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Respostas imuno-humorais, alostase e exercício

Escrito por Martin Krause, março - julho 2005

B.Appl.Sc (Physio), M.Appl.Sc (Manip.Physio), Grad.Dip.Hlth.Sc (Ex & Sport), Grad.Cert.Hlth.Sc.Edu

Traductor : Fabricio Pereira

- Sumario

- Introdução

- Equilibrio do nitrogenio - consideracoes catabolicas versus anabolicas

- Neuroimmune response to trauma

- Matzinger's Danger hypothesis

- O Sistema Nervoso Simpático

- Muscle, Liver, Kidney immune responses

- Pain modulation

- Exercício e hormônio do crescimento

- Exercício e DOMS (Delayed Onset Muscle Soreness)

- Capacidade de adaptação versus Resposta imune inata e massa muscular

- Adaptive versus Innate Immune Response

- Fine tuning the immune response through regular exercise

- Cost of mal-adaptation to the consequences of trauma

- Cognição e a Resposta Neuro-Imune

- Cognitive Behavioural Response - the pain of being sick

- Cellular Immune Response

- Fadiga, excesso de treinamento e a Resposta neuro imune

- O exame subjetivo para classificar os sintomas do excesso de treinamento

- Síndrome Geral de Adaptação (SGA) e Alostase

- McEwen (1998) descreve quatro situações de cargas alostáticas

- Behavioral Allostasis

- Clinical Allostasis

- Periodisation of Training

- Terapia Cognitiva Comportamental

- Conclusão

- Referências para lesões musculoesqueléticas neuro-humorais

Sumário

Existe um paradoxo através do qual o sistema fisiológico é ativado pelo estresse, podendo não somente proteger e restaurar, como também causar danos ao corpo. Importante para a sobrevivência é a alostase, na qual e definida como "A habilidade de alcançar a estabilidade através da mudança" (McEwen 1998). Hiperatividade ou hipoatividade do sistema alostático pode levar a uma disfunção na resposta das citocinas ao trauma. O sistema nervoso simpático (SNS) representa uma função central na modulação da citocina realizando a comunicação entre o sistema nervoso central (SNC) e o sistema imunológico. (Hasko 2001; Raison & Miller 2003). Mudança no SNS tem sido atribuída a existência de dor musculoesquelética em pessoas com falha no pós-cirúrgico da síndrome da coluna (Geiss et al 2005) e whiplash (chicote) (Sterling et al 2005). As citocinas são mensageiras inatas do sistema imune e são responsáveis pela comunicação bidirecional entre o corpo e o cérebro (Watkins et al 1995). O sistema imune se adapta usando como alternativa as proteínas de chock térmico, como uma célula link para mobilizar linfócitos T e pode ser ativada em resposta ao calor, frio, estresse metabólico e/ou em sinais de perigo ou segurança (Moseley 2000; Watkins & Maier 2000). A partir do momento que as citocinas e as HSP's são mobilizadas durante o exercício resistente moderado, é plausível dizer que uma intensidade moderada de treinamento de resistência progressiva (PRT) com uma "sintonia fina" proporcione uma adaptação em resposta ao mecanismo estressor (Krause 2003). Além disso, através do melhoramento da massa muscular, o sistema imune tem uma grande reserva de proteína para ser usada durante a atividade inflamatória. Intervenções no tratamento pós-traumático usando terapia cognitiva do comportamento têm sido recentemente defendidas como discurso nos aspectos efetivo-motivacionais e avaliação cognitiva na modulação da dor. Quando se trata de dor através do estresse, é concebível que o sinal de perigo e segurança requeridos pelo sistema neuro-imune pela alostase, pode ser incorporado dentro do processo de raciocínio clinico pelo qual de forma realista é possível alcançar as metas definidas através de uma comunicação efetiva na interação entre cliente/médico.

Introdução

Na Austrália, com uma população de 19 milhões de pessoas, o tratamento de deficiência musculoesquelética crônica sozinha custa 4 bilhões e 700 milhões anualmente. Esse número não leva em consideração a perda da produtividade para a comunidade. Muitos tratamentos tem se aproximado dos problemas musculoesqueléticos multifatoriais e tem sido recentemente defendido, os quais incluem a tradicional terapia manual, dry needling (estimulação intramuscular), acupuntura, técnicas de energia muscular, educação, meditação e yoga, bem como exercícios metabólicos, razões coordenativas e cognitivas. Isso tem sido um resultado, na reunião das evidencias corporais, as quais implicam o sistema nervoso central (SNC), sistema nervoso periférico (SNP) e o sistema imune na dinâmica e complexa interação neuro-imune durante as atividades da vida diária.

