Polacy opisali nieznaną rolę przepony: pomaga nam utrzymać równowagę ciała

Ta wiedza może się przydać w rehabilitacji osób z zaburzeniami równowagi.

Przepona to przede wszystkim główny mięsień oddechowy oraz bariera anatomiczna, która oddziela od siebie klatkę piersiową i jamę brzuszną. Jej czynność oddechowa wspomaga także pracę układu sercowo-naczyniowego i limfatycznego oraz zapewnia odpowiednią stabilność odcinka lędźwiowego kręgosłupa.

- W naszej pracy odkryliśmy dodatkową rolę, jaką może pełnić przepona. To rola związana z utrzymaniem równowagi statycznej ciała przez człowieka - mówi dr n. med. Janusz Kocjan z Katedry i Kliniki Chirurgii Klatki Piersiowej Śląskiego Uniwersytetu Medycznego (ŚUM) w Katowicach. Wynika to z faktu, że przepona moduluje ciśnienie w jamie brzusznej.

Naukowcy z jego zespołu chcą teraz sprawdzić, czy ćwiczenia oddechowe mięśnia przepony mogą pomóc w lepszym utrzymywaniu równowagi. Może mieć to istotne znaczenie w rehabilitacji osób z zaburzeniami równowagi. A takie zaburzenia są niebezpieczne i bardzo częste zwłaszcza wśród osób po 65. roku życia.

Dotąd uważano, że za równowagę odpowiadają trzy systemy: kontrola wzrokowa, układ przedsionkowy (część narządu słuchu, której elementem jest błędnik) oraz układ somatosensoryczny (specjalne receptory zlokalizowane w mięśniach, ścięgnach, torebce stawowej) wraz z mięśniami antygrawitacyjnymi. - My dodajemy do tego mięsień przepony. To czwarty element, który odpowiada za utrzymywanie równowagi - mówi PAP Janusz Kocjan. Badania zespołu z ŚUM oraz z Politechniki Śląskiej opublikowano w "PLOS One"

To, że przepona ma związek z utrzymaniem równowagi, można udowodnić pokazując m.in., że zaburzenia pracy przepony mogą prowadzić do zaburzeń równowagi. Przepona jednak nie jest organem, w którym często diagnozuje się nieprawidłowości.

Z wcześniejszych badań wiadomo było jednak, że dysfunkcje przepony pojawiają się po przeprowadzonych zabiegach operacyjnych w obrębie klatki piersiowej, np. po usunięciu nowotworów płuc. - Podczas ingerencji operacyjnej w obrębie klatki piersiowej następuje zmiana ciśnienia między klatką piersiową a jamą brzuszną. A z tym wiąże się upośledzenie czynności przepony - opisuje Janusz Kocjan. Dodaje, że dochodzi wtedy do ograniczenia ruchomości przepony oraz jej wyższego położenia niż to powinno mieć miejsce.

Inne z kolei badania pokazywały, że u pacjentów po wycięciu części płuca z powodu nowotworu obserwowano zaburzenia równowagi.

Naukowcy postanowili zbadać związki między tymi zjawiskami.

- Punktem wyjścia było jednak przede wszystkim to, że przepona zapewnia stabilizację dla odcinka lędźwiowego kręgosłupa, gdzie umownie znajduje się środek ciężkości ciała człowieka. Założyliśmy, że jeśli mamy odpowiednią stabilizację w obrębie centralnej części ciała, to wpływa ona na równowagę globalną i to, jak człowiek utrzymuje pionową pozycję ciała - wyjaśnił dr Kocjan.

Jego zespół badał osoby przed zabiegiem wycięcia miąższu płucnego z powodu nowotworu oraz te same osoby po operacji. - Dzięki temu mogliśmy zobaczyć, jak zmienia się u nich równowaga, kiedy funkcja ich przepony zostaje upośledzona- opowiada naukowiec. Badania prowadzono też dla porównania w grupie kontrolnej osób zdrowych. W sumie było to ponad 100 osób.

Okazało się, że rzeczywiście po operacji płuc wraz z pogorszeniem czynności przepony następuje pogorszenie parametrów równowagi. Co ważne, pacjenci, u których wykonano mniej inwazyjny, endoskopowy zabieg VATS (wideotorakoskopii) mieli mniejsze upośledzenie funkcji przepony, a tym samym lepsze parametry równowagi niż pacjenci poddani klasycznej torakotomii związanej z dużym nacięciem klatki piersiowej.

W artykule opisano, kto ma lepsze parametry równowagi ciała. - Udokumentowaliśmy, że im większą przepona ma grubość w momencie wdechu, tym bardziej przekłada się to na lepsze parametry utrzymania równowagi ciała - mówi naukowiec.

Z badań wynikło też, że im lepsza ruchomość przepony przy normalnym oddychaniu i przy głębokim wdechu, tym mniejsze zachwiania ma badany w pozycji stojącej. Innymi słowy prawidłowa czynność przepony pomaga w zachowaniu równowagi.

To informacja o tyle ciekawa, że według danych epidemiologicznych aż 80 proc. ludzi ma zaburzenia wzorca oddechowego - nie oddycha prawidłowo przeponą, a torem górnożebrowym. U tych osób ruchliwość przepony jest mniejsza, co z kolei może prowadzić do zaburzeń równowagi - przewidują badacze.

Dr Kocjan tłumaczy, że zachwiania, które obserwowano w badaniu, nie są widoczne gołym okiem. Zauważalne są jednak w badaniach na platformie stabilograficznej służącej do pomiaru poszczególnych parametrów równowagi ciała. A tam dokładnie widać kierunek wychwiań (czy bardziej obciążamy przednią czy tylną stronę ciała, lewą czy prawą stronę) oraz to, jak przemieszcza się środek ciężkości ciała w obrębie podłoża (jaką długość przebył oraz w jakim obszarze się poruszał).

Dr Kocjan wyjaśnia, jak działają poszczególne elementy odpowiadające w organizmie za równowagę. Układ przedsionkowy w uchu wewnętrznym informuje układ nerwowy o położeniu głowy w przestrzeni, jej relacji do szyi i pozostałych części ciała. Aby utrzymać ciało w równowadze, potrzebne są też informacje płynące z wyspecjalizowanych receptorów (tzw. proprioceptorów) o położeniu poszczególnych części ciała, ich ruchu w stosunku do punktu podparcia czy o położeniu względem siebie. Dzięki temu, kiedy na przykład zamkniemy oczy i podniesiemy rękę do góry, jesteśmy w stanie określić jej położenie względem innych części ciała. W utrzymaniu dwunożnej postawy znaczenie ma również układ posturalny w postaci odpowiedniego napięcia mięśni antygrawitacyjnych.

- Dzięki naszym badaniom wiadomo, że do mięśni odpowiadających za równowagę należy także przepona (mięsień oddechowy), która nie jest zaliczana do mięśni antygrawitacyjnych - dodaje dr Kocjan.

Naukowcy jeszcze nie potwierdzili, jak praca przepony wpływa na równowagę. Mają jednak kilka hipotez. W jednej z nich przypuszczają, że w odnogach przepony, które przyczepione są do odcinka lędźwiowego kręgosłupa znajdują się wyspecjalizowane receptory czucia głębokiego. - Jeśli mamy zbyt małe ciśnienie w obrębie jamy brzusznej, receptory dostają zbyt słabą stymulację, a w konsekwencji pogarszają się parametry równowagi ciała - opowiada naukowiec.