Napięcie ściany brzucha wzrasta podczas stosowania zasad dynamicznej stabilizacji nerwowo-mięśniowej w różnych pozycjach ciała

Ciśnienie wewnątrzbrzuszne (Intra-abdominal pressure - IAP) jest ważnym mechanizmem stabilizującym kręgosłup i tułów. Regulacja IAP zależy od koordynacji mięśni brzucha, przepony i mięśni dna miednicy. Celem badania było określenie różnic w napięciu ściany brzucha (abdominal wall tension – AWT) podczas przyjmowania różnych pozycji ciała, zarówno bez przeprowadzonej korekty, jak i po zastosowaniu instruktażu w oparciu o zasady dynamicznej stabilizacji nerwowo-mięśniowej (Dynamic Neuromuscular Stabilization – DNS)
Article Image

Według danych uzyskanych w tym badaniu można stwierdzić, że AWT znacz­nie wzrasta dzięki instrukcjom DNS w porównaniu do pozycji wykona­nych spontanicznie. Największa AWT wystąpiła w pozycji niedźwiedzia. Dodatkowo zaobserwowano zna­czący wzrost AWT w spontanicznie przyjętej pozycji leżącej z podniesio­nymi nogami i w pozycji niedźwiedzia w porównaniu z pozycją siedzącą. 

Wprowadzenie 

Optymalna stabilizacja kręgo­słupa zależy od koordynacji mięśni brzucha, mięśni dna miednicy oraz przepony w celu 
regulacji ciśnienia w jamie brzusznej (IAP). IAP zapew­nia centralną stabilizację (Stokes i in., 2010), zmniejsza obciążenie kręgo­słupa (Cholewicki i in., 1999; Stokes i in., 2010) i działa w koordynacji z lędźwiowymi mięśniami przykrę­gosłupowymi w celu zapewnienia stabilizacji kręgosłupa w odcinku piersiowym (Cholewicki i in., 1999). Stabilizacja kręgosłupa jest również ściśle związana ze stereotypem oddechowym (Hodges i Gandevia, 2000), a także z koordynacją mięśni core. Sama aktywacja pojedynczego mięśnia tułowia lub mięśnia kom­pleksu lędźwiowo-miednicznego nie byłaby wystarczająca do genero­wania odpowiedniego IAP do utrzy­mania określonej postawy (Stokes i in., 2011). Z kolei, osłabione mięśnie posturalne, również przepona nie­wystarczająco stabilizują kręgosłup i mogą powodować ból w dolnym odcinku kręgosłupa (low back pain - LBP) (Panjabi, 2003). Dodatkowo niezrównoważone mięśnie stabi­lizujące tułów i niewystarczająca regulacja IAP może być związane z nietrzymaniem moczu (Hwang i in., 2021), refluksem żołądkowo-prze­łykowym (Bitnar i in., 2015, 2021), przepuklinami (Qandeel i O’Dwyer, 2016), LBP i innymi problemami w układzie mięśniowo-szkieleto­wym (Hagins i Lamberg, 2011). 

Aktywacja przepony, mięśni dna miednicy i brzucha poprzedza ruchy kończyn (Hodges i Gandevia, 2000). IAP wzrasta proporcjonalnie do siły pochodzącej z ruchu kończyn (Hodges i Gandevia, 2000). Kilka badań wykazało pozytywne efekty ćwiczeń stabilizujących brzuch i core w zwiększeniu siły mięśni core (Kitagawa i in., 2020) i siły chwytu (Kobesova i in., 2015), promowaniu wyników sportowych (Clark i in., nd; Davidek i wsp., 2018; Saeterbakken i in., 2021), zapobieganiu urazom sportowym i zmniejszaniu LBP (Hla­ing i in., 2021; Tsai i in., 2020). 

Natomiast nadal nie wiadomo, jaka jest optymalna funkcja core i jak najlepiej ocenić stabilizację tuło­wia (Clark et al., n.d.; Maaswinkel i in., 2016). W praktyce klinicznej większość klinicystów polega na obserwacji i badaniu palpacyjnym (Clark i in., n.d.; Hebert i in., 2015; Kobesova i wsp., 2020; Valentín­-Mazarracin i in., 2021). Wiadomo również, że IAP jest jednym z takich parametrów który można zmierzyć, a także ściśle wiąże się z koordy­nacją mięśni tułowia i stabilizacją core. Większość systemów moni­torujących IAP może być jednak wysoce inwazyjna, bowiem działają one przy zastosowaniu czujników umieszczanych wewnątrz pęche­rza moczowego, jamy otrzewnej, pochwy lub żołądka (Liao i in., 2021), zatem nie są rutynowo stosowane w rehabilitacji klinicznej. Niedawno wykazano, że IAP można natomiast określić poprzez monitorowanie AWT za pomocą pojemnościowego czujnika siły (Novak i in., 2021a, Novak i in., 2021b) znanego jako DNS Brace (Jacisko i in., 2021; Novak i in., 2021a, Novak i in., 2021b) lub Ohmbelt (Novak i in., 2021a, Novak i in., 2021b). 

Aktywacja mięśni ściany brzu­cha i wartość IAP jest specyficzna dla postawy ciała i wykonywanego zadania (Arjmand i Shirazi-Adl, 2006; Jacisko i wsp., 2021; Novak i wsp., 2021, 2021, 2021). Dlatego też, próbując lepiej zrozumieć wpływ różnych pozycji ciała na AWT (i późniejszą regulację IAP), w tej pracy zbadano, które pozycje wykazują największy wpływ na AWT i określono, czy AWT można zwięk­szyć za pomocą instrukcji zgodnej z zasadami dynamicznej stabilizacji nerwowo-mięśniowej (DNS) (Kobe­sova i in., 2016, 2020). 

