Lihasvenyttely selkäydinvammaisten kontraktuurien hoidossa ja ennaltaehkäisyssä

Kontraktuurat (nivelten liikelaajuuden heikkeneminen) johtuvat niveliä ympäröivien pehmytkudosten venyvyyden heikkenemisestä, ja ne ovat yleisiä komplikaatioita selkäydinvamman yhteydessä.1,2 Eräässä tutkimuksessa todettiin, että selkäydinvammaisilla potilailla oli keskimäärin seitsemän kontraktuuraa (SD=6,2) 6-7 viikon kuluttua vammasta.1 Kontraktuurat ovat epätoivottavia monista syistä, mutta ensisijaisesti siksi, että ne estävät motoristen tehtävien suorittamisen.1,3,4,5 Esimerkiksi kyynärnivelen fleksiokontraktuurat vaikeuttavat tricepsilihasten halvaantumista sairastavien tetraplegiapotilaiden painon kuljettamista yläraajojen kautta ja siten itsenäisyyden saavuttamista siirroissa.6,7,8 Kontraktuurat aiheuttavat myös rumia epämuodostumia, ja niiden uskotaan altistavan potilaita spastisuudelle, painealueille, unihäiriöille ja kivulle.1,2,5,8,9,10,11,12

Kontraktuuran mekanismit

Kontraktuurat ovat joko neuraalisesti tai ei-neuraalisesti välittyneitä.13 Neuraalisesti välittyvät kontraktuurat johtuvat spastisuudesta (eli lihasten tahattomasta refleksisupistuksesta)13,14,15,16,17 , ja ne ovat yleisiä ylemmän motoneuronin vaurioiden seurauksia.18 Spastisuutta hoidetaan yleensä lääkityksellä.18 Vaikka jotkut uskovat, että venyttely aiheuttaa myös toiminnallisesti merkittävää ja pysyvää spastisuuden vähenemistä, tätä ei ole vielä varmistettu laadukkailla tutkimuksilla.

Eiineuraalisesti välittyvät kontraktuurat johtuvat pehmytkudosten rakenteellisista mukautuksista (katsaukset ks. Gossman ym.19, Akeson ym.20 ja Herbert21,22). Eläinkokeet23,24,25 osoittavat, että tällaisia muutoksia tapahtuu vastauksena pitkäaikaiseen immobilisaatioon, erityisesti pehmytkudosten immobilisaatioon lyhentyneissä asennoissa. Kymmenen päivän immobilisaatio kanin nilkoissa plantaarifleksoituneessa asennossa (plantaarifleksorilihasten lyhennetty asento) johtaa soleus-lihaksen jänneyksiköiden lepopituuden noin 10 prosentin lyhenemiseen25 , mikä riittää aiheuttamaan nilkkanivelen liikelaajuuden toiminnallisesti merkittävän heikkenemisen. Lihaksen lyhenemiseen liittyy sarkomeerien määrän väheneminen, muutokset lihaksensisäisten sidekudosten linjauksessa ja jänteen lepopituuden väheneminen.23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33,34

Lihaksen venyttelyn vaikutukset

Venyttelystä on tullut laajalti hyväksytty keino hoitaa ja ehkäistä kontraktuureja ihmisillä, joilla on selkäydinvamma.35,36,37 Esimerkiksi selkäydinvammayksiköissä on nykyään hyväksytty käytäntö, jonka mukaan terapeutit antavat rutiininomaisesti 2-5 minuuttia venytystä päivässä kullekin tärkeimmälle pehmytkudosryhmälle, erityisesti silloin, kun potilaat ovat vuodepotilaita heti vamman jälkeen. Näin ollen ei ole epätavallista, että terapeutit käyttävät 30-60 minuuttia päivässä kunkin potilaan kanssa venytysten tekemiseen. Huolimatta venytysten antamiseen tällä tavoin käytetystä ajasta, vaivasta ja resursseista, vain harvoissa tarkasti suunnitelluissa tutkimuksissa on tutkittu tämän toimenpiteen tehokkuutta.38

