Wibroterapia poprawia siłę mięśniową, zmniejsza napięcie mięśniowe i ból u pacjentów z porażeniem połowiczym po udarze mózgu. 

Badacze z Uniwersytetu w Padmie (Włochy) podjęli się zbadania hipotezy: czy wibroterapia lokalna o wysokiej częstotliwości ma pozytywny wpływ na neurorehabilitację (przy założeniu, że taka stymulacja może stymulować wszystkie receptory czuciowe (zarówno receptory skórne, jak i wrzeciona mięśni), prowadzące do znaczącego pozytywnego wpływu na spastyczność, nawet bez stosowania dodatkowych terapii rehabilitacji). Wyniki przedstawione przez włoskich  badaczy potwierdzają postawioną przez nich hipotezę.

•  Wibroterapia istotnie poprawiła siłę uchwytu niesprawnej dłoni (w pozycji 1 z 13,88 ± 8,88 do 17,24 ± 10,11 i w pozycji 2 z 15,71 ± 10,09 do 18,53 ± 11,37).
• Spastyczność w okolicach barku, łokcia i nadgarstka spadła istotnie w grupie z włączoną wibroterapią (bark zmniejszenie z 1,59 ± 1,33 do 1,12 ± 1,05, łokieć z 2,00 ± 1,22 do 1,47 ± 1,12, nadgarstek z 1,76 ± 1,39 do 1,18 ± 1,24).
• Terapia z pomocą drgań mechanicznych pozytywnie wpłynęła na sprawność funkcjonalną niepełnosprawnej ręki.
• Po zastosowaniu wibroterapii wzrosła samowystarczalność badanych osób.
• Terapia wibracyjna zmniejszyła istotnie odczucia bólowe (od 2,88 ± 2,91 do 1,24 ± 1,30).

Opracowano na podstawie:

Short-term effect of local muscle vibration treatment versus sham therapy on upper limb in chronic post-stroke patients: a randomized controlled trial. Costantino C, Galuppo L, Romiti D. Eur J Phys Rehabil Med. 2017 Feb;53(1):32-40.

Badana populacja

Uczestnicy badania zostali szczegółowo poinformowani o zakresie i procedurach badawczych. Badanie zostało zatwierdzone przez komisję bioetyczną, a uczestnicy podpisali świadomą zgodę uczestnictwa zgodnie z National Health Rezolucja Rady nr 196/96 oraz z Helsinkami Deklaracja z 1975 r., ze zmianami w 2000 r. Deklaracja z 1975 r., zmieniona w 2000 r. Do badań zostali zakwalifikowani pacjenci po udarze mózgu, z jednostronną spastycznością kończyny górnej (zmodyfikowana Ashworth Scale, wartości od 1 do 4 dla co najmniej jednego stawu), i brakiem deficytów poznawczych. Z projektu zostały wyłączone osoby które uczestniczyły w innych programach rehabilitacyjnych, miały stany zapalne, choroby nowotworowe, rozruszniki serca, aparaty słuchowe, metalowe implanty i były leczone botuliną. Wszyscy uczestnicy mieli jednostronną spastyczność kończyny górnej, porażenie połowicze i pozytywny odruch patologiczny (tj odruch Hoffmanna lub odruch Wartenberga). Osoby zostały losowo przydzielone do dwóch grup: z włączoną miejscową wibracją i placebo.

Procedura badawcza

Badanym aplikowano drgania miejscowe na kończynę górną (prostownik promieniowy długi nadgarstka, mięsień trójgłowy ramienia). Kończyna górna została umieszczona na twardej powierzchni, a badani utrzymywali izometryczny skurcz mięśniowy. Przed i po eksperymencie dokonano oceny klinicznej za pomocą następujących testów:

·     Test siły uchwytu dłoni za pomocą dynamometru Jamar, przy ręce pacjenta zgiętej pod kątem 90 stopni. Pomiaru dokonano w ręce zdrowej i niepełnosprawnej w dwóch pozycjach standardowych.