W tym badaniu mierzono war­tości AWT w następujących pozy­cjach korelujących z pozycjami rozwojowymi: siedząca (pozycja rozwojowa w 9 miesiącu życia), pozycja leżenia na plecach z pod­niesionymi nogami (pozycja rozwo­jowa w 3 miesiącu życia), oparcie się na dłoniach i stopach zwane pozycją niedźwiedzia (pozycja rozwojowa w 12 miesiącu życiu), przysiad (pozycja rozwojowa w 12 miesiącu życia) i ramiona zawieszone, proste jako często używana pozycja ciała na siłowni podczas ćwiczeń stabili­zujących tułów, korelująca z pozy­cją rozwojową w 3 miesiącu życia. Postawiono hipotezę, że wartość AWT będzie wyższa w trudniejszych pozycjach ciała w porównaniu z siedzeniem, a instrukcje DNS, dostarczone przez wyszkolonych klinicystów, zwiększą AWT powyżej wartości wykazanych podczas tych samych pozycji, ale wykonanych spontanicznie, bez korekcji. 

Metody 

Uczestnicy 

W badaniu wzięło udział trzydzie­stu zdrowych studentów (15 męż­czyzn, 15 kobiet; w wieku 20-25 lat). Kryteria wykluczenia obejmowały obecność ostrego lub przewlekłego bólu mięśniowo-szkieletowego, jakąkolwiek chorobę neurologiczną, wewnętrzną lub inną oraz wcze­śniejszą jakiąkolwiek operację lub uraz w obrębie tułowia oraz wskaź­nik masy ciała (BMI) powyżej 30. Uczestnicy zostali poinstruowani, aby nie spożywać żadnego jedzenia 90 minut przed pomiarem. 

Wykorzystane narzędzia 

Do pomiaru AWT wykorzystano urządzenie Ohmbelt (Nilus Medical LLC, OHMBELT, Redwood City, CA, USA) rejestrujące wartości IAP przez ścianę brzucha za pomocą czuj­nika umieszczonego w urządzeniu przymocowanym do regulowanego paska na brzuchu. W tym badaniu wykorzystano dwa urządzenia. Dane z obu czujników były rejestrowane jednocześnie i przetwarzane przez aplikację. Oprogramowanie Ohmbelt wykorzystuje sygnał cyfrowy Blu­etooth, graficznie wyświetla dane z czujników i eksportuje dane do MS Excel umożliwiając natychmiastową analizę statystyczną (Novak i in., 2021a, Novak i in., 2021b). 

Procedura badawcza 

Wszystkie analizy zostały przepro­wadzone w tych samych warunkach przez jednego przeszkolonego klini­cystę. Pasy Ohma przymocowano do tułowia uczestnika: jeden do moni­torowania siły rozciągania ściany brzucha powyżej więzadła pachwi­nowego (czujnik przedni - ryc. 1 A), a drugi w górnym trójkącie lędź­wiowym w przeciwnym kierunku do pierwszego (czujnik tylny - ryc. 1B). Kolejność wykonanych pozycji i rozkład czujników zostały losowo wybrane u każdego badanego. 

Pas Ohmbelta został przymoco­wany w taki sposób, aby utrzymać kontakt ze ścianą brzucha podczas całego pomiaru, nie wpływając na ruch tułowia (Novak i in., 2021a, Novak i in., 2021b). Każdy uczestnik został szczegółowo poinformowany o sposobach przyjmowania pozycji: siedzącej (rys. 1 A i B), leżącej na ple­cach z podniesionymi nogami (rys. 1C), niedźwiedzia (rys. 1 D), przysiadu (rys. 1 F) i wiszącej (rys. 1E). 

AWT monitorowano w każ­dej pozycji przez cztery cykle oddychania, tj. około 15 s w każdej pozycji (Novak i in., 2021a, Novak i wsp., 2021b). Każdy badany wziął jeden oddech testowy, a następnie pomiar rozpoczął się od wdechu w pierwszym cyklu oddychania i zakończył się pod koniec wydechu czwartego cyklu oddychania. Spon­tanicznie przyjęta pozycja została oceniona bez żadnych poprawek i instruktażu. 

Natychmiast po spontanicznym pomiarze uczestnicy zostali wer­balnie i manualnie poinstruowani przez klinicystę, jak optymal­nie ustabilizować tułów zgodnie z zasadami DNS (Kobesova i in., 2016, 2020). Badani zostali popro­szeni o naciskanie ścianą brzucha na oba czujniki podczas wszystkich pomiarów, zarówno podczas wde­chu, jak i wydechu, przy jednocze­snym utrzymaniu neutralnej pozycji kręgosłupa (unikając pogłębienia kifozy lub lordozy) w danej pozy­cji. Po otrzymaniu instrukcji osoba badana brała jeden oddech testowy, a następnie ponownie mierzono cztery cykle oddychania, zaczyna­jąc od wdechu w pierwszym cyklu oddychania i kończąc na wydechu czwartego cyklu oddychania. Czas relaksu pomiędzy poszczególnymi pozycjami wynosił 5 min. Wszystkie pomiary zostały przeprowadzone w tych samych warunkach, te same instrukcje werbalne i manualne zostały wydane przez tego samego klinicystę (Kobesova i in., 2020). 

