Versus Tijdschrift voor Fysiotherapie, 29 e jrg mrt (pp. 4-15)

e

Versus Tijdschrift voor Fysiotherapie, 29 jrg mrt. 2011 (pp. 4 - 15)

Auteur(s): M. Buijs Titel: De diagnose 'instabiliteit''instabiliteit'- een wankel verhaal? Jaargang: 29 29 Maand: maart Jaartal: 2011 2011 Deze online uitgave mag, onder duidelijke bronvermelding, vrij gebruikt worden voor (para-) medische, informatieve en educatieve doeleinden en ander niet-commercieel gebruik. Zonder kosten te downloaden van: www.versus.nl

e


De diagnose 'instabiliteit''instabiliteit'- een wankel verhaal? M. Buijs Martijn Buijs, Fysiotherapeut, handentherapeut en bewegingswetenschapper (i.o.), particuliere praktijk ‘Van Zuilichem & Partners B.V.’ te Oud-Gastel en Roosendaal. Hogeschooldocent opleiding fysiotherapie, AVANS-Hogeschool te Breda

Samenvatting

H

et neuromusculaire systeem adapteert bij problemen van ons bewegingsapparaat. Deze adaptatie is niet geheel reversibel zodra de onderliggende pathologie verdwenen is. Het trainen van het neuromusculaire systeem is daarom zinvol bij bepaalde neuromusculaire (in)stabiliteitsproblematiek. De propriocepsis is in de fysiotherapeutische praktijk een populair aangrijpingspunt voor training, echter is er nog veel onduidelijk over de meetbaarheid en trainbaarheid hiervan. In dit artikel wordt het belang van feedforward controle voor ons functioneren benadrukt, waarin 'pre-activatie' een belangrijke rol speelt. Het sturen van ons menselijk bewegen is het resultaat van een complexe interactie tussen descenderende feedforward-input van motorische programma's en feedback-input vanuit de perifere mechanosensoren. Bij problematiek van de neuromusculaire stabiliteit zijn diverse compensatiestrategieën mogelijk, zoals het langzamer uitvoeren van de activiteit, compensatie d.m.v. visus en cocontractie. De fysiotherapeut moet bekend zijn met bovenstaande fysiologie en compensaties om de juiste trainingsdosering en trainingsvariabelen voor de oefentherapie in te zetten. In plaats van de momenteel gangbare statische balansoefeningen, pleit dit artikel juist voor een opbouw naar meer dynamische oefenvormen waarin 'pre-activatie' een belangrijke rol speelt.

1. Inleiding Patiënten met langer bestaande knieklachten, zoals bij gonarthrosis, welke moeite hebben om niet te vallen tijdens het lopen. Patiënten die na een inversietrauma van de enkel, maanden later nog steeds regelmatig 'door hun enkel gaan'. Fysiotherapeuten zien met regelmaat patiënten welke problemen ondervinden bij hun functioneren in het dagelijks leven. Het lijkt voor de hand te liggen dat de primaire oorzaak bij deze problematiek een onderliggende arthrogene functiestoornis is. Echter, patiënten gaan dan ook motorische compensaties zoeken welke (11) en nuttig zijn als oplossing voor de korte termijn. Zo lopen patiënten met knieklachten langzamer kijken ze meer naar de grond om obstakels te vermijden. Een ander opvallende compensatie is dat ze (11) met een 'stijvere knie' lopen . Ook uit experimentele studies blijkt dat wanneer men bij proefpersonen pijn opwekt, de variabiliteit in de spieractivatie vermindert. Opvallender is dat dit bij (18) sommige proefpersonen ook aanwezig bleef toen de pijn verdwenen was . Hieruit blijkt dat met het verdwijnen van pijn de onderliggende motorische adaptatie niet vanzelf herstelt. Patiënten kunnen dus problemen blijven houden met het sturen van hun bewegingen: actieve instabiliteit. In de praktijk besluiten fysiotherapeuten dan ook veelal om bepaalde spiergroepen rond een of meerdere gewricht(en) te gaan trainen ter verbetering van deze stabiliteitsproblemen. Niet zelfden uit dit zich dit in statische balansoefeningen op instabiele ondergrond, met (waarschijnlijk) als doel een feedbacksysteem te trainen. Kritische vragen lijken hier zinvol. Moet je het feedback systeem wel trainen? En is dit trainbaar? Wat is er eigenlijk aan de hand bij actieve instabiliteitsproblematiek? Dit artikel probeert enige onderbouwing te geven ten aanzien van stabiliteitstraining in de dagelijkse praktijk. Allereerst een korte, maar noodzakelijke, verdieping in de diverse mechanismen die mensen gebruiken om hun bewegingen te sturen: feedback en feedforward controle.

