Pallean toiminta ytimen vakauttamiseksi

Päällikkö Hans Lindgren DC, 9.7.2011

Kirjassa ”Ytimen stabiliteetti sisältä ulos” totesimme, että ytimen asianmukainen stabiliteetti syntyy pallean kaksitahoisen tehtävän kautta, joka on sekä hengitys että asentotuki. Kolar et al (7) (8) ja monet muut (ks. viitteet ”Core stability from the inside out”) ovat osoittaneet, että pallea on tärkeä lihas asentostabilisaation kannalta ja että se on myös tahdonalaisen kontrollin alaisena ja voi suorittaa hengitystehtävänsä ja asentotehtävänsä samanaikaisesti.

Ei ole kovinkaan pitkä aika siitä, kun palleaa ei melkein koskaan edes mainittu keskusteluissa, jotka koskivat corea ja core-stabiliteettiharjoittelua. Edelleen on monia ”asiantuntijoita”, jotka antavat neuvoja core-stabilisaatioon liittyen, mutta jättävät pallean kokonaan mainitsematta. Viime aikoina palleahengitys on kuitenkin mainittu useammin. Valitettavasti se lisätään usein harjoitusohjeisiin vain loppukommenttina ”varmista, että pidät palleahengitystä yllä harjoituksen aikana”.

Mitä on palleahengitys?

Et voi välttyä käyttämästä palleaa hengittäessäsi, vaikka yrittäisitkin! Kaikki hengitys tapahtuu pallean avulla, halusit tai et, ellei jokin sairaus estä sinua käyttämästä sitä. Pallea vastaa noin 80 %:sta kaikesta hengitystyöstä normaalissa vuorokausihengityksessä.

Pallea

Pallea on kupolinmuotoinen lihas, joka erottaa rinta- ja vatsaontelon toisistaan. Sillä on supistumaton keskusjänne (kaarijänne), josta lihakset säteilevät kaudaalisesti ja ulospäin ja asettuvat rintakehän alaosan sisäpuolelle. Rintakehän pallea kiinnittyy suoliluun ulokkeeseen ja kuuden alemman kylkiluun ja rintaruston sisäpintaan. Crural-kuidut lähtevät kaarevasta nivelsiteestä ja asettuvat lannerangan ylempien nikamien runkoihin ja välilevyihin. Oikeanpuoleinen crural diaphragma asettuu nikamiin L 1-3, kun taas vasemmanpuoleinen asettuu vain nikamiin L 1-2. Pallean ja rintakehän välistä kiinnittymisaluetta (appositiota) kutsutaan appositiovyöhykkeeksi (ZOA), joka on erittäin tärkeä pallean asianmukaisen toiminnan kannalta. Vatsalihakset kontrolloivat appositiovyöhykettä, ja se vaikuttaa palleajännitykseen. Pallean tehokkuus riippuu suurelta osin sen asennosta ja anatomisesta suhteesta rintakehän alaosaan.

Zone of apposition (ZOA)

Zone of apposition (ZOA)

Vyöhyke of apposition (ZOA)

muodostaa huomattavan, mutta vaihtelevan alueen rintakehästä. Levossa seistessä ihmisen ZOA muodostaa noin 30 % sisemmän rintakehän kokonaispinta-alasta (11). Pallean cruraalinen osa irtoaa rintakehästä appositiovyöhykkeellä (10) (9) (12) pallean supistuessa, jotta pallea voi laskeutua sisäänhengityksen aikana. Liitosvyöhyke pienenee noin 15 mm hiljaisen sisäänhengityksen aikana, kun taas pallean kupoli pysyy muodoltaan ja kooltaan lähes vakiona. Keuhkojen maksimaalisessa sisäänhengityskapasiteetissa ZOA on lähes nolla. Liittyneiden lihassäikeiden lyheneminen on pääasiassa vastuussa pallean aksiaalisesta siirtymästä sisäänhengityksen aikana (2) (6). Pienempi appositiovyöhyke johtaa siihen, että pallean inspiroiva vaikutus kylkiluihin vähenee (9).

Pallean toiminta

Inspiraation aikana pallea supistuu ja liikkuu kaudaalisesti alaspäin kuin mäntä vatsaonteloon, mikä luo rintaonteloon alipaineen, joka pakottaa ilmaa keuhkoihin ja samalla nostaa vatsaontelon sisäistä painetta.

