UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DIMILANO DIPARTIMENTO DI SCIENZE DELLA SALUTE CORSO DI LAUREA IN FISIOTERAPIA Direttore Prof. Dott. A.M. Previtera Corso di Valutazione Funzionale Neuromuscoloscheletrica 1 B Docente Ft. CRISTINA LOSA Fondazione IRCCS Ca’ Granda Ospedale Policlinico Milano MOVIMENTO MOVIMENTO Interazione tra l’individuo il compito e l’ambiente (Shumway-Cook e Woollacott 2007) movimento task individual environment MOVIMENTO L’individuo genera un movimento per soddisfare la richiesta del compito svolto in un ambiente specifico. L’organizzazione del movimento è determinata quindi da fattori intrinseci all’individuo, al compito e all’ambiente. La capacità dell’individuo di soddisfare l’interazione tra compito e domanda dell’ambiente determina la capacità funzionale della persona MOVIMENTO Fattori che influenzano l’organizzazione del movimento appartengono all’individuo interazione tra processi al compito interazione tra all’ambiente fattori Cognitivi Percettivi Motori/Posturali Mobilità Stabiltà Manipolazione Regolatori Non regolatori CONTROLLO MOTORIO sistema cognitivo Percezione Azione Sensibilità percezione interpretazione concettualizzazione Rec.perif. Cortec aree di elabor. Corteccia prefrontale Area corticale Corteccia Neuroni sensoriale sensoriale a più Aree di associazione supplementare motoria motori 1° e 2° alti livelli nei lobi a più alti livelli pianificazione attivazione motoria parietale,occipitale Gangli della base e temporale Cervelletto esecuzione Muscoli Articolaz. MOVIMENTO E’ caratterizzato da Aspetto motorio Aspetto sensoriale Aspetto cognitivo Aspetto percettivo Aspetto biomeccanico attività relative alla postura e al compito attenzione selettiva a stimoli rilevanti motivazione , capacità di giudizio, pianificazione e problem-solving spaziale e visivo articolazioni, muscoli, allineamento ( Mayston 1999) MOVIMENTO Organizzazione del movimento Le risposte motorie possono essere Movimenti riflessi risposte involontarie ,coordinate , proporzionali allo stimolo Movimenti ritmici l’inizio e la fine del movimento sono volontari Aggiustamenti posturali sono soggetti ad un controllo a feeddback e a feedforword Movimenti volontari sono diretti ad uno scopo ,sensibili all’esperienza, sono soggetti ad un controllo a feedback e a feedforword CONTROLLO MOTORIO Una teoria del controllo motorio è un gruppo di idee astratte circa la natura e il controllo del movimento. Nella storia : _ Sherrington e la Teoria dei Riflessi (inizi del 1900) _Jackson e la Teoria Gerarchica (inizi del 1900) _N. Bernstein e la Teoria dei sistemi o cibernetica (1967) _Mulder e Hochstenbach e la Teoria dei Sistemi (2001) CONTROLLO MOTORIO Abilità del S.N.C. nel regolare o dirigere i meccanismi essenziali al movimento. • Interazione tra sistemi percettivi , motori e cognitivi. • In ciascun sistema molti livelli di elaborazione • coinvolgimento di molte strutture cerebrali organizzate in modo gerarchico e in parallelo CONTROLLO MOTORIO • Il SNC ha un organizzazione gerarchica e in parallelo Gli alti livelli di controllo influenzano non solo quelli inferiori ma possono agire indipendentemente e direttamente sui motoneuroni spinali. La combinazione di controllo gerarchico e in parallelo permette la sovrapposizione di funzioni cosi che un sistema è capace di sostituirsi ad un altro quando le condizioni dell’ambiente o del compito le esigono CONTROLLO MOTORIO FUNZIONI STRUTTURE CEREBRALI I processi alla base del controllo motorio includono strutture • Midollo spinale • Tronco cerebrale • Cervelletto • Talamo • Gangli della base • Corteccia Cerebrale CONTROLLO MOTORIO FUNZIONI STRUTTURE CEREBRALI Midollo spinale • Funzione di controllo a » cancello» • Ricezione iniziale ed elaborazione delle informazioni somatosensoriali e trasmissione dei segnali dal cervello ai neuroni che direttamente controllano il movimento • Controllo riflesso e volontario della postura e del movimento attraverso i motoneuroni Si tratta di una organizzazione di riflessi, risposte stereotipate a stimoli sensoriali, schemi base di flessione ed estensione dei muscoli coinvolti nei movimenti degli arti inferiori(Kicking e Locomozione) (Kandell2000,Amaral 2000) CONTROLLO MOTORIO FUNZIONI STRUTTURE CEREBRALI CPG generatori di pattern centrali Reti neurali nel midollo spinale capaci di produrre movimenti ritmici senza uno sforzo cosciente e senza l’aiuto di un feedback afferente(MacKay-Lyons,2002) Forniscono un’attività automatica che coordina le due metà del corpo Sono schemi motori elaborati ,prodotti attraverso circuiti prefissati Sono attivati per operare al momento opportuno e aggiustati in base alle richieste posturali o ambientali attraverso feedback a livello spinale e mesencefalico . CPG separati controllano ciascuno degli arti .Sono collegati tra loro attraverso una rete interneuronale. Gli interneuroni sono fibre propriospinali lunghe che coordinano il lato destro e sinistro del corpo durante la deambulazione e l’interscambio ritmico tra i due lati con funzione di pace-maker. Sono nella loro forma originaria indipendenti dalle informazioni somatosensoriali tuttavia il feedback somato sensoriale è essenziale per modificare i programmi motori dei CPG generati per facilitare costanti adattamenti all’ambiente. CONTROLLO MOTORIO FUNZIONI STRUTTURE CEREBRALI • • • • • TRONCO ENCEFALICO(midollo allungato- ponte -mesencefalo ) Vie ascendenti e discendenti che trasmettono informazioni sensoriali e motorie alle altri parti del SNC Riceve input somato sensoriali dalla pelle e dai muscoli del capo e inputs dai sistemi vestibolare e visivo Tutti i sistemi discendenti motori eccetto il tratto cortico spinale originano nel tronco encefalico Nuclei coinvolti nel controllo posturale(Sistema vestibolare influenza i muscoli assiali profondi del tronco e prossimali degli arti) e nel cammino Formazione reticolare(integra l’informazione sensoriale e corticale,regola l’attività motoria ,modula le informazioni nocicettive/dolore) CONTROLLO MOTORIO FUNZIONE STRUTTURE CEREBRALI Sostanza reticolare • Sistema di integrazione(attiva sia i livelli più alti che quelli più bassi) • Invia proiezioni al talamo, alla corteccia, al cervelletto e al midollo spinale • Riceve connessioni afferenti dalla maggior parte dei recettori, dal cervelletto, dalla corteccia, dai gangli della base e da impulsi vestibolari • Eccita ed inibisce l’attività • Collabora con i sistemi all’interno del SNC • Ha un ruolo nel movimento prossimale e distale CONTROLLO MOTORIO FUNZIONE STRUTTURE CEREBRALI Cervelletto • • • • • • • • Riceve input dal midollo spinale(riceve feedback circa il movimento) Riceve input dalla corteccia cerebrale(riceve informazioni sulla programmazione del movimento) Invia outputs al tronco encefalico Ha la funzione di aggiustare le nostre risposte motorie confrontando gli autputs di programmazione con i segnali sensoriali e di correggere il movimento se si allontana dalla traiettoria programmata Ruolo essenziale in relazione al controllo posturale dinamico Modula la forza e l’ampiezza del movimento E’ coinvolto nell’apprendimento motorio (passaggio di attività rilevanti e stop a a quelle non rilevanti ) Controllo dei CPG midollari CONTROLLO MOTORIO FUNZIONE STRUTTURE CEREBRALI • • • • • Talamo Agisce da filtro per la corteccia cerebrale orientando l’attenzione verso informazioni importanti attraverso la regolazione del flusso di informazioni verso la corteccia e in questo modo regola il livello di attività dei neuroni corticali Elabora la maggior parte delle informazioni che arrivano alla corteccia dal midollo spinale, dai gangli della base ,dal cervelletto e dal tronco encefalico Elabora informazioni emotive e mnesiche Integra differenti tipi di informazioni(ex. informazioni tattili e visive) Regola la coscienza , la vigilanza e l’attenzione CONTROLLO MOTORIO FUNZIONE STRUTTURE CEREBRALI Gangli della base Hanno profondi effetti sul movimento ma non hanno autput diretti su LMN • (I) aree mot .talamo (F)Cort.Mot.UMN,(F) tratto cortico spinale ,(F) LMN. Movimento volontario • (I)nucleo VL peduncolo pontino,(I)tratto reticolospinale, (F)LMN muscoli posturali e dei cingoli(quindi tono posturale ) • (I)regione locomotoria del midbrain,(F) tratti reticolospinali, (F)stepping pattern generator,(F) LMN locomozione • Alcune funzioni dei gangli della base coinvolgono aspetti cognitivi del controllo motorio come la pianificazione delle strategie motorie