Venytysten käyttöä kontraktuurien hoidossa ja ennaltaehkäisyssä perustellaan yleensä eläinkokeilla23,39 , jotka osoittavat, että lyhennettyyn asentoon immobilisaatioon liittyvät haitalliset rakenteelliset ja morfologiset muutokset voidaan ehkäistä25 tai kääntää päinvastaisiksi23 pitkittyneellä immobilisaatiolla pidennettyyn asentoon (ts. jatkuvalla venyttelyllä). Tällainen jatkuva venytys näyttää käynnistävän pehmytkudosten uudelleenmuodostuksen. Eläinkokeet osoittavat kuitenkin, että jatkuva venytys voi kumota lihasten haitalliset pituusadaptaatiot, mutta lyhyempien venytysjaksojen vaikutus ei ole yhtä selvä. Vain kahdessa tutkimuksessa29,40 on tutkittu lyhyiden päivittäisten venytysjaksojen vaikutuksia pehmytkudosten venyvyyteen. Näissä tutkimuksissa havaittiin, että kun hiirten soleus-lihakset immobilisoitiin lyhyisiin pituuksiin, haitalliset pituusadaptaatiot, kuten sarkomeerien lukumäärän ja lihaksen lepopituuden väheneminen, voitiin osittain estää keskeyttämällä immobilisaatio vain 15 minuutin venytyksellä joka päivä. Kolmekymmentä minuuttia venyttelyä riitti estämään nämä muutokset kokonaan. Yhdessäkään tutkimuksessa ei ole vielä tutkittu alle 15 minuutin päivittäisen venytyksen vaikutusta eläinmallissa, vaikka tämän pituisia venytyksiä tyypillisesti käytetään klinikassa.

Lukuisissa ihmistutkimuksissa on tutkittu venytyksen vaikutuksia pehmytkudosten venyvyyteen. Suurimmassa osassa näistä tutkimuksista on kuitenkin tutkittu vain venytyksen vaikutuksia nivelten liikkuvuuteen ja liikelaajuuteen muutamassa minuutissa venytystoimenpiteen lopettamisen jälkeen. Pian venytyksen lopettamisen jälkeen havaitut nivelten liikkuvuuden lisääntymiset johtuvat ensisijaisesti viskoosisesta muodonmuutoksesta41,42,43,44,45,46,47 , eikä niiden tarvitse heijastaa pehmytkudosten rakenteellisia mukautuksia, joita venyvyyden pitkäaikainen lisääntyminen edellyttää.22 Tästä syystä tutkimukset, joissa raportoidaan mittauksia, jotka on tehty vain muutamassa minuutissa venytyksen lopettamisen jälkeen, eivät voi antaa näyttöä tietynlaisten lihasten venytystyyppien vaikuttavuudesta kontraktuuran hoidossa ja ehkäisyssä. Ainoastaan tutkimuksia, joissa mitataan nivelten liikkuvuutta useita tunteja tai päiviä venytyksen poistamisen jälkeen, kun viskoosisen muodonmuutoksen ohimenevät vaikutukset ovat laantuneet, voidaan käyttää pätevästi tähän tarkoitukseen.

