Download as PDF, PPTX
More Related Content
Similar to Understanding Basic Concept of Muscle Tone & Functional.pdf
Understanding Basic Concept of Muscle Tone & Functional.pdf
- 1. Understanding Basic Conceptof Muscle Tone & Functional Recovery In Post Stroke Aditya Johan Romadhon, SST.FT, M.Fis
- 2. Pendahuluan Otot skeletal padaumumnya melakukan kontraksi volunteer Dalam keadaan rileks, otot tetap kontraksi mempertahankan ketegangan (muscle tone) Tonus otot merupakan ketegangan otot dalam keadaan rileks atau tahanan yang dirasakan saat melakukan pemeriksaan gerak pasif Dihasilkan dari aktivitas neural mengikuti hirarki motor kontrol Cortex, Basal ganglia, Cerebellum, Brainstem reticular system, Spinal cord dan Muscle spindle
- 4. Aktivitas Neural Tonus ototterjaga disebabkan oleh aktivasi saraf gamma motor Aktivasi gamma motor menyebabkan terulurnya muscle spindle (intrafusal) Muscle spindle yang terulur menyebabkan terstimulasinya saraf afferent 1a Stimulasi saraf afferent 1a pada tingkat spinal meng eksitasi alfa motor Eksitasi alfa motor menyebabkan kontraksi otot (ekstrafusal) Aktivasi gamma motor dipengaruhi oleh sistem supraspinal (brainstem reticular system)
- 5. Aktivitas Non Neural Tonusotot dihasilkan dari aktivitas neural (active properties) & tonus otot juga dihasilkan dari komponen viskoelastis (passive properties) Cycling cross-bridges, independent of electrical activity cannot be detected by EMG Thixotropic behavior, perubahan viskositas cairan otot, semakin otot aktif kontraksi, semakin menurunkan viskositas otot
- 6. Regulasi tonus Tonus ototdiatur pada tingkat spinal dan supraspinal Pada tingkat spinal tonus otot diatur melalui sensory feedback, seperti perubahan panjang otot (length) dan ketegangan otot (tension) Muscle spindle respon terhadap perbahan panjang otot (stretch reflex) Dynamic stretch reflex & Static stretch reflex
- 7. Pada tingkat supraspinaltonus otot diatur oleh 2 traktus descending inhibitory dan 2 traktus descending facilitatory Inhibitory tract : Corticospinal, Corticoreticular (premotor) & Dorsal Reticulospinal (pars Medullary) Facilitatory tract : Vestibulospinal & Medial Reticulospinal (pars Pons)
- 8. Gangguan regulasi tonustingkat supraspinal Hilangnya inhibisi supraspinal Meningkatnya aktivitas traktus descending facilitatory (Medial RST & VST) Meningkatkan arkus refleks spinal Hipertonus, hyperefleks, spastisitas
- 9. Positive & NegativeSign UMN Syndrome Meningkatnya aktivitas medial reticulospinal & vestibulospinal akibat tidak adanya inhibisi supraspinal Positive sign UMN syndromes Terganggunya traktus corticospinal Negative sign UMN syndromes
- 10. Traktus/Jaras Cortex cerebral kespinal cord (corticospinal), brainstem ke spinal (rubrospinal, tectospinal, reticulospinal, vestibulospinal dll) Atas ke bawah (descending) (cortex cerebrum & brainstem ke spinal) : output motoris Spinal cord ke cerebellum (spinocerebellar), spinal cord ke brainstem (spinoreticular), spinal cord ke thalamus (spinothalamic) dll Bawah ke atas (ascending) : input sensoris Istilah traktus/jaras (tract/projection fiber) merupakan perjalanan saraf dari bawah ke atas dan dari atas ke bawah
- 11. Traktus Pyramidal &Extrapyramidal Traktus descending (output motor) terbagi menjadi 2 Traktus descending yang berasal dari sel motorik di korteks cerebrum PYRAMIDAL Traktus descending yang berasal dari sel motorik di brainstem EXTRAPYRAMIDAL
- 12. Lateral & MedialUpper Motor Neuron Lateral corticospinal, rubrospinal, beberapa corticobulbar/nuclear Inervasi otot bagian distal Sebagian besar langsung menuju sel saraf motorik Berakhir pada sel saraf motorik di bagian lateral gray mater Berada pada lateral funiculus Lateral UMN Anterior corticospinal, reticulospinal, vestibulospinal, tectospinal Keseimbangan, postur, integrasi gerak mata, vestibular Inervasi otot axial dan proksimal Sebagian besar melewati beberapa sinap Berakhir pada sel motoric di bagian medial grey mater Berada pada medial funiculus Medial UMN
- 13. Lateral & MedialUpper Motor Neuron
