te vangen. Ondanks het feit dat rugspierresponsen, als antwoord op een belasting van de wervelzuil, al frequent onderzocht zijn, blijft het onduidelijk of er verschillen bestaan tussen de diepe en oppervlakkige rugspieren bij personen met lage rugpijn. Ook blijft het onduidelijk of er veranderingen kunnen worden waargenomen tussen episodes van RLBP. Lumbale spierresponsen op wervelzuilbelasting verschillen tussen personen met en zonder een verleden van lage rugpijn (Macdonald, Moseley & Hodges, 2010).
21
LITERATUURONDERZOEK
Personen met lage rugpijn hebben tevens een tragere reactietijd van de paraspinale spieren (meer uitgesproken aan de pijnlijke zijde dan aan de nietpijnlijke zijde). Ook hebben de paraspinale spieren een verminderde amplitudo wat betreft de spierrespons (Magnusson, Aleksiev & Wilder, 1996). Deze amplitudo geeft de mate van spieractivering weer. Ondanks het feit dat de paraspinale spieren bij gezonde proefpersonen een kortere reactietijd hebben bij een voorspelbare belasting van de wervelzuil, heeft het voorspellen van de belastbaarheid geen effect op de reactietijd bij lage rugpijn (Leinonen et al., 2001). Wel moeten we voorzichtig omspringen met bovenstaande conclusie. Echter, op het moment van de studie hadden de proefpersonen een recurrente pijn episode, hierdoor kon het effect van pijn niet worden uitgesloten. Tevens werden de reactietijden gemeten met oppervlakte EMG, wat het moeilijk maakt om conclusies te trekken wat betreft de activiteit van de specifieke spieren. Macdonald et al. (2010) onderzochten de controle van de diepe en oppervlakkige m. multifidus bij personen met recurrente unilaterale lage rugpijn. Dit deden ze door een onverwacht gewicht te laten opvangen in een emmer, die los gelaten werd van op ooghoogte. Hierbij keken ze naar de activatie van de m. mulifidispieren. Daaruit konden ze concluderen dat het EMG (bij een plotselinge belasting van de wervelkolom) van de diepe m. multifidus gereduceerd is bij personen met een geschiedenis van recurrente unilaterale lage rugpijn in vergelijking met gezonde proefpersonen. Ook zagen ze dat de EMG van de diepe m. multifidus aan de voorafgaande pijnlijke zijde groter was dan aan de niet pijnlijke zijde bij voorspelbare belasting. Uit dezelfde studie bleek ook dat het EMG van de oppervlakkige m. multifidus, zowel voor de voorspelbare als voor de onvoorspelbare belasting van de wervelzuil, verschilde tussen de gezonde personen
en
de
personen
met
RLBP.
Een
vroegere
activatie
van
de
oppervlakkige m. multifidus is waarschijnlijk een poging om de gedaalde activiteit van de diepere vezels van de m. multifidus op te vangen. Deze veranderingen zijn vermoedelijk een poging om de controle over de wervelzuil te verhogen (gedaalde activiteit van de diepe m. multifidus), ook andere factoren zoals reflexinhibitie zouden een rol kunnen spelen.
22
LITERATUURONDERZOEK
Moseley et al. (2002) onderzochten de timing van de verschillende bundels van de
m.
multifidus
tijdens
vrijwillige
armbewegingen.
Daarbij
zagen
zij
veranderingen in spieractiviteit. Deze wijzigingen zijn voorgeprogrammeerd door het centraal zenuwstelsel (Marsden, Merton & Morton, 1981). Deze strategieën worden geïnitieerd vooraleer de beweging ter hoogte van de arm plaatsvindt om het lichaam voor te bereiden op een verstoring van het evenwicht. Deze veranderingen kunnen blijven bestaan, ook na het symptomatisch behandelen van de patiënten (Hodges & Richardson, 1996, 1998, 1999). Deze bevindingen suggereren dat de recruteringstrategieën van de rompmusculatuur niet spontaan verbeteren bij het oplossen van de symptomen.
5.3.2.3
Oorzaak van chroniciteit/recurrentie van lage rugpijn
De veranderingen bij lage rugpijn in de controle van de diepe rugmusculatuur werden besproken in de studies van Macdonald, Moseley en Hodges (2009) en Hides et al. (1994). Deze suggereren dat de veranderingen in de rugmusculatuur bij personen met lage rugpijn groter zijn bij de korte vezels en aan de zijde van de symptomen. Er werd reeds bewezen dat controle over beweging en over de stabiliteit een kritisch punt is voor het functioneren van de wervelkolom (Panjabi, 2003). Wilke, Wolf, Claes, Arend en Wiesend (1995) toonden aan dat de diepe rugmusculatuur
voor
2/3
instaat
voor
de
controle
van
de
lumbale
intersegmentale beweging. Dit toont aan dat controle van deze spieren samengaat met het spinale functioneren. Het aanhouden van de wijzigingen in functie van de musculatuur kan bij een episode van remissie van de lage rugklachten bij RLBP impliceren dat de aanhoudende gewijzigde belasting op de wervelkolomstructuren gedurende deze periode instaat voor het recidiverende karakter van de lag rugpijn. Longitudinale studies zijn vereist om deze stelling te bewijzen. Vertraagde activatie van de diepe rugmusculatuur en een verstoring in de volgorde van het activeren, wanneer lange vezels eerder geactiveerd worden dan de korte vezels, van de 23
LITERATUURONDERZOEK
musculatuur kan gemoduleerd worden door veranderingen op eender welk niveau van het motorische systeem. Dit kan gaan van het motoneuron tot de motorische planning. Verscheidene auteurs hebben de hypothese gesteld dat toegenomen belasting, hetzij door toegenomen paraspinale spieractiviteit (inclusief strategieën om de wervelkolom te beschermen) (Hodges & Moseley, 2003), hetzij door fysieke activiteit (Bousema, Verbunt, Seelen, Vlaeyen & Knottnerus, 2007) of door het aannemen
van
een
specifieke
houding
(Hasenbring,
Plaas,
Fischbein
&
Willburger, 2006) kan leiden tot het persisteren of het recidiveren van symptomen. Samengaand met eerder werk van Van Dieën et al. (2003) is het mogelijk dat de activiteit van de andere grote rugspieren toegenomen kan zijn bij
de
proefpersonen
als
een
component
van
een
alternatieve
beschermingsstrategie. De huidige bevindingen veronderstellen en bevestigen dat een alternatieve posturale strategie, en vervolgens veranderingen in controle van de diepe rugspieren, kan aangenomen worden bij sommige individuen die een opstoot van lage rugpijn kregen. Dit ondanks het feit dat de symptomen voorheen verminderd waren (Hodges & Richardson, 1999). Dergelijke wijzigingen in strategie veronderstellen aanhoudende problemen door veranderingen in de controle van de rugspieren. Deze wijzigingen ter hoogte van de spieren kunnen leiden tot veranderingen in de belasting ter hoogte van een gewricht en de dynamische eigenschappen van de wervelzuil (Hodges et al., 2008). Verder onderzoek is echter nodig om te bepalen of deze factoren de oorzaak kunnen zijn van veranderingen in de activatie van de m. multifidus. Interpretatie van bovenstaande bevindingen vereist bedenkingen betreffende enkele beperkingen. Een daarvan is of dat het inbrengen van intramusculaire naaldelektroden een effect heeft op de activiteit van de paraspinale spieren. Dit is tot op heden nog niet eenduidig aangetoond. Jacobson, Gabe en Brand (1995) hebben reeds aangetoond dat het inbrengen van intramusculaire elektroden de coördinatie niet wijzigt, dit is echter nog niet bewezen bij patiënten met lage rugpijn.
24
LITERATUURONDERZOEK
Een studie van Macdonald et al. (2009) toonde aan dat zelfs indien de patiënten pijnvrij zijn, en zich dus tussen twee episodes van lage rugpijn bevinden, de rugmusculatuur niet op dezelfde manier gebruikt zal worden als de gezonde proefpersonen. Deze bevindingen doen de mogelijkheid toenemen dat dit abnormaal patroon van spiercontrole, zelfs in afwezigheid van pijn, kan lijden tot een hogere graad van kwetsbaarheid. En zo dus ook tot een grotere kans op recurrentie. Hieruit kunnen we besluiten dat pijn en functionele prestaties niet de enige parameters mogen zijn waarvoor aandacht moet bestaan bij de revalidatie na een acute periode van lage rugpijn.
25
LITERATUURONDERZOEK
6 Besluit Er is reeds heel wat informatie voor handen in verband met de oorzaak en gevolgen van lage rugpijn. Toch blijven nog steeds een resem vragen op een antwoord wachten. Wat betreft de corticale representatie, en het effect van rugpijn hierop, is er enige eenduidigheid in de literatuur. Ook wat betreft het veranderen van bepaalde kenmerken van de m. multifidus ten gevolge van lage rugpijn is reeds heel wat verschenen. Zo zijn er tal van studies die een verandering in CSA, vetinfiltratie en vezelcompositie bij lage rugpijn aantonen. Daarnaast zien we een duidelijke bewijsvoering naar voor komen die een verminderde activatie van de diepe vezels van de m. multifidus aantonen bij patiënten met lage rugpijn. We zien een toegenomen activiteit van de oppervlakkige
musculatuur
en
een
verminderde
activiteit
van
de
diepe
stabiliserende musculatuur. Om dit nog verder te staven dienen nog extra studies uitgevoerd te worden. We moeten enige voorzichtigheid inbouwen bij de interpretatie van bepaalde gegevens. Zo is het tot op heden nog niet bewezen, bij patiënten met lage rugklachten, dat het inbrengen van intramusculaire naald electroden al dan niet een invloed heeft op de activiteit, timing of coördinatie van de paraspinale spieren. Daarnaast moeten we oog hebben voor de gehanteerde methode. Zo zien we vergelijking tussen studies die de activiteit meten van de m. multifidi bij enerzijds een stabiliserende functie en anderzijds bij een beweginggevende functie. Vergelijking van deze beide methoden is volgens ons niet representatief om conclusies te vormen. Naar verder onderzoek toe dient zeker het onderscheid tussen recurrente en chronische patiënten met lage rugklachten verder uitgediept te worden. In verband met de populatie bestaande uit personen met RLBP is er tot op heden nog een duidelijk tekort aan degelijke en stavende studies. Daarnaast bestaan er nog teveel onduidelijkheden omtrent de oorzaak van chronische/recurrente rugpijn en wat deze pijn effectief teweegbrengt op musculair vlak en naar de motorische controle toe.
26
LITERATUURONDERZOEK
Het opzet van dit onderzoeksproject rees uit de vaststelling dat er in de hedendaagse literatuur nog veel hiaten te vinden zijn omtrent de spieractivatie bij patiënten met RLBP.
Meer concreet is het doel van deze studie het
vergelijken van de spieractiviteit van de diepe en oppervlakkige vezels van de m. multifidus, de lumbale m. erector spinae en de sacrale vezels van de m. multifidus tussen gezonde personen en personen met RLBP. We zullen de spieractiviteit vergelijken tijdens het uitvoeren van een selectieve contractie van de m. multifidus, de pelvische controle test en dynamische ante- en retroflexie van de arm. De activiteit wordt gemeten aan de hand van oppervlakte- en naaldelektroden.
27
Deel 2 - Onderzoek
28
METHODOLOGIE
In dit tweede deel van de masterproef wordt eerst een uitgebreide beschrijving gegeven van de methodiek. Vervolgens worden de resultaten in kaart gebracht en worden deze getoetst aan de bevindingen uit de literatuur.
7 Onderzoeksvragen en hypothesen Naar aanleiding van de eerder beschreven tekortkomingen in de hedendaagse literatuur zullen wij met een klinische studie nagaan of er een verschil is in spieractiviteit tussen gezonde personen en personen die RLBP ervaren maar zich in een periode van remissie bevinden. Hierbij kijken we enerzijds of patiënten met RLBP in staat zijn om een selectieve contractie van de lumbale en sacrale vezels van de m. multifidi-musculatuur te leveren die van een zelfde kwaliteit is als bij gezonde personen. Bij deze contractie wordt er geen beweging geïnitieerd ter hoogte van de lage rug of het bekken. Deze beweging vindt plaats in een onbelaste toestand en vergt een zeer lokale beweging ter hoogte van de lage rug. In de literatuur werden reeds functionele veranderingen aangetoond ter hoogte van deze musculatuur bij lage rugpijn patiënten wanneer zij pijn hebben, alsook wanneer de patiënten zich in een pijnvrije periode bevinden. Uit de bestudeerde literatuur leiden we namelijk af dat de m. multifidus vaak in disfunctie treedt bij patiënten met RLBP of chronische lage rugpijn. Om deze reden onderzochten we de functie van de m. multifidus bij het selectief contraheren. Wij verwachten dat patiënten met RLBP een selectieve contractie zal kunnen leveren, maar dat deze contractie van inferieure kwaliteit zal zijn in vergelijking met de gezonde controlegroep. Anderzijds zullen we mogelijke verschillen onderzoeken bij het aanspreken van de m. multifidi en de m. erector spinae wanneer deze spieren een stabiliserende functie uitvoeren. Tijdens het uitvoeren van unilaterale armbewegingen werd hiervoor de activatie van de lumbale en sacrale vezels van de m. multifidus, en de lumbale m. erector spinae bestudeerd. Dit vraagt een puur stabiliserende werking van de lumbale paraspinale musculatuur. Uit de literatuur is immers gebleken dat de m. multifidus op een andere manier zal aangesproken worden tijdens het uitvoeren van functionele bewegingen bij patiënten met lage rug 29
METHODOLOGIE
klachten. Om deze reden veronderstellen wij dat de onrechtstreekse contractie van de diepe vezels van de m. multifidi en de lumbale m. erector spinae van inferieure kwaliteit zal zijn bij patiënten met recurrente lage rugpijn. Ten slotte zullen we nagaan of patiënten met RLBP disfuncties vertonen tijdens het aanspreken van de lumbale paraspinale spieren wanneer deze spieren een beweginggevende functie vervullen. De activatie van de laag lumbale rugspieren werd getest bij het actief kyfoseren en lordoseren van de lumbale wervelzuil. Daarnaast werd de kwaliteit van de bewegingsuitvoering geëvalueerd. Hierbij verwachten we dat de spieractiviteit van de musculatuur, behorend tot het lokaal stabiliserend spiersysteem, bij patiënten met RLBP verminderd zal zijn. Een mogelijke compensatie hiervan zou kunnen zijn dat de spieractiviteit van de spieren die tot het globale spiersysteem behoren bij personen met RLBP, tijdens een pijnvrije periode, is toegenomen in vergelijking met gezonde personen.
30
METHODOLOGIE
8 Methode 8.1 Proefpersonen De populatie van deze studie bestond uit twee groepen. Namelijk een groep patiënten die lijden aan aspecifieke RLBP tijdens een pijnvrije periode en een controlegroep bestaande uit gezonde proefpersonen zonder voorgeschiedenis van lage rugpijn. Het totaal aantal geteste proefpersonen bestond uit 15 gezonde proefpersonen en 10 patiënten met RLBP. Alle proefpersonen moesten aan volgende inclusiecriteria voldoen om in aanmerking te komen voor de patiëntengroep: − een leeftijd hebben tussen de 18 en 65 jaar, − geen voorgeschiedenis hebben van spinale chirurgie, spinale traumata of ernstige spinale deformiteiten, − niet lijden aan respiratoire, neurologische of circulatoire aandoeningen, − niet lijden aan orthopedische aandoening dewelke het uitvoeren van de gevraagde bewegingen limiteren, − geen pijn hebben op andere plaatsen in de wervelzuil en/of benen, − zwanger zijn of een recente zwangerschap (minder dan 1 jaar geleden) hebben doorgemaakt, − het voorafgaande jaar geen specifieke rompspiertraining gevolgd hebben met betrekking tot de motorische controle van de lage rugspieren. De patiëntengroep moest daarnaast lijden aan aspecifieke lage rugpijn dewelke: − voorkomt in verschillende recurrente episodes (wederkerende episodes van spinale pijn gedurende minimum 6 maand, waarbij een episode minimum 24u duurt en gevolgd wordt door een pijnvrije episode van minimum 1 maand) − van die ernst is dat de dagelijkse bezigheden in het verleden werden verstoord en er reeds een medische consultatie voor plaats vond.
31
METHODOLOGIE
De proefpersonen werden gerekruteerd via het lanceren van oproepen en advertenties dewelke verspreid werden onder de studenten, het personeel van de
UGent,
en
de
website
van
patiëntenverenigingen.
Tevens
werden
proefpersonen gerekruteerd via mondelinge rondvraag bij vrienden, familie en kennissen van de onderzoekers. De proefpersonen kregen een rekruteringsbrief toegestuurd via email (bijlage 1) waarin voornamelijk uitleg werd gegeven over de studie en een oproep tot deelname werd gedaan.