Pesquisas sobre imunologia têm fornecido um discernimento especifico para o entendimento da função do sistema musculoesquelético na defesa imune, bem como a função da defesa imune na adaptação do sistema musculoesquelético ao treinamento e na lesão. A sinalização bidirecional é muito importante na relação das citocinas, entre o local da inflamação e o sistema nervoso central (SNC) tem sido destacado. Além disso, o recente entendimento da função da massa muscular como uma importante fonte de telômero proteínas para carrear sítios eucarióticos, para a combinação do sistema imune mRNA, deve ser de considerável interesse para os fisioterapeutas os quais regularmente prescrevem exercícios e aconselham na profilaxia da saúde.

Figure 1 : Protein turnover and the prevention of negative nitrogen balance

Equilíbrio do nitrogênio - considerações catabólicas versus anabólicas

De qualquer forma a ciência do esporte tem também enfatizado o paradoxo da imune supressão pós-exercício de tolerância (endurance), o qual leva a sugerir que isso ocorre devido ao duplo risco da redução relativa do suprimento de energia com o trauma musculoesquelético devido há exercícios repetitivos (Fig. 1 & 2). Enquanto estava trabalhando com a elite de atletas amadores e profissionais nos anos 80 e início dos anos 90, eu observei que eles pareciam estar particularmente propensos lesões musculoesqueléticas como, por exemplo, fratura por estresse, infecções oportunistas e a um grande numero de sintomas, os quais poderiam eventualmente levar a perda de desempenho e ate mesmo há síndrome da fadiga crônica. Tragicamente, existiram vários incidentes repentinos e inexplicáveis de cicatrizes miopáticas levando há parada cardíaca e morte dentre a elite dos jovens orientados durante este período. Isso me levou há conduzir uma revisão de literatura nos sistemas neuro-hormonais e suas relações com as lesões musculoesqueléticas. Pesquisadores têm examinando especificamente o gânglio cervical superior (GCS), o eixo hipotálamo-pituitária-adrenal (HPA): proopioimelanocortina, hormônio estimulador da tireóide (TSH), o eixo hipotálamo-pituitária-gonadal (HPG): hormônio luteinizante e proteínas de chock térmico (HSP's). A pesar de uma obvia necessidade de identificar causas como, por exemplo, pneumologia, o limitado e predominante animal pesquisado que existiu durante esse tempo não estava sendo acompanhado pelos cientistas do esporte por mais uma década.

Figure 2: Neuro-immune response to trauma

Hipótese do perigo de Mazinger e as três leis dos linfócitos

Músculos provem uma importante fonte de proteína de chock térmico (HSP) para as respostas imunes. Lesões traumáticas envolvem uma cascata de sinalização através da qual a liberação das substâncias inflamatórias resulta em um processo de contenção contra-modulação. Uma "sopa" de inflamação de histaminas, prostaglandinas, fagócitos, fatores neurotróficos e citocinas localizam a fibrila em resposta do resultado da liberação das proteínas de chock térmico (HSP's). Pouco é conhecido sobre HSP's, contudo provavelmente elas existem para desempenhar a significante função na contenção da propagação da inflamação e infecção. Essas substâncias são ativadas: na presença de alteração de temperatura, alteração metabólica, estresse mecânico e psicológico e/ou na presença de um "sinal de perigo". Recentemente Moseley enfatizou (2000) a hipótese de perigo de Mazinger, a qual foi formulada para entender a razão pela qual alguns processos de replicação celular são reconhecidos como estranhos enquanto outros são irreconhecíveis (Ex. câncer). Isso consiste de 3 leis dos linfócitos sobre a hipótese de perigo para trabalhar. Linfócitos T precisam receber dois sinais. O primeiro sinal é a ligação dos linfócitos T com a maior histocompatibilidade do complexo peptídico (MHC) na apresentação dos antígenos das células (APC's). O segundo sinal requerido vem das moléculas nos APC's. Se este segundo sinal não estiver presente então o linfócito T submete-se a apoptose. Em terceiro lugar se o sinal de co-estimulação acorrer então o linfócito T é ativado por um período definido cujo tempo pode ser ativado sozinho pelo complexo MHC. Células T ativadas pelos dois sinais de perigo o primário e a co-estimulação proliferam e tornam-se linfócitos T citotóxicos (CTL's). Recentes investigações têm demonstrado que HSP's tem uma função de apresentação de antígenos tendo como resultante a ativação do CTL. Adicionalmente, a modulação das respostas das citocinas pelos linfócitos e macrófagos, bem como na atuação como alvos para as células NK, ocorrem quando HSP 70 é expressada na superfície da célula tumoral e células infectadas viralmente. Notavelmente o subgrupo HSP 70 é encontrado no sistema musculoesquelético. Interessantemente, HSP's tem uma similar estrutura ao complexo MHC, ainda HSP's são proteínas intracelulares enquanto o complexo MHC e os dois intra e extracelular (ex. proteína transmembranal). Por essa razão HSP's são encontrados na região extracelular somente quando a célula tem sido exposta ao estresse. Por isso, exposição das células imunes ao HSP's resulta em proliferação das citocinas (Mosley, PL 2000). Por essa razão, essa teoria sugere que todas as células no corpo são imuno-competentes e que os antígenos mostram na ausência de sinal de perigo resultando em tolerância. Proteínas especificas do músculo como HSP70 podem aparentemente ser usadas pelo sistema imune para regular a luta contra a infecção e a inflamação.