Pallea on ensisijainen hengityslihaksemme, ja silti monet ihmiset ovat hyvin vähän tietoisia siitä, miten sitä aktivoidaan oikein. Toimimattomat hengitysmallit ovat yleinen selkäkiputilojen taustatekijä, ja se on itse asiassa usein vahvempi selkäkivun ennustaja kuin muut vakiintuneet riskitekijät (15).

Onko oikea palleahengitys sama asia kuin vatsaan hengittäminen?

Palleahengitystä kutsutaan usein vatsaan hengittämiseksi, mutta se ei pidä paikkaansa. Kun pallea supistuu ja laskeutuu vatsaonteloon, vatsaontelon sisäinen paine nousee ja venyttää vatsan seinämää. Tehokkaassa palleahengityksessä vatsan seinämän venymisen pitäisi olla kolmiulotteista ja sen pitäisi laajentua hieman kaikkiin suuntiin. Vatsan seinämän tulisi vastustaa pallean toimintaa kaikkien vatsalihasten eksentrisellä supistumisella. Vatsaseinän vastakkainen toiminta on erittäin tärkeää pallealihaksen pituusjännityssuhteen säätelyssä. Kaikilla luustolihaksilla, myös pallealihaksella, on pituusjännityssuhde, jossa pituuden väheneminen (supistuminen) vähentää supistumisen voimaa. Vastakkaiset voimat, joita vatsalihakset luovat eksentrisessä supistumisessaan, ylläpitävät kalvon kiinnitysvyöhykettä ja kalvon kuppimaisuutta ja helpottavat siten kalvon voiman lisääntymistä. Vatsahengitys vain venyttää vatsaa eteenpäin, mikä ei tarjoa vastusta pallean liikkeelle ja siten itse asiassa heikentää pallean kykyä supistua tehokkaasti.

Tarkoituksenmukainen palleahengitys

Tarkoituksenmukainen palleahengitys laajentaa alempia kylkiluita ulospäin pääasiassa sivusuunnassa. Pallean kylkiosa (ZOA) laajentaa supistuessaan sekä alempaa kylkiluuta että vatsaseinää (kylkiosa siirtää vatsaa vain eteenpäin, kun sen supistuminen suuntautuu eteenpäin sen lannerankaan kiinnittymisen vuoksi). Pallean kiinnittyminen rintakehän sisäseinämään mahdollistaa vatsaontelon sisäisen paineen siirtymisen rintakehään, mikä tarjoaa mekanismin, jonka avulla pallean supistuminen ajaa rintakehää ulospäin sisäänhengityksen aikana (16) (11). Tämän lisäksi pallea harjoittaa kylkiluihin suoraa ulospäin suuntautuvaa nostoliikettä (ulkoinen rotaatio) kylkiluiden kohdalla, kun se kiinnittyy rintakehään.

Kunnollisen palleahengityksen merkit

Alarintakehän alareunan pitäisi laajentua ilman rintakehän kraniaalista liikettä, ja siihen pitäisi liittyä koko vatsaseinämän synkronoitua toimintaa, joka laajenee hieman samalla, kun se kontrolloi rintakehän sisäistä sisäänhengityspaikkaa (IAP:tä) eksentrisellä supistuksella.

Hengityshäiriöt

Hengityshäiriöiden fyysisiä ja psyykkisiä syitä voi olla vaikea erottaa toisistaan, ja siksi hengityshäiriöitä ei voida yksinkertaisesti määritellä. Olipa syy sitten posturaalinen, kehityksellinen, lääketieteellinen tai emotionaalinen, esitys on aina hyvin samankaltainen. Hengitysmalleihin, joita pidetään toimintahäiriöinä, kuuluu rintakehän yläosassa tapahtuva hengitys, jossa rintakehän alaosan sivusuuntainen laajeneminen on vähentynyt tai puuttuu kokonaan ja jossa esiintyy taipumusta epäsynkroniseen ja paradoksaaliseen hengitykseen. Paradoksaalisen hengityksen aikana vatsa vetäytyy sisään ja alempi rintakehä pikemminkin kapenee kuin laajenee sisäänhengityksen aikana (13). Pallean paradoksaalista liikettä on arvioitu käyttämällä magneettikuvausta syvähengityksen aikana, jolloin havaittiin, että pallean kylkiosa liikkui ylöspäin, kun kylkiosa liikkui alaspäin sisäänhengityksen aikana, ja että suhde oli päinvastainen uloshengityksen aikana.