8.2 Procedure De deelname bestond uit een éénmalig testmoment dewelke plaats vond op de campus van de vakgroep Revalidatiewetenschappen en Kinesitherapie van de Universiteit Gent, De Pintelaan 185, 9000 Gent. Vooraleer de testprocedure werd uitgevoerd, werd de proefpersoon gevraagd een informatiebrochure door te nemen dewelke een schriftelijke beschrijving omvatte van het doel van de studie, het verloop van de studie, de risico’s, onkosten, vergoedingen, en vertrouwelijkheid van informatie (bijlage 2). Na het lezen van de informatiebrochure diende de proefpersoon het ‘informed consent’ te ondertekenen als bewijs van akkoord tot studiedeelname (bijlage 2). De informatiebrochure, het informed consent en het volledige studieprotocol werden goedgekeurd door de commissie ‘medische ethiek’ van het UZ/UGent. Vervolgens werden demografische gegevens verzameld aan de hand van een zelf opgestelde vragenlijst (bijlage 3) en werden lengte en gewicht gemeten door de onderzoekers. De lichaamshouding werd in zit en in stand geëvalueerd door één van de onderzoekers met behulp van de ‘clinical posture assessment score sheet’ (Hodges, 2011) (bijlage 4). Hierna werden de anatomische referentiepunten gepalpeerd en gemarkeerd aan de hand van een dermatografisch potlood, en werd de huid voorbereid in functie van de elektromyografische (EMG) metingen. Ter hoogte van de plaatsen waar de oppervlakte-elektroden zouden aangebracht worden, werd de huid eerst onthaard, vervolgens werden de dode huidcellen verwijderd door de huid te scrubben met behulp van een kompres in combinatie met Hibiscrub® (Mölnycke 32
METHODOLOGIE
Health Care, Gothenburg, Sweden), en tot slot werd de huid ontvet met behulp van Hibitane plus® (Mölnlycke Health Care Ltd., Manchester, UK). Een goede huidvoorbereiding zorgt voor een goede geleidbaarheid van de elektrische impulsen tussen de huid en de oppervlakte-elektroden. De locatie waar de naald-elektroden zouden geplaatst worden werd steriel en vetvrij gemaakt met steriele kompressen en Hibitane plus®. Een arts in de fysische geneeskunde en revalidatie plaatste, onder begeleiding van echografie, vier intramusculaire naald-elektroden bilateraal in de diepe (figuur 3a) en in de oppervlakkige vezels (figuur 3b)van de lumbale multifidus.
Fig 3. Plaatsing van de intramusculaire naald elektroden in diepe (a) en oppervlakkige (b) vezels. (Moseley et al., 2002)
Oppervlakte-elektroden werden unilateraal op de rechter buikspieren (m. obliquus externus, m. obliquus internus en m. rectus abdominis) geplaatst. Een unilaterale aardingselektrode werd op de linker spina iliaca anterior superior (SIAS)
gekleefd.
Dorsaal
werden
er
bilateraal
oppervlakte-elektroden
aangebracht ter hoogte van de sacrale m. multifidi, de thoracale en lumbale m. erector spinae en de m. latissimus dorsi. De elektroden werden verbonden met het meettoestel, hetgeen op zijn beurt verbonden was met een draadloze ontvanger en een laptop. Vervolgens werden de EMG-signalen gecontroleerd.
33
METHODOLOGIE
EMG laat toe om de elektrische activiteit ter hoogte van de musculatuur te registreren tijdens het uitvoeren van welbepaalde oefeningen. Na
deze
controle
werden
de
proefpersonen
gevraagd
om
een
reeks
lichaamsbewegingen uit te voeren, met name het selectief opspannen van de m. multifidus, de pelvische controle test, een opeenvolging van snelle dynamische rompflexie en –extensie bewegingen, een opeenvolging van snelle dynamische ante- en retroflexiebewegingen van de schouder, een opeenvolging van snelle dynamische ante- en retroversie bewegingen van een gestrekt been, een isometrische adductie beweging tegen weerstand, 45° rompextensie vanuit buiklig op de hoekbank en 45° heupextensie uitgevoerd op de hoekbank. De verschillende lichaamsbewegingen werden telkens in deze volgorde uitgevoerd en de uitvoering van de oefeningen werd telkens geregistreerd via een camera opstelling. Na het uitvoeren van de lichaamsbewegingen werd de proefpersoon gevraag om drie maal een maximale vrijwillige contractie (MVC, ‘Maximal Voluntary Contraction’) te leveren van de spieren waarvan de spieractiviteit geregistreerd werden tijdens de bovenstaande beschreven bewegingen. Deze bewegingen werden uitgevoerd tegen maximale weerstand van de tester. Hierdoor verliepen deze bewegingen volledig isometrisch. Hierna werden de oppervlakte- en naaldelektroden verwijderd, de huidinserties ontsmet met Hibitane plus® , en kleefresten verwijderd met behulp van ether. De naald-elektroden werden na verwijdering gecontroleerd om er zeker van te zijn dat er geen restanten achterbleven in het lichaam van de proefpersonen. Vooraleer de proefpersoon vertrok, werd deze geïnstrueerd om contact op te nemen met de onderzoekers indien er zich in de eerstvolgende dagen complicaties (roodheid, stramheid, pijn,…) zouden voordoen ter hoogte van de insertieplaatsen.
34
METHODOLOGIE
8.3 EMG 8.3.1
Fine-wire elektroden
Via het gebruik van naaldelektroden werd de spieractiviteit van de diepe vezels van de m. multifidi geregistreerd ter hoogte van de 4e lumbale wervel. De fysisch geneesheer bracht bilateraal met behulp van een concentrische naald de intramusculaire elektroden in ter hoogte van het mediale deel van de diepe spierbundel van de m. multifidus (gepaarde haak, 50mm x 25 ga (0,51mm), lengte 5” (125mm), Carefusion, Middleton, USA) en ter hoogte van het laterale deel van de oppervlakkige spierbundel van de m. multifidus (gepaarde haak, 30mm x 27 ga (0.41mm), lengte 5” (125mm), CareFusion, Middleton, USA). Na de plaatsing van de naald-elektroden werden de uiteinden van de elektroden tweemaal met tape (Leukoplast pro LF®, 1,25cm x 5m, BSN Medical S.A.S, France) gefixeerd op het lichaam. Tussen de twee fixaties plaatste men de finewire elektroden in een vrije lus, zodat er geen tractie op de draadjes kon komen (fig. 4.). Fig. 4. Plaatsing fine-wire elektroden ter hoogte van L4
35
METHODOLOGIE
8.3.2
Oppervlakte elektroden
De ventrale oppervlakte-elektroden werden gepositioneerd met de proefpersoon in ruglig op de behandeltafel. De oppervlakkige kleefelektroden (Noraxon dual electrodes, Noraxon, Arizona, USA) werden ventraal unilateraal aangebracht op de rechter lichaamszijde. Dit met name op de spierbuik van de m. rectus abdominis ter hoogte van de navel. Om de activiteit van de m. obliquus externus te capteren werd de oppervlakte elektrode gepositioneerd lateraal van de m. rectus abdominis, net onder de ribbenboog parallel met de linea alba op een denkbeeldige lijn richting het os pubis. Een derde elektrode werd gekleefd mediaal van de SIAS net boven het ligamentum inguinale. Dit om de activiteit van de m. obliquus internus te capteren. Een aardingselektrode (Ambu Blue Sensor P, Ballerup, Denmark) werd aangebracht aan de contralaterale zijde ter hoogte van de SIAS. Om de dorsale kleefelektroden correct te positioneren nam de proefpersoon in buiklig plaats op de behandeltafel. De dorsale oppervlakte-elektroden werden bilateraal
aangebracht
op
de
sacrale
m.
multifidi
(evenwijdig
met
de
wervelkolom en parallel met de verzelrichting van de spier), de thoracale m. erector spinae (2.5 cm lateraal van de processus spinosus van T9, op de globale spierbuik van de m. longissimus thoracis en de m. iliocostalis thoracis), de lumbale bundel van de m. erector spinae (ter hoogte van L4 volgens het verloop van de spiervezelrichting, net lateraal van een denkbeeldige lijn tussen de processus spinosus van L1 en de SIPS (Spina Iliaca Posterior Superior)), en de m. latissimus dorsi (op de laterale boord van de spier, op een denkbeeldige lijn tussen de angulus inferior van de scapula en het sacrum, net onder de angulus inferior ter hoogte van T8) (fig. 5).
36
METHODOLOGIE
Fig. 5. Plaatsing ventrale en dorsale oppervlakte elektroden.
37
METHODOLOGIE
8.3.3
EMG registratie
De naaldelektroden werden via hun uiteinden verbonden met fine-wire adapters via een veersysteem (Floating fine-wire adapter, 2 per spier, Noraxon, Arizona, USA)
(fig.
6).
De
oppervlakte
elektroden
werden
verbonden
via
een
klemsysteem. De elektrische impulsen, uitgaande van de fine-wire adapters, werden via pre-amplified lead wires (Noraxon, Arizona, USA) doorgegeven naar het meettoestel (TeleMyo 2400 T G2 Telemetry System, Noraxon, Arizona, USA). Het meettoestel was op zijn beurt draadloos verbonden met een ontvangtoestel (Noraxon Telemyo
mini-reciever)
dewelke
geconnecteerd werd
via
USB-
connectie met een laptop. De EMG-signalen werden op de laptop real-time gevisualiseerd
en
geregistreerd
aan
de
hand
van
een
bijhorend
softwareprogramma (MR-XP 1.07 Master edition, Noraxon, Arizona, USA). Fig. 6. Plaatsing fine-wire elektroden ter hoogte van L4, verbinding met een veersystem.
38
METHODOLOGIE
8.3.4
Maximum Voluntary Contraction (MVC)
Voor elke spier waarvan EMG registratie plaats vond werd drie maal een isometrische MVC gevraagd gedurende 4 seconden. Tussen de herhalingen vond er een rustpauze van 30 seconden plaats om volledige recuperatie toe te laten. Om een isometrische contractie te verzekeren werd manuele weerstand geboden door de onderzoeker(s). Om te verzekeren dat de geleverde spierarbeid maximaal
was
werd
de
proefpersoon
tijdens
de
uitvoering
verbaal
aangemoedigd door de onderzoeker. Alvorens de registratie van de MVCwaarden aan te vatten vond een submaximale oefenpoging plaats, dit om de correctheid van de bewegingsuitvoering te verifiëren. Via het gebruik van de MVC-waarden kan men de amplitudes van het EMGsignaal normaliseren (Danneels et al., 2001; Stevens et al., 2006). Normalisatie van de EMG waarden ten opzichte van het maximale EMG amplitudo laat toe interindividueel te vergelijken (Arokoski et al., 1999). Het EMG amplitudo werd in deze studie per spier genormaliseerd tegen de gemiddelde waarde van de drie MVC-waarden van diezelfde spier. De MVC’s van de rugspieren werden geleverd door een rompextensie uit te voeren vanuit voorlig op de behandeltafel (Dickx et al., 2010; Stevens et al., 2006). Het hoofd werd in neutrale positie gepositioneerd en beide handen werden naast het lichaam geplaatst. Manuele weerstand werd aangebracht ter hoogte van het posterieure aspect van beide scapulae (fig. 7). De benen werden gefixeerd door een manuele weerstand toe te dienen net boven beide malleoli. De MVC van de linker en rechter m. latissimus dorsi werden uitgevoerd met de proefpersoon in voorlig op de behandeltafel, en met de armen in maximale endorotatie gehouden. De proefpersoon werd gevraagd een maximale retroflexie uit te voeren met de te testen arm (Dickx et al., 2010b). Hierbij werd een manuele weerstand net proximaal van de elleboog en pols gegeven, zodat de contractie isometrisch verliep (fig. 8). De linker en rechter zijde werden achtereenvolgens getest.
39
METHODOLOGIE
Fig. 7 en 8. MVC rompextensoren en latissimus dorsi.
De MVC van de m. rectus abdominis (fig. 11) werd afgenomen in ruglig op de behandeltafel. De proefpersoon werd gevraagd zijn romp van de tafel te heffen via een maximale contractie. Dit werd verhinderd door een manuele weerstand, bilateraal gegeven ter hoogte van de schouders, zodat dat de contractie volledig isometrisch verliep. De benen werden manueel gefixeerd net proximaal van de malleoli. Voor de MVC van de m. obliquus externus (fig. 9) en m. obliquus internus (fig. 10) diende de uitgangshouding van de proefpersoon niet gewijzigd te worden. Bij het bepalen van de MVC van de m. obliquus externus werd een gecombineerde flexie-rotatiebeweging gevraagd, waarbij manuele weerstand werd gegeven ter hoogte van de homolaterale schouder. Voor de m. obliquus internus werd dezelfde beweging gevraagd, maar vond de manuele weerstand plaats ter hoogte van de heterolaterale schouder.
40
METHODOLOGIE
Fig. 9, 10 en 11. MVC OE, OI en RA.
41
METHODOLOGIE
8.4 Lichaamsbewegingen 8.4.1
Selectief opspannen van de lumbale m. multifidi
De proefpersoon nam in buiklig plaats op de behandeltafel met de armen ontspannen naast het lichaam. Vooraleer te starten met de gevraagde beweging werd er duidelijk uitgelegd aan de proefpersoon wat van hem/haar verwacht werd en werd door de therapeut nagegaan of de proefpersoon dit begrepen had. De proefpersoon werd gevraagd om de lumbale m. multifidi gradueel op te spannen door zich in te beelden dat men de rug hol maakt zonder dat er daadwerkelijke beweging plaats vond ter hoogte van de lumbale wervelzuil. De lumbale m. multifidi van de proefpersoon werd bilateraal gepalpeerd, lateraal van de processus spinosus ter hoogte van de 4e en de 5e lumbale wervel door de onderzoeker. Naast de instructies diende de onderzoeker een lichte druk toe via de vingertoppen, hierdoor voelde de proefpersoon aan, wanneer men de m. multifidi contraheerde zoals geïnstrueerd, dat deze spieren tegen de vingers van de onderzoeker aan drukte. De onderzoeker kreeg via de palpatie feedback over het al dan niet contraheren van de m. multifidi en over de kwaliteit van de contractie. Alvorens te starten werd de contractie eerst drie maal ingeoefend met feedback van de onderzoeker. Vervolgens werd de EMG activiteit geregistreerd tijdens enerzijds, vijf korte selectieve contracties van 3 seconden, en anderzijds tijdens vijf selectieve contracties die gedurende 10 seconden werden aangehouden. Tijdens deze selectieve contracties diende de proefpersoon een normaal ademhalingspatroon aan te houden. De onderzoeker palpeerde de spierbuik tijdens het selectief opspannen van de spier. Deze palpatie was zacht, maar toch doortastend in de spiermassa en diende zowel als facilitatie, alsook ter controle op de correctheid van de contractie. De kwaliteit van de contracties werd geëvalueerd aan de hand van vijf criteria, m.n. de kwaliteit van de contractie, de symmetrie van de contractie, de aanwezigheid van substitutiestrategieën, de ademhaling tijdens contractie en de mogelijkheid om de contractie gedurende 3 en 10 seconden aan te houden.
42
METHODOLOGIE
Deze reeds opgesomde criteria werden geëvalueerd via een evaluatieformulier (bijlage 5). Een optimale score op deze test is het behalen van 10. Hoe beter de uitgevoerde bewegingen, rekening houdend met de criteria, hoe hoger de behaalde score.
8.4.2
Pelvische controle beweging
De proefpersoon nam voor de uitvoering van deze beweging een actieve, maar natuurlijke zithouding aan (fig. 12). De voeten werden op schouderbreedte geplaatst en de handen ontspannen op de dijen. De zithoogte werd berekend als 110% van de fibulalengte van de proefpersoon. Een laptop werd op ooghoogte van de
proefpersoon gepositioneerd. Er werd gevraagd
om het eerste
videofragment zeer aandachtig te bekijken. Op dit videofragment was te zien hoe een persoon de pelvische controle beweging uitvoert. Deze beweging is een vloeiende, maar trage beweging van zowel het bekken als de lumbale wervelzuil en dit zonder dat er beweging plaatsvindt ter hoogte van het thoracolumbale wervelzuil. De beweging vindt plaats in het sagittale vlak en bestaat uit een voorwaartse
bekkenkanteling
dewelke
gepaard
gaat
met
een
lumbale
lordosering. Vervolgens wordt het bekken in posterieure richting bewogen waardoor de lumbale wervelzuil afvlakt. Een ideale uitvoering van deze beweging wordt gekenmerkt door een vloeiend voorwaartse en achterwaartse rotatie van het bekken en de lumbale wervelzuil, met een minimale beweging ter hoogte van
de
thoracolumbale
overgang
en
een
minimale
activatie
van
de
thoracolumbale lange m. erector spinae. Daarnaast diende de proefpersoon tijdens de uitvoering een normaal ademhalingspatroon aan te houden. Vervolgens werd de proefpersoon gevraagd om het videofragment nogmaals te herbekijken en om gelijktijdig met de persoon op het videofragment de pelvische control bewegingen uit te voeren. Naast de EMG meting werd de uitvoering van de bewegingen door de proefpersoon geëvalueerd door de onderzoeker. Na het uitvoeren van tien herhalingen werd de meting stop gezet en kreeg de persoon gedurende twee minuten feedback door de onderzoeker over de kwaliteit van de beweging, met als doel de pelvische controle beweging te optimaliseren. Vaak voorkomende
fouten
waren
gekenmerkt
door
overdreven
thoracolumbale
beweging, en onmogelijkheid om de beweging van de lumbale wervelzuil te 43
METHODOLOGIE
dissociëren met deze van de thoracolumbale overgang. Verder werden een overdreven activatie van de lange m. erector spinae of van de m. obliquus externus abdominis, een prominente lordosering op een specifiek lumbaal segment,
een
krampachtige
of
schokkerige
ongecoördineerde
bewegingsuitvoering geobserveerd. Vaak had de proefpersoon ook de neiging om kracht te zetten op zijn onderste ledematen of zijn/haar heupmusculatuur overmatig te activeren. Na dit feedbackmoment werd het videofragment voor een derde maal afgespeeld en trachtte de proefpersoon simultaan de beweging van op het beeldmateriaal zo goed mogelijk na te bootsen. De uitvoeringskwaliteit van de pelvische controle bewegingen in zit werd voor en na de feedback geëvalueerd aan de hand van een evaluatieformulier (bijlage 6). Dit scoreformulier evalueert vijf criteria, met name de kwaliteit van de bekkenbewegingen, voorkeursrichting,
de het
controle aantal
van
de
herhalingen
aangrenzende
van
goede
regio’s,
kwaliteit
en
de het
ademhalingspatroon tijdens de beweging. Ook dit evaluatieformulier hanteert dezelfde score als het hierboven vermeldde evaluatieformulier. Een score van 10 betekent een goed uitgevoerde test. Hoe lager de score, hoe minder adequaat en correct de gevraagde bewegingen uitgevoerd werden gedurende de test. Fig. 12. Pelvische controle-test, voorwaartse en achterwaartse bekkenrotatie
44
METHODOLOGIE
Dezelfde beweging werd uitgevoerd in handen en knieënstand (fig. 13). Hierbij werden de handen op schouderbreedte geplaatst en de knieën op heupbreedte. Het hoofd werd in neutrale houding gehouden. De proefpersoon kreeg als instructie dezelfde beweging uit te voeren als in zit. Hierbij werden eerst drie herhalingen uitgevoerd om de beweging in te oefenen, vervolgens werden tien herhalingen uitgevoerd met registratie van de EMG-activiteit. De kwaliteit van de beweging werd beoordeeld via hetzelfde evaluatieformulier als in zit. Fig. 13. Pelvische controle in handen en knieënstand.
