בכיכר בכיכר נפגשים נפגשים

MAppScMAppSc , ,ישראל זבולוןישראל זבולון

פיזיותרפיסטפיזיותרפיסט

OUTLINEOUTLINE

TENSEGRITYTENSEGRITYFUNCTIONAL ANATOMYFUNCTIONAL ANATOMYSTABILITYSTABILITYPAINPAIN

THE ELEPHANT AND THE BLIND THE ELEPHANT AND THE BLIND MENMEN

סיפורו של... סיפורו של...

סיפורו של ...סיפורו של ... 0808תאונת טרקטורון אפריל תאונת טרקטורון אפריל''כאב בלתי נסבל מספר שבועותכאב בלתי נסבל מספר שבועותטיפול מאוחר בכאבטיפול מאוחר בכאב 0808פיזיו מאי פיזיו מאי''שיפור תפקודי הדרגתי + שיפור בכאבשיפור תפקודי הדרגתי + שיפור בכאב כאב בטן שמאל וגב תחתון + הקרנה לירך כאב בטן שמאל וגב תחתון + הקרנה לירך 3/123/12לפני לפני

שמאלשמאלבדיקת קולונוסקופיה תקינהבדיקת קולונוסקופיה תקינהפיזיו – ללא כאבי בטן או גבפיזיו – ללא כאבי בטן או גבלפני מספר ימים כאב בכל הצד השמאלי + מגבלהלפני מספר ימים כאב בכל הצד השמאלי + מגבלה

מה בעצם קרה כאן?מה בעצם קרה כאן?הסברים אפשרייםהסברים אפשריים

כאב מתמשך ללא טיפול הולםכאב מתמשך ללא טיפול הולם''NeurosignaturesNeurosignatures’’ יעילות סינפסות יעילות סינפסותשינוי בייצוג קורטיקלישינוי בייצוג קורטיקליקשר בין אזורי הגוףקשר בין אזורי הגוףצורך בייצוב מתמשך בגלל שברצורך בייצוב מתמשך בגלל שברדפוסי תנועה אבנורמלייםדפוסי תנועה אבנורמלייםעייפות ואיסכמיה שריריתעייפות ואיסכמיה שרירית

מבנה ותפקודמבנה ותפקוד

המבנה האוניברסלי של החייםהמבנה האוניברסלי של החיים

ישנם דפוסים אוניברסאליים בכל הקשור ישנם דפוסים אוניברסאליים בכל הקשורלמבנה של חומרים בטבע אשר הנם אופייניים למבנה של חומרים בטבע אשר הנם אופייניים בעולם הדומם, הצומח והחי וביניהם גם הגוף בעולם הדומם, הצומח והחי וביניהם גם הגוף

((Ingber 1993Ingber 1993האנושי )האנושי )

הגיאומטריה של החייםהגיאומטריה של החיים""The book of nature is written in the characters of geometry.“ PlatoThe book of nature is written in the characters of geometry.“ Plato

THE GEODESIC DOME THE GEODESIC DOME (Buckminster Fuller 1895-1983)(Buckminster Fuller 1895-1983)

THE CONCEPT OF THE CONCEPT OF TENSEGRITYTENSEGRITY

TensegrityTensegrity מבנה : מבנה :אשר קיים בו איזון בין אשר קיים בו איזון בין

כוחות מתיחה לכוחות כוחות מתיחה לכוחות דחיסה אשר תורמים דחיסה אשר תורמים ליציבותו. קיים קשר ליציבותו. קיים קשר

פונקציונלי בין כל חלקי פונקציונלי בין כל חלקי IngberIngberהמבנה )המבנה )

19931993((

מבנה ותפקודמבנה ותפקוד

רמת התא רמת התא((IngberIngber 1993, 2008 1993, 2008))

–Tensegrity = “tensional integrityTensegrity = “tensional integrity””

–All cells contain an actino-myosin All cells contain an actino-myosin complexcomplex

–Self-assemblySelf-assembly–Hierarchy of systemsHierarchy of systems

כוחות מכאניים ותגובות ביוכימיותכוחות מכאניים ותגובות ביוכימיותMechanotransductionMechanotransduction

המנגנונים המולקולריים באמצעותם תאים חשים ומגיבים לגירויים מכאניים.המנגנונים המולקולריים באמצעותם תאים חשים ומגיבים לגירויים מכאניים.

