Examination methods in rehabilitation, 29.11.2021 Mgr. Veronika Mrkvicová, Ph.D. Department of Physiotherapy and Rehabilitation – MF MU Examination of respiratory functions Deep stabilization system of spine Content 1.The function of the respiratory system 2.Mechanics of respiration 3.Deep stabilisation system of the spine 4.Examination of the DSSS Function of respiratory system: §Respiratory functions: ventilation, diffusion, perfusion §Non-respiratory functions úpostural and dynamic functions – the movement of the chest and of the entire musculoskeletal system úmuscle tone (inspiration – facilitation, expiration – relaxation) úother autonomic functions (respiratory arrhythmia, peristalsis, defecation, micturition, ...) úpsychological functions (emotions, relaxation) údefensive function (sneezing, coughing, mucus production, the function of cilia, heating, humidification) útaste, smell, yawn, hiccups úspeech, audio manifestations úimmunity Respirace – DÝCHÁNÍ - 3 oddelene, avsak vzajemne propojene funkce: Ventilace – výmena plynu mezi vnejsim prostr. a alveolem Difuze – prechod přes alveolokapilarni membr. Perfuze – vlastní omyvani alveolu krvi, prutok krve plicemi Vztah respirace a svalového napětí Nádech – má pro většinu svalů facilitační charakter, toho využíváme při nácviku svalové síly Výdech – má na většinu svalů inhibiční vliv, využíváme při relaxaci svalů Výjimky: krční a horní hrudní segmenty páteře, erectory bederní části páteře, žvýkací svaly Ovlivnění dalších vegetativních funkcí Tepová frekvence – periodicky s dechovým cyklem kolísá TF (tzv. respirační arytmie) Mechanické ovlivnění nitrobřišních orgánů – význam pro správnou peristaltickou funkci GITu Podpora žilního návratu – v závislosti na nasávací funkci podtlaku hrudníku Ovlivnění psychických funkcí Dýchání souvisí se stavem vědomí: spánek, zívání, pohotovost k učení Dýchání využíváme k: nácvik relaxace, protistresová opatření, jógová cvičení Holotropní dýchání: cílená hyperventilace s řízeným metabolickým rozvratem, vyvolávající poruchu vědomí, používá se v psychiatrii k ovlivnění psychiky Poznámky: Pickwickovský syndrom: hypoventilace u osob s nadměrnou obezitou – mechanické omezení dýchání spojené se zvýšením hladiny CO2, která je příčinou nadměrné únavy, může dosáhnout narkotické hladiny Paradoxní dýchání: nastává v situaci, kdy se hrudník v době nádechu nevyklenuje a naopak se propadá (je to patologické, např. víceetážové zlomeniny žeber) Valsalvův pokus: vdech a zadržený usilovný výdech proti uzavřené glotis (= marné výdechové úsilí), dochází k zvýšení nitroplicního a nitrobřišního tlaku (= břišní lis) – projeví se tak posturální činnost dýchacího svalstva: bránice zpevní hrudník a celý trup (např. při defekaci, zvedání těžkého břemene, silových sportovních výkonech apod.), pozor u kardiaků: nutno minimalizovat činnosti spojené s prováděním tohoto manévru (dochází současně ke zvyšování krevního TK a nebezpečí vzniku náhlých cévních příhod) Műllerův pokus: výdech a maximální ale marný vdech proti zavřené glotis (= marné vdechové úsilí), klesá nitroplicní tlak, max. aktivita bránice (využití v různých posturálních situacích) Mechanics of respiration Participate and influence the individual character of breathing Passive: §shape and elasticity of the rib cage (Th vertebrae, ribs, sternum) and abdomen §resistance of UAW and LAW §filling of the hollow organs of the abdominal cavity §pulmonary parenchyma Active: §diaphragm and other inspiratory and expiratory muscles Controlled from the CNS, PNS and ANS, it can be influenced by the will partially. http://anatomie-v-kostce.blogspot.cz/2011/06/dychaci-svaly-mechanika-plic.html Vdechové svaly a) hlavní: • musculi intercostales externi • diaphragma b) pomocné: všechny svaly upínající se shora na žebra, nebo na nich začínají • musculi scaleni – v akci i při klidovém dýchání; pohybují horními žebry • m.serratus anterior • m.latissimus dorsi • m.serratus posterior superior • m.pectoralis major • m.pectoralis minor • m.subclavius • m.sternocleidomastoideus Výdechové svaly a) hlavní: • musculi intercostales interni • musculi intercostales intimi – ne příliš aktivní; udržují správný rozestup žeber b) pomocné: všechny svaly upínající se na žebra zdola • svaly stěny břišní • m.serratus posterior inferior • m.quadratus lumborum Breathing