45
METHODOLOGIE
8.4.3
Dynamische romp flexie en extensie in stand
De proefpersoon nam plaats in stand tussen twee licht elastische koorden (fig. 14).
Die
gaven
de
proefpersoon
de
nodige
tactiele
feedback
van
het
bewegingseinde, i.e. 15 cm voorwaarts en 15 cm achterwaarts vanaf het acromiondak. Vanuit deze positie werd de proefpersoon geïnstrueerd om de romp voorwaarts (rompflexie) en achterwaarts (rompextensie) te bewegen. De beweging diende vooral ter hoogte van de lumbale wervelzuil te gebeuren, en niet ter hoogte van het bekken. Een in de hoogte verstelbare tafel werd tegen de SIAS geplaatst en zorgde voor tactiele feedback. De proefpersoon werd gevaagd de SIAS tegen de tafel te houden tijdens het uitvoeren van de rompbewegingen. De snelheid van de bewegingsuitvoering werd aangegeven door een metronoom ingesteld op 88 Hz. Tijdens elk signaal van de metronoom diende de proefpersoon één van beide elastische koorden aan te raken. Eén herhaling bestond
uit
een
oefenherhalingen bewegingsritme.
voor-
en
uitgevoerd, Nadien
achterwaartse zodat
werden
de
tien
beweging.
patiënt
kon
herhalingen
Er
werden
wennen
voor
aan
vijf het
EMG-registratie
uitgevoerd. Fig. 14. Dynamische romp flexie en extensie.
46
METHODOLOGIE
8.4.4
Dynamische schouder ante- en retroflexie
De proefpersoon nam plaats in stand met de voeten op heupbreedte. De arm die de beweging zou uitvoeren werd in neutrale positie tot 90° anteflexie geheven, en dit met de hand in een gebalde vuist. De arm werd ter hoogte van de pols tussen twee elastische koorden geplaatst (fig. 15). Eén elastisch koord hing 15 centimeter boven de interphalangeale ruimte tussen de middelvinger en de ringvinger, en de andere 15 centimeter eronder. De proefpersoon bewoog de arm naar ante- en retroflexie totdat hij/zij het koord raakte. Er werd gebruik gemaakt van een metronoom om de bewegingssnelheid aan te geven, i.e. 200 Hz in elke richting. Op ieder signaal diende de proefpersoon een van de twee gespannen koorden te raken. Er werden eerst vijf oefenherhalingen uitgevoerd, zodat de proefpersoon gewoon kon worden aan het tempo van de beweging. Nadien werden tien herhalingen voor EMG-registratie uitgevoerd. Hierbij werd één ante- en één retroflexie beweging aanzien als één herhaling. Deze oefening werd zowel met de linker als met de rechter arm uitgevoerd. Fig. 15. Dynamische schouder ante- en retroflexie.
47
METHODOLOGIE
8.4.5
Dynamische heup ante- en retroflexie
De proefpersoon nam met één voet plaats op een verhoog van 15 cm. Het andere been werd afhangend gehouden met het bekken in een neutrale stand. Er werden opnieuw twee licht elastische koorden gehangen op een afstand van 15 cm, zowel anterieur als posterieur van de mediale malleolus van de voet op het verhoog. De proefpersoon diende een ante- en retroflexie beweging uit te voeren met het niet ondersteunde been tot aan de elastische koorden (fig. 16). Een metronoom gaf het bewegingsritme aan. De frequentie werd ingesteld op 132
Hz.
Telkens
wanneer
de
metronoom
een
signaal
gaf,
diende
de
proefpersoon een van de twee elastische koorden te raken. Er werd opnieuw gebruik gemaakt van vijf oefenherhalingen om nadien tien herhalingen uit te voeren voor EMG-registratie. Fig. 16. Dynamische heup ante- en retroflexie.
48
METHODOLOGIE
8.4.6
Isometrische adductie armen
Deze oefening vond plaats in stand, waarbij de voeten op heupbreedte geplaatst werden en beide armen gestrekt voor het bekken werden gehouden. De persoon hield een Load Cell (S Beam Load Cell, Futek, California, USA) vast met beide handen (fig.
17).
Dit toestel registreerde
de
kracht geleverd door de
proefpersoon wanneer deze een abductie of adductie uitvoert. De druk geleverd op het handvat werd geregistreerd en weergegeven op het digitale scherm. De proefpersoon werd gevraagd om zo hard mogelijk zijn beide armen naar elkaar toe te duwen, dus een adductie uit te voeren van de armen. Hierbij mochten de ellebogen niet geplooid worden (i.e. isometrische adductie van de armen). Hiertoe
kreeg de
proefpersoon
drie
herhalingen om de
best maximale
krachtproductie te verkrijgen. Hiervan werd het gemiddelde berekend. Op basis van de gemiddelde MVC-waarde werden de doelkracht waarden voor tijdens de EMG registratie bepaald, i.e. 10 %, 20%, 30%, 40% en 50% van de MVC. De proefpersoon diende tijdens de EMG registratie elk doelpercentage te bereiken en deze 5 seconden aan te houden. Er vonden twee herhalingen per berekende waarde plaats, en tussen elke herhaling werd een rustpauze van 5 seconden ingelast. Fig. 17. Isometrische adductie armen.
49
METHODOLOGIE
8.4.7
Dynamische rompextensie in buiklig
Bij deze oefening werd de proefpersoon gevraagd om in buiklig op een hoekbank plaats te nemen. Hierbij maakte de hoekbank een hoek van 45° met de horizontale, en werd de romp geplaatst op het afhellende gedeelte van de bank en de benen op het horizontale gedeelte. De benen werden gefixeerd via de fixeerrol van de hoektafel. Een licht elastische koord werd op een hoogte gehangen waarbij 0° rompextensie bereikt werd. De proefpersoon werd geïnstrueerd om de romp te extenderen tot men de feedback van het koord voelde (fig. 18). Eén bewegingsherhaling bestond uit drie fasen, namelijk een concentrische (opwaartse), een isometrische (extensie tegen koord aanhouden), en een excentrische (neerwaartse) fase. Tijdens de concentrische fase diende de proefpersoon de romp te strekken tot de horizontale in 2 seconden. Vervolgens werd deze contractie 5 seconden isometrisch aangehouden, om uiteindelijk tijdens de excentrische fase in 2 seconden terug te zakken naar de rustpositie. Elke fase werd getimed en verbaal aangegeven aan de proefpersoon door de onderzoeker. Er werden twee oefenherhalingen uitgevoerd, om vervolgens drie herhalingen uit te voeren voor registratie van de EMG-signalen. Tussen deze herhalingen vond een rustpauze van 10 seconden plaats.
Fig. 18. Dynamische rompextensie in buiklig.
50
METHODOLOGIE
8.4.8
Dynamische heupextensie in buiklig
Bij de dynamische heupextensie werd aan de proefpersoon gevraagd in buiklig plaats te nemen op een hoekbank. Daar bij de vorige opstelling de romp afhangend lag op de hoekbank, zijn het hier de benen die op het afhangende gedeelte gepositioneerd worden (i.e. 45° heup flexie) en de romp die op het horizontale gedeelte geplaatst wordt. De proefpersoon werd toegelaten om de romp te fixeren via het vastnemen van de hoekband met zijn handen. Een licht elastische koord werd gespannen op een hoogte waarbij men 0° heupextensie zou bekomen (fig. 19). Eén herhaling bestond uit drie fases, namelijk een eerste fase tijdens dewelke een concentrische (opwaartse fase) heup extensie tot aan de horizontale plaats vond, een tweede fase waarbij de horizontale extensie 5 seconden isometrisch werd aangehouden, en een derde fase dewelke bestond uit het concentrisch (neerwaartse fase) laten zaken van de benen tot de startuithouding van 45° heupflexie. Zowel de concentrische, als de excentrische fase diende uitgevoerd te worden in exact 2 seconden. Deze oefening werd uitgevoerd volgens hetzelfde principe als beschreven oefening in 2.4.7.
Fig. 19. Dynamische heupextensie in buiklig.
51
METHODOLOGIE
Deze volledig uitgewerkte procedure kadert in het post-doctoraal onderzoek van Dr. Jessica Van Oosterwijck. De onderzoeksvraag van deze masterproef is of de paraspinale spieren van patiënten met RLBP in een pijnvrije periode op dezelfde manier geactiveerd worden als bij gezonde personen tijdens een lokale selectieve contractie zonder beweging ter hoogte van de lage rug, tijdens beweging van de lage rugregio en wanneer deze spieren een stabiliserende functie vervullen. Enkel de resultaten van de diepe en oppervlakkige m. multifidus, de lumbale m. erector spinae en de sacrale vezels van de m. multifidus tijdens het selectief opspannen van de m. multifidus, de pelvische controle test en het dynamisch op en neer bewegen van de arm worden in deze studie geïncludeerd.
52
METHODOLOGIE
9 Gegevensverwerking 9.1 Dataverwerking De ruwe data verkregen tijdens het registeren van de signalen bij de bovenstaande testen werden verwerkt met het software programma Noraxon MyoResearch v2.11 (Noraxon USA, Inc., Scottsdale, AZ). De signalen werden hiermee gekwantificeerd en uitgedrukt in microvolt (µV). Vooreerst
werden
de
markers,
geplaatst
tijdens
de
test
momenten,
gecontroleerd. Dit werd gedaan aan de hand van de notities die werden genomen tijdens het testen en het beschikbare videomateriaal. Bij de selectieve contractie (gedurende 3 seconden) van de m. multifidi werden de markers geplaatst op het moment dat een goede contractie voelbaar was door de controlerende therapeut. Deze markers werden geplaatst tijdens de testprocedure. De bewegingen uitgevoerd tijdens de pelvische controletest werden opgesplitst in twee fases; namelijk een eerste fase waarbij de maximale hyperlordose, met het bekken in anteversie, bereikt werd en een tweede fase waarbij de maximale hyperkyfose, met het bekken in retroversie, bereikt werd. Deze opsplitsing gebeurde op basis van het videomateriaal. Er werden van iedere fase 10 correcte en opeenvolgende herhalingen geselecteerd. Tijdens de dynamische armbewegingen werden de markers gepositioneerd op basis van het verkregen videomateriaal. Hier werd de eerste marker geplaatst op het einde van de opwaartse beweging en de tweede marker op het einde van de neerwaartse beweging. Ook bij deze bewegingen werden telkens tien succesvolle herhalingen geanalyseerd. De markers bij de uitvoering van de MVC’s werden geplaatst op het moment van maximale contractie. Dit werd geregistreerd door de onderzoeker die maximale weerstand diende te geven bij het uitvoeren van de beweging. De absolute data werden bepaald door een interval te nemen van 3000 milliseconden na de marker.
53
METHODOLOGIE
Na de controle van de markers werden de ruwe data gefilterd. Vooreerst werd het ECG-signaal bij elke proefpersoon er uit gefilterd. Deze gegevens werden nadien gefilterd (IIR, highpass, 50Hz), gerectificeerd en gesmooth (RMS, 100ms). Deze gegevensverwerking leverde per spier absolute waarden op voor de uitgevoerde
oefeningen.
Deze
data
werden
geïmporteerd
in
een
gemeenschappelijk excel-bestand. Zo verkregen we een gemeenschappelijk excel-bestand met alle verkregen data. Hier werden alle data genormaliseerd. Dit betekend dat voor elk individu de verkregen data uitgedrukt werd als een percentage van hun geleverde MVC voor de gerelateerde spier. Nadien werden de genormaliseerde data gekopieerd in een apart excel-bestand. Hierbij werd er een database opgebouwd met enkel de gemiddelde waarden van de activiteit per spier bij elke oefening per proefpersoon. Zo kon de statistische verwerking op een vlotte manier aangevat worden.
54
METHODOLOGIE
9.2 Statistische verwerking
De data werden statistisch verwerkt met het softwareprogramma IBM ‘Statistical Package for Social Sciences’ (SPSS) versie 21.0 (IBM, New York, USA) voor windows. In deze studie werd er gebruik gemaakt van een statistische significantie grens van p≤0.05. Voor de berekeningen van de significantie werd een 95%betrouwbaarheidsinterval gehanteerd. Verder werden de gemiddelden en de standaard deviaties gebruikt om de data te karakteriseren. Vooreerst werd de beschrijvende statistiek uitgevoerd op de gegevens van de beide steekproeven. Hierbij werden de minima (min.), maxima (max.), gemiddelden (G) en standaarddeviaties (SD) berekend van de kwantitatieve variabelen. Voor de kwalitatieve variabelen zoals geslacht, het al dan niet uitoefenen van sport en de hand- en voetvoorkeur werden frequenties en percentages berekend. Na de beschrijvende statistiek werd er na gegaan of de data al dan niet normaal verdeel waren. Dit werd onderzocht aan de hand van de ‘Kolmogorov-Smirnov’ test. Met betrekking tot de normaliteit van de demografische gegevens, zowel bij de gezonde controlegroep als bij de groep met recurrente lage rugpijn, zien we dat de gegevens normaal verdeeld (p≥.05) waren. Ook de genormaliseerde EMG waarden waren normaal verdeeld in beide groepen (p›.05)Hierdoor werd er besloten om de analyses van deze gegevens met parametrische testen uit te voeren. De kwalitatieve data werden op niet-parametrische wijze verwerkt. Om na te gaan of beide groepen al dan niet significant van elkaar verschilden bij aanvang van de studie werd een ‘niet-gepaarde Student’s T-test’ van de demografische gegevens, zoals leeftijd (jaren), gewicht (kg), lengte (m), BMI en aantal uur sport per week uitvoering.
55
METHODOLOGIE
De kwalitatieve variabelen van de twee groepen zoals geslacht, sport, hand- en voetdominantie werden met elkaar vergeleken door middel van de ‘Fisher’s exact test’. De scores op de uitvoering van het selectief opspannen van de m. multifidi en de pelvische controle beweging werden vergeleken tussen de gezonde controle groep en de groep met RLBP. De scores op de uitvoering van de pelvische controle test waren normaal verdeeld voor beide groepen en werden vergeleken aan de hand van de ‘niet-gepaarde Student’s T-test’. De scores op de uitvoering van het selectief contraheren van de m. multifidi waren normaal verdeeld voor de patiëntengroep, doch niet normaal verdeeld voor de gezonde controle groep. Door deze tegengestelde normaliteit kiezen we voor het laagste niveau, dus voor niet-parametrische testen, en werden de scores vergeleken tussen beide groepen aan de hand van de ‘Mann-Whitney U-test’. Voor de analyse van de onderzoeksvraag werd er gewerkt met een model om eventuele verschillen in de spierrekrutering tussen de controlepersonen en de RLBP-patiënten te objectiveren. Via analyses met ‘lineare mixed models’ (kwalitatieve factoren: groep (gezonde controlepersonen en RLBP-patiënten), spieren (diepe m. multifidus, oppervlakkige m. multifidus, sacrale vezels m. multifidus S2 en lumbale m. erector spinae L4), lichaamszijde (linker en rechter spier), fase in geval van pelvische controle beweging (anteversie en retroversie) en de armbeweging (opwaarts en neerwaarts) en in geval van de armbeweging werd ook de bewegende arm in rekening gebracht (bewegende arm linker of rechter
arm)
werden
de
uiteindelijke
resultaten
hiervan
bekomen.
Als
kwantitatieve variabele werd steeds de genormaliseerde EMG-data gebruikt. Naast de interactie tussen de groep en de spieren werden er geen andere interacties nagegaan aangezien dit niet kadert binnen de onderzoeksvraag van deze masterproef.
56
RESULTATEN
10 Resultaten 10.1 Demografische gegevens De controlegroep in deze studie bestond uit 15 gezonde proefpersonen. Van deze 15 waren er 9 van het mannelijk geslacht en 6 van het vrouwelijke geslacht. De experimentele groep bestond uit 10 proefpersonen met RLBP in remissie. Van deze 10 waren er 3 van het mannelijke geslacht en 7 van het vrouwelijke geslacht. De ongepaarde ‘Student’s T-test’ gaf geen significant verschil aan tussen beide groepen voor alle demografische variabelen. De demografische karakteristieken per groep zijn terug te vinden in tabel 1.
Tabel 1. Demografische gegevens van de gezonde controlegroep en de RLBP-patiënten.
