Vzorec posturálnych zmien v súvislosti so symetrickou vibráciou krčných svalov

English version

Autoři: P. Valkovič ^1–3; S. Krafczyk ¹; J. Levin ¹; K. Bötzel ¹
Působiště autorů: Dept. of Neurology, Ludwig-Maximilians University, Munich, Germany ¹; 2nd Department of Neurology, Comenius University, Bratislava ²; Laboratory of Motor Control, Institute of Normal and Pathological Physiology, Slovak Academy of Sciences, Bratislava ³
Vyšlo v časopise: Cesk Slov Neurol N 2012; 75/108(3): 344-350
Kategorie: Původní práce

Souhrn

Úvod:
Cieľom práce bolo štúdium reflexov zo svalov dolných končatín a očných pohybov, v kontexte posturálnych synergií, ktoré boli evokované vibráciou zadného krčného svalstva.

Metodika:
Vyšetrili sme 12 zdravých osôb. Zaznamenávali sme elektromyografiu (EMG) z dolných končatín, náklonovú dráhu (posturografia), pozíciu segmentov tela a elektrookulografiu v náväznosti na pulzy vibrácie zadných krčných svalov, ktoré trvali 2 sekundy. Hodnotili sa spriemernené odpovede.

Výsledky:
Posturálna odpoveď na vibráciu zadného krčného svalstva pozostáva z krátkeho fázického posunu centra oporných síl dozadu, na ktorý nadväzuje dlhšie trvajúci posun dopredu. Telo sa počas tejto fázy pohybuje dopredu. Prvá fáza začína svalovými reakciami, ktorých latencie sú porovnateľné s posturálnymi reflexami vyvolanými galvanickou stimuláciou vestibulárneho aparátu, ktoré sú známe z minulosti (krátko- a strednelatenčné reflexy). Podkladom druhej fázy sú dlhšie trvajúce zmeny svalovej aktivácie. Narozdiel od zdravých probandov, už publikované práce ukázali, že pacienti s bilaterálnou vestibulárnou afunkciou majú len druhú časť odpovede a aj tá má len „lokálny“ charakter (extenzia hlavy). Väčšina probandov mala počas svalovej vibrácie pomalý fázický pohyb očí smerom dolu.

Záver:
Naša práca osvetľuje úlohu krčnej propriocepcie v regulácii vzpriameného postoja, ktorej správne fungovanie vitálne závisí na integrite vestibulárneho systém. Celkový vzorec pohybov tela a očí nie je možné jednoducho vysvetliť vestibulo-okulárnymi a cerviko-okulárnymi reflexami. Predpokladáme, že sú skôr pozostatkom tonických krčných reflexov, ktorá sa objavujú u ľudských dojčiat a zvierat.

Kľúčové slová:
propriocepcia – svalová vibrácia – posturografia – regulácia postoja – zadné krčné svalstvo

Zdroje

1. Brandt T, Bronstein AM. Cervical vertigo. J Neurol Neurosurg Psychiatry 2001; 71(1): 8–12.

2. Richmond FJ, Bakker DA. Anatomical organization and sensory receptor content of soft tissues surrounding upper cervical vertebrae in the cat. J Neurophysiol 1982; 48(1): 49–61.

3. Roll JP, Vedel JP, Ribot E. Alteration of proprioceptive messages induced by tendon vibration in man: a microneurographic study. Exp Brain Res 1989; 76(1): 213–222.

4. Strupp M, Arbusow V, Dieterich M, Sautier W, Brandt T. Perceptual and oculomotor effects of neck muscle vibration in vestibular neuritis. Ipsilateral somatosensory substitution of vestibular function. Brain 1998; 121(4): 677–685.

5. Popov KE, Lekhel H, Faldon M, Bronstein AM, Gresty MA. Visual and oculomotor responses induced by neck vibration in normal subjects and labyrinthine-defective patients. Exp Brain Res 1999; 128(3): 343–352.

6. Lund S. Postural effects of neck muscle vibration in man. Experientia 1980; 36(12): 1398.

7. Kavounoudias A, Gilhodes JC, Roll R, Roll JP. From balance regulation to body orientation: two goals for muscle proprioceptive information processing? Exp Brain Res 1999; 124(1): 80–88.

8. Lekhel H, Popov K, Bronstein A, Gresty M. Postural responses to vibration of neck muscles in patients with uni- and bilateral vestibular loss. Gait Posture 1998; 7(3): 228–236.

9. Roll JP, Vedel JP, Roll R. Eye, head and skeletal muscle spindle feedback in the elaboration of body references. Prog Brain Res 1989; 80: 113–123.