Häiriöisen hengityksen posturaaliset merkit:

Rintakehä

Rintakehä on usein jäykkä ja sitä pidetään kohoasennossa, mikä kiertää kylkiluita ulkoisesti ja vetää kylkiluiden rintaosan palleakalvon kuituja normaalista kupolimuotoisesta asennosta suorempaan ja pystysuorempaan asentoon. Tämä asento vähentää appositiovyöhykettä ja siten pallean supistumista. Alempien kylkiluiden spontaania levenemistä havaitaan usein.

Hengityksen apulaislihakset

Lihakset, mukaan lukien scalenes, SCM, ylempi trapezius ja Pectoralis, ovat usein hypertonisia ja ylikehittyneitä kylkiluiden lisääntyneestä pystysuuntaisesta liikkeestä ja olkapäiden kohoamisesta sisäänhengityksen aikana. Rintarangan ja lannerangan ojentajalihakset ovat hypertonisia yrittäessään vakauttaa selkärankaa, kun ydin ei ole kunnolla stabiloitunut. Jokaiseen hengitykseen kuuluu hartioiden kohoaminen ja selän ojentaminen. Hengityshäiriöt ovat yleinen syy selän ja niskan jäykkyyteen ja kipuihin.

Vatsaseinä

Vatsaseinän epätasapainoinen aktivaatio, jossa ulkoisen ja sisäisen vinon lihaksen sekä transversus abdominiksen lihasjänteys on alentunut, on yleistä. Rectus abdominis -lihaksessa on yleensä hypertonisuutta erityisesti yläosissa. Tyypillinen merkki hengityshäiriöstä on siis suoran vatsalihaksen voimakas kohoaminen ja koverat ontelot vatsan sivuseinän alaosassa selinmakuulla. Sekä vatsaseinämän faasiset että tooniset synkronoidut supistukset avustavat pallean toimintaa hengityksen aikana.

Heikot vatsalihakset: Vatsalihasten heikkous heikentää pallean toimintaa. Jos vatsaseinä ei tarjoaisi vastusta pallean supistumiselle, se vain siirtyisi alaspäin ilman selvää IAP:n kasvua. Vatsalihasten harjoittama vastustus pallean supistumista vastaan ylläpitää pallean tärkeän appositiovyöhykkeen ja kuppimaisen muodon.

Hypertoniset vatsalihakset: Jos vatsalihakset pitävät vatsaa liian tiukasti kiinni, keskijänne ei pääse laskeutumaan. Sen sijaan pallean supistuessa se vetää kraniaalisesti rintakehän alaosaa, mikä kohottaa ja laajentaa kylkiluita. Jos kylkiluut ovat täysin paikallaan voimakkaan vatsalihassupistuksen avulla, hengitys tapahtuu kokonaan ylä- ja keskirintakehällä. Vatsan onttous ja vatsalihasten liian jäykkä jännitys ovat näin ollen haitallista pallean ihanteellisen aktivoitumisen kannalta.

Ideaalinen vatsaontelon aktiivisuus ylläpitää vatsaontelon muotoa ja painetta riittävästi, jotta pallean toiminta alaraajaan kohdistuvassa toiminnassa olisi ekspansiivisempaa. Tarvittava vatsaontelon sisäinen paine syntyy ja säilyy pallean, lantionpohjan ja vatsan seinämän synkronoidun toiminnan avulla. Vatsaseinän eksentrinen supistuminen sisäänhengityksen aikana on ratkaisevassa asemassa kalvon ja vatsalihasten välisen appositiovyöhykkeen ja pituus-jännityssuhteen ylläpitämisessä sekä vartalon vakauden ja tuen luomisessa. Uloshengityksen aikana vatsalihasten supistuminen kasvattaa pallean pituutta ja kuppimaisuutta, mikä mahdollistaa tehokkaan supistumisen sisäänhengityksen aikana

Harjoittelun aikana vatsaseinän lihakset rekrytoituvat usein voimakkaasti myöhäisen uloshengityksen aikana pakottaakseen ilmaa ulos keuhkoista. Tämä pakotettu uloshengitys pidentää pallean kuituja ennen seuraavaa sisäänhengityssupistusta, jolloin pallea pystyy tuottamaan enemmän jännitystä, mikä lisää sisäänhengitystilavuutta.