2. Feedback en feedforward controle Stel je eens voor dat je de weg naar je werk of school (die je al ontelbare keren hebt gereden, gelopen of gefietst) blindelings zou moeten uitvoeren. Verwacht je dat je dit zonder ongelukken kunt volbrengen …? Waarschijnlijk niet. Er zijn zoveel factoren die momentaan kunnen veranderen waardoor je je bewegingen moet bijstellen. Met andere woorden: in een wereld die nooit compleet voorspelbaar is, is een beweging niet adequaat te sturen zonder een regelmatige update van informatie over het verloop ervan. Voor het sturen van

e


beweging is informatie over positie en snelheid noodzakelijk. Deze informatie kunnen we verkrijgen door middel van 2 controlesystemen: 'feedback controle' en 'feedforward controle'. Onderstaande figuur (figuur 1) toont 2 voorbeelden van beide systemen. In de bovenste figuur ziet de wandelaar een obstakel op zijn weg, waardoor hij kan anticiperen door op voorhand zijn motorisch programma aan te passen en over het obstakel heen te stappen; een voorbeeld van feedforward controle. In de onderstaande figuur heeft de wandelaar het obstakel over het hoofd gezien en struikelt hij. Doordat hij ineens signalen krijgt (zoals het stoten tegen het obstakel en (dreigend) verlies van evenwicht) welke afwijken van het verwachte patroon, past hij zijn motorisch programma aan en corrigeert hij zijn balansverstoring door zijn been alsnog hoger op te tillen.

(Overgenomen uit 8)

Figuur 1 . Boven: feedforward controle Onder: feedback controle

Een feedback controle stuurt dus bij op basis van sensorische feedback. Het voordeel hiervan is dat deze gelegenheid biedt voor correcties bij fouten of verstoringen. Het nadeel hierbij is dat er voldoende tijd moet zijn om de sensorische signalen waar te kunnen nemen en hierop actie te kunnen ondernemen. Een samenvatting van deze controlesystemen is te zien in figuur 2.

e


Figuur 2. Feedback controle versus feedforward controle. controle. Deze indeling is natuurlijk door mensen bedacht, welke de achtergrond van het motorische functioneren willen ontrafelen. Bedenk dat in het dagelijks functioneren altijd beide systemen gebruikt worden en daarom niet geheel los van elkaar gezien kunnen worden. Desalniettemin is deze tweedeling wel nuttig om enige begripsvorming te ontwikkelen en inzicht te krijgen in therapievormen voor de fysiotherapeutische praktijk. Allereerst zal dieper ingegaan worden op de fysiologie van beide systemen en het aandeel van beide voor het dagelijks functioneren.

3. Het feedbackfeedback-systeem In een basismodel kan het neuromusculaire systeem gereduceerd worden tot 3 componenten: de sensoriek welke de input verzorgt, de neurale verwerking hiervan en tot slot de musculaire output. De sensoriek binnen dit systeem komt vanuit 3 bronnen: de visus, het vestibulaire systeem en de somatosensorische feedback van de perifere receptoren, ofwel ‘propriocepsis’. We gaan er in dit artikel vanuit dat de eerste twee systemen niet aangedaan zijn, ofwel verholpen zijn door bijvoorbeeld een bril, en focussen ons op het proprioceptieve systeem. De propriocepsis wordt vaak aangehaald als oorzaak van het neuromotorisch functioneren en is daarmee een populaire behandelbare grootheid binnen de 'stabiliteitstraining'. De vraag is of er wel enige evidentie is dat dit systeem aangedaan is? En is dit trainbaar?

e


3.1 Propriocepsis De perifere sensoren zorgen ervoor dat 'we ons lijf voelen' en vallen onder de term 'propriocepsis'. Propriocepsis wordt gedefinieerd als het vermogen om een gewrichtshoek (blind) te reproduceren en/of de drempel waarop een passieve beweging (ook zonder visus) gedetecteerd kan worden. De perifere sensoren staan bekend als mechanosensoren, welke normaliter onderverdeeld worden op basis van het weefsel waarin ze zich bevinden: spier-, huid- en gewrichtssensoren.

Kader 1: mechanosensoren

1. Gewrichtssensoren Rondom het gewricht worden 4 typen sensoren beschreven: type-1 ofwel de Ruffini-sensoren, liggen overal in de oppervlakkige lagen van het kapsel. Type-2 sensoren liggen in het diepere fibreuze kapsel. De type-3 sensoren zitten voornamelijk in de ligamenten en de type-4 sensoren zijn dunne (10) gemyeliniseerde en ongemyeliniseerde vrije zenuwuiteinden .

2. Peessensoren De Golgi-peesorgaantjes zijn karakteristiek gelokaliseerd bij de teno-musculaire overgang waar de collagene vezels van de pees verbonden worden met de extrafusale spiervezels. In tegenstelling tot het verouderde idee dat de golgi-peessensoren alleen grotere trekbelasting detecteren, blijken zij zeer sensitief voor kleine verschillen in spierspanning. Deze sensoren zijn verbonden met enkele spiervezels (ong. 3-25), waardoor zij spanningsverschillen kleiner dan 0,1 gram kunnen detecteren (26) en het zenuwstelsel hierover zeer gedetailleerd informeren .