–Mechanical forces biochemical reactions

Ingber 2003

TENSEGRITYTENSEGRITYוגוף האדם וגוף האדם

THE BODY AS A TENSEGRITY THE BODY AS A TENSEGRITY STRUCTURESTRUCTURE

The body is a soft tissue entity, with local bony spacers, rather The body is a soft tissue entity, with local bony spacers, rather than a hard tissue entity with soft tissue motor unitsthan a hard tissue entity with soft tissue motor units"". . (Levin 2007)(Levin 2007)

THE SACROILIAC JT. AS AN EVOLVED THE SACROILIAC JT. AS AN EVOLVED COSTO-VERTEBRAL JOINTCOSTO-VERTEBRAL JOINT

Gracovetsky 2007

The spine stops at the acetabulum (Gracotevsky

2007)

THE SPINE AS A TENSEGRITY THE SPINE AS A TENSEGRITY STRUCTURESTRUCTURE

סיכום: סיכום: אשר אשר tensegritytensegrityגוף האדם הנו מבנה גוף האדם הנו מבנה

איזון בין כוחות המתיחה והדחיסה איזון בין כוחות המתיחה והדחיסה הכרחיים ליציבותו ולתפקודוהכרחיים ליציבותו ולתפקודו

כוחות מכאניים כמו אלו המופעלים כוחות מכאניים כמו אלו המופעלים בפיזיותרפיה או בפעילות גופנית בפיזיותרפיה או בפעילות גופנית

גוררים תגובות ביוכימיות ברמת התא גוררים תגובות ביוכימיות ברמת התא אשר אחראים למגוון תהליכים וביניהם אשר אחראים למגוון תהליכים וביניהם

ריפוי ריפוי Ingber 2008, Levin 2007Ingber 2008, Levin 2007

אנטומיה פונקציונליתאנטומיה פונקציונלית

DeRosa & Portfield 2007, Gracovetzky 2007, Vleeming & Stoekhart 2007DeRosa & Portfield 2007, Gracovetzky 2007, Vleeming & Stoekhart 2007

LATISSIMUS DORSI & GLUTEUS LATISSIMUS DORSI & GLUTEUS MAXIMUSMAXIMUS

FORCES GENERATED BY THE ERECTOR FORCES GENERATED BY THE ERECTOR SPINAE AND THE ABDO. MSPINAE AND THE ABDO. M

THE UPPER AND LOWER THE UPPER AND LOWER CONNECTIONSCONNECTIONS

MUSCULAR SLINGS of the MUSCULAR SLINGS of the UPPER LIMB AND PELVISUPPER LIMB AND PELVIS

MUSCULAR SLINGS of the LOWER MUSCULAR SLINGS of the LOWER LIMB, SPINE AND PELVISLIMB, SPINE AND PELVIS

““THE BROADENING EFFECT”THE BROADENING EFFECT”

THE PSOAS MAJORTHE PSOAS MAJORRecent anatomical & biomechanical studiesRecent anatomical & biomechanical studies

SLIDE PSOAS AND THE SLIDE PSOAS AND THE APONEUROSIS OF APONEUROSIS OF ERECTOR SPINAEERECTOR SPINAE

Its length does not change Its length does not change significantlysignificantly

Compression of the SIJCompression of the SIJ Little contribution to spinal Little contribution to spinal

motionmotion Contributes to lumbar Contributes to lumbar

lorsosislorsosis Axial compression of the Axial compression of the

lumbar spinelumbar spine Small contribution to hip Small contribution to hip

flexionflexion Posterior rotation of the Posterior rotation of the

innominateinnominate Is attached to the Is attached to the

diaphragm, TA & pelvic floor diaphragm, TA & pelvic floor through fascial connections through fascial connections – co-contraction for stability– co-contraction for stability

Gibbons 2007

THE ‘SACRAL HUBTHE ‘SACRAL HUB’’

Lat dorsi

Adductor group

Deep muscles

Erector spinae

Fascia latae

Abdominal m.

Hamstrings + calf m.

Glut max

Pec major Pec major + abdo+ abdo..