- 14. Corticospinal Sebagian besar 40%inti sel saraf motorik pada area primary cortex, selebihnya menyebar pada area supplementary motor, premotor, somatosensory & cingulate gyrus Sebagian besar hampir 95% serabut saraf yang terjulur dari cortex cerebral menuju spinal menyilang kontralateral pada level bawah medulla oblongata (lateral corticospinal) Inervasi otot distal, gerakan terampil (fine motor) Sebagian kecil tidak menyilang/ ipsilateral (anterior/ventral corticospinal) Inervasi otot axial & postur, koreksi posture
- 15. Lateral & AnteriorCorticospinal Lateral CST inervasi otot distal tubuh (kontralateral) & Anterior CST inervasi otot axial tubuh (bilateral)
- 16. Degree of corticospinaltract damage correlates with motor function after stroke Didapatkan bukti ada korelasi yang kuat antara Difussion Tensor Tractography dengan National Institute of Health Stroke Scale (NIHSS) & Upper Extremity Fugl Myer terhadap derajat kerusakan traktus corticospinal Rerata skor NIHSS fase akut (3-7 hari):10.7 (±5.5), fase sub akut (30 hari): 6.1 (±5.7), fase kronis (90 hari) : 4.8 (±4.6) Rerata skor UEFM fase akut : 25 (±22), fase sub akut : 39 (±24) dan fase kronis : 45 (±23) Nilai korelasi positif Fiber number (FNr) & UEFM : akut (r = 0.50, p= 0.032, n= 18), subakut (r = 0.57, p= 0.007,n= 21), kronik (r = 0.67, p= 0.0008, n= 21) Nilai korelasi negatif FNr & NIHSS : akut (r = -0.48, p= 0.043, n= 18), subakut (r = -0.58, p= 0.006, n= 21), and kronik (r = -0.75, p = 0.0001, n= 21) Demonstration of the affected and unaffected corticospinal tracts from a 67-year-old man with a left hemispheric infarct in the distribution of the middle cerebral artery, at the subacute phase (30 days after onset) doi: 10.1002/acn3.132
- 17. Reticulospinal & Vestibulospinal Reticulospinalterbagi pada tingkat pons (medial) & medulla oblongata (dorsal) Medial reticulospinal (pons) & vestibulospinal melakukan eksitasi otot antigravity & postur Dorsal reticulospinal (medulla) melakukan inhibisi otot antigravity & postur Reticulospinal mendapat input dari proyeksi otak kecil (cerebellum) > spinocerebellar > sensoris 1a&1b (proprioceptive) Vestibulospinal mendapat input dari proyeksi otak kecil (cerebellum) > sensoris vestibular
- 19. Corticoreticular Corticoreticular berasal daribeberapa area korteks cerebrum, namun yang utama pada premotor cortex Corticoreticular mempengaruhi kesesuaian tonus otot proksimal (30-40%), kesesuaian tonus otot axial untuk stabilitas postural dan gait/lokomosi Corticoreticular menginformasikan kebutuhan tonus dari premotor cortex dengan cara memfasilitasi dorsal reticulospinal (pons) Gangguan fasilitasi dorsal reticulospinal menyebabkan peningkatan arkus refleks spinal Gangguan peningkatan tonus pada otot proksimal dan otot axial doi: 10.3389/fneur.2019.01188
- 20. Corticoreticular Pathway inPost-Stroke Spasticity: A Diffusion Tensor Imaging Study 70 subjek pasien ischemic stroke, kelompok kontrol n= 41, MAS = 0 (100%), kelompok spastis n= 29, MAS = 1 (34.5%), 1+ (41.4%), 2 (17.2%), 3 (6.9%) Didapatkan bukti tidak seimbangnya reticulospinal akibat kerusakan corticoreticular berkaitan erat dengan spastisitas Tract Based Spatial Statistic (TBSS) menunjukkan adanya penurunan signifikan Fractional Anisotropy pada kelompok spastisitas dibanding dengan kelompok kontrol There was a significant decrease in fractional anisotropy values in the ipsilesional brain stem in the spasticity group, compared with the control group in both lesions (p < 0.05) J. Pers. Med. 2021, 11, 1151. https://doi.org/10.3390/jpm11111151
- 21. Functional Role ofthe Corticoreticular Pathway in Chronic Stroke Patients 54 pasien stroke, usia 30-75 tahun, >3 bulan paska stroke Subgroup A (Functional Ambulatory Classification < 3) Subgroup B (Functional Ambulatory Classification >3) https://doi.org/10.1161/STROKEAHA.111.000269
- 22. Spastisitas Spastisitas terbagi menjadi2, spastisitas akibat neural reflex & spastisitas akibat non neural reflex (kontraktur) Bukti dari beberapa penelitian menjelaskan spastisitas pada stroke diakibatkan oleh gangguan pada tingkat supraspinal Meningkatnya tahanan secara signifikan saat dilakukan gerakan pasif Merupakan salah satu gejala upper motor neuron syndrome (i.e stroke) yang mempunyai karakteristik velocity-dependent Hipereksitasi otot sehingga menyebabkan peningkatan arkus refleks spinal (stretch reflex) Gangguan sensori motor kontrol disebabkan adanya gangguan sistem saraf pusat yang ditunjukkan dengan aktivitas kontraksi otot secara involunter doi: 10.1016/S1047-9651(03)00093-7