3. Spiersensoren Spierspoeltjes registreren de spierlengte en snelheidsverandering en geven daarmee informatie over de hoek en hoeksnelheid van een gewricht. Zij hebben korte verbinding met alfa-motoneuronen, (10, 26) waardoor tijd tussen registreren van verstoring en bijsturing kort is, zo'n 30-50ms . Ter (26) vergelijking: visueel gebaseerde feedback duurt 150-200 ms . Het meest bekende voorbeeld van feedback vanuit de spierspoeltjes is de 'myotatische reflex'. Deze is beter bekend onder de ongelukkige term 'kniepeesreflex', aangezien deze reflex weinig met de sensoriek van de pees van doen heeft. De rek wordt waargenomen door de spierspoeltjes, gaat naar het ruggenmerg en synapteert daar met een alpha-motorisch neuron, dat de quadricepsvezels aanspant en tegelijk de antagonistische hamstringmusculatuur inhibeert (zie figuur 3). Het aandeel in de contributie van deze monosynaptische reflex tijdens dagelijkse activiteiten, zoals (10) het gaan, is nog discutabel . Ondanks dat deze heel sensibel is voor kleine veranderingen, is de reflex eenzijdig in de output en daardoor hoogst waarschijnlijk alleen belangrijk voor kleine (10) compensaties tijdens geringe verstoringen . Veel belangrijker is de invloed van de sensorische (8) informatie op corticale centra en motorische programma's .

(10)

Figuur 3 . De myotatische reflex; rek wordt gedetecteerd door de spierspoeltjes, welke deze informatie naar het ruggenmerg stuurt (B). Via excitatie van de alphaalpha-motonmotoneuronen euronen wordt een reflexmatige activatie van de agonisten bewerkstelligd, tezabewerkstelligd, tezamen met een inhibitie van de antagonisten (C).

e


Ondanks dat in diverse fysiologieboeken de classificatie van mechanosensoren en hun eigenschappen apart beschreven worden, blijkt uit de meer recente neurofysiologie dat het zenuwstelsel ensembles van sensorische signalen van de diverse receptoren interpreteert in plaats (26) van ieder sensorisch signaal apart . Het centrale zenuwstelsel krijgt per seconde honderdduizenden impulsen, komend van 1000 verschillende receptoren. Dit zorgt ervoor dat het zenuwstelsel een meer compleet beeld krijgt van de periferie waarbij kleine fouten niet meteen een (26) onoverkomelijk probleem hoeven te vormen .

3.2 Wanneer is er sprake van een verminderde propriocepsis? propriocepsis? Voordat de een gebrekkige propriocepsis gediagnosticeerd kan worden, zal deze eerst gemeten moeten worden. Maar hoe meet je de propriocepsis? Huidige meetmethoden voor propriocepsis, zeker voor klinisch gebruik, zijn nog erg gebrekkig. Propriocepsis wordt vaak gemeten door een gewrichtshoek (blind) te reproduceren en/of de drempel waarop een passieve beweging (ook zonder visus) gedetecteerd kan worden vast te stellen. Voor de clinicus in de praktijk is het (nog) niet mogelijk deze metingen betrouwbaar en valide uit te kunnen voeren. Desalniettemin zijn er enkele factoren bekend welke de proprioceptieve sensoriek beïnvloeden, namelijk pijn, vermoeidheid en stress.

1. Pijn en propriocepsis De gehele dag krijgen we continu prikkels uit de periferie van ons zenuwstel. Deze worden we ons gelukkig niet continu bewust, aangezien dit een overweldigende input zou geven aan informatie. Ons zenuwstelsel beoordeelt en selecteert de informatie eerst. Dit ‘beoordelen’ gebeurt op diverse schakelstations in het perifere en centrale zenuwstelsel, alvorens deze prikkel ons bewust wordt. Wanneer we een acuut letsel ervaren en een hiermee gepaard gaande ontstekingsreactie krijgen, (8) geeft dit bij aanvang ook een ´sensitisatie´ van het zenuwstelsel . ´Sensitisatie´ is er een overgevoeligheid van het zenuwstelsel, waarbij het zenuwstelsel niet in staat is om een perifere prikkel adequaat te beoordelen. In plaats van de ‘normale’ verwerking worden de binnenkomende (25) pijnprikkels versterkt. Zo ontstaat er tevens een ontsteking van het spinale ganglion , met een selectief verlies van fijn sensorische cellen en een verval van de propriocepsis. Door een toename van de type III- en IV-afferentie, worden spierspoeltjes ongevoeliger voor het detecteren van lengte(21) en lengteveranderingen . Door deze vermindering van de proprioceptieve informatie worden de (21) alfa- en gamma-motoneuronen in de voorhoorn compensatoir sensitiever . Deze processen zorgen voor dedifferentiatie in het ruggenmerg, waardoor er vermindering optreedt van pijn-inhibitie en een toenemende pijngevoeligheid bij het spinale ganglion. Daardoor gaan de opstijgende banen de pijncentra in de hersenen nog meer prikkelen, waardoor de perifere pijn (8) versterkt en onderhouden wordt . Tevens treden plastische veranderingen op in de somatosensore (13) (en vermoedelijk ook de somatomotore) cortex , waardoor een groter, doorgaans wat verplaatst gebied gevoeliger wordt voor pijn, met verlies van de fijnheid van de lokalisatoire en proprioceptieve informatie. De fysiologie van deze sensitisatieprocessen bevinden zich dus niet alleen in de periferie, (8) maar zeker ook in het centrale zenuwstelsel . De functie van deze fysiologie is om in deze fase absoluut zeker te stellen dat het organisme zich zal ontzien. Dat houdt in dat het organisme tijdens een ontstekingsfase meer pijn zal voelen naarmate het gezonder is. Al met al een nuttig mechanisme. Oefenen is misschien één van de belangrijkste manieren van pijnbestrijding die fysiotherapeuten hebben, maar het zal in deze fase gepaard gaan met een toename van de pijn.