Demografische variabele
Gezonde controlegroep (n = 15)
RLBP – patiënten (n = 10)
Vergelijking tussen beide groepen (p)
Leeftijd (jaar)
21,5 ± 1,6
30,6 ± 14,6
0.080
Gewicht (kg)
67,9 ± 8,6
68,6 ± 9,1
0.879
Lengte (m)
1,7 ± 7,9 cm
1,7 ± 8,3 cm
0.474
BMI
22,5 ± 1,5
23,5 ± 3,5
0.614
Uur sport/week (uur)
4,5 ± 4,4
4,2 ± 2,5
0.343
Geslacht (man) (n)
9
3
Geslacht (vrouw) (n)
6
7
Beoefenen van sport (n)
15
7
Handdominante rechts (n)
14
9
Handdominantie links (n)
1
1
Voetdominantie rechts (n)
12
8
Voetdominantie links (n)
3
2
0.226 0.052
1.000
1.000
Legende: n: aantal ; kg: kilogram ; m: meter ; cm: centimeter
57
RESULTATEN
10.2 Resultaten in verband met spierrekrutering Er werd gekozen om drie specifieke oefeningen te verwerken en statistisch te analyseren. Zo werd er gekozen om de selectieve contractie van de m. multifidus, de pelvische controle test en de dynamische ante- en retroflexie van de bovenste ledematen te gebruiken. Zo kunnen we drie verschillende contractie-vormen bestuderen van de paraspinale musculatuur en vergelijken tussen gezonde personen en personen die te kampen hebben met RLBP. De selectieve contractie vraagt een geïsoleerde contractie van de multifidi. Bij de pelvische controle test heeft de multifidi een beweging gevende functie en bij de dynamische ante- en retroflexie vervullen de multifidi een stabiliserende functie.
10.2.1
Selectieve contractie m. multifidus
10.2.1.1
EMG evaluatie
In het hoofdmodel van de selectieve contractie van de m. multifidus (factoren: twee groepen, vier lumbale spieren, twee lichaamszijden) werd geen significante interactie (p=0.479) gevonden voor groep*spier. Er werden geen significante waarden gevonden voor de vergelijking van de lumbale spieren bij de gezonde controlepersonen en de RLBP-patiënten. De waarde voor de diepe m. multifidus (p=0.036) kan niet als een significante waarde gezien worden. Dit wegens een niet significante waarde voor de interactie groep*spier. Hierdoor kunnen we besluiten dat er geen significante verschillen te zien zijn tussen de RLBP-patiënten en de gezonde controle personen. De gemiddelden, de standaard deviaties en de p-waarden zijn weergegeven in tabel 2. De gemiddelde EMG waarden bij de gezonde controle groep en de patiënten met RLBP zijn gevisualiseerd in figuur 20 en in tabel 2. Hoewel we opmerken dat de gemiddelde activiteit voor elke van de vier spieren lager ligt bij de RLBP patiënten dan bij de gezonde proefpersonen werd dit verschil niet significant bevonden.
58
RESULTATEN
Figuur 20. Gemiddelde spieractiviteit van de paraspinale musculatuur van gezonden en RLBP patiënten tijdens het selectief contraheren van de m. multifidus.
Genormaliseerde waarde (µv)
0,3 0,25 0,2 0,15
Controles Patiënten
0,1 0,05 0 1
2
1. Diepe m. multifidus 2. Oppervlakkige m. multifidus 3. Sacrale vezels m. multifidus t.h.v. S2 4. Lumbale m. erector spinae t.h.v. L4
3
4
Spier
Tabel 2. Verschil in spieractiviteit (genormaliseerde EMG waarden) van de lage rugmusculatuur tussen controlepersonen en RLBP-patiënten bij selectieve contractie van de m. multifidus.
Spier
Groep
Gem ± SD (µV)
Diepe multifidus
Controles
0,230 ± 0,157
Patiënten
0,132 ± 0,108
Controles
0,203 ± 0,145
Patiënten
0,129 ± 0,139
Controles
0,243 ± 0,137
Patiënten
0,194 ± 0,172
Controles
0,182 ± 0,119
Patiënten
0,140 ± 0,160
Oppervlakkige multifidus
Multifidus t.h.v. S2
Lumbale erector spinae L4
P-waarde (groep x spier) 0.036
0.117
0.329
0.402
P ≤ 0.05 berekend met een ‘lineair mixed model’
Gem: gemiddelde, SD: standaard deviatie
59
RESULTATEN
10.2.1.2
Klinische evaluatie
De mogelijkheid en uitvoering om de m. multifidus selectief op te spannen werd beoordeeld door een onderzoeker aan de hand van een scoreformulier. Er werd een significant (p=0.019) lagere totaal score gevonden voor de patiëntengroep in vergelijking met de controlegroep. In tabel 3 worden zowel de gemiddelde totaal scores per groep, alsook de spreiding van de subscores weergegeven. Als we deze tabel nader bekijken dan blijkt dat deze lagere totaalscore in de patiëntengroep voornamelijk te danken zijn aan de onmogelijkheid om een normaal ademhalingspatroon aan te houden gedurende de contractie en de onmogelijkheid om de geleverde contractie aan te houden gedurende 3 seconden. Zo zijn er drie patiënten niet in staat om deze contractie voor minstens 3 seconden aan te houden en twee patiënten niet in staat om een normaal ademhalingspatroon te hanteren tijdens de contractie. Dit terwijl alle gezonde personen slaagden in deze opgave. We zien ook een duidelijk verschil optreden in de toegekende scores op de kwaliteit van contractie van de m. multifidus. Zo zijn er slechts drie patiënten die een trage en subtiele contractie kunnen uitvoeren. Dit in tegenstelling tot de gezonde controlegroep waar er veertien proefpersonen waren die een subscore behaalden van drie.
60
RESULTATEN
Tabel 3. Verdeling van de scores op de klinische evaluatie van de selectieve contractie van de m. multifidus.
MF kwaliteit van contractie Score 0 (geen contractie) Score 1 (snelle, oppervlakkige contractie) Score 2 (net voelbare contractie) Score 3 (trage, subtiele contractie)
Gezonde controlegroep (n = 15)
RLBP – patiënten (n = 10)
0 1 0 14
0 1 6 3
Substitutie Score 0 (substitutie in rust) 0 Score 1 (matige tot sterke substitutie) 1 Score 2 (subtiele substitutie) 3 Score 3 (geen substitutie) 11 Symmetrie Score 0 (unilaterale contractie) 0 Score 1 (bilaterale, asymmetrische contractie) 0 Score 2 (symmetrische contractie) 15 Ademhalingspatroon Score 0 (onmogelijk ademen tijdens contractie) 0 Score 1 (mogelijk ademen tijdens contractie) 15 Aanhouden Score 0 (<3 seconden aanhouden) 0 Score 1 (≥ 3 seconden aanhouden) 15 Totaal ( …/10) (Gem + SD) 9,53 ± 1,06 N: aantal; MF: m. multifidus; Gem: gemiddelde; SD: standaarddeviatie
0 3 1 6 0 1 9 2 8 3 7 7,9 ± 1,6
61
RESULTATEN
10.2.2
Beweging
symptomatische
regio
–
Pelvische
controle test in zit 10.2.2.1
EMG evaluatie
In het hoofdmodel van de pelvische controle test in zit (factoren: twee groepen, vier lumbale spieren, twee fasen en twee lichaamszijden) werd er een significante interactie (p=0.007) gevonden voor groep*spier.
Post-hoc testen voor de individuele spieren toonden geen significante verschillen aan tussen de gezonde controle personen en de patiënten met RLBP met betrekking tot de pelvische controle test in zit (tabel 4). Dit werd bekeken over de gehele bewegingsbaan. Als de gemiddelde waarden van de spieractiviteit bekeken worden (figuur 21) blijkt toch een verminderde activiteit in de diepe m. multifidus bij patiënten met RLBP (Gem=0,206, SD=0,176) in vergelijking tot de gemiddelde waarde bij de gezonde controle groep (Gem=0,222, SD=0,179). We zien tevens een verhoogde gemiddelde spieractiviteit van de oppervlakkige m. multifidus en de lumbale m. erector spinae ter hoogte van L4 bij de RLBPpatiënten in vergelijking met de gezonde controlegroep. Doch konden er geen significante verschillen aangetoond worden bij de vergelijking van de paraspinale musculatuur tussen de gezonde proefpersonen en de patiënten met RLBP.
62
RESULTATEN
Figuur 21. Gemiddelde spieractiviteit van de paraspinale musculatuur van gezonden en RLBP patiënten tijdens de pelvische controle test.
0,3 Genormaliseerde waarde (µV)
0,25 0,2
Controles
0,15
Patiënten
0,1 0,05 0 1
2
3
4
Spier
Tabel 4. Verschil in spieractiviteit (genormaliseerde EMG waarden) van de lage rugmusculatuur tussen controlepersonen en RLBP-patiënten tijdens de
pelvische
controle test in zit. Spier
Groep
Gem ± SD
Diepe multifidus
Controles
0,222 ± 0,179
Patiënten
0,206 ± 0,176
Controles
0,175 ± 0,160
Patiënten
0,216 ± 0,193
Controles
0,170 ± 0,142
Patiënten
0,126 ± 0,908
Controles
0,126 ± 0,110
Patiënten
0,173 ± 0,149
Oppervlakkige multifidus
Multifidus t.h.v. S2
Lumbale erector spinae L4
p-waarde 0.738
0.237
0.441
0.493
*P ≤ 0.05 berekend met een ‘lineair mixed model’ Gem: gemiddelde; SD: standaarddeviatie; µV: microvolt
63
RESULTATEN
10.2.2.2
Klinische evaluatie
In tabel 5 vinden we de scores terug die gegeven werden door een onderzoeker tijdens de pelvische controle test. Er werd een sterk significant verschil (p=.002) gevonden tussen de gemiddelde totaalscores van beide groepen. De patiëntengroep behaalde immers een gemiddeld lagere score (5,6/10 ± 1,7) dan de gezonde controle groep (8/10 ± 1,2). Wanneer we de gemiddelde scores nader bekijken zien we een hogere spreiding van de gemiddelde totaal scores bij de patiëntengroep (3 - 8,5 /10) in vergelijking met de controlegroep (6 – 10 /10). Als we de afzonderlijke criteria bekijken zien we duidelijk lagere scores bij de groep met RLBP. Hieruit blijkt dat de patiëntengroep voornamelijk meer moeilijkheden heeft met het leveren van een kwalitatieve pelvische controle beweging, dewelke gecontroleerd plaats vindt en met een voldoende grootte bewegingsuitslag in beide bewegingsrichtingen.
64
RESULTATEN
Tabel 5. Verdeling van de scores op de klinische evaluatie van de pelvische controle test in zit.
Kwaliteit van de pelvische beweging 3 (gecontroleerd tot einde ROM bekken anterieur/posterieur 2 (niet ideaal, niet gecontroleerd, te weinig ROM of teveel spieractiviteit) 1 (ongecontroleerde, weinig ROM, overmatige spieractiviteit) 0 (onmogelijk om pelvis te bewegen) Beweging van aansluitende regio’s 3 (weinig beweging thoracolumbaal, geen activiteit erector spinae of abdominale musculatuur) 2 (milde thoracolumbale extensie of activiteit van de erector spinae) 1 (excessieve thoracolumbale extensie of erector spinae activiteit) 0 (thoracolumbale flexie/extensie zonder beweging pelvis) Voorkeursrichting 2 (beweging met hoge kwaliteit in anterieure en posterieure tilt) 1 (beweging met hoge kwaliteit in één richting) 0 (geen beweging van hoge kwaliteit in een richting) Ademhaling tijdens contractie 1 (ademhaling aanhouden tijdens de taak) 0 (onmogelijkheid om ademhaling aan te houden tijdens de taak) Herhalingen 1 (mogelijk om 10 herhalingen met hoge kwaliteit uit te voeren) 0,5 (mogelijk om een aantal (tussen 1-10) herhalingen uit te voeren met hoge kwaliteit) 0 (onmogelijk om een herhaling uit te voeren van hoge kwaliteit Totaalscore (…/10) (Gem + SD)
Gezonde controle groep (n = 15)
RLBP – patiënten (n = 10)
n 6 9
n 1 4
0 0
5 0
7
1
7 1 0
8 1 0
12 3 0
4 3 3
15 0
8 2
1 9
0 6
5 8 ± 1,2
4 5,6 ± 1,7
65
RESULTATEN
10.2.3
Beweging
niet-symptomatische
regio
–
armbeweging op en neer
In het hoofdmodel van de dynamische ante- en retroflexie van de arm (factoren: twee groepen, vier lumbale spieren, twee fasen en twee lichaamszijden) werd een significante interactie (p<0.001) gevonden voor groep*spier. Er werd een significant hogere waarde (p=.011) gevonden voor de vergelijking van de lumbale m. erector spinae ter hoogte van de 4e lumbale wervel bij de RLBP
patiënten
in
vergelijking
met
de
gezonde
controlepersonen.
De
gemiddelden, de standaard deviaties en de p-waarden zijn weergegeven in tabel 6. Hieruit blijkt een verhoogde gemiddelde activiteit van de m. multifidus ter hoogte van S2 bij de patiënten met RLBP in vergelijking met de gezonde controlegroep (figuur 22). Doch kon er geen significante waarde aangetoond worden voor deze spiergroep.
Figuur 22. Gemiddelde spieractiviteit van de paraspinale musculatuur van gezonden en RLBP patiënten tijdens de dynamische ante- en retroflexie van de arm.
Genormaliseerde waarde (µV)
0,3 0,25 0,2
Controles
0,15
Patiënten
0,1 0,05 0 1
2
3
4
Spier
66
RESULTATEN
Tabel 6. Verschil in spieractiviteit (genormaliseerde waarden) van de lage rugmusculatuur tussen controlepersonen en RLBP-patiënten bij dynamische ante- en retroflexie van de arm
Spier
Groep
Gem ± SD (µV)
Diepe multifidus
Controles
0,169 ± 0,144
Patiënten
0,157 ± 0,110
Controles
0,151 ± 0,125
Patiënten
0,150 ± 0,128
Controles
0,132 ± 0,092
Patiënten
0,171 ± 0,097
Controles
0,109 ± 0,063
Patiënten
0,179 ± 0,105
Oppervlakkige multifidus
Multifidus t.h.v. S2
Lumbale erector spinae L4
P-waarde 0.942
0.807
0.122
0.011*
*P ≤ 0.05 berekend met een ‘lineair mixed model’ Gem: gemiddelde, SD: standaard deviatie, µV: microvolt
67
DISCUSSIE
11 Discussie Het opzet van deze studie was na te gaan of er een verschil in spieractiviteit kon gevonden worden tussen gezonde personen en patiënten met RLBP tijdens een pijnvrije periode. We onderzochten de spieractiviteit van paraspinale spieren, namelijk de diepe vezels van de m. multifidus, de oppervlakkige vezels van de m. multifidus, de sacrale vezels van de m. multifidus ter hoogte van S2 en de lumbale m. erector spinae en dit tijdens 3 verschillende soorten contracties. Hieronder volgt een korte bespreking van de onderzoeksvraag met de resultaten uit het onderzoek en een kritische reflectie en toetsing aan de huidige literatuur, gevolgd door de sterktes en beperkingen van het onderzoek. Via een klinische studie werd er een antwoord gezocht op de onderstaande onderzoeksvraag: ‘Is er een verschil in activiteit van de m. multifidus en de lumbale m. erector spinae tijdens het uitvoeren van drie welbepaalde oefeningen (selectieve contractie m. multifidus, pelvische controle test en dynamische armbewegingen) tussen patiënten met RLBP gedurende een pijnvrije periode in vergelijking met gezonde proefpersonen?’