CONTROLLO MOTORIO FUNZIONE STRUTTURE CEREBRALI Corteccia Cerebrale Composta da diverse aree che sono specializzate per mettere in atto una varietà di funzioni. Sulla base delle loro funzioni si identificano 5 categorie di corteccia - Corteccia sensitiva primaria: discrimina tra differenti intensità e qualità delle informazioni sensoriali - Corteccia sensitiva secondaria : esegue un’analisi più complessa della sensazione - Aree di programmazione motoria : organizzano i movimenti - Corteccia motoria primaria : Provvede al controllo discendente dell’autput motorio - Corteccia di associazione : comportamento, emozioni e memoria,percezione CONTROLLO MOTORIO FUNZIONE STRUTTURE CEREBRALI Corteccia cerebrale Le differenti aree hanno una rete di contatti reciproci e con altre parti del SNC Aree parietale e premotorie sono coinvolte nell’identificazione delle traiettorie spaziali,scegliendo un percorso di azione e programmando il movimento Aree premotorie inviano autputs alla corteccia motoria Area motoria invia questi comandi al tronco encefalico e al midollo spinale attraverso il tratto cortico spinale e al sistema cortico bulbare SISTEMA MOTORIO Sistemi motori discendenti I motoneuroni superiori UMN forniscono tutti i segnali che provengono dal cervello (corteccia e tronco encefalico ) ai motoneuroni inferiori LMN(alpha e gamma nel midollo spinale),agli inter neuroni nel tronco encefalico e nel midollo spinale. SISTEMA MOTORI0 Sistemi motori discendenti SISTEMI VENTROMEDIALI SISTEMI DORSOLATERALI CORTICO RETICOLO SPINALE CORTICO SPINALE LATERALE TRATTO RETICOLO SPINALE RUBRO SPINALE CORTICO SPINALE VENTRALE TETTO SPINALE E INTERSTIZIO SPINALE VESTIBOLO SPINALE SISTEMA MOTORIO SISTEMI VENTROMEDIALI SISTEMA CORTICO RETICOLO SPINALE (CRSS) Ha origine principalmente dalla CMP e da M1 e termina bilateralmente alla Formazione Reticolare Ponto Midollare Innerva muscoli prossimali e assiali Coinvolto nel controllo posturale e nella locomozione SISTEMA MOTORIO SISTEMI VENTROMEDIALI TRATTO RETICOLO SPINALE E’il più grande sistema discendente con 18 milioni di fibre su ogni lato Le vie discendenti reticolo spinali originano nella formazione reticolare che è un insieme di nuclei che corrono lungo l’intera lunghezza dell’encefalo. Facilitano bilateralmente i LMN che innervano i muscoli posturali e quelli deputati al movimento grossolano degli arti I neuroni del tratto reticolospinale sono coinvolti negli aggiustamenti posturali anticipatori I neuroni del tratto reticolospinale sono influenzati dalla corteccia cerebrale e dal cervelletto e dagli input sensoriali che arrivano alla formazione reticolare VIA MEDIALE PONTINA VIA LATERALE MIDOLLARE ipsilaterale Ipsilaterale e controlaterale Eccita muscoli estensori assiali Eccita i muscoli estensori degli AAII per mantenere l’appoggio Eccita e inibisce bilateralmente gli estensori prossimali degli arti Rinforza l’attività del tratto vestibolo spinale(equilibrio) Ha un ruolo nell’inizio della deambulazione (Yeo et al,2012,Felten&Shetty,2009) SISTEMA MOTORIO SISTEMI VENTROMEDIALI • • • • FORMAZIONE RETICOLO PONTO MIDOLLARE Coordinazione di postura e movimento Potrebbe influenzare l’attività muscolare in tutti i livelli del midollo spinale sia ipsilateralmente che controlateralmente(Schepens &Drew,2006) E’ un luogo di integrazioni di segnali corticali e sottocorticali che assicurano che le risposte posturali siano regolate nel tempo e in ampiezza rispetto al movimento pianificato(Schepens & Drew 2004) Il segnale dalla corteccia motoria è amplificato nella FRPM per produrre un segnale più estensivo durante i pAPA ed assicurare una risposta coordinata in tutti e quattro gli arti(Yakovenko & Drew,2009) Il segnale dalla corteccia motoria alla FRPM assicura una risposta coordinata all’interno di qualsiasi arto. Assicura l’attivazione appropriata dei muscoli (Yakovenko & Drew,2009) SISTEMA MOTORIO SISTEMI VENTROMEDIALI SISTEMA VESTIBOLO SPINALE Ha la funzione di mantenere la postura in modo automatico .E’ veloce nell’attivazione ,produce una risposta non corticale rispetto alla gravità ma controllata solo dal cervelletto Un aumento dell’attività nel tratto vestibolo spinale sembra sia responsabile della postura del braccio in flessione dopo stroke SISTEMA MOTORIO SISTEMI VENTROMEDIALI Tratto vestibolo spinale mediale riceve informazioni circa la posizione e i movimenti del capo dall’apparato vestibolare ed eccita bilateralmente i motoneuroni del collo Tratto vestibolo spinale laterale Eccita ipsi - lateralmente i motoneuroni dei muscoli estensori e inibisce quelli dei muscoli flessori In stazione eretta mantiene il centro di gravità nella base di appoggio e risponde a destabilizzazioni lievi . Eccita i muscoli degli occhi per produrre il riflesso vestibolo oculare che consente di mantenere il capo fermo e guardare di lato o occhi fermi e girare il capo SISTEMA MOTORIO SISTEMI VENTROMEDIALI TRATTO TETTOSPINALE E INTERSTIZIO SPINALE Originano dal collicolo superiore e dal nucleo interstiziale di Cajal Discendono bilateralmente ,influenzano i muscoli del capo e del collo e degli occhi Contribuiscono alla stabilità cervicale Eccitano la muscolatura assiale del tronco coinvolta nei movimenti di rotazione (Felten &Shetty,2009;Ruhland &Van Kan 2003) SISTEMA MOTORIO SISTEMI VENTROMEDIALI TRATTO CORTICO SPINALE VENTRALE Origina dai neuroni pre motori dell’area 6 e 4 che controllano collo e tronco I neuroni di questo tratto proiettano ipsi - lateralmente e contro lateralmente nel midollo spinale Inviano rami collaterali alle vie mediali del tronco dell’encefalo Eccitano la muscolatura assiale del tronco ,la muscolatura dei cingoli SISTEMA MOTORIO SISTEMI DORSOLATERALI • Circa un milione di fibre provenienti dalla corteccia motoria primaria che raggiungono la parte dorsolaterale del midollo spinale • Hanno la funzione di controllare i movimenti degli arti diretti ad uno scopo di raggiungimento e manipolazione • Sono responsabili del FRAZIONAMENTO , dell’abilità di attivare singoli muscoli indipendentemente dall’attivazione degli altri (mano) • Influenzano motoneuroni per i muscoli distali • Sono coinvolte nella capacità dell’uso indipendente delle estremità, particolarmente della mano. SISTEMA MOTORIO SISTEMI DORSOLATERALI • • • • • • • TRATTO CORTICO SPINALE LATERALE Origina da due aree motorie 4 e 6 e da tre aree sensitive 3,2,1. Decussa nelle piramidi ma il 10%delle fibre proietta IPSILATERALMENTE Controlla il movimento degli arti e delle singole dita Modifica la quantità e il tipo di informazioni sensoriali ascendenti Inizia , finisce e modifica l’attività dei CPG In cooperazione con il cervelletto controlla la velocità, la precisione e la destrezza della mano Contribuisce alla produzione degli APA precedente ai movimenti di reaching e coordinazione multiarticolare tra gli arti durante il reaching SISTEMA MOTORIO SISTEMI DORSO LATERALI TRATTO CORTICO SPINALE LATERALE • 10%/20% delle fibre del tratto corticospinale sono mono sinaptiche , solo eccitatorie ed innervano direttamente i muscoli della mano • 50% terminano a livello cervicale (attivano arto superiore e mano • 20% terminano nel torace per la stabilità toraco scapolare • 30% terminano a livello del midollo lombosacrale SISTEMI DORSOLATERALI TRATTO RUBRO SPINALE • Dal Nucleo rosso al midollo spinale • Ha molte connessioni con il cervelletto,l’0liva inferiore e il sistema reticolare • E’ molto attivo nell’apprendimento motorio per l’arto superiore SISTEMI DISCENDENTI • SISTEMA CORTICO RETICOLO SPINALE Ternina bilateralmente Innerva i muscoli assiali prossimali E’ coinvolto nel controllo posturale E’ coinvolto nella locomozione SISTEMI DISCENDENTI • S.CORTICOSPINALE PONTINO Ipsilaterale Eccitatorio muscolatura assiale estensoria Rinforza l’azione del S.Vestibolo spinale • S.CORTICO SPINALE BULBARE Ipsilaterale Controlaterale Inizia il cammino attraverso i CPG SISTEMI DISCENDENTI • SISTEMA VESTIBOLO SPINALE Eccita i motoneuroni estensori ipsilaterali Mantiene la postura eretta Un aumento dell’eccitabilità delle vie vestibolospinali dopo stroke potrebbe portare alla postura a braccio flesso durante il cammino SISTEMI DISCENDENTI • S.TETTO SPINALE Discende controlaterlmente Riceve input dalla retina Innerva i muscoli prossimali del collo e degli Arti Superiori • S.INTERSTIZIO SPINALE Decorre ipsilaterlmente Innerva la muscolatura assiale del tronco coinvolta nei movimenti di rotazione SISTEMI DISCENDENTI • S.VENTRO MEDIALI Pattern di