Muskelsträckning för behandling och förebyggande av kontrakturer hos personer med ryggmärgsskada

Kontrakturer (minskad rörlighet i lederna) beror på att mjuka vävnader som sträcker sig över lederna förlorar sin töjbarhet, och är en vanlig komplikation till ryggmärgsskada.1,2 En studie visade att ryggmärgsskadade patienter i genomsnitt hade sju kontrakturer (SD=6,2) mellan 6 och 7 veckor efter skadan.1 Kontrakturer är oönskade av många anledningar, men främst för att de förhindrar utförandet av motoriska uppgifter.1,3,4,5 Till exempel gör armbågsböjningskontrakturer det svårt för tetraplegiker med förlamning av tricepsmuskulaturen att bära vikt med hjälp av de övre extremiteterna och därmed uppnå självständighet vid förflyttningar.6,7,8 Kontrakturer skapar också fula deformationer och anses predisponera patienter för spasticitet, tryckområden, sömnstörningar och smärta.1,2,5,8,9,10,11,12

Mekanismer för kontrakturer

Kontrakturer är antingen neuralt eller icke-neuralt medierade.13 Neuralt medierade kontrakturer beror på spasticitet (dvs. ofrivillig reflexkontraktion av muskler)13,14,15,16,17 och är en vanlig följd av skador på övre motoriska neuroner.18 Spasticitet hanteras vanligen med läkemedel.18 Även om vissa tror att stretching också ger en funktionellt viktig och varaktig minskning av spasticiteten, har detta ännu inte verifierats med studier av god kvalitet.

Non-neuralt förmedlade kontrakturer beror på strukturella anpassningar av mjukvävnader (för översikter se Gossman m.fl.,19 Akeson m.fl.,20 och Herbert21,22). Djurstudier23,24,25 visar att sådana förändringar uppstår som svar på långvarig immobilisering, särskilt immobilisering av mjukvävnader i förkortade positioner. Tio dagars immobilisering av kaninanklar i plantarflexerat läge (förkortat läge för plantarflexormusklerna) resulterar i en ca 10-procentig minskning av vilolängden hos soleusmuskel-sena-enheterna25 , vilket är tillräckligt för att åstadkomma en funktionellt signifikant förlust av fotledens rörlighet. Muskelförkortning är förknippad med en minskning av antalet sarkomerer, förändringar i inriktningen av intramuskulära bindvävnader och en minskning av senans vilolängd.23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33,34

Effekter av muskelsträckning

Sträckning har blivit ett allmänt accepterat sätt att behandla och förebygga kontrakturer hos personer med ryggmärgsskador.35,36,37 Till exempel är det numera accepterad praxis på avdelningar för ryggmärgsskador att terapeuterna rutinmässigt ger mellan 2 och 5 minuters stretch per dag till varje större grupp av mjukvävnader, särskilt när patienterna är sängbundna omedelbart efter skadan. Följaktligen är det inte ovanligt att terapeuterna tillbringar mellan 30 och 60 minuter per dag med varje patient för att utföra stretching. Trots den tid, de ansträngningar och de resurser som ägnas åt att ge stretcharter på detta sätt har få rigoröst utformade studier undersökt effektiviteten av denna intervention.38

Användningen av stretcharter för att behandla och förebygga kontrakturer motiveras vanligen av djurstudier23,39 som visar att de skadliga strukturella och morfologiska förändringarna som är förknippade med immobilisering i förkortade positioner kan förebyggas25 eller vändas23 genom långvarig immobilisering i förlängda positioner (dvs. kontinuerlig stretcharter). Kontinuerlig sträckning av detta slag verkar utlösa remodellering av mjuka vävnader. Djurstudier visar att kontinuerlig sträckning kan vända skadliga längdanpassningar i musklerna, men effekten av kortare sträckningsperioder är mindre tydlig. Endast två studier29,40 har undersökt effekterna av korta perioder av daglig sträckning på mjukdelarnas töjbarhet. I dessa studier konstaterades att när musens soleusmuskulatur immobiliserades på korta sträckor kunde skadliga längdanpassningar, t.ex. minskningar av sarkomerantalet och muskelns vilolängd, delvis förhindras genom att avbryta immobiliseringen med så lite som 15 minuters stretching varje dag. Trettio minuters stretch var tillräckligt för att helt förhindra dessa förändringar. Ingen studie har ännu undersökt effekten av mindre än 15 min daglig stretching i en djurmodell, även om stretching av denna längd vanligtvis tillämpas i kliniken.