badania z pasami
Ryc. 1A,B: Początkowa pozycja siedząca: strzałki wskazują położenie czujników. 1A – czujnik przedni umieszczony powyżej więzadła pachwinowego, 1B – czujnik tylny umieszczony
w górnym trójkącie lędźwiowym w przeciwnym kierunku do czujnika przedniego.
Instrukcja manualna i werbalna dla optymalnej stabilizacji: Utrzymuj kręgosłup w pozycji pionowej, unikaj pogłębiania kifozy lub lordozy, rozluźnij ramiona, podeprzyj stopy na
podłodze, dociśnij ścianę brzucha do obu czujników i utrzymuj ciśnienie podczas całego pomiaru, tj. zarówno podczas wdechu, jak i wydechu.
Rys. 1C: Pozycja leżąca z podniesionymi nogami
Instrukcja manualna i werbalna dla optymalnej stabilizacji: Podnieś nogi nad podłogę, utrzymuj zgięcie 90 ° w biodrach i kolanach, z niewielkim zewnętrznym obrotem bioder,
utrzymuj miednicę na górnych częściach mięśni pośladkowych. Utrzymuj cały kręgosłup, w tym kręgosłup w odcinku szyjnym w pozycji pionowej. Podeprzyj głowę w poprzek kresy
karkowej i utrzymuj ją w pozycji środkowej, unikając podciągania do góry. Rozluźnij ramiona, dociskaj kość ogonową i klatkę piersiową do podłogi (nie ciągnij ramion w kierunku
głowy) przez cały cykl oddechowy. Dociśnij ścianę brzucha do obu czujników i utrzymuj ciśnienie podczas całego pomiaru, tj. zarówno podczas wdechu, jak i wydechu.
Rys. 1D: Pozycja niedźwiedzia
Instrukcja manualna i werbalna dla optymalnej stabilizacji: Oprzyj się na dłoniach i przednich częściach stóp. Ręce są obciążone jednakowo. Utrzymuj łopatki przylegające do
klatki piersiowej, brzeg przyśrodkowy łopatki prawie równolegle do kręgosłupa. Skoncentruj się na jednakowym obciążeniu stóp, wsparcie z przodu stopy musi być równomiernie
rozłożone między pierwszą i piątą głową kości śródstopia, kolana są w linii ze stopami, biodra są lekko zgięte z miednicą umieszczoną wyżej niż głowa. Trzymaj głowę w pozycji
środkowej, unikając podciągania do góry. Kręgosłup jest wydłużony i prosty. Utrzymuj neutralną pozycję miednicy przez cały cykl oddechowy, nie podciągaj ramion. Dociśnij ścianę
brzucha do obu czujników i utrzymuj ciśnienie podczas całego pomiaru, tj. zarówno podczas wdechu, jak i wydechu
 
badania z pasami
Rys. 1E: Pozycja zawieszenia
Instrukcja manualna i werbalna dla optymalnej stabilizacji: Utrzymuj prosty kręgosłup, pociągnij głowę w kierunku sufitu, ramiona ustaw szeroko i z dala od uszu, opuść dolne żebra,
utrzymuj neutralną pozycję miednicy. Dociśnij ścianę brzucha do obu czujników i utrzymuj ciśnienie podczas całego pomiaru, tj. zarówno podczas wdechu, jak i wydechu.
Rys. 1F: Przysiad
Instrukcja manualna i werbalna dla optymalnej stabilizacji: Utrzymuj prosty kręgosłup, rozluźnij ramiona, utrzymuj neutralną pozycję miednicy, obciążaj jednakowo całe podeszwy
stóp, wsparcie musi być równomiernie rozłożone między pierwszą i piątą głową śródstopia, utrzymuj kolana w jednej linii ze stopami. Dociśnij ścianę brzucha do obu czujników
i utrzymuj ciśnienie podczas całego pomiaru, tj. zarówno podczas wdechu, jak i wydechu.

Wyniki 

Wszyscy uczestnicy, którzy spełnili kryteria włączenia, ukończyli bada­nie. Porównując odczyty czujników między pozycją siedzącą a inną, spontanicznie przyjętą, wykazano znacznie wyższą AWT w pozycji leżącej na plecach z podniesionymi nogami i pozycji niedźwiedzia, ale nie w pozycji zwisu lub przysiadu (Tabela 1). 

Tabela 1. Porównanie AWT podczas siedzenia i po spontanicznym wykonaniu określonej pozycji ciała stabilizującej tułów (średnia [odchylenie standardowe]). Wartości to kilopaskale (kPa).
Tabela 1. Porównanie AWT podczas siedzenia i po spontanicznym wykonaniu określonej pozycji ciała
stabilizującej tułów (średnia [odchylenie standardowe]). Wartości to kilopaskale (kPa).

Porównując odczyty AWT dla spontanicznie przyjętych pozycji z odczytami AWT po korekcie DNS, wykazano istotnie wyższą AWT w obu czujnikach dla wszystkich czterech pozycji ciała (Tabela 2). Nie stwierdzono istotnych różnic w war­tościach AWT uzyskiwanych w czuj­nikach przednich i tylnych w żadnej monitorowanej pozycji.

Tabela 2. AWT zmienia się przed i po instruktażu DNS podczas wykonywania pozycji stabilizujących tułów (średnie [odchylenie standardowe]).
Tabela 2. AWT zmienia się przed i po instruktażu DNS podczas wykonywania pozycji stabilizujących tułów
(średnie [odchylenie standardowe]).

Maksymalną aktywność czujnika zidentyfikowano w pozycji niedźwiedzia, zarówno w sytuacjach spontanicznych, jak i po instruktażu (Ryc. 2). Nie wyka­zano istotnych różnic w wartościach AWT w zależności od płci. 

Ryc. 2. AWT zmienia się przed i po instruktażu DNS podczas wykonywania pozycji stabilizujących tułów
Ryc. 2. AWT zmienia się przed i po instruktażu DNS podczas wykonywania pozycji stabilizujących tułów