De statistische verwerking van de EMG data verkregen tijdens een selectieve contractie van de paraspinale musculatuur ter hoogte van de symptomatische regio toonde aan dat er geen verschillen konden aangetoond worden tussen gezonde proefpersonen en patiënten met RLBP tijdens een pijnvrije periode. Wat betreft de m. multifidus geldt deze ondervinding zowel voor het diepe, het oppervlakkige alsook voor het sacrale gedeelte van de spier. De contractie had een tijdsduur van 3 seconden en werd vijf maal herhaald. Daar we geen onderzoek wilden uitvoeren naar beïnvloedende factoren zoals vermoeidheid of training, werkten we aan de hand van gemiddelde EMG waarden. Wegens een tekort aan consistente resultaten in de literatuur bij patiënten die te kampen hebben met RLBP werden de EMG resultaten vergeleken met de
68
DISCUSSIE
gegevens verkregen uit de klinische evaluatie. Uit dit scoreformulier blijkt een duidelijk verschil voor de algemene kwaliteit van de contractie van de m. multifidus tussen de beide populatiegroepen naar voor te komen. De resultaten van het huidige EMG onderzoek komen dus niet overeen met de resultaten uit het scoreformulier. Bij de vergelijking van de gemiddelde EMG waarden tussen de controle groep en de patiënten met RLBP wordt echter een verminderde activiteit van de vier geteste spieren opgemerkt. Dit voornamelijk voor de diepe vezels van de m. multifidus. Hierdoor kunnen we de vooropgestelde hypothese niet verwerpen en dient bijkomend onderzoek uitsluitsel te bieden. Om dit te bewerkstelligen dienen extra proefpersonen aan het huidige onderzoek toegevoegd te worden met een minder grote variabiliteit. Enkel dan kunnen de bekomen resultaten doorgetrokken worden naar een grotere populatiegroep. Bij het vergelijken van de toegekende scores bij de klinische evaluatie valt het direct op dat 93% van de geteste gezonde proefpersonen in staat waren om een trage en subtiele contractie uit te voeren. Dit in tegenstelling tot de patiënten met RLBP, waar slechts 30% in staat was om deze contractie op een correcte manier uit te voeren. Op basis van deze resultaten zou men verwachten dat er een gedaalde activiteit te zien zal zijn van de m. multifidus. Maar de EMG waarden in deze studie vertonen geen significante verschillen tussen de gezonde proefpersonen en de proefpersonen met RLBP. Hieruit kan geconcludeerd worden dat het moeilijk is om de effectieve activiteit van de verschillende delen van de m. multifidus correct te achterhalen via directe palpatie. Danneels et al. (2002) en Wallwork et al. (2009) konden aantonen dat er bij chronische rugpijn patiënten een significant lagere EMG activiteit van de m. multifidus te zien is tijdens het uitvoeren van coördinatie taken. Dit gaat samen met een verminderd vermogen om vrijwillig de m. multifidus te contraheren. Indien de intrinsieke spieren (m. multifidus en lumbale m. erector spinae) een gedaalde activiteit vertonen, zullen deze lokale spieren op termijn een veranderd activatie patroon vertonen. Zo zullen de oppervlakkige globale musculatuur mee geactiveerd
worden
om
in
een
optimale
stabiliteit
te
kunnen
voorzien
(Cholewicki & McGill, 1996). Dit stemt deels overeen met de bevindingen van van Dieën et al. (2003), die konden aantonen dat de spierrekrutering van de 69
DISCUSSIE
lumbale m. erecotr spinae bij chronische lage rugpijn patiënten hoger was in vergelijking met een groep gezonde controlepersonen. Een belangrijke
opmerking bij
deze vergelijking
is, dat
laatstgenoemde
resultaten werden vastgesteld bij chronische lage rugpijn patiënten. Alsook moet rekening gehouden worden met de verschillende uitgangshoudingen waarin de proefpersonen getest werden en de verschillende opgelegde taken. Zo werd bij de studie van Danneels et al. (2002) de activiteit van de m. multifidus getest vanuit stand, zit of handen- en knieënstand. Dit in tegenstelling tot deze studie waar getest werd vanuit buiklig. Deze beïnvloedende factoren zorgen ervoor dat de resultaten uit beide studies moeilijk te vergelijken zijn. Om een duidelijke vergelijking te kunnen maken dienen nog bijkomende onderzoeken plaats te vinden met RLBP patiënten als onderzochte populatie. Naast de selectieve contractie van de m. multifidus werd de activiteit van de paraspinale musculatuur ook nagegaan gedurende de pelvische controletest. Deze test bestond uit het respectievelijk lordoseren en kyfoseren van de lumbale wervelzuil. Uit de resultaten van het huidige onderzoek konden geen significante verschillen aangetoond worden tussen de gezonde controlegroep en de groep patiënten met RLBP. Onze vooraf opgestelde hypothese werd gebaseerd op basis van een studie van Jemmett, MacDonald en Aguer (2004). Dit onderzoek stelde vast dat hoofdzakelijk de diepe vezels van de m. multifidus instaan voor de segmentale stabiliteit en zo de stabiliteit van de lumbale wervelzuil garandeert tijdens mobiliserende bewegingen van de wervelzuil. Op basis van dit artikel werd in onze studie aangenomen een significant verschil te kunnen achterhalen in de activatie van de diepe m. multifidus bij de vergelijking tussen beide steekproeven. De pelvische beweging werd evenwel als een geheel op zich verwerkt. Hierbij werd de beweging niet opgesplitst in enerzijds een anteversie- en anderzijds een retroversie beweging. Dit werd bewust gedaan omdat deze oefening als een coördinatie oefening werd beschouwd, waarbij we de overgang van de voorwaartse naar de achterwaartse beweging mee wilden opnemen in onze verwerking en vice versa.
70
DISCUSSIE
Uit de resultaten blijkt een verminderde activiteit te bestaan van de diepe m. multifidus bij patiënten met RLBP. Tevens blijkt een verhoogde gemiddelde spieractiviteit op te treden van de oppervlakkige musculatuur bij de RLBP patiënten. Doch konden er geen significante verschillen aangetoond worden. Dit komt hoogstwaarschijnlijk door de te grote spreiding binnen de testgroepen en kan opgevangen worden door het aantal proefpersonen op te drijven zodat de bovenstaande resultaten eventueel significant aangetoond kunnen worden. Doordat er gewerkt werd met gemiddelde waarden van de spieractiviteit kunnen significante verschillen in één bewegingsrichting gemaskeerd worden. Zo kunnen eventuele duidelijke verschillen in de concentrische fase (lordose lumbale wervelzuil) gereduceerd worden door geen, een miniem of een tegengesteld verschil in de excentrische fase (kyfose lumbale wervelzuil) en vice versa. Hierdoor worden de verschillen gereduceerd en kunnen op die manier moeilijker significante verschillen gedetecteerd worden. In een studie van Cnudde en Bleyaert (2012) werden de concentrische en excentrische fase, in tegenstelling tot deze studie, wel opgedeeld. Uit deze resultaten blijkt dat de lumbale m. erector spinae en de lumbale oppervlakkige en sacrale vezels van de m. multifidus neiging vertoonden tot een grotere activiteit
gedurende
de
concentrische
fase.
Deze
veronderstellingen
in
laatstgenoemd onderzoek worden gedeeltelijk bevestigd door Claus, Hides, Moseley en Hodges (2009) die konden aantonen dat de lumbale m. erector spinae een verhoogde activiteit vertoonde naarmate de lumbale wervelzuil meer gelordoseerd werd. In tegenstelling tot de studie van Cnudde en Bleyaert (2012) toonden Claus et al. (2009) aan dat zowel de oppervlakkige als de diepe vezels van de m. multifidus een grotere activiteit vertonen naarmate het lumbale gedeelte van de wervelzuil meer gelordoseerd werd. Deze resultaten moeten echter met enige voorzichtigheid vergeleken worden. De laatst vermelde studie gaat de activiteit na tijdens statische houdingen, terwijl in de studie van Cnudde en Bleyaert (2012) de activiteit nagegaan werd tijdens het uitvoeren van dynamische bewegingen. Het effect van feedback werd door Cnudde en Bleyaert (2012) bestudeerd tijdens dezelfde pelvische controletest. Deze feedback werd gegeven tussen het uitvoeren van twee reeksen. Er konden echter geen trainingseffecten vastgesteld 71
DISCUSSIE
worden bij gezonde proefpersonen na auditieve en tactiele feedback. Of dit trainingseffect plaatsvindt bij patiënten met RLBP is echter nog niet geweten. Hiervoor is uitgebreid bijkomend onderzoek noodzakelijk. Naast de factor feedback werd in de studie van Cnudde en Bleyaert (2012) ook gekeken naar de factor vermoeidheid, door gebruik te maken van EMG waarden verkregen na elke uitvoering. In deze studie werd gewerkt met de gemiddelde EMG waarde voor elke oefening per spier. Hierdoor kon de invloed van vermoeidheid en training niet geïmplementeerd worden in het huidige onderzoek. Uit de klinische evaluatie blijkt echter een duidelijk verschil in totaalscores naar voor te komen bij de vergelijking tussen gezonde proefpersonen en patiënten met RLBP. Waaruit we toch een duidelijk verschil in activering en coördinatie kunnen afleiden tussen beide populatiegroepen. Als we de EMG waarden ook vergelijken zien we geen verschillen optreden in de spieractiviteit van de paraspinale spieren. Hieruit zouden we een vermoeden kunnen ontwikkelen dat de activiteit van de verschillende musculatuur geen specifieke invloed heeft op de coördinatie van deze oefening. Er moet echter enige voorzichtigheid ingebouwd
worden
met
betrekking
tot
dit
besluit.
Coördinatie
is
een
wisselwerking tussen de verschillende musculatuur van de lage rug. In deze studie werd echter geen vergelijking gemaakt van de spieren onderling, maar werd enkel gekeken naar de verschillen in activiteit per spier tussen patiënten en gezonde controlepersonen. Uit bovenstaande discussie blijkt dat er een groot gebrek aan bewijsvoering heerst in de huidige literatuur omtrent de activiteit van de m. multifidus tijdens coördinatie bewegingen bij RLBP patiënten. Het onderzoek van Cnudde en Bleyaert (2012) vormt echter een stevige basis om op verder te werken.
72
DISCUSSIE
Tevens werd de activiteit van de paraspinale musculatuur geëvalueerd tijdens een dynamische ante- en retroflexie van de arm. De opzet van deze uitvoering was
het
gedrag
nagaan
van
de
dorsale
rugmusculatuur
tijdens
een
stabilisatieoefening. Opgelegde armbewegingen waren de aanleiding tot een verstoring in houding en evenwicht van de lumbale wervelzuil. De proefpersoon voerde een arm ante- en retroflexie uit terwijl de activiteit van de dorsale rugmusculatuur
geregistreerd
werd.
Deze
twee
verschillende
bewegingen
werden als één geheel opgenomen in de huidige studie. Het doel van deze oefening was om het antwoord van de dorsale rugmusculatuur na te gaan op stabiliteitsverstoringen van de lumbale wervelzuil.
Er treedt enkel een
significant verschil op voor de vergelijking van de lumbale m. erector spinae tussen de gezonde controle groep en de RLBP patiënten. Dit komt niet overeen met onze vooraf opgestelde hypothese gebaseerd op een studie van Hides et al. (1994). Zij toonden aan dat een dysfunctie van de lumbale m. multifidus een belangrijke rol kan spelen in het ontstaan van lage rugpijn en het recidiveren van lage rugklachten. Op basis van deze gegevens hadden we een verschil in activiteit van de diepe en oppervlakkige m. multifidus verwacht tussen beide groepen. Die activiteit werd door Macdonald, Dawson en Hodges (2011) nagegaan bij personen met RLBP in een periode van remissie. De activiteit werd gemeten tijdens verscheidene beenbewegingen. Hierbij werd de spieractiviteit nagegaan door het verschil in spieromvang te meten tussen rustpositie en tijdens het uitvoeren van de beenbewegingen. Ze stelden vast dat het verschil in spieromvang groter was bij personen met een verleden van lage rugpijn. Deze uitkomsten komen echter niet overeen met de resultaten vastgesteld bij personen met experimenteel geïnduceerde pijn (Janda et al. 1996) waarbij een kleiner verschil in spieromvang werd vastgesteld. Beide studies maakten gebruik van ‘ultrasound imaging’ om de spieractiviteit na te gaan.
Het gebruik van ultrasound imaging en EMG zijn twee valide methoden om de discrepantie in spieractiviteit na te gaan (Kiesel et al. 2007). Op die manier kunnen we het verschil in onderzoeksmethode tussen de twee bovenstaande studies en onze studie verwaarlozen.
73
DISCUSSIE
Moseley et al. (2003) konden aantonen dat de diepe en de oppervlakkige m. multifidus
bij
gezonde
proefpersonen
verschillend
actief
zijn
gedurende
repetitieve armbewegingen. In dit onderzoek stelden ze vast dat de diepe m. multifidus een maximale EMG activiteit vertoonde gedurende de beweging in beide richting, terwijl de activiteit van de oppervlakkige bundels van de m. multifidus afhankelijk was van de bewegingsrichting van de arm. Dit toont aan dat de oppervlakkige vezels van de m. multifidus instaan voor de controle van de minieme bewegingen van de wervelzuil, terwijl het diepe gedeelte van de spier instaat voor de intersegmentale controle, met andere woorden, de stabiliteit van de lumbale wervelzuil. Ook Cnudde en Bleyaert (2012) gingen het gedrag na van de dorsale rompmusculatuur
tijdens
dezelfde
bewegingen.
Hierin
vonden
ze
geen
significante verschillen, al was er wel een lichte trend tot een lagere activiteit van de lumbale m. erector spinae ten opzichte van de m. multifidus. Een mogelijke verklaring hieruit is dat bij gezonde proefpersonen de bijdrage van de oppervlakkige rompspieren, voor het bewaren van de stabiliteit van de wervelzuil, van ondergeschikt belang is tijdens deze kleine verstoringen van de romp. Onze significante verschillen kunnen we dus niet staven aan eerder gevonden resultaten uit de literatuur. In 2010 voerde Macdonald et al. een min of meer vergelijkbare studie uit bij personen met RLBP. Hierbij onderzochten ze bij personen met unilaterale RLBP de musculaire respons van de diepe en oppervlakkige m. multifidus op gedurende stabiliteitstaken. Zo konden ze aantonen dat de EMG waarden van het diepe gedeelte van de m. multifidus significant lager waren bij de patiëntengroep met RLBP. Deze conclusie is contradictorisch aan onze bevinden daar wij, voor wat betreft het diepe gedeelte van de m. multifidus, geen significante verschillen konden aantonen. Doch dient vermeld te worden dat de bewegingen opgenomen in de huidige studie niet overeenkomen met de Macdonald
et
al.
opgelegde
(2010)
taken tijdens bovenstaand onderzoek.
maakten
onderscheid
tussen
voorspelde
en
onvoorspelde belastingen van de wervelkolom. Tevens maakten zij gebruik van belaste oefeningen om de stabiliteit ter hoogte van de lumbale wervelzuil te verstoren. De factoren ‘voorspelbaarheid’ en ‘belasting’ werden niet in ons 74
DISCUSSIE
onderzoek opgenomen, waardoor de vergelijking tussen beide studies niet representatief mag aanzien worden. Wat betreft de musculaire respons van de dorsale rugmusculatuur tijdens stabiliteitsonderzoeken bij patiënten met RLBP zijn er voorlopig nog geen eenduidige conclusies aangetoond. Dit zowel niet tijdens een pijnvrije periode als tijdens een periode met klachten. Verder onderzoek omtrent dit thema is noodzakelijk om meer eenduidige bevindingen te kunnen aantonen. Omtrent de lumbale m.erector spinae vinden we in de literatuur zeer variabele resultaten terug. De activiteit van deze spier is duidelijk afhankelijk van de onderzochte taak (Van dieën et al., 2003). Hierbij zagen ze een grotere activiteit van de lumbale m. erector spinae bij personen met chronische lage rugpijn om zo de stabiliteit van de lumbale wervelzuil te verzekeren. Contradictorisch aan deze resultaten zien we in verschillende studies een verminderde activiteit van deze lumbale musculatuur naar voor komen bij chronische lage rugpijn patiënten, (Arendt-Nielsen et al., 1996) en bij proefpersonen met geïnduceerde pijn (Dickx et al., 2008; Zedka et al., 1999). Ook in de huidige studie kunnen we omtrent de lumbale m. erector spinae geen duidelijke conclusies maken. Een bevinding werd reeds algemeen aangetoond bij chronische lage rugpijn patiënten. Meer bepaald, bij een eindstandige flexie van de lumbale wervelzuil is er een constante activiteit in de m. erector spinae bij personen met chronische rugklachten, daar waar deze spieren inactief zijn bij gezonde personen, de zogenaamde flexie-relaxatie respons (Ito et al., 1995). Of dit fenomeen voorkomt bij patiënten met RLBP is tot op heden nog niet aangetoond.
75
DISCUSSIE
11.1 Sterktes, beperkingen en bemerkingen In deze studie werd gebruik gemaakt van een populatie waar nog niet vaak onderzoek naar verricht is. Hierdoor was het moeilijk om de bevindingen in deze studie te linken aan bevindingen in de reeds bestaande literatuur. De populatie waarmee gewerkt werd in deze studie kan gezien worden als een sterk punt. Er werd immers tot nog toe weinig onderzoek verricht naar spierrekrutering bij patiënten met RLBP tijdens een pijnvrije periode. In deze studie kon er maar een beperkt aantal proefpersonen gerekruteerd worden. Dit was nadelig voor het onderzoek en de klinische relevantie van de resultaten. Hoe geringer het aantal proefpersonen, hoe minder representatief de resultaten zijn. Dit heeft als gevolg dat de resultaten van dit onderzoek met enige voorzichtigheid doorgetrokken moeten worden naar een grotere populatie. Het rekruteren was niet eenvoudig door de sterke inclusiecriteria die opgesteld waren vooraf. De proefpersonen dienden te lijden aan RLBP en niet aan chronische lage rugpijn, wat de doelpopulatie sterk verminderd. Daarnaast dienden de proefpersonen met recurrente lage rugpijn in een pijnvrije episode te verkeren. Ook de afstand tot het UZ Gent en de tijd die men hiervoor diende vrij te
maken
was
veelal
een
belemmerende
factor
voor
deelname.
Onze
masterproef is echter een tussentijdse fase van het post-doctoraal onderzoek van Dr. J. Van Oosterwijck en de patiëntenpopulatie zal in de toekomst nog uitgebreid worden, waardoor de power versterkt kan worden en de conclusies sneller doorgetrokken kunnen worden naar een grotere populatie. Voor het capteren van de elektromyografische signalen werd enerzijds gebruik gemaakt van fine-wire elektroden en anderzijds van oppervlakte elektroden. Hierbij kan in vraag gesteld worden of deze oppervlakte elektroden selectief genoeg te werk gaan om effectieve en zuivere EMG-waarden te verkrijgen van de gewenste musculatuur. De plaatsing van de elektroden gebeurde wel op een gestandaardiseerde manier maar werd niet telkens door dezelfde onderzoeker uitgevoerd. Hiernaast kan men ook de individuele verschillen betreffende de anatomische bouw van de proefpersonen ook niet vergeten. Dit kan een sterke invloed hebben op die misplaatsing van de elektroden.