Cervical spineCervical spineRhomboidsRhomboids

Serratus anteriorSerratus anterior

מסקנות ויישומים קלינייםמסקנות ויישומים קלינייםקיים קשר מבני ותפקודי בין כל אברי הגוףקיים קשר מבני ותפקודי בין כל אברי הגוף הגב התחתון מהווה את מרכז הכובד אליו צריכים הגב התחתון מהווה את מרכז הכובד אליו צריכים

להתנקז כוחות מאוזניםלהתנקז כוחות מאוזנים המגבלות התפקודיות של המטופל והסימפטומים יסייעו המגבלות התפקודיות של המטופל והסימפטומים יסייעו

ב:ב:הגדרת הקשרים הרלוונטיים השונים בין המבניםהגדרת הקשרים הרלוונטיים השונים בין המבנים–הבנת ההשלכות של כאבהבנת ההשלכות של כאב–בבניית מערך בדיקה אשר יבחן כל אחד מהמבנים הללו ואת בבניית מערך בדיקה אשר יבחן כל אחד מהמבנים הללו ואת –

יחסי הגומלין ביניהםיחסי הגומלין ביניהם, הגבלה , הגבלה MTPsMTPs כל אלו בנוסף לבדיקת ליקויים ממוקדים כגון:כל אלו בנוסף לבדיקת ליקויים ממוקדים כגון:–

בתנועה במפרקים וכד'.בתנועה במפרקים וכד'. מטבע דברים אלו, טיפול בכאבי גב תחתון לא יכול מטבע דברים אלו, טיפול בכאבי גב תחתון לא יכול

להיות ממוקד רק לגב התחתוןלהיות ממוקד רק לגב התחתון

THE CORE AND STABILITYTHE CORE AND STABILITY

SPINE STABILITY: AN SPINE STABILITY: AN UNSTABLE DEFINITIONUNSTABLE DEFINITION

STABILITY,CONTROLLED STABILITY,CONTROLLED INSTABILITY & ROBUSTNESSINSTABILITY & ROBUSTNESS

The human body is an unstable structureThe human body is an unstable structure Instability = survival = controlled instabilityInstability = survival = controlled instability The ‘neutral zone’ is an academic conceptThe ‘neutral zone’ is an academic concept No absolute definition of stability in engineeringNo absolute definition of stability in engineering Robustness= the ability of a system to change its Robustness= the ability of a system to change its

stiffness and remain stablestiffness and remain stable The concept of ‘core stability’ emerged from The concept of ‘core stability’ emerged from

studies of studies of staticstatic analysis analysis The standard representation of stability in use in The standard representation of stability in use in

the current literature is valid for homogenous the current literature is valid for homogenous time-invariant materialtime-invariant material

Stability/controlled instability is context-Stability/controlled instability is context-dependentdependent

(Reeves et al 2007, Gracovetsky 2007)(Reeves et al 2007, Gracovetsky 2007)

SPINE STABILITYSPINE STABILITY

Stability and the viscoelastic nature of collagenStability and the viscoelastic nature of collagen Not clear if LBP results from an unstable behaviour Not clear if LBP results from an unstable behaviour

of the spineof the spine Core stability exercises make the system more Core stability exercises make the system more

robust not more stablerobust not more stable Performance = the ability of a system to return to Performance = the ability of a system to return to

the original state in speed and accuracythe original state in speed and accuracy Pre-tensioning prior to a task of trunk muscles allows Pre-tensioning prior to a task of trunk muscles allows

increased vertebral stiffness (tensegrity)increased vertebral stiffness (tensegrity) The spine can maintain stability in different The spine can maintain stability in different

conditions because of the various feedback conditions because of the various feedback pathways pathways

)Reeves et al 2007(

SPINE STABILITYSPINE STABILITY

Stability cannot be achieved due to the viscoelastic Stability cannot be achieved due to the viscoelastic properties of living tissuesproperties of living tissues

Posture is not staticPosture is not static The stability of a viscoelastic system can only be The stability of a viscoelastic system can only be

thought of related positions that are very rapidly thought of related positions that are very rapidly adopted and modified by the CNSadopted and modified by the CNS

Collagen had a time-dependent response to loadingCollagen had a time-dependent response to loading Two time constants – 20 min and 1/3 secTwo time constants – 20 min and 1/3 sec Sleeping and the 20 min time constantSleeping and the 20 min time constant High loading (heavy lifting) and 1/3 sec time High loading (heavy lifting) and 1/3 sec time

constantconstant

THE SPINE AND ITS FEEDBACK THE SPINE AND ITS FEEDBACK CONTROLLERCONTROLLER (Reeves et al 2007)(Reeves et al 2007)

LOW BACK PAIN: POSSIBLE LOW BACK PAIN: POSSIBLE MECHANISMS OF INJURYMECHANISMS OF INJURY

Lack of or reduced passive stiffness Lack of or reduced passive stiffness (impaired feedback control)(impaired feedback control)