Dyskusja 

Wyniki tego badania wykazały, że AWT wzrasta w dwóch wybranych pozycjach ciała w porównaniu z pozycją siedzącą. IAP jest powią­zane z AWT, a z kolei AWT można zwiększyć poprzez wykonywanie określonych pozycji ciała zgodnie ze specjalną instrukcją mającą na celu aktywację ściany brzusznej poprzez wykonanie ekscentrycz­nego skurczu mięśni. Aby zmierzyć AWT podczas wykonywania takich pozycji, grupa badanych osób została poinstruowana, aby dociskać ścianę brzucha do obu czujników przez cały czas pomiaru, zachowu­jąc neutralną pozycję kręgosłupa. Szczegółowe instrukcje dotyczące wykonania odpowiedniego ruchu zostały oparte na metodzie DNS (Kobesova i in., 2016, 2020). Ponie­waż IAP odgrywa kluczową rolę w stabilizacji kręgosłupa (Cholewicki i in., 1999; Hodges i Gandevia, 2000; Mokhtarzadeh i in., 2012; Stokes i in., 2010, 2011), celem treningu jest zwiększenie IAP poprzez stwarzanie sytuacji utrudniającej utrzymanie postawy lub podczas podnoszenia ciężarów w celu ochrony kręgo­słupa (Cresswell i in., 1994; Cresswell i Thorstensson, 1989). Również u pacjentów z LBP celem rehabi­litacji może być aktywacja mięśni generujących IAP (Stokes i in., 2011) lub użycie pasów lędźwiowych (Ludvig i in., 2019) w celu zwięk­szenia IAP i odciążenia kręgosłupa. Według Arjmand & Shirazi-Adl (Arjmand and Shirazi-Adl, 2006), działania odciążające i stabilizujące IAP są specyficzne dla postawy ciała i wykonywanego zadania. Dlatego ważne jest, aby zidentyfikować takie pozycje ciała i przygotować takie instrukcje, które znacznie zwiększają AWT, a tym samym również IAP. 

Największy wzrost AWT odno­towano w pozycji niedźwiedzia, tj. pozycji z podparciem stóp i dłoni oraz pozycji leżącej z podniesie­niem nóg. Efekt ten przypisano nie tylko większej aktywacji ściany brzucha, ale także funkcji przepony zapewniającej stabilność postu­ralną. Brown wykazał za pomocą oceny ultrasonograficznej, że praca przepony jest zależna od ruchu i wykonywanej pozycji ciała (Brown i in., 2018). Mianowicie, aktywność przepony znacznie wzrasta w pozycji siedzącej i stojącej w porównaniu z pozycją leżącą. 

Zespół Browna sugeruje, że różnice w kurczliwości przepony w zależności od pozycji można przypisać siłom grawita­cyjnym działającym na przeponę i narządy jamy brzusznej oraz fizjologicznej czynności przepony i mięśni ściany brzucha w odpo­wiedzi na te siły (Brown i in., 2018). Essendrop i in. (2002) potwierdzili wzrost IAP jako rezultat stosowania małych obciążeń, argumentując, że jest to spowodowane jednoczesną koaktywacją mięśni potrzebną do wytworzenia IAP, jak i samego IAP. Znaczący wzrost AWT potwierdzono również podczas podnoszenia ciężaru o wadze równej 20% masy ciała w porównaniu do początkowej pozycji siedzącej (Novak et al., 2021a, Novak et al., 2021b). Takie wyniki wskazują na potrzebę zwiększania IAP w celu utrzymania określonej pozycji ciała, szcze­gólnie kiedy jest ona niestabilna lub wymaga siły mięśni. 

Wykazano to również w pozycji w leżeniu na plecach z podniesionymi nogami, monitorowanej w tym badaniu, gdzie konieczne było utrzymanie ciężaru kończyn dolnych oraz w pozy­cji niedźwiedzia, która jest raczej niestabilna i nie do końca naturalna dla ludzi, a zatem stanowi wyzwa­nie fizyczne. W pozycji wiszącej nie wykazano istotnej różnicy w wartości AWT w porównaniu do początkowej pozycji siedzącej, co może wynikać z faktu, że stabilizacja w pozycji zawieszenia jest bardziej zależna od siły i wytrzymałości mięśni w obrębie obręczy barkowej, a siła i wytrzymałość mięśni core ma dru­gorzędne znaczenie (MacKenzie i in., 2020). Yoon i in. (2015) porównali aktywność mięśni tułowia w pozy­cji „na czworaka” z podniesioną nogą i uniesieniem przeciwstaw­nego ramienia, zgłaszając znacznie większą aktywność mięśni pleców, brzucha i tułowia podczas podno­szenia nóg niż podczas podnoszenia ramienia. Wykorzystując technikę obrazowania metodą dynamicznego rezonansu magnetycznego, Kolar i in. (2010), zidentyfikowano znacz­nie większą aktywność przepony podczas ruchów kończyn dolnych niż w przypadku ruchów kończyn górnych. Wydaje się więc, że ruch nóg stanowi większe wyzwanie dla utrzymania postawy ciała w różnych pozycjach niż ruch ramion. Podczas przysiadu nie stwierdzono istotnych zmian wartości AWT na przednim czujniku i nieznaczne wzrosty na tylnym czujniku w porównaniu z początkową pozycją siedzącą. Jest to dość zaskakujące, ponieważ wcześniejsze badania wykazały znaczny wzrost IAP w pozycji przy­siadu (Blazek i in., 2019). Różnice te są prawdopodobnie spowodowane pomiarem AWT w wyższej pozycji przysiadu, (zgięcie kolan pod kątem 90 stopni) przez krótki okres czasu (15 s), bez żadnego obciążenia.

Być może krótkotrwały przysiad nie powoduje wzrostu IAP, ale dłużej wykonywana pozycja przysiadu lub przysiad z obciążeniem, który jest często stosowany w treningu siłowym w różnych modyfikacjach, spowodowałyby znaczącą zmianę (Blazek i in., 2019). Lander twier­dzi, że IAP zmienia się w trakcie wykonywania przysiadu, przy czym największe IAP występuje, gdy osoba wykonująca przysiad jest w począt­kowym momencie „wychodzenia z przysiadu” (Lander i Hundley, 1992; 1986). W tym badaniu AWT rejestro­wano tylko w pozycjach statycznych, które mogły nie uchwycić mak­symalnej aktywacji ściany brzucha podczas robienia przysiadów. 