Häiriöisten hengitystapojen syyt

Kehitysperäiset: Epäideaalinen kehitys ensimmäisen elinvuoden aikana vaikuttaa stabiliteettijärjestelmään ja johtaa usein asentomuutoksiin. Merkkejä hengitykseen vaikuttavista kehityspoikkeavuuksista voivat olla lyhyt jäykkä rintakehä (vauvanrinta), alempien kylkiluiden leveneminen vinojen vatsaketjujen riittämättömästä aktivoitumisesta johtuen ja ulkoneva heikko vatsanseinä, jossa on usein vatsan seinämän diastaasi. Rintakehän korkea asento ja vatsaseinän heikkous vähentävät selvästi pallean tehokkuutta. Lääketieteellinen: Keuhkojen uloshengityksen lopputilavuudella on suuri vaikutus pallean supistumisen tehoon ja sen vaikutukseen rintakehään. Sairaudet, kuten krooninen obstruktiivinen keuhkosairaus (COPD), emfyseema ja astma, liittyvät usein keuhkojen hyperinflaatioon, jossa ilma jää jumiin keuhkoihin. Hyperinflaatio johtaa pallean lyhenemiseen, kupolin kaarevuuden vähenemiseen ja ZOA:n pienenemiseen (3). Tutkimukset ovat osoittaneet, että kroonisen hyperinflaation aiheuttamat muutokset pallean mitoissa tapahtuvat lähes yksinomaan appositiovyöhykkeessä. Pallean lyheneminen vähentää sen tehoa ja tehokkuutta. Alempaan rintakehään kiinnittyvät palleakuidut päätyvät pystysuoran sijasta poikittaiseen asentoon (matala litteä pallea), ja alemmat kylkiluut siirtyvät normaalista vinosta asennostaan enemmän vaakasuoraan. Kun pallea supistuu tällaisessa tilanteessa, se ei pysty nostamaan ja leventämään alempaa rintakehää, vaan alemmat sivukylkiluut vedetään sisäänpäin sisäänhengityksen aikana (Hooverin merkki (5)). Hodges ja muut (4) osoittivat, että hengitystiesairauden aikana pallean ja transversus abdominiksen välinen koordinoiva toiminta väheni. Myös sydänsairaudet vaikuttavat yleisesti hengitysmalliin. Emotionaalinen: Psykologiset ja tunnetilat muuttavat usein hengityksen hallintaa. Fluoroskooppitutkimukset osoittavat, että jännitys- ja tunnetiloissa pallea osoittaa merkkejä hypertonisuudesta muuttumalla litteäksi ja liikkumattomaksi. Dysfunktionaalista hengitystä on osoitettu esiintyvän 11 prosentilla normaaliväestöstä, 30 prosentilla astmaa sairastavista ja 83 prosentilla ahdistuksesta kärsivistä (1). Lisääntynyt hengityksen tarve muuttaa hengitysmallia ja vähentää usein hengityslihasten kykyä suoriutua asentotehtävistään (4).

Lisähyötyjä asianmukaisesta palleahengityksestä

Kuten aiemmin mainittiin, asianmukainen palleahengitys antaa pallealle mahdollisuuden suorittaa hengitystehtävänsä samalla, kun se tarjoaa selkärangalle stabilointitukea kohonneen vatsaontelon sisäisen paineen (core) avulla. Oikein synkronoitu palleahengitys parantaa myös keuhkojen ventilaatiota lisäämällä sisäänhengitystilavuutta, mikä lisää veren happipitoisuutta, koska alalohkot laajenevat enemmän ja suurin osa keuhkoihin lähetettävästä verestä menee alaosiin. Vatsaontelossa oleviin elimiin kohdistuu mekaaninen vaikutus, kun niitä työnnetään alaspäin palleahengityksen aikana – Toimintahäiriöinen rintahengitys on pinnallista ja laajentaa pääasiassa keuhkojen yläosaa. Asento paranee, kun lanneranka on kunnolla tuettu riittävällä IAP:lla eikä apulaislihaksia (niska, rintakehä ja selkä) rekrytoida, kuten dysfunktionaalisissa hengitysmalleissa.

