Vliv akrální koaktivační terapie na sílu výdechových svalů a na rozvíjení hrudníku

Souhrn

Při strukturálních i funkčních poruchách dýchacího a pohybového systému může docházet ke změně dechového vzoru, snížení síly dýchacích svalů a snížení rozvíjení hrudníku. Cílem práce bylo zjistit vliv cvičení pomocí metody Akrální koaktivační terapie (ACT) na sílu dýchacích svalů a rozvíjení hrudníku. Jednalo se o zaslepenou kontrolovanou studii, jejíž výzkumný soubor tvořilo 30 zdravých žen, u kterých bylo vstupně zjištěno snížení síly výdechových svalů a snížení rozvíjení hrudníku v polovině vzdálenosti mezi processus xiphoideus a umbilicus. U probandek se nevyskytovala žádná strukturální onemocnění dýchacích cest, ortopedické vady páteře nebo hrudníku. Probandky byly randomizovaně rozděleny na dvě skupiny. 15 probandek provádělo terapii dle ACT a 15 probandek tvořilo skupinu kontrolní, která byla po stejně dlouhé období bez terapie. Výsledné hodnoty sledovaných parametrů prokázaly statisticky významné zvýšení rozvíjení hrudníku v polovině vzdálenosti mezi processus xiphoideus a umbilicus a síly výdechových svalů ve skupině s terapií, zatímco u kontrolní skupiny došlo ke statisticky významnému zvýšení pouze síly výdechových svalů. Toto zvýšení síly výdechových svalů bylo v kontrolní skupině nižší než u skupiny s terapií.

Z uvedených výsledků lze usuzovat, že ACT má vliv na zvýšení rozvíjení hrudníku a na zvýšení síly dýchacích svalů u funkčních poruch dýchání.

Klíčová slova:
strukturální a funkční poruchy dýchání, postura, maximální nádechový a výdechový ústní tlak

1. ÚVOD

Onemocnění dýchacího systému patří k častým poruchám, které omezují nebo znesnadňují vykonávání běžných denních činností a vedou ke snížení kvality života. V posledních sto letech došlo k nárůstu zejména nespecifických zánětlivých procesů dýchacích cest. Kromě akutních zánětů dýchacích cest a pneumonie je to především chronická obstrukční plicní nemoc (CHOPN) a bronchiální astma (7, 11). Stále častěji se setkáváme také s funkčními poruchami dýchání, u kterých není přítomné strukturální poškození dýchacího systému a které jsou často spojené se špatným držením těla. U strukturálních i funkčních poruch dýchání může dojít k poruše dechového vzoru, ke zhoršenému rozvíjení hrudníku, snížení ventilačních parametrů a oslabení síly dýchacích svalů (17). Síla, kterou jsou svaly schopné vyvinout, je mimo jiné závislá na délce svalu. Při kyfotickém držení těla dochází ke sníženému předepnutí interkostálních a ostatních dýchacích svalů vlivem přiblížení žeber, protrakce ramen a přiblížení sterna k symfýze. Jedná se o nevýhodnou změnu posturálního nastavení (atitudy) celého trupu – hrudníku, břicha a osového orgánu. V důsledku toho nejsou dýchací svaly schopné vyvinout takovou sílu, kterou by vyvinuly při napřímeném držení (3). Pro udržení vzpřímeného držení páteře je nezbytná kokontrakce bránice, svalů pánevního dna a břišních svalů. V oblasti hrudní páteře a krční páteře se jedná o souhru mezi jejich hlubokými flexory a extenzory (4). Při terapii strukturálních poruch dýchání je na prvním místě respirační fyzioterapie, která zahrnuje korekční fyzioterapii, techniky respirační fyzioterapie a relaxační průpravu. V případě funkčních poruch dýchání je terapie cílena zejména na korekční část respirační fyzioterapie. Ta zahrnuje měkké a mobilizační techniky, kondiční cvičení a techniky na neurofyziologickém podkladě, díky kterým dochází ke zlepšení koordinace dýchacích svalů a zvýšení svalové síly (15). K těmto technikám řadíme také Akrální koaktivační terapii (ACT), která vychází z metody Roswithy Brunkow. Metoda ACT předpokládá pozitivní vliv motorického učení v pozicích motorického vývoje člověka. V jednotlivých pozicích je prováděn vzpěr o akrální části končetin, což vede k aktivaci svalových smyček na končetinách, která se postupně šíří i na svalstvo trupu. K podpoře stimulace nebo inhibice se v ACT využívají manuální exteroceptivní techniky jako je hlazení a frikce různé intenzity. V průběhu cvičení je rovněž kladen důraz na napřímené držení páteře a oproti metodě Roswithy Brunkow se v ACT více využívá cvičení v uzavřených kinetických řetězcích (CKC). Cvičení v CKC je nezbytné ke správnému zapojení segmentu v otevřeném kinetickém řetězci (1, 12, 13).

