45
UNIVERZA V LJUBLJANI FAKULTETA ZA ŠPORT DIPLOMSKO DELO IGOR ŢOLGAR Ljubljana, 2016

DIPLOMSKO DELO - fsp.uni-lj.si · 1.1.3 Možgansko deblo (truncus cerebri) .....10 1.1.4 Hrbtenjača (medulla spinalis )

  • Upload
    lekien

  • View
    216

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: DIPLOMSKO DELO - fsp.uni-lj.si · 1.1.3 Možgansko deblo (truncus cerebri) .....10 1.1.4 Hrbtenjača (medulla spinalis )

UNIVERZA V LJUBLJANI

FAKULTETA ZA ŠPORT

DIPLOMSKO DELO

IGOR ŢOLGAR

Ljubljana, 2016

Page 2: DIPLOMSKO DELO - fsp.uni-lj.si · 1.1.3 Možgansko deblo (truncus cerebri) .....10 1.1.4 Hrbtenjača (medulla spinalis )
Page 3: DIPLOMSKO DELO - fsp.uni-lj.si · 1.1.3 Možgansko deblo (truncus cerebri) .....10 1.1.4 Hrbtenjača (medulla spinalis )

UNIVERZA V LJUBLJANI

FAKULTETA ZA ŠPORT

Športno treniranje Kondicijsko treniranje

VPLIV AFERENTNE STIMULACIJE NA MIŠIČNO

AKTIVACIJO

DIPLOMSKO DELO

MENTOR Prof. dr. Vojko Strojnik

Avtor dela IGOR ŢOLGAR

RECENZENT Doc. dr. Katja Tomaţin

KONZULTANT Doc. dr. Igor Štirn

Ljubljana, 2016

Page 4: DIPLOMSKO DELO - fsp.uni-lj.si · 1.1.3 Možgansko deblo (truncus cerebri) .....10 1.1.4 Hrbtenjača (medulla spinalis )

ZAHVALA

Zahvaljujem se prof. dr. Vojku Strojniku in doc. dr. Igorju Štirnu ter asist. Petri Prevc, prof.

šp. vzg., za pomoč in nasvete pri izdelavi diplomskega dela. Zahvala gre tudi doc. dr. Katji

Tomaţin za kritične pripombe, ki so obogatile to delo.

Posebna zahvala velja Saši za vso potrpeţljivost in podporo pri nastajanju tega dela. Zahvala

gre tudi merjencem, brez katerih delo ne bi nastalo.

Page 5: DIPLOMSKO DELO - fsp.uni-lj.si · 1.1.3 Možgansko deblo (truncus cerebri) .....10 1.1.4 Hrbtenjača (medulla spinalis )

VPLIV AFERENTNE STIMULACIJE NA MIŠIČNO AKTIVACIJO

Igor Ţolgar

Univerza v Ljubljani, Fakulteta za šport, 2016

Športno treniranje, kondicijsko treniranje

Strani: 45; preglednic: 6; slik: 23; virov: 56.

IZVLEČEK

NAMEN: Ugotoviti ali bo mehanska aferentna stimulacija koţnih receptorjev povzročila bolj

jasno izraţen trifazni vzorec aktivacije mišic in ali se bo natančnost zadevanja cilja pri pikadu

povečala. METODE DELA: V raziskavi je sodelovalo 9 merjencev (4 moški in 5 ţensk),

starih povprečno 29 ± 6 let. Aferentna stimulacija se je izvajala sede tako da so si merjenci 30

minut lastnoročno ščetkali roko. V eksperimentu smo merili EMG signal mišice bicepcs

brachii in triceps brachii ter končni rezultat vseh metov v določeni seriji. Merjenci so bili

razdeljeni v dve skupini. Prva skupina merjencev je izvedla dve seriji metov. Druga skupina

merjencev pa je izvedla tri serije metov. REZULTATI: T-test za odvisne vzorce ni pokazal

statistično pomembnih razlik (p > 0,05) za prvo skupino merjencev. ANOVA za ponovljene

meritve ni pokazala statistično pomembnih razlik (p > 0,05) za drugo skupino merjencev.

SKLEP: Rezultati nakazujejo, da aferentna stimulacija (ščetkanje roke) ne povzroči bolj

jasno izraţenega trifaznega vzorca in ne poveča natančnosti pri zadevanju cilja (met pikada).

Ključne besede: aferentna stimulacija, trifazni vzorec, mišična aktivacija

Page 6: DIPLOMSKO DELO - fsp.uni-lj.si · 1.1.3 Možgansko deblo (truncus cerebri) .....10 1.1.4 Hrbtenjača (medulla spinalis )

EFFECT OF AFFERENT STIMULATION ON MUSCLE ACTIVATION

Igor Ţolgar

University of Ljubljana, Faculty of sport

Sport Training, Condition training

No. of pages: 45; No. of tables: 6; No. of diagrams: 23; No. of sources: 56

ABSTRACT

PURPOSE: The purpose of the study was to investigate if the mechanical afferent

stimulation will cause a more clearly expressed three-phase pattern and if the accuracy of

hitting the target in dart will increase. METHODS: 9 subjects (4 men and 5 women)

participated in the study with an average age of 29± 6years. The afferent stimulation was

conducted in a sitting position while the participants were brushing one of their hands for the

period of 30 minutes. In our experiment we measured the EMG signal of the muscles biceps

brachii and triceps brachii and the final results of all the throws in each set. The participants

were divided into two groups. The first group completed two sets of throws. The second

group completed three sets of throws. RESULTS: t-test for dependent samples showed no

statistically significant differences (p>0.05) in the first group. ANOVA for repeated

measurements showed no statistically significant differences (p>0.05) in the second group.

CONCLUSION: The results showed that afferent stimulation (brushing of the hand) did not

cause a more clearly expressed three-phase sample and did not increase the accuracy of

hitting the dart target.

Keywords: afferent stimulation, three-phase pattern, muscle activation

Page 7: DIPLOMSKO DELO - fsp.uni-lj.si · 1.1.3 Možgansko deblo (truncus cerebri) .....10 1.1.4 Hrbtenjača (medulla spinalis )

1 Uvod ........................................................................................................................................... 8

1.1 Senzorično - motorična pot .................................................................................................. 8

1.1.1 Veliki možgani ( cerebrum ) ........................................................................................ 10

1.1.2 Mali možgani (mezencefalon,cerebellum) .................................................................. 10

1.1.3 Možgansko deblo (truncus cerebri) ............................................................................ 10

1.1.4 Hrbtenjača (medulla spinalis ) .................................................................................... 11

1.1.5 Progovni sistemi centralnega živčevja ........................................................................ 11

1.1.6 Hrbtenjačni (spinalni ) živci ........................................................................................ 12

1.1.7 Vratni (cervikalni ) živci .............................................................................................. 12

1.1.8 Roka .......................................................................................................................... 14

2 Predmet in problem .................................................................................................................. 15

2.1 Senzorični dotok ................................................................................................................ 15

2.1.1 Stimuliranje s ščetko .................................................................................................. 16

2.1.2 Stimuliranje s taktilnim stimulatorjem........................................................................ 17

2.2 Plastičnost senzorično-motorične moţganske skorje .......................................................... 18

2.3 Balističen gib in trifazni vzorec mišične aktivacije ............................................................. 19

3 Cilji ............................................................................................................................................ 22

4 Hipoteze ................................................................................................................................... 23

5 Metode dela ............................................................................................................................. 24

5.1 Vzorec merjencev .............................................................................................................. 24

5.2 Pripomočki ........................................................................................................................ 24

5.3 Postopek ............................................................................................................................ 25

5.3.1 Postavitev tarče za klasični pikado ............................................................................. 25

5.3.2 Namestitev elektrod in goniometra ............................................................................ 26

5.3.3 Izvedba metov ........................................................................................................... 26

5.3.4 Analiza izmerjenih signalov ........................................................................................ 27

5.3.5 Statistična analiza podatkov ....................................................................................... 30

6 Rezultati .................................................................................................................................... 31

7 Razprava ................................................................................................................................... 36

8 Sklep ......................................................................................................................................... 39

9 Viri ............................................................................................................................................ 41

Page 8: DIPLOMSKO DELO - fsp.uni-lj.si · 1.1.3 Možgansko deblo (truncus cerebri) .....10 1.1.4 Hrbtenjača (medulla spinalis )

8

1 UVOD

Natančnost, preciznost ali usklajenost določenih gibov so v športu pomembne gibalne

sposobnosti. Da doseţemo čim boljši rezultat v natančnosti, če ne upoštevamo zunanjih

pogojev, npr. veter itd., moramo zagotoviti čim boljše delovanje ţivčnega in mišičnega

sistema. Če se na primer ţelimo sprehoditi od točke A do točke B, narediti ekstenzijo komolca

ali katerikoli drug gib, je zato potrebna veriga dogodkov, ki se morajo zgoditi v telesu, da se

gibi oziroma gib lahko izvede. Z zunanjo manipulacijo, kot je na primer ščetkanje roke, je

moţno vplivati na to verigo dogodkov oziroma na posamezne dele te verige (Šarabon, 2005).

V tej diplomski nalogi smo se ukvarjali z ekstenzijo komolca na balističen način. Izhodišče

raziskovalnih vprašanj predstavljajo ugotovitve, da kondicionirajoče draţenje cele roke s

pomočjo električne stimulacije povzroča (i) močneje izraţen trifazni vzorec aktivacije pri

balistični ekstenziji komolca, izdatnejšo sprostitev antagonistične mišice v posamezni fazi

giba, (ii) značilno zmanjšanje aktivnosti antagonistične mišice pri balistični ekstenziji

zapestja, (iii) nakazano, čeprav ne značilno izboljšanje mehanskih parametrov giba ter

povečanje mediane frekvence električnega signala mišice v času začetne aktivnosti agonista.

Ta spoznanja kaţejo, da aferentna stimulacija vpliva na izhodne lastnosti zavestnega giba

(Šarabon, 2005).

Uporabnost diplomskega dela: Ali je moţno z mehansko stimulacijo, v našem primeru

ščetkanje roke (enostavna izvedba in cenovno dostopna), doseči podobno spremembo

trifaznega vzorca kot pri električni stimulaciji.

1.1 Senzorično - motorična pot

Za boljšo predstavo je v nadaljevanju razloţena pot v anatomskem smislu po kateri potujejo

informacije ter posamezni deli te poti, naprimer mali moţgani, ki imajo specifično nalogo pri

interpretiranju in posredovanju informacije iz enega dela poti na drug del.

Enostavno ali pa kompleksno gibanje je zapleten proces, ki ga uravnava ţivčno – mišični

sistem. Glede na obliko lahko gibe razdelimo na tri kategorije ( refleksni gibi, ritmični gibi,

hoteni gibi). Hoteni gibi zahtevajo sodelovanje višjih ravni centralnega ţivčevja. Ţivčne

Page 9: DIPLOMSKO DELO - fsp.uni-lj.si · 1.1.3 Možgansko deblo (truncus cerebri) .....10 1.1.4 Hrbtenjača (medulla spinalis )

9

strukture, ki nadzirajo skeletne mišice, so razmeščene po celotnem centralnem ţivčevju, ki je

hierarhično urejeno (raven hrbtenjače, moţganskega debla in motoričnih predelov moţganske

skorje). Najvišjo raven motoričnega nadzora omogoča moţganska skorja. Primarna motorična

moţganska skorja in dve sekundarni (premotorična in suplementarna moţganska skorja)

nadzorujejo kompleksne hotene gibe predvsem prek lateralnih descendentnih prog. Vsi trije

predeli prejemajo bogate povezave (senzorične informacije) iz primarnega

somatosenzoričnega korteksa in zadnjega dela parietalnega korteksa (slika 1), kar omogoča

koordinirane in usmerjene ciljane gibe v območje našega zanimanja. Sestavni del motoričnega

sistema so tudi mali moţgani in bazalni gangliji (prek talamusa povratno povezani s

korteksom velikih moţganov), ki predstavljajo pomemben modulacijski sistem za nadzor

gibanja. Na vseh ravneh motoričnega nadzora je ključnega pomena senzorična povratna

informacija (Štrucl, 2015).