Ett stort antal studier på människor har undersökt effekterna av stretching på mjukdelars töjbarhet. Majoriteten av dessa studier har dock endast undersökt effekterna av stretch på ledrörlighet och rörelseomfång inom några minuter efter det att stretchinterventionen har upphört. De ökningar av ledrörligheten som observeras strax efter det att stretchningen har upphört beror främst på viskös deformation,41,42,43,44,45,46,47 och behöver inte återspegla de strukturella anpassningar av mjukvävnader som krävs för varaktiga ökningar av töjbarheten.22 Därför kan studier som endast rapporterar mätningar som görs inom några minuter efter det att stretchningen har upphört inte ge belägg för effektiviteten av särskilda typer av muskelsträckningar för behandling och förebyggande av kontrakturer. Endast studier som mäter ledrörligheten många timmar eller dagar efter det att stretchen avlägsnats, när de övergående effekterna av den viskösa deformationen har avtagit, kan användas på ett giltigt sätt för detta ändamål.

Såvitt vi vet har endast en randomiserad studie38 undersökt varaktiga effekter av stretching på kontraktur hos personer med ryggmärgsskada. I denna studie undersöktes effekten av fyra veckors 30 minuters daglig stretching (7,5 N.m.) av fotlederna hos nyligen skadade paraplegiker och tetraplegiker. Fotledsrörligheten mättes 24 timmar och återigen 1 vecka efter avlägsnande av stretch. Trots utmärkt statistisk styrka hittades ingen behandlingseffekt. Författarna spekulerade i att detta kan ha berott på att samåtgärder (t.ex. rutinmässig positionering av fotlederna i 90 grader i rullstolar) var tillräckliga för att vända eller förhindra plantarflexionskontrakturer, och att muskelsträckningen inte gav någon ytterligare fördel. Alternativt kan det ha berott på att stretchprotokollet var av otillräcklig intensitet eller varaktighet. Dessa resultat skiljer sig från resultaten från två väl utformade randomiserade studier på andra populationer, som båda fann en terapeutisk effekt med 4-24 timmars stretching per dag hos huvudskadade4 och äldre sängliggande patienter.48 Resultaten från båda dessa studier kan dock återspegla viskös deformation snarare än varaktiga ökningar av vävnadens töjbarhet. Det är därför uppenbart att det behövs fler randomiserade kliniska studier för att fastställa om stretch är effektivt för behandling och förebyggande av kontrakturer, och i så fall för att klargöra den optimala dosen av stretch.

Kliniska implikationer

Optimalt stretchprotokoll

Utmaningen för terapeuter är att använda den tillgängliga evidensen för att fatta rimliga beslut om klinisk praxis. Det är förvirrande att den första randomiserade kliniska studien om stretching hos ryggmärgsskadade patienter inte fann någon kliniskt värdefull effekt, trots att man tillämpade dagliga stretchningar som var betydligt större än de som vanligtvis används i klinisk praxis (dvs. trots att man tillämpade 30 minuters stretching per dag). Det finns dock starka skäl för att stödja användningen av stretching. Med tanke på de allvarliga konsekvenserna av kontrakturer rekommenderar vi inte att terapeuter avbryter stretching på grundval av en negativ randomiserad studie. I stället är det förmodligen lämpligt att terapeuterna fortsätter att erbjuda stretching till ryggmärgsskadade patienter, åtminstone tills ytterligare randomiserade studier visar något annat. Under tiden kan det vara klokt att tillämpa sträckningar så länge som det är praktiskt möjligt (dvs. minst 20 minuter och kanske så länge som 12 timmar per dag) för att maximera sannolikheten att uppnå en terapeutiskt värdefull effekt.

Om sträckningar ska tillämpas i mer än några minuter per dag måste terapeuterna överge den arbetskrävande traditionen att manuellt tillämpa sträckningar med händerna. Istället bör lemmar positioneras med riskvävnader i utsträckta positioner, och där det är möjligt bör positioneringsprogrammen införlivas i patienternas rehabiliteringsprogram och dagliga liv. Ofta krävs endast relativt enkel utrustning för detta ändamål. Till exempel kan hamstringsmusklerna hos patienter som är sängbundna lätt sträckas under långvariga perioder med hjälp av en skena och en remskiva som är fäst vid sängen (figur 1). Handens extrinsiska fingerböjningsmuskler kan sträckas med en enkel träanordning (figur 2), och axelsträckningsmusklerna hos sittande tetraplegiker kan sträckas genom att placera armarna på höga bord (figur 3). Handskenor är också ett effektivt sätt att placera mjukdelar i förlängda positioner. En skena som immobiliserar metacarpophalangeallederna (MCP) i flexion och interfalangeallederna (IP) i extension kan bidra till att förhindra hyperextension av MCP och flexionskontrakturer av IP49 (som båda är vanliga hos tetraplegiker med lesioner vid eller ovanför C5, särskilt om ödem också förekommer). Sträckningar som tillämpas på något av dessa sätt kan lätt upprätthållas och lätt administreras av terapeuter och vårdare. Naturligtvis måste man se till att strategier som införs för att förhindra kontrakturer i en grupp av mjukvävnader inte främjar kontrakturer i den antagonistiska gruppen av mjukvävnader.