2. Vermoeidheid en propriocepsis Vermoeidheid die is opgewekt door hoogintensieve contracties laten een afname van de proprioceptie (19, 21) en motorische controle zien . Net als door pijn, treedt ook bij vermoeidheid een toename op van de type III- en IV-afferentie, waardoor de spierspoeltjes ongevoeliger worden voor het detecteren van (21) lengte- en lengteveranderingen . Het is bekend dat bij zwaardere belasting op den duur vermoeidheid kan optreden. Echter, ook bij laag intensieve activiteiten zoals computerwerk, kan er (19) (lokaal) aanzienlijke vermoeidheid optreden . Dit komt, omdat spiervezels die deel uitmaken van kleine motorische eenheden bij langdurig statische contractie nagenoeg continu worden belast. Deze gaan namelijk als eerste aan en als laatste uit. Hoewel de belastingsintensiteit voor de spier als geheel heel laag is, is deze voor de betreffende eenheden hoog. Na 5 minuten op een intensiteit van 5% van de maximaal vrijwillige contractiekracht zijn er al tekenen van vermoeidheid in de motorische

e


(19)

eenheden die al vanaf het begin van de contractie actief zijn . Hierdoor kan er ook na inspanning op (19) lage intensiteit sprake zijn van een vermindering van de propriocepsis .

3. Stress en propriocepsis Zowel spierspoeltjes als type I spiervezels hebben receptoren voor adrenaline, en worden bij stress (4, 27) minder gevoelig . Dit leidt enerzijds tot een vermindering van de contractiekracht van type I vezels, waardoor je deze dus harder moet aanzetten om je houding te continueren. Anderzijds wordt de gevoeligheid van spierspoeltjes minder (dus een verminderde propriocepsis), waardoor de sensitiviteit van de sensoriek wordt verminderd. Bij stress zijn we dus niet in staat tot precisiewerk.

4. Feedforward Feedforward controle De meeste experimentele onderzoeken over propriocepsis zijn gedaan gedurende statische condities, waarbij de feedbackresponsen altijd stereotyp zijn. Tijdens dynamische activiteiten zoals het gaan, blijkt een plotselinge verstoring een verschillende respons te veroorzaken, afhankelijk of deze tijdens (36) . Wanneer de reflexrespons van een onverwachte de stand- of zwaaifase is toegepast inversiebeweging bij een statische staande houding vergeleken wordt met die tijdens het gaan, wordt (14) bij deze laatste een snelle en dus kortere respons waargenomen . Blijkbaar beschikt ons zenuwstelsel over een controlesysteem welke gemoduleerd kan worden door een anticipatoire input, oftewel feedforward controle. Kader 2: 'Central Pattern Generators' We hebben de myotatische reflex in bijvoorbeeld de quadricepsmusculatuur om te verhinderen dat we tijdens het lopen (of staan) door de knieën gaan. Echter, af en toe is het tijdens het lopen wél goed om door je knie te kunnen gaan. In het ruggenmerg bevinden zich 'Central Pattern Generators'. Dit netwerk van interneuronen spelen een rol tijdens continue bewegingen, zoals het gaan. Deze (10) moduleert de reflexsensitiviteit tijdens de diverse fasen van de gangcyclus . Zo zal de myotatische reflex van bijvoorbeeld de quadricepsmusculatuur tijdens de standfase van de gang, waarbij het niet handig is dat de knie flecteert, sensitiever zijn voor lengteverstoringen. Hiernaast dient de myotatische reflex juist geïnhibeerd te worden wanneer de knie tijdens de zwaaifase moet flecteren. Een ander voorbeeld is de myotatische reflex van de enkel-extensoren, welke aan het einde van de standfase, tijdens de afzet, gefaciliteerd wordt om onregelmatigheden van de ondergrond te kunnen (10) compenseren . Net zoals de 'Central Pattern Generators' zorgen voor een dynamische controlesysteem bij ritmische, continue bewegingen, kan er ook vanuit centraal door middel van neuromusculaire planning descenderende modulatie plaatsvinden.