Slika 1. Prikaz človeških moţganov in njihova področja. Primarno motorično področje (M1),

suplementarno motorično področje (M2), premotorično področje, primarno senzorično

področje (S1), sekundarno senzorično področje (S2) (The Upper Motor Neurons (Motor

Systems) Part 1, 2016).

Page 10: DIPLOMSKO DELO - fsp.uni-lj.si · 1.1.3 Možgansko deblo (truncus cerebri) .....10 1.1.4 Hrbtenjača (medulla spinalis )

10

1.1.1 Veliki možgani ( cerebrum )

Človeški moţgani tehtajo od 1300 do 1800g. Obdani so z dvema mehkima (pia mater in

arachnoidea ali pajčevnica) in eno čvrsto moţgansko ovojnico (dura mater). Dodatno jih

varuje tekočina (cerebrospinalna tekočina).

Veliki moţgani so sestavljeni iz centralnega dela in dveh hemisfer. Centralni del je preteţno

zgrajen iz sivine (belina v moţganih je ţivčno nitje), ki jo predstavljajo talamus, hipotalamus

in epitalamus. Talamus predstavlja relejno jedro za aferentne proge. Hipotalamus se nahaja

pod talamusom in je z njim povezan, prav tako pa je povezan z vegetativnimi centri v

hrbtenjači, moţganskim deblom, moţgansko skorjo in hipofizo. Epitalamus sestavljajo

majhne strukture med deli talamusa. Glede na kosti, ki prekrivajo hemisferi, ločimo čelni,

temenčni, senčnični in zatilni reţenj. Siva substanca je zbrana na površini kot moţganska

skorja (cortexcerebri) in v notranjosti kot bazalni gangliji. Med progastim telesom ( bazalni

gangliji ) in talamusom je nitje bele substance.

1.1.2 Mali možgani (mezencefalon, cerebellum)

Mali moţgani leţijo v zadnji lobanjski kotanji. Sivina je, nasprotno kot v hrbtenjači in

moţganskem deblu, na površini, v notranjosti pa v obliki jeder. Preostali del notranjosti je

belina.

Mali moţgani imajo povezave z ravnoteţnim aparatom v notranjem ušesu, s hrbtenjačo in

velikimi moţgani. V njih se stekajo sporočila iz mišic, tetiv, sklepov in ravnoteţnih organov

ter optični vtisi. Pomembne naloge malih moţganov so uravnavanje gibanja ter vzdrţevanje

mišičnega tonusa.

1.1.3 Možgansko deblo (truncus cerebri)

Je razvojno najstarejši del človeških moţganov, ki ga sestavljajo od zgoraj navzdol srednji

moţgani, most (pons) in podaljšana hrbtenjača. Belina je na površini v obliki snopov vlaken,

ki se povezujejo z malimi in velikimi moţgani ter hrbtenjačo, sivina pa je v notranjosti v

obliki številnih jeder.

Page 11: DIPLOMSKO DELO - fsp.uni-lj.si · 1.1.3 Možgansko deblo (truncus cerebri) .....10 1.1.4 Hrbtenjača (medulla spinalis )

11

1.1.4 Hrbtenjača (medulla spinalis)

Je del centralnega ţivčevja, ki leţi v hrbtenjačnem kanalu. Sega od zatilnice do drugega

ledvenega vretenca. Hrbtenjača je prav tako kot moţgani sestavljena iz sive snovi (ţivčnih

celic), ki predstavlja jedro in bele snovi (ţivčnega nitja). Hrbtenjačni ţivci (nervi spinales)

izhajajo iz hrbtenjače segmentalno, tako da ima hrbtenjača 8 vratnih, 12 prsnih, 5 ledvenih ter

1–2 para kriţničnih segmentov. Iz vsakega odseka izhaja par spinalnih ţivcev, ki oţivčujejo

ustrezne mišice ali organe. Ţivci hrbtenjače nastanejo s spojitvijo sprednjih in zadnjih

koreninskih vlaken; sprednje korenine sestavljajo motorična ţivčna vlakna, ki potujejo iz sive

snovi sprednjih rogov; v zadnjih koreninah, zadebeljenih v spinalne ganglije, so senzorična

ţivčna vlakna; vegetativna ţivčna vlakna potekajo z motoričnimi in senzoričnimi ţivci.

Od prvotno samostojne funkcije (razvoj) hrbtenjače se je ohranila njena vloga posredovanja

neposrednih refleksov (od celic zadnjega roga na celice sprednjega roga). Hrbtenjača je

refleksno središče in posrednik med višjimi in niţjimi centri.

1.1.5 Progovni sistemi centralnega živčevja

Dovodne ( aferentne, ascendentne ) proge potekajo iz receptorjev (čutil) v centralno ţivčevje.

To pot delimo na tri nevrone. Periferni nevron poteka v hrbtenjačo ali do moţganskega debla.

Centralni nevron poteka iz hrbtenjače ali moţganskrga debla do talamusa. Kortikalni nevron

poteka od talamusa v skorjo velikih moţganov.

Ločimo proge, ki prevajajo občutek dotika, bolečine, mraza, toplote, poloţaj telesa, vida,

sluha, ravnoteţja, okusa in voha.

Odvodne (eferentne, descendentne ) proge vodijo iz velikih in malih moţganov v moţgansko

deblo in hrbtenjačo. Razlikujemo piramidni in ekstrapiramidni sistem. Oba sistema izvirata iz

skorje velikih moţganov, ekstrapiramidni sistem pa še iz moţganskih jeder in iz jeder

moţganskega debla.

Page 12: DIPLOMSKO DELO - fsp.uni-lj.si · 1.1.3 Možgansko deblo (truncus cerebri) .....10 1.1.4 Hrbtenjača (medulla spinalis )

12

1.1.6 Hrbtenjačni (spinalni ) živci

Hrbtenjačni ţivci so mešani, imajo aferentno (senzorično ) in motorično ( eferentno ) nitje.

Nitje izstopa iz hrbtenjače vsako zase kot senzorična zadnja korenina in motorična sprednja

korenina. Korenini zapuščata hrbtenični kanal skozi medvretenčno lino, kjer se zdruţita v

mešan hrbtenjačni ţivec. Telesa senzoričnih nevronov so zbrana v hrbtenjačnem ( spinalnem )

gangliju, ki se nahaja na dorzalni korenini, telesa motoričnih nevronov pa so zbrana v

sprednjem rogu sive substance hrbtenjače. Ob izstopu iz hrbteničnega kanala se spinalni ţivec

razdeli na dorzalno vejo za koţo in mišice hrbtnega predela trupa ter na močnejšo ventralno

vejo za koţo, mišice udov ter prsne in trebušne stene. Obe veji sta mešani. Na periferiji se

hrbtenjačni ţivec deli. Motorično nitje gre do efektorjev, senzorično pa do receptorjev.

1.1.7 Vratni (cervikalni) živci

Dorzalne veje vratnih ţivcev senzorično oskrbujejo koţo na dorzalni strani glave in vratu ter

mišice vratnega dela hrbtenice. Ventralne veje delajo vratni pleteţ in nadlaktni pleteţ.

Nadlaktni pleteţ ( plexus brachialis ) sestavljajo 5. do 8. vratni in prvi prsni ţivec. Pleteţ

senzorično in motorično oţivčuje ramenski obroč in zgornji ud. Ločimo del pleteţa, ki poteka

nad ključnico ter del, ki poteka pod njo.

Iz supraklavikularnega dela izhajajo ţivci za mišice ramenskega obroča. Intraklavikularni

del, ki poteka skupaj z aksilarno arterijo, se deli na tri sveţnje (slika 2): zadnji sveţenj

(fasciculus posterior/lateral cord), sredinski sveţenj (fasciculus medialis/medial cord) in

stranski sveţenj (fasciculus lateralis/posterior cord).

Page 13: DIPLOMSKO DELO - fsp.uni-lj.si · 1.1.3 Možgansko deblo (truncus cerebri) .....10 1.1.4 Hrbtenjača (medulla spinalis )

13

Slika 2. Prikaz odseka nadlaktnega pleteţa iz katerega izhajajo ţivci, ki oţivčujejo roko in so

obarvani rumeno, z rdečo barvo je obarvana aksilarna arterija (Alexander, 2013).

Ţivca zadnjega sveţnja sta pazdušni ţivec (n. axillaris), ki oţivčuje deltasto mišico in malo

oblo mišico ter n. radialis, ki oţivčuje vse ekstenzorje zgornjega uda in večji del koţe na

ekstenzorni strani uda (slika 3 in slika 4).

Stranski sveţenj ima tudi dva ţivca. Prvi je n. musculocutaneus, ki motorično oţivčuje mišice

nadlahtnice: m. biceps brachii, m. brachialis in m. coracobrachialis, senzorično pa koţo na

lateralni strani podlakti. Drugi ţivec je n. medianus, ki delno izhaja tudi iz medialnega

sveţnja. Oţivčuje mišice in koţo na radialni strani podlakta. Skozi zapestni (radialni) kanal

poteka tik pod fleksornim retinaklom in pride v dlan, kjer oţivčuje koţo 1., 2., 3. in polovico

4. prsta. Dorzalno oţivčuje drugo in tretjo prstnico 2. in 3. prsta ter mišice palčeve kepe (slika

3 in slika 4).

Sredinski sveţenj daje n. ulnaris, ki oţivčuje mišice na ulnarni strani podlakti in prihaja v

dlan prek fleksornega retinakla, tu pa oţivčuje koţo 5. prsta in polovico 4. prsta ter dorzalno

stran 4. in 5. prsta. N. ulnaris oţivčuje tudi mišice mezinčeve kepe in mišice osrednjega dela

Page 14: DIPLOMSKO DELO - fsp.uni-lj.si · 1.1.3 Možgansko deblo (truncus cerebri) .....10 1.1.4 Hrbtenjača (medulla spinalis )

14

dlani. Medialni fascikel daje tudi koţne veje za pazduho, medialno stran nadlakta in podlakta

(slika 3 in slika 4).

Slika 3. Prikaz ţivcev, ki izhajajo iz nadlaktnega pleteţa. Roko oţivčujejo ţivci radialis,

ulnaris ter medianus (Alexander, 2013).

1.1.8 Roka

Ločimo dlan (vola manus), hrbtišče (dorsum manus), prste (digiti manus) in zapestje (carpus).

Roka sestoji iz 27 kosti in 36 sklepnih vezi; pri (stopnjevanem) gibanju sodeluje 39 mišic. Na

koţi dlani je zelo veliko čutilnih telesc za zaznavanje bolečine in pritiska ter tipalnih blazinic,

ki so zlasti na konicah prstov. Koţo na roki oţivčujejo ţivci, ki izhajajo iz nadlaktnega pleteţa

(slika 4).

Slika 4. Prikaz delov koţe na roki, ki jo oţivčujejo ţivci medianus, ulnaris ter radialis

(Cannon, 2003).