attivazione muscolare complessi Gruppi muscolari: Estensori prossimali e muscoli posturali sotto un controllo afferente. Muscoli antigravitari: estensori arti inferiori/flessori arti superiori • S.LATERALI Collegamento diretto cortico alfamotoneuroni Gruppi muscolari: Principalmente arti superiori Principalmente distali Principalmente flessori PLASTICITA’ MUSCOLARE PLASTICITA MUSCOLARE • Le fibre muscolari hanno la possibilità di modificare il loro tipo di fibra in relazione all’uso : plasticità muscolare che è una base importante per l’adattamento fisiologico all’ambiente esterno, ogni aspetto strutturale del muscolo ha un potenziale di cambiamento se opportunamente stimolato (Dietz 1992; Pette 1998; Mercier et al. 1999; Lieber 2002) . • I muscoli possono essere condizionati o decondizionati secondo le richieste a cui il muscolo è sottoposto. Il disuso produce deperimento e atrofia (Mercier et al. 1999; Lieber 2002). • L’inattività in una posizione accorciata produce un aumento di tessuto connettivo, un aumento nella rigidità e nella resistenza allo stiramento passivo (Williams & Goldspink 1973). SISTEMA SENSORIALE PERCETTIVO La somato sensazione contribuisce a rendere morbido e accurato il movimento, a prevenire o minimizzare un danno e a farci comprendere il mondo La sensazione è interdipendente con una normale performance motoria • L’input sensoriale serve come stimolo per i movimenti riflessi organizzati a livello del midollo spinale. • Modula l’autput del movimento che risulta dall’attività dei GPG. • Modula movimenti che risultano dal comando proveniente da centri superiori. Sistema sensoriale percettivo • La sensibilità è spesso usata per preparare il movimento oltre ad essere necessaria durante e dopo .(feedforward e feedback) • L’informazione propriocettiva è analizzata per pianificare il movimento coordinato di più articolazioni • L’informazione vestibolare è necessaria per l’equilibrio • L’informazione somato sensoriale è importante durante l’apprendimento motorio Sistema Sensoriale Percettivo • Le informazioni sensoriali originano da • Sistema somato sensoriale (Midollo spinale Vie ascendenti) • Sistema vestibolare • Sistema visivo • Sistema uditivo le informazioni prevalentemente arrivano dal midollo spinale, il 90% non raggiungono la percezione cosciente e non sono testabili .Ciò non significa che la persona non sente , solo non è consapevole SISTEMA SENSORIALE • SCHEMA CORPOREO E’ la rappresentazione interna della postura del corpo e comprende -la geometria del corpo -la cinetica -l’orientamento rispetto alla gravità E’il risultato finale di un processo di integrazione multisensoriale fra differenti modalità sensitive di rapprentazioni di parti del corpo.IL talamo ha il ruolo di mantenere questa rappresentazione interna (Maravita) Il modello posturale è alla base del movimento .Conoscendo la posizione delle parti del corpo possiamo sapere CHE COSA,QUANDO,COME DOBBIAMO MUOVERCI SISTEMA SENSORIALE SCHEMA CORPOREO è sostenuto da afferenze muscolari (propriocettive) cervelletto afferenze cutanee schema corporeo corticale afferenze articolari afferenze vestibolare afferenze visione gravicettori(verticalità) SISTEMA SOMATO SENSORIALE • Tutte le vie che portano informazioni somato sensoriali (pelle e muscoli )mostrano simili arrangiamenti anatomici recettore periferico generazione del potenziale d’azione nell’assone periferico corpo nel ganglio radice dorsale assone prossimale al midollo spinale salita attraverso gli assoni a varie regioni del cervello SISTEMA SOMATO SENSORIALE RECETTORI PERIFERICI Fusi muscolari organi recettoriali specializzati che si trovano tra le fibre muscolari (in parallelo nei muscoli scheletrici) Informano il SNC circa la lunghezza del muscolo, sui cambiamenti di lunghezza e sulla velocita di cambiamento . Sono formati da fibre muscolari ,terminazioni sensoriali e terminazioni motorie SISTEMA SOMATOSENSORIALE OTG rilevano la tensione nei tendini .Rispondono alla tensione esercitata sia da una contrazione attiva che da uno stiramento passivo. Sono propriocettori. Forniscono il senso di posizione dell’arto. Le informazioni vengono inviate al midollo spinale, cervelletto e corteccia Recettori articolari rispondono ad una deformazione meccanica della capsula e dei legamenti SISTEMA SOMATO SENSORIALE • Recettori cutanei (Ruffini, dischi di Merkel, corpuscoli diMeissner, corpuscoli di Pacini) sono meccanorecettori. Localizzati nel derma e nell’epiderma. Si possono adattare allo stimolo sia rapidamente che lentamente. Rispondono sia al tocco passivo che attivo. La maggior quantità di recettori cutanei è nella mano • Terminazioni Libere sono molto dense sui polpastrelli e controllano l’attività dei flessori dell’avambraccio • Gravicettori partono dalle viscere del tronco e raggiungono il talamo e l’area parietale .Sensibili alla variazione della pressione intraaddominale.Sono necessari per percepire l’orientamento del corpo in relazione alla gravità (Karnat 2001 ) SISTEMA SOMATO SENSORIALE VIE ASCENDENTI • VIE ASCENDENTI ALLA CORTECCIA Sistema lemniscale o dorsale Sistema anterolaterale • VIE ASCENDENTI AL CERVELLETTO Tratto spino cerebellare dorsale e ventrale Tratto rostro spino cerebellare Tratto cuneo cerebellare SISTEMA SOMATO SENSORIALE VIE ASCENDENTI ALLA CORTECCIA • SISTEMA LEMNISCALE • senso tattile discriminativo, vibratorio e senso di posizione cosciente • le fibre che inviano informazioni relative agli ARTI INFERIORI prendono il nome di FASCICOLO GRACILE • le fibre che inviano informazioni circa gli ARTI SUPERIORI prendono il nome di FASCICOLO CUNEATO • Decussano presso il lemnisco mediale, vanno al nucleo VPL del Talamo e alle aree della corteccia somato sensitiva primaria e secondaria SISTEMA SOMATO SENSORIALE VIE ASCENDENTI ALLA CORTECCIA SISTEMA ANTEROLATERALE tratto spinotalamico tratto spinoreticolare tratto spinomesencefalico tratto spinotettale tratto spinoipotalamico Trasportano sensazioni dolorifiche, temperatura, pressione, tatto non discriminativo e alcune sensazioni propriocettive. SISTEMA SOMATO SENSORIALE VIE ASCENDENTI AL CERVELLETTO Vie somato sensoriali alla corteccia del cervelletto - posteriore - anteriore - rostrale • Trasportano primariamente informazioni PROPRIOCETTIVE e POSTURALI (ma anche dolore e pressione ) • Informazioni non coscienti usate per gli aggiustamenti non coscienti del movimento e della postura SISTEMA SOMATO SENSORIALE VIE ASCENDENTI AL CERVELLETTO Tratto spino cerebellare dorsale (posteriore) • informazioni dal tronco inferiore e dall’arto inferiore IPSILATERALE circa la coordinazione dei movimenti dei muscoli degli arti inferiori e della postura Tratto spino cerebellare ventrale ( anteriore ) • informazioni provenienti dal midollo spinale toraco-lombare CONTROLARETALE • Sinapsi nel tronco encefalico e raggiungono il cervelletto. Molte fibre re-incrociano prima di arrivare al cervelletto cosi che ciascuna parte del cervelletto riceve informazioni da tutte due le parti della parte inferiore del corpo SISTEMA SOMATO SENSORIALE VIE ASCENDENTI AL CERVELLETTO I tratti spino cerebellare ventrale e dorsale mandano informazioni somato sensitive principalmente dagli arti inferiori attraverso recettori cutanei, fusi , OTG Entrambi servono a modulare ritmicamente il ciclo del passo Le informazioni afferenti dai recettori dell’arto sono processate per dare una rappresentazione globale dei parametri dell’arto inferiore piuttosto che una rappresentazione muscolo per muscolo(Bosco e Poppele 2001) SISTEMA SOMATO SENSORIALE VIE ASCENDENTI AL CERVELLETTO Tratto rostro spino cerebellare trasmette informazioni dal midollo spinale cervicale al cervelletto ipsilaterale. SISTEMA SOMATO SENSORIALE VIE ASCENDENTI AL CERVELLETTO Tratto cuneo cerebellare gangli radici dorsali trasmettono informazioni alle cellule nel nucleo cuneato che mandano i loro assoni al cervelletto IPSILATERALE e trasmettono informazioni PROPRIOCETTIVE dal braccio e dal collo al cervelletto per coordinare i movimenti della testa e arto superiore CONTROLLO SENSORIALE • Le informazioni sensitive sono usate dalla corteccia sensomotoria e dal cervelletto e passano attraverso il talamo. • Importanza delle PROIEZIONI DISCENDENTI dalla corteccia somatosensitiva dal nucleo magno del rafe dalla formazione reticolare pontina al talamo, al nucleo di relay somato sensitivo del tronco encefalico e del midollo spinale Le proiezioni discendenti modulano il flusso ascendente delle