2. CÍL

Hlavním cílem studie bylo zhodnotit vliv pravidelného cvičení ACT na sílu výdechových svalů a rozvíjení hrudníku. Dále bylo sledováno, zda dojde ke změně ventilačních parametrů, průběhu dechové vlny a aktivace hlubokého stabilizačního systému.

3. METODIKA

Základní soubor tvořilo 63 studentek Fakulty tělesné kultury Univerzity Palackého v Olomouci, oboru fyzioterapie. Byla odebrána anamnéza a provedeno kineziologické vyšetření. V rámci kineziologického vyšetření bylo provedeno vyšetření stoje k vyloučení strukturálních vad páteře a byla hodnocena aktivace hlubokého stabilizačního systému testem trojflexe v lehu na zádech (4). Během aspekčního vyšetření klidového dýchání ve stoji bylo sledováno, zda převažuje dýchání břišní, dolní hrudní, horní hrudní, paradoxní, nebo zda je průběh dechové vlny plynulý. Rozvíjení hrudníku bylo měřeno ve čtyřech úrovních. Jako rozvíjení hrudníku byla zaznamenána hodnota rozdílu obvodu naměřená v dané úrovni při maximální nádechu a maximálním výdechu. Rozvíjení hrudníku v úrovni horního okraje axil bylo označeno jako rozvíjení axilární (A), rozvíjení v úrovni 4. mezižebří bylo označeno jako rozvíjení mezosternální (M), rozvíjení v úrovni processus xiphoideus bylo označeno jako rozvíjení xiphosternální (X) a rozvíjení v polovině vzdálenosti mezi processus xiphoideus a umbilicus bylo označeno jako rozvíjení mezi processus xiphoideus a umbilicus (1/2 X-U) (8). V každé úrovni byla provedena 3 měření během maximálního nádechu a výdechu. Zaznamenán byl průměr rozdílu naměřených hodnot v dané úrovni. Na základě výsledků anamnestického a kineziologického vyšetření byl vytvořen výběrový soubor, který tvořilo 30 probandek. Do výběrového souboru byly zařazeny probandky, které měly rozvíjení dolního hrudního sektoru výrazně nižší než rozvíjení hrudníku v úrovni axilární, mezosternální a xifosternální. Probandky netrpěly žádným akutním ani chronickým onemocněním dýchacích cest a nebyla u nich zjištěna žádná neurologická ani ortopedická vada. Vyšetřované osoby byly randomizovaně rozděleny do dvou skupin. 15 studentek tvořilo skupinu s terapií (ST) provádějící cvičení dle ACT. Skupinu kontrolní (K) tvořilo rovněž 15 studentek a terapii neprováděly. U obou skupin nebyl korigován běžný pohybový režim, včetně rekreačních sportovních aktivit. U probandek výběrového souboru bylo dále provedeno spirometrické vyšetření a vyšetření síly dýchacích svalů. Spirometrické vyšetření bylo provedeno k vyloučení strukturálního onemocnění dýchacího systému. Byla sledována vitální kapacita plic (VC), inspirační kapacita (IC), usilovně vydechnutý objem za 1 sekundu (FEV₁) a vrcholový výdechový průtok (PEF). Síla dýchacích svalů byla hodnocena pomocí měření maximálních nádechových (MIP) a maximálních výdechových (MEP) ústních tlaků. Naměřené hodnoty ústních tlaků byly udávány v cm H₂O a byly srovnávány s hodnotami norem. Po srovnání naměřené hodnoty s hodnotou normy byla určena náležitá hodnota (NH) udávána v procentech. Charakteristika obou souborů je uvedena v tabulce 1.

Terapie probíhala po dobu 5 týdnů 5x týdně, z toho dvakrát pod dohledem kvalifikovaného ACT terapeuta. 3x týdně cvičily probandky doma samostatně. Probandky měly pro domácí rehabilitační cvičení k dispozici soupis doporučených cviků a knihu Akrální koaktivační terapie (12), ve které jsou všechny pozice popsány a vyobrazeny. Všechny pozice, které probandky prováděly doma, nejprve cvičily pod odborným dohledem. Pozice byly voleny dle vývojové řady. Nejprve byly prováděny pozice vývojově nižší a postupně se přecházelo do pozic vývojově vyšších. Po 5 týdnech bylo provedeno výstupní vyšetření, které bylo prováděno shodně s vyšetřením vstupním a výsledné hodnoty byly statisticky zpracovány pomocí softwaru Statistica 10. Byly použity neparametrické testy – Wilcoxonův test a Mann-Whitney U test.

4. VÝSLEDKY A DISKUSE

Cílem práce bylo zhodnotit vliv ACT na sílu výdechových svalů a rozvíjení hrudníku v polovině vzdálenosti mezi processus xiphoideus a umbilicus (1/2 X-U). Tyto parametry byly statisticky vyhodnocovány. Kromě těchto hodnot však byla sledována také četnost patologií vyskytujících se při provádění testu trojflexe, průběh dechové vlny a ventilační parametry.

4.1 Kineziologické vyšetření

Vstupně byl prokázán převažující horní hrudní typ dýchání a insuficience laterální skupiny břišních svalů (tab. 2, tab. 3). Porucha koordinace svalů trupu bývá spojována se sníženou laterolaterální pohyblivostí dolních žeber, což se může projevit omezeným rozvíjením dolního hrudního sektoru, a tedy zvýšeným výskytem horního hrudního typu dýchání (4). Na konci výzkumu se snížil výskyt horního hrudního typu dýchání a insuficience laterální skupiny břišních svalů ve skupině s ACT terapií (tab. 2, tab. 3).

4.2 Spirometrické vyšetření

U probandek se nevyskytovalo strukturální onemocnění dýchacího systému a sledované parametry se pohybovaly v hodnotách norem. Pouze parametr PEF byl vstupně snížený. PEF je závislý na síle výdechových svalů, které se zapojují do aktivního výdechu, nezbytného pro správné zhodnocení tohoto parametru (6). Ve skupině s terapií došlo ke zvýšení PEF o 14 %, kdežto ve skupině kontrolní pouze o 10 % (tab.4).

4.3 Síla dýchacích svalů

U probandek obou skupin bylo na začátku výzkumu zjištěno, že náležité hodnoty maximálních výdechových ústních tlaků (MEP) se pohybovaly pod 80 % hodnoty normy. Tyto hodnoty vypovídají o snížené síle výdechových svalů. I přes toto zjištění probandky neudávaly subjektivní dechové obtíže ani při klidovém dýchání ani při zvýšené pohybové aktivitě a nebylo u nich zjištěno žádné onemocnění dýchacího systému. Hodnoty maximálních nádechových ústních tlaků (MIP) se u obou skupin pohybovaly nad 80 % náležité hodnoty (tab. 5), což představuje normální sílu nádechových svalů.

Jestliže chceme docílit zvýšení síly oslabených dýchacích svalů, postupujeme při jejich tréninku tak, jako při tréninku ostatních příčně pruhovaných svalů. Důležité je určení intenzity, délky a druhu cvičení dýchacích svalů (14). K jejich cílenému tréninku se nejčastěji využívají instrumentální techniky (5, 9). Pravidelný trénink dýchacích svalů s dechovými trenažéry vede u pacientů s CHOPN i bronchiálním astmatem ke zvětšení síly maximálních nádechových ústních tlaků a ke zlepšení kvality života (5, 16). Trénink dýchacích svalů však může být indikován i u osob s funkčními poruchami dýchání nebo u sportovců, u kterých vyžadujeme zvýšení výkonnosti (2, 5, 10). V průběhu výzkumu probandky neprováděly cílený trénink dýchacích svalů, a přesto došlo na konci výzkumu ke statisticky významnému zvětšení jejich síly, a to v obou skupinách. Zvýšení síly výdechových svalů bylo ve skupině s terapií téměř dvakrát větší než ve skupině kontrolní. I když síla nádechových svalů dosahovala u obou skupin hodnot normy již při zahájení výzkumu, došlo ke zvýšení jejich síly v obou skupinách. Zvýšení síly nádechových svalů bylo statisticky významné ve skupině kontrolní, přičemž rozdíl výstupních hodnot skupiny kontrolní a skupiny s terapií činil pouhé dvě procenta (tab. 5).

V ACT dochází na základě vzpěru o akrální části horních a dolních končetin k aktivaci svalových řetězců, k jejich koaktivaci a k napřímení páteře (12). Prozatím nebyly provedeny žádné studie, zkoumající vliv ACT na sílu dýchacích svalů, avšak můžeme předpokládat, že právě zlepšení svalové souhry na podkladě aktivace dorzálních a ventrálních svalových řetězců v průběhu cvičení mohlo vést ke zvýšení síly výdechových svalů. Rovněž aktivace svalů s tendencí k oslabení a inhibice svalů s tendencí ke zkrácení (např. aktivace mm. rhomboideii a m. trapezius pars ascendens a současná inhibice mm. pectorales) v průběhu vzpěrného cvičení mohla přispět k lepšímu výchozímu nastavení hrudního koše pro optimální průběh dechové vlny. Také důraz kladený na napřímené držení páteře a neutrální pozici pánve v průběhu cvičení ACT nabízí ideální podmínky pro správné zapojení dýchacích svalů.