Metod för att placera hamstringsmusklerna i ett utsträckt läge för patienter som är sängbundna. Knäet hålls i extension med en knäextensionsskena medan höften hålls i flexion med slingor och remskivor som fästs ovanför huvudet

Anordning för att ge en långvarig sträckning av de extrinsika fingerböjarmusklerna. Handen och underarmen är fastspända i en enkel träanordning med gångjärn vid handleden. Stretch appliceras på de extrinsiska fingerböjningsmusklerna genom att handleden placeras i extension samtidigt som de metakarpophalangeala och interfalangeala lederna bibehålls i extension. Denna typ av sträckning kan vara indicerad för ofullständiga tetraplegiker med frivillig kontroll av fingerböjningsmusklerna men förlamning av fingersträckningsmusklerna eller för tetraplegiker med C5 eller högre. Denna typ av sträckning är olämplig om man försöker främja ett tenodesisgrepp

Metod för att ge en långvarig sträckning av axelsträckarmusklerna. Armen placeras på ett högt bord med axeln i flexion

Förebyggande och föregripande av kontrakturer

Det är en utbredd uppfattning att kontrakturer lättare kan förebyggas än behandlas och att mindre sträckning krävs för att bibehålla än öka mjukdelars töjbarhet. Även om giltigheten av dessa uppfattningar ännu inte har bevisats, gör terapeuter klokt i att koncentrera sina ansträngningar på att förebygga kontrakturer. Till exempel kan supinationskontrakturer i underarmen (en vanlig kontraktur hos tetraplegiker med C5-skador) förebyggas genom att se till att patienterna tillbringar lika lång tid varje dag sittande med underarmarna pronerade och supinerade. Det kan krävas smärre ändringar av rullstolarnas armstöd, men i övrigt är detta ett relativt enkelt positioneringsprotokoll att genomföra. När supinationskontrakturer väl är etablerade är det däremot svårt att effektivt sträcka ut underarmen, och ofta krävs besvärliga skenor.50 På samma sätt kan adduktorkontrakturer i höft och axel förhindras hos patienter som är sängbundna genom att helt enkelt placera patienterna åtminstone en del av varje dag med axlar2 och ben abducerade snarare än adducerade.

Faktorer som predisponerar patienter för kontrakturer

Skickligheten i att förhindra kontrakturer ligger till stor del i att noggrant förutsäga dem.51 Mjukvävnader som är i riskzonen är de som vanemässigt hålls i förkortade positioner. Lyckligtvis är det möjligt att förutsäga mjukdelar som sannolikt kommer att hållas i korta längder genom att titta på faktorer som innervationsmönster, smärta, ödem, självständighet med olika aktiviteter i det dagliga livet (ADL) och den position som patienten tillbringar större delen av varje dag (dvs. i sängen eller i en rullstol; se tabell 1). Patienter med fullständig C5- och C6-tetraplegi är till exempel känsliga för flexionskontrakturer i armbågen. Dessa patienter har förlamning av tricepsmuskeln men inte av bicepsmuskeln. Följaktligen tenderar de att sitta och ligga med böjda armbågar. Problemet är särskilt tydligt hos patienter som vårdas i ryggläge under långa perioder. Från denna position är det svårt för patienter med förlamning av tricepsmusklerna att passivt sträcka ut armbågarna när de väl är böjda.

Smärta ökar känsligheten för kontrakturer eftersom den ökar tendensen att kontrahera icke-förlamade muskler, vilket i sin tur ökar tiden som mjukvävnader tillbringar i förkortade lägen. Självständighet med aktiviteter i det dagliga livet bidrar också till att förutsäga känslighet för särskilda typer av kontakturer. Till exempel sträcker C6-tetraplegiker som förflyttar sig självständigt under dagen passivt ut sina armbågar samtidigt som de bär vikt genom sina övre extremiteter6,7,8 och är därför mindre benägna att utveckla armbågsflexionskontrakturer än mer beroende C5- eller C6-tetraplegiker.

Mönstret och omfattningen av spasticitet kommer också att påverka känsligheten för kontrakturer.18 Detta beror inte bara på att spasticitet direkt påverkar musklernas sträckbarhet (dvs. bidrar till neuralt förmedlade kontrakturer, som diskuterats ovan) utan också på att spasticitet ökar den tid som muskler och omgivande mjukvävnader tillbringar i förkortade positioner.13,16,52,53 Till exempel kan konstant spasticitet i armbågens böjmuskulatur öka tiden som armbågen förblir i en böjd ställning, och därmed initiera strukturella anpassningar av de mjukvävnader som spänner över böjningsaspekten av armbågen. Men precis som spasticitet indirekt kan bidra till kontrakturer kan den också förhindra dem. Patienter som annars är mottagliga för flexionskontrakturer i armbågen kan gynnas av regelbunden och stark spasticitet i armbågens extensorer (detta spasticitetsmönster är vanligare hos C5- än C6-tetraplegiker), eftersom spasticiteten kan verka för att minimera den tid som armbågen tillbringar i böjt läge.