informazioni sensoriali per far passare quelle informazioni che sono veramente importanti SISTEMA VISIVO Il Sistema Visivo fornisce • La vista per il riconoscimento e la localizzazione degli oggetti e determinare il loro movimento • La vista ci dà informazioni circa la posizione del nostro corpo nello spazio, le relazioni tra le parti del corpo • Il controllo dei movimenti oculari • Ruolo importante nel controllo posturale e nei movimenti degli arti SISTEMA VISIVO • La corteccia riceve tantissime informazioni visive • Due tipi di visione : Visione centrale orientata alle attività di raggiungimento e di afferramento. Situata nella corteccia visiva. Associata ai compiti per la mano. Visione periferica serve all’equilibrio, alla stabilizzazione dello sguardo, alle abilità di orientamento e all’ orientamento della linea mediana . Situata nel collicolo superiore. Comprende tutto quello che ci arrriva dai lati in modo da poterlo evitare. Usare solo la visione centrale produce più flessione, previene la capacità di trasferire il carico, perdita di equilibrio SISTEMA UDITIVO • Ruolo fondamentale nell’equilibrio e nell’orientamento spaziale • Sistema uditivo è situato fuori dal cervello • Enormi vie dirette al cervelletto e alla corteccia SISTEMA VESTIBOLARE • E’un sistema più reattivo che proattivo , ascolta costantemente le informazioni dei recettori sensoriali. • I recettori sensoriali rispondono a accellerazione lineare (otoliti) accellerazione angolare(canali semicircolari) • Dai nuclei vestibolari gli input vanno direttamente al cervelletto(lobo flocculonodulare) SISTEMA SENSORIALE • Gli input sensitivi -collaborano a mantenere e riattualizzare lo schema corporeo -gli imput afferenti dai propriocettori dei muscoli contribui scono alla rappresentazione interna della cinematica corporea -gli OTG degli estensori sono uno dei principali input per verificare l’asse in relazione alla gravità PERCEZIONE Integrazione di impressioni sensoriali in informazioni psicologicamente significative. PERCEZIONE Include meccanismi sensoriali e processi a livelli più alti che aggiungono interpretazione e significato alle informazioni afferenti in arrivo . E’ un processo attivo che richiede interazione tra il cervello, il corpo e l’ambiente. Coinvolge la memoria di esperienze passate, la motivazione, le aspettative ,la selezione di informazioni sensoriali e la ricerca attiva di informazioni sensoriali . PERCEZIONE • AREA SENSITIVA PRIMARIA: discrimina tra differenti intensità e qualità delle informazioni sensoriali. • AREA SECONDARIA somato SENSORIALE: integra informazioni tattili e propriocettive ottenute dalla manipolazione degli oggetti Stereognosi : compara le informazioni somatosensoriali provenienti dagli oggetti con la memoria di altri oggetti. • AREE ASSOCIATIVE CEREBRALI : area associativa parieto temporale( area di wernicke) relazioni spaziali immagine del corpo e pianificazione del movimento • TALAMO : è un filtro selettivo per la corteccia cerebrale regolandone il flusso di informazioni , integra differenti tipi di informazioni (tatto e vista) CONTROLLO POSTURALE L’abilità di controllare la posizione del nostro corpo nello spazio contro la forza di gravità usando i meccanismi appropriati per mantenere l’equilibrio (Horak-Macpherson 1996 ) Gli obiettivi funzionali del controllo posturale sono mantenere l’orientamento mantenere la stabilità CONTROLLO POSTURALE L’Orientamento è la capacità di mantenere un’appropriata relazione tra i segmenti corporei e tra il corpo e l’ambiente per eseguire un compito (verticalità) La Stabilità è la capacità di controllare il centro di massa COM in relazione alla base di appoggio CONTROLLO POSTURALE La stabilità posturale è definita come l’abilità a mantenere la proiezione del COM entro limiti di stabilità, confini entro cui è possibile mantenere la stabilità senza dover cambiare la base d’appoggio. (Shumway - Cook and Woollacott ,2001) Non sono limiti fissi ,dipendono dal compito, e dalla velocita della perturbazione ,dalla paura di cadere e dalla percezione di sicurezza L’ orientamento posturale è la possibilità di stabilire un orientamento verticale per contrastare la forza di gravità .E’ dato da un allineamento attivo del tronco e del capo rispetto alla gravità ,le superfici d’appoggio ,la visione e i riferimenti interni. CONTROLLO POSTURALE Emerge dall’interazione tra individuo,compito e ambiente task individual environmet CONTROLLO POSTURALE Ogni compito ha una componente di stabilità e una di orientamento. In ciascun compito può esserci più domanda di stabilità rispetto a quella di orientamento e viceversa. La richiesta di controllo posturale varia rispetto al compito (Horak&Macpherson,1996,Shumway cook& McCollum 1990) CONTROLLO POSTURALE Non è regolato da un singolo sistema ma emerge dall’interazione di più sistemi che lavorano insieme Muscoloscheletrico Nervoso - Sensoriale Processi ad alti livelli che assicurano gli aspetti anticipatori ed adattativi del controllo posturale CONTROLLO POSTURALE Sistemi motori sottostanti il controllo posturale • Sistemi di pianificazione (corteccia motoria e frontale) • Sistemi di coordinazione (tronco encefalico e spinali ) • Sistemi di generazione di forza e di movimento ( moto neuroni e muscoli) CONTROLLO POSTURALE Strutture cerebrali che controllano la stabilità e l’orientamento • Sembra che la stabilità posturale non sia organizzata a livello spinale (Macpherson et al.1997,Macpherson & Fung 1999 ) • Nuclei del tronco encefalico sono attivi nella regolazione del tono posturale ,integrano informazioni sensitive necessarie al controllo della postura e dell’equilibrio ,contribuiscono agli aggiustamenti posturali anticipatori che accompagnano il movimento volontario • Cervelletto controlla l’adattamento delle risposte posturali • Nuclei della base sono coinvolti nel cambiamento rapido di patterns in risposta a cambiamenti del compito e dell’ambiente CONTROLLO POSTURALE ORIENTAMENTO Aspetto Senso-percettivo STABILITA’ Aspetto motorio Vista componenti vestibolari Schema corporeo Somato sen Controllo feedforward Correzione errori Forza muscolarelunghezza AFFERENTE EFFERENTE CONTROLLO POSTURALE Sistemi percettivi sottostanti il controllo posturale AFFERENTE Necessari a dare informazioni su quando e come applicare le risposte posturali Danno al SNC un quadro preciso su dove si trova il corpo nello spazio , se è fermo o in movimento Sistema visivo - permette di stabilire relazioni con gli oggetti e con lo spazio Sistema vestibolare -posizione del capo rispetto alla gravità Sistema somato sensoriale (propriocettori, esterocettori, gravicettori) posizione del corpo, base di sostegno ,orientamento rispetto alla gravità. CONTROLLO POSTURALE Meccanismi motori sottostanti il controllo posturale EFFERENTE Controllo a feedforward Correzione degli errori feeddback Lunghezza e forza muscolare CONTROLLO POSTURALE Le risposte posturali avvengono in due modi FEEDBACK CONTROL in risposta ad una perturbazione esterna inaspettata .Avvengono sulla base di stimoli visivi ,vestibolari e somatosensoriali FEEDFORWARD CONTROL anticipatoriamente rispetto al movimento volontario(p APA ) e durante il movimento ( a APA ) CONTROLLO POSTURALE A.P.A FEEDFORWARD CONTROL Sono aggiustamenti anticipatori, non implicano un controllo consapevole(volontario), preparano il corpo per la perturbazione aspettata da un movimento volontario CONTROLLO POSTURALE p APA Aggiustamenti preparatori che si attivano prima dell’inizio del movimento anche senza che il movimento avvenga effettivamente . a APA Aggiustamenti che avvengono durante il movimento volontario, lo accompagnano e incrementano il controllo posturale aumentando la stabilizzazione dei segmenti corporei durante l’attività CONTROLLO POSTURALE STRATEGIE DI CONTROLLO DELL’EQUILIBRIO CONTROLLO A FEEDBACK Aggiustamenti o strategie che permettono di correggere rapidamente o recuperare la postura dopo la perturbazione inaspettata CONTROLLO POSTURALE Strategia d’anca Controlla i movimenti del COM producendo ampi movimenti dell’articolazione dell’anca con rotazione antifasica delle caviglie. E’usata per ristabilire l’equilibrio in risposta a perturbazioni rapide e ampie Strategia di caviglia Riporta il COM in una posizione di stabilità attraverso il movimento del corpo centrato sulla caviglia (articolazioni metatarsali medie) Passo di protezione In risposta a perturbazioni che portano il COM fuori dalla base di supporto CONTROLLO POSTURALE CORE STABILITY E’ la stabilità centrale del corpo data dall’attivazione simultanea dei muscoli addominali profondi (trasverso dell’addome )e degli estensori della colonna (multifido)sostenuta dalle informazioni provenienti dai gravicettori. E’ la capacità di controllare la postura e il movimento del tronco per consentire un’ottimale produzione ,trasferimento e controllo di forza e di movimento ai segmenti corporei terminali nelle attività in catena cinetica integrata (Kibler,2006) CONTROLLO POSTURALE CORE STABILITY L’apparato muscolo scheletrico centrale comprende la colonna ,le anche,il bacino, la parte prossimale degli arti inferiori e le strutture addominali (Kibler , 2006 ) La muscolatura centrale include i muscoli del tronco e del bacino che sono responsabili della stabilità della colonna e del bacino , partecipando alla generazione ed al trasferimento dell’energia dalle parti più grandi del corpo a quelle più piccole durante le principali attivita (Kibler , 2006 ) CONTROLLO POSTURALE Elementi necessari al controllo posturale • Allineamento (scapola) • Schema corporeo (informazioni sensoriali ) • Tono posturale • Meccanismi a feedforward e a feedback • Core stability • Mobilità • Strategie posturali di risposta CONTROLLO POSTURALE Ogni movimento che un individuo compie è costituito da una COMPONENTE POSTURALE, che stabilizza il corpo e dal PRIMO MOVIMENTO ,che è relativo ad un particolare obbiettivo (Massion & Woollacott 1996 ) CONTROLLO POSTURALE E’ l ‘organizzazione dell‘orientamento ,stabilità e mobilità dell’articolazione della catena multicinetica al fine di ottenere mantenere e riguadagnare e restaurare il balance durante il movimento in ogni postura o attività (Vaughan-Graham& Lynch-Ellerington) SEGNI E SINTOMI Pathofysiology Lesion in descending motor system Primary neuromuscolar impairments Paresis /hypertonicity Secondary muscoloskeleta Structural & Functional Changes in muscles and Joints SEGNI DI DANNO AL SISTEMA MOTORIO Sindrome dell’UMN Paralisi/Plegia Diminuita capacità di reclutare o modulare l’attivazione volontaria di unità motorie (Gracies,2005.Petit,2003.Ghez,1991.) Interruzione totale o parziale del Tratto Cortico Spinale. SEGNI DI DANNO AL SISTEMA MOTORIO Perdita di forza dopo stroke la perdita di forza è dovuta all’impossibilità di attivazione volontaria (inabilità ad inviare adeguati segnali a specifici muscoli) e all’atrofia muscolare. Nei Pazienti con Ictus la perdita di forza è bilaterale Mioplasticità : cambi adattivi in un muscolo in risposta a cambia menti nel livello di attività neuromuscolare e a un mantenimento prolungato di una posizione. Contratture e aumento di legami di actina e miosina(che si producono nel muscolo a riposo) producono resistenza all’allungamento e aumentata resistenza nel movimento attivo SEGNI DI DANNO AL SISTEMA MOTORIO TONO MUSCOLARE ANORMALE - Ipotonia: anormale bassa resistenza all’allungamento muscolare passivo. E’ transitoriamente presente durante la fase di shock che segue una lesione dell’UMN , determinata da una diminuzione dell’attività discendente e da una eccessiva lunghezza muscolare - Ipertonia: eccessiva resistenza all’allungamento muscolare passivo Prodotta da una eccessiva attività del tratto reticolo spinale e/o vestibolo spinale durante la contrazione attiva del muscolo. E’velocità dipendente causata da cambiamenti muscolari (mioplasticitàe/o dalla spasticità) - SEGNI DI DANNO AL SISTEMA MOTORIO SPASTICITA’ disordinato controllo senso motorio risultante da una lesione del motoneurone superiore UMN che si presenta come una involontaria attivazione muscolare intermittente(non contro gravita) o sostenuta (contro gravità ). (Pandyan e al. 2005) SEGNI DI DANNO AL SISTEMA MOTORIO Spasticità (Pandyan) meccanismi responsabili sono NEURONALI iper reflessia cutanea iper eccitabilità dei motoneuroni alterazione del principio di Hennemann L’attività motoria di un muscolo e reclutata in maniera sequenziale (Hennemann e Mendell )in cui le UM piu piccole sono attivate prima di quelle piu grandi ( attivita posturale prima del movimento ) NON NEURONALI cambi delle proprietà strutturali del muscolo e biomeccanici della muscolatura come l’allineamento e l’accorciamento SEGNI DI DANNO AL SISTEMA MOTORIO Perdita della capacità di frazionare i movimenti incapacità di attivare singoli muscoli indipendentemente da altri Dovuta all’interruzione del segnale del tratto cortico spinale laterale incapacità ad usare singolarmente le dita della mano o la dorsiflessione del piede. Aumento del riflesso allo stiramento Eccessiva risposta dei LMN agli imput afferenti dei recettori sensibili allo stiramento . Dovuta ad una diminuzione dell’attività inibitoria del tratto cortico spinale combinata con uno sviluppo di un aumentata eccitabilità dei LMN e degli interneuroni . Non contribuisce all’ipertonia SEGNI DI DANNO AL SISTEMA MOTORIO Anormali sinergie Anormale accoppiamento di movimenti all’articolazione adiacente dovuta ad una coattivazione stereotipata dei muscoli. Causata dalla perdita di inibizione corticale sul tratto reticolo spinale Anormale co-contrazione Temporanea coincidenza di contrazione di agonista ed antagonista Necessaria nei compiti di stabilità diventa anormale quando appare nei movimenti funzionali . SEGNI DI DANNO AL SISTEMA MOTORIO Reazioni associate "sono reazioni posturali senza controllo volontario " (walshe 1923 ) Attività incontrollate ed involontarie in alcuni muscoli che non sono direttamente interessati al movimento. Sono interpretate come una risposta motoria compensatoria involontaria associata ad uno sforzo o ad una situazione di insicurezza. SEGNI DI DANNO AL SISTEMA MOTORIO Non sono reazioni ipertoniche e non fanno parte della spasticità Le EMG mostrano parametri normali nell’attività dei muscoli che presentano la reazione ; i muscoli non sono ipertonici Vanno interpretate come una reazione alla perdita di stabilità necessaria a mantenere la postura o durante il movimento Si modificano se il controllo posturale aumenta la sua efficacia Nel tempo si trasformano in attività stereotipate. Sono un processo di apprendimento attività dipendente SEGNI DI DANNO AL SISTEMA MOTORIO • L’emiplegia è usualmente causata dall’interruzione dei tratti cortico spinali laterali e mediali in un emisfero. • Una lesione nella capsula interna causa perdita di forza che riguarda maggiormente gli Arti rispetto al tronco e al cingoli perchè i LMN del tronco e del cingolo ricevono segnali dal tratto non interrotto reticolo spinale e vestibolo spinale • Ipsilateralmente alla lesione si ha un minor interessamento della paresi dovuta alla perdita degli stimoli provenienti dal tratto cortico spinale. Distalmente i LMN ricevono segnali dal tratto rubro spinale e reticolo spinale oltre al cortico spinale laterale SEGNI DI DANNO AL SISTEMA MOTORIO lesioni che coinvolgono il cervelletto Alterata capacità ad iniziare e terminare un movimento : dovuta ad una inabilità a controllare la forza appropriata nei muscoli agonisti ed antagonisti Scomposizione del movimento : dovuta ad un’alterata capacità di prevedere la sincronizzazione (timing ) del movimento che comprende più articolazioni SEGNI DI DANNO AL SISTEMA MOTORIO Dismetria (ipo /ipermetria) errore nel range e nella direzione del movimento dovuta ad una mancanza di controllo posturale (p APA) che garantisce stabilità e mobilità Tremore intenzionale è prodotto dalla decomposizione della cocontrazione posturale volontaria di muscoli avversari e consiste in movimenti correttivi inaccurati verso posizioni volontarie di un arto o dell’intero corpo. SEGNI DI DANNO AL SISTEMA MOTORIO Disfunzioni nel controllo del rapporto tronco/arti Fissazione posturale : troppa co-contrazione dei muscoli posturali. Anormalità di coordinazione all’interno degli arti. Instabilità posturale dovuta ad una mancanza di timing muscolare. Paura di cadere Problemi di controllo della presa Eccessivo livello di forza nel prendere ,sollevare e trasportare un oggetto: dovuto ad un deficit nel PGFC (predictiv grip force control). SEGNI DI DANNO AL SISTEMA MOTORIO Problemi nell’acquisizione dei dati sensoriali Sembra che tutti i segni imputati ad un disturbo cerebellare non siano dovuti direttamente al cervelletto ma siano una conseguenza secondaria ad una degradazione nella qualità dei dati sensoriali acquisiti da altri sistemi ( corteccia,gangli della base e midollo spinale) Atassia : comprende instabilità posturale , difficoltà nella