4. 1 Feedforward controle middels ‘pre‘pre-activatie’ Bij een sprong, nog voor de uiteindelijke landing, bereidt het neuromusculaire systeem zich alvast voor op het grondcontact, wat we 'preactivatie' noemen. Deze anticipatoire modulatie van het neuromusculaire systeem is afhankelijk van het alfa-gamma co-activatiesysteem. Deze anticipatoire systeem wordt bepaald door de informatie die vooraf in het zenuwstelsel aanwezig is vanuit o.a. visuele en vestibulaire feedback. Deze 'preactivatie' blijkt ook anders te zijn bij verschillende spronghoogten en landingsoppervlakken. Het blijkt dat de myotatische reflexrespons alleen te langzaam is om een inversietrauma van de enkel te voorkomen. De eerste actieve eversie gebeurd na 176 ms, terwijl de ligamentaire structuren al na (17) 100 ms in problemen komen . Dit impliceert dat er een voorbereidende activiteit (feedforward controle) aanwezig moet zijn om een plotselinge verstoring te kunnen bijsturen. Het pre-activeren van een spiergroep als anticipatie op een beweging zorgt voor een vermindering in tijd van de feedbacklus. Personen met een klinische enkelinstabiliteit leveren dan ook minder preactivatie dan (6) proefpersonen met een stabiele enkel . Deze recentere bevindingen laten zien dat er een dynamica bestaat in de tijd van de feedbackresponsies, waardoor een myotatische reflex ook tijdens snelle bewegingen een rol kan spelen in de feedback. Ons zenuwstelsel maakt bij dynamische bewegingen dus gebruik van feedforward controle. Deze anticipatoire recrutering van motorunits is het resultaat van een complexe interactie tussen descenderende feedforward-input van motorische programma's en feedback-input (26) vanuit de perifere mechanosensoren . Omdat het onderzoek naar de feedforward mechanismen

e


van de dynamische stabiliteit nog in de kinderschoenen staat is het nog onduidelijk welke neuromusculaire trainingen en testen klinisch zinvol zijn.

5. Compensatiestrategieën bij stabiliteitsproblematiek Het door het zenuwstelsel continu heroverwegen van sensorische informatie en zich hierop aan te (5) passen is essentieel voor een efficiënte controle van houding en beweging . Zoals eerder beschreven, beschikt het zenuwstelsel over sensorische informatie vanuit 3 bronnen om de gewenste houding of beweging te kunnen handhaven: de visus, het vestibulaire systeem en somatosensorische feedback van de perifere receptoren. Ondanks dat deze 3 systemen ieders een unieke bijdrage leveren, is het mogelijk dat het ene systeem compenseert bij tekortkomingen van het andere systeem. Zo zullen personen met een slechte propriocpsis, compenseren door meer op de grond te kijken voor onregelmatigheden van de ondergrond. Behalve de compensatie tussen deze systemen onderling, bestaat er de mogelijkheid dat sensoriek binnen hetzelfde systeem anders verwerkt wordt. Het zenuwstelsel van personen met recidiverende lage rugklachten lijkt de proprioceptieve informatie van de lumbale regio te negeren en focust zich (5) meer op de informatie van elders, ook al is dat voor een bepaalde taak minder efficiënt . Hiernaast kan men ervoor kiezen de betreffende bewegingen langzamer uitvoeren, waardoor er meer tijd beschikbaar is voor feedbackmechanismen. Zo blijken patiënten met gonarthrosis door het tekort (11) aan proprioceptieve waarneming inderdaad langzamer te lopen . Tevens lopen deze patiënten met (11) minder variabiliteit in hun sagitalle kniebewegingen ; oftewel ze lopen met een 'stijve' knie. Het blijkt dat het zenuwstelsel kan besluiten de stijfheid van het spierpeescomplex, en daardoor de stabiliteit van een gewricht te verhogen, door middel van cocontractie.

5.1 Cocontractie Het spier-peescomplex beschikt over een bepaalde stijfheid, welke een weerstand vormt tegen verlenging. Door het verhogen van de stijfheid van het spierpeescomplex is er een grotere externe kracht nodig om een verlenging te kunnen bewerkstelligen. De stijfheid van een spier(groep) is enerzijds afhankelijk van de passieve, intrinsieke eigenschappen van de betreffende spier(groep) en anderzijds van de actieve spierspanning welke geleverd wordt. De spanningsfeedback van de peessensoren en de lengtefeedback van de spierspoeltjes geven informatie waarop het zenuwstelsel de stijfheid van het spierpeescomplex kan moduleren. Hierdoor werkt een actieve spier als een veer, die stijver wordt naarmate de activatie hoger wordt. De ingestelde stijfheden van diverse spiergroepen bepalen de uiteindelijke gewrichtshoek (of verandering hiervan) en daarmee de mate van stabiliteit. Hiernaast kan een verhoogde activatie van de gamma-motoneuronen de gevoeligheid van de spierspoeltjes verhogen. De propriocepsis is dus bij actieve spieren beter dan bij inactieve spieren. Bij ons functioneren kan het zijn dat zowel de agonistische als antagonistische spiergroep aangespannen zijn; men spreekt dan van 'cocontractie'. Cocontractie verhoogt de stijfheid van een gewricht en zorgt ervoor dat een gewricht meer bestand is tegen onverwachtse verstoringen. Zo blijkt (27) het lopen met cocontractie bij patiënten met gonarthrosis het valrisico te reduceren . Dit gaat dan wel ten koste van de variabiliteit en souplesse in bewegen; men beweegt 'stijver'.