Tietojemme mukaan vain yhdessä satunnaistetussa tutkimuksessa38 on tutkittu venytyksen pysyviä vaikutuksia kontraktuuraan ihmisillä, joilla on selkäydinvamma. Tässä tutkimuksessa tutkittiin neljän viikon päivittäisten 30 minuutin venytysten (7,5 N.m) vaikutusta hiljattain vammautuneiden paraplegikkojen ja tetraplegikkojen nilkkoihin. Nilkkojen liikkuvuus mitattiin 24 tunnin kuluttua ja uudelleen 1 viikko venytyksen poistamisen jälkeen. Erinomaisesta tilastollisesta tehosta huolimatta hoitovaikutusta ei havaittu. Kirjoittajat arvelivat, että tämä saattoi johtua siitä, että liitännäistoimenpiteet (kuten nilkkojen rutiininomainen asettaminen 90 asteen asentoon pyörätuolissa) riittivät kääntämään tai estämään plantaarifleksiokontraktuurat, eikä lihasten venyttämisestä ollut lisähyötyä. Vaihtoehtoisesti kyse saattoi olla myös siitä, että venytysprotokolla ei ollut riittävän voimakas tai pitkä. Nämä tulokset poikkeavat kahdesta hyvin suunnitellusta satunnaistetusta tutkimuksesta, jotka tehtiin muissa väestöryhmissä ja joissa molemmissa todettiin terapeuttinen vaikutus 4-24 tunnin venyttelyllä päivässä päävammapotilailla4 ja iäkkäillä vuodepotilailla.48 Molempien tutkimusten tulokset saattavat kuitenkin kuvastaa viskoosista muodonmuutosta pikemminkin kuin kudoksen venyvyyden pysyvää lisääntymistä. On siis selvää, että tarvitaan lisää satunnaistettuja kliinisiä tutkimuksia sen selvittämiseksi, onko venytys tehokasta kontraktuurien hoidossa ja ennaltaehkäisyssä, ja jos on, venytyksen optimaalisen annostuksen selvittämiseksi.

Kliiniset seuraukset

Optimaalinen venytysprotokolla

Terapeuttien haasteena on käytettävissä olevan näytön käyttäminen kohtuullisten päätösten tekemisessä kliinisistä käytännöistä. On hämmentävää, että ensimmäisessä satunnaistetussa kliinisessä tutkimuksessa, joka koski selkäydinvammaisten potilaiden venyttelyä, ei havaittu mitään kliinisesti merkittävää vaikutusta, vaikka päivittäisiä venytyksiä sovellettiin huomattavasti enemmän kuin kliinisessä käytännössä tyypillisesti käytetään (eli vaikka venytyksiä sovellettiin 30 minuuttia päivässä). Venyttelyn käyttöä tukevat perustelut ovat kuitenkin vahvat. Ottaen huomioon kontraktuurien vakavat seuraukset emme suosittele, että terapeutit lopettaisivat venyttelyn yhden negatiivisen satunnaistetun tutkimuksen perusteella. Sen sijaan on luultavasti asianmukaista, että terapeutit jatkavat venytysten antamista selkäydinvammaisille potilaille ainakin siihen asti, kunnes uudet satunnaistetut tutkimukset osoittavat muuta. Sillä välin voi olla järkevää tehdä venytyksiä niin kauan kuin se on käytännössä mahdollista (eli vähintään 20 minuuttia ja ehkä jopa 12 tuntia päivässä), jotta terapeuttisesti hyödyllisen vaikutuksen saavuttamisen todennäköisyys olisi mahdollisimman suuri.

Jos venytyksiä aiotaan tehdä enemmän kuin muutaman minuutin päivässä, terapeuttien on siirryttävä pois työläästä perinteestä, jossa venytyksiä tehdään käsin käsin. Sen sijaan raajat olisi asetettava niin, että riskialttiit pehmytkudokset ovat venytetyissä asennoissa, ja mahdollisuuksien mukaan asento-ohjelmat olisi sisällytettävä potilaiden kuntoutusohjelmiin ja jokapäiväiseen elämään. Tähän tarkoitukseen tarvitaan usein vain suhteellisen yksinkertaisia laitteita. Esimerkiksi sänkyyn sidottujen potilaiden hamstring-lihaksia voidaan helposti venyttää pitkäkestoisesti sänkyyn kiinnitetyn lastan ja hihnapyörälaitteen avulla (kuva 1). Käden ekstrinsisiä sormien taivuttajalihaksia voidaan venyttää yksinkertaisella puisella laitteella (kuva 2), ja istuvien neliraajahalvaantuneiden olkapään ojentajalihaksia voidaan venyttää asettamalla kädet korkealle pöydälle (kuva 3). Käsinivelet ovat myös tehokas tapa asettaa pehmytkudokset pidentyneisiin asentoihin. Lasta, joka immobilisoi MCP-nivelet fleksiossa ja IP-nivelet ekstensiossa, voi auttaa ehkäisemään MCP-nivelten hyperextensiota ja IP-nivelten fleksiokontraktuuria49 (molemmat ovat yleisiä tetraplegikoilla, joilla on C5:ssä tai sen yläpuolella oleva vaurio, erityisesti jos esiintyy myös turvotusta). Terapeutit ja hoitajat voivat helposti ylläpitää ja antaa venytyksiä millä tahansa näistä tavoista. On tietenkin huolehdittava siitä, että yhden pehmytkudosryhmän kontraktuurien ehkäisemiseksi aloitetut strategiat eivät edistä kontraktuurien syntymistä antagonistisessa pehmytkudosryhmässä.

Menetelmä, jolla koipi- ja reisilihakset voidaan asettaa venytettyyn asentoon vuoteeseen sidotuilla potilailla. Käsi ja kyynärvarsi kiinnitetään yksinkertaiseen puiseen laitteeseen, joka niveltyy ranteesta. Venytys kohdistetaan sormen ekstrinsisiin fleksorilihaksiin asettamalla ranne ojennukseen samalla, kun metakarpophalangeaali- ja interfalangeaalinivelet pidetään ojennuksessa. Tämäntyyppinen venytys voi olla aiheellinen epätäydellisille neliraajahalvaantuneille, joilla sormien taivuttajalihakset ovat tahdonalaisesti hallinnassa mutta sormien ojentajalihakset halvaantuneet, tai C5- ja sitä vanhemmille neliraajahalvaantuneille. Tämäntyyppinen venytys ei ole tarkoituksenmukainen, jos yritetään edistää tenodesikouristusta

Menetelmä, jolla olkapään ojentajalihaksille voidaan antaa pitkittynyt venytys. Käsi asetetaan korkealle pöydälle siten, että olkapää on fleksiossa

Kontraktuurien ehkäiseminen ja ennakointi

Yleisesti uskotaan, että kontraktuurat voidaan helpommin ehkäistä kuin hoitaa ja että pehmytkudosten venyvyyden ylläpitämiseen tarvitaan vähemmän venytystä kuin sen lisäämiseen. Vaikka näiden uskomusten paikkansapitävyyttä ei ole vielä todistettu, terapeuttien on hyvä keskittää ponnistelunsa kontraktuurien ehkäisyyn. Esimerkiksi kyynärvarren supinaatiokontraktuuria (yleinen kontraktuuri tetraplegikoilla, joilla on C5-vaurio) voidaan ehkäistä varmistamalla, että potilaat istuvat päivittäin yhtä kauan kyynärvarret pronaatiossa ja supinaatiossa. Pyörätuolien käsinojiin saatetaan joutua tekemään pieniä muutoksia, mutta muuten tämä on suhteellisen yksinkertainen asentoprotokolla. Sitä vastoin kun supinaatiokontraktuura on syntynyt, kyynärvarren tehokas venyttäminen on vaikeaa, ja usein tarvitaan hankalia lastoja.50 Samoin lonkan ja olkapään adduktorikontraktuurat voidaan ehkäistä vuoteeseen sidotuilla potilailla yksinkertaisesti sijoittamalla potilaat ainakin osan päivästä siten, että hartiat2 ja jalat ovat abduktoituneina eikä adduktoituneina.

Tekijät, jotka altistavat potilaat kontraktuurille

Kontraktuurien ehkäisemisen taito perustuu suurelta osin kontraktuurien täsmälliseen ennakoimiseen.51 Riskialttiita pehmytkudoksille ovat pehmytkudokset, joita pidetään tavanomaisesti lyhennetyissä asennoissa. Onneksi on mahdollista ennustaa pehmytkudokset, joita todennäköisesti pidetään lyhyissä asennoissa, tarkastelemalla sellaisia tekijöitä kuin innervaatiomalli, kipu, turvotus, riippumattomuus eri päivittäisissä toiminnoissa ja asento, jossa potilas viettää suurimman osan päivästä (eli sängyssä tai pyörätuolissa; ks. taulukko 1). Esimerkiksi potilaat, joilla on täydellinen C5- ja C6-tetraplegia, ovat alttiita kyynärpään fleksiokontraktuurille. Näillä potilailla on tricepsilihasten mutta ei hauislihasten halvaus. Tämän vuoksi heillä on taipumus istua ja maata kyynärpäät taivutettuina. Ongelma on erityisen ilmeinen potilailla, joita hoidetaan makuuasennossa pitkiä aikoja. Tästä asennosta potilaiden, joilla on tricepsilihasten halvaus, on vaikea ojentaa passiivisesti kyynärpäätä, kun ne on kerran taivutettu.

Kipu lisää kontraktuurien syntyyn liittyvää alttiutta, koska se lisää taipumusta supistaa ei-halvaantuneita lihaksia, mikä puolestaan lisää pehmytkudoksien kestoaikaa, jonka ne viettävät lyhentyneissä asentoihin. Itsenäisyys päivittäisissä elintoiminnoissa auttaa myös ennustamaan alttiutta tietyntyyppisille kontraktuureille. Esimerkiksi C6-tetraplegikot, jotka siirtyvät itsenäisesti päivän mittaan, ojentavat kyynärpäitään passiivisesti kantaessaan painoa yläraajoillaan6,7,8 , ja siksi heille kehittyy harvemmin kyynärpään fleksiokontraktuuria kuin riippuvaisemmille C5- tai C6-tetraplegikoille.

Spastisuuden malli ja laajuus vaikuttavat myös kontraktuuraalttiuteen.18 Tämä ei johdu ainoastaan siitä, että spastisuus vaikuttaa suoraan lihasten venyvyyteen (eli edistää neuraalisesti välitettyjä kontraktuureja, kuten edellä on käsitelty), vaan myös siitä, että spastisuus lisää aikaa, jonka lihakset ja niitä ympäröivät pehmytkudokset viettävät lyhentyneessä asennossa.13,16,52,53 Esimerkiksi kyynärpään koukistajalihasten jatkuva spastisuus voi lisätä aikaa, jonka kyynärpää pysyy koukistuneessa asennossa, ja siten käynnistää kyynärpään koukistajalihaksia ympäröivien pehmytkudosten rakenteelliset mukautukset. Samoin kuin spastisuus voi epäsuorasti edistää kontraktuuraa, se voi myös estää sitä. Potilaat, jotka ovat muutoin alttiita kyynärpään fleksiokontraktuurille, voivat hyötyä kyynärpään säännöllisestä ja voimakkaasta ojentajalihasten spastisuudesta (tämä spastisuusmalli on yleisempi C5- kuin C6-tetraplegikoilla), koska spastisuus voi minimoida kyynärpään taivutusasennossa vietetyn ajan.

Kontraktuurien seuraukset selkäydinvammaisille henkilöille

Pehmytkudosten lievän venyvyyden menetyksen seuraukset vaihtelevat motorisen toimintakyvyn tason mukaan (ks. taulukko 1). Vaikka useimmat kontraktuurat ovatkin ei-toivottuja, joidenkin ehkäisy on tärkeämpää kuin toisten. Kyynärpään kyynärpään taivutuskohdan pehmytkudosten lievällä venyvyyden heikkenemisellä on vain vähän toiminnallisia vaikutuksia C5-tetraplegikoille, jotka eivät pysty kantamaan painoa yläraajojen kautta. Sama menetys voi kuitenkin estää C6-tetraplegikoita saavuttamasta itsenäisyyttä siirtojen avulla.6,7,8 Samoin nilkan plantaarisen puolen pehmytkudosten (esim. soleus-lihaksen) lievällä venyvyyden menetyksellä ei ole juurikaan toiminnallisia vaikutuksia korkean tason pyörätuolista riippuvaiselle tetraplegikolle, mutta sillä on huomattavia vaikutuksia kävelevälle matalan tason halvaantuneelle. On selvää, että on keskityttävä estämään venyvyyden heikkeneminen silloin, kun se aiheuttaa merkittäviä toiminnallisia rajoituksia.

Ylimääräinen kudosten venyvyys voi haitata toimintaa

Joskus liiallinen venyvyys on yhtä epätoivottavaa kuin rajoitettu venyvyys, ja se voi estää potilasta suoriutumasta tärkeistä toiminnallisista tehtävistä. Liiallinen venyvyys reisilihaksissa voi estää C6-tetraplegiaa sairastavia henkilöitä istumasta tukematta sängyllä polvet ojennettuina37 , mikä on tärkeä taito itsenäisen pukeutumisen ja siirtämisen kannalta. Jos reisilihakset eivät ole liian pitkät, reisilihasten passiivinen pituus estää potilasta putoamasta eteenpäin lonkan täydelliseen fleksioon37 (kuva 4a). Hamstring-lihakset eivät kuitenkaan voi estää vartalon putoamista eteenpäin, jos ne ovat liian venyviä (kuva 4c). Näin ollen potilaat, joilla on liian venyvät reisilihakset, ovat epäedullisessa asemassa, koska heidän on tukeuduttava yläraajoihinsa tukeakseen kehoaan. Toisaalta rajoittunut reisilihasten venyvyys estää potilasta sijoittamasta massakeskipistettä lonkkien etupuolelle, jolloin vartalo kaatuu taaksepäin (kuva 4b). Ainakin tässä tapauksessa riittävän ja liiallisen venyvyyden välillä on hieno raja, ja jotkut potilaat saattavat hyötyä strategioista, jotka pikemminkin edistävät kuin estävät venyvyyden heikkenemistä.

Kinkkusiivekkeen venyvyyden vaikutus C6-luokassaan neliraajahalvaantuneisiin potilaisiin, jotka kykenevät istumaan siten, että he istuvat lantio on koukistettuna ja polvet ojennettuina. Jos hamstring-lihasten venyvyys on optimaalinen (a), ne rajoittavat passiivisesti lonkan fleksiota polven pysyessä ojennuksessa. Jos vartalon, pään ja käsien massakeskipiste on lonkkien etupuolella, potilas pystyy istumaan ilman tukea ja voi käyttää yläraajoja tarkoituksenmukaisiin tehtäviin, kuten pukeutumiseen. Jos reisilihasten venyvyys on rajoitettu (b), reisilihasten kireys estää passiivisesti lonkan fleksion, eikä potilas pysty asettamaan massakeskipistettä lonkkanivelen etupuolelle. Näin ollen potilaalla on taipumus kaatua taaksepäin ja hänen on käytettävä yläraajojaan vartalon tukemiseen. Jos koukistajalihakset ovat liiallisesti venyviä (c), ne eivät tarjoa vastusta lonkan fleksiolle, ja potilas kaatuu eteenpäin (pää putoaa polvien väliin). Tässä tilanteessa potilas on riippuvainen yläraajoista vartalon tukemisessa

Kudosten rajallinen venyvyys auttaa joskus toimintakykyä

Yksittäistapauksissa kontraktuurat voivat auttaa toiminnallista liikettä. C6- ja C7-tetraplegikoilla tehokas passiivinen tenodesiksen ote riippuu flexor pollicis longus -lihaksen ja ekstrinsisten sormien taivuttajalihasten kontraktuurista.54,55,56,57,58 Näiden lihasten kontraktuurat varmistavat, että ranteen aktiivinen ojennus vetää sormet ja peukalon passiivisesti fleksioon. Näin esineitä voidaan pitää passiivisesti peukalon ja etusormen välissä tai kämmenellä. Terapeuttien haasteena on käynnistää sopivia interventioita, jotka edistävät ekstrinsisten sormien ja peukalon fleksiolihasten venyvyyden häviämistä ja samalla välttävät kontraktuurat käden nivelissä.54