O Sistema Nervoso Simpático

Requerimento de energia é o papel do sistema nervoso simpático, e é provavelmente influenciado diretamente pelas respostas imunes. O sistema nervoso simpático mobiliza gordura e carboidrato, o qual é transformado em energia de trabalho para o músculo e pelo músculo através do sistema beta-hidroxilase e do ciclo de Krebs. Na presença de inflamação aguda, o corpo irá queimar gordura ao invés de carboidrato. Um aumento na gluconeogênese ocorre no fígado para manter a glicose sanguínea no nível de funcionamento para o cérebro. Esse processo requer as proteínas glutamina e alanina como precursoras primárias para a gluconeogênese no fígado e liberadas pelo músculo (Wagenmakers 1998). O eixo hipotálamo-pituitária-adrenal (HPA) libera glicocorticóides, os quais atuam como agentes catabólicos musculares pela mobilização a liberação dessas proteínas pelo músculo. Glutamina é essencial para a função de proliferação do linfócito e macrófago (Keast 1996) bem como na atuação como precursor para as proteínas do fígado relacionadas (Marks et al 1996). Tem sido discutido que o sistema HPA talvez modulatório, quando provido com o necessário sinal que represente o sinal de perigo e sinais de segurança requeridos para ligar e desligar a resposta imune-inflamatória (Moseley 2000). Alternadamente, citocinas (IL-1) circulando são designadas para unir o hipotálamo pela via valgal aferente (vinda do estomago) dessa forma também potencializando a modulação desses eventos (Waitkins & Maier 2000). Adicionalmente, o lócus coereleus e o seu sistema nervoso simpático noradrenérgico modulam o cordão espinhal e a transmissão cortical processando sinais de dor. Tendo esse mecanismo alternativo de supressão da dor, além da circulação de opióides, talvez seja importante para a defesa imune, como aumento nos níveis de opióides no sangue tem sido para a supressão da atividade das células Natural Killer (NK). Evidencias por isso foram verificadas e através das quais os beneficio dos efeitos da analgesia pré-operatório na função imune contrasta com a debilidade na imunidade quando altas doses de opióides são dadas para animais restantes não-operados (Pain Clinical Updates: March 2005). Ainda outro aspecto do sistema nervoso simpático envolvendo as células intermediolaterais do cordão espinhal, pode estar relacionado à modulação entre citocinas pro e antiinflamatórias em virtude da anatomia da inervação periférica do sistema nervoso simpático da raiz do gânglio dorsal ( veja Krause 1995 ) bem como a inervação do ouro tecido musculoesquelético (Hasko 2001). Isso é importante à medida que estes mecanismos regulatórios localizados envolvendo citocinas pro e antiinflamatórias enviam sinais para SNC, resultam na avaliação dos requerimentos para a contenção da infecção e inflamação assim como no sensoriamento da velocidade para recuperação das lesões. Contudo, no caso de trauma do gânglio simpático, após whiplash, esse mecanismo modulatório poderia ser comprometido de modo considerado. Dessa forma existem pelo menos 4 SNS's todos designados para tratar da contenção da inflamação (fig. 3 & 4). No caso extremo de inflamação traumática e infecção, se a contenção não obtiver sucesso, então pode ocorrer caquexia e sepse colocando a vida em risco. É plausível que o grupo de requerimento de energia através de dieta suplementar e/ou mobilização do SNS é vital para uma ótima resposta neuro-imune durante e depois os exercícios para a prevenção o balanço negativo do nitrogênio (fig. 1), bem como para a percepção da condição da inflamação.