coordinazione muscolare Cammino atassico : il pz tende ad inciampare e a virare. Il tallone e le dita toccano simultaneamente il terreno con la scomparsa del trasferimento del COP SEGNI DI DANNO AL SISTEMA MOTORIO Lesioni che coinvolgono i Nuclei della base Segni negativi Rigidità :aumentata resistenza al movimento in tutti i muscoli. Contrariamente alla spasticità, la rigidità risulta da una facilitazione diretta dell’ UMN degli α- motoneuroni Acinesia/ipocinesia : diminuzione del range del movimento attivo e nella perdita del movimento automatico . E’ correlata alla diminuita abilità a controllare la produzione di forza muscolare. SEGNI DI DANNO AL SISTEMA MOTORIO Instabilità posturale: secondaria all’estrema rigidità nei muscoli flessori ed estensori Tremore a riposo: involontari, ritmici tremori degli arti prodotte dalle contrazioni dei muscoli antagonisti Segni positivi Corea: movimenti involontari rapidi e convulsivi Distonia: contrazioni muscolari involontarie e continue che causano posture anormali e torsioni. SEGNI DI DANNO AL SISTEMA MOTORIO Lesioni che coinvolgono il Sistema vestibolare Instabilità posturale : interessamento del tratto vestibolo spinale laterale che controlla i muscoli posturali degli arti e del tronco. Interessamento del tratto vestibolo spinale mediale che controlla la posizione del capo. Disequilibrio ed Atassia Vestibolare : Appare durante il cammino. la stazione eretta è più stabile se mantenuta con occhi aperti. Dovuta ad una anormale attività dei tratti vestibolo spinali, cortico spinali e reticolo spinali . SEGNI DI DANNO AL SISTEMA SENSORIALE Lesioni che coinvolgono Corteccia somatosensoriale Perdita della sensibilità discriminativa: - propriocezione cosciente - discriminazione tra due punti - stereognosi - localizzazione del tocco Questi segni sono contro laterali alla lesione. SEGNI DI DANNO AL SISTEMA SENSORIALE Lesione dei tratti propriocettivi Atassia sensoriale : perdita di informazioni somatosensoriali dovuta ad interessamento dei nervi periferici , delle colonne dorsali del midollo spinale ,del tratto lemniscale mediale. Difficoltà di equilibrio soprattutto ad occhi chiusi SEGNI DI DANNO PERCETTIVO AGNOSIA termine generale per identificare l’inabilità a riconoscere gli oggetti quando si usa un senso specifico nonostante sia intatta l’abilità discriminativa del senso stesso -astereognosi : inabilità a riconoscere l’oggetto attraverso il tatto e la manipolazione (area somato sensoriale ) APRASSIA impossibilità ad eseguire un movimento funzionale nonostante siano conservate la sensibilità, la forza e la coordinazione(area motoria planning ) SEGNI DI DANNO PERCETTIVO NEGLECT tendenza a comportarsi come se una metà del corpo o dello spazio non esistesse. Interessa la parte sinistra del corpo perché l’attenzione e le relazioni spaziali sono controllate dall’area parietale destra e dall’area di Wernicke nell’emisfero destro. Può essere personale o spaziale . SEGNI DI DANNO PERCETTIVO NEGLECT PERSONALE /EMI-INATTENZIONE impossibilità a dirigere l’attenzione sul proprio corpo. Colpisce la consapevolezza di un intero lato del proprio corpo NEGLECT SPAZIALE perdita unilaterale di comprensione delle relazioni spaziali che produce una squilibrata rappresentazione interna dello spazio ANOSOGNOSIA negazione della propria inabilità ad usare i propri arti paretici SEGNI DI DANNO PERCETTIVO LATEROPULSIONE/PUSHER SYNDROME forte spinta lontano dal lato meno paretico in posizione seduta, durante i trasferimenti, in stazione eretta e durante il cammino. Il Paziente estende il braccio e la gamba non paretica e spinge verso il lato opposto (quello paretico). E’ un deficit specifico della sensazione dell’allineamento posturale relativo alla gravità dovuto ad una lesione posteriore del talamo o ad una lesione midollare che influenza i nuclei vestibolari. MOVIMENTO EFFICIENTE Normalità verso Efficienza Ciascuna azione è una capacità acquisita attraverso l’apprendimento per ottenere un movimento o l’esecuzione di un dato compito in modo efficiente ed economico. Tale capacità è specifica per ogni individuo (Edwards 2002) MOVIMENTO EFFICIENTE Pattern di movimento nella popolazione normale sono compresi in uno spettro che ha ai suoi estremi il movimento GOFFO/ALTERATO -----------------------------------PERFETTO/SPECIFICO (Latash & Anson 1996 ) I termini INEFFICIENTE /EFFICIENTE sono descrittori migliori per definire il movimento rispetto a ANORMALE/NORMALE MOVIMENTO EFFICIENTE DEFINIZIONE Il movimento efficiente è la risposta coordinata, adattata ed adeguata del SNC ad uno stimolo per raggiungere un obbiettivo sensori- motorio MOVIMENTO EFFICIENTE Movimento efficiente diretto ad un obbiettivo economico :minimo dispendio energetico, max risultato ,minima usura adattato : modulabile e adattabile alle circostanze coordinato : timing di attivazione (Schmidt & Wrisberg 2000) MOVIMENTO EFFICIENTE Per potersi muovere nel campo d’azione della gravità è necessario possedere tono posturale idoneo consente di mantenere la stazione eretta, di adattarsi alle variazioni della base d’appoggio e permette l’esecuzione del movimento selettivo funzionale (Edwards 2002) MOVIMENTO EFFICIENTE vari gradi di innervazione reciproca Modulazione tra eccitazione ed inibizione che permette l’attività armonica in patterns di movimento selettivi Consente la modulazione tra : Emicorpo destro e sinistro Cranio-Caudale : testa/cingolo scapolare cingolo scapolare/pelvico braccia /gambe Prossimale/distale :spalla stabile/braccio mobile anca mobile/piede stabile polso stabile/dita mobili Intermuscolare :agonosta/antagonista Intramuscolare : muscoli biarticolari MOVIMENTO EFFICIENTE Controllo sensoriale propriocettivo Sistema GRAVICETTORE Via autonoma necessaria per percepire l’orientamento del corpo in relazione alla gravità(viscere del tronco → talamo e area parietale) (Karnath 2001 ) Sistema PERCETTIVO Elaborazione attraverso i recettori di un processo intrinseco ed estrinseco dell’informazione sensomotoria (F. Affolter) CORPO MONDO Spaziale Schema corporeo MOVIMENTO EFFICIENTE Controllo posturale garantire stabilità /selettività e orientamento possibilità di scelta di schemi di movimento tra sequenze di movimento selettivo all’interno di un appropriato allineamento per il raggiungimento di un obbiettivo MOVIMENTO EFFICIENTE Allineamento Tutte le parti di un’articolazione hanno una certa collocazione in relazione alla postura e al movimento L’allineamento adeguato facilita il reclutamento del tono Postura Posizione relativa delle differenti parti del corpo rispetto a loro stesse e all’ambiente SET POSTURALI • POSTURA SEDUTA Elementi costitutivi di un’efficiente postura seduta Estensione lineare lungo la direzione della forza di gravità Sviluppo dell’estensione a partire dal bacino Stabilità della scapola bilateralmente Stabilità/mobilità del rachide Attività stabilizzatrice dei muscoli profondi(trasverso dell’addome, multifido,estensori spinali profondi , porzione prossimale ischio crurali,piccolo e medio gluteo ) Alto livello di innervazione reciproca Libertà di movimento del capo Libertà di movimento degli Arti Superiori SET POSTURALI • STAZIONE ERETTA Elementi costitutivi di un’efficiente stazione eretta Estensione lineare Capo in linea mediana Libertà di movimento del cingolo scapolare bilateralmente Estensione dinamica e capacità di rilasciamento in flessione delle anche e delle ginocchia Tilt attivo laterale e stabilità bacino Piede mobile Flessione dorsale e plantare attive Motricità intrinseca del piede Innervazione reciproca piede/caviglia per permettere stabilità e dinamicità per il movimento al di sopra e al di sotto Innervazione reciproca del bacino per permettere stabilità e dinamicità al di sopra e al di sotto SET POSTURALI • SIT TO STAND Caratteristiche necessarie per un’efficiente passaggio da SIT TO STAND Stabilità e mobilità di piede e caviglia: i muscoli dorsi flessori assistono la stabilizzazione della tibia in avanti Leggera flessione delle anche durante la fase di spostamento orizzontale Estensione di anca e ginocchio durante la fase di spostamento in verticale Buona innervazione reciproca tra ischio crurali e quadricipite e tra ischio crurali e retto femorale : essedo biarticolari (anca e ginocchio )devono fornire stabilità al ginocchio per dare mobilità all’anca e viceversa . Tilt anteriore durante lo spostamento in orizzontale e tilt posteriore durante quello verticale SET POSTURALI Buona