76
DISCUSSIE
Naast deze oppervlakte elektroden werd er gebruik gemaakt van fine-wire elektroden. Deze elektroden werden steeds door dezelfde fysische geneesheer ingebracht en dit onder echografische begeleiding. Hierbij traden bij sommige proefpersonen problemen op door de aanwezigheid van anatomische verschillen. Desondanks kan het gebruik van fine-wire elektroden als een sterk punt gezien worden in dit onderzoek. Dit doordat aan de hand van deze elektroden de spieractiviteit van de diepere musculatuur effectiever en correcter kan worden gecapteerd. Om de EMG-data op een correcte manier te kunnen normaliseren werden tijdens de testprocedure MVC-waarden afgenomen van de te testen spieren bij de proefpersonen. Deze normalisatie ten opzichte van het maximale EMG-amplitudo laat toe om inter-individueel te gaan vergelijken (Arokoski et al., 1999). Deze testen werden uitgevoerd door twee onderzoekers. Deze onderzoekers waren niet telkens dezelfde, wat de standaardisatie kan ondermijnen. Zo geeft niet elke tester dezelfde weerstand en worden de proefpersonen telkens op een andere manier gemotiveerd. De maximale contractie tijdens de test wordt ook beïnvloed door pijn, discomfort, schrik en gebrek aan motivatie (Risch et al., 1993). Patiënten die al lang lijden aan RLBP, vertonen vaak bewegingsangst (Fritz, George & Delitto, 2001). Deze factoren kunnen ervoor zorgen dat de weergave van de MVC niet de ware representatie is van de maximale kracht van de geteste spier. Tot deze studie werden er enkel patiënten gerekruteerd die in een pijnvrije episode verkeerden. Hierdoor veronderstellen we dat de contracties aan een maximale capaciteit geleverd kon worden. Doch dienen we rekening te houden
met
eventuele
aanwezigheid
van
bewegingsangst.
Een
aantal
proefpersonen ondervonden ook duidelijk meer discomfort ter hoogte van de insertieplaatsen van de fine-wire elektroden in vergelijking met anderen. Door deze factoren kan de maximaal gemeten contractie een foutieve representatie zijn van de maximaal mogelijke MVC-waarde.
77
CONCLUSIE
12 Conclusie Door de veranderende levensstijl van de hedendaagse bevolking zien we een sterke toename van de frequentie aan patiënten die kampen met recurrente lage rugpijn in de dagelijkse klinische praktijk. Om deze patiënten optimaal te kunnen helpen en te behandelen is het noodzakelijk om over een goed afgelijnde theoretische achtergrond te beschikken. Om deze achtergrond verder uit te klaren werd deze masterproef opgesteld. Deze masterproef trachtte
de
verschillen aan te tonen in spieractiviteit tussen gezonde controlepersonen en patiënten die te kampen hebben met RLBP tijdens een periode van remissie. Hierbij krijgen we een beter inzicht in de mogelijke ontstaans- of onderhoudende mechanismen van lage rugpijn en kunnen we beter de mogelijke oorzaken van recurrentie bepalen. Zo kan een verminderde activatie van de diepe rompstabilisatoren een onderhoudende of oorzakelijke factor zijn bij recurrente of chronische lage rugpijn. Tijdens het selectief opspannen van de m. multifidus werd er waargenomen dat de patiënten die kampen met RLBP en in een pijnvrije periode zijn een neiging tot verminderde activiteit van de paraspinale musculatuur vertonen. Tijdens de mobiliserende beweging in de symptomatische regio werden er geen significante verschillen aangetoond, maar zagen we zoals verwacht een trend van gedaalde activiteit van de diepe vezels van de m. multifidus en een toegenomen activiteit van de oppervlakkige vezels van de m. multifidi. Gedurende de stabiliserende dynamische schouder ante- en retroflexie vertoont de lumbale m. erector spinae een verhoogde activiteit en de m. multifidus t.h.v. de tweede sacrale wervel een trend tot verhoogde activiteit bij de patiënten met RLBP. Hierdoor blijkt een vermoeden naar voor te komen dat er verschillen te bespeuren zijn tussen gezonde proefpersonen en patiënten met RLBP tijdens remissie van de symptomen.
78
CONCLUSIE
Dit werk is een aanzet tot verder wetenschappelijk onderzoek bij patiënten met RLBP. Dit zowel tijdens een natuurlijke pijnopstoot als tijdens remissie. Om zo de theoretische kennis uit te breiden met betrekking tot dit moeilijke onderwerp, in de hoop aanvullende informatie te bekomen met het oog op het optimaliseren van de kinesitherapeutische behandeling en de klinische resultaten ervan.
79
REFERENTIELIJST
13 Referentielijst Andersson, G.B. (1998). Epidemiology of low back pain. Acta Orthop Scand Suppl, 281, 28-31. Arendt-Nielsen, L., Graven-Nielsen, T., Svarrer, H. & Svensson, P. (1996). The influence of low back pain on muscle activity and coordination during gait: a clinical and experimental study. Pain, 64, 231-240. Arokoski, J.P., Kankaanpää, M., Valta, T., Juvonen, I., Partanen, J., Taimela, S. et al. (1999). Back and hip extensor function during therapeutic exercices. Archives of Physical Medicina and Rehabilitation, 80(7), 842-850. Barker, K.L., Shamley, D.R. & Jackson, D. (2004). Changes in the cross-sectional area of the multifidus and psoas in patients with unilateral back pain: the relationship to pain and disability. Spine, 29. Beisteiner, R., Windischberger, C., Lanzenberger, R., Edward, V., Cunnington, R. & Erdler, M. (2001). Finger somatotopy in human motor cortex. Neuroimage, 13, 1016-1026. Bergmark, A. (1989). Stability of the lumbar spine. A study in mechanical engineering. Acta Orthop Scand, 230, 1-54. Blyth, F.M., March, L.M., Brnabic, A.J., Jorm, L.R., Williamson, M. & Cousins, M.J. ( 2001). Chronic pain in Australia: a prevalence study. Pain, 89, 127-34. Bousema, E.J., Verbunt, J.A., Seelen, H.A.,Vlaeyen, J.W. & Knottnerus, J.A. (2007). Disuse and physical deconditioning in the first year after the onset of back pain. Pain, 279-286. Burdorf, A. & Jansen, J.P. (2006). Predicting the long term course of low back pain and its
consequences
for
sickness
absence
and
associated
work
disability.
Occupational and Environmental Medicine 63 (8), 522-529. Cassidy, J.D., Cote, P., Carroll, L.J. & Kristman, V. (2005). Incidence and course of low back pain episodes in the general population. Spine, 30.
I
REFERENTIELIJST
Chan, S.T., Fung, P.K., Ng, N.Y., Ngan, T.L., Chong, M.Y., Tang, C.N., He, J.F., Zheng, Y.P. (2011). Dynamic changes of elasticity, cross-sectional area, and fat infiltration of multifidus at different postures in men with chronic low back pain. Spine J. Cholewicki, J. & McGill, S.M. (1996). Mechanical stability of the in vivo lumbar spine: implications for injury and chronic low back pain. Clinical Biomechanics 11 (1), 115. Cholewicki, J., Silfies, S.P., Shah, R.A., Greene, H.S., Reeves, N.P. & Alvi, K. (2005). Delayed trunk muscle reflex responses increase the risk of low back injuries. Spine, 30. Claus, A.P., Hides, J.A., Moseley, G.L. & Hodges, P.W. (2009). Different ways to balance the spine: subtle changes in sagittal spinale curves affect regional muscle activity. Spine, 34 (6), 208-214. Cnudde, J. & Bleyaert, K. (2012). Bewegingscontrole en fijn motorische controle van de rugmusculatuur. Masterproef in de revalidatiewetenschappen en de kinesitherapie deel 2, Universiteit Gent, p102. Comerford,
M.
&
Mottram,
S.L.
(2002).
Movement
and
stability
dysfunction-
contemporary developments. Manuel therapy. 6(1), 15-26. Danneels, L., Cools, A.M. & Vanderstraeten, G.G. (2001). The effects of three different training modalities on the cross-sectional area of the paravertabral muscles. Scand J Med Sci Sports, 11, 335-341. Danneels, L.A.,Coorevits, P.L., Cools, A.M., Vanderstraeten, G.G., Cambier, D.C. & Witvrouw, E.E. (2002). Differences in multifidus and iliocostalis lumborum activity between healthy subjects and patients with sub-acute and chronic low back pain. Eur Spine J, 19. Danneels, L. & Vanthillo, B. (2008). Oefentherapie bij rugaandoeningen. Antwerpen: Standaard Uitgeverij.
II
REFERENTIELIJST
De Vet, H.C., Heymans, M.W., Dunn, K.M., Pope, D.P., Van der Beek, A.J., Macfarlane, G.J., Bouter, L.M. & Croft, P.R. (2002). Episodes of low back pain. A proposal for uniform definitions to be used in research. Spine 27 (21), 2409-2416. Dickx, N., Cagnie, B., Achten, E., Vandemaele, P., Parlevliet, T. & Danneels, L. (2008). Changes in lumbar muscle activity because of induced muscle pain evaluated by muscle functional magnetic resonance imaging. Spine, 33, 983-989. Dickx, N., Cagnie, B., Achten, E., Vandemaele, P., Parlevliet, T. & Danneels, L. (2010). Differentiation between deep and superfiscial fibres of the lumbar multifidus by magnetic resonance imaging. Eur Spine J, 19 (1), 122-128. Dickx, N.N., D’hooge R., Cagnie, B., Deschepper, E., Verstraete, K. & Danneels, L.A. (2010b). Magnetic Resonance Imaging and elektromyography to measure lumbar back muscle activity. Spine, 35 (17), 836-842. Elders, L.A. & Burdorf, A. (2004) Prevalence, incidence, and recurrence of low back pain in scaffolders during a 3-year follow-up study. Spine 29 (6), E101-E106. Farfan, H.F. (1973). Mechanical disorders of the low back. Lea & Febiger, Philadelphia. Flor, H., Braun, C., Elbert, T. & Birbaumer, N. (1997). Extensive reorganization of primary somatosensory cortex in chronic back pain patients. Neurosci Lett, 224, 5-8. Fox, E., Bowers, R. & Foss, M. (1999). Fysiologie: voor lichamelijke opvoeding, sport en revalidatie (5de editie). Maarssen: Elsevier gezondheidszorg. Fritz, J.M., George, S.Z. & Delitto, A. (2001). The role of fear-avoidance beliefs in acute low back pain: relationships with current and future disability and work status. Pain, 94, 7-15. Hasenbring, M.I., Plaas, H., Fischbein, B. & Willburger, R. (2006). The relationship between activity and pain in patients 6 months after lumbar disc surgery: do pain related coping modes act as moderator variables?. Eur J Pain, 701-709. Henneman, E. & Olson, C.B. (1965). Relations between structure and function in the design of skeletal muscles. Journal of Neurophysiology, 28, 581-598.
III
REFERENTIELIJST
Hides, J.A., Stokes, M.J., Saide, M., Jull, G.A. & Cooper, D.H. (1994). Evidence of lumbar multifidus muscle wasting ipsilateral to symptoms in patients with acute/subacute low back pain. Spine, 19, 165-177. Hides, J.A., Gilmore, C., Stanton, W. & Bohlscheid, E. (2008). Multifidus size and symmetry among chronic LBP and healthy asymptomatic subjects. Man Ther, 13 (1), 43-9. Hodges, P.W. & Richardson, C.A. (1996). Inefficient muscular stabilization of the lumbar spine associated with low back pain: a motor control evaluation of transverses abdominis. Spine, 21, 2640-50. Hodges, P.W. & Richardson, C.A. (1998). Delayed postural contraction of transverses abdominis in low back pain associated with movement of the lower limb. J Spinal Disord, 11, 46-56. Hodges, P.W. & Richardson, C.A. (1999). Transversus abdominis and the superficial abdominal muscles are controlled independently in a postural task. Neurosci Lett, 91-94. Hodges, P.W., Butler, J.E., Taylor, J.L. & Gandevia, S.C. (2003). Motor cortex may be involved
in
feedforward
postural
responses
of
the
deep
truk
muscles.
International society for posture and gait research, 53-4. Hodges, P.W. & Moseley, G.L. (2003). Pain and motor control of the lumbopelvic region: effect and possible mechanisms. J Eltromyogr Kinesiol, 13, 361-70. Hodges, P.W., Moseley, G.L, Gabrielsson, A. & Condevia, S.C. (2003). Experimental muscle pain changes feedforward postural responses of the trunk muscles. Exp Brain Res, 151, 262-271. Hodges, P.W., Galea, M.P. & Tsao, H. (2008). Reorganization of the motor cortex is associated with postural control deficits in recurrent low back pain. Brain, 21612171. Hodges, P.W. & Tucker, K. (2011). Moving differently in pain: a new theory to explain the adaptiation to pain. Pain, 152, 90-98.
IV
REFERENTIELIJST
Hultman, G., Nordin, M., Saraste, H. & Ohlsèn, H. (1993). Body composition, endurance, strength, cross-sectional area, and density of MM erector spinae in men with and without low back pain. J spinal disord., 6(2), 114-23. Gauthier, M., Gillard, D., Knight, B., Prochazka, A. & Zedka, M. (1999). Voluntary and reflex control of human back muscles during induced pain. J. Physiol, 520, 591604. Gibbons, L.E., Latikka, P., Videman, T., Manninen, H. & Battié, M.C. (1997). The association of trunk muscle cross-sectional area and magnetic resonance image parameters with isokinetic and psychophysical lifting strength and static back muscle endurance in men. J. Spinal disord, 10 (5), 398-403. Ito, T., Kaneda, K., Shirado, O. & Strax, T.E. (1995). Flexion-relaxation phenomenon in the back muscles. A comparative study between healthy subjects and patients with chronic low back pain. American Journal of Physical Medicine and Rehabilitation, 74 (2), 139-144. Jacobson, W., Gabe, L.R. & Brand, R. (1995). Insertion of fine-wire electrodes does not alter EMG patterns in normal adults. Gait Posture, 3, 59-63. Janda, V. (1996). Evaluation of muscular imbalance. In: Liebenson C, ed. Rehahilitation of the Spine: A Practitioner’s Manual. Baltimore, MD: Lippincott, Williams & Wilkins. Jemmet, R.S., Macdonald, D.A. & Agur, A.M. (2004). Anatomical relationship between selected segmental muscles of the lumbar spine in the context of multi-planar segmental motion: A preliminary investigation. Manual Therapy, 9 (4), 203-210. Kakei, S., Hoffman, D.S. & Strick, P.L. (1999). Muscle and movement representations in the primary motor cortex. Science, 2136-2139. Key, J., Clift, A., Candie, F. & Harley, C. (2008). A model of movement dysfunction provides a classification system guiding diagnosis and therapeutic care in spinal pain and related musculoskeletal syndromes: a paradigm shift part 1. Journal of bodywork and movement therapies, 12 (1); 7-21..
V
REFERENTIELIJST
Kiesel, K.B., Underwood, F.B., Mattacola, C.G., Nitz, A.K. & Malone, T.R. (2007). A comparison of select trunk muscle thickness change between subjects with low back
pain
classified
in
the
treatment-based
classification
system
and
asymptomatic controls. J Orthop Sports Phys Ther, 10, 596-607. Lamoth, C.J., Daffertshofer, A., Meijer, O.G., Moseley, G., Wuisman, P.I. & Beek, P.J. (2004). Effects of experimentally induced pain and fear of pain on trunk coordination and back muscle activity during walking. Clin Biomech, 19, 55-63. Lee, S.W., Chan, C.K., Lam, T.S., Lam, C. Lau, N.C., Lau, R.W., Chan, S.T. (2006). Relationship between low back pain and lumbar multifidus size at different postures. Spine, 31 (19), 58-62. Leinonen, V., Kankaanpaa, M., Luukkonen, M., Hanninen, O., Airaksinen, O. & Taimela, S. (2001). Disc herniation-related back pain impairs feed-forward control of paraspinal muscles. Spine, 26, 367-72. Le Pera, D., Graven-Nielsen, T., Valeriani, M., Oliviero, A., Di Lazzaro, V. & Tonali P.A. (2001) Inhibition of motor system excitability at cortical and spinal level by tonic muscle pain. Clinical Neurophysiological, 1633-1641. Lindgren, K.A., Sihvonen, T., Leino, E., Pitkänen, M. & Manninen, H. (1993). Exercise therapy
effects
on
functional
radiographic
findings
and
segmental
electromyographic activity in lumbar instability. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation, 74, 933-939. Macdonald, D.A., Dawson, A.P. & Hodges, P.W. (2011). Behavior of the lumbar multifidus during lower extremity movements in people with recurrent low back pain during symptom remission. The Journal of Orthopaedic and Sports Physical Therapy 41 (3), 155-164. Macdonald, D.A., Moseley, G.L. & Hodges, P.W. (2006). The lumbar multifidus: thus the evidence support clinical believes? Man Ther, 11 (4), 254-263. Macdonald, D., Moseley, G.L. & Hodges, P.W. (2009). Why do some patients keep hurting their back? Evidence of ongoing back muscle dysfunction during remission from recurrent back pain. Pain 142, 183-188.
VI
REFERENTIELIJST
MacDonald, D., Moseley, G.L. & Hodges, P.W. (2010). People with Recurrent low back pain respond differently to trunk loading despite remission from symptoms. Spine, 818-824. Mannion, A.F., Connolly, B., Wood, K. & Dolan, P. (1997). The use of surface EMG power spectral analysis in the evaluation of back muscle function. J Rehabil Res Dev, 34 (4), 27–39. Mannion, A.F., Dumas, G.A., Stevenson, J.M. & Cooper, R.G. (1998). The influence of muscle fiber size and type distribution on electromyographic measures of back muscle fatigability. Spine, 23 (5), 576–84. Magnusson, M.L., Aleksiev, A. & Wilder, D.G. (1996). Unexpected load and asymmetric posture as etiologic factors in low back pain. Spine, 23-25. Marsden, C.D., Merton, P.A. & Morton, H.B. (1981). Human postural responses. Brain, 104 (3), 513-534. McLoughlin, R.F., D’Arcy, E.M., Brittain, M.M., Fitzgerald, O. & Masterson, J.B. (1994). The significance of fat and muscle areas in the lumbar paraspinale space: a CT study. J Comput Assist Tomogr, 18 (2), 275-278. Moseley, G.L., Hodges P.W. & Gandavia, S.C. (2002). Deep and superficial fibres of lumbar multifidus are differentially active during voluntary arm movements. Spine, 27 (2), 29-36. Moseley, G.L., Hodges, P.W. & Gandavia, S.C. (2003). External perturbation of the trunk in standing humans differentially activates components of the medial back muscles. J Physiol, 547 (2), 581-587. Panjabi, M.M. (1992). The stabilizing system of the spine. Part I. Function, dysfunction, adaptation, and enhancement. J Spinal Disord, 5, 383-389. Panjabi, M.M. (2003). Clinical spinal instability and low back pain. J Electromyogr Kinesiol, 13, 371-379.