- 23. Mekanisme Spastisitas NeuralReflex Terjaganya keseimbangan extrapyramidal dalam melakukan inhibisi (dorsal RST) & eksitasi (medial RST & VST) pada tingkat supraspinal Arkus refleks spinal normal (tonic & phasic stretch reflex) Tidak seimbangnya inhibisi & eksitasi menyebabkan peningkatan arkus refleks spinal Hipertonia, hyperreflex, spastisitas Tidak adanya eksitasi corticoreticular terhadap dorsal RST menyebabkan disinhibisi medial RST & VST Dominan eksitasi medial RST & VST tanpa inhibisi dari dorsal RST menyebabkan peningkatan refleks spinal, hypertonia, spastisitas Supraspinal memiliki peranan penting dalam melakukan kontrol arkus refleks spinal Normal = (+),(+),(-) = (+) Hipertonia = (+),(+),… = (++)
- 24. Refleks Spinal Inverse stretchreflex Crossed-extensor reflex Nociceptive reflex (flexor & extensor spasm)/withdrawal Cutaneous reflex (babinski) Phasic stretch reflex : aktivitas neural dalam melakukan konsentrik otot akibat penguluran tiba-tiba (deep tendon reflex patella) Tonic stretch reflex : aktivitas neural dalam menjaga ketegangan tonus otot pada saat diam Stretch reflex (myotatic) merupakan peran dari proprioceptive Refleks spinal merupakan feedback dari serabut saraf sensoris perifer
- 25. Stretch Reflex Stretch reflex(myotatic reflex) merupakan respon fisiologis kontraksi otot saat dilakukan penguluran otot Terulurnya otot akan diikuti dengan terulurnya muscle spindle disertai stimulasi serabut saraf sensoris 1a Pada tingkat spinal serabut sensoris 1a bersinap pada serabut saraf motoris alpha motor (monosynaptic) Stimulasi dari serabut saraf sensoris 1a diteruskan menuju serabut saraf motoris alpha motor Sehingga otot akan kontraksi saat dilakukan penguluran, sebaliknya otot antagonis akan rileks (reciprocal inhibition) DOI: 10.4103/0972-2327.199906
- 26. Alpha motor &Gamma motor Serabut otot terdiri dari 2 struktur, serabut otot luar (extrafusal) dan serabut otot dalam (intrafusal) Extrafusal & intrafusal masing-masing memiliki inervasi saraf motoris dan sensoris Extrafusal diinervasi oleh saraf motoris alpha motor & intrafusal diinervasi oleh saraf motoris gamma motor Intrafusal (muscle spindle) diinervasi oleh saraf motoris Ia (static)/II (dynamic), sedangkan extrafusal diinervasi oleh serabut saraf sensoris Ib (golgi tendon) dan nociceptive Alpha motor dominan inervasi oleh corticospinal dan vestibulospinal sedangkan gamma motor dominan inervasi reticulospinal
- 27. Disinhibisi Supraspinal MengakibatkanPeningkatan Arkus Refleks Spinal Menurunnya/hilangnya presynaptic inhibition (disinhibition) mengakibatkan hiperaktivitas gamma motor neuron Hiperaktivitas gamma motor neuron mengakibatkan muscle spindle (intrafusal) terulur dan mengaktivasi serabut saraf sensoris 1a Meningkatnya aktivasi serabut saraf motoris alpha motor Arkus refleks spinal meningkat Hipertonia, hyperreflex, spastisitas https://doi.org/10.1016/j.expneurol.2020.113491
- 28. Spastisitas Non NeuralReflex Spastisitas terbagi menjadi 2 komponen Spastisitas akibat neural reflex/ meningkatnya arkus refleks spinal Spastisitas akibat kontraktur/ non-reflex spasticity Pemeriksaan spastisitas (asworth scale) ataupun penggunaan electromyograph sekalipun tidak mampu membedakan/mengidentifikasi komponen spastisitas tsb Elastosonografi ultrasound sering digunakan untuk memeriksa struktur jaringan otot Perbedaan elastisitas jaringan terlihat dari indikasi warna, warna merah-lebih elastis, warna biru-tidak elastis (stiff tissue)
- 29. Reciprocal Inhibition Spastisitas dapatmempengaruhi kokontraksi otot Kokontraksi merupakan kontraksi otot secara bersamaan antara otot agonis dan antagonis Pada subjek sehat, kontraksi otot agonis akan diiringi oleh reciprocal inhibition otot antagonis Ketika terjadi spastisitas, reciprocal inhibition tidak terjadi sehingga pasien sulit mengkontraksikan ototnya DOI: 10.1093/brain/awh319
- 30.