·   Spastyczność kończyny górnej oceniano za pomocą Modified Ashworth Scale (MAS), która szacuje stopień spastyczności za pomocą 5 stopniowej skali.

·  Kwestionariusz QuickDASH wykorzystano do pomiaru funkcji fizycznych i z dowolnym lub wieloma zaburzeniami mięśniowo-szkieletowymi kończyny górnej w celu oceny niepełnosprawności pacjenta

·  Do oceny stopnia niepełnosprawności pacjenta, jak również zmiany stanu pacjenta w odpowiedzi na rehabilitację lub interwencję medyczną użyto Funkcjonalnej miary niezależności (The Functional Independence Measure FIM) zawierającej 18 elementów funkcji fizycznej, psychologicznej i społecznej.

·   Do oceny funkcji czuciowo-ruchowej po udarze dla kończyny górnej użyto narzędzia Fugl-Meyer Assessment, które ocenia 4 główne domeny (motoryczne, sensoryczne, zakres ruchu, ból stawu).

·   Do oceny prób manipulacyjnych, takich jak pisanie, przewracanie stron gazety, zbieranie małych przedmiotów użyto testu Jebsen-Taylor Hand Function Test (JTT). Wskaźnikiem w teście jest czas zakończenia każdej z prób.

·    Poziom bólu oceniano z wykorzystaniem Verbal Numerical Rating Scale of pain (VNRS).

Wykorzystanie wibroterapii w badaniu

Wibroterapię przeprowadzono 3 razy w tygodniu przez 4 tygodnie ( 12 zabiegów) za pomocą drgań miejscowych. W projekcie zastosowano częstotliwość 300 Hz i amplitudę 2 mm przez 30 minut. Wykorzystane do aplikacji wibracji urządzenie składało się z dwóch elementów:

• sprężarki dostarczającej ciśnienie w zakresie 0-400 milibarów;
• modulatora wytwarzającego oscylacyjny strumień powietrza, który wytwarza fale akustyczne poprzez obracanie dwukierunkowe zaworu. 

W grupie z włączoną wibracją wykorzystano drgania mechaniczno-akustyczne, podczas gdy w grupie placebo stosowane urządzenie wydawało dźwięki akustyczne ale zostały zablokowane drgania mechaniczne. 

Wyniki badań

Wyniki badań – siła uchwytu

Wyniki testu siły uchwytu dłoni poprawiły się w grupie z wibroterapią w obu pozycjach dłoni (w SP2 z 13,88 ± 8,88 do 17,24 ± 10,11 oraz w SP3 z 15,71 ± 10,09 do 18,53 ± 11,37).

W grupie placebo wystąpiła niewielką różnica siły mięśni dłoni (w SP2 bez zmian na poziomie 17,33 ± 11,79, w SP3 z 18,07 ± 11,25 do 18,26 ± 11,26). Zwiększenie siły mięśni dłoni odnotowano także w zdrowej ręce w grupie wibracyjnej od 30,29 ± 6,72 do 31,94 ± 5,45 w SP2 i od 31,76 ± 8,58 do 33,65 ± 7,96 w SP3.

Wyniki badań – spastyczność

WIbroterapia pozytywnie wpłynęła na redukcje spastyczności (Zmodyfikowana Skala Ashwortha) dla ramienia z 1,59 ± 1,33 do 1,12 ± 1,05, łokcia  od 2,00 ± 1,22 do 1,47 ± 1,12 i nadgarstka od 1,76 ± 1,39 do 1,18 ± 1,24. W grupie placebo wyniki dla ramienia pozostały niezmienione przy 1,73 ± 1,28, dla łokcia od 1,93 ± 1,22 do 1,87 ± 1,19, nadgarstka  z 1,67 ± 1,35 do 1,60 ± 1,30. 