We wszystkich wykonanych pozy­cjach odnotowano znaczny wzrost AWT zarówno na przednich, jak i tylnych czujnikach po zastosowaniu instruktażu DNT (aktywne dociskanie ściany brzucha do czujników i utrzy­mywanie docelowego ciśnienia przez cały czas trwania w pozycji (4 cykle oddychania, około 15 s) zarówno podczas wdechu, jak i wydechu). Najwyższe wartości AWT na obu czujnikach zidentyfikowano w pozycji niedźwiedzia wykonanej spontanicz­nie i po korekcie DNT. Zmienność wartości IAP (minimum 132,9 kPa na przednim czujniku podczas sponta­nicznego zawieszenia, maksymalnie 288 kPa na tylnym czujniku podczas pozycji niedźwiedzia po instruktażu DNS) jest zgodna z wynikami innych badań i wartość ta jest specyficzna dla określonej postawy i wykonanego zadania. (Arjmand i Shirazi-Adl, 2006; Jacisko i wsp., 2021; Novak i wsp., 2021, 2021, 2021). Egger i in. (2015) sugerują, że niektóre pozycje nie zawsze generują to samo IAP, a także niektóre aktywności z wyższym mak­symalnym IAP mają tendencję do większej zmienności między sesjami. Natomiast w tym badaniu nie można potwierdzić tej hipotezy, ponieważ wykonano tylko jeden pomiar dla każdej pozycji na każdego pacjenta. 

Ryc. 2. AWT zmienia się przed i po instruktażu DNS podczas wykonywania pozycji stabilizujących tułów

Na podstawie uzyskanych wyni­ków w niniejszym badaniu można stwierdzić, że pozycja niedźwie­dzia i pozycja leżenia na plecach z podniesionymi nogami były najefektywniejsze z pięciu monito­rowanych pozycji (siedzenie, leżenie na plecach z podnoszeniem nóg, niedźwiedź, zwisanie, przysiad) w zwiększaniu IAP, AWT podczas stabilizacji tułowia. Zwiększanie IAP może być częścią rehabilitacji kręgosłupa i może być stosowane w przypadkach, gdy stabilizacja tułowia wymaga poprawy. Jedno­cześnie należy pamiętać, że osta­tecznym celem jest przywrócenie optymalnej koordynacji mięśni stabilizujących tułów bez osiągnię­cia maksymalnego IAP. Niektórzy autorzy ostrzegają, że maksymalna aktywność mięśni brzucha i związany z tym szczyt IAP może powodować przepuklinę pachwinową (Hemborg i in., 1985), ból obręczy miednicy (Mens i in., 2006), dysfunkcję dna miednicy (Rosenbluth i in., 2010) lub podwyższone ciśnienie krwi, które może wywołać incydenty naczy­niowo-mózgowe i sercowo-naczy­niowe (Hackett i Chow, 2013 ). 

Długotrwale podwyższony IAP może prowadzić do zespołu cieśni śródbrzusznej i nadciśnienia wewnątrzbrzusznego, które są stanem zagrażającym życiu (Pereira, 2019). 

Z praktycznego punktu widzenia ważne jest, aby określić, jakie ćwi­czenia optymalnie stabilizują tułów, korzystnie regulują IAP, poprawiają wydolność fizyczną oraz mają pozytywny wpływ na ból mięśnio­wo-szkieletowy. Jednym z aspek­tów, które należy wziąć pod uwagę, jest różnica między koncentryczną i ekscentryczną aktywacją ściany brzucha. Vicente-Campos i in. (2021) stwierdzają, że hipopresja brzuszna zwiększa grubość przepony, a tym samym znacznie aktywuje kluczowy narząd wspomagający tworzenie i regulację IAP. Kanadyjskie Towarzy­stwo Fizjologii Ćwiczeń stwierdza, że napinanie brzucha okazało się bar­dziej skuteczne niż wciąganie pępka podczas optymalizacji funkcjonalnej kręgosłupa (Behm i in., 2010). W tym badaniu poinstruowano badanych, aby dociskali ścianę brzucha do czujników („skorygowany scenariusz” dla wszystkich mierzonych pozycji), tj. ekscentrycznie aktywowali ścianę brzucha. Manewr ten spowodował znaczny wzrost AWT, a tym samym pośrednio również zwiększenie IAP (Novak i in., 2021a, Novak i in., 2021b).

 Przepona obniża swoją pozycję i spłaszcza się podczas wdechu, a także podczas obciążenia postural­nego (Kolar i in., 2009, 2010), ponie­waż mechanizm ten wywiera nacisk na narządy wewnętrzne i popycha je w kierunku kości ogonowej, wywo­łując wyższą aktywność mięśni dna miednicy (Hodges i in., 2007), które mają za zadanie podtrzymywać narządy jamy brzusznej od dołu i zapewniać kontynencję. Ponieważ zawartość wewnątrzbrzuszna jest w większości płynna, a zatem nieści­śliwa, ściana brzucha musi reagować ekscentrycznie, gdy przepona opada. W tym eksperymencie umieszczono czujniki tam, gdzie znajdują się przyczepy mięśni brzucha (powyżej więzadła pachwinowego i w gór­nym trójkącie lędźwiowym), a zatem ściana brzucha była łatwo dostępna i IAP można było dokładnie zmie­rzyć. Nie zaobserwowano istotnych różnic w wartościach AWT między czujnikami przednimi i tylnymi w żad­nej monitorowanej pozycji zarówno w scenariuszach spontanicznych, jak i skorygowanych. Ponadto nie wykazano istotnych różnic w war­tościach AWT między mężczyznami i kobietami, więc wydaje się, że AWT i IAP w różnych pozycjach ciała nie jest zależna od płci, co potwierdzają wcześniejsze ustalenia (Chen i in., 2015; Cobb i in., 2005). 

Opisany eksperyment ma jednak kilka ograniczeń tj. ocena wartości AWT odbyła się tylko u bezobjawo­wych 20–25-
latków, zatem wyniki te nie mogą być uogólnione do star­szych populacji, osób z LBP lub osób, które doświadczają zaburzeń układu ruchu lub zaburzeń neurologicz­nych. Po drugie, chociaż urządzenie Ohmbelt było wcześniej używane do badania stabilizacji posturalnej, a metodologia została szczegółowo opisana (Novak i in., 2021a, Novak i in., 2021b), mogą istnieć czynniki wpływające na wyniki pomiarów, takie jak identyczne rozmieszczenie czujników u wszystkich badanych, wystarczające zaciśnięcie pasków mocujących czujniki lub wskaźnik masy ciała analizowanych osób. Ze względu na zmienną grubość podskórnej tkanki tłuszczowej w jamie brzusznej, pomiary mogą być niemiarodajne ze względu na większą odległość między czujnikiem a mię­śniami brzucha. Aby uniknąć takiego wpływu, do udziału w badaniu włą­czono tylko osoby z BMI poniżej 30. Ponadto tylko krótko utrzymywane pozycje statyczne były monitoro­wane podczas badania, gdyż wia­domo, że dynamiczny ruch, ćwiczenia wytrzymałościowe i obciążeniowe mogą silnie wpływać na wyniki. 

Wnioski 

Pomiar AWT za pomocą urządzenia Ohmbelt potwierdza istotnie wyż­szą wartość AWT w spontanicznie przyjętej pozycji w leżeniu na plecach z podniesionymi nogami i pozycją niedźwiedzia w porównaniu do pozy­cji siedzącej. Wyniki te potwierdzają również, że możliwa jest dobrowolna zmiana wartości AWT. Dzięki szcze­gółowym instrukcjom werbalnym i manualnym zgodnym z zasadami DNS, wartość AWT znacznie wzrosła w czterech monitorowanych pozy­cjach (leżenie na plecach z podnie­sionymi nogami, niedźwiedź, zwis i przysiad). Największą aktywację ściany brzucha uzyskano w pozycji niedźwiedzia zarówno w sytuacjach spontanicznych, jak i po zastosowa­niu korekty DNS. 

Źródło: Musculoskeletal Science and Practice, 2022, December, vol 62, p. 102655 
©2021 The Authors 
Adaptacja: Dorota Kacprzak 
Na podstawie licencji CCBY 
(http://creativecommons.org/ licenses/by/4.0/) 