10. Horak FB, Shupert CL, Dietz V, Horstmann G. Vestibular and somatosensory contributions to responses to head and body displacements in stance. Exp Brain Res 1994; 100(1): 93–106.

11. Andersson G, Magnusson M. Neck vibration causes short-latency electromyographic activation of lower leg muscles in postural reactions of the standing human. Acta Otolaryngol 2002; 122(3): 284–288.

12. Glasauer S, Schneider E, Jahn K, Strupp M, Brandt T. How the eyes move the body. Neurology 2005; 65(8): 1291–1293.

13. Ivanenko YP, Grasso R, Lacquaniti F. Effect of gaze on postural responses to neck proprioceptive and vestibular stimulation in humans. J Physiol 1999; 519(1): 301–314.

14. Bonnet C, Hanuska J, Dombrowski A, Růžička E. Eye movement examination in neurological practice. Cesk Slov Neurol N 2011; 74/107(5): 518–526.

15. Britton TC, Day BL, Brown P, Rothwell JC, Thompson PD, Marsden CD. Postural electromyographic responses in the arm and leg following galvanic vestibular stimulation in man. Exp Brain Res 1993; 94(1): 143–151.

16. Fitzpatrick R, Burke D, Gandevia SC. Task-dependent reflex responses and movement illusions evoked by galvanic vestibular stimulation in standing humans. J Physiol (Lond) 1994; 478(2): 363–372.

17. Watson SR, Colebatch JG. EMG responses in the soleus muscles evoked by unipolar galvanic vestibular stimulation. Electroenceph Clin Neurophysiol Electromyogr Mot Contol 1997; 105(6): 476–483.

18. Bötzel K, Kolev OI, Brandt T. Comparison of tap-evoked and tone-evoked postural reflexes in humans. Gait Posture 2006; 23(3): 324–330.

19. Bötzel K, Feise P, Kolev OI, Krafczyk S, Brandt T. Postural reflexes evoked by tapping forehead and chest. Exp Brain Res 2001; 138(4): 446–451.

20. Valkovič P, Krafczyk K, Bötzel K. Neck proprioceptive influence on postural control: a study using muscle vibration. Eur J Neurol 2006; 13 (Suppl 2): 144.

21. Seizova-Cajic T, Sachtler WL, Curthoys IS. Eye movements cannot explain vibration-induced visual motion and motion aftereffect. Exp Brain Res 2006; 173(1): 141–152.

22. Lennerstrand G, Han Y, Velay JL. Properties of eye movements induced by activation of neck muscle proprioceptors. Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol 1996; 234(11): 703–709.

23. Gomez S, Patel M, Magnusson M, Johansson L, Einarsson EJ, Fransson PA. Differences between body movement adaptation to calf and neck muscle vibratory proprioceptive stimulation. Gait Posture 2009; 30(1): 93–99.

24. Corneil BD, Andersen RA. Dorsal neck muscle vibration induces upward shifts in the endpoints of memory-guided saccades in monkeys. J Neurophysiol 2004; 92(1): 553–566.

25. Bove M, Courtine G, Schieppati M. Neck muscle vibration and spatial orientation during stepping in place in humans. J Neurophysiol 2002; 88(5): 2232–2241.

26. Karnath HO, Reich E, Rorden C, Fetter M, Driver J. The perception of body orientation after neck-proprioceptive stimulation. Effects of time and of visual cueing. Exp Brain Res 2002; 143(3): 350–358.

27. Mergner T, Schweigart G, Botti F, Lehmann A. Eye movements evoked by proprioceptive stimulation along the body axis in humans. Exp Brain Res 1998; 120(4): 450–460.

28. Pawlak-Osińska K, Kaźmierczak H, Kaźmierczak W. Postural reflexes in conditions of visual disturbance. Cesk Slov Neurol N 2011; 74/107(6): 669–674.

29. Pompeiano O, Manzoni D, Srivastava UC, Stampacchia G. Convergence and interaction of neck and macular vestibular inputs on reticulospinal neurons. Neuroscience 1984; 12(1): 111–128.

30. Kleine JF, Guan Y, Kipiani E, Glonti L, Hoshi M, Buttner U. Trunk position influences vestibular responses of fastigial nucleus neurons in the alert monkey. J Neurophysiol 2004; 91(5): 2090–2100.

31. Barmack NH, Nastos MA, Petorossi VE. The horizontal and vertical cervico-ocular reflexes of the rabbit. Brain Res 1981; 224(2): 261–278.

32. Magnus R. Some results of studies in the physiology of posture. The Lancet 1926; 211: 531–536.