VII
REFERENTIELIJST
Parkkola, R., Rytökoski, U., Kormano, M. (1993). Magnetic resonance imaging of the discs and trunk muscles in patients with chronic low back pain and healthy control subjects. Spine, 18 (7), 830-6. Pengel, H.M., Herbert, R.D., Mager, C.G. & Refshauge, K.M. (2003). Acute low back pain: systematic review of its prognosis. Br Med J, 327, 323-7. Radebold, A., Cholewicki, J., Polzhofer, G.K. & Greene, H.S. (2001). Impaired postural control of the lumbar spine is associated with delayed muscle response times in patients with chronic idiopathic low back pain. Spine, 26, 724-30. Sanes,
J.N.
&
Donoghue,
J.P.
(1997).
Dynamic
motor
cortical
organization.
Neuroscientist, 158-165. Sanes, J.N. & Donoghue, J.P. (2000). Plasticity and primary motor cortex. Annu Rev Neurosci, 23, 393-415. Sihvonen, T., Lindgren, K.A., Airaksinen, O. & Manninen, H. (1997). Movement disturbances of the lumbar spine and abnormal back muscle electromyographic findings in recurrent low back pain. Spine, 22, 289-295. Soros, P., Knecht, S., Bantel, C., Imai, T., Wusten, R. & Pantev, C. (2001). Functional reorganization of the human primary somatosensory cortex after acute pain demonstrated by magnetoencophalography. Neurosci Lett, 298, 195-8. Stanton, T.R., Henschke, N., Maher, C.G., Refshauge, K.M., Latimer, J. & McAuley, J.H. (2008). After an episode of acute low back pain, recurrence is unpredictable and not as common as previously thought. Spine, 33 (26), 2923-2928. Stanton, T.R., Latimer, J., Maher, C.G. & Hancock, M. (2009). Definitions of recurrence of an episode of low back pain. A systematic Review. Spine 34 (9), E316-E322.
Stanton, T.R., Latimer, J., Maher, C.G. & Hancock, M. (2010). How do we define the condition ‘recurrent low back pain’? A systematic Review. European Spine Journal 19 (4), 533-539.
VIII
REFERENTIELIJST
Stevens, V.K., Bouche, K.G., Mahieu, N.N., Coorevits, P.L., Vanderstraeten, G.G., Danneels, L.A. (2006). Trunk muscle activity in healthy subjects during bridging stabilization exercises. BMC Musculoskeletal Disorders, 7, 75. Strutton, P.H., Theodorou, S., Catley, M., McGregor, A.H. & Davey, N.J. (2005). Corticospinal excitability in patients with chronic low back pain. J Spinal Disord Tech, 18, 420-4. Tsao, H., Galea, M.P. & Hodges, P.W. (2008). Concurrent excitation of the opposite motor cortex during transcranial magnetic stimulation to activate the abdominal muscles. J Neurosci Methods, 171, 132-9. Tsao, H.,
Danneels, L. & Hodges, P.W. (2011a). ISSLS Prize Winner: Smudging the
motor brain in young adults with recurrent low back pain. Spine, 36, 1721-1727. Tsao, H.,
Danneels, L. & Hodges, P.W. (2011b). Individual fascicles of the paraspinal
muscles
are
activated
by
discrete
cortical
networks
in
humans.
Clinical
Neurophysiology, 1580-1587. Van Dieen, J.H., Cholewicki, J. & Radebold, A. (2003). Trunk muscle recruitment patterns in patients with low back pain enhance the stability of the lumbar spine. Spine, 28, 834-41. Wallwork, T.L., Stanton, W.R., Freke, M. & Hides, J.A. (2009). The effect of chronic low back pain on size and contraction of the lumbar multifidus muscle. Man Ther, 14 (5), 496-500. Wasiak, R., Kim, J. & Pransky, G. (2006). Work disability and costs caused by recurrence of low back pain: longer and more costly than in first episodes. Spine, 31, 21925. Wilke, H.J., Wolf, S., Claes, L.E., Arend, M. & Wiesend, A., (1995). Stability increase of the lumbar spine with different muscle groups. A biomechanical in vitro study. Spine, 192-198. Zedka, M., Prochazka, A., Knight, B. (1999). Voluntary and reflex control of human back muscles during induced pain. J Physiol. 520 (2), 591-604.
IX
REFERENTIELIJST
X
REFERENTIELIJST
Rapporteren · 12:22 (Arokoski et al, 1999). (Stevens et al, 2006; Danneels et al, 2001).
XI
BIJLAGEN
14 Bijlagen Bijlage 1: rekruteringsbrief patiëntengroep Beste, momenteel wordt er onder leiding van Lieven Danneels op de vakgroep kinesitherapie en revalidatiewetenschappen van de Universiteit Gent onderzoek uitgevoerd naar de mechanismen en de behandeling van aspecifieke, recurrente lage rugpijn. Ik werk mee aan één van deze onderzoeken in het kader van mijn masterproef. Daarvoor zijn wij op zoek naar personen die last hebben van wederkerende lage rugpijnklachten waarvan men geen aanwijsbare oorzaak kan terugvinden. We zoeken proefpersonen: - Die lijden aan lage rugpijn geen aanwijsbare oorzaak heeft - Waarbij deze rugpijnklachten voorkomen in wederkerende episodes: - Wanneer de klachten opkomen duren deze minstens 24u - U heeft ook wel pijnvrije periodes dewelke 1 maand of langer duren - Die wanneer ze een opstoot van lage rugpijn ervaren, de pijn van die ernst is dat hun dagelijkse bezigheden verstoord worden - Waarbij in het verleden al eens een medische consultatie plaats vond aangaande de lage rugpijn - Die heeft het voorafgaande jaar geen behandeling opgestart hebben bestaande uit specifieke rompspiertraining voor het verbeteren van de motorische controle van de lage rugspieren Zijn bovenstaande criteria bij U van toepassing, en heeft U interesse om deel te nemen aan onze wetenschappelijke studies? Stuur dan vrijblijvend een mail naar
[email protected] of naar (aanvullen door e-mail adres student). Hierdoor komt U automatisch op onze lijst van potentiële vrijwilligers, zodat één van onze onderzoekers U vrijblijvend zal contacteren zodra er mogelijkheden zijn voor studiedeelname. Wanneer men U daarvoor contacteert krijgt U van de betrokken onderzoeker informatie over de inhoud van de studie en de kans om vragen te stellen. Hierna bent U vrij te beslissen of U al dan niet wenst deel te nemen aan de studie. Het doorgeven van uw gegevens verbindt u bijgevolg tot niets, het geeft u enkel de mogelijkheid om aan studies deel te nemen. Ook indien U nog vragen heeft kan U vrijblijvend contact opnemen. Wij hopen op jullie enthousiasme! Vriendelijke groeten, Naam student
XII
BIJLAGEN
Bijlage 2: Informatiebrochure + informed consent Informatiebrochure voor gezonde vrijwilligers die deelnemen aan de experimenten
ONDERZOEK NAAR DE EFFECTIVITEIT VAN EEN KLINISCHE TEST VOOR HET BEOORDELEN VAN DE FIJN MOTORISCHE CONTROLE VAN DE RUGSPIEREN
Gelieve onderstaande informatie te lezen om U te helpen beslissen of U al dan niet aan deze studie wenst deel te nemen. Indien er vragen zouden zijn omtrent deze informatie kan U zich wenden tot de persoon vermeld onderaan deze brochure. Als U beslist om deel te nemen aan deze studie, zal U gevraagd worden een "Toestemmingsformulier" (bijgevoegd bij deze informatiebrochure) te tekenen. U houdt deze informatiebrochure bij zodat U deze in de toekomst nog kan raadplegen. Doel van de studie: Met deze studie willen we aan de hand van elektromyografisch (EMG) onderzoek verifiëren of clinici de klinische pelvische controle test kunnen gebruiken om een correct beeld te krijgen van de fijn motorische controle van de rugspieren. Beschrijving van de studie en studieverloop: U zal éénmalig getest worden in het onderzoekslabo op de vakgroep Revalidatiewetenschappen en Kinesitherapie. Op de testdag zal U gevraagd worden om een korte demografische vragenlijst in te vullen. Vervolgens zal U gevraagd worden om Uw bovenlichaam te ontbloten (vrouwen mogen de bh aanhouden) en in buiklig plaats te nemen op de behandeltafel. Eerst zal de onderzoeker het niveau van de verschillende wervels op Uw rug aanduiden met een demografisch potlood. Daarna zal Uw huid vetvrij en steriel gemaakt worden met behulp van ontsmettingsalcohol. Vervolgens zullen de elektroden voor het EMG onderzoek aangebracht worden. Een EMG onderzoek is een onderzoek waarbij de elektrische signalen die in de spieren voorkomen en voor samentrekking van de spier zorgen gemeten worden. Op die manier krijgen XIII
BIJLAGEN
we een idee over de hoeveelheid spieractiviteit die optreedt tijdens verschillende bewegingen. De kleine elektrische signalen die in spieren aanwezig zijn, worden opgevangen en geregistreerd door de elektroden. Deze elektroden worden via draden naar een registratie-apparaat geleid. De meeste metingen in deze studie worden uitgevoerd m.b.v. oppervlakte elektroden. Dit zijn kleine metalen plakkertjes die op Uw huid worden gekleefd en die de spieractiviteit in de oppervlakkige spieren van de rug en de buik gaan registreren. Enkele metingen gebeuren met naald elektroden, dewelke gebruikt worden om de spieractiviteit in de diepere rugspieren te registreren. De elektrode wordt door de arts in de spier gebracht met behulp van een fijne naald en de positie van de elektrode wordt nagegaan met behulp
van echografie. De naald die gebruikt wordt is veel dunner
dan een injectienaald en het insteken van de naald voelt ongeveer zoals een speldenprik. Als de naald eenmaal in de spier zit, voelt u deze nauwelijks meer. De metingen worden zowel in een ontspannen als in een aangespannen spier verricht, daarom zult u tijdens het onderzoek een aantal bewegingen moeten maken zoals het aanspannen van een specifieke rugspier in buiklig en het bol en hol maken van uw rug in zit. Om Uw bewegingspatronen te kunnen evalueren, voert U de opgelegde taken uit binnen het bereik van een camera-opstelling. Bijgevolg zal U herkenbaar zijn op de viedobeelden. Voor een correcte evaluatie van de EMG-resultaten dienen we eveneens de maximale vrijwillige contractie van de spieren te meten. Daarvoor zal de onderzoeker U vragen om zo maximaal mogelijk 1) vanuit buiklig Uw rug te strekken, en om 2) vanuit ruglig uw rug te buigen, tegen weerstand. Na het beëindigen van de metingen worden de elektroden pijnloos verwijderd door de onderzoekers. Het duurt ongeveer 4 uur om de studie volledig te doorlopen. In totaal zullen er 15 personen deelnemen aan deze studie.
XIV
BIJLAGEN
Deelname en beëindiging: De deelname aan deze studie vindt plaats op vrijwillige basis. Deelname aan deze studie brengt voor U geen onmiddellijk therapeutisch voordeel. U kan weigeren om deel te nemen aan de studie, en U kan zich op elk ogenblik terugtrekken uit te studie zonder dat U hiervoor een reden moet opgeven en zonder dat dit op enigerlei wijze een invloed zal hebben op uw verdere relatie en/of behandeling met de onderzoeker of het studiepersoneel. Indien U student bent, zal het al dan niet deelnemen aan de studie geen invloed hebben op de relatie met Uw lesgevers en Uw studieresultaten. Uw deelname aan deze studie zal worden beëindigd als de onderzoeker meent dat dit in Uw belang is. U kan voortijdig uit de studie worden teruggetrokken als U de in deze informatiebrief beschreven procedures niet goed opvolgt of u de beschreven items niet respecteert. Indien U akkoord gaat om aan deze studie deel te nemen, zal U gevraagd worden het “Toestemmingsformulier” te ondertekenen. Uw risico’s/Verzekering: U hebt het recht op elk ogenblik vragen te stellen over de mogelijke en/of gekende risico’s, nadelen van deze studie. Als er in het verloop van de studie gegevens aan het licht komen die een invloed zouden kunnen hebben op uw bereidheid om te blijven deelnemen aan deze studie, zult u daarvan op de hoogte worden gebracht. Deze studie werd goedgekeurd door een onafhankelijke Commissie voor Medische Ethiek verbonden aan het UZ Gent en wordt uitgevoerd volgens de richtlijnen voor de goede klinische praktijk (ICH/GCP) en de verklaring van Helsinki opgesteld ter bescherming van mensen deelnemend aan klinische studies. In geen geval dient u de goedkeuring door de Commissie voor Medische Ethiek te beschouwen als een aanzet tot deelname aan deze studie. EMG is meestal gecontra-indiceerd bij personen die bloedverdunnende medicatie nemen, daarom is het belangrijk dat U wanneer U dergelijke medicatie neemt U dit aan de onderzoeker meldt. Ook wanneer U spierontspanners of relaxantia neemt dient U dit te melden aan de onderzoeker aangezien deze kunnen interfereren met de EMG testresultaten. XV
BIJLAGEN
EMG is een onderzoek met een laag risico, en complicaties treden uiterst zelden op. Wanneer de naald elektroden ingebracht worden in de spier kan U wat ongemak gevoeld worden, vergelijkbaar met het gevoel van een injectie of een acupunctuur naald. De naald die men gebruikt is zeer fijn en het risico dat U lichtjes bloed ter hoogte van insertie is klein. Er bestaat een kans op flauwvallen tijdens het onderzoek. Daarom zal er steeds een onderzoeker in Uw directe buurt zijn en zal deze op regelmatige tijdstippen vragen hoe U zich voelt. Het is belangrijk dat wanneer U zich draaierig of licht in het hoofd voelt, U dit tijdig aan de onderzoeker meld om flauwvallen te vermijden. Hoewel de kans klein is, is het mogelijk dat een klein deeltje van de elektrodendraad breekt en tussen de spiervezels achterblijft. Dit is echter ongevaarlijk en onschuldig aangezien het gaat om een zeer klein partikel van een inert metaal en dus is verwijdering zelden nodig. Na het verwijderen van de naald elektroden is mogelijk dat de spier lichtjes pijnlijk aanvoelt, en dat een blauwe plek verschijnt op de plaats waard de naald werd ingebracht. Door het gebruik van een steriele naald is de kans op een lichte ontsteking van de huid minimaal. Indien er toch complicaties optreden ter hoogte van de insertieplaats dan dient U zo snel mogelijk contact op te nemen met de onderzoekers/betrokken arts en zal U een gepaste behandeling krijgen. De onderzoeker voorziet in een vergoeding en/of medische behandeling in het geval van schade en/of letsel tengevolge van deelname aan de klinische studie. Voor dit doeleinde is een verzekering afgesloten met foutloze aansprakelijkheid conform de wet inzake experimenten op de menselijke persoon van 7 mei 2004. Op dat ogenblik kunnen uw gegevens doorgegeven worden aan de verzekeraar. Kosten/Vergoeding: Er zijn geen kosten voor U verbonden aan de deelname aan de studie. U zal niet vergoed worden voor deelname aan deze studie. Vertrouwelijkheid: In overeenstemming met de Belgische wet van 8 december 1992 en de Belgische wet van 22 augustus 2002, zal Uw persoonlijke levenssfeer worden gerespecteerd en zal U toegang krijgen tot de verzamelde gegevens. Elk onjuist gegeven kan op uw verzoek verbeterd worden. XVI
BIJLAGEN
Vertegenwoordigers van opdrachtgevers, auditoren, de Commissie voor Medische Ethiek en de bevoegde overheden hebben geen rechtstreekse toegang tot Uw medische dossiers om de procedures van de studie en/of de gegevens te controleren, zonder de vertrouwelijkheid te schenden. Dit kan enkel binnen de grenzen die door de betreffende wetten zijn toegestaan. Door het toestemmingsformulier, na voorafgaande uitleg, te ondertekenen stemt U in met deze toegang. Als U akkoord gaat om aan deze studie deel te nemen, zullen uw persoonlijke en klinische gegevens tijdens deze studie worden verzameld en gecodeerd (hierbij kan men Uw gegevens nog terug koppelen naar uw persoonlijk dossier). Verslagen waarin U wordt geïdentificeerd, zullen niet openlijk beschikbaar zijn. Als de resultaten van de studie worden gepubliceerd, zal Uw identiteit vertrouwelijke informatie blijven. Indien U vragen hebt, aarzel niet om onderstaande personen te contacteren. Prof. Dr. Lieven Danneels
Dr. Jessica Van Oosterwijck
[email protected]
[email protected]
Tel. 09 332 26 35
Tel. 09 332 22 71
Fax. 09 332 38 11
Fax. 09 332 38 11
Revalidatiewetenschappen & Kinesitherapie Gent Campus Heymans (UZ) 3B3 De Pintelaan 185, 9000 Gent Dr. Thierry Parlevliet
[email protected]
Fysische Geneeskunde en
Orthopedie Tel. 09 332 67 94 Fax. 09 332 38 11
Campus Heymans (UZ) De Pintelaan 185, 9000 Gent
XVII
BIJLAGEN
Toestemmingsformulier (Informed Consent)
Ik, _________________________________________ heb het document “Informatiebrochure voor gezonde vrijwilligers die deelnemen aan de experimenten” pagina 1 tot en met 4 gelezen en er een kopij van gekregen. Ik stem in met de inhoud van het document en stem ook in deel te nemen aan de studie. Ik heb een kopij gekregen van dit ondertekende en gedateerde formulier voor “Toestemmingsformulier”. Ik heb uitleg gekregen over de aard, het doel, de duur, en de te voorziene effecten van de studie en over wat men van mij verwacht. Ik heb uitleg gekregen over de mogelijke risico’s en voordelen van de studie. Men heeft me de gelegenheid en voldoende tijd gegeven om vragen te stellen over de studie, en ik heb op al mijn vragen een bevredigend antwoord gekregen, ook op medische vragen. Ik stem ermee in om volledig samen te werken met de toeziende onderzoeker. Ik zal hem/haar op de hoogte brengen als ik onverwachte of ongebruikelijke symptomen ervaar. Men heeft mij ingelicht over het bestaan van een verzekeringspolis in geval er letsel zou ontstaan dat aan de studieprocedures is toe te schrijven. Ik ben me ervan bewust dat deze studie werd goedgekeurd door een onafhankelijke Commissie voor Medische Ethiek verbonden aan het UZ Gent en dat deze studie zal uitgevoerd worden volgens de richtlijnen voor de goede klinische praktijk (ICH/GCP) en de verklaring van Helsinki, opgesteld ter bescherming van mensen deelnemend aan experimenten. Deze goedkeuring was in geen geval de aanzet om te beslissen om deel te nemen aan deze studie. Ik mag me op elk ogenblik uit de studie terugtrekken zonder een reden voor deze beslissing op te geven en zonder dat dit op enigerlei wijze een invloed zal hebben op mijn verdere relatie met de onderzoeker.