5.2 Het nut van cocontractie Het verhogen van de stijfheid van een gewricht middels cocontractie gebeurt bij taken waar een verstoring (hoe klein ook) zonder cocontractie een grote positieverstoring geeft. Cocontractie wordt o.a. gebruikt tijdens het proces van motorisch leren. Wanneer een beweging nog niet volledig beheerst wordt, zal middels cocontractie bepaalde vrijheidsgraden ‘bevroren’ worden, waardoor de beweging de souplesse mist en er ‘stijver’ uit ziet. Hiernaast neemt cocontractie ook toe bij precisietaken. Personen bij wie helemaal geen propriocepcis meer aanwezig is (gedeaffineerde patiënten), blijken namelijk grote fouten te maken in de (8) bewegingsuitvoering . Om toch bewegingen te kunnen optimaliseren, reduceren deze personen het aantal vrijheidsgraden van een beweging door met behulp van cocontractie de gewrichtsstijfheid te (23) verhogen . Wanneer de precisie-eisen worden opgevoerd, reageren (proef)personen met een verhoogde activiteit van arm- en schouderspieren. Een hogere stijfheid van de elleboog zorgt voor (2, 24) (22) een nauwkeurigere controle van de positie van de hand . Ook tijdens het struikelonderzoek bleek alleen al de mogelijkheid dat we de proefpersonen aan het vallen zouden brengen hen deed lopen met verhoogde activiteit in de benen. Het compenseren van neuromusculaire instabiliteitsklachten middels cocontractie reduceert het (27) en een gemis hiervan bij bijvoorbeeld de enkel kan tot recidiverende enkeldistorsies valrisico (6) leiden . Hiermee is cocontractie een succesvol compensatiemechanisme van het neuromusculaire

e


systeem om stabiliteitsproblematiek te kunnen ondervangen en te kunnen anticiperen op mogelijke verstoringen.

5.3 Ieder voordeel heeft zijn nadeel Wanneer patiënten door een verminderde proprioceptieve feedback compenseren door middel van cocontractie, gaan zij ook meer stereotiep en minder variabel bewegen. Zo flecteren (11) gonarthrosispatiënten de knie tijdens de zwaai- en in de vroege standfase minder . Juist het inveren (12) van de knie in de vroege standfase heeft een belangrijke functie als schokdemping (zie figuur 4).

(overgenomen uit 12)

Figuur 4 . Links: Weergave van de knieflexie tijdens het gaan. Tijdens een cyclys vindt er twee maal een knieflexie plaats, namelijk tijdens de zwaai zwaaiaai- en in de vroege standfase. Rechts: schematische weergave van de functie van de knieflexie tijdens de vroege standfase als schokdemper.

Het gemis van deze schokdempende functie van de knie zal ergens anders vandaan moeten komen, met het risico van het ontstaan van klachten elders. Tevens zal de winst die behaald wordt in de stabiliteit ten koste gaan van de motorische flexibiliteit, waardoor patiënten minder goed in staat zijn te kunnen anticiperen op onverwachtse veranderingen zoals een plotselinge obstakel. Een ander nadeel van deze compensatie is dat dezelfde taak met een hogere belasting voor de (9) betrokken spieren uitgevoerd wordt . Hierdoor hebben RSI-patiënten een hogere pendruk tijdens (3) precisietaken dan gezonde personen. Opvallender is dat zij ook harder knijpen tijdens het optillen (16) van een beker . Cocontractie wordt niet alleen tijdens de specifieke activiteit gebruikt, maar blijft ook aanwezig tijdens andere activiteiten. Het meer stereotiep bewegen middels cocontractie vermindert de variabiliteit van bewegen. Variabel bewegen zorgt ervoor dat je continu informatie vergaart over de kosten (bijvoorbeeld de benodigde inspanning) en baten (het resultaat) van verschillende wijze van uitvoeren van dezelfde taak. Hierdoor kan je zoeken naar een uitvoering met lagere kosten en/of hogere baten. Dit stelt je dus in staat om te experimenteren en te optimaliseren. Cocontractie beperkt de motorische flexibiliteit en daarmee het vermogen van de patiënt voor motorisch leren, waardoor deze 'gevangen' zit in zijn compensatie. Patiënten die middels cocontracties een meer gecontroleerde wijze van beweging aanleren, leren dit dus niet zomaar weer af. Hierdoor kan cocontractie, als een nuttig compensatiemechanisme voor de korte termijn, juist hinderlijk worden voor de efficientie en motorische flexibiliteit op de langere termijn.

6. Hoe moet je dit trainen …? Bij de behandeling moet eerst bekeken worden of andere voorwaarde scheppende factoren, zoals spierkracht, aanwezig zijn. Het neuromusculaire functioneren wordt namelijk niet alleen bepaald door de sensorische input. Ook de verwerking van deze informatie en de motorische output is essentieel. (11) Uit onderzoek bij gonarthrosispatiënten bleek dat patiënten met hoge beenspierkracht geen nadeel te ondervinden van hun slechte bewegingswaarneming bij een looptaak. Onderzoek naar struikelen (22) laat zien dat de afzet die het been net na struikelen maakt om de balans te herstellen niet onderdoet voor de afzet die nodig is voor het maken van een maximale sprong. Het is dan ook niet verrassend dat ouderen minder goed in staat zijn hun balans na struikelen te herstellen dan jonge volwassenen. Hierbij komt onder meer naar voren dat ouderen die zich niet kunnen corrigeren na het (22) struikelen, een te lage neurale activatie en daarmee een te geringe krachtsleverantie hebben . De