innervazione reciproca tra addominali ed estensori Stabilità del cingolo scapolare con la gabbia toracica Il capo mantiene l’orientamento verticale Il capo necessita di una buona innervazione reciproca tra i muscoli del collo e quelli del cingolo SET POSTURALI Fasi del SIT to STAND • Fase di flessione iniziale estensione tronco superiore Bacino in tilt anteriore Lieve flessione in avanti del tronco Coattivazione degli estensori del tronco e degli addominali per l’estensione lineare sopra la base degli arti inferiori SET POSTURALI • Fase di trasferimento COM si sposta in avanti e in alto COM si sposta da una BOS grande ad una più piccola Necessita stabilità dinamica Controllo eccentrico della muscolatura del tronco e delle anche per accompagnare la progressione del corpo in avanti Massima innervazione reciproca tra muscolatura dell’anca e del ginocchio SET POSTURALI • Fase di estensione Alto livello di controllo posturale Attivazione coordinata degli estensori di anca , ginocchia e caviglia per portare il corpo contro la forza di gravità Il tilt pelvico anteriore si riduce • Fase di stabilizzazione SET POSTURALI • REACHING Piazzamento volontario della mano in un luogo desiderato in modo che si possa interagire con l’ambiente "La stabilità dinamica del tronco superiore e inferiore, con la scapola stabile sulla gabbia toracica, permette agli arti superiori di muoversi lontano dal corpo liberando la mano per il reaching" (Massion 2004, Brown 2006 ) SET POSTURALI • REACHING /GRASP Il SNC deve risolvere due compiti : produrre una attività corretta della mano e una traiettoria del braccio verso l’obbiettivo necessario aggiustamento posturale associato agli arti e al tronco per il mantenimento dell’equilibrio SET POSTURALI La fase di trasporto REACHING e la fase di presa GRASP accadono sincronicamente ma sono controllati da diversi meccanismi neuronali RUBRO SPINALE RETICOLO SPINALE Movimenti prox per Reaching CORTICOSPINALE Controllo manipolazione SET POSTURALI Elementi fondamentali del R e del G funzionali • • • • • • • • • Localizzazione del target Riconoscimento della funzione dell’oggetto Intenzione di raggiungere l’oggetto Informazioni riguardanti il corpo e l’oggetto (schema corporeo) Pianificazione stabilità e mobilità Attivazione controllo a FFW Attivazione della componente del Reaching Premodellamento della mano Manipolazione SET POSTURALI • Elementi costitutivi del Reaching Stabilità scapolare sul torace Ritmo scapolo omerale Estensione del tronco APA del tronco Attivazione della CORE SET POSTURALI • Un tronco con una bassa attività antigravitaria provoca una instabilità della gleno omerale e un mal allineamento della scapola • Una spalla ipotonica rende l’A.S. pesante che inibisce l’estensione efficiente del tronco con un impatto sugli APA e sull’equilibrio SET POSTURALI • CAMMINO Requisiti essenziali per la locomozione Progressione : assicurata da un pattern locomotorio di base che produce e coordina patterns ritmici di attivazione muscolare negli arti inferiori e nel tronco che muovono il corpo nella direzione desiderata (Patla,1997) Controllo posturale : necessità di stabilire e mantenere un’appropriata postura per il cammino e garantire una stabilità dinamica del movimento del corpo(Patla,1997) Adattabilità : agli scopi dell’individuo e alle richieste dell’ambiente SET POSTURALI • Fasi del ciclo del passo Il ciclo di ciascun passo consiste in due fasi principali STANCE : inizia quando il piede tocca il terreno. Divisa in 5 sottofasi -contatto iniziale del tallone -risposta al carico (fase del doppio supporto) -intermedia - finale (supporto singolo) - preswing (doppio supporto) SET POSTURALI SWING : divisa in tre sottofasi ; tutte in supporto singolo • Iniziale • Intermedia • Terminale SET POSTURALI • L’arto in fase di STANCE deve supportare il corpo(controllo posturale) e spingerlo in avanti. Iniziale flessione del ginocchio per assorbire l’impatto dato dall’appoggio del tallone a terra. Attivazione eccentrica dell’estensore del ginocchio (quadricipite)per controllare la flessione . Attivazione eccentrica dei dorsiflex di caviglia(tibiale anteriore)decelara la flessione plantare del piede muscoli estensori anca ginocchio e caviglia sono attivi per garantire stabilità posturale e impedire che capo tronco e arti collassino per gravità. • In midstance : il quadricipite è inattivo • Nella fase di preswing : generazione della forza propulsiva contrazione concentrica del gastrocnemio e soleo (flessori plantari)e attivazione del quadricipite SET POSTURALI • L’attività muscolare nell’arto in SWING è presente soprattutto all’inizio e alla fine della fase • Scopo della swing fase è riposizionare l’arto inferiore per continuare la progressione in avanti ; questo richiede accelerazione in avanti del ginocchio e svincolo delle dita dal terreno SET POSTURALI • Contrazione flessori anca(ileopsoas) porta la gaba avanti mentre il ginocchio si flette passivamente • Gli ischiocrurali si contraggono vicino alla fine dello swing per frenare il movimento • Avviene l’appoggio del tallone SET POSTURALI • Meccanismo di controllo del cammino input sovraspinali provenienti dalla corteccia e dalle strutture sotto corticali CPG Feedback somatosensoriale VALUTAZIONE VALUTAZIONE • MISURARE : quantificare un’ osservazione relativa a oggetti o eventi in rapporto ad un sistema di riferimento predeterminato . • VALUTARE : attribuire un significato ad un dato ,ad una misura o ad un insieme di misure in un specifico contesto. VALUTAZIONE VALUTARE MISURARE PROCESSO ATTRIBUIRE UN PESO VALUTAZIONE PROCESSO DI RACCOLTA DI INFORMAZIONI In riabilitazione neurologica serve • Ad identificare i problemi del paziente • A prevedere un outcome (risultato) riabilitativo • A selezionare un appropriato intervento fisioterapico per il pz con il fine di ottenere un risultato VALUTAZIONE PROCESSO DI VALUTAZIONE E’ inestricabilmente legato al Ragionamento Clinico E’ un processo di problem - solving Esplora il potenziale di miglioramento nelle attività motorie del paziente E’ specifica per ciascun paziente Prevede l’utilizzo di misurazioni (scale o test) VALUTAZIONE RAGIONAMENTO CLINICO E’ una intelaiatura per interpretare e risolvere i vari problemi presentati dal Paziente e valutare il suo potenziale di miglioramento. Si basa su un ragionamento Ipotetico – deduttivo che consiste nella raccolta di un considerevole numero di dati che vengono usati per generare ipotesi attraverso una relazione di causa-effetto Queste ipotesi generali orientano una ulteriore valutazione che porta ad un raffinamento di un’ipotesi che è poi verificata con l’applicazione di alcune forme di interventi clinici (Doody & McAteer 2002; Hayes Fleming & Mattingly 2008) VALUTAZIONE VALUTAZIONE POTENZIALE DI MIGLIORAMENTO Si esplora il potenziale di miglioramento ponendo l’attenzione circa le caratteristiche del controllo di movimento del paziente che sono la base del miglioramento della funzione . Questa esplorazione ha lo scopo di ridurre la severità della menomazione e l’inefficenza delle strategie di compenso con l’obbiettivo di migliorare la funzione. VALUTAZIONE INTERAZIONE CON IL TRATTAMENTO Serve a cogliere sia i problemi e le abilità presenti sia cambiamenti potenziali e che emergono dal recupero. “ragionamento clinico in azione”: l’ipotesi viene verificata durante l’intervento e confermata o confutata. Non è un processo per “prove ed errori “ma piuttosto una sistematica attività di presa di decisioni con costante valutazione del risultato dell’intervento Identificazione e valutazione dei problemi CHIAVE delle limitazini funzionali . VALUTAZIONE Scale di misura La misurazione rappresenta il mezzo per superare il livello di valutazione soggettiva, verso l’oggettivazione ed il controllo dei risultati. E’ indispensabile in fisioterapia poter disporre di strumenti e procedure specifiche per la misurazione multidimensionale dello stato di salute, rilevando dati su funzioni e strutture corporee, attività e partecipazione dell’individuo al fine di documentare e monitorare l’efficacia degli interventi riabilitativi/fisioterapici, impostare protocolli di ricerca, identificare indici prognostici VALUTAZIONE Scale di misura La misurazione è il processo che permette di associare in modo univoco ad una grandezza un valore numerico. Consiste nel mettere in relazione proprietà degli eventi (Sistema Empirico) con proprietà dei numeri reali (Sistema Numerico) VALUTAZIONE Scale di