 

Muscle, Kidney, Liver interactions during Immune responses.

Figure 3: Modulation of pain and inflammation by the sympathetic nervous system

 

Figure 4: Sympathetic modulation of the 'inflammatory soup'

Exercício e hormônio do crescimento

A permanência no leito pode causar efeitos danosos na função muscular. Pesquisadores tem recentemente descrito claramente que um músculo no eixo aferente-pituitário o qual regula a atividade biológica do hormônio do crescimento (HGB) está fortemente ligada com a função muscular, particularmente com as fibras musculares. Ao contrario, a indução de exercícios aumentam a atividade imunológica do hormônio de crescimento no plasma (HGI), cujo pico de concentração ocorre durante ou após exercício aeróbio de longa duração ou de resistência envolvendo grandes grupos musculares. O HGB também é liberado após uma curta série de contrações isométricas (McCall ET AL 2001). A resposta do HGB é ausente, apesar da manutenção da produção de torque normal do pré- exercício e do plasma HGB e HGI , quando a musculatura da perna é cronicamente descarregada, como, por exemplo, após dois dias de permanência no leito ou vôo para o espaço. Eles supõem que isso ocorre devido a alterações crônicas nas entradas dos sinais proprioceptivos (McCall et al 2001). Essas respostas são normalizadas dentro de um período de 8 dias de recuperação no ambulatório. Além disso, eles sugerem que o HGB estimula o crescimento ósseo e que baixo nível de ativação das fibras através de estimulação elétrica, exercício e/ou vibração talvez possam melhorar os efeitos da crônica descarga (McCall et al 2001). Isso também e uma clara evidencia para a existência de um caminho funcional do músculo-pituitário na ausência de inflamação. É também importante frisar que, não se pode subestimar os efeitos da permanência no leito quando recomeçar o regime de treinamento após o período de doença ou trauma.

Exercício e DOMS

Atletas talvez experimentem dor e inflamação associadas a dores musculares tardias (DOMS) após exercício excêntrico e/ou exercícios não rotineiros, os quais potencialmente reduzem o desempenho bem como compromete as respostas imunes. Dor muscular tardia esta associada com o estiramento e deslizamento das bandas Z levando a dissociação da actina e miosina e a liberação de metaloproteinases (MMP's) (Lieber et al 2002, Kovanen 2001). Uma inflamação localizada é necessária para o crescimento, a cura e reparo após a lesão. Parece que o equilíbrio entre as citocinas pro e antiinflamatórias determinam esse processo. A evidência para isso vem de uma pesquisa a qual demonstra baixa expressão de MMP's no tecido não lesionado. Sua produção e induzida em reposta para as citocinas, fatores de crescimento e hormônios em situações envolvendo atividade de remodelação do tecido e migração de células, como na cura das feridas e inflamação envolvendo o remodelamento da matriz extracelular (Kovanen 2002). Após exercícios excêntricos pesados induzir a DOMS, o músculo pode requerer acima de 28 dias para se recuperar (Lieber & Fridén 2002). O equilíbrio entre estresse e recuperação define um regime de treinamento com sucesso (Veja Krause 2003 ). Por isso, para dar lugar a uma positiva adaptação muscular, as metas com regime de treinamento orientado são um importante sistema, como sendo uma prevenção de sobrecarga, uma potencial perda no desempenho e comprometimento da imunidade em 28 dias após exercício excêntrico intenso (fig. 5).