e


onderzoekers van de struikelexperimenten pleiten dan ook voor krachttraining binnen de valpreventie (22) . Wanneer overigens tijdens een revalidatieperiode de spierkracht weer herwonnen zou zijn, kan men er niet vanuit gaan dat door de krachttraining tevens de motorische aansturing genormaliseerd is. Het "sterk" zijn van spieren wil niet zeggen dat de spieren ook in de gewenste situaties of momenten aanspannen. Een vorm van neuromusculairetraining, is hierna meestal geïndiceerd. (1)

Verbetering van de stabiliteit door training is mogelijk , maar het is discutabel of de mechanosensorische detectie (= propriocepsis) alleen trainbaar is. Ondanks de wijdverbreide opvatting over de mogelijkheid om de 'propriocepsis' te kunnen trainen, is hier namelijk geen bewijs (1) voor . Zelfs als de propriocepsis trainbaar zou zijn, zou dit onder de meest gunstige omstandigheden alleen zinvol zijn bij langzaam tot matig snelle bewegingen en verstoringen hierbij. Het zou daarom beter zijn om de term 'propriocepsis-training' te vervangen door 'neuromusculaire training'. In de huidige fysiotherapeutische praktijk worden stabiliteitsoefeningen vaak eenzijdig in een statische houding uitgevoerd. Dit is erg merkwaardig, aangezien men hiermee juist een natuurlijke compensatietrategie die al aanwezig is traint, namelijk cocontractie. Hiernaast is deze vorm van stabiliteitstraining in tegenspraak met de principes van motorisch leren, zoals specificiteit en het transferprincipe (zie kader 3). Wellicht dat deze manier van trainen is ingegeven door reviews, welke een preventief effect aantonen van neuromusculaire training op het verminderen van de incidentie van enkelblessures tijdens (15) (1) sportactiviteiten of recidief van knietrauma . Door patiënten op een trillend bord (PowerPlate) of een balansbord te laten staan, worden ze mogelijk sensitiever in het detecteren van kniebewegingen en vergroot dit de variabiliteit van bewegen, waardoor zij weer in staat wordt gesteld te (her)leren.

7. Conclusie Het sturen van ons menselijk bewegen is het resultaat van een complexe interactie tussen descenderende feedforward-input van motorische programma's en feedback-input vanuit de perifere (26) mechanosensoren . Feedback en feedforward controle vormen een complementair systeem, welke nauwelijks los van elkaar bezien kunnen worden. Met deze huidige evidentie, pleit dit artikel juist voor een opbouw naar meer dynamische oefenvormen waarin 'pre-activatie' een belangrijke rol speelt, in plaats van de huidige statische balansoefeningen die zo populair zijn in de fysiotherapeutische praktijk. Hierdoor zal er uiteindelijk een betere transfer van de therapiewinst naar het dagelijkse functioneren plaatsvinden. Kader 3: trainingprincipes 1. Train specifiek in een bepaalde context: Motorische trainingsadaptaties zijn specifiek voor een bepaalde context en zullenl niet automatisch gelden voor andere situaties. Door het trainen van de stabiliteit tijdens het overgooien van een bal, wordt deze niet noodzakelijk beter tijdens het hardlopen. Er bestaan geen universele stabiliteitsoefeningen welke voor alle activiteiten gelden. Als je de stabiliteit wilt verbeteren tijdens een bepaalde activiteit, dien je ook deze activiteit te trainen. 2. Maak gebruik van het ‘overload-principe’ en bouw gradueel de moeilijkheid van de oefeningen op. Opbouw van de trainingen: o Begin statisch, daarna dynamisch o Bij dynamische uitvoering: eerst langzaam, daarna snel. Kwaliteit van de oefening is belangrijker dan de kwantiteit. o In eerste instantie met behulp van visus, daarna zonder o Bij aanvang zonder vermoeidheid, daarna met vermoeidheid.

e


Literatuur: 1.