Skala Ashwortha) dla ramienia z 1,59 ± 1,33 do 1,12 ± 1,05, łokcia  od 2,00 ± 1,22 do 1,47 ± 1,12 i nadgarstka od 1,76 ± 1,39 do 1,18 ± 1,24. W grupie placebo wyniki dla ramienia pozostały niezmienione przy 1,73 ± 1,28, dla łokcia od 1,93 ± 1,22 do 1,87 ± 1,19, nadgarstka  z 1,67 ± 1,35 do 1,60 ± 1,30. 

Wyniki badań – stopień niepełnosprawności i ruchy pasywne

Wyniki kwestionariusza QuickDASH świadczące o stopniu niepełnosprawności zmniejszyły  sie w grupie z wibroterapią z 41,17±16,35 do 29,01±18.56. Samowystarczalność badanych wzrosła w grupie wibracyjnej (testu Funkcjonalna Miara Niezależności FIM): grupa wibracyjna  z 79,24 ± 15,83 do 81,35 ± 15,35, grupa placebo z 83,27 ± 10,96 do 83,53 ± 11,06 (P = 0,02). WIbroterapia zwiększyła także ruchy pasywne i ich wrażliwość (Fugl-Meyer Assessment) z 82,82±20,04 do 94,24±19,40. W grupie placebo wynik kształtował się od  83,33±17,81 to 84,27±17,25. W obu grupach nastąpiło zmniejszenie bólu grupa wibracyjna od 2,88 ± 2,91 do 1,24 ± 1,30, grupa od 2,13 ± 2,72 do 1,80 ± 2,60.

Komentarz do badania – użyta częstotliwość

Celem eksperymentu badawczego było porównanie efektów działania wpływu wibroterapii miejscowej na mięśnie i funkcjonalność kończyny górnej pacjentów z porażeniem połowiczym po udarze mózgu. Powtarzana miejscowa wibroterapia, stosowana podczas dobrowolnego skurczu mięśnia docelowego, indukuje długotrwałe zmiany pobudliwości w korze ruchowej. Efekty te polegają na znacznym zmniejszeniu objętości mapy korowej leczonego mięśnia w połączeniu ze wzrostem objętości mapy mięśnia antagonisty. Te zmiany neurofizjologiczne są przyczyną funkcjonalną dla zmniejszenia napięcia mięśniowego i poprawy funkcji motorycznych. Lokalne wibracje mięśni aktywują kilka receptorów. Ciałka Meissnera (ciałko dotykowe) są najbardziej wrażliwe na około 40 Hz, Vater-Pacini (mechanoreceptory) na około 100 Hz – razem określane są również jako szybko adaptujące się receptory skórne. Komórki Merkel-Ranviera (receptor dotyku) i ciałka Ruffiniego (mechanoreceptory) określane są jako powoli dostosowujące się i są klasycznie określane jako wrażliwość na ciągły nacisk. Zarówno szybko, jak i powoli adaptujące się receptory są wrażliwe na wibracje; różnica polega na tym, że szybko adaptujące się receptory stają się nieaktywne powyżej pewnej częstotliwości stymulacji. Wibracje zgodnie z teorią bramkową bólu wpływają na łagodzeniu odczuć bólowych, co wykorzystywane jest w wibroterapii miejscowej. Wibroterapia wpływa także na powstawanie tonicznego odruchu wibracyjnego, polegającego na podtrzymanym skurczu mięśnia poddanego działaniu wibracji, przy jednoczesnym rozluźnieniu jego głównych antagonistów. Badacze z Uniwersytetu w Parmie swoim badaniem starali się z powodzeniem udowodnić hipotezę, że również wibroterapia na wyższych częstotliwościach (300 Hz) może stymulować wszystkie receptory czuciowe (zarówno receptory skórne, jak i wrzeciona mięśni), co ma doprowadzić do znaczącej poprawy sprawności ruchowej nawet bez innych terapii rehabilitacji fizycznej.