4.4 Rozvíjení hrudníku

Dostatečné rozvíjení hrudníku je součástí dechové mechaniky související nejen s biomechanickými změnami kostěných struktur hrudního koše, ale také s pohybem plicní tkáně, hrudní stěny, bránice a dalších svalů účastnících se na dýchání (18). Hodnocení rozvíjení hrudníku se provádí během maximálního nádechu a výdechu, které jsou závislé na dostatečné síle dýchacích svalů. Proto je důležité se u jedinců se sníženým rozvíjením hrudníku zaměřit i na sílu dýchacích svalů a při jejich oslabení tyto svaly cíleně trénovat (6). Pro správné zapojení dýchacích svalů a optimální průběh dechové vlny je výhodnější napřímené držení těla (17), které je součástí požadavků na korektní cvičení dle metody ACT. U zdravých osob je rozvíjení hrudníku závislé na věku, pohlaví, výšce, váze a somatotypu, a proto je obtížné stanovit hodnoty normy pro jednotlivé úrovně rozvíjení hrudníku. Za abnormální hodnotu pro rozvíjení hrudníku je považována hodnota nižší než 2,5 cm (6). Snížené rozvíjení hrudníku se nejčastěji vyskytuje u strukturálních onemocnění dýchacího systému, jako je obstrukční nebo restrikční ventilační porucha (7, 18). V případě sníženého rozvíjení hrudníku na podkladě strukturálních změn dýchacího systému jsou nejčastěji využívány při terapii techniky respirační fyzioterapie (6).

U všech probandek bylo ve vzdálenosti mezi processus xiphoideus a umbilicus, odpovídající dolnímu hrudnímu sektoru, ohraničeném bránicí a pánevním dnem, zjištěno na začátku výzkumu snížené rozvíjení. Hodnoty nebyly považovány za patologické, avšak ve vztahu k ostatním úrovním rozvíjení hrudníku to byla u vybraných probandek hodnota výrazně nižší (tab. 1). Navzdory tomuto sníženému rozvíjení hrudního koše neudávaly probandky žádné subjektivní dechové obtíže. Na konci výzkumu došlo ke statisticky významnému zvětšení rozvíjení hrudníku v polovině vzdálenosti mezi processus xiphoideus a umbilicus pouze ve skupině s terapií (tab. 5).

Z výsledků je patrné, že ke zvýšení hodnot došlo na konci výzkumu nejen ve skupině s terapií, ale rovněž ve skupině kontrolní. Jelikož byl výzkum prováděn na přelomu zimních a jarních měsíců, lze toto zvýšení přisuzovat rekreační aerobní pohybové aktivitě, kterou začaly všechny probandky v průběhu výzkumu nezávisle na něm provádět. Jednalo se zejména o běh, jízdu na kole a na kolečkových bruslích.

ZÁVĚR

Na základě výsledků vyplývajících z výzkumu lze usuzovat, že pravidelné cvičení Akrální koaktivační terapie má vliv na korekci průběhu dechové vlny a na zlepšení aktivace hlubokého stabilizačního systému páteře. Cvičení dle ACT mělo vliv na zvýšení ventilačního parametru PEF.

Terapie dle ACT má vliv na zvýšení síly výdechových svalů, respektive na zvýšení maximálního výdechového ústního tlaku. Na základě porovnání vstupních a výstupních hodnot je možné usuzovat, že pravidelné cvičení ACT má vliv na zlepšení biomechanických vlastností hrudníku ve smyslu jeho zvýšeného rozvíjení, a to zejména v polovině vzdálenosti mezi processus xiphoideus a umbilicus.

Akrální koaktivační terapii lze u funkčních poruch dýchání využít zejména k ovlivnění síly dýchacích svalů a k ovlivnění rozvíjení dolního hrudního sektoru. V rámci strukturálních poruch dýchání lze systém cvičení ACT využít hlavně u méně závažných stavů při dobré toleranci a lze jej vyzkoušet jako doplněk korekční fyzioterapie. U strukturálních poruch dýchání má však přednostní místo respirační fyzioterapie a potvrzení účinku ACT u těchto onemocnění vyžaduje další studie.

Tato práce byla podpořena projektem „Podpora vytváření excelentních výzkumných týmů a intersektorální mobility na Univerzitě Palackého v Olomouci“ reg. č. CZ.1.07/2.3.00/30.0004.

Adresa ke korespondenci:

Mgr. Kateřina Neumannová, Ph.D.

Katedra přírodních věd v kinantropologii

FTK UP Olomouc

Tř. Míru 115

771 11 Olomouc

e-mail: kacaneumannova@gmail.com