Konsekvenser av kontrakturer för personer med ryggmärgsskador

Konsekvenserna av små förluster av töjbarhet i mjukvävnader varierar med nivån av motorisk funktion (se tabell 1). Även om de flesta kontrakturer är oönskade är det således viktigare att förebygga vissa än andra. En liten förlust av töjbarhet i de mjuka vävnader som spänner över armbågens flexoraspekt kommer att ha få funktionella konsekvenser för C5-tetraplegiker som inte kan bära vikt genom de övre extremiteterna. Samma förlust kan dock hindra C6-tetraplegiker från att uppnå självständighet med förflyttningar.6,7,8 På samma sätt kommer en liten förlust av töjbarhet i mjukvävnader som sträcker sig över fotledens plana aspekt (t.ex. muskeln soleus) att ha små funktionella konsekvenser för en rullstolsberoende tetraplegiker på hög nivå, men tydliga konsekvenser för en gående paraplegiker på låg nivå. Det är uppenbart att koncentrerade ansträngningar bör riktas mot att förhindra förlust av töjbarhet där en sådan förlust kommer att innebära viktiga funktionella begränsningar.

Överdriven töjbarhet av vävnader kan hindra funktion

Undertiden är överdriven töjbarhet lika oönskad som begränsad töjbarhet och kan hindra patienterna från att utföra viktiga funktionella uppgifter. Överdriven töjbarhet i hamstringsmusklerna kan hindra C6-tetraplegiker från att sitta utan stöd på en säng med utsträckta knän,37 en färdighet som är viktig för oberoende påklädning och förflyttning. Förutsatt att hamstringsmusklerna inte är överdrivet extensiva förhindrar den passiva längden på hamstringsmusklerna att patienten faller framåt i full höftflexion37 (figur 4a). Hamstringsmusklerna kan dock inte förhindra att kroppen faller framåt om de är för utdragbara (figur 4c). Därför missgynnas patienter med överdriven utdragbarhet av hamstringsmusklerna eftersom de måste förlita sig på sina övre extremiteter för att stödja kroppen. Å andra sidan förhindrar en begränsad töjbarhet i hamstringsmusklerna patienten från att placera masscentrumet framför höfterna, vilket gör att kroppen faller bakåt (figur 4b). Åtminstone i det här fallet finns det en hårfin gräns mellan tillräcklig och överdriven töjbarhet, och vissa patienter kan gynnas av strategier som främjar, snarare än förhindrar, förlust av töjbarhet.

Inflytandet av töjbarhet i hamstringssträngarna på C6-tetraplegikers förmåga att sitta med böjda höfter och utsträckta knän. Om hamstringsmusklerna har optimal töjbarhet (a) kommer de passivt att begränsa höftböjningen medan knät bibehålls i extension. Om masscentrumet för bålen, huvudet och armarna ligger framför höfterna kan patienten sitta utan stöd och kan använda de övre extremiteterna för ändamålsenliga uppgifter, t.ex. påklädning. Om hamstringsmusklerna har begränsad töjbarhet (b) kommer spänningen i hamstringsmusklerna att passivt förhindra höftböjning och patienten kommer inte att kunna placera sitt masscentrum framför höftleden. Följaktligen kommer patienten att ha en tendens att falla bakåt och måste använda de övre extremiteterna för att stödja kroppen. Om hamstringsmusklerna är överdrivet extensiva (c) kommer de inte att erbjuda något motstånd mot höftböjning och patienten kommer att falla framåt (huvudet kommer att falla mellan knäna). I detta scenario kommer patienten att vara beroende av sina övre extremiteter för att stödja kroppen

Begränsad vävnadsstretchbarhet hjälper ibland funktionen

Under unika omständigheter kan kontrakturer hjälpa funktionella rörelser. Ett effektivt passivt tenodesisgrepp hos tetraplegiker med C6 och C7 är beroende av kontrakturer i musklerna flexor pollicis longus och extrinsic fingerflexor.54,55,56,57,58 Kontrakturer i dessa muskler säkerställer att aktiv handledssträckning passivt drar fingrarna och tummen i flexion. På så sätt kan föremål passivt hållas mellan tummen och pekfingret eller i handflatan. Utmaningen för terapeuter är att sätta in lämpliga interventioner som främjar förlust av extensibilitet i de extrinsiska finger- och tummeflexormusklerna samtidigt som man undviker kontrakturer i handens leder54

.