Page 15: DIPLOMSKO DELO - fsp.uni-lj.si · 1.1.3 Možgansko deblo (truncus cerebri) .....10 1.1.4 Hrbtenjača (medulla spinalis )

15

2 PREDMET IN PROBLEM

2.1 Senzorični dotok

Somatosenzorični evocirani potencial (SSEP) lahko izzovemo z različnimi metodami

draţenja. Ko z določeno metodo draţimo ţivčna vlakna, ki nam omogočajo občutek za dotik,

se le ta vzdraţijo in pošljejo signal (akcijski potencial) v hrbtenjačo, od koder se nato prenese

v moţgane (Campolunghi-Pegan, 2015). Te metode lahko v grobem razdelimo na električno

ter mehansko draţenje. Med mehanska draţenja spadajo npr. udarec po kiti, pasivni gib v

sklepu, stimuliranje s taktilnim stimulatorjem, stimuliranje s ščetkanjem, pihljaj zraka. Ker

smo v naši raziskavi uporabljali stimuliranje s ščetko, smo pri pregledu literature iskali

raziskave, ki so prav tako uporabljale ščetko kot sredstvo draţenja. Ker je bilo teh raziskav

zelo malo, smo se osredotočili še na raziskave, ki so za stimuliranje uporabljale druge vrste

mehanskega draţenja.

Če ţelimo videti kaj se v moţganih dogaja ali zgodi po določenem draţenju, lahko uporabimo

različne metode zajemanja »podatkov«. Med te metode spadata funkcionalna magnetna

resonanca in magnetoencefalografija.

Funkcionalna magnetna resonanca (fMRI) je neinvazivna tehnika uporabe jederske magnetne

resonance, ki v realnem času (»real time imaging«) slika tkiva ali tekočine v organizmu.

Uporablja se predvsem v nevrologiji za opazovanje delovanja moţganov. Metoda fMRI meri

fiziološko aktivnost (BOLD signal), povezano z nevronskimi spremembami. BOLD signal je

razlika med oksigenirano in deoksigenirano krvjo (Jelerčič, 2010). Za laţjo predstvo je na

sliki 5 prikazan krvoţilni sistem moţganov. Ko izvajamo aferentno draţenje, bo v predel

moţganov, ki mu pripada področje draţenja, priteklo več oksigenirane krvi.

Slika 5. Prikaz krvoţilnega sistema človeških moţganov (Carpenter, 2011).

Page 16: DIPLOMSKO DELO - fsp.uni-lj.si · 1.1.3 Možgansko deblo (truncus cerebri) .....10 1.1.4 Hrbtenjača (medulla spinalis )

16

Magnetoencefalografija (MEG) je metoda na podlagi katere merimo biomagnetno polje. Izvor

signala je v nevronih, po katerih potuje akcijski potencial. Na sliki 6 sta dva nevrona in

sinapsa med njima. Po aksonu nevrona A se prenaša akcijski potencial in ko le-ta prispe do

sinapse nevrona B se informacija prenese naprej v obliki kemičnega signala, nato se

informacija spremeni nazaj v akcijski potencial in potuje naprej po aksonu B.

Slika 6. Prikaz dveh nevronov in sinapso med njima (Anţlovar in Drnovšek, 2008).

Ko informacija potuje po aksonu, se ustvarja biomagnetno polje, to je električno in magnetno

polje okoli nevrona (Anţlovar in Drnovšek, 2008). To biomagnetno polje zazna naprava s

katero lahko posnamemo magnetoencefalogram.

V nadaljevanju so predstavljene novejše raziskave, ki so uporabljale mehansko draţenje.

2.1.1 Stimuliranje s ščetko

Mehko ščetkanje roke bolj aktivira nemielizirane mehanoreceptorje (C-tactile) kot mielizirane

mehanoreceptorje z vmesno hitrostjo 1-10 cm/s (Löken, Wessberg, Morrison, McGlone in

Olausson, 2009). Tudi Perini, Olausson in Morrison (2015) so raziskovali kakšen vpliv ima

neţno ščetkanje (roke in dlani) različnih hitrosti na obnašanje merjencev (overt behavior).

Merjenci so lahko na podlagi svojega subjektivnega občutka ugodja sami izbrali hitrost

ščetkanja. Ugotovili so, da je neţna dinamična stimulacija optimalna za aktivacijo aferentnih

ţivčnih vlaken v koţi, ki posledično aktivira moţganske regije (SI, SII). Če ščetkamo različne

dele telesa, kot so kazalec na roki, prst na nogi, spodnja ustnica, se aktivirajo področja v

primarni motorični skorji (Gaetz in Cheyne, 2006). Stimulacija palmarne strani roke z

gumjasto ščetko povzroči večjo aktivacijo primarne senzo-motorične skorje (SM1) kakor

stimulacija dorzalne strani roke. Na sliki 7, pridobljeni s fMRI, vidimo, da je dlan roke

povzročila večjo aktivacijo moţganske skorje (Jang, Seo, Ahn in Lee, 2013). V naslednji

raziskavi so na podlagi fMRI –ja prav tako ugotovili, da ščetkanje roke aktivira SI in SII

Page 17: DIPLOMSKO DELO - fsp.uni-lj.si · 1.1.3 Možgansko deblo (truncus cerebri) .....10 1.1.4 Hrbtenjača (medulla spinalis )

17

področja, dodajo pa še, da se ista področja aktivirajo, če so merjenci samo gledali video

posnetek draţenja roke (Hansson idr., 2009).

Slika 7. Prikaz aktivnosti moţganske skorje, če stimuliramo hrbtišče (levo) ali dlan roke

(Jang, Seo, Ahn in Lee, 2013).

2.1.2 Stimuliranje s taktilnim stimulatorjem

Taktilni stimulator je naprava, ki mehanično stimulira določen predel koţe.

Onishi idr. (2010) so stimulirali kazalec desne roke s taktilnim stimulatorjem. Ugotovili so, da

so vsa biomagnetna polja nastala v primarni somatosenzorični skorji (SI). Poleg tega so

zaznali tudi daljše latentne odzive in sicer v sekundarni somatosenzorični skorji (SII).

Raziskovalci Popescu, Barlow, Venkatesan, Wang in Popescu (2013) so na podlagi

magnetoencefalografije (MEG) prav tako ugotovili, da je taktilna stimulacija roke povzročila

kratkoročne spremembe v primarni somatosenzorični skorji (SI). V sekundarni senzorični

skorji (SII) so bile spremembe tudi prisotne, čeprav manj dosledne v primerjavi s SI. Isti

raziskovalci (Popescu idr., 2010) so s taktilnim stimulatorjem stimulirali predel ustnic in

desno roko. Ugotovili so, da je modulacija in prilagajanje odzivov v primarni

somatosenzorični skorji povezana s frekvenco draţenja in mestom postavitve draţilne naprave

(ustnica proti roki).

Page 18: DIPLOMSKO DELO - fsp.uni-lj.si · 1.1.3 Možgansko deblo (truncus cerebri) .....10 1.1.4 Hrbtenjača (medulla spinalis )

18

2.2 Plastičnost senzorično-motorične možganske skorje

Do sedaj smo govorili o tem na katerem delu centralnega ţivčevja pride do povečane

aktivnosti po mehanskem draţenju. Naslednje raziskave govorijo o plastičnih spremembah

motoričnega sistema, ki se zgodijo po uporabi električne stimulacije in transkranialne

magnetne stimulacije. Mesta draţenja so lahko: periferni ţivec, kombinirano draţenje

(transkranialno magnetno draţenje in draţenje perifernega ţivca) in samo transkranialno

magnetno draţenje.

Draţenje ulnarnega ţivca spremeni vzdraţnost primarnega motoričnega korteksa. Motorični

evocirani potencial (MEP) se spremeni v mišicah, ki jih oţivčuje prej stimuliran ţivec

(Ridding, Brouwer, Miles, Pitcher in Thompson, 2000). Prav tako stimulacija radialnega in

ulnarnega ţivca spremeni vzdraţnost motoričnega korteksa. S TMS povzročen MEP pokaţe

značilno facilitacijo MEP-a v določenih mišicah roke. Različni protokoli perifernega

aferentnega draţenja lahko povzročijo plastične spremembe v organizaciji motoričnega

korteksa, ki trajajo vsaj dve uri (Charlton, Ridding, Thompson in Miles, 2003).

Kombinirano draţenje medialnega ţivca in TMS je povzročilo povečanje amplitude MEP-a

mišice v mirovanju, amplitude MEP-a, izmerjene pri zavestni kontrakciji mišice, pa so ostale

nespremenjene. Plastičnost se je pokazala ţe v prvih 30 min draţenja (Stefan, Kunesch,

Cohen, Benecke in Classen, 2000). Ugotovili so, da če je bil najprej stimuliran periferni ţivec,

po 10 ms pa je sledil TMS draţljaj (kombinirano draţenje), je to povzročilo depresijo

sinaptične učinkovitosti, kar pomeni, da se amplituda MEP-a zmanjša. Amplitude MEP-a so

po takšnem draţenju ostale zmanjšane še nadaljnjih 90 min. Daljši interval 25 ms pa povzroči

povečanje vzdraţnosti (Wolters idr., 2003).

Tretja tehnika je draţenje s TMS, ki povzroči kratkotrajno zmanjšanje intrakortikalne

inhibicije (Di Lazzaro idr., 2002). Z uporabo ponovljenih transkranialnih magnetnih draţenj

(rTMS) v času od 20 – 190 ms doseţemo učinkovito dolgotrajno povečanje vzdraţnosti

motoričnega korteksa (Huang, Edwards, Rounis, Bhatia in Rothwell, 2005).

Page 19: DIPLOMSKO DELO - fsp.uni-lj.si · 1.1.3 Možgansko deblo (truncus cerebri) .....10 1.1.4 Hrbtenjača (medulla spinalis )

19

2.3 Balističen gib in trifazni vzorec mišične aktivacije

Gibanja, ki so izvedena z maksimalno hitrostjo in pospeškom, se lahko štejejo za balistična

gibanja. Značilnosti balističnega giba so kratek kontrakcijski čas ter velik prirastek sile. Pri

balistični kontrakciji se pojavi trifazni vzorec aktivacije (agonist/A1, antagonist/ANT,

agonist/A2), pri katerem je količina in intenzivnost antagonistične koaktivacije variabilna

(Zehr in Sale, 1994). Na sliki 8 je prikazan trifazni vzorec (TFV), ki smo ga pridobili z

meritvami na enem od merjencev. Zgornja krivulja prikazuje dva izbruha mišice triceps

(agonist), spodnja pa en izbruh mišice biceps (antagonist).

Slika 8. Prikaz trifaznega vzorca mišične aktivacije pri balističnem gibu. Zgornja krivulja

predstavlja dva izbruha agonistične mišice, spodnja krivulja pa predstavlja en izbruh

antagonistične mišice (osebni arhiv).

V raziskavi, v kateri so proučevali TFV so ugotovili, da se je po desetih treningih balistične

fleksije zapestja čas EMG aktivnosti A1 in A2 zmanjšal, čas trajanja EMG aktivnosti ANT pa

je ostal nespremenjen. Prav tako so se zmanjšali čas gibanja, napaka gibanja in variabilnost

amplitude gibanja. Kinematična parametra, maksimalna hitrost in čas do maksimalne hitrosti,

sta ostala konstantna. Raziskovalci zaključijo, da se izboljšave balističnega giba zgodijo

zaradi začasne modulacije agonista in antagonista, ko je maksimalna hitrost konstantna (Liang

idr., 2008).