and musculoskeletal system Diaphragm = main respiratory muscle (60 % VC): §3 parts, related to DSS, horizontal position §contracts during inspiration (moves caudally) – intra-abdominal p ↑ §relaxes during exhalation (moves cranially) §works in cocontraction with the abdominal musculature §diaphragm expands the chest in the vertical direction Mechanism of breathing http://www.youtube.com/watch?v=hp-gCvW8PRY > http://www.cdli.ca/courses/biol2201/unit03_org03_ilo02/3_1.mov Dech. Stereotyp - Distoproximální dech. Vlna hyperventilace Inspiration – always active action (activity in the breathing muscles – the diaphragm, mm. intercostales ext.) Exhale – mostly under resting conditions passive action (due to the elasticity of the soft tissues of the chest and lungs) Při nádechu se snižuje vlivem pusobeni svalu tlak v hrudni dutine, zvetsuje se jeji objem vertikální (posun branice kaudálně) a žebra se zvedají (mm. intercostales ext.), plíce zvětšují svůj objem pusobením svalu na d.hrudni, v kt. Vznika nizsi tlak…surfaktant spojuje s plicemi…roztazeni plic…vznika vakuum…nasavaním vzduchu z vnejsiho prostredí….zvysuje se intraabdominalni tlak. Mechanism of breathing Postural and respiratory stabilization stereotype Physiological situation: respiratory and postural function balance of DSSS Non-physiological situations: inadequate extension of lower thoracic outlet 1. Examination of breathing stereotype •It is possible to assess the activation of the diaphragm and its cooperation with the the abdominal muscles •We classify respiration from kinesiology perspective as a diaphragmatic and costal breathing •Examination can be performed in different positions (lying prone/supine, sitting, in a bipedal stance) •The lower chest and some of the auxiliary muscles are palpated, the movement of the ribs/chest is monitored a) Physiological diaphragmatic breathing ·when you inhale the diaphragm is activated, is flattened ·internal abdominal organs are compressed caudally ·does not extend only to abdominal cavity, but the lower aperture of the chest ·sternum moves ventrally ·at palpation intercostal spaces are widen, lower part of the chest expands laterally and ventrodorsally ·auxiliary muscles should be relaxed b) Costal breathing ·sternum moves craniocaudal and chest expands minimally ·intercostal spaces do not expand and also auxiliary muscles participate in the inhalation, if the patient is unable to preform diaphragmatic breathing pattern it indicates impaired interplay between the diaphragm and abdominal muscles ·common reason is that the patient can not relax the abdominal wall, especially its upper portion Cranial movement of the chest during the insufficient stabilizing function of the diaphragm, there is no lateral extension of the lower thoracic outlet The contour of the chest at the insufficiency of the diaphragm concave narrowing below the lower false ribs accompanied by increased tension of paravertebral muscles with maximum in ThL transition flattening of the intercostal space between 5-10th rib 2. Test of extension Insufficiency of the DSS of the spine: §significant activation of the paravertebral muscles (max. of Th/L transition) §min. activation of the lower part of the lateral group of abdominal muscles §upper angles of the shoulder blades in adduction and they migrate cranially §overactivity of ischiocrural muscles ü coordination of the involvement of the back muscles and lateral abdominal muscles groups and activity in ischiocrural muscles 3. Test of trunk flexion §during flexion of the head and trunk the chest is set cranial ie. in the inspiratory position § arcus costalis expands §lateral group of abdominal muscles bulges convexely §the abdominal diastasis accentuates §m. TRA is not engaged to flexion Insufficiency of the DSS of the spine: üwith neck flexion the abdominal muscles are activated and chest remains in caudal position. When the trunk flexion occurs the lateral abdominal muscle group is activated 4. Diaphragm test §minimal or no activity against our resistance §chest does not expand §ribs when activated migrate cranially Insufficiency of the DSS of the spine: üwe examine the ability to activate the diaphragm in the interplay with activity of the abdominal muscles and pelvic floor üwe palpate laterally under the lower ribs and gently