- 31. Intervensi Fisioterapi Standing Activemovement Passive movement & stretching Positioning Physical Therapy methods/programme doi: 10.1002/14651858.CD009188.pub2
- 32. Tujuan intervensi Meminimalisir perubahan viscoelasticjaringan otot Merubah aktivitas neural yang menyebabkan spastisitas Menjaga kemampuan otot dalam melakukan kontraksi
- 33. Standing Tilt table/standing frame: merubah aktivitas neural penyebab spastisitas dengan cara mengulur otot dalam waktu relatif lama dapat merubah input sensoris (tendon tension-GTO activation) GTO activation menyebabkan inhibisi alfa motor Spastisitas menurun (spinal level)
- 34. Latihan gerak aktif Terganggunyainervasi otot akibat terganggunya traktus lateral corticospinal menyebabkan penurunan aktivasi motor unit, tanda yang ditampilkan kelemahan otot (negative sign UMN) Dalam waktu > 6 bulan, kelemahan otot juga dipengaruhi oleh menurunnya cross-sectional otot dan berkurangnya serabut otot akibat penurunan aktivasi motor unit Diperburuk dengan kondisi “disuse” Latihan gerakan aktif/ kontraksi otot
- 35. Positioning Pengaruh posisi (positioning)terhadap aktivitas stretch reflex Otot dalam posisi terulur (memanjang) cenderung mengaktifkan stretch reflex dibanding otot dalam posisi memendek Prone position : direkomendasikan jika terdapat spastis fleksor hip & lutut, jika memungkinkan posisikan kaki menggantung dipinggir bed (ankle netral position) Side lying : direkomendasikan jika terdapat spastis ekstensor hip & lutut Koreksi posisi ankle dapat menggunakan footboard, bracing atau orthotic https://www.wsh.nhs.uk/CMS-Documents/Patient-leaflets/Physiotherapy/6760-1-Tone-management-advice-positioning-for-spasticity.pdf
- 36. Physiotherapy Programme/methode Respon motorismerupakan jawaban dari input sensoris Jika input sensoris tidak sesuai maka output respon motoris akan terganggu Perbaikan output respon motoris melewati pemberian stimulasi input sensoris yang sesuai Proprioceptive Neuromuscular Fascilitation : penanaman pola gerakan (input sensoris proprioceptive) dengan tujuan memfasilitasi aktivitas neuromuscular (output motoris)
- 37. Transcranial Magnetic Stimulation Repetitivetranscranial magnetic stimulation (rTMS) merupakan non invansive treatment dalam menstimulasi cortex cerebral Frekuensi tinggi rTMS > 5Hz dapat meningkatkan eksitabilitas cortex cerebral & frekuensi rendah 1 Hz mampu meng inhibisi cortex cerebral Inhibisi pada unaffected hemisphere dapat menurunkan transcallosal inhibisi pada affected hemisphere http://dx.doi.org/10.1136/jnnp-2017-317371
- 38. Functional Electrical Stimulation FunctionalElectrical Stimulation dapat meningkatkan aktivitas cortex sensoris cerebral melewati aktivasi input proprioceptive dan meningkatkan suplai darah pada cortex sensoris affected hemisphere
- 39.