Čeprav je v splošnem sprejeto, da primarni motorični korteks generira A1 izbruh, ni povsem

jasno ali generira tudi ANT in A2 izbruh. Če se uporabi TMS na ipsilateralni strani

motoričnega korteksa glede na zapestje, ki izvaja balistično kontrakcijo, pride do

interhemisferne inhibicije. Ta inhibicija povzroči »tišino« na balističnem EMG vzorcu. Če

tempiramo tišino v prvih 30ms A1, potem izbruha ANT in A2 zakasnita. Toda če se je tišina

Page 20: DIPLOMSKO DELO - fsp.uni-lj.si · 1.1.3 Možgansko deblo (truncus cerebri) .....10 1.1.4 Hrbtenjača (medulla spinalis )

20

zgodila kasneje kot v 30 ms A1, ANT izbruh ni zakasnil. Rezultati so kompatibilni z

modelom TFV, ki pravi, da TFV ne nastane kot ena celota. Najprej se torej zgodi A1 in če v

sistem ne vstopijo motnje (na primer transkranialni magnetni impulz), potem si na vsakih 30

ms sledita še ANT in A2 izbruh (Irlbacher, Voss, Meyer in Rothwell, 2006). Do podobnih

zaključkov, vendar z drugačnim eksperimentom pridejo tudi Forgaard, Maslovat, Carlsen,

Chua in Franks (2013).

Pri balističnih gibih lahko pred samim gibanjem nastane predgibalna tišina (premovement

EMG depresion ali PMD), ki lahko pripomore k večji potenciaciji prirastka sile in velikosti

sile. Pod določenimi gibalnimi pogoji lahko pri balističnih kontrakcijah pride do selektivne

aktivacije hitrih motoričnih enot (Zehr in Sale, 1994).

Kako je TFV povezan s časom določenega giba? Rezultati raziskave kaţejo, da TFV

sistematično nastaja, ko se čas določenega giba zmanjšuje od 1000 ms do 200 ms. Ko časi

giba trajajo 1000 ms, je moţno videti eno neprekinjeno aktivacijo agonista. Ko so časi giba

postopno krajši od 1000 ms je moţno videti, da se agonist aktivira bolj v obliki izbruha, poleg

tega pa se postopno začnejo kazati še drugi deli TFV. Pri največji hitrosti giba se nato vedno

pojavijo A1, ANT in A2 izbruh (Brown in Gilleard, 1991).

Antagonistična mišica sluţi zaviranju balističnega giba (Cooke in Brown, 1990). Ima

pomembno vlogo v smislu kontrolne zanke pri balističnem gibu in neprekinjenem gibu, pri

katerem se zahteva natančnost (Rutkowska-Kucharska, 1997). Antagonistična mišica se v gib

vključi z zakasnitvijo, ki ustreza latenci dolgoročnih odzivov refleksa na raztezanje (Garland

in Angel, 1971). Kako se spreminja EMG izbruh v antagonistični mišici, če štiri dni

zaporedoma (štiri enote treninga) izvajamo balističen gib? V raziskavi so antagonističen

izbruh razdelili na dva dela. Prvi del je pripadal manjši začetni aktivnosti (ANT1), drugi del

pa je predstavljal večji del izbruha (ANT2). Na prvi dan merjenja je čas celotnega giba trajal

178 ms, zadnji dan pa je ta čas padel na 136 ms. Magnituda izbruha obeh delov (ANT1 in

ANT2) se je povečala od začetka prvega dne do zadnjega dne. Večja sprememba se je zgodila

na račun ANT2 dela (Gabriel in Boucher, 1998).

Kako se TFV kaţe na večjih mišicah, kot so velika prsna mišica (pectoralis major) , široka

hrbtna mišica (latissimus dorsi) in deltasta mišica (deltoideus)? V raziskavi, ki so jo izvedli

Wickham, Brown, Green in McAndrew (2004) se je pokazalo, da so EMG izbruhi od ene

Page 21: DIPLOMSKO DELO - fsp.uni-lj.si · 1.1.3 Možgansko deblo (truncus cerebri) .....10 1.1.4 Hrbtenjača (medulla spinalis )

21

strani mišice do druge strani različni oziroma niso konsistentni. Trifazni EMG vzorec se

najbolje kaţe na primarnih mišičnih segmentih. Raziskovalci zaključijo, da moramo biti pri

trditvi, da je teorija motorične kontrole na podlagi EMG vzorca, ki ga dobimo na manjših

mišičnih skupinah pri hitrih gibih, prenosljiva na vse segmente velikih mišic, previdni

(Latash, 1994; Latash in Gottlieb, 1991).

Ko normalni ljudje izvajajo hitre gibe, to naredijo z dvofazno ali pa s trofazno strategijo

mišične aktivacije. Čas A1 izbruha je pri gibih, velikih 10-40 stopinj, konstanten. Pri daljših

gibih (nad 40 stopinj) pa se čas A1 izbruha podaljša. Enako se zgodi, če gib izvedemo proti

uteţi ali pa če je mišica utrujena (Berardelli, Rothwell, Day, Kachi in Marsden, 1984).

Kontinuirano podpraţno električno draţenje cele roke z uporabo ţičnate rokavice lahko

spremeni raven vzdraţnosti kortikospinalne proge (Šarabon, 2005). Transkranialna direktna

električna stimulacija (tDCS), aplicirana na moţgansko področje (M1), izboljša balistično

gibanje palca na roki pri zdravih ljudeh (Koyama, Tanaka, Tanabe in Sadato, 2015). Glede na

to, da aferentni dotok spremeni vzdraţnost centralnega sistema pričakujemo, da se bo zaradi

tega spremenil tudi TFV mišične aktivacije.

Page 22: DIPLOMSKO DELO - fsp.uni-lj.si · 1.1.3 Možgansko deblo (truncus cerebri) .....10 1.1.4 Hrbtenjača (medulla spinalis )

22

3 CILJI

V skladu z zastavljenim predmetom in problemom raziskave smo si postavili dva večja cilja:

1. Ugotoviti ali bo aferentna stimulacija povzročila bolj jasno izraţen trifazni vzorec

2. Ugotoviti razliko v natančnosti zadevanja cilja pred aferentno stimulacijo in po njej

Page 23: DIPLOMSKO DELO - fsp.uni-lj.si · 1.1.3 Možgansko deblo (truncus cerebri) .....10 1.1.4 Hrbtenjača (medulla spinalis )

23

4 HIPOTEZE

H1: Aferenta stimulacija bo povzročila bolj jasno izraţen trifazni vzorec

H2: Aferentna stimulacija bo izboljšala natančnost zadevanja cilja (vsota vseh metov bo večja

po aferentni stimulaciji)

Page 24: DIPLOMSKO DELO - fsp.uni-lj.si · 1.1.3 Možgansko deblo (truncus cerebri) .....10 1.1.4 Hrbtenjača (medulla spinalis )

24

5 METODE DELA

5.1 Vzorec merjencev

V raziskavi je sodelovalo 9 merjencev ( 4 moški in 5 ţensk), starih povprečno 29 ± 6 let, ki

predhodno niso imeli kakšnih nevroloških motenj kot tudi ne drugih večjih poškodb ţivčno-

mišičnega sistema. Pred raziskavo so bili vsi merjenci seznanjeni z namenom in protokolom

raziskave. Svojo prostovoljno udeleţbo so potrdili s pisnim privoljenjem, tako kot to narekuje

Helsinška deklaracija.

5.2 Pripomočki

Za zadevanje tarče (premera 34 cm in kolobarji širine 2cm ) smo uporabili puščice s

kovinsko konico (teţa celotne puščice je 15g). Za zajem podatkov smo uporabili strojno

opremo PowerLab16/35 (ADINSTRUMENTS, Australia, New Suth Wales), Octalbioamp

(ADINSTRUMENTS) in sistem Biovision (strojna oprema ter kotomer oz. goniometer) ter

programsko opremo LabChart 7 (ADINSTRUMENTS). Za prenos EMG signala iz mišice v

strojno opremo smo uporabili samolepilne, za enkratno uporabo Kenndall abro elektrode in

dva para svinčenih žičnatih elektrod. Za ščetkanje dlani smo uporabili univerzalno (Spontex)

ščetko. Vse meritve so bile izvedene v laboratoriju za kineziologijo Fakultete za šport. Za

laţjo predstavo so omenjeni pripomočki na sliki 9.

Slika 9. Prikaz pripomočkov: a) puščice, b) ščetka, c) PowerLab16/35, d) octalbioamp, e)

svinčene ţičnate elektrode, f) goniometer, g) sistem biovision, h) samolepilne elektrode, i)

LabChart 7 (osebni arhiv).

Page 25: DIPLOMSKO DELO - fsp.uni-lj.si · 1.1.3 Možgansko deblo (truncus cerebri) .....10 1.1.4 Hrbtenjača (medulla spinalis )

25

5.3 Postopek

V nadaljevanju je opisano kakšna navodila so dobili merjenci in kaj so bile njihove naloge ter

protokol meritev. Sledi opis postavitve tarče, namestitev elektrod in izvedbe metov.

Merjenci so bili razdeljeni v dve skupini. Prva skupina merjencev je izvedla dve seriji po

štirideset metov. Ko je merjenec prišel na meritev, je bil najprej seznanjen z namenom in

postopkom meritev, za tem smo mu pritrdili elektrode, nato pa je izvedel prvo serijo

štiridesetih metov. Ko je končal, je opravil ščetkanje dlani (dorzalne in palmarne strani) tiste

roke, s katero je nato metal pikado. Ščetkanje je trajalo 30 min. Pritisk ščetke na koţo je bil

takšen, da ni povzročil poškodb koţe. Nato je izvedel drugo serijo štiridesetih metov. S tem je

bila njegova naloga zaključena.

Druga skupina merjencev pa je izvedla tri serije po štirideset metov. Ko je merjenec prišel na

meritev, je bil najprej seznanjen z namenom meritev, nato smo mu pritrdili elektrode, za tem

pa je izvedel prvo serijo štiridesetih metov. Sledil je odmor (30 min), nato pa je izvedel drugo

serijo štiridesetih metov. Ko je končal, je opravil ščetkanje dlani (dorzalne in palmarne strani)

tiste roke, s katero je nato metal pikado. Ščetkanje je trajalo 30 min. Pritisk ščetkanja na koţo

je bil takšen, da ni povzročil poškodb koţe. Nato je izvedel tretjo serijo štiridesetih metov. S

tem je bila njegova naloga zaključena.

5.3.1 Postavitev tarče za klasični pikado

Na sliki 10 je prikazana postavitev tarče. Višina tarče od tal navzgor je 173 cm, metalna linija

je od tarče oddaljena 237 cm. Vsi merjenci so metali glede na takšno postavitev tarče.

Slika 9. Prikaz postavitve tarče (osebni arhiv).

Page 26: DIPLOMSKO DELO - fsp.uni-lj.si · 1.1.3 Možgansko deblo (truncus cerebri) .....10 1.1.4 Hrbtenjača (medulla spinalis )

26

5.3.2 Namestitev elektrod in goniometra

Elektrode smo namestili v skladu s priporočili SENIAM na mišici agonist triceps brachii

(lateral head) in antagonist biceps brachii. Pred namestitvijo elektrod smo koţo najprej

očistili z razkuţevalnim sredstvom, nato smo na mišico prilepili dve elektrodi v razmaku 25

mm. Ozemljitveno elektrodo smo prilepili na sedmo vratno vretence. Na elektrode smo nato

priklopili kable in jih učvrstili s sanitetno mreţo. Sledila je pričvrstitev goniometra na

komolec s sanitetnim lepilnim trakom.