Figure 5: Muscular-immune response to exercise

Capacidade de adaptação versus Resposta imune inata e massa muscular

Inflamação induzida por microtrauma pode resultar na ativação de mediadores de citocinas, as quais ativam os linfócitos T e HSP's como parte da resposta imune adaptativa. Outra resposta imune, cuja pode ocorrer e a resposta imune inata. A imunidade inata usa as células natural killer (NK). Notavelmente, o número de células NK tem se demonstrado proporcional na massa magra muscular da população idosa. Dessa forma, entende-se que a manutenção da massa muscular seria extremamente importante seguro contra a morbidez. Treinamento de resistência progressiva (PRT) tem sido proposto como uma importante estimulação anabólica para manter a massa muscular em pessoas com sarcopenia. É importante frisar que a sarcopenia começa na quarta década da vida de pessoas sedentárias. A dose recomendada de PRT tem sido de 6-8 exercícios de 40 minutos de duração, de moderada intensidade a cada 72 horas (veja revisão de Krause 2003 para mais detalhes). A evidência da eficácia desse tipo de treinamento vem da literatura de exercício para pessoas idosas com sarcopenia, bem como, investigações sobre a síndrome metabólica (síndrome do X) em que a intensidade da estimulação e duração, é suficiente para melhorar a sensibilidade da insulina em pessoas com diabetes tipo II insulino-resistente (Fig.6)

 

Figure 6 : Progressive Resistance Training for 'fine-tuning' the immune system with exercise.

O tratamento de disfunção crônica musculoesquelética custa 3,6 bilhões de dólares anualmente a Austrália (fig. 7). Novas e mais efetivas estratégias de tratamento tem sido defendidas em NSW. Essas estratégias têm incluído o uso multimodal de tratamento, uma melhor relação de referência cruzadas entre os profissionais da saúde, e o uso de aspectos cognitivos da definição de objetivos. Os fisioterapeutas de NSW já usam combinações de minuciosa avaliação física e verbal, terapia manual, técnicas de energia muscular, massagem, dry needling (estimulação intramuscular), yoga, Pilates, Feldenkreis, relaxamento progressivo, bio-feedback e etc., para estar apto a acessar os dois domínios, físico e cognitivo das repostas neuro imune.

Figure 7: The cost of mal-adaptive responses to trauma

Cognição e a Resposta Neuro-Imune

Fatores psicológicos como superação de metas, excesso de treinamento no esporte ou má adaptação cognitiva relacionada com a dor pode ter um efeito significativo, cujo sistema imune e preferencialmente mobilizado. Investigadores têm observado que ratos derrotados demonstraram diminuição no sistema imune sensibilidade para inibição do mediador glucocorticóide (Raison & Miller 2003). O desenvolvimento da resistência ao glucocorticóide tem correlação com um perfil de subordinação no comportamento depois da derrota, bem como correlação com o numero de ferimentos recebidos numa luta agressiva de ratos intrusos. Foi especulado que o risco de estar sendo ferido na hierarquia dos grupos pode ter levado a condição de animais subordinados em cuja maioria dos sobreviventes foi favorecida pela promoção da rápida imunidade não - especifica, em detrimento do baixo desenvolvimento da imunidade especifica. Imunidade inata e favorecida pelas citocinas pró-inflamatórias (esp TNF-alpha), cuja paradoxalmente pode suprimir as respostas da imunidade especifica (adquirida), incluindo a proliferação das células T e sinalização dos receptores das células T (Raison & Miller 2003), a qual presumivelmente inclui respostas HSP. Adicionalmente, mesmo os mecanismos envolvendo o sistema imune, eles ainda contribuem para a sensação da dor, alem deles também aparecem para serem ligados ao limiar basal nociceptivo e serem opióde-dependentes (Hutchinson et al 2004). Além disso, diferenças de gênero sugerem que o fator de inibição migratória (MIF) de altas citocinas e macrófagos em machos jovens podem ter um efeito protetor nos neurônios hipocampais devido aos altos níveis de testosterona. Contudo, MIF foi baixo em pessoas com dor nos dois sexos (Aloisi et al 2005), por isso, sugerindo aumento da vulnerabilidade a danos na área hipocampal. Isso é significante, porque o hipocampo tem importante função de memória. Por essa razão, o fisioterapeuta necessita estar ciente de como uma ameaça poderia potencialmente induzir dano não contextual as respostas imunes, a qual se cronicamente não modulada pode resultar em perda de neurônios hipocampais no sistema de modulação neuro imune (fig. 8). Por isso, o fisioterapeuta pode precisar desafiar o sistema de crença dos clientes sem estar entrando em confronto. No contexto da dor, trabalho estressante e/ou esporte de esforço, sinais que ativam e desativam a resposta do comportamento cognitivo deve ser considerado durante o processo de raciocínio clinico sendo realista e atingindo as metas do cliente, bem como usando o passado e as historias decorrentes para averiguar os "marcos" que promoveram ou melhoraram a dor crônica, debilidade e/ou comprometimento imune.