Bibliografia
  • Arjmand and Shirazi-Adl, 2006 N. Arjmand, A. Shirazi-Adl Role of intra-abdominal pressure in the unloading and stabilization of the human spine during static lifting tasks Eur. Spine J., 15 (2006), pp. 1265-1275 
  • Behm et al., 2010 D.G. Behm, E.J. Drinkwater, J.M. Willardson, P.M. Cowley Canadian Society for Exercise Physiology. Canadian Society for Exercise Physiology position stand: the use of insta­bility to train the core in athletic and nonathletic conditioning Appl. Physiol. Nutr. Metabol., 35 (2010), pp. 109-112     ​
  • Bitnar et al., 2015 P. Bitnar, J. Stovicek, R. Andel Leg raise increases pressure in lower and upper esophageal sphincter among patients with gastroesophageal reflux disease J. Bodyw. Mov. Ther. (2015) 
  • Bitnar et al., 2021 P. Bitnar, J. Stovicek, S. Hlava Manual cervical traction and trunk stabilization cause significant changes in upper and lower esophageal sphincter: a randomized trial J. Manip. Physiol. Ther., 44 (2021), pp. 344-351, 
  • Blazek et al., 2019 D. Blazek, P. Stastny, A. Maszczyk, M. Krawczyk, P. Matykiewicz, M. Petr Systematic review of intra­-abdominal and intrathoracic pressures initiated by the Valsalva manoeuvre during high-intensity resistance exercises Biol. Sport, 36 (2019), pp. 373-386 
  • Brown et al., 2018 C. Brown, S.C. Tseng, K. Mitchell, T. Roddey Body position affects ultrasonographic measurement of diaphragm contractility Cardiopulm. Phys. Ther. J., 29 (2018), pp. 166-172 
  • Chen et al., 2015 Y.Z. Chen, S.Y. Yan, Y.Q. Chen Noninvasive monitoring of intra-abdominal pressure by measuring abdominal wall tension World J Emerg Med, 6 (2015), pp. 137-141 
  • Cholewicki et al., 1999 J. Cholewicki, K. Juluru, S.M. McGill Intra-abdominal pressure mechanism for stabilizing the lumbar spine J. Biomech., 32 (1999), pp. 13-17 
  • Clark et al., 2018 D.R. Clark, M.I. Lambert, A.M. Hunter n.d. Contemporary perspectives of core stability training for dynamic athletic performance: a survey of athletes, coaches, sports science and sports medicine practitioners Sports Med Open, 4 (1) (2018), p. 32 
  • Cobb et al., 2005 W.S. Cobb, J.M. Burns, K.W. Kercher, B.D. Mat­thews, H. James Norton, B. Todd Heniford Normal intraabdominal pressure in healthy adults J. Surg. Res., 129 (2005), pp. 231-235 
  • Cresswell et al., 1994 A.G. Cresswell, P.L. Blake, A. Thorstensson The effect of an abdominal muscle training program on intra-ab­dominal pressure Scand. J. Rehabil. Med., 26 (1994), pp. 79-86 
  • Cresswell and Thorstensson, 1989 A.G. Cresswell, A. Thorstensson The role of the abdominal musculature in the elevation of the intra-abdominal pressure during specified tasks Ergonomics, 32 (1989), pp. 1237-1246 
  • Davidek et al., 2018 P. Davidek, R. Andel, A. Kobesova Influence of dynamic neuromuscular stabilization approach on maximum kayak paddling force J. Hum. Kinet., 61 (2018), pp. 15-27 
  • Egger et al., 2015 M.J. Egger, N.M. Hamad, R.W. Hitchcock Reproducibility of intra-abdominal pressure measured during physical activities via a wireless vaginal transducer Female Pelvic Med. Reconstr. Surg., 21 (2015), pp. 164-169 
  • Essendrop et al., 2002 M. Essendrop, T.B. Andersen, B. Schibye Increase in spinal stability obtained at levels of intra-abdominal pressure and back muscle activity realistic to work situations Appl. Ergon., 33 (2002), pp. 471-476 
  • Hackett and Chow, 2013 D.A. Hackett, C.M. Chow The Valsalva maneuver: its effect on intra-abdominal pressure and safety issues during resistance exercise J. Strength Condit Res., 27 (2013), pp. 2338-2345 
  • Hagins and Lamberg, 2011 M. Hagins, E.M. Lamberg Individuals with low back pain breathe differently than healthy individuals during a lifting task J. Orthop. Sports Phys. Ther., 41 (2011), pp. 141-148 
  • Hair et al., 2010 J. Hair, W.C. Black, B.J. Babin, R.E. Anderson Multivariate Data Analysis (seventh ed.), Pearson Educational International, Upper Saddle River, New Jersey (2010) 
  • Hebert et al., 2015 J.J. Hebert, S.L. Koppenhaver, D.S. Teyhen, B.F. Walker, J.M. Fritz The evaluation of lumbar multifidus muscle function via palpation: reliability and validity of a new clinical test Spine J., 15 (2015), pp. 1196-1202 
  • Hemborg et al., 1985 B. Hemborg, U. Moritz, H. Löwing Intra­-abdominal pressure and trunk muscle activity during lifting. IV. The causal factors of the intra-abdominal pressure rise Scand. J. Rehabil. Med., 17 (1985), pp. 25-38 
  • Hides et al., 2009 J.A. Hides, D.L. Belavý, L. Cassar, M. Williams, S.J. Wilson, C.A. Richardson Altered response of the anterolateral abdominal muscles to simulated weight-bearing in subjects with low back pain Eur. Spine J., 18 (2009), pp. 410-418 
  • Hlaing et al., 2021 S.S. Hlaing, R. Puntumetakul, E.E. Khine, R. Boucaut Effects of core stabilization exercise and strengthening exercise on proprioception, balance, muscle thickness and pain related outcomes in patients with subacute nonspecific low back pain: a randomized controlled trial BMC Muscoskel. Disord., 22 (2021) 
  • Hodges and Gandevia, 2000 P.W. Hodges, S.C. Gandevia Changes in intra-abdominal pressure during postural and respiratory activation of the human diaphragm J. Appl. Physiol., 89 (2000), pp. 967-976 
  • Hodges and Richardson, 1996 P.W. Hodges, C.A. Richardson Inefficient muscular stabilization of the lumbar spine associated with low back pain. A motor control evaluation of transversus abdominis Spine, 21 (1996), pp. 2640-2650 
  • Hodges et al., 2007 P.W. Hodges, R. Sapsford, L.H.M. Pengel Postural and respiratory functions of the pelvic floor muscles Neurourol. Urodyn., 26 (2007), pp. 362-371 
  • Hwang et al., 2021 U.J. Hwang, M.S. Lee, S.H. Jung, S.H. Ahn, O.Y. Kwon Effect of Pelvic Floor Electrical Stimulation on Diaphragm Excursion and Rib Cage Movement during Tidal and Forceful Breathing and Coughing in Women with Stress Urinary Incon­tinence: A Randomized Controlled Trial. Medicine (Baltimore, vol. 100 (2021) 
  • Jacisko et al., 2021 J. Jacisko, M. Stribrny, J. Novak Correlation be­tween palpatory assessment and pressure sensors in response to postural trunk tests Isokinet. Exerc. Sci., 29 (2021), pp. 299-308 
  • Kitagawa et al., 2020 R. Kitagawa, S. Kato, S. Demura Efficacy of abdominal trunk muscles-strengthening exercise using an innovative device in treating chronic low back pain: a controlled clinical trial Sci. Rep., 10 (2020) 
  • Kobesova et al., 2020 A. Kobesova, P. Davidek, C.E. Morris Functional postural-stabilization tests according to Dynamic Neuromuscular Stabilization approach: proposal of novel exami­nation protocol J. Bodyw. Mov. Ther., 24 (2020), pp. 84-95 