5.3.3 Izvedba metov

Začetni poloţaj (slika 11): sproščena stoja na nogah, »izmetna« roka v predročenju, pokrčena

pod kotom 60 stopinj glede na nadlahtnico, pogled usmerjen v puščico-tarčo. Končni poloţaj

(slika 12): sproščena stoja na nogah, »izmetna« roka v predročenju, pokrčena pod kotom 135-

140 stopinj glede na nadlahtnico.

Slika 10. Prikaz začetnega poloţaja pri metu pikada (osebni arhiv).

Slika 11. Prikaz končnega poloţaja pri metu pikada (osebni arhiv).

Page 27: DIPLOMSKO DELO - fsp.uni-lj.si · 1.1.3 Možgansko deblo (truncus cerebri) .....10 1.1.4 Hrbtenjača (medulla spinalis )

27

5.3.4 Analiza izmerjenih signalov

Za naš eksperiment smo uporabili programsko opremo LabChart 7. Da smo dobili krivulje iz

katerih smo kasneje zajemali podatke, je bilo potrebno surove krivulje filtrirati, poravnati

osnovno linijo, obrniti in pogladiti (Digital filter, filter type: high-pass, frequebcy 20 hz;

Arithmetic, functions: Abs; Smoothing, window width: 201). S tem postopkom smo dobili tri

krivulje: krivuljo goniometra, mišice triceps brachii in biceps brachii. Za laţjo predstavo je to

prikazano na sliki 13, ki prikazuje krivulje za vsak met posebej znotraj ene serije metov.

Krivulje, ki so zelo odstopale od povprečja smo izločili (glej puščice na sliki 13).

Slika 12. Prikaz krivulj za vsak met posebej v določeni seriji (osebni arhiv).

Ko smo izločili vse krivulje, ki so odstopale, smo z nadaljnjo obdelavo (povprečje vseh

krivulj) dobili eno krivuljo, iz katere smo nato zajemali podatke. Na sliki 14 je prikazan

model zajemanja podatkov. Na tak način smo zajemali podatke za vse merjence. Z

zajemanjem smo pridobili osnovne parametre, ki smo jih nato prenesli v Excel in jih obdelali

na takšen način, da smo pridobili ţelene spremenljivke za nadaljnjo obdelavo v programu

SPSS.

Slika 13. Prikaz modela zajemanja podatkov (osebni arhiv).

Page 28: DIPLOMSKO DELO - fsp.uni-lj.si · 1.1.3 Možgansko deblo (truncus cerebri) .....10 1.1.4 Hrbtenjača (medulla spinalis )

28

V spodnji preglednici 1 so kratice spremenljivk, njihova razlaga in za laţje razumevanje tudi

slika, ki natančno definira kako smo posamezne spremenljivke dobili.

Kratica Razlaga spremenljivke. Slika

Vsota

Vsota pomeni skupno število točk, ki

jih je merjenec dosegel v eni seriji

štiridesetih metov. Naprimer 1. met (8

točk) + 2. met (10 točk) +....vse do

zadnjega meta. Vsi meti se seštejejo in

dobimo vsoto.

Ts_Ttm

(triceps_start_do_tricep

s_time_at_maximum)

Začetek aktivacije mišice triceps do

časovne točke v kateri je aktivacija

dosegla najvišji vrh. Meri se čas. Slika

15. Slika 14

Bs_Btm

(biceps_start_do_bicep

s_time_at_maximum)

Začetek aktivacije mišice biceps do

časovne točke v kateri je aktivacija

dosegla najvišji vrh. Meri se čas.

Slika16.

Slika 15

Ts_Btm

(triceps_start_do_bicep

s_time_at_maximum)

Začetek aktivacije mišice triceps do

časovne točke v kateri je aktivacija

mišice biceps dosegla najvišji vrh.

Meri se čas. Slika 17.

Slika 16

Ts_Gs

(triceps_start_do_gonio

meter_start)

Začetek aktivacije mišice triceps do

časovne točke, ko se goniometer začne

premikati. Meri se čas. Slika 18.

Slika 17

Page 29: DIPLOMSKO DELO - fsp.uni-lj.si · 1.1.3 Možgansko deblo (truncus cerebri) .....10 1.1.4 Hrbtenjača (medulla spinalis )

29

Bs_Gs

(biceps_start_do_gonio

meter_ start)

Začetek aktivacije mišice biceps do

časovne točke, ko se goniometer začne

premikati. Meri se čas. Slika 19.

Slika 18

T_pov

(triceps_povrsina)

Površina pod krivuljo mišice triceps,

ki se meri od začetka aktivacije mišice

triceps do njenega največjega upada.

Meri se površina. Slika 20.

Slika 19

B_pov

(biceps_povrsina)

Površina pod krivuljo mišice biceps, ki

se meri od začetka aktivacije mišice

biceps do njenega največjega upada.

Meri se površina. Slika 21.

Slika 20

B_prel

(biceps_tocka_preloma

)

Začetek aktivacije mišice biceps do

časovne točke, v kateri se je aktivacija

vidno zmanjšala. Meri se čas. Slika 22.

Slika 21

Ttm_Btm

(triceps_time_at_maxi

mum_do_Btm)

Najvišja časovna točka aktivacije

mišice triceps do najvišje časovne

točke aktivacije mišice biceps. Meri se

čas.

Slika 22

Preglednica 1. Spremenljivke in njihova razlaga.

Page 30: DIPLOMSKO DELO - fsp.uni-lj.si · 1.1.3 Možgansko deblo (truncus cerebri) .....10 1.1.4 Hrbtenjača (medulla spinalis )

30

5.3.5 Statistična analiza podatkov

Podatke smo obdelali s statističnim programom IBM SPSS (verzija 23, SPSS Inc., Chicago,

ZDA) in s programom Microsoft Excel (verzija 2016, Microsoft Corporation, Redmond,

ZDA). Vsem spremenljivkam smo izračunali mere centralne tendence in razpršenosti

(povprečje, standardni odklon). Podatke smo obdelali na dva načina.

Pri prvem načinu smo upoštevali dve meritvi. Prva meritev je bila brez ščetkanja, druga

meritev pa je vsebovala ščetkanje. Za testiranje razlik smo uporabili t-test za odvisne vzorce.

Pri drugem načinu smo upoštevali tri meritve. Prva meritev je bila brez ščetkanja, druga

meritev je bila prav tako brez ščetkanja (kontrolna), tretja meritev pa je vsebovala ščetkanje.

Za testiranje razlik smo uporabili ANOVO za ponovljene meritve. Pred testiranjem razlik smo

preverili predpostavko o normalnosti porazdelitve s Shapiro- Wilkovim testom, predpostavko

o homogenosti varianc z Levenovim testom in sferičnost z Mauchly-jevim testom. Kjer smo

ugotovili kršitev zgornjih predpostavk smo uporabili neparametrično obliko ANOVE za

ponovljene meritve (Greenhouse- Geisser). Če smo pri rezultatih ANOVE za ponovljene

meritve ugotovili statistično značilne razlike smo še dodatno izvedli POST-HOC testiranje.

Podatke smo obdelali pri stopnji tveganja 5%.

Page 31: DIPLOMSKO DELO - fsp.uni-lj.si · 1.1.3 Možgansko deblo (truncus cerebri) .....10 1.1.4 Hrbtenjača (medulla spinalis )

31

6 REZULTATI

Tabela 2

Primerjava med prvo in drugo serijo metov. Prva meritev je bila brez ščetkanja, druga

meritev pa je vsebovala ščetkanje.

Spremenljivka µ N SD Seµ t p

vsota_1_serije 262,78 9 55,72 18,57 -1,04 0,33

vsota_2_serije 276,11 9 61,30 20,43

Ts_Ttm1 0,27 9 0,15 0,05 0,79 0,45 Ts_Ttm2 0,27 9 0,16 0,05

Bs_Btm1 0,26 9 0,05 0,02 -0,57 0,58

Bs_Btm2 0,28 9 0,15 0,05

Ts_Btm1 0,29 9 0,06 0,02

1,15 0,28 Ts_Btm2

0,28 9 0,06 0,02

Ts_Gs1 0,27 9 0,18 0,06 1,15 0,28

Ts_Gs2 0,26 9 0,17 0,06

Bs_Gs1 0,24 9 0,18 0,06 0,40 0,70

Bs_Gs2 0,23 9 0,17 0,06

T_pov1 0,03 9 0,03 0,01 -1,10 0,31

T_pov2 0,03 9 0,03 0,01

B_pov1 0,004 9 0,00 0,00 -0,16 0,88

B_pov2 0,005 9 0,00 0,00

B_prel1 0,05 5 0,02 0,01 0,91 0,42

B_prel2 0,03 5 0,05 0,02

Ttm_Btm1 0,11 9 0,04 0,01 1,09 0,31

Ttm_Btm2 0,10 9 0,02 0,01

Legenda: µ- povprečje; SD-standardni odklon; Seµ- standardna ocena napake povprečja; t-

testna statistika; p- statistična značilnost; Vsota - vsota pomeni skupno število točk, ki jih je

merjenec dosegel v eni seriji štiridesetih metov; Ts_Ttm - začetek aktivacije mišice triceps

do časovne točke v kateri je aktivacija dosegla najvišji vrh; Bs_Btm - začetek aktivacije

mišice biceps do časovne točke v kateri je aktivacija dosegla najvišji vrh; Ts_Btm - začetek

aktivacije mišice triceps do časovne točke v kateri je aktivacija mišice biceps dosegla

najvišji vrh; Ts_Gs - začetek aktivacije mišice triceps do časovne točke, ko se goniometer

začne premikati; Bs_Gs - začetek aktivacije mišice biceps do časovne točke, ko se

goniometer začne premikati; T_pov - površina pod krivuljo mišice triceps, ki se meri od

začetka aktivacije mišice triceps do njenega največjega upada; B_pov - površina pod

krivuljo mišice biceps, ki se meri od začetka aktivacije mišice biceps do njenega največjega

upada; B_prel - začetek aktivacije mišice biceps do časovne točke v kateri se je aktivacija

vidno zmanjšala; Ttm_Btm - najvišja časovna točka aktivacije mišice triceps do najvišje

časovne točke aktivacije mišice biceps

Page 32: DIPLOMSKO DELO - fsp.uni-lj.si · 1.1.3 Možgansko deblo (truncus cerebri) .....10 1.1.4 Hrbtenjača (medulla spinalis )

32

V tabeli 2 so prikazani rezultati primerjav med prvo in drugo serijo metov. Prva meritev je

bila brez ščetkanja, druga meritev pa je vsebovala ščetkanje. Rezultati kaţejo, da ne prihaja do

pomembnih razlik pri nobeni spremenljivki med prvo in drugo serijo metov pikada (p>0,05).