pushing against the lateral abdominal muscle group, we observe the position and behavior of the lower ribs 5. Test of hip extension §pelvic anteversion §hyperlordosis §kyphotization of TH/L transition Insufficiency of the DSS of the spine: ü we monitor coordination of involvement of back muscles and lateral abdominal muscle groups and ischiocrural muscle activity 6.a Test of hip flexion in sitting §only minimal activity in palpated area §pelvic slightly flips into anteversion §umbilicus migrates laterally Insufficiency of the DSS of the spine: ü we focus on the activation of the abdominal muscles in inguinal region, on synkinesis of the spine and pelvis and abdominal muscles behavior 6.b Test of hip flexion in supine §umbilicus migrates cranially §concave curvature of the abdominal wall appears above the inguinal ligament §chest built into the inspiratory position §the activity of paravertebral muscles significantly increases Insufficiency of the DSS of the spine: ü monitors the activity of the abdominal muscles and muscles that ends at the upper aperture of the thorax. During flexion of hip abdomen is activated and chest remains in caudal position. Muscles having its insertion at the thoracic outlet are not activated 7. Test of intraabdominal pressure üwe focus on involvement of the abdominal muscles and chest behavior üpatient sits on the edge of the table, UL are loose üpatient activates abdominal wall against our pressure üwith activation of the diaphragm will first bulge in the abdominal wall in region of lower abdomen, then abdominal muscles are activated 7. Test of intraabdominal pressure §the upper portion of m. rectus abd. and m. obliquus abd dominate when activating against our palpation §abdominal wall is in the upper half pulled §umbilicus migrates cranially Insufficiency of the DSS of the spine: Breathing movements 1.Lower (diaphragmatic, abdominal) – from the diaphragm to the pelvic floor 2.Medium (lower thoracic) – between the diaphragm and Th5 3.Upper (thoracic, clavicular, upper chest) – Th5 to lower Cs ØCaudal ribs move mainly sideways ØCranial ribs horizontally §During inspiration the chest expands: §transversely (upper ribs to 7.r. and sternum) §anterior-posteriorly and lengthwise (lower ribs and diaphragm) http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1360859203000858 Hluboké klavikulární jamky zpusobené chronickým spatným stereotypem horniho klavikularniho dycháni, kdy dochází k pretizeni m. SCM, scaleni, trapezii http://vos.palestra.cz/skripta/kineziologie/5a3.htm Biomechanika: Žebra se při dýchání zdvihají, klesají a otáčejí kolem osy kostovertebrálních kloubů, tj. kolem osy jdoucí krčkem žebra. Přitom se přední konce žeber zdvihají (zároveň s hrudní kostí) a v předozadním směru zvětšují hrudní dutinu. Tento pohyb je nejvydatnější u 6.–8. žebra. První tři páry žeber se pohybu příliš neúčastní. Osa žeberního krčku se u dolních žeber sklání dozadu a zevně. Proto se při pohybu dolních žeber rozšiřuje hrudní dutina i v příčném směru. Zvětšování hrudní dutiny v předozadním směru je považováno za tzv. horní typ dýchání; zvětšování v příčném směru je dolní typem dýchání. Svoji roli při zvětšování hrudní dutiny hraje i rozdílné zakřivení žeber. V kineziologii hrudníku se většinou akcentuje pohyb žeber. Velmi významné jsou ale i pohyby hrudního oddílu páteře. Jak bylo uvedeno: Při předklonu se hrudník oplošťuje, klesají žebra a mezižeberní prostory se zužují. Orgány břišní dutiny se vtlačují do hrudní dutiny a vytlačují před sebou bránici. Hrudník se tak dostává do krajního expiračního postavení. Při záklonu hrudní páteře se celý děj obrací – hrudník se dostává do inspiračního postavení. Examination of the patient by a physiotherapist in the context of RPT Evaluation of breathing: §type, manner and rhythm of breathing, frequency, depth, length of insp. and exp. §breathing stereotype/pattern (examination of breathing wave – distoproximal, chest expansion, activation of DSS) Musculoskeletal examination: §kinesiology examination (posture, muscle imbalance) §manual techniques (soft tissue, muscles, joints) Instrumentation: §examination of ventilation – pneumography (breathing movements), spirometry (tidal volumes static + dynamic) – vital capacity, minute ventilation, expiratory flow §stress testing – spiroergometry The principles in the implementation of RPT The basis is the correct position and posture: §motion axis of the body form hip, spine with chest and head §posture has a profound affect on respiration §correction of posture begins with change of position of pelvis Practicing the basic breathing pattern (vertical sitting position): §we start with inhalation through the nose, the mouth is closed §free exhalation with mouth slightly open, exhalation is first passive, gradually adding muscle activity to exhale and exhale continuously extending until the expiratory pause §we intercut the corrective work of body with relaxation breaks in concessional body positions and we breath through the mouth At the beginning of the RPT it is necessary to have hygiene of airways §drainage (expectorant) techniques in combination with inhalation provide removal of phlegm Před samotným prováděním dechové gymnastiky je nutné dodržovat pravidla hygieny, tzn. nácvik smrkání, vykašlávání!! Základním pravidlem je, že nádech se provádí nosem. Nosní sliznice se tak může zapojit do své normální funkce, tedy předehřát vzduch, zbavit ho nečistot a patřičně ho zvlhčit. Důležitým předpokladem pro vlastní provádění tedy je průchodnost. Pro pacienty je výhodný efektivní kašel, Kontrolovaný kašel má preventivní, antikolapsový vliv na stěny bronchů. Naopak škodlivý, vyčerpávající a neefektivní kašel (dlouhodobé pokašlávání, křečovité kašlání s tlakem na hrudníku či záchvatovitý kašel) zvyšuje riziko vzniku bronchiektázií a bronchokolapsu. http://www.copn.cz/matechopn.pdf Kontrolované kašlání Sedněte si pohodlně do křesla Pomalu se nadechněte nosem a zadržte dech na 2 vteřiny Při pomalem vydechu dva až čtyřikrat kratce zakašlete Po několika vteřinach vše opakujte Pote snadněji vykašlete Opakovane kratke přerušeni vydechu take usnadni vykašlavani 3-5x hluboke branični vdechy mirně pootevřenymi usty stisknout břišni svaly otevřit usta přerušovaně vydechnout „huf“ opět dychat sešpulenymi usty, Correct posture during RPT nBrügger concept (recommends lifting of ribcage when straightened spine) nKolář (straightening of the Th spine in the max. caudal position of thorax) Literature (1) §Greplová, E. Nové trendy dechové rehabilitace publikováno: 5.12.2008, Výukový portál LF UP Olomouc. Dostupné na: http://mefanet.upol.cz/clanky.php?aid=16 §Šponar, D. Základy práce s dechem publikováno 4.6.2003. Dostupné na: www.cvicime.cz §Švehlová, M. Plicní rehabilitace a respirační fyzioterapie v domácím prostředí Dostupné na: http://www.copn.cz/plakatchopn.pdf §Katalog firmy Smith DHD: Pomůcky pro dechovou rehabilitaci Dostupné na: http://www.asqa.cz/prod-p6.html §Rehabilitační cvičení vozíčkářů. Cviky s úplnou asistencí Dostupné na: http://www.prvnikrok.cz/vozickari-rehabilitacni-cviceni.php Literature (2) §Autor: Mgr. Jiří Čumpelík, Školitel: Doc. PhDr. Pavel Strnad, CSc. ZKOUMÁNÍ VZTAHU MEZI DRŽENÍM TĚLA A DECHOVÝMI POHYBY Autoreferát k disertační práci, Prosinec 2006 Katedra zdravotní tělesné výchovy a tělovýchovného lékařství Fakulta tělesné výchovy a sportu Univerzity Karlovy v Praze §Smolíková, L. HYGIENA HORNÍCH CEST DÝCHACÍCH – SOUČÁST LÉČEBNÉ REHABILITACE Klinika rehabilitace, UK Praha, 2. lékařská fakulta a FN v Motole, Praha Pediatrie pro praxi 2002 / 6. Dostupné na: www.solen.cz §Smolíková, L. INHALAČNÍ LÉČBA A INHALÁTORY DOMA Klinika rehabilitace FN Motol a UK Praha, II. LF Pediatrie pro praxi 2001 / 3 Dostupné na: www.prakticka-medicina.cz §Krzywoń, S. Respirační handling u novorozenců, kojenců a batolat Dostupné na: www.nemtr.cz/download/reh/Prezentace_handling.ppt Literature(3) §Burianová, K. ; Vařeková, R. ; Vařeka, I. ; Smékal, D. ; Urban, J. Možnosti využití dechové rehabilitace u poruch dýchání různé etiologie - poznámky z praxe II. absolventská konference Katedry fyzioterapie Fakulty tělesné kultury. 2008:64-66 §Čumpelík, J et al. (2006) Vztah mezi dechovými pohyby a držením těla Reh a fyz lék, 13 (2), 62-70. §Dvořák, R., & Holibka, V. (2006) Nové poznatky o strukturálních předpokladech koordinace funkce bránice a břišní muskulatury Reh a fyz lék, 13 (2), 55-61. §Véle, F. (2003) Kineziologický pohled na vztah dechových pohybů k prevenci posturálních poruch a vadného držení Reh a fyz lék, 10 (1), 4-6 Thank you for your attention  http://eu.art.com/products/p15063506437-sa-i6849097/posters.htm