  • Kobesova et al., 2015 A. Kobesova, J. Dzvonik, P. Kolar, A. Sardina, R. Andel Effects of shoulder girdle dynamic stabilization exercise on hand muscle strength Isokinet. Exerc. Sci., 23 (2015), pp. 21-32 
  • Kobesova et al., 2016 A. Kobesova, M. Safarova, K. Rm, Pavel Dynamic neuromuscular stabilization: exercise in developmental positions to achieve spinal stability and functional joint centra­tion Textbook of Musculoskeletal Medicine, Oxford University Press (2016) 
  • Kolar et al., 2009 P. Kolar, J. Neuwirth, J. Sanda Analysis of diaphragm movement during tidal breathing and during its activation while breath holding using MRI synchronized with spirometry Physiol. Res., 58 (2009), pp. 383-392 
  • Kolar et al., 2012 P. Kolar, J. Sulc, M. Kyncl Postural function of the diaphragm in persons with and without chronic low back pain J. Orthop. Sports Phys. Ther., 42 (2012), pp. 352-362 
  • Kolar et al., 2010 P. Kolar, J. Sulc, M. Kyncl Stabilizing function of the diaphragm: dynamic MRI and synchronized spirometric assessment J. Appl. Physiol., 109 (2010), pp. 1064-1071 
  • Kumar et al., 2012 S. Kumar, V.P. Sharma, A. Aggarwal, R. Shukla, R. Dev Effect of dynamic muscular stabilization technique on low back pain of different durations J. Back Musculoskelet. Rehabil., 25 (2012), pp. 73-79 
  • Lander et al., 1986 J.E. Lander, B.T. Bates, P. Devita Biomechanics of the squat exercise using a modified center of mass bar Med. Sci. Sports Exerc., 18 (1986), pp. 469-478 
  • Lander and Hundley, 1992 J.E. Lander, S. Hundley, R.L. JR The effectiveness of weight-belts during multiple repetitions of the squat exercise Med. Sci. Sports Exerc., 24 (1992), pp. 603-609 
  • Liao et al., 2021 C.H. Liao, C.T. Cheng, C.C. Chen Systematic review of diagnostic sensors for intra-abdominal pressure monitoring Sensors, 21 (2021) 
  • Ludvig et al., 2019 D. Ludvig, R. Preuss, C. Larivière The Effect of Extensible and Non-extensible Lumbar Belts on Trunk Muscle Activity and Lumbar Stiffness in Subjects with and without Low-Back Pain (2019) 
  • Maaswinkel et al., 2016 E. Maaswinkel, M. Griffioen, R.S.G.M. Perez, J.H. Dieën Methods for assessment of trunk stabilization, a systematic review J. Electromyogr. Kinesiol., 26 (2016), pp. 18-35 
  • MacKenzie et al., 2020 R. MacKenzie, L. Monaghan, R.A. Masson Physical and physiological determinants of rock climbing Int. J. Sports Physiol. Perform., 15 (2020), pp. 168-179 
  • Mens et al., 2006 J. Mens, G. Dijke, A. Pool-Goudzwaard, V. Hulst, H. Stam Possible harmful effects of high intra-abdominal pressu­re on the pelvic girdle J. Biomech., 39 (2006), pp. 627-635 
  • Mokhtarzadeh et al., 2012 H. Mokhtarzadeh, F. Farahmand, A. Shirazi-adl, N. Arjmand, F. Malekipour, M. Parnianpour The ef­fects of intra-abdominal pressure on the stability and unloading of the spine J. Mech. Med. Biol. (2012) 
  • Novak et al., 2021a J. Novak, A. Busch, P. Kolar, A. Kobesova Postural and respiratory function of the abdominal muscles: a pilot study to measure abdominal wall activity using belt sensors Isokinet. Exerc. Sci., 29 (2021), pp. 175-184 
  • Novak et al., 2021b J. Novak, J. Jacisko, A. Busch Intra-abdominal Pressure Correlates with Abdominal Wall Tension during Clinical Evaluation Tests (2021) 
  • Panjabi, 2003 M.M. Panjabi Clinical spinal instability and low back pain J. Electromyogr. Kinesiol., 13 (2003), pp. 371-379 
  • Pereira, 2019 B.M. Pereira Abdominal compartment syndrome and intra-abdominal hypertension Curr. Opin. Crit. Care, 25 (2019), pp. 688-696 
  • Qandeel and O’Dwyer, 2016 H. Qandeel, P.J. O’Dwyer Relation­ship between ventral hernia defect area and intra-abdominal pressure: dynamic in vivo measurement Surg Endosc.Ultimate, 30 (2016), pp. 1480-1484 
  • Ramshorstvan and WCJ, 2011 G.H. Ramshorst, M.,S. van, H. Wcj Noninvasive assessment of intra-abdominal pressure by measurement of abdominal wall Tension1 J. Surg. Res., 171 (2011), pp. 240-244 
  • Rosenbluth et al., 2010 E.M. Rosenbluth, P.J. Johnson, R.W. Hitchcock, I.E. Nygaard Development and testing of a vaginal pressure sensor to measure intra-abdominal pressure in women Neurourol. Urodyn., 29 (2010), pp. 532-535 
  • Saeterbakken et al., 2021 A.H. Saeterbakken, V. Andersen, D.G. Behm The role of trunk training for physical fitness and sport-specific performance. Protocol for a meta-analysis Front Sports Act Living, 3 (2021) 
  • Stokes et al., 2011 I.A.F. Stokes, M.G. Gardner-Morse, S.M. Henry Abdominal Muscle Activation Increases Lumbar Spinal Stability: Analysis of Contributions of Different Muscle Groups (2011) 
  • Stokes et al., 2010 I.A.F. Stokes, M.G. Gardner-Morse, S.M. Henry Intra-abdominal pressure and abdominal wall muscular function: spinal unloading mechanism Clin. BioMech., 25 (2010), pp. 859-866 
  • Suehiro et al., 2021 T. Suehiro, H. Ishida, K. Kobara, H. Osaka, C. Kurozumi Trunk muscle activation patterns during active hip abduction test during remission from recurrent low back pain: an observational study BMC Muscoskel. Disord., 22 (2021) 
  • Tsai et al., 2020 Y.J. Tsai, C.C. Chia, P.Y. Lee, L.C. Lin, Y.L. Kuo Landing kinematics, sports performance, and isokinetic strength in adolescent male volleyball athletes: influence of core training J. Sport Rehabil., 29 (2020), pp. 65-72 
  • Valentín-Mazarracin et al., 2021 I. Valentín-Mazarracin, M. Nogaledo-Martín, I. López-de-Uralde-Villanueva Reproducibility and Concurrent Validity of Manual Palpation with Rehabilitative Ultrasound Imaging for Assessing Deep Abdominal Muscle Activity: Analysis with Preferential Ratios. Diagnostics (Basel, vol. 11 (2021) 
  • Vicente-Campos et al., 2021 D. Vicente-Campos, S. Sanchez-Jor­ge, P. Terrón-Manrique The main role of diaphragm muscle as a mechanism of hypopressive abdominal gymnastics to improve non-specific chronic low back pain: a randomized controlled trial J. Clin. Med., 10 (2021) 
  • Yoon et al., 2015 T.L. Yoon, H.S. Cynn, S.A. Choi Trunk muscle activation during different quadruped stabilization exercises in individuals with chronic low back pain Physiother. Res. Int., 20 (2015), pp. 126-132
AUTORZY
Udostępnij
Oferty
Zobacz więcej
UK Logo
Serwis przeznaczony jest wyłącznie dla profesjonalistów
Dostęp do treści jest możliwy wyłącznie dla osób wykonujących zawód medyczny lub prowadzących obrót wyrobami medycznymi. Jeśli jesteś profesjonalistą, kliknij przycisk “Potwierdzam”, aby zapoznać się z treścią strony.
Nie potwierdzam
Potwierdzam
Przepraszamy, ale nasz serwis jest przeznaczony wyłącznie dla profesjonalistów zgodnie z obowiązującymi przepisami prawa. Zapraszamy na stronę Ktociewyleczy.pl