Tabela 3

Primerjava med prvo in drugo (kontrolna) ter tretjo serijo metov (1. del tabele)

Spremenljivka µ N SD F p

vsota 1. serije 255,33 6 71,29

5,01 0,03 vsota 2. serije 262,00 6 67,31

vsota 3. serije 286,67 6 52,16

Ts_Ttm1 0,31 6 0,14 2,25 0,16

Ts_Ttm2 0,33 6 0,16

Ts_Ttm3 0,33 6 0,15

Bs_Btm1 0,24 6 0,06

1,38 0,30 Bs_Btm2 0,26 6 0,07

Bs_Btm3 0,31 6 0,18

Ts_Btm1 0,281 6 0,06

0,64 0,55 Ts_Btm2 0,294 6 0,08

Ts_Btm3 0,292 6 0,07

Legenda: µ- povprečje; SD-standardni odklon; F-testna statistika; p- statistična

značilnost; Vsota - vsota pomeni skupno število točk, ki jih je merjenec dosegel v eni

seriji štiridesetih metov; Ts_Ttm - začetek aktivacije mišice triceps do časovne točke

v kateri je aktivacija dosegla najvišji vrh; Bs_Btm - začetek aktivacije mišice biceps

do časovne točke v kateri je aktivacija dosegla najvišji vrh; Ts_Btm - začetek

aktivacije mišice triceps do časovne točke v kateri je aktivacija mišice biceps dosegla

najvišji vrh

V tabeli 3 so prikazani rezultati primerjav med prvo, drugo (kontrolna) in tretjo serijo metov.

Prva meritev je bila brez ščetkanja, druga meritev je bila prav tako brez ščetkanja (kontrolna),

tretja meritev pa je vsebovala ščetkanje. Rezultati kaţejo, da prihaja do razlik med vsotami 1.,

2. in 3. serije (p=0,03). Razlika med vsoto 1. serije in vsoto 3. serije je kar 31,33 točk.

Rezultati drugih spremenljivk (Ts_Ttm, Bs_Btm, Ts_Btm) kaţejo, da ne prihaja do

pomembnih razlik med prvo in drugo ter tretjo serijo metov pikada (p>α).

Page 33: DIPLOMSKO DELO - fsp.uni-lj.si · 1.1.3 Možgansko deblo (truncus cerebri) .....10 1.1.4 Hrbtenjača (medulla spinalis )

33

Tabela 4

Podrobnejši prikaz razlik med vsotami prve, druge in tretje serije metov pikada

Spremenljivka Razlika

v µ p

95% Interval zaupanja

Spodnja

meja Zgornja

meja

Vsota 1.

serije

Vsota 2.

serije

-6,67 0,52 -31,55 18,22

Vsota 3.

serije

-31,33 0,02 -56,15 -6,52

Vsota 2.

serije

Vsota 1

serije

6,67 0,52 -18,22 31,55

Vsota 3.

serije

-24,67 0,09 -55,05 5,72

Vsota 3.

serije

Vsota 1

serije

31,33 0,02 6,52 56,15

Vsota 2.

serije

24,67 0,09 -5,72 55,05

Legenda: razlika v µ- razlika v povprečjih; p- statistična značilnost; Vsota - vsota pomeni

skupno število točk, ki jih je merjenec dosegel v eni seriji štiridesetih metov

V tabeli 4 so prikazani rezultati medsebojnih razlik med vsotami 1.,2. in 3. serije. Rezultati

kaţejo, da so te razlike statistično značilne med prvo in tretjo meritvijo, med drugo in tretjo pa

blizu statistične značilnosti.

Page 34: DIPLOMSKO DELO - fsp.uni-lj.si · 1.1.3 Možgansko deblo (truncus cerebri) .....10 1.1.4 Hrbtenjača (medulla spinalis )

34

Tabela 5

Primerjava med prvo in drugo (kontrolna) ter tretjo serijo metov (2.del)

Spremenljivka µ N SD F p

Ts_Gs1 0,31 6 0,16

2,16 0,17 Ts_Gs2 0,34 6 0,18

Ts_Gs3 0,33 6 0,17

Bs_Gs1 0,28 6 0,16

3,03 0,09 Bs_Gs2 0,31 6 0,18

Bs_Gs3 0,30 6 0,16

T_pov1 0,039 6 0,03

1,96 0,19 T_pov2 0,036 6 0,03

T_pov3 0,041 6 0,03

B_pov1 0,004 6 0,002

2,82 0,11 B_pov2 0,006 6 0,003

B_pov3 0,004 6 0,003

Ttm_Btm1 0,060 6 0,021

7,72 0,01 Ttm_Btm2 0,098 6 0,016

Ttm_Btm3 0,093 6 0,017

Legenda: µ- povprečje; SD-standardni odklon; F-testna statistika; p- statistična značilnost;

Ts_Gs - začetek aktivacije mišice triceps do časovne točke, ko se goniometer začne premikati;

Bs_Gs - začetek aktivacije mišice biceps do časovne točke, ko se goniometer začne premikati;

T_pov - površina pod krivuljo mišice triceps, ki se meri od začetka aktivacije mišice triceps do

njenega največjega upada; B_pov - površina pod krivuljo mišice biceps, ki se meri od začetka

aktivacije mišice biceps do njenega največjega upada; Ttm_Btm - najvišja časovna točka

aktivacije mišice triceps do najvišje časovne točke aktivacije mišice biceps

V tabeli 5 so prikazani rezultati primerjav med prvo, drugo (kontrolna) in tretjo serijo metov.

Prva meritev je bila brez ščetkanja, druga meritev je bila prav tako brez ščetkanja (kontrolna),

tretja meritev pa je vsebovala ščetkanje. Rezultati kaţejo, da prihaja do razlik med Ttm_Btm

prve, druge in tretje serije metov pikada (p=0,01). Razlika med Ttm_Btm1 in Ttm_Btm3

znaša 0,033 sekunde. Rezultati drugih spremenljivk (Ts_Gs, Bs_Gs, T_pov, Ttm_Btm)

kaţejo, da ne prihaja do pomembnih razlik med prvo in drugo ter tretjo serijo metov pikada

(p>0,05).

Page 35: DIPLOMSKO DELO - fsp.uni-lj.si · 1.1.3 Možgansko deblo (truncus cerebri) .....10 1.1.4 Hrbtenjača (medulla spinalis )

35

Tabela 6

Podrobnejši prikaz razlik med Ttm_Btm 1.,2. in 3. serije metov pikada

Spremenljivka Razlika v

µ p

95% Interval zaupanja

Spodnja

meja

Zgornja

meja

Ttm_Btm1 Ttm_Btm2 -0,04 0,02 -0,07 -0,01

Ttm_Btm3 -0,03 0,06 -0,07 0,00

Ttm_Btm2 Ttm_Btm1 0,04 0,02 0,01 0,07

Ttm_Btm3 0,01 0,18 0,00 0,01

Ttm_Btm3 Ttm_Btm1 0,03 0,06 0,00 0,07

Ttm_Btm2 -0,01 0,18 -0,01 0,00

Legenda: Razlika v µ- razlika v povprečjih; p- statistična značilnost; Ttm_Btm - najvišja

časovna točka aktivacije mišice triceps do najvišje časovne točke aktivacije mišice biceps

V tabeli 6 so prikazani rezultati medsebojnih razlik med Ttm_Btm 1.,2. in 3. serije metov

pikada. Rezultati kaţejo, da prihaja do statistično značilnih razlik le med prvo in drugo serijo

(p=0,02). Kaţe se še tendenca po obstoju razlik med prvo in tretjo serijo (p=0,06).

Page 36: DIPLOMSKO DELO - fsp.uni-lj.si · 1.1.3 Možgansko deblo (truncus cerebri) .....10 1.1.4 Hrbtenjača (medulla spinalis )

36

7 RAZPRAVA

Glavni namen te naloge je bil ugotoviti ali bo mehanska aferentna stimulacija dlani povzročila

bolj jasno izraţen trifazni vzorec in ali se bo natančnost zadevanja cilja pri pikadu povečala.

Iz preglednice 2 je razvidno, da rezultati kaţejo, da ne prihaja do pomembnih statističnih

razlik pri nobeni spremenljivki med prvo in drugo serijo metov pikada (statistična značilnost

je >0,05), kar ne potrjuje naši hipotezi, da bo mehanska aferentna stimulacija povzročila bolj

jasno izraţen trifazni vzorec in povečala natančnosti zadevanja cilja pri metu pikada.

Iz preglednice 4 je razvidno, da je prišlo do statistično značilne razlike med vsoto 1. serije in

3. serije (p=0,02), vendar ni razlik med vsoto 2. serije in 3. serije. To pa pomeni, da ščetkanje

po 2. seriji ni povečalo natančnosti zadevanja cilja pri metu pikada. Vzrok za boljše rezultate

med 1. in 3. serijo bi lahko pripisali učenju metanja pikada.

Iz preglednice 6 je razvidno, da je prišlo do statističnega zmanjšanja časa med Ttm_Btm

1.serije in Ttm_Btm 2.serije (p=0,02), vendar ni razlik med Ttm_Btm 2. serije in 3. serije,

čeprav se kaţe tendenca po obstoju razlik (p=0,06). Vzrok za statistično značilne rezultate

med Ttm_Btm 1.serije in Ttm_Btm 2.serije je verjetno v drugačni znotrajmišični aktivaciji in

času, ki ga porabimo za vodenje pikada. Morda ţelimo z daljšim časom vodenja pikada

povečati natančnost. Daljši ali pa krajši čas vodenja pikada pa pomeni kasnejše oziroma

hitrejše vključevanje antagonista.

Dobljene rezultate teţko primerjamo z izsledki drugih raziskav, saj med pregledom literature

nismo našli podobnih raziskav, ki bi ugotavljale vpliv ščetkanja na trifazni vzorec mišične

aktivacije in natančnost giba oz. zadevanja cilja.

Ideja o tem ali je moţno z mehansko stimulacijo, v našem primeru s ščetkanjem roke, doseči

podobno spremembo trifaznega vzorca kot pri električni stimulaciji, je bila upravičena, saj

ugotovitve, da kondicionirajoče draţenje cele roke s pomočjo električne stimulacije povzroča

(i) močneje izraţen trifazni vzorec aktivacije pri balistični ekstenziji komolca, izdatnejšo

sprostitev antagonistične mišice v posamezni fazi giba in (ii) značilno zmanjšanje aktivnosti

antagonistične mišice pri balistični ekstenziji zapestja, kaţejo, da aferentna stimulacija vpliva

na izhodne lastnosti zavestnega giba (Šarabon, 2005). Poleg električne stimulacije obstajajo

tudi druge metode draţenja, ki povzročijo spremembe v korteksu. Mednje spada metoda

Page 37: DIPLOMSKO DELO - fsp.uni-lj.si · 1.1.3 Možgansko deblo (truncus cerebri) .....10 1.1.4 Hrbtenjača (medulla spinalis )

37

pasivnega gibanja (Francis, 2009; Mima, 1989–97; Radovanovic, 2002; Szameitat, 2012;

Weiller, 1996), metoda vibracije (Francis, 2000; Gelnar, 1998; Harrington, 2001), metoda s

pnevmatskim stiskanjem (Overduin, 2004; Stippich, 1999), metoda udarca po kiti (Cohen,

1985), metoda pihljaja zraka (Hashimoto, 1987; Hashimoto, 1999), metoda stimuliranja s

taktilnim stimulatorejm (Onishi idr., 2010) in metoda stimuliranja s ščetko (Jang, Seo, Ahn in

Lee, 2013).