Impaired feedback control – prolonged Impaired feedback control – prolonged flexion, whole body vibration, muscle flexion, whole body vibration, muscle wasting, delayed reflex response, wasting, delayed reflex response,

Increase voluntary contraction and muscle Increase voluntary contraction and muscle co-activationco-activation

Fatigue = impairment of proprioception = Fatigue = impairment of proprioception = impaired ability to regulate force = painimpaired ability to regulate force = pain

Accuracy of sensory feedback + precision Accuracy of sensory feedback + precision of muscle control = stabilityof muscle control = stability

Reeves et al 2007

שליטה דינמיתשליטה דינמית

מסקנות ויישומים קלינייםמסקנות ויישומים קליניים

שיקום תחושתי ולמידה מוטוריתשיקום תחושתי ולמידה מוטוריתהה““corecore-”-” אינו דבר קבוע, אלא משתנה אינו דבר קבוע, אלא משתנה

בהתאם לתפקודבהתאם לתפקוד יש חשיבות לאיזון כוחות באזור הגב יש חשיבות לאיזון כוחות באזור הגב

התחתון/סקרוםהתחתון/סקרום תרגילי תרגילי""core stabilitycore stability”” צריכים להיות צריכים להיות

context-dependentcontext-dependentומגוונים ומגוונים גמישות הנה הכרחית כמו שגמישות יתר יכולה גמישות הנה הכרחית כמו שגמישות יתר יכולה

להיות בעייתית בהקשר ליציבותלהיות בעייתית בהקשר ליציבות

PAINPAIN

NEUROMATRIX AND ‘HOMEOSTATIC’ MODELNEUROMATRIX AND ‘HOMEOSTATIC’ MODEL (Craig 2002)(Craig 2002)

THE ‘HOMEOSTATIC’ MODELTHE ‘HOMEOSTATIC’ MODEL Interoception – the sense of the physiological Interoception – the sense of the physiological

condition of the whole bodycondition of the whole body From C and A-delta to lamina 1 From C and A-delta to lamina 1

spinothalamocortical pathway – physiological spinothalamocortical pathway – physiological status from all tissuesstatus from all tissues– PainPain– TemperatureTemperature– Mechanical stressMechanical stress– HypoxiaHypoxia– Immune and hormonal activity etc…Immune and hormonal activity etc…

Projections to autonomic and homeostatic centres Projections to autonomic and homeostatic centres in spinal cord and brainstem (afferent system in spinal cord and brainstem (afferent system autonomic)autonomic)

Thalamocortical representation of the state of the Thalamocortical representation of the state of the body (including pain)body (including pain)Craig 2002

PERIPHERAL SENSITIZATIONPERIPHERAL SENSITIZATION Costigan & Woolf 2000Costigan & Woolf 2000))))

Glia

CENTRAL SENSITIZATIONCENTRAL SENSITIZATION (Costigan and Woolf 2000)(Costigan and Woolf 2000) Glia

כאב ובקרה מוטוריתכאב ובקרה מוטורית ישנו שינוי משמעותי בדפוסי גיוס שרירים לאור איום ישנו שינוי משמעותי בדפוסי גיוס שרירים לאור איום

(.(.perceivedperceivedממשי או איום נתפס )ממשי או איום נתפס ) Pain and motor control 2 dimensions of 1 Pain and motor control 2 dimensions of 1

processprocess NeurosignaturesNeurosignatures Increased synaptic efficacyIncreased synaptic efficacy Virtual bodyVirtual body

– Incongruence between:Incongruence between: The actual and virtual bodyThe actual and virtual body The actual movement and virtual movementThe actual movement and virtual movement

The pain adaptation modelThe pain adaptation model(Moseley 2007, Moseley et al 2004, Hodges et al 2003,)(Moseley 2007, Moseley et al 2004, Hodges et al 2003,)

מסקנות ויישומים קלינייםמסקנות ויישומים קליניים

Core stability exercisesCore stability exercises למעשה למעשה controlled instabilitycontrolled instability = = context-based context-based

and dynamicand dynamicTime constants of collagen= Time constants of collagen=

ergonomicsergonomicsMotor learning and motor control = Motor learning and motor control =

pre-tensioning of the spine + pre-tensioning of the spine + performanceperformance

Improve feedback controlImprove feedback control