Método para medir el tono del músculo axial y proximal

Published 12/14/2011
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Medicine
 

Summary

Hemos desarrollado un dispositivo (Twister) para estudiar la regulación de la actividad tónica muscular postural durante el mantenimiento activo. Twister medidas de resistencia a la torsión y la respuesta muscular en los sujetos de pie durante la torsión del eje del cuerpo. El dispositivo puede configurarse de manera flexible para estudiar diversos aspectos del control tónico en el cuello, tronco y / o las caderas.

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Gurfinkel, V. S., Cacciatore, T. W., Cordo, P. J., Horak, F. B. Method to Measure Tone of Axial and Proximal Muscle. J. Vis. Exp. (58), e3677, doi:10.3791/3677 (2011).

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Abstract

El control de la actividad muscular tónica sigue siendo poco conocida. Mientras que el tono anormal es comúnmente evaluados clínicamente mediante la medición de la resistencia pasiva de los miembros se relajaron 1, no se dispone de sistemas para estudiar el control muscular tónica en un estado natural, activa de apoyo a la antigravedad. Hemos desarrollado un dispositivo (Twister) para estudiar la regulación tónica de los músculos axiales y proximales en activo de mantenimiento postural (es decir, el tono postural). Twister gira regiones axiales del cuerpo respecto al otro alrededor del eje vertical en la posición, así como para torcer la región del cuello, el tronco o la cadera. Esta torsión impone cambios en la longitud axial en los músculos sin necesidad de cambiar la relación del cuerpo con la gravedad. Debido a Twister no ofrece soporte postural, el tono debe ser regulada para contrarrestar pares gravitacionales. Podemos cuantificar esta regulación tónico por el par de inquietos a la torsión, lo que refleja el estado de todos los músculos sometidos a cambios en la longitud, así como por electromiografía delos músculos correspondientes. Porque el tono se caracteriza por la larga duración la actividad muscular de bajo nivel, el control tónico es estudiado con movimientos lentos que producen "tónica" los cambios en la longitud muscular, sin despertar rápido "fásico" las respuestas. Twister se puede reconfigurar para estudiar diversos aspectos del tono muscular, como por ejemplo, la co-contracción de modulación tónico para los cambios posturales, las interacciones tónica en todos los segmentos del cuerpo, así como los umbrales de la percepción para reducir la rotación axial. Twister también se puede utilizar para proporcionar una medición cuantitativa de los efectos de la enfermedad en el tono postural axial y proximal y evaluar la eficacia de la intervención.

Protocol

Discussion

Es nuestra opinión que Twister se puede utilizar preguntas frente a muchos en el control tónico. Hasta la fecha, Twister ha dado lugar a siete publicaciones 6-11,14. Probablemente la característica más importante de Twister es que proporciona una medida integrada, cinética de tono. Esta medida del par de tono no es proporcionada por la dinámica de cinemática, inversa o métodos electromiográficos, y es necesario responder a muchas preguntas sobre el tono. Además, Twister es único en no interferir considerablemente con la antigravedad o el comportamiento natural de la postura, y proporciona un tónico, en lugar de una perturbación fásica.

Un uso potencial de tornado es la cuantificación de los efectos tónicos de la enfermedad en el tono postural. Mientras que la rigidez intrínseca y el reflejo ha sido bien estudiado por muchos trastornos neurológicos y músculo-esquelético con perturbaciones rápido, no el efecto cuantitativo de muchas enfermedades en el tono postural bien caracterizados. En particular, Twister puede ser used para cuantificar los efectos de trastornos como la rigidez de 7,10,14, hipotonía, distonía, y dolor de espalda y cuello sobre la magnitud, distribución y la simetría del tono postural a lo largo del eje del cuerpo. También puede ser usado para medir la cinestesia axial, por ejemplo, la percepción de la rotación del cuerpo sobre la base de propioceptores musculares y el 11 de simetría perceptuomotor, por ejemplo, la representación de recto durante torsión axial 14. Por último, Twister se puede utilizar para estudiar el efecto de la intervención sobre estas medidas en el tono postural axial 8.

Estimamos que el costo de contratar a una empresa de ingeniería para la fabricación de Twister es de aproximadamente 30.000 dólares EE.UU.. Este dispositivo es probable se pueden fabricar en casa por una fracción de este costo, ya que el precio de las materias primas es bajo, pero significativo de fabricación se requiere. A lo largo de su uso, Twister ha evolucionado considerablemente y lo sigue haciendo. Hay muchas preguntas básicas que se pueden abordar con Twister. Esperamos que estainforme ayudará a los investigadores a otros a construir dispositivos de torsión o de otra manera estimular la investigación en esta área fundamental pero mal entendido.

Disclosures

Los autores no tienen nada que revelar.

Acknowledgements

Nos gustaría dar las gracias a Eugene Gurfinkel y Chapman Marcos por su participación en el diseño y la fabricación de Twister. El desarrollo de Twister fue financiado por los Institutos Nacionales de Salud subvenciones R01 AR-31017 de P. Gurfinkel y Cordo V. y F32 HD-008520 de T. Cacciatore. T. Cacciatore también desea agradecer el Medical Research Council, del Reino Unido para apoyar a escribir este manuscrito.

References

  1. Foster, M. A Text Book of Physiology. The Central Nervous System. Vol. III, 6th edn, (1892).
  2. Zatsiorsky, V. M. Kinetics of human motion. Human Kinetics. (2002).
  3. Kumar, S. Ergonomics and biology of spinal rotation. Ergonomics. 47, 370-415 (2004).
  4. Kumar, S., Panjabi, M. M. Vivo axial rotations and neutral zones of the thoracolumbar spine. Journal of spinal. 8, 253-263 (1995).
  5. Lamoth, C. J. Pelvis-thorax coordination in the transverse plane during walking in persons with nonspecific low back. Spine. 27, E92-E99 (2002).
  6. Gurfinkel, V. Postural muscle tone in the body axis of healthy humans. Journal of Neurophysiology. 96, 2678-2687 (2006).
  7. Wright, W. G., Gurfinkel, V. S., Nutt, J., Horak, F. B., Cordo, P. J. Axial hypertonicity in Parkinson's disease: direct measurements of trunk and hip torque. Exp. Neurol. 208, 38-46 (2007).
  8. Cacciatore, T. W., Gurfinkel, V. S., Horak, F. B., Cordo, P. J., Ames, K. E. Increased dynamic regulation of postural tone through Alexander Technique training. Human movement science. 30, 74-89 (2011).
  9. Franzen, E., Gurfinkel, V. S., Wright, W. G., Cordo, P. J., Horak, F. B. Haptic touch reduces sway by increasing axial tone. Neuroscience. 174, 216-223 (2011).
  10. Franzen, E. Reduced performance in balance, walking and turning tasks is associated with increased neck tone in Parkinson's disease. Exp. Neurol. 219, 430-438 (2009).
  11. Wright, W. G. Axial kinesthesia is impaired in Parkinson's disease: Effects of levodopa. Exp. Neurol. (2010).
  12. Sinkjaer, T., Toft, E., Andreassen, S., Hornemann, B. Muscle stiffness in human ankle dorsiflexors: intrinsic and reflex components. J Neurophysiol. 60, 1110-1121 (1988).
  13. Sherrington, C. On plastic tonus and proprioceptive reflexes. Quart. J. Exper. Physiol. 2, 109-156 (1909).
  14. Wright, W. G., Gurfinkel, V., King, L., Horak, F. Parkinson's disease shows perceptuomotor asymmetry unrelated to motor symptoms. Neurosci. Lett. 417, 10-15 (2007).

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