Eden od razlogov, da ni prišlo do spremembe trifaznega vzorca v našem primeru je lahko ta,

da ščetkanje povzroča spremembe predvsem v somatosenzoričnem korteksu (SI in SII)

(Hansson idr., 2009; Jang, Seo, Ahn in Lee, 2013; Löken, Wessberg, Morrison, McGlone in

Olausson, 2009; Perini, Olausson in Morrison, 2015). Prav tako raziskave (Onishi idr., 2010;

Popescu idr., 2013; Venkatesan, Barlow, Popescu, Popescu in Auer, 2010) potrjujejo, da

stimuliranje s taktilnim stimulatorjem povzroča spremembe predvsem v somatosenzoričnem

korteksu (SI in SII). Stimuliranje s ščetko in s taktilnim stimulatorjem torej povzroča

spremembe predvsem v somatosenzoričnem področju korteksa, medtem ko uporaba električne

stimulacije in transkranialne magnetne stimulacije povzroči plastične spremembe v

motoričnem sistemu. To potrjujejo naslednje raziskave, ki se ločijo po tem kje je mesto

draţenja. Draţenje ulnarnega ţivca spremeni vzdraţnost primarnega motoričnega korteksa

(Charlton, Ridding, Thompson in Miles, 2003; Ridding, Brouwer, Miles, Pitcher in

Thompson, 2000). Kombinirano draţenje (transkranialno magnetno draţenje in draţenje

perifernega ţivca) prav tako vpliva na motorični sistem korteksa (Stefan, Kunesch, Cohen,

Benecke in Classen, 2000; Wolters idr., 2003). Tretja tehnika je transkranialno magnetno

draţenje, ki ima prav tako vpliv na vzdraţnost motoričnega korteksa (Di Lazzaro idr., 2002;

Huang, Edwards, Rounis, Bhatia in Rothwell, 2005).

Drugi razlog, da ni prišlo do spremembe trifaznega vzorca v našem primeru je lahko ta, da

pogoji, v katerih so merjenci izvajali met, niso bili konstantni. V tem primeru konstantno

pomeni, da merjenci niso imeli opornice, ki bi fiksirala določene dele telesa, tako kot je to

bilo narejeno v raziskavi 30- minutnega električnega podpraţnega draţenja, kjer so izvajali

ekstenzijo komolca in zapestja na balistični način (Šarabon, 2005). Poleg tega je treba

upoševati še druge pogoje. Eden od teh je kaj zahteva gibalna naloga pri koncu giba. Če

gibalna naloga zahteva natančnost, je vzorec mišične aktivacije drugačen, kakor če natančnost

ni zahtevana (Waters, 1981). Amplitude in latence posameznih EMG – izbruhov so natančno

določene z naravo gibanja (Marsden, 1983). Na model trifaznega vzorca vplivajo tudi različne

Page 38: DIPLOMSKO DELO - fsp.uni-lj.si · 1.1.3 Možgansko deblo (truncus cerebri) .....10 1.1.4 Hrbtenjača (medulla spinalis )

38

motnje. V kolikor v sistem ne vstopijo motnje (na primer transkranialni magnetni impulz), se

najprej zgodi A1 in nato si na vsakih 30 ms sledita še ANT in A2 izbruh (Forgaard, Maslovat,

Carlsen, Chua, in Franks, 2013; Irlbacher, Voss, Meyer in Rothwell, 2006).

Kljub temu, da ščetkanje v naši raziskavi ni pripomoglo k večji natančnosti meta, pa ne

smemo pozabiti na pozitivne posledice in koristi, ki jih lahko ima mehansko draţenje

(ščetkanje) pri določenih stanjih ali obolenjih. Ščetke, taktilne ţogice in druge pripomočke

pogosto uporabljajo pri rehabilitaciji nevroloških bolnikov (po moţganski kapi) z namenom

izboljšanja občutka za rahel dotik ter izboljšanja zavedanja in uporabe prizadetega uda. Tak

način senzorične stimulacije (s pomočjo ščetkanja, taktilnih ţogic, ročna masaţa...) lahko tudi

sproţi relaksacijo spastičnih mišic, prizadetih po moţganski kapi.

Page 39: DIPLOMSKO DELO - fsp.uni-lj.si · 1.1.3 Možgansko deblo (truncus cerebri) .....10 1.1.4 Hrbtenjača (medulla spinalis )

39

8 SKLEP

V tem diplomskem delu smo se spraševali ali je moţno s ščetkanjem roke spremeniti trifazni

vzorec mišične aktivacije in kakšna je razlika v natančnosti zadevanja cilja pred aferentno

stimulacijo in po njej. Za ta namen so merjenci izvajali ekstenzijo komolca na balističen

način. Dokazano je, da električna aferentna stimulacija vpliva na izhodne lastnosti zavestnega

giba, mi pa smo to ţeleli preveriti še z mehansko stimulacijo predvsem zaradi tega, ker je

enostavno izvedljivo in cenovno dostopno.

Pri hotenih gibih sodelujejo višje ravni centralnega ţivčevja. Ţivčne strukture, ki nadzirajo

skeletne mišice, so razmeščene po celotnem centralnem ţivčevju, ki je hierarhično urejeno

(raven hrbtenjače, moţganskega debla in motoričnih predelov moţganske skorje ). Najvišjo

raven motoričnega nadzora omogoča moţganska skorja. Primarna motorična moţganska

skorja in dve sekundarni (premotorična in suplementarna moţganska skorja), nadzorujejo

kompleksne hotene gibe predvsem prek lateralnih descendentnih prog. Vsi trije predeli

prejemajo bogate povezave (senzorične informacije) iz primarnega somatosenzoričnega

korteksa in zadnjega dela parietalnega korteksa, kar omogoča koordinirane in usmerjene

ciljane gibe v območje našega zanimanja. Sestavni del motoričnega sistema so tudi mali

moţgani in bazalni gangliji (prek talamusa povratno povezani s korteksom velikih

moţganov), ki predstavljajo pomemben modulacijski sistem za nadzor gibanja.

Somatosenzorični evocirani potencial (SSEP) lahko izzovemo z različnimi metodami

draţenja. Ko z določeno metodo draţimo ţivčna vlakna, ki nam omogočajo občutek za dotik,

se le ta vzdraţijo in pošljejo signal (potencial) v hrbtenjačo, od koder se nato prenese v

moţgane. Te metode lahko v grobem razdelimo na električno ter mehansko draţenje. Med

mehanska draţenja spadajo npr. udarec po kiti, pasivni gib v sklepu, stimuliranje s taktilnim

stimulatorjem, stimuliranje s ščetko, pihljaj ipd.

Gibanja, ki so izvedena z maksimalno hitrostjo in pospeškom, se lahko štejejo za balistična

gibanja. Značilnosti balističnega giba so kratek kontrakcijski čas ter velik prirastek sile. Pri

balistični kontrakciji se pojavi trifazni vzorec aktivacije (agonist/A1, antagonist/ANT,

agonist/A2), pri katerem je količina in intenzivnost antagonistične koaktivacije variabilna.

Page 40: DIPLOMSKO DELO - fsp.uni-lj.si · 1.1.3 Možgansko deblo (truncus cerebri) .....10 1.1.4 Hrbtenjača (medulla spinalis )

40

V raziskavi je sodelovalo 9 merjencev ( 4 moški in 5 ţensk), starih povprečno 29 ± 6 let.

Merjenci so bili razdeljeni v dve skupini. Prva skupina merjencev je izvedla dve seriji metov.

Druga skupina merjencev pa je izvedla tri serije metov. Ko je merjenec prišel na meritev, je

bil najprej seznanjen z namenom in postopkom meritev, za tem smo mu pritrdili elektrode,

nato pa je izvedel prvo serijo metov. Ko je končal, je opravil ščetkanje dlani (dorzalne in

palmarne strani) tiste roke, s katero je nato metal pikado. Ščetkanje je trajalo 30 min. Pritisk

krtače na koţo je bil takšen, da ni povzročil poškodb koţe. Nato je izvedel drugo serijo metov.

S tem je bila njegova naloga zaključena. Začetni poloţaj: sproščena stoja na nogah, »izmetna«

roka v predročenju, pokrčena pod kotom 60 stopinj glede na nadlaktnico, pogled usmerjen v

puščico-tarčo. Končni poloţaj: sproščena stoja na nogah, »izmetna« roka v predročenju,

pokrčena pod kotom 135-40 stopinj glede na nadlaktnico. Podatke smo obdelali s statističnim

programom IBM SPSS na dva načina. Pri prvem načinu smo upoštevali dve meritvi, za

testiranje razlik smo uporabili t-test za odvisne vzorce. Pri drugem načinu smo upoštevali tri

meritve, za testiranje razlik smo uporabili ANOVO za ponovljene meritve. Ugotovili smo, da

ne prihaja do pomembnih statističnih razlik v povezavi s ščetkanjem pri nobeni spremenljivki.

Moţna razlaga zato, da se naši hipotezi nista potrdili, je lahko ta, da ščetkanje vpliva na

somatosenzorično področje v korteksu, medtem ko električna stimulacija vpliva na motorično

področje. Drugi razlog lahko tiči v pogojih, v katerih je bil met izveden. Merjenci so namreč

izvedli realen gib in ne gib v opornici.

Pomanjkljivost naše raziskave je majhen vzorec-majhno število merjencev. Poleg tega se naši

merjenci niso s pikadom ukvarjali ne profesionalno ne ljubiteljsko/rekreativno. Zanimivo bi

bilo recimo raziskati kako bi mehansko draţenje vplivalo na natančnost zadevanja tarče pri

profesionalcih.

Page 41: DIPLOMSKO DELO - fsp.uni-lj.si · 1.1.3 Možgansko deblo (truncus cerebri) .....10 1.1.4 Hrbtenjača (medulla spinalis )

41

9 VIRI

Alexander, S. (11. 3 2013). Funky Anatomy exam answers Brachial Plexus for Beginners.

Pridobljeno iz https://www.youtube.com/watch?v=fk1hyToHSC4

Alexander, S. (11. 4 2013). Funky Anatomy exam answers The Brachial Plexus made Easy.

Pridobljeno iz https://www.youtube.com/watch?v=1O790dApog4

Anţlovar, D. in Drnovšek, A. (2008). Medicinska fizika. Pridobljeno iz http://medfiz.fmf.uni-

lj.si/Leto08/Files/Sem_MEG-MCG.pdf

Berardelli, A., Rothwell, J. C., Day, B. L., Kachi, T. in Marsden, C. D. (1984). Duration of

the first agonist EMG burst in ballistic arm movements. Brain Research, 304(1), 183-187.

Brown, J. in Gilleard, W. (1991). Transition from slow to ballistic movement: development of

triphasic electromyogram patterns. European Journal Of Applied Physiology &

Occupational Physiology, 63(5), 381-386.

Campolunghi-Pegan, P. (2015). Senzorični evocirani potenciali (SEP). Navodila za bolnika.

Pridobljeno iz http://www.drmed.org/wp-content/uploads/2014/06/98-

Senzori%C4%8Dni-evocirani-potenciali-SEP.pdf

Cannon, R. L. (15. 7 2003). Management of Carpal Tunnel Syndrome. American Family

Physician. Pridobljeno iz http://www.aafp.org/afp/2003/0715/p265.html

Carpenter, G. (2011). Science Fiction, Double Feature, 2: Part 2. Pridobljeno iz

http://chronopause.com/chronopause.com/index.php/2011/08/05/science-fiction-double-

feature-2-part-2/index.html

Charlton, C. S., Ridding, M. C., Thompson, P. D. in Miles, T. S. (2003). Prolonged peripheral

nerve stimulation induces persistent changes in excitability of human motor cortex.

Journal Of The Neurological Sciences, 208 (1-2), 79-85.

Cohen, L. (1985). About the origin of cerebral somatosensory potentials evoked by Achilles

tendon taps in humans. Electroencephalography And Clinical Neurophysiology, 62(2),

108-116.

Cooke, J. D. in Brown, S. H. (1990). Movement-related phasic muscle activation. II.