misura Livelli di misurazione : nominale (misura qualitativa) in cui sono possibili confronti del tipo dicotomici, “uguale” o “diverso”, senza definire ordini gerarchici di importanza o priorità; (ex. suddivisione in gruppi per genere, per stato civile, localizzazione di paralisi per arti ecc ) ordinale (misura semi-quantitativa) in cui la variabile è classificata secondo un criterio maggiore-minore e in cui gli intervalli tra categorie non sono uguali fra loro per cui non è possibile affermare che la voce con punteggio 2 corrisponda al doppio della voce con punteggio 1; (ex. forza misurata con l’esame muscolare manuale) VALUTAZIONE Scale di misura • intervallare(quantitativa ) in cui nel sistema di misura è previsto un intervallo costante e definito tra due consecutive unità; (ex. l’articolarità misurata in gradi angolari, la temperatura in gradi Celsius, il tempo.) Una scala intervallare permette di effettuare operazioni aritmetiche (addizioni/sottrazioni), ma non rapporti in quanto lo zero, corrispondente all’assenza della quantità in oggetto, non è assoluto, bensì un valore di riferimento scelto arbitrariamente VALUTAZIONE Scale di misura di rapporto(quantitativa) in cui la scala intervallare ha uno zero assoluto per cui fra le misure è possibile individuare diversità, definirne la differenza o il rapporto; (ex. la lunghezza, la forza misurata con dinamometro, la velocità, la temperatura con gradi Kelvin, ecc.) VALUTAZIONE Scale di misura Requisiti psicometrici di una scala di misura Affidabilità capacità del sistema di misura di fornire risultati costanti, anche se effettuata in tempi e da operatori diversi, a patto ovviamente che la grandezza in esame non abbia subito variazioni. VALUTAZIONE Scale di misura Validità si riferisce a quanto accuratamente un test misura effettivamente ciò che intende misurare. Di costrutto: aderente al modello teorico Predittiva :in grado di predire una situazione futura Di contenuto: quanto un insieme di misure sia realmente rappresentativo dell’oggetto fenomeno osservato Apparente: quanto uno strumento offre a chi lo usa l’impressione di misurare ciò che veramente vuole osservare VALUTAZIONE Scale di misura • Sensibilità al cambiamento : capacità dello strumento di registrare i cambiamenti sulla variabile presa in esame. L’evidenza di sensibilità consiste nel rilevare differenze significative nei punteggi medi ottenuti in differenti fasi di valutazione, ad esempio prima e dopo il trattamento. Tale evidenza è rafforzata quando i cambiamenti nei punteggi sono correlati con altri indicatori di cambiamento, come ad esempio i cambiamenti clinici. VALUTAZIONE Scale di misura Criteri di selezione delle scale di misura più idonee Appropriatezza: il contenuto dello strumento è adeguato alle richieste a cui cerca di rispondere? Accettabilità: lo strumento è accettabile per i pazienti? Fattibilità: lo strumento è facile da somministrare e da gestire? Interpretabilità: come sono interpretabili i punteggi dello strumento? Precisione: quanto sono precisi i punteggi dello strumento? VALUTAZIONE Affidabilità: lo strumento è in grado di produrre risultati che siano riproducibili e internamente coerenti? Validità: lo strumento misura ciò che dice di misurare? Sensitività o responsività: lo strumento è in grado di rilevare i cambiamenti nel tempo, che sono importanti e significativi per i pazienti? Specificità : lo strumento è in grado di rilevare le risposte negative per i soggetti non malati? VALUTAZIONE Modified Barthel Index ;misura il grado di indipendenza nelle ADL. 10 variabili, ogni variabile 5 punteggi .Elevata affidabilità ,sensibile alle modificazioni funzionali e ai trattamenti riabilitativi. Ashworth modificata . Quantificazione del tono muscolare. Scala a 5 punti. Il limite principale è che fornisce informazioni limitate allo stato del paziente osservato in condizioni di riposo. La scala presenta un basso livello di sensibilità, costringendo l'esaminatore a raggruppare la maggior parte dei pazienti nei gradi intermedi della scala (gradi 2 e 3), criticata anche per la mancanza di riproducibilità, nel tempo e tra diversi esaminatori. VALUTAZIONE MRC :Valutazione della forza muscolare. Valori da 0 a 5. Semplice e rapida .Limite la resistenza dell’esaminatore Berg Balance: scala funzionale dell’equilibrio, 13 items con un punteggio da 0 a 4. Buona correlazione con Tinetti e Timed up and go. Affidabilità intra operatore molto alta. Sensibilità e specificità variano secondo gli studi Timed up and go : misura il tempo di percorrenza di tre metri(normale 10 sec.) E’ correlata con la velocità del cammino, l’equilibrio,il livello funzionale, la possibilità di camminare all’aperto. VALUTAZIONE Functional reach :misura la capacità dell’individuo di mantenere l’equilibrio durante un’attività funzionale. Motricity index : misura la forza dell’Arto Superiore e di quello inferiore dopo stroke.( presa a pinza, flex gomito,abduzione spalla /dorsiflex caviglia, estensione ginicchio,flex anca ) Mobility scale for acute stoke patients : serve a predire la dimissione dopo la fase acuta/ospedaliera del paziente con stroke. VALUTAZIONE I.C.F Classificazione Internazionale del Funzionamento, della Disabilità e della Salute L’ICF racchiude tutti gli aspetti della salute umana e alcune componenti del benessere rilevanti per la salute e li descrive come domini della salute e domini ad essa correlati. Le informazioni fornite dall’ICF sono una descrizione delle situazioni che riguardano il funzionamento umano e le sue restrizioni, e la classificazione serve da modello di riferimento per l’organizzazione di queste informazioni, strutturandole in modo significativo, interrelato e facilmente accessibile. L’ICF organizza le informazioni in due parti. Ogni parte è composta da due componenti: Funzionamento e Disabilità Fattori Contestuali(ambientali e personali) VALUTAZIONE DIAGNOSI Emorraggia talamica destra MENOMAZIONI Emiplegia A.S.sin Emiparesi A.I.Sin LIMITAZIONI ATTIVITA’ Non cammina FATTORI PERSONALI Motivato supporto familiare RESTRIZIONI ALLA PARTECIPAZIO NE Non può riprendere il lavoro FATTORI AMBIENTALI Abitazione senza ascensore VALUTAZIONE Processo di valutazione Raccolta dati anamnestici Raccolta dati basata sull’osservazione dei segni e analisi del movimento Generazione di ipotesi iniziali Perfezionamento e verifica dell’ipotesi con interventi specifici Valutazione del risultato e successive generazioni di ipotesi VALUTAZIONE ANAMNESI Diagnosi Co-morbilità Risultati esami clinici e strumentali Funzione mentale Percezione della propria disabilità Livello funzionale precedente Precedenti trattamenti fisioterapici Aspetti sociali VALUTAZIONE OSSERVAZIONE COSA sa fare il Paziente in autonomia Può camminare Può alzarsi e sedersi da varie basi di appoggio Può vestirsi e svestirsi Può raggiungere un oggetto Può alzarlo da una superficie d’appoggio Può manipolare Può uscire di casa Può fare le scale ………………………………………………….. VALUTAZIONE ANALISI SENSITIVO-MOTORIA COME il paziente si muove Analisi segni positivi e negativi Analisi biomeccanica: limitazioni articolari (cause neurali o non neurali), squilibri muscolari/lunghezze, relazione tra COM e BOS VALUTAZIONE COME il paziente si muove Analisi delle sinergie motorie (patologiche e funzionali): timing, velocità, selettività Analisi del controllo posturale: adattabilità alla superficie di supporto stabilità vs mobilità Analisi dei compensi Esame della sensibilità VALUTAZIONE • ESAME DELLA SENSIBILITA Clinicamente si testa s. tattile discriminativa s. propriocettiva cosciente s. dolorifica s. discriminativa della temperatura VALUTAZIONE • Dà informazioni che possono essere usate per localizzare la lesione • Non testa l’abilità di usare le informazioni per aggiustare il movimento • Molte informazioni sono non coscienti • Per poter fare una prognosi sul recupero della funzionalità della mano è importante testare la s.discriminativa tra due punti. VALUTAZIONE PROBLEM SOLVING PERCHE ‘ il Paziente si muove così Analizzare le possibili cause dei singoli elementi dell’analisi sensitivo-motoria. Determinare il rapporto causa-effetto tra le varie cause emerse in modo da: IDENTIFICARE i problemi del paziente SPIEGARNE logicamente la presentazione clinica INDIRIZZARE il trattamento VALUTAZIONE Bibliografia - Anne Shumway-Cook & Marjorie H.Woollacott "MOTOR CONTROL" Wolters Kluwer - Laurie Lundy-Ekman "NEUROSCIENCE .Foundamentals for Rehabilitation " Elsevier