Yhteenveto

Keskeistä ytimen vakauttamisessa on maksimoida pallean tehokkuus hengitystoiminnan ja asentotehtävien suorittamisessa samanaikaisesti. Kolar (7) (8) osoitti, että pallea työntyy syvemmälle vatsaonteloon asentotehtävän aikana kuin vuorokausihengityksen aikana. Kun posturaaliset tehtävät muuttuvat vaativammiksi, pallean uloshengitysasento on alempana kuin vuorokausihengityksen aikana. Lyhyesti sanottuna tämä tarkoittaa, että pallea voi työntyä vapaaehtoisesti alaspäin lisätä vatsaontelonsisäistä painetta (Intra-Abdominal Pressure, IAP) ja tarjota stabilointitukea lannerangalle. Avain todelliseen ytimen vakauttamiseen on säilyttää kohonnut IAP samalla, kun käydään läpi normaaleja hengityssyklejä. Tämä saavutetaan pallean, lantionpohjan ja koko vatsan seinämän synkronoidulla toiminnalla. Tällöin pallea suorittaa hengitystehtävänsä alemmassa asennossa korkeamman IAP:n mahdollistamiseksi. Vatsaseinä vastustaa pallean toimintaa. Kun pallea supistuu sisäänhengityksen aikana, vatsaseinä ylläpitää korkeaa IAP:tä vastakkaisella ja hieman eksentrisellä supistumisella, ja uloshengityksen aikana toiminta kääntyy päinvastaiseksi ja vatsalihakset supistuvat konsentrisesti kompensoidakseen pallean eksentrisestä ylöspäin suuntautuvasta liikkeestä johtuvaa paineen alenemista (14). Vatsaontelon seinämän vastakkainen aktivoituminen lisää pallean supistumisen tehokkuutta varmistamalla, että pallean optimaalinen pituus ja kupolin muoto säilyvät. Rintakehän asento ja sen vaikutus appositiovyöhykkeeseen on ratkaisevan tärkeää pallean oikean aktivoitumisen kannalta.

Ytimen stabilointi alkaa pallean oikeasta toiminnasta!

1. Courtney R. Hengityksen toiminta ja sen toimintahäiriöt sekä niiden suhde hengityshoitoon. Int J of Osteo Med. 2009;12:78-85
2. DeTroyer A, Estenne M. Hengityslihasten toiminnallinen anatomia. Clin Chest Med. 1988;9:2
3. Finucane K, Panizza J, Singh B. Normaalin ihmisen pallean tehokkuus hyperinflaatiossa. J Appl Physiol. 2005;99:1402-11
4. Hodges PW, Heijnen I, Gandevia SC. Pallean posturaalinen aktiivisuus vähenee ihmisellä, kun hengitysvaatimukset lisääntyvät. J Physiol 2001;537(3):999-1008
5. Hoover CF. Rintakehän inspiroivien liikkeiden diagnostinen merkitys. J Am Clin Sci 1920: 633-46
6. Hruska RJ. Lantion ja rintakehän vaikutusten hallinta temporomandibulaariseen toimintahäiriöön. Ortho Phys Ther Clin North Am 2002;11:2
7. Kolar P, Neuwirth J, Sanda J, Suchanek V, Svata Z, Volejnik J, Pivec M. Analyysi pallean liikkeistä vuorokausihengityksen aikana ja sen aktivoitumisesta hengityksen pidättämisen aikana käyttämällä magneettikuvausta, joka on synkronoitu spirometrian kanssa. Physiol Res 2009;58:383-92
8. Kolar P, Sulc J, Kyncl M, Sanda J, Neuwirth J, Bokarius AV, Kriz J, Kobesova A. J Applied Physiol Aug 2010
9. Loring SH ja 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 efforts. Thorax 1994;49:634-38
11. Mead J. Functional significance of the area of apposition of diaphragm to rib cage. Am Rev Respir. Dis. Suppl. 1979;119: 31-32
12. Mead J ja Loring SH. Analyysi pallean tilavuussiirtymästä ja pituuden muutoksista hengityksen aikana. J Appl. Physiol. 1982;53:750-55
13. Prys-Picard C, Kellet F et al. Respiratory inductance plethysmography for the diagnosis of dysfunctional breathing in patients with severe asthma. 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. Hengitys- ja kontinenssihäiriöillä on voimakkaampi yhteys selkäkipuihin kuin lihavuudella ja fyysisellä aktiivisuudella. Aust J Physioth 2006;52:11-16
16. Urmey WF, De Troyer A, Kelly KB, Loring SH. Pleurapaine kasvaa sisäänhengityksen aikana pallean ja rintakehän liittymisalueella. J Appl Physiol 1988;65(5):2207-2212