Generation and functional role of the triphasic pattern. Journal Of Neurophysiology, 63

(3), 465-472.

Di Lazzaro, V., Oliviero, A., Mazzone, P., Pilato, F., Saturno, E., Dileone, M.,... Rothwell, J.

(2002). Short-term reduction of intracortical inhibition in the human motor cortex induced

by repetitive transcranial magnetic stimulation. Experimental Brain Research, 147(1),

108-113.

Page 42: DIPLOMSKO DELO - fsp.uni-lj.si · 1.1.3 Možgansko deblo (truncus cerebri) .....10 1.1.4 Hrbtenjača (medulla spinalis )

42

Forgaard, C. J., Maslovat, D., Carlsen, A. N., Chua, R. in Franks, I. M. (2013). Startle reveals

independent preparation and initiation of triphasic EMG burst components in targeted

ballistic movements. Journal Of Neurophysiology, 110(9), 2129-2139.

Francis, S., Lin, X., Aboushoushah, S., White, T.P., Phillips, M., Bowtell, R., Constantinescu

C.S. (2009). fMRI analysis of active, passive and electrically stimulated ankle dorsiflexion.

Neuroimage 44(2), 469–79.

Francis S. T., Kelly, E.F., Bowtell, R., Dunseath, W.J., Folger, S.E., McGlone, F. (2000).

fMRI of the responses to vibratory stimulation of digit tips. Neuroimage 11(3), 188–202.

Gabriel, D. in Boucher, J. (1998). Practice effects on the timing and magnitude of antagonist

activity during ballistic elbow flexion to a target. Research Quarterly For Exercise &

Sport, 69(1), 30-37.

Gaetz, W. in Cheyne, D. (2006). Localization of sensorimotor cortical rhythms induced by

tactile stimulation using spatially filtered MEG. Neuroimage, 30(3), 899-908.

Garland, H. in Angel, R. W. (1971). Spinal and supraspinal factors in voluntary movement.

Experimental Neurology, 33(2), 343-350.

Gelnar, P.A., Krauss, B.R., Szeverenyi, N.M., Apkarian, A.V. (1998). Fingertip

representation in the human somatosensory cortex: An fMRI study. Neuroimage, 7(4 Pt 1),

261–83.

Hansson, T., Nyman, T., Björkman, A., Lundberg, P., Nylander, L.,... Rosén, B. (2009).

Sights of touching activates the somatosensory cortex in humans. Scandinavian Journal Of

Plastic & Reconstructive Surgery & Hand Surgery, 43(5), 267-269.

Harrington, G.S. in Hunter, D. (2001). FMRI mapping of the somatosensory cortex with

vibratory stimuli. Is there a dependency on stimulus frequency? Brain Res 897(1–2), 188–

92.

Hashimoto, I. (1987). Somatosensory evoked potentials elicited by air-puff stimuli generated

by a new high-speed air control system. Electroencephalography And Clinical

Neurophysiology, 67(3), 231-237.

Hashimoto, I. (1999). From input to output in the somatosensory system for natural air-puff

stimulation of the skin. Electroencephalography And Clinical Neurophysiology.

Supplement 49, 269-283.

Huang, Y., Edwards, M. J., Rounis, E., Bhatia, K. P. in Rothwell, J. C. (2005). Theta burst

stimulation of the human motor cortex. Neuron, 45(2), 201-206.

Irlbacher, K., Voss, M., Meyer, B. in Rothwell, J. C. (2006). Influence of ipsilateral

transcranial magnetic stimulation on the triphasic EMG pattern accompanying fast ballistic

movements in humans. The Journal Of Physiology, 574(Pt3), 917-928.

Page 43: DIPLOMSKO DELO - fsp.uni-lj.si · 1.1.3 Možgansko deblo (truncus cerebri) .....10 1.1.4 Hrbtenjača (medulla spinalis )

43

Jang, S. H., Seo, J. P., Ahn, S. H. in Lee, M. Y. (2013). Comparison of cortical activation

patterns by somatosensory stimulation on the palm and dorsum of the hand. Somatosensory

& Motor Research, 30(3), 109-113.

Jelerčič, U. (2010). Funkcionalna magnetna resonanca. Univerza v Ljubljani, Fakulteta za

matematiko in fiziko. Pridobljeno iz http://mafija.fmf.uni-

lj.si/seminar/files/2009_2010/fMRI.pdf

Koyama, S., Tanaka, S., Tanabe, S. in Sadato, N. (2015). Dual-hemisphere transcranial direct

current stimulation over primary motor cortex enhances consolidation of a ballistic thumb

movement. Neuroscience Letters, 58849-53.

Latash, M. L. (1994). Control of fast elbow movement: a study of electromyographic patterns

during movements against unexpectedly decreased inertial load. Experimental Brain

Research, 98(1), 145-152.

Latash, M. in Gottlieb, G. (1991). An equilibrium-point model for fast, single-joint

movement: I. Emergence of strategy-dependent EMG patterns. Journal Of Motor

Behavior, 23(3), 163-177.

Liang, N., Yamashita, T., Ni, Z., Takahashi, M., Murakami, T., Yahagi, S. in Kasai, T.

(2008). Temporal modulations of agonist and antagonist muscle activities accompanying

improved performance of ballistic movements. Human Movement Science, 27(1), 12-28.

Löken, L. S., Wessberg, J., Morrison, I., McGlone, F. in Olausson, H. (2009). Coding of

pleasant touch by unmyelinated afferents in humans. Nature Neuroscience, 12(5), 547-548.

Marsden, C. O. (1983). The function of the antagonist muscle during fast limb movements in

man. Journal of Physiology, 335, 1-13.

Mima T, Sadato, N., Yazawa, S., Hanakawa, T., Fukuyama, H., Yonekura, Y. in Shibasaki, H.

(1999). Brain structures related to active and passive finger movements in man. Brain

122(10), 1989-97.

Onishi, H., Oyama, M., Soma, T., Kubo, M., Kirimoto, H., Murakami, H. in Kameyama, S.

(2010). Neuromagnetic activation of primary and secondary somatosensory cortex

following tactile-on and tactile-off stimulation. Clinical Neurophysiology, 121(4), 588-593.

Overduin, S.A. in Servos, P. (2004). Distributed digit somatotopy in primary somatosensory

cortex. Neuroimage 23(2), 462–72.

Perini, I., Olausson, H. in Morrison, I. (2015). Seeking pleasant touch: neural correlates of

behavioral preferences for skin stroking. Frontiers In Behavioral Neuroscience, 9(8).

Popescu, E. A., Barlow, S. M., Venkatesan, L., Wang, J. in Popescu, M. (2013). Adaptive

changes in the neuromagnetic response of the primary and association somatosensory areas

Page 44: DIPLOMSKO DELO - fsp.uni-lj.si · 1.1.3 Možgansko deblo (truncus cerebri) .....10 1.1.4 Hrbtenjača (medulla spinalis )

44

following repetitive tactile hand stimulation in humans. Human Brain Mapping, 34(6),

1415-26.

Radovanovic, S., Korotkov, A., Ljubisavljević, M., Lyskov, E.,Thunberg, J., Kataeva, G.,...

Johansson, H. (2002). Comparison of brain activity during different types of proprioceptive

inputs: A positron emission tomography study. Exerimentalp Brain Research 143(3), 276–

85.

Ridding, M. C., Brouwer, B., Miles, T. S., Pitcher, J. B. in Thompson, P. D. (2000). Changes

in muscle responses to stimulation of the motor cortex induced by peripheral nerve

stimulation in human subjects. Experimental Brain Research, 131(1), 135-143.

Rutkowska-Kucharska, A. (1997). Agonist and antagonist activities in fast and slow

manipulative movements. Biology Of Sport, 14(1), 65-72.

Seizova-Cajic, T. in Taylor, J. L. (2014). Somatosensory space abridged: rapid change in

tactile localization using a motion stimulus. Plos One, 9(3), e90892.

Stefan, K., Kunesch, E., Cohen, L. G., Benecke, R. in Classen, J. (2000). Induction of

plasticity in the human motor cortex by paired associative stimulation. Brain: A Journal Of

Neurology, 123(3), 572-584.

Stippich, C., Hoffman, R., Kapfer, D., Hempel, E., Heiland, S., Jansen, O. in Sartor, K.

(1999). Somatotopic mapping of the human primary somatosensory cortex by fully

automated tactile stimulation using functional magnetic resonance imaging. Neurosci

Letters 277(1), 25–8.

Szameitat, A.J., Shen, S., Conforto, A. in Sterr, A. (2012). Cortical activation during

executed, imagined, observed, and passive wrist movements in healthy volunteers and

stroke patients. Neuroimage 62(1), 266–80.

Šarabon, N. (2005). Učinki proprioceptivnega in eksteroceptivnega dotoka na funkcijsko

stanje motoričnega korteksa pri človeku (Doktorska disertacija). Univerza v Ljubljani,

Fakulteta za šport, Ljubljana.

Štrucl, M. (21. 5 2015). Splošna shema motoričnega sistema. Fiziologija ţivčevja - motorični

sistemi. Pridobljeno iz http://www.mf-fizio.si/strucl/motor.htm

Tamè, L., Braun, C., Lingnau, A., Schwarzbach, J., Demarchi, G., Hegner, Y. L., Farne, A. in

Pavani, F. (2012). The Contribution of Primary and Secondary Somatosensory Cortices to

the Representation of Body Parts and Body Sides: An fMRI Adaptation Study. Journal Of

Cognitive Neuroscience, 24(12), 2306-2320.

The Upper Motor Neurons (Motor Systems) Part 1. (15.4.2016). What-when-how.

Pridobljeno iz http://what-when-how.com/neuroscience/the-upper-motor-neurons-motor-

systems-part-1/

Page 45: DIPLOMSKO DELO - fsp.uni-lj.si · 1.1.3 Možgansko deblo (truncus cerebri) .....10 1.1.4 Hrbtenjača (medulla spinalis )

45

Venkatesan, L., Barlow, S., Popescu, M., Popescu, A. in Auer, E. T. (2010). TAC-Cell inputs

to human hand and lip induce short-term adaptation of the primary somatosensory cortex.

Brain Research, 1348, 63-70.

Waters, P. in Strick, P.L. (1981). Influence of strategy on muscle activity during ballistic

movements. Brain Research, 189-194.

Weiller, C., Juptner, M., Fellows, S., Rijntjes, M., Leonhardt, G., Kiebel, S.,... Thilmann, A.F.

(1996). Brain representation of active and passive movements. Neuroimage 4(2), 105–10.

Wickham, J. B., Brown, J. M., Green, R. in McAndrew, D. J. (2004). Muscles within

muscles: The classical triphasic EMG burst and its applicability to segments of large

radiate agonist/antagonist muscels. Journal Of Musculoskeletal Research, 8(2/3), 107-117.

Wolters, A., Sandbrink, F., Schlottmann, A., Kunesch, E., Stefan, K., Cohen, L. G.,... Classen,

J. (2003). A temporally asymmetric Hebbian rule governing plasticity in the human motor

cortex. Journal Of Neurophysiology, 89(5), 2339-2345.

Zehr, E. in Sale, D. (1994). Ballistic movement: muscle activation and neuromuscular

adaptation. Canadian Journal Of Applied Physiology, 19(4), 363-378.

Ţvan, B. in Škof, B. (2007). Gibanje in gibalni razvoj. V B. Š. Škof (ur.), Šport po meri otrok

in mladostnikov (str. 182-204). Ljubljana: Univerza v Ljubljani, Fakulteta za šport, Inštitut

za šport.