Articles /

Funkce bránice pro stabilitu jádra

O Hans Lindgren DC, 9. července 2011

V článku „Stabilita jádra zevnitř ven“ jsme zjistili, že správná stabilizace jádra se vytváří díky dvojí funkci bránice – dýchání a podpoře postury. Kolar et al (7) (8) a mnoho dalších (viz odkazy na „Core stability from the inside out“) ukázali, že bránice je důležitým svalem pro posturální stabilizaci a také že je pod dobrovolnou kontrolou a může plnit svou dechovou funkci a posturální úkoly současně.

Není to tak dávno, kdy se o bránici v diskusích o core a tréninku core stability téměř vůbec nemluvilo. Stále existuje mnoho „odborníků“, kteří dávají rady týkající se core-stabilizace, ale bránici zcela opomíjejí. V poslední době se však o bráničním dýchání mluví častěji. Bohužel se často přidává k předpisům na cvičení jen jako závěrečná poznámka „dbejte na to, abyste při cvičení udržovali brániční dýchání“.

Co je to brániční dýchání?“

Při dýchání se nevyhnete používání bránice, i když se o to snažíte! Veškeré dýchání se provádí bránicí, ať už chcete, nebo ne, pokud vám v jejím používání nebrání zdravotní potíže. Bránice je zodpovědná za přibližně 80 % veškeré dechové práce při normálním přídechovém dýchání.

Bránice

Bránice je kopulovitý sval oddělující hrudní a břišní dutinu. Má nekontraktilní centrální šlachu (arcuate), z níž vyzařují svaly kaudálně a směrem ven, aby se vložily do vnitřní strany dolního hrudního koše. Kostní bránice se vkládá do xiphoidního výběžku a vnitřní plochy 6 dolních žeber a kostních chrupavek. Krurální vlákna vycházejí z obloukového vazu a zasahují do těl a plotének horních bederních obratlů. Pravá krurální membrána se vkládá do obratlů L 1-3, zatímco levá pouze do L 1-2. Oblast uchycení (apozice) mezi bránicí a hrudním košem se označuje jako zóna apozice (ZOA), která má velký význam pro správnou funkci bránice. Zóna apozice je kontrolována břišními svaly a ovlivňuje napětí bránice. Účinnost bránice do značné míry závisí na její poloze a anatomickém vztahu k dolní části hrudního koše.

Zóna apozice (ZOA)

Zóna apozice tvoří podstatnou, ale různě velkou část hrudního koše. U člověka ve stoje v klidu představuje ZOA asi 30 % celkové plochy vnitřního hrudního koše (11). Krurální část bránice se při kontrakci bránice odlepuje od hrudního koše v zóně přiložení (10) (9) (12), aby umožnila bránici sestoupit při nádechu. Zóna apozice se během klidného vdechu zmenšuje asi o 15 mm, zatímco kopule bránice zůstává téměř konstantního tvaru a velikosti. Při maximální inspirační kapacitě plic je ZOA téměř nulová. Zkrácení apozičních svalových vláken je zodpovědné především za axiální posun bránice během nádechu (2) (6). Menší zóna apozice má za následek menší inspirační působení bránice na hrudní koš (9).

Funkce bránice

Bránice se během inspirace stahuje a pohybuje kaudálně dolů jako píst do dutiny břišní, což vytváří v hrudní dutině podtlak, který tlačí vzduch do plic a současně zvyšuje nitrobřišní tlak.

Bránice je naším hlavním dýchacím svalem, a přesto má mnoho jedinců jen velmi malé povědomí o tom, jak ji správně aktivovat. Dysfunkční dýchací vzorce jsou častým faktorem, který přispívá ke vzniku bolestí dolní části zad, a ve skutečnosti jsou často silnějším prediktorem bolestí dolní části zad než ostatní zjištěné rizikové faktory (15).

Je správné dýchání bránicí totéž co dýchání břichem?

Dýchání bránicí se často označuje jako dýchání břichem, ale to není správné. Když se bránice stáhne a sestoupí do břišní dutiny, zvýší se nitrobřišní tlak a roztáhne břišní stěnu. Při účinném bráničním dýchání by mělo být roztažení břišní stěny trojrozměrné s mírným rozšířením ve všech směrech. Břišní stěna by měla působit proti působení bránice excentrickou kontrakcí všech břišních svalů. Protichůdné působení břišní stěny je velmi důležité pro řízení poměru délky a napětí bráničního svalu. Každý kosterní sval, včetně bránice, má vztah délky a napětí, kdy zmenšení délky (kontrakce) snižuje sílu kontrakce. Protichůdné síly vytvářené břišními svaly při jejich excentrické kontrakci udržují zónu přiložení a kopulovitý tvar bránice, a tím umožňují zvýšení síly bránice. Břišní dýchání pouze roztahuje břicho dopředu, což neklade pohybům bránice žádný odpor, a proto ve skutečnosti sníží schopnost bránice účinně se smršťovat.

