Reflexní řízení svalového tonu a jeho poruchy Přednáška pro bakaláře 2. ročníku oboru Fyzioterapie MUDr. Iveta Matějovská, CSc. ústav normální, patologické a klinické fyziologie 3. LF UK

Osnova přednášky Svalový tonus za fyziologických podmínek Kontrakce svalu, typy Reflexní řízení svalového tonu Typy reflexů Patologické změny reflexů Poruchy hybnosti nervového původu Poruchy hybnosti svalového původu Shrnutí Literatura, odkazy

Svalový tonus Svalový tonus - stav napětí svalu, nesouvisí přímo s pohybem Každý sval má určitý tonus: Tonus reflexní (charakter slabé isometrické kontrakce, řízen signalizací ze sval. vřetének, závisí na stupni natažení a gama inervaci) Tonus vyplývající z elastických struktur svalu (příznivá výchozí poloha pro kontrakci, dlouhodobý, bez energetických nároků, nejeví únavu) Klidový tonus svalu: napětí svalu v klidu Udržován reflexně integrovanou činností receptoru (svalového vřeténka), přenosové dráhy (vlákna a tělo periferního neuronu) a efektoru (svalových vláken)

Svalová aktivita Kontrakce izometrická: není generován pohyb, nemění se délka svalu (vzdálenost začátku a úponu svalu zůstává stejná), mění se tonus Kontrakce izotonická (dynamická): probíhá pohyb, nemění se tonus, mění se délka svalu (zkracuje se vzdálenost začátku a úponu svalu) Relaxace svalu: uvolnění kontrahovaného svalu

Aktivita svalových vřetének Délka svalu Akční potenciály Čas Graf č.1 Typická odpověď svalového vřeténka na kontrakci svalu (3 různé rychlosti kontrakce)

Reflexní činnost: definice a dráha reflexu Reflex je základní funkční jednotkou nervové soustavy. Pojmem reflex označujeme převod informace nevovou cestou z přijímacího orgánu na výkonný orgán. Základními složkami tohoto reflexního oblouku jsou: Čidlo- receptor (speciální senzorický orgán, kožní mechanoreceptory, svalové vřeténko, aj.) Dostředivá dráha (aferentní, senzitivní) Centrum v nervovém systému (mícha, mozek, event. s vmezeřenými neurony) Odstředivá dráha (eferentní, motorická) Efektor (sval, žláza)

Reflexní činnost: rozdělení reflexů Reflexy dělíme podle různých hledisek, a to podle: Typu receptoru (entero-, proprio-, exteroreceptivní) Počtu synapsí (mono-, polysynaptické) Efektoru (somatické, autonomní) Místa centrální prezentace (spinální, bulbární, mozečkové, atd.), Vzniku (podmíněné, nepodmíněné) Fyziologické přítomnosti (fyziologické, patologické, patologicky změněné fyziologické reflexy)

Napínací a šlachové reflexy Stabilizace končetin při udržování postoje proti gravitaci Počátek: Podráždění nervosvalových vřetének: podráždění způsobí reflexní cestou stah vlastního svalu a utlumení svalů s opačnou funkcí (antagonistů) Podráždění Golgiho šlachových tělísek: výsledek podráždění je opačný t.j. útlum vlastního svalu, aktivace antagonisty. Tyto reflexy upravují pouze drobnější odchylky. Závažnější změny polohy aktivují i vyšší centra (bazální ganglia, mozeček, mozková kůra) Část reflexní odpovědi se uskutečňuje na monosynaptické dráze, část na oligosynaptické dráze (tonická vibrační odpověď) a část na dráze, která zasahuje podkorové oblasti a motorickou kůru

Monosynaptický reflex Obr.1 Monosynaptický reflex

Reflex patelární monosynaptický Obr.2 Patelární reflex – příklad reflexu monosynaptického Dvě dráhy se zapojením 2 typů receptorů: svalové vřeténko a šlachové tělísko

Polysynaptický reflex Obr.3 Polysynaptický reflex – podrážděním kožních receptorů dojde ke svalové kontrakci

Patologické změny reflexů Hyperreflexie (zvýšená odpověď, větší reflexogenní zóna) Hyporeflexie, event. areflexie (snížená odpověď nebo žádná) Šlachových a okosticových reflexů je způsobena poruchou části reflexního oblouku Kožních reflexů u poškození periferního senzitivního neuronu Elementárních posturálních reflexů (udržujících polohu končetin vůči tělu) u mozečkových syndromů a syndromů postižení bazálních ganglií

Patologické změny reflexů: hyperreflexie a) Šlachových a okosticových reflexů se může projevit: rychlejší a silnější kontrakcí opakovanými kontrakcemi po jednom podnětu  klonus iradiací na další svalové skupiny rozšířením reflexogenní zóny (lze jej vybavit i z okolních míst) Příčinou je porucha pyramidové dráhy, event. dráždění určitých částí reflexního oblouku (periferní motorický či senzitivní neuron). S touto hyperreflexií se setkáme i u neurovegetativně labilních jedinců, kde ale nemá patologický podklad. b) Kožních reflexů při iritaci periferního senzitivního neuronu c) Elementárních posturálních reflexů (udržujících polohu končetin vůči tělu) při postižení bazálních ganglií

Patologické změny reflexů: hyporeflexie Hyporeflexie, event. areflexie a) U šlachových a okosticových reflexů je způsobena poruchou části reflexního oblouku anebo náhlým vymizením aktivity reflexních center v centrální nervové soustavě. Svalová kontrakce je mírnější či úplně chybí. Je důležité si uvědomit, že pro správné vybavení napínacích reflexů je nutné určité svalové předpětí (facilitace -motoneuronů). Pokud je ovšem sval výrazně kontrahován, je samozřejmé, že reflex bude nevýbavný - další svalová kontrakce již není možná. b) Kožních reflexů u poškození periferního senzitivního neuronu c) Elementárních posturálních reflexů (udržujících polohu končetin vůči tělu) u mozečkových syndromů

Poruchy pohybu a svalového tonu Paréza, paralýza (laterální systém motoriky) Porucha svalového tonu (spasticita nebo ochablost) Porucha přiměřenosti pohybů, koordinace a posturální motoriky při postižení bazálních ganglií a mozečku (mediální systém motoriky) Porucha svalového tonu (rigidita) a abnormální pohyby Porucha neuromuskulárního spojení (nervosvalové ploténky) Myastenické syndromy Porucha svalů Muskulární atrofie Muskulární dystrofie

Poruchy svalového tonu: příklady Hypotonie (atrofie, náhrada svalových vláken vazivem) Hypertonie (poruchy iontových kanálů řídících kontrakci a dekontrakci) Poruchy nervosvalové ploténky Hypotonie (myastenie, výpadek převodu vzruchu z nervu na sval) Poruchy dolního motoneuronu Hypotonie (obrna chabá, výpadek spinálního řízení svalového tonu) Poruchy horního motoneuronu Hypertonie (obrna spastická, výpadek regulačních vláken supraspinálních) Poruchy bazálních ganglií Hypotonie (sy hypertonicko-hypokinetický) Hypertonie ( rigidita u sy hypertonicko-hypokinetického, parkinsonismus) Poruchy mozečku Hypotonie naznačená (větší exkurze v kloubech) Poruchy retikulární formace Hypertonie (rigidita decerebrační a dekortikační)

Hodnocení svalového tonu K hodnocení svalového tonu (hlavně spasticity) v klinice se obecně doporučuje používání stupnice dle Ashwortha (Bohannon RW, Smith MB. Interrater reliability of modified Ashworth scale of muscle spasticity. Phys Ther 1986; 67: 206–207) Stupeň Svalový test Žádná kontrakce 1 Svalový záškub 2 Aktivní pohyb s vyloučením gravitace 3 Aktivní pohyb proti gravitaci 4 Aktivní pohyb proti gravitaci a odporu 5 Normální svalová síla Tab.1 Hodnocení svalové síly u spastických pacientů

Poruchy funkce kosterních svalů (myopatie) V důsledku vrozené nebo získané poruchy metabolismu nebo struktury svalu Manifestace: Funkční porucha – slabost, myotonie, paréza Atrofie svalu – imobilizace, denervace, katabolismus Myodystrofie – strukturální přestavba svalové tkáně (nahrazení vazivem a tukem)

Myopatie: příčiny Metabolické myopatie → svalová slabost Vrozená enzymatická porucha např. metabolismu cukrů (glykogenózy), mastných kyselin (sfingolipidózy) a mitochondriálního metabolismu Poruchy cyklu excitace-kontrakce-relaxace Maligní hypertermie - mutace ryanodinového receptoru (↑ intracelulárního Ca – kontrakce – hypertermie) Mutace kanálů pro ionty (Na, Cl, Ca, K) → myotonie nebo paralýzy Poruchy kontraktilního aparátu (aktin, tropomyosin) Myodystrofie Progresivní degenerace, zánik a přestavba svalu Duchennova muskulární dystrofie nejčastější

Shrnutí Svalový tonus je řízen reflexně Určitá míra napětí svalu je nutná při začátku pohybu Volní pohyb mění svalový tonus: kontrakce a relaxace svalu Poruchy svalového tonu jsou spojeny s poruchami hybnosti Na poruchách se mohou podílet všechny struktury receptorové i efektorové: Receptory Nervy senzitivní a motorické Centra ve spinální míše a CNS Nervosvalové spojení Svalová tkáň

Náměty k diskusi Prevence svalových poruch Nerovnoměrné zatěžování svalových skupin u sportovců Včasná diagnostika chorob Genetické mutace a prenatální diagnostika Vhodné způsoby léčby (nejenom farmakologické)

Literatura K. Kaňková: Patologická fyziologie pro bakalářské studijní programy (Masarykova univerzita Brno, 2003) M. Vokurka a kol.: Patofyziologie pro nelékařské směry (Karolinum Praha 2005) S. Trojan a kol.: Lékařská fyziologie (Grada Praha, 2003) Internetové zdroje: cs.wikipedia.org/wiki/Poruchy_hybnosti‎ www.wikiskripta.eu/index.php/Motorický_systém ktl.lf2.cuni.cz/text/hesmi/hybny-system-pf.pdf‎

Děkuji za pozornost