Komentarz

Za stosowaniem wibroterapii przemawia wysoka skuteczność terapeutyczna, ograniczony koszt i krótki, powtarzalny protokół stosowania. Spastyczność jest jednym z objawów deficytów ruchowych w uszkodzeniach górnego neuronu ruchowego. Obserwuje się ją u chorych po udarach lub urazach mózgu, w stwardnieniu rozsianym, u dzieci z porażeniem mózgowym, guzach i urazach rdzenia kręgowego. Poza wzrostem napięcia mięśniowego spastyczność powoduje także niedowład mięśni szkieletowych, a przez to złożone zaburzenia ze strony narządu ruchu.

Miejscowa stymulacja wibracyjna mięśni może być użytecznym narzędziem stosowanym w leczeniu spastyczności u pacjentów po udarze mózgu. W zależności od częstotliwości bodźca uzyskuje się hamowanie albo pobudzenie mięśnia. Wysokie częstotliwości (100 – 200 Hz) mogą być stosowane na mięśnie celem wywołania hamowania reciprokalnego (hamowania mięśnia antagonistycznego do napiętego mięśnia). Niskie częstotliwości wibracji (poniżej 70 Hz) wywołują zaś efekt relaksacji mięśnia spastycznego. Tak więc wibroterapia może poprawić koordynację mięśniową i kontrolę motoryczną kończyny górnej po udarze uzyskaną dzięki modulacji aktywności mięśniowej. Stymulacja wibracyjna może aktywować proprioceptywność systemu sensorycznego opartego na wzbudzeniu Ia aferentnych sygnałów z wrzecion nerwowo-mięśniowego. To z kolei aktywuje duże alfa-motoneurony i prowadzi do rekrutacji wcześniej nieaktywnych włókien mięśniowych. Odpowiedź adaptacyjna do stymulacji za pomocą drgań w aparacie nerwowo-mięśniowym wiąże się ze wzrostem siły skurczu. Lokalne drgania ścięgien prostowników znacznie zmniejszają aktywność elektromiograficzną zginacza. Terapeutyczne zastosowanie wibracji jest skuteczne w zapewnieniu krótkotrwałego złagodzenia objawów spastyczności nadgarstka i mięśni stawów u pacjentów ze spastycznym niedowładem połowiczym. W grupie w której stosowano wibroterapię miejscową zauważono poprawę siły mięśni nie tylko w niepełnosprawnej, ale także w zdrowej ręce. Mogło to nastąpić poprzez skrzyżowanie wpływu drgań mięśni na pobudliwość kory ruchowej, skutkując zmianami korowymi zarówno w przeciwna stronie jak i korze ipsilateralnej (po tej samej stronie ciała). Literatura dostarcza dowodów na to, że stosowanie biernych wibracji doprowadziło do zmniejszenia bólu u 70% pacjentów z ostrym i przewlekłym bólem mięśniowo-szkieletowym oraz w zespołach bólu mięśniowo-powięziowego. Podobne wyniki uzyskano w włoskim projekcie. Wibroterapia miejscowa spowodowała zredukowanie bólu w grupie z wibroterapią miejscową.

Opisany powyżej protokół badawczy świadczy o tym, że wibracje o wysokiej częstotliwości to odpowiedni bodziec dla proprioceptorów mięśniowo-ścięgnistych, wrzecion mięśni i narządy ścięgnistych Golgiego. Poprawiają one siłę mięśni i redukuje napięcie mięśniowe, niepełnosprawność i ból w niepełnosprawnej kończynie. Zjawiska te pokazują że nieinwazyjna stymulacja obwodowa z wykorzystaniem wibracji mogą wywoływać zmiany plastyczne w wybranych obwodach neuronalnych upośledzonej kory ruchowej i może być dodatkowym i bezpiecznym narzędziem w leczeniu spastyczności u pacjentów po udarze.

Więcej w: