Kineziologie pohybové systému: BIOMECHANIKA +NEUROFYZIOLOGIE Prim. MUDr. Petr Konečný, PhD, MBA Kineziologie: • Klinická • Vývojová • Speciální – Axiálního systému – Lokomočního systému – Jemné motoriky – Komunikačního systému – Respiračního systému a nutrice • Patokineziologie • Kineziologie za zvláštních podmínek Pohybový systém • Podpůrný – Skelet – Vazivo • Výkonový - svaly • Řídící : affernce – CNS - efference • Zásobovací- logistická infrastruktura Pohybový segment -základní pohybová jednotka Pohybový segment • Funkční hledisko • Nosná komponenta – pasivně fixační • Hydrodynamická komponenta • Kinetická komponenta – aktivně fixační Obratel • Tělo • Oblouk • Výběžky – Kloubní – Příčné – Trnové Vazy • Dlouhé – Lig. Longitudinale ant. – Lig. Longitudinale post. • Krátké – Ligg. Flava – interarcualia – Ligg. interspinalia Meziobratlový disk • Anuli fibrosi • Nucleus pulposus Hydrodynamický tlumič Meziobratlové klouby • Synovialní klouby, meniskoidy • Plochý kloub • Základní pohyby – AF ( flexe ) – RF ( extenze) – LF – Rotace – Pérovací pohyby Pohyblivost páteře Vývoj sagitálního zakřivení Svalový systém • Flexory • Extenzory • Latrální flexory • Rotátory – Povrchový systém – Hluboký axialní systém Kineziologie C páteře, TMK Hlava – C Páteř – HKK C páteř • Horní krční páteř – CC přechod ( AO-C3) • Dolní krční páteř (C3- C7/ Th4) CC přechod • Art. Atlantooccipitalis • Art. Atlantoaxialis medialis • Art. Atlantoaxialis lateralis Dolní krční páetř • Fl. / Ex. • Sdružené pohyby LF + Rotace (1:1 – 1:5) Svaly Cp • Přední – Hluboká vrstva • Longus capitis + coli, Rectus capitis Ant.+ Lat. – Střední vrstva • Suprahyoidei (digasticus, mylo-, genio-,stylohyoideus) • Infrahyoidei (sternothyroi.,thyrohyoid.,sternohy o., omohyoideus) – Povrchová vrstva • Platysma Svaly Cp II. • Postranní – Scaleni • ANT,MED, POST • Fisura scalenorum • Scalenový sy (TOS) – SCM Svaly Cp III. • Zadní skupina – Hluboká vrstva • CC přechod: Krátk. Ext šíje ( rectus capitis post Min. + Mj., obliqus capitis sup.+ inf. • Dolní Cp- Interspinales, Intertransversarii, TRANSVERSOSPINALNí SYSTÉM- multifidus, rotatores. – Střední vrstva • Spinotransversální systém ( Splenius capitis + cervicis, longissimus capitis + cervicis, iliocostalis • Transversospinalní systém ( semispinalis cervicis + capitis) • Levator scapulae – Povrchová vrstva • Trapesius – descendens – transversa – ascendens. F-ce svalů • Hluboká vrstva • Střední a povrchová vrstva • Antagonisticko / Kokontrakční balanční f-ce. Pohyb C p v sagitální rovině • Předkyv • Předklon • Předsun ( Předsuv) – Skalenový paradox. Temporomandibulární kloub • Caput mandibul./Discus/Fossa mandibul.Temp TMK • Deprese – Excentricky ELEVáTORY +Digastricus, mylohyoideus, pteryg.lat. • Elevace – Koncentricky Temporalis, Maseter, Pteryg. Med. • Lateropulze – Pterygoid. lateralis (Homolat.) X Pterygoid. Med. ( Kontralat.) • Protrakce – Pterogoid. Lat. ( + med.) • Retrakce – Zadní vlakna Temporalis + Maseter. Biomechanika TMK • Rotačně I.+II./3… • Translační III/3 Patokineziologie: – hypermobilita X hypomobilita. Kineziologie Lp L páteř • Anatomie – Obratle – Promontorium • Funkce – Nosná ( LS přechod) – Dynamická ( THL , Lp) – Ochranná Flexe trupu • Z lehu do sedu –rolování x „prkno“ • Předklon (stoj) • Narovnání ( Deflexe trupu) • Extenze ( hyperextenze) – stoj x leh • Lateroflexe ( stoj X leh) • Rotace „ Psoas paradox“ Trupové svaly - zádové • Hluboké • Střední • Povrchové • Laterální TD fascie • Lamina spfc. • Lamina prof. Břišní stěna • Kůže • Podkoží + Tuková tkáň • Fascie – F. subcutanea, F.abd.Spfc. (O.Ex.A) • Svaly – Ventální svaly • M. Rectus abd. / M. pyramidalis – Laterální svaly • M. Obliqus Ext. Abd. • M. Obliqus Int. Abd. • M. Transversus Abd. – Zadní svaly • M. Qadratus lumborum Břišní svaly • Ventrální • Laterální Trupové stabilizátory • Svaly pánevního dna • Bránice • Břišní svaly -Transversus abdominis • ES - Multifidus – Fce: souvislý pás kolem břicha, spojnice hrudníku a pánve, Břišní lis, mění sklon pánve + L p,ohýbá páteř, Posturální (stabilizace pateře) a Stabilizační F-ce (při pohybu DKK), dechová fce – při usilovém výdechu x koaktivace . Břišní stěna-pánevní dno • F-ce břišní stěny - koaktivace • Diafragma pelvis – M.levator ani • P.pubica + p.ilica – M coccygeus – Fce: • Barierová-Opora orgánů • Sfinkterová • Dechová - posturální Pohyby pánve Panev- Os sacralis + os pelvis • Anteverze insuf. Břišních sv X zkrat zádových sv. • Retroverze aktivace Břišních sv. X hamstringů • Lateroverze (sešikmení) skoliosa, zkrat DK • Lateroposun skoliosa, ac.lumbago. • Rotace skoliosa • Torze dysfce svalů pan dna + Lp SIS – nutace X blokada DKK • Orgán opory lokomoce • Stehno(femur)- berec ( tibie + fibula)- noha • Femur – Proximální část • hlavice + krček+ trochanter mj. + min. – Kolodiafyzální uhel 125 st – Anteversní (retroversní) úhel krčku 7-15 st – Distalní část (kondyly, facie patellaris) Kyčelní kl. • Enartosis • Hlavice: caput femoris • Jamka: – acetabulum (facies lunata) + labrum • Pouzdro • Ligamenta – Lig.iliofemorale, pubofemorale, ischiofemorale,zona orbicularis • Funkce: – dynamická ( chůze), nosná, balanční. Kyčel.kl. • Pohyby kloubu Fl(120) Ex(20) ABD(40) ADD(10)ZR(15),VR(35) • Flexory kyčel.kl. – Iliopsoas – Rectus femoris – Pectineus Kyčelní kl. • Extenzory – Gluteus max. – B.F. – Semisvaly Kyčelní kl. • ABDUKTORY – Glut. medius – Glut.minimus – TFL • ADDUKTORY – Pectineus – Adduktor brevis, longus (flexor) – Adductor magnus(ext) – Gracilis Kyčelní kloub • Zevní rotátory • Piriformis • Gemelus sup.+ inf. • Obtratorisu ext.+int. • Qadratus femoris • Vnitřní rotátory • Gluteus min, med. • M TFL • Adduktor magnus Kolenní kl. • Složený kloub – femur- tibie- patela • Funkce kol.kl.: dynamická, stabiliazční. • „ Měkké koleno“ – Menisky Medialní –oválný, Fixace na kolatelaní vaz Laterální - kruhový. pohyblivější Kolenní kloub • Pouzdro – Fibrosní část – Synovialní č. • Bursy – B.suprapatelaris ( recessus) – B.musc.semimembranosi – B. m. gastrocnemii medBakerova cysta Kolenní kloub • Vazivový aparát – zevní vazy – Kolaterální vazy • med- lat – Zadní vazy • Popliteum obliq.,arcuat. – Přední vazy • lig.patelae + retinakula Kolenní kloub • Vazivový aparát- nitrokloubní – LCA – LCP Kolenní kloub • Funkce – Základní postavení:EXT – Flexe • ROTACE (zámek) • Valivý pohyb( femur-menisky) • Posuvný pohyb( menisky po tibii) • SENZOMOTORICKÝ TRENING Kolenní kloub – Svaly • Flexory – Popliteus – Hamstringy • Extenzory ( QF ) – Rectus fem. – Vastus intermed. – Vastus med. – Vastus lat. • Patella • VR ( ve flexi) • ZR (ve flexi) Noha ( PES) • Funkce • Skelet ( tarsální, metatrasalní, falagealní ) • Vazy • Svaly • 3 body opory planty – tuber calacanei, hlavice I. a V. metatarsu – Klenutí nohy PODELNĚ a PŘÍČNĚ Hlezenní kloub –art.TC • Složený kloub : tibie + fibula / trochlea tali • Kladkový kloub • Pouzdro + vazy – vnitřní deltoideum, zevní kolaterální Funkce: PF (35- 40st) DF 20 st ( limit rozev. vidličky- napětí syndesmosy TF) Dolní kloub hlezenní ( zánartní) • Funkční celek talo- kalkaneo- navikulární • Art.subtalaris (talus + calacaneus–zadní č.) • Art. Talo-calacaneo-navicularis ( přední č.) • Šikmá osa pohybu - INVERZE a EVERZE • CHOPARTŮV kl. • Listfrankův kloub Svaly bérce • Přední skupina – mTA, m EDL, m EHL • Laterální skupina – mPL, m PB • Zadní skupina – Povrchová m TS Gastrocnemius- fázický, Soleus- tonický – Hluboká vrstva (mTP, mFDL, m FHL) Svaly nohy • Propriocepce, balance, klenba • Dorzální sv. • Plantární sv. – Palce : abd,flx, add (cap.transversum-obliqum) – Maliku: abd, flx, oponens – Střední č. (fl.digg., lumbrikales, qadr.plantae) – Inetrossei Klenba nohy • Fce: protektivní, statická, dynamická ( pružnost, chůze) • Klenutí formováno: skeletem – vazy - svaly • Příčná klenba mezi hlavičkami I-V MTT – Peron.longus + mTA, cap.transv. ADD Hal. • Podélná klenba – Vnitřní a zevní podélný paprsek – M TA + longitudinální svaly (flexory, mTP) Základní hybné stereotypy nohy • DF x PF • ADD x ABD • Pronace x Supinace • INVERZE Everze • MTP abd x add • IP prstců Fl x Ex Signální svaly • S1- m. Digitorum Brevis – diggiti malleoli • S1- m. TS- pes calacaneus • L5 – m. Ext. Halucis Longus –EXTENZE PALCE • L5 – m. Glut. Medius • L4 – m QF TH pateř- žebra- dýchání Respirace • Respirační dechový cyklus – Preinspirace- Inspirace -Preexspirace- Expirace • Dechová vlna – distoproximálně Hrudník • Žebra – Kostovertebrální kl. / Kostotransversální kl. • Ligg. costae radiatum / costotransversarii • Kombinovaná OSA – Horní žebra – osa Frontalně – pohyb AP – Dolní žebra – osa Sagitalně – pohyb do boku – Kostosternální spojení – 1-7 pravá žebra – 8-10 nepravá žebra – 11-12 volná žebra Dynamika hrudníku • Pohyb žeber • Pohyb sterna • Chrupavčitá část žeber – elasticita ( torze) • Pohyb Th pateře. Dynamika dýchání • Primární dýchací svaly – Inspirační ( Diafragma, IE,LE) – Exspirační ( I inte., I inti., SC) • Auxiliární dýchací svaly – Inspirační • Šíjové (SCA, SCM, Hyoidei) • Pletencové (Pect.mj.+min.,SerrA,Serr.PS, LD) – Exspirační • Břišní (OAE+I, TA, RA) • Zádové (QL, IC,SerrPI) Inspirace • Oploštění Difragmy • Bod zvratu – fixace • Auxiliarní inspirační sv. - terminalní fáze • Bránice • N. phrenicus ( C4) • P.sternalis,costalis, lumborum • Centrum tendineum Expirace • Klidový výdech • Usilovný výdech- auxiliarní sv. • Vztah Bránice / břišní svaly – INSPIRACE / EXSPIRACE patokineziologie – Forsirované dýchání-auxiliarní sv. (CC,CB sy) – Oslabení Břišních svalů- porucha inspirace Páteř - respirace • INSPIRIUM- RF Thp. • EXSPIRIUM- AF Thp. • Posturální dýchání patokineziologie • Kostální /Horní, Hrudní/ dýchání • Abdominální / Břišní/ dýchání • Paradoxní dýchání • Dýchání při lézi míšní – C4 – C5 – Th – THL – LS Ramennní komplex • PLETENEC: Spoj klíčku-lopatky- sterna – SC kloub – AC kloub – SA „ skloubení“ – Sc/Th „spojení“ • Vlastní ramenní GL/Hu kloub – Caput humeri /cavitas glenoidalis sc + labrum – Ligg. , RM. F-ce • Dynamická – Fl. ( Del.,CB, BB) – Ex. (LD, Del, TerMj.) – Abd (Del., SS) – Add (pect Mj, X LD, Ter Mj.) – ZR (IS, Terr Min) – VR (SubSc, LD, TerMj., Pect.Mj.) • Stabilizační – Zajištěno labrem, ligamnety, intraartikul.neg tlakem – Aktivně jištěno sv RM, dl.šl.BB, adjustovaným sc/hu rytmem. Funkčně –anatomické rameno • Axio-Scapul. spojení- pohyb x fixace lopatky ( TRA,serr.ant, Rhomb mj+min, Pct.min, lev scap.) • Scapulo-Humeralní – Hluboké : svRM (SS,IF, Termmin, SubSc) – Povrchové (Delt- p ant,med, post, TerMj,CorBrach) Funkčně –anatomické rameno • Scapulo-antebrachilaní spoj: (BB, TB) • Axio-humerální ( PIVOTS)- LD, Pect, Mj. – Komplexní pohyby • FlElevační,ABDelevační, ZRelevační,VRdepresivní, Horizontální dukce – Izolované pohyby • Gl/Hu (ZR v X ose) • Lopatka ( Elevace-Deprese,PRO-RETRAKCE, ZV a VR) • Klíček (rotace) Loket • Složený kloub (HU-Ulna- Radius) • Kl.pouzdro společné • Ligamenta • Pohyby: Fl/Ex, Pronace /supinace • Svaly: – F(B,BB,BR) -PRO (PT,PQ) – E (TB) -SUP ( BB.Sup) RUKA • Karpus – RC , RU distalis, Mediocarpal.kl. – Fce: DF, PF, RD, UD, circumdukce • Metakrapus – Carpo-metacarpalis, C-M policis • Phalangy – MP, IP • F-ce: úchop ( hrubý-pěst, jemný-špetka) Klinická aplikace Aplikovaná NF - Základy řízení motoriky Motorický nervový system • Motorická jednotka (MU) • Spinální Nervový systém • Supraspinální (Mozkový Kmen) N.S. • Mozeček • Motorická centra TALAMU a BG • Mozková kůra hemisfér Motorická jednotka(MJ) • Neuron + svalová vlákna • Zapojování MJ – Střídavě – Postupně ( Nábor MJ) • Velikost MJ – Malé ( 1 neuron + 7-10 sval.vláke) – Velké (1 neuron + 100 až 1000 s.vl.) Spinální NS • Anatomie – Míšní kořeny – míšní nerv – míšní segment – Bílá a šedá hmota míšní ( zadní a přední rohy) • BB: alfa MN, internuerony, glie • Funkčně – REFLEX • Monosynaptický • Polysynaptický Míšní reflexy • Proprioceptivní • Exteroceptivní – Extenzorový (oporný) – Flexorový ( obranný) REFLEXNÍ Oblouk : Receptor- AFF - centrum(CNS) – EFF - Efektor Proprioceptivní rr • Receptory – Svalové vřeténko • Intrafusální vlákna – EKVATORIALNI OBLAST – MYOTUBULARNI OBLAST – POLARNI OBLAST Impuls: PROTAŽENÍ – Pasivně X Aktivně ( GAMA smyčka) – Šlachové tělísko( Goldi) • Obrácený myotaktický rr- ochrana svalu před přetažením • AKTIVACE: TAH za šlachu –pasivně X aktivně Proprioceptivní rr.oblouk • Proprioreceptor ( protažení)- aff. Do zadních rohů míšních- přepojení na Alfa MN v přeních rozích míšních- efektor (sval). • V centru přepojení na alfa MN , interneurony, do RF, mozk kmene, mozečku, talamu- kůry. • Intrafusalnívlákna –paralerní zapojení- ovlivnění i Extrafusálních vláken. • GAMA smyčka- gama MN- ovlivnění polarní oblasti- změna délky vřeténka----sec. Změna dálky a tonu celého svalu. Exteroceptivní rr • RECEPTOR: – Noci-, mechano-, termoreceptory kožní. • Dle odpovědi – FLEXOROVÝ RR.- OBRANNÝ – EXTENZOROVÝ RR.-POSTOJOVÝ Mozkový kmen • Makroanatomie: Prodloužená mícha, Varolův most, střední mozek • Mikroanatomie: • Jádra ( RF, vestubla, hl.nn., subst.nigra, dolní oliva • Dráhy (aff x eff.-senzomotorické) • Funkce: Autonomní reflexy Spoluúčast na řízení volní a mimovolní motoriky(RF) Ovlivnění tonu AGR svalů (RF) Rovnováha, postura, tonus, koordinace oči-Hlava ( Vestibulum) Okulomotorika, mimika, mastikace a polykání, fonace Mozeček • Makroanatomie: Pedunculi, vermis, hemisféry • Mikroanatomie: Mozková kůra ( Purkyňovy bb.) Bílá Hmota (AFF: Mechová + šplhavá v. EFF: axony PB ) Mozečková jádra 4. • Funkční dělení • VESTIBULÁRNÍ --- rovnováha • SPINÁLNÍ --- svalový tonus • CEREBRÁLNÍ --- koordinace volní motoriky Funkce mozečku • Balance • Svalový tonus • Komparátor ( porovnání a koordinace) • Motorické učení • Prediktivní fce • Plynulost pohybu – PATOKINEZIOLOGIE – MOZEČKOVÁ LÉZE (pasivita, dysmetrie, intenční třes, dystaxe, asynergie ( malá X velká) » PALEOCEREBELÁRNÍ SY. » NEOCEREBELARNÍ SY. Bazální ganglia • Anatomicky: Ncl.caudatus,putamne, Globus palidus,ncl.amgdale, claustrum • Funkční anatomie: Striatum - Palidum • Řídící okruhy, mediátory • F-ce: – Plánování a programování cílených pohybů • Připravuje k pohybu • Iniciuje pohyb • Spojení motorické reakce s zrakem, emocemi • Automatické pohyby PATOLOGIE: HYPERTONICKO- HYPOKINETICKÝ / HYPERKINETICKÝ MOZKOVÁ KŮRA • Neokortex – 6 vrstev – BB: pyramidové, interneurony, glie – AFF: z TALAMU do I-IV.vrstvy – EFF: z PYRAMIDOVÝCH bb.( V.) • F-ce: podíl na úmyslném pohybu Volní motorika - fáze • Motivace • Senzorická analýza okolí • Vypracování plánu pohybu – Asociační parietální kůra – Prefrontální oblast – SMA • Realizace úmyslného pohybu – Premotorická oblast – Primární motorická oblast ŘÍZENÍ MOTORIKY – PYRAMIDOVÝ / EXTRAPYRAMIDOVÝ SYSTEM Patofyziologie • Zánik neuronu – Struktárální (ireverzibilní) – Funkční ( utlum , penubra ) • Porucha vstupu – Hyperexcitace neuronů (spasticita) – Alienace neuronů ( míšní šok, …) • Porucha výstupu – Neurapraxie (funkční utlum) – Axonotmezis ( léze axonů s zachovaným Myel.obalem) – Neurotmezis (leze nn.- Wallereyova degenerace pahýlu) Interneuronové vztahy • Divergence • Konvergence • Sumace • Inhibice (postsynaptickáIPSP x presynaptická) Praktická aplikace • Manuální kontakt- stimulace uchopek a tlakem - exteroreceptorů –tak kde chci odpověď…kontakt v opozici směru který chci vyprovokovat • Optimální odpor- postupný nábor MJ…akce celého svalu + vzdálená iradiace Mfsmyček • Maximální odpor –stabilizace …excentrická dynamizace Praktická aplikace • POSTFACILITAČNÍ INHIBICE – PO MAXIMÁLNÍ ODPORU • Relaxační techniky (vyčerpání a uvolnění celého svalu) – PO MINIMÁLNÍ ODPORU (PIR na TP) • Reciproční inhibice Praktická aplikace • Facilitační principy: – Následné podráždění – efekt přetrvává dvojnásobně po apliaci stimulu ( př: tlak HK do odporu) – Sukcesivní indukce – po kontrakci antagonisty je následně agonista výkonnější – zvýšení gama aktivity v segmentu (př.protažení, techniky zvratů antagonistů) – Iradiace – rozšíření a zvýšení síly opovědi (reakce) – timing v NS – na periferii –zapojení sval.smyček (odpor hlavy –vyvolá reakci trupu Fl x ext., odpor supinace předloktí – facilituje ZR ramene, ADD kyčel.bilat, odpor flexe kyčle bilat. –facilitue flxeory trupu,… Praktická aplikace • Časo-prostorová sumace – Opakování aktivace po sobě + více stimulů z různých částí těla (extero, proprio z ruky ,nohy + dechové synkinezy + vizuální stimulace + verbální impuls (hlas-povely) Plasticita nervového systému • Schopnost NS adaptovat se na změny okolí…hledání nových způsobů učení – Při učení nové dovednosti, řeči – Po IKTU, … – Non-use fenomén…změny v kůře mozkové (po řádově dnech) při nepoužívání nebo zvýšeného užívání – Zrcadlový fenomén - SMA (bimanuální pohyby) Fyziologie svalstva • Kontrakce – relaxace • Elasticita • Excitace- přesun iontů kanály • Kontrakce Patologie sv. tonu • Hypotonus – Strukturální – Funkční (TP, dlouhodobý zkrat x prodloužení, artrogenní) • Hypertonus – Spasticita , Rigidita – Funkční porucha • LS • MS • Inkoordinace intramuskularně • Reflexe na nocicepci • (Svalové zkrácení- vazivo) Spouštový bod • Přenesená bolest ( pseudoradikulární sy.) • Svalový záškub • Vegetativní příznaky - Myofascialní TP - Bolestivý BOD • Th: PIR, MET, EDA, Spray + Stretch,… Typy sv. vláken • Typ I ( SO ) • Typ II – II a ( FOG ) – II b ( FG ) – II c ( III ) Svaly Tonické – Fázické. Změny vláken • Věk • Funkcí – Hypertrofie – Atrofie (Hypotrofie) • Tréninkové režimy • Patologie: – akutní x chronické přetížení Motorické učení • Fáze – Přípravná – Počáteční nácvik – Generalizovaného pohybu – Prohloubený nácvik – Automatizace Senzomotorická stimulace-nácvik • 1stupeň – vědomé učení • 2stupeň - automatizace- podvědomý pohyb Hezký den!