AshtonFry--Welch D. Can propriocepsis really be improved by Ashton-Miller JA, Woitys EM, Huston LJ, Fry exercises? Knee Surg Sports Traumatol Traumatol Arthosc, May; 9(3): 128128-36 2001 2. Birch L, GravenGraven-Nielsen T, Christensen H, ArendtArendt-Nielsen L. Experimental muscle pain modulates muscle activity and work performance differently during high en low precision use of a computer mouse. Eur J Apply Physiol, Physiol, 2008; 83, 492492-8 3. Bloemsaat JG, Ruijgrok JM, Galen GP van. Patients suffering from nonnon-specific workwork-related upper extremity disorders exhibit insufficient movements strategies. Acta Psych. 2004, 115, 1717-23 Immunohistochemical 4. Bombardi C, Grandis A, Chiocchetti R, Bortolami R, Johansson H, Lucchi ML. Immunohistochemical localization of alphaalpha-adrenoreceptors in muscle spindles of rabbit masseter muscle . Tissue and Cell, 2006; 38, 121121-125 5. Brumagne S, Janssens L, Knapen S, Claeys K, SuudenSuuden-Johanson E. Persons Persons with recurrent low back pain exhibit a rigid postural control strategy. Eur Spine J. 2008 Sep;17(9):1177Sep;17(9):1177-84. 6. Caulfield B, Crammond T, O'Sullivan A, Reynolds S, Ward T, Altered ankleankle-muscle activation during jump landing in participants with functional functional instability of the ankle joint. J Sport Rehabil 2004, 13; 189189200 7. Cranenburgh B.. Pijn, vanuit een neurowetenschappelijk perspectief. Elsevier/De Tijdstroom, Maarssen; 6e druk, 2002 8. Cranenburgh B.. Neurowetenschappen, een overzicht. Elsevier/De Tijdstroom, Tijdstroom, Maarssen; 1e druk, 1998 9. Dieën JH. van, Cholewicki J, Radebold A (2003) Trunk muscle recruitment patterns in patients with low back pain enhance the stability of the lumbar spine. Spine 28: 834834-841 10. Dietz V. Proprioception and locomotor disorders. Nature Nature Reviews Neuroscience, 2002; 3, 781781-790 11. Esch, M van der, Steultjens M, Harlaar J, Knol D, Lems W, Dekker J. Joint proprioception, proprioception, muscle strength, and functional ability in patients with osteoarthritis of the knee. Arthritis Rheum. 2007 Jun 15;57(5):78715;57(5):787-93. 12. Faber, H.. EnergieEnergie-uitwisseling en schokdemping tijdens het gaan. Versus, tijdschrift voor fysiotherapie, jaargang 13, nummer 1, 1995 13. Flor H, Braun C, Elbert T, Birbaumer N. Extensive Reorganization of Primary Somatosensory Cortex in Chronic Back Pain Patients. Neuroscience Letters 1997; 224: 55 -8 14. Hopkins T, McLoda T, McCaw S.. Muscle activation following sudden ankle inversion during standing and walking. Eur J Appl Physiol 2007, 99, 414414-378 15. Hübscher M, Zech A, Pfeifer K, Hänsel F, Vogt L, Banzer W. Neuromuscular Neuromuscular training for sports injury prevention: prevention: a systematic review. Med Sci Sports Exerc, mar; 42 (3): 413413-21, 2010 16. Huysmans MA. From precision demands to neck and upper extremity pain. ACADEMISCH PROEFSCHRIFT 2008, VU te Amsterdam 17. Konradsen L, Voigt M , Hojsgaard C. Ankle inversion injuries. The role of thew dynamic defense mechanism. Am J Sports Med 1997, 25; 5454-58 18. Moseley GL, Hodges PW (2006) Reduced variability of postural strategy prevents normalization of motor changes induced by back pain: a risk factor for chronic trouble? Behav Neurosci 120:474– 120:474–476 19. Oostrom SH van, Huysmans MA, Hoozemans MJM, Dieën JH van. Vermidnerde proprioceptie bij RSI. Ned. Tijds Fysioth, 2007; 117 (2); 4949-53 20. Passatore M, Roatta S. Influence of sympathetic nervous system on sensorimotor sensorimotor function: whiplash 423-229 associated disorders (WAD) as a model. Eur J Appl Physiol 2006, 98; 42321. Pedersen J, Ljubisavljevic M, Bergenheim M, Johansson H.Alterations in information transmission in ensembles of primary muscle spindle afferents after after muscle fatigue in heteronymous muscle. Neuroscience 1998 Jun;84(3):953Jun;84(3):953-9. 22. Pijnappels, M., Bobbert, M.F. and van Dieen, J.H. (2005). PushPush-off reactions in recovery after tripping discriminate young subjects, older nonnon-fallers and older fallers. Gait Posture Posture 21,38821,388-94 23. Sainburg RL, Ghilardi MF, poizner H, Ghez C. Control of limb dynamics in normal subjects and patiënts without proprioception. J Neurophysiol. 1995; 73, 820820-35 24. Selen LP, Beek PJ, van Dieen JH (2006) Impedance is modulated to meet accuracy demands demands during goalgoal-directed arm movements. Exp Brain Res 172 (1) 25. Scholz J, Woolf CJ. The neuropathic pain triad: neurons, immune cells and glia glia.. Nat Neurosci, 2007; 10, 13611361-1368 26. Williams GN, Chmielewski T, Rudolph KS, Buchanan TS, Snyder Snyder--Mackler L. Dynamic Dynamic knee knee stability: current theory and implications for clinicians and scientists. J of Orthop & sports Physical Ther. 31(10):54631(10):546-566 2001 2 7 . Yakhdani HR, Bafghi HA, Meijer OG, Bruijn SM, Dikkenberg N van den, Stibbe AB, Royen BJ van, Dieën JH van. Stability and variability variability of knee kinematics during gait in knee osteoarthritis before and after replacement surgery. Clinical Biomech, Mar 25(3):23025(3):230-6, 2010

Versus Tijdschrift voor Fysiotherapie, 29 e jrg mrt (pp. 4-15)

Recommend Documents