Správné brániční dýchání

Správné brániční dýchání rozšiřuje spodní žebra směrem ven převážně do stran. Kostrční část bránice (ZOA) při kontrakci rozšiřuje jak dolní žebra, tak břišní stěnu (krurální část posunuje břicho pouze dopředu, přičemž její kontrakce směřuje dopředu díky úponům na bederní páteř). Přiložení bránice k vnitřní stěně hrudního koše umožňuje přenos nitrobřišního tlaku na hrudní koš, což zajišťuje mechanismus, kterým kontrakce bránice vytlačuje hrudní koš při nádechu ven (16) (11). K tomu se přidává přímý zvedací pohyb směrem ven (zevní rotace), který bránice vykonává na žebra v místě svých vpichů do hrudního koše.

Znaky správného bráničního dýchání

Mělo by docházet k expanzi dolní části hrudního koše bez kraniálního pohybu hrudníku, doprovázené synchronizovanou činností celé břišní stěny, která se mírně rozšiřuje a zároveň kontroluje IAP excentrickou kontrakcí.

Dysfunkční dechové vzorce

Fyzické a psychické příčiny dysfunkce dýchání lze těžko oddělit, a proto nelze dysfunkční dýchání jednoduše definovat. Ať už je příčina posturální, vývojová, zdravotní nebo emocionální, projev je vždy velmi podobný. Mezi dechové vzorce považované za dysfunkční patří dýchání horní částí hrudníku se sníženou nebo chybějící laterální expanzí dolní části hrudního koše, s tendencí k asynchronnímu a paradoxnímu dýchání. Při paradoxním dýchání je břicho vtaženo dovnitř a dolní část hrudního koše se při vdechu spíše zužuje než rozšiřuje (13). Paradoxní pohyb bránice byl hodnocen pomocí magnetické rezonance během hlubokého dýchání, která ukázala pohyb kostrční části bránice směrem nahoru, když se krurální část během nádechu pohybovala směrem dolů, a opačný vztah během výdechu.

Posturální příznaky dysfunkčního dýchání:

Hrudník

Hrudní koš je často ztuhlý a držený ve zvýšené poloze, což způsobuje vnější rotaci žeber a vytahuje kostní vlákna bránice z normální kopulovité polohy do rovnější a vertikálnější polohy. Tato poloha zmenšuje zónu přiložení, a tím i kontrakci bránice. Často dochází ke spontánnímu rozevírání dolních žeber.

Pomocné dýchací svaly

Svaly včetně skalenů, SCM, horního trapézu a prsního svalu jsou často hypertonické a nadměrně vyvinuté ze zvýšeného vertikálního pohybu hrudního koše a elevace ramen během nádechu. Extenzory hrudní a bederní páteře jsou hypertonické ve snaze stabilizovat páteř při absenci správné stabilizace jádra. Každý nádech zahrnuje elevaci ramen a extenzi zad. Dýchací dysfunkce je častou příčinou ztuhlosti a bolesti zad a šíje.

Břišní stěna

Častá je nevyvážená aktivace břišní stěny se sníženým svalovým tonusem vnějších a vnitřních šikmých svalů i příčného svalu břišního. Obvykle dochází k hypertonicitě přímého břišního svalu, zejména v horních partiích. Typickým znakem dysfunkčního dýchání je proto výrazná elevace přímých břišních svalů a konkávní prohlubně na dolní boční břišní stěně v poloze vleže. Fázické i tonické synchronizované kontrakce břišní stěny napomáhají funkci bránice při dýchání.

Slabé břišní svaly: Slabost břišních svalů zhoršuje funkci bránice. Pokud by břišní stěna nekladla kontrakci bránice žádný odpor, posunula by se pouze směrem dolů bez zřetelného zvýšení IAP. Odpor proti kontrakci bránice, který kladou břišní svaly, udržuje důležitou zónu přiložení a kopulovitý tvar bránice.

Hypertonické břišní svaly: Pokud je břicho drženo příliš pevně břišními svaly, nemůže centrální šlacha klesat. Místo toho bránice při kontrakci táhne kraniálně za dolní část hrudního koše, čímž se žebra zvedají a rozšiřují. Pokud jsou žebra zcela fixována na místě silnou kontrakcí břišních svalů, dech se zcela provádí horní a střední částí hrudníku. Vydutí břicha a příliš tuhé vzpřimování břišních svalů jsou tedy kontraproduktivní pro to, aby došlo k ideální aktivaci bránice.

Ideální břišní činnost udržuje tvar a tlak břišní dutiny natolik, aby působení bránice bylo expanzivnější na spodní žebra. Potřebný nitrobřišní tlak je vytvářen a udržován synchronizovanou činností mezi bránicí, pánevním dnem a břišní stěnou. Excentrická kontrakce břišní stěny během nádechu hraje klíčovou roli při udržování zóny přiložení a poměru délky a napětí mezi bránicí a břišními svaly a také při vytváření stability a opory trupu. Během výdechu kontrakce břišních svalů zvětšuje délku a kopulovitý tvar bránice, což umožňuje účinnou kontrakci během nádechu

Při cvičení se svaly břišní stěny často silně zapojují během pozdního výdechu, aby vytlačily vzduch z plic. Tento nucený výdech prodlužuje vlákna bránice před další inspirační kontrakcí a bránice je tak schopna vytvořit větší napětí, které zvýší inspirační objem.

Příčiny dysfunkčních dechových vzorců

Vývojové: neideální vývoj během prvního roku života ovlivňuje stabilizační systém a často vede k posturálním změnám. Známkami vývojových abnormalit ovlivňujících dýchání může být krátký tuhý hrudník (baby-chest), vlající spodní žebra z nedostatečné aktivace šikmých břišních řetězců a vystupující slabá břišní stěna často s přítomnou diastázou břišní stěny. Vysoké postavení hrudníku a slabost břišní stěny a výrazně snižuje účinnost bránice. Lékařské: Koncový výdechový objem plic má velký vliv na sílu kontrakce bránice a její vliv na hrudní koš. Stavy, jako je chronická obstrukční plicní nemoc (CHOPN), rozedma plic a astma, jsou často spojeny s hyperinflací plic, kdy se v plicích zadržuje vzduch. Hyperinflace má za následek zkrácení bránice se sníženým zakřivením kopule a snížení ZOA (3). Studie prokázaly, že ke změnám rozměrů bránice vyvolaným chronickou hyperinflací dochází téměř výhradně v zóně přiložení. Zkrácení bránice snižuje její sílu a účinnost. Vlákna bránice upínající se na dolní část hrudního koše končí spíše v příčné orientaci (nízká plochá bránice) než ve vertikální a dolní žebra se posouvají z normální šikmé polohy do více horizontálního směru. Když se bránice za těchto okolností stáhne, není schopna zvednout a rozšířit dolní hrudní koš a místo toho jsou dolní postranní žebra během vdechu vtahována dovnitř (Hooverův příznak (5)). Hodges et al (4) prokázali, že během respiračního onemocnění je snížena koordinační funkce mezi bránicí a příčným svalem břišním. Srdeční onemocnění také běžně ovlivňuje dechový vzorec. Emoce: Psychické a emoční stavy často mění dechovou kontrolu. Fluoroskopické studie ukazují, že v situacích napětí a emočního stresu vykazuje bránice známky hypertonicity tím, že se zploští a znehybní. Dysfunkční dýchání je prokazatelně přítomno u 11 % běžné populace, u 30 % osob trpících astmatem a u 83 % osob trpících úzkostí (1). Zvýšené nároky na dýchání mění dechový vzorec a často snižují schopnost dýchacích svalů plnit své posturální povinnosti (4).

Další výhody správného bráničního dýchání

Jak již bylo zmíněno, správné brániční dýchání umožňuje bránici plnit její dechovou funkci a zároveň poskytuje stabilizační podporu páteři zvýšeným nitrobřišním tlakem (core). Správně synchronizované brániční dýchání také zlepšuje ventilaci plic tím, že zvyšuje inspirační objem, což zvyšuje úroveň okysličení krve, protože dolní laloky se více rozpínají a většina krve posílaná do plic jde do dolních částí. Dochází k mechanickému účinku na orgány v dutině břišní, když jsou při bráničním vdechu tlačeny dolů – Dysfunkční hrudní dýchání je mělké a rozšiřuje především horní část plic. Držení těla se zlepšuje, když je bederní páteř správně podepřena dostatečným IAP a nedochází k náboru akcesorních svalů (krku, hrudníku a zad) jako při dysfunkčním dýchání.

Shrnutí

Klíčem ke stabilizaci jádra je maximalizovat účinnost bránice při provádění dechové činnosti a posturálních úkolů zároveň. Kolář (7) (8) ukázal, že bránice se při posturálním úkolu tlačí hlouběji do břišní dutiny než při přídechovém dýchání. Při náročnějších posturálních úkolech je výdechová poloha bránice nižší než při přídechovém dýchání. Stručně řečeno to znamená, že bránice může být dobrovolně tlačena dolů, aby se zvýšil nitrobřišní tlak (IAP) a poskytla stabilizační podporu bederní páteři. Klíčem ke skutečné stabilizaci jádra je udržení zvýšeného IAP při běžných dechových cyklech. Toho je dosaženo synchronizovanou činností bránice, pánevního dna a celé břišní stěny. Bránice pak vykonává svou dechovou funkci v nižší poloze, což usnadňuje vyšší IAP. Břišní stěna působí proti činnosti bránice. Když se bránice při nádechu stahuje, břišní stěna udržuje vysoký IAP opačnou a mírně excentrickou kontrakcí a při výdechu se působení obrací a břišní svaly se stahují koncentricky, aby kompenzovaly snížený tlak v důsledku excentrického pohybu bránice nahoru (14). Opačná aktivace břišní stěny zvyšuje účinnost kontrakce bránice tím, že zajišťuje zachování optimální délky a kopulovitého tvaru bránice. Pro správnou aktivaci bránice je rozhodující poloha hrudníku a jeho vliv na zónu přiložení.

Stabilizace jádra začíná správnou funkcí bránice!“

  1. Courtney R. Funkce dýchání a jeho dysfunkce a jejich vztah k dechové terapii. Int J of Osteo Med. 2009;12:78-85
  2. DeTroyer A, Estenne M. Funkční anatomie dýchacích svalů. Clin Chest Med. 1988;9:2
  3. Finucane K, Panizza J, Singh B. Efficiency of the normal human diaphragm with hyperinflation. J Appl Physiol. 2005;99:1402-11
  4. Hodges PW, Heijnen I, Gandevia SC. Posturální aktivita bránice se u lidí snižuje při zvýšených nárocích na dýchání. J Physiol 2001;537(3):999-1008
  5. Hoover CF. Diagnostický význam inspiračních pohybů kostního okraje. J Am Clin Sci 1920: 633-46
  6. Hruska RJ. Management pánevně-hrudních vlivů na temporomandibulární dysfunkci. Ortho Phys Ther Clin North Am 2002;11:2
  7. Kolář P, Neuwirth J, Šanda J, Suchánek V, Sváťa Z, Volejník J, Pivec M. Analýza pohybu bránice při přídechovém dýchání a její aktivace při zadržení dechu pomocí MRI synchronizované se spirometrií. Physiol Res 2009;58:383-92
  8. Kolář P, Šulc J, Kyncl M, Sanda J, Neuwirth J, Bokarius AV, Kříž J, Kobesová A. J Applied Physiol Aug 2010
  9. Loring SH and Mead J. Action of the diaphragm on the ribcage inferred from a force-balance analysis. J Appl Pysiol 1982; 53(3):756-60
  10. McKenzie DK, Gandevia SC, Gorman RB, Southon FCG, Dynamic changes in the zone of apposition and diaphragm length during maximum respiratory effort. Thorax 1994;49:634-38
  11. Mead J. Funkční význam oblasti přiložení bránice k hrudnímu koši. Am Rev Respir. Dis. Suppl. 1979;119: 31-32
  12. Mead J a Loring SH. Analýza objemového posunu a délkových změn bránice během dýchání. J Appl. Physiol. 1982;53:750-55
  13. Prys-Picard C, Kellet F et al. Respirační indukční pletysmografie pro diagnostiku dysfunkčního dýchání u pacientů s těžkým astmatem. J of Aller & clin Immu 2004; 113:270
  14. Richardson C, Hodges P, Hides J. Therapeutic exercise for lumbopelvic stabilization New York Churchill Livingstone 2004.
  15. Smith MD, Russell A, Hodges PW. Poruchy dýchání a kontinence mají silnější souvislost s bolestmi zad než obezita a fyzická aktivita. Aust J Physioth 2006;52:11-16
  16. Urmey WF, De Troyer A, Kelly KB, Loring SH. Zvýšení pleurálního tlaku při nádechu v zóně přiložení bránice k hrudnímu koši. J Appl Physiol 1988;65(5):2207-2212

.

Leave a Reply