XVIII
BIJLAGEN
Men heeft mij ingelicht dat zowel persoonlijke gegevens als gegevens aangaande mijn gezondheid worden verwerkt en bewaard gedurende minstens 20 jaar. Ik stem hiermee in en ben op de hoogte dat ik recht heb op toegang en verbetering van deze gegevens. Aangezien deze gegevens verwerkt worden in het kader van medisch-wetenschappelijke doeleinden, begrijp ik dat de toegang tot mijn gegevens kan uitgesteld worden tot na beëindiging van het onderzoek. Indien ik toegang wil tot mijn gegevens, zal ik mij richten tot de toeziende onderzoeker die verantwoordelijk is voor de verwerking. Ik begrijp dat auditors, vertegenwoordigers van de opdrachtgever, de Commissie voor Medische Ethiek of bevoegde overheden, mijn gegevens mogelijk willen inspecteren om de verzamelde informatie te controleren. Door dit document te ondertekenen, geef ik toestemming voor deze controle. Bovendien ben ik op de hoogte dat bepaalde gegevens doorgegeven worden aan de opdrachtgever. Ik geef hiervoor mijn toestemming, zelfs indien dit betekent dat mijn gegevens doorgegeven worden aan een land buiten de Europese Unie. Ten alle tijden zal mijn privacy gerespecteerd worden. Ik ben bereid op vrijwillige basis deel te nemen aan deze studie. Naam van de vrijwilliger: _________________________________________ Datum :
____ / ____ / _____ dag
maand
jaar
Handtekening van de vrijwilliger: ___________________________________
Ik bevestig dat ik de aard, het doel, en de te voorziene effecten van de studie heb uitgelegd aan de bovenvermelde vrijwilliger. De vrijwilliger stemde toe om deel te nemen door zijn/haar persoonlijk gedateerde handtekening te plaatsen. XIX
BIJLAGEN
Naam van de onderzoeker: _________________________________________ Datum :
____ / ____ / _____ dag
maand
jaar
Handtekening van de onderzoeker: ___________________________________
XX
BIJLAGEN
Bijlage 3: Demografische vragenlijst
Voornaam + Achternaam …………………………………………………………………………………………………………………… Geboortedatum
… / … / ……
Geslacht
man
vrouw
Wat is uw huidig beroep? …………………………………………………………………………………………………………………… voltijds deeltijds werkloos/loopbaanonderbreking student
Doet U aan sport?
ja
nee
Indien ja, welke sport beoefent U? ……………………………………………………………………………………………………… Op welk niveau oefent U deze sport uit? recreatief competitief: Vlaams niveau Nationaal niveau Internationaal niveau Hoeveel uur per week oefent U deze sport uit? …………………………………………………………………………………
Bent U links of rechtshandig dominant?
links
rechts
Bent U links of rechtsvoetig dominant?
links
rechts
Heeft U momenteel gezondheidsproblemen?
ja
nee
Indien ja, waarvan heeft U last? …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Heeft u momenteel last van rugklachten?
ja
nee
Bent U momenteel in behandeling/therapie? Noteer welke therapie U volgt. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Maakt U momenteel gebruik van medicatie? Noteer welke medicatie U neemt, in welke dosis en aan welke frequentie? XXI
BIJLAGEN
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
XXII
BIJLAGEN
Bijlage 4: Clinical posture assessment score sheet
Clinical posture assessment score sheet - Standing Naam proefpersoon: …………………………………………………………………………… Lengte: ……………………………cm
Datum: …… / …… / …………
Gewicht: ……………………kg
Omcirckelen wat past aub
Criteria Spinal alignment Sagittal balance/alignment Is the manubriosternal junction situated above the pubic symphysis or infront or behind?
Aligned/ forward/ backward
Start and finish of curves Note the approximate levels of start, finish (+/- level of apex)
Cranial
Caudal
Apex
Lordosis
______
______
______
Kyphosis
______
______
______
Additional curves? Depth of spinal curves Is lumbar spine hyperlordosed, lordosed, flat, kyphosed
Hyper-lord/ lord/ flat/ kyph
Is the thoracolumbar junction flexed, flat (smooth transition), or extended
Flex/ flat/ ext
Is the thoracic spine flat, normally kyphosed, excessively kyphosed Flat/ neutral/ kyphosed Segmental changes Are there specific segments with abrupt change in angle - e.g. segmental lordosis, kyphosis
Yes/ no Level
Pelvic position Is the line connecting the ASIS-PSIS within 5 deg of horizontal, anteriorly tilted, posteriorly tilted
Neutral/ anterior/ posterior
Frontal curves & R/L weight bearing Is there equal weight bearing left-right
Equal/ unequal
Is there a rib hump when he trunk is flexed
Yes/ no
XXIII
BIJLAGEN
Muscle activity/muscle stiffness Posterior/erector spinae muscles Is there excessive activity of the thoracolumbar erector spine muscles? Does the activity appear equal left-right?
Yes/ no
Is there excessive activity of the lumbar/multifidus muscles?
Yes/ no Yes/ no
Anterior/abdominal muscles Is there obvious activity of obliquus externus abdominis? (obvious activity in lateral abdominal wall, palpable stiffness of bands of muscle in lateral abdominal wall, fold in upper abdomen) Is there obvious activity of rectus abdominis? (obvious activity in anterior abdominal wall, palpable stiffness of bands of muscle anteriorly, fold in upper abdomen) Is there low activity of lower abdominal muscles? (protrusion of lower abdomen)
Yes/ no
Yes/ no
Yes/ no
Symptoms in the static posture Is the static posture painful or uncomfortable?
Yes/ no
Does pain develop over time or is it present initially?
Yes/ no
Are there changes to position that reduce the pain?
Yes/ no
Correction of postural elements deemed to be suboptimal What is the effect of correction of any element deemed to be suboptimal? Does the correction reduce the pain? Does the correction increase the pain? Is the correction associated with excessive muscle activity? Does the corrected position feel unusual?
Yes/ no Yes/ no Yes/ no Yes/ no
XXIV
BIJLAGEN
Respiration What breathing pattern is used in the static posture? Is there even distribution of motion between the upper chest, basal expansion, and abdominal wall motion? Is any one region dominant?
Yes/ no
Yes/ no
Is there excessive respiratory modulation of abdominal muscle activity? Yes/ no Scan of adjacent regions Are there any postural features to note at the foot/ankle? E.g. Excessive pronation or supination Are there any postural features to note at the knee? E.g. hyperextension Are there any postural features to note at the hip? E.g. Excessive internal or external rotation Are there any postural features to note at the thoracic spine? E.g. Kyphotic Are there any postural features to note at the head/neck? E.g. hyperlordosed, poked chin, rotation Are there any postural features to note at the scapular/shoulder girdle region? E.g. winging scapula, uneven shoulder height, excessive upper trapezius activation, asymmetrical position, shoulder internal rotation.
Yes/ no __________________________ Yes/ no __________________________ Yes/ no __________________________ Yes/ no __________________________ Yes/ no __________________________ Yes/ no __________________________ Yes/ no __________________________
XXV
BIJLAGEN
Clinical posture assessment score sheet - Sitting Initialen proefpersoon (voornaam+achternaam): …………… Omcirckelen wat past aub
Criteria Spinal alignment Sagittal balance/alignment Is the manubriosternal junction situated above the pubic symphysis or infront or behind?
Aligned/ forward/ backward
Start and finish of curves Note the approximate levels of start, finish (+/- level of apex)
Cranial
Caudal
Apex
Lordosis
______
______
______
Kyphosis
______
______
______
Additional curves? Depth of spinal curves Is lumbar spine hyperlordosed, lordosed, flat, kyphosed
Hyper-lord/ lord/ flat/ kyph
Is the thoracolumbar junction flexed, flat (smooth transition), or extended
Flex/ flat/ ext
Is the thoracic spine flat, normally kyphosed, excessively kyphosed Flat/ neutral/ kyphosed Segmental changes Are there specific segments with abrupt change in angle - e.g. segmental lordosis, kyphosis
Yes/ no Level
Pelvic position Is the line connecting the ASIS-PSIS within 5 deg of horizontal, anteriorly tilted, posteriorly tilted
Neutral/ anterior/ posterior
Frontal curves & R/L weight bearing Is there equal weight bearing left-right
Equal/ unequal
Is there a rib hump when he trunk is flexed
Yes/ no
XXVI
BIJLAGEN
Muscle activity/muscle stiffness Posterior/erector spinae muscles Is there excessive activity of the thoracolumbar erector spine muscles? Does the activity appear equal left-right?
Yes/ no
Is there excessive activity of the lumbar/multifidus muscles?
Yes/ no Yes/ no
Anterior/abdominal muscles Is there obvious activity of obliquus externus abdominis? (obvious activity in lateral abdominal wall, palpable stiffness of bands of muscle in lateral abdominal wall, fold in upper abdomen) Is there obvious activity of rectus abdominis? (obvious activity in anterior abdominal wall, palpable stiffness of bands of muscle anteriorly, fold in upper abdomen) Is there low activity of lower abdominal muscles? (protrusion of lower abdomen)
Yes/ no
Yes/ no
Yes/ no
Symptoms in the static posture Is the static posture painful or uncomfortable?
Yes/ no
Does pain develop over time or is it present initially?
Yes/ no
Are there changes to position that reduce the pain?
Yes/ no
Correction of postural elements deemed to be suboptimal What is the effect of correction of any element deemed to be suboptimal? Does the correction reduce the pain? Does the correction increase the pain? Is the correction associated with excessive muscle activity? Does the corrected position feel unusual?
Yes/ no Yes/ no Yes/ no Yes/ no
XXVII
BIJLAGEN
Respiration What breathing pattern is used in the static posture? Is there even distribution of motion between the upper chest, basal expansion, and abdominal wall motion? Is any one region dominant?
Yes/ no
Yes/ no
Is there excessive respiratory modulation of abdominal muscle activity? Yes/ no Scan of adjacent regions Are there any postural features to note at the foot/ankle? E.g. Excessive pronation or supination Are there any postural features to note at the knee? E.g. hyperextension Are there any postural features to note at the hip? E.g. Excessive internal or external rotation Are there any postural features to note at the thoracic spine? E.g. Kyphotic Are there any postural features to note at the head/neck? E.g. hyperlordosed, poked chin, rotation Are there any postural features to note at the scapular/shoulder girdle region? E.g. winging scapula, uneven shoulder height, excessive upper trapezius activation, asymmetrical position, shoulder internal rotation.
Yes/ no __________________________ Yes/ no __________________________ Yes/ no __________________________ Yes/ no __________________________ Yes/ no __________________________ Yes/ no __________________________ Yes/ no __________________________
XXVIII
BIJLAGEN
Bijlage 5: Individual contraction of the multifidus muscles – score sheet
Individual contraction of the Multifidi muscles - score sheet Initialen proefpersoon (voornaam+achternaam): …………… Omcirckelen wat past aub
Criteria
Score
Quality of contraction No contraction
0
Rapid superficial contraction
1
Just perceptible contraction
2
3
0 Moderate to strong substitution
1
Subtle perceptible substitution
2
No substitution
3
Symmetry Unilateral contraction
0
Bilateral but asymmetrical contraction
1
Symmetrical contraction
2
Breathing Unable or difficulty with breathing during contraction
0
Able to hold contraction while maintaining breathing
1
Holding Short contraction: Hold < 3 seconds Hold >= 3 seconds
0 1
Long contraction: Hold < 10 seconds Hold >=10 seconds
0 1
XXIX
BIJLAGEN
Bijlage 6: Clinical test of pelvic control – score sheet
Clinical test of pelvic control - score sheet - Sitting Initialen proefpersoon (voornaam+achternaam): ……………
Omcirckelen wat past aub Initial performance
After training
Moves the pelvis in to anterior/posterior tilt in manner that is smooth, controlled and to the end of available range of motion with gentle activation of lumbar back muscles (not forced with strong muscle activation)
3
3
Moves the pelvis but not ideal in terms of smoothness, range or with too much muscle activity
2
2
Jerky, uncoordinated, limited motion of the pelvis +/- excessive muscle activity
1
1
Inability to move the pelvis into anterior or posterior tilt
0
0
Moves pelvis with gentle lordosis/kyphosis of the lumbar spine but limited movement at the thoracolumbar junction during pelvic rotation, minimal or no activation of the long erector spinae or superficial abdominal muscles and no pushing though the legs
3
3
Moves pelvis mild thoracolumbar extension or activity of thoracolumbar erector spinae activity
2
2
Moves pelvis but with excessive thoracolumbar extension and activation of thoracolumbar erector spinae, or excessive pushing through the feet
1
1
Moves into thoracolumbar extension/flexion with no motion of pelvis
0
0
Moves with high* quality into anterior and posterior tilt
2
2
Moves with high quality in one direction
1
1
Does not moves in high quality in either direction
0
0
Able to maintain quiet breathing during the task
1
1
Unable to maintain quiet breathing during the task
0
0
Criteria Quality of pelvic motion – direction with best quality
Control of adjacent regions – direction with best quality
Directional preference
Breathing
XXX
BIJLAGEN
Repetition Able to perform 10 repetitions with high* quality
1
1
Able to perform some (between 1-10) repetitions with high* quality
0.5
0.5
Unable to perform any repetitions with high* quality
0
0
TOTAL SCORE
/10
/10
*High quality pelvic control - Moves into anterior/posterior tilt in manner that is initiated with the pelvis in a smooth, controlled manner to the end of available range of motion with gentle activation of lumbar back muscles (not forced with strong muscle activation) and limited movement at the thoracolumbar junction
XXXI
BIJLAGEN
Clinical test of pelvic control - score sheet - HK stance Initialen proefpersoon (voornaam+achternaam): …………… Omcirckelen wat past aub
Initial performance
After training
Moves the pelvis in to anterior/posterior tilt in manner that is smooth, controlled and to the end of available range of motion with gentle activation of lumbar back muscles (not forced with strong muscle activation)
3
3
Moves the pelvis but not ideal in terms of smoothness, range or with too much muscle activity
2
2
Jerky, uncoordinated, limited motion of the pelvis +/- excessive muscle activity
1
1
Inability to move the pelvis into anterior or posterior tilt
0
0
Moves pelvis with gentle lordosis/kyphosis of the lumbar spine but limited movement at the thoracolumbar junction during pelvic rotation, minimal or no activation of the long erector spinae or superficial abdominal muscles and no pushing though the legs
3
3
Moves pelvis mild thoracolumbar extension or activity of thoracolumbar erector spinae activity
2
2
Moves pelvis but with excessive thoracolumbar extension and activation of thoracolumbar erector spinae, or excessive pushing through the feet
1
1
Moves into thoracolumbar extension/flexion with no motion of pelvis
0
0
Moves with high* quality into anterior and posterior tilt
2
2
Moves with high quality in one direction
1
1
Does not moves in high quality in either direction
0
0
Able to maintain quiet breathing during the task
1
1
Unable to maintain quiet breathing during the task
0
0
Criteria Quality of pelvic motion – direction with best quality
Control of adjacent regions – direction with best quality
Directional preference
Breathing
XXXII
BIJLAGEN
Repetition Able to perform 10 repetitions with high* quality
1
1
Able to perform some (between 1-10) repetitions with high* quality
0.5
0.5
Unable to perform any repetitions with high* quality
0
0
TOTAL SCORE
/10
/10
*High quality pelvic control - Moves into anterior/posterior tilt in manner that is initiated with the pelvis in a smooth, controlled manner to the end of available range of motion with gentle activation of lumbar back muscles (not forced with strong muscle activation) and limited movement at the thoracolumbar junction
XXXIII
REFERENTIELIJST