 

Figure 8 : Signals that influence the cognitive behavioural response

Notavelmente, atletas os quais participaram de pesados calendários de treinamento, freqüentemente reclamam de aumento da suscetibilidade de infecções respiratórias no trato superior. Após exercício intenso durante longo tempo existe concomitantemente inflamação, bem como uma supressão temporária da resposta imune, 2-4 horas pós-exercício (Pedersen 1998). Existe um conto o qual sugere evidencia que atletas de endurance podem ser mais susceptíveis há certos tipos de câncer. A literatura tem descrito corredores de longa distância com leucemia. Lance Armstrong, ganhador de vários tours da França é um sobrevivente bem conhecido de câncer testicular onde houve múltiplas metástases. No início dos anos 90, mais de 10 jovens escandinavos orientados morreram repentinamente enquanto estavam relaxados como, por exemplo, ao dormir, na linha de largada ou na mesa de café da manha. Autopsias demonstraram uma grande cicatrização cardíaca, cuja foi considerada devido à "doença do carrapato" e infecções viral e bacteriana. De forma interessante, essas mortes pareceram estar somente associadas com a elite dos jovens orientados. Contudo, algumas mortes inexplicáveis em outros orientados foram descritas, mas não acompanhadas no momento. Por isso, é importante que os atletas registrem seu estado de saúde nos seus treinamentos diários.

Figure 9 : Muscle cellular immune response to post exercise trauma

Fadiga, excesso de treinamento e a Resposta neuro imune

Treinamento com exercício para melhorar o desempenho, requer que o atleta seja sobrecarregado acima da sua "zona de conforto" para alcançar o seu objetivo, e para que o crescimento ocorra. Fadiga induzida é a primeira regra para adaptação do treinamento de endurance. Paradoxalmente, fatiga é considerada um sinal de alarme inicial, cuja se ignorada, pode levar a depleção de ATP no cruzamento da ponte da actina e miosina as quais inicialmente induzem a câimbra que eventualmente pode levar a contração muscular tetânica e potencialmente a morte. De forma significativa o ATP possui duas propriedades, pro e antiinflamatória (fig. 4). A maior adaptação metabólica para o treinamento ocorre entre o sistema musculoesquelético, fígado e rins (Petibois et al 2002). Além do estresse metabólico, o músculo recebe o estresse mecânico. Juntos, a ruptura da estrutura da proteína celular e a agregação química do conteúdo subcelular, produz muitas espécies de oxigênio reativo (ROS). Um desequilíbrio entre a ação dos ROS e a capacidade de defesa antioxidante das células musculares tem sido implicado em excesso de treinamento. Adicionalmente, as respostas das glutaminas têm se mostrado aumentar durante os exercícios e caído significantemente após algumas horas pos-exercício. Isso é importante, como as glutaminas constituem o link metabólico entre o sistema musculoesquelético e a capacidade do sistema imune. Contudo, pesquisadores têm achado evidencias conflitantes contra a ultima hipótese (Petibois et al 2002). Outro mediador das respostas imunes pode ser a leptina, a qual é liberada pelos adipócitos (células de gordura) e parece afetar o sistema de resposta do eixo hipotálamo-pituitária-gonadal (HPGA). Níveis globais de soro de leptina tem se mostrado aumentar em atletas de endurance altamente treinados. Entretanto, pouco dados existem para se verificar alguma correlação entre massa de gordura e excesso de treinamento em atletas de endurance (Petibois et al 2002). O estado de energia dos atletas parece ser critico como a capacidade de treinar um atleta de endurance é carboidrato lipídico metabolismo dependente ao invés de proteína metabolismo dependente. Poupadores de proteína não são apenas casuais para o elemento mecânico de contração, mas podem também ser imune-poupadores (fig. 1). Infelizmente, devido a complexidade das interações hormonais, múltiplos subsistemas e redundância, o exame da testosterona: a proporção do cortisol isolada não tem se mostrado como marca significante para o excesso de treinamento (Petibois et al 2002). Alterações na secreção noturna de catecolamina e redução nas concentrações de cortisol também têm sido implicadas no excesso de treinamento. Redução da síntese de cortisol e considerada para reduzir a modulação do tônus simpático potencialmente levando a melhora da facilitação da catecolamina, da formação de memória e subseqüentemente a prevenção de ambientes potencialmente hostis (Raison & Millier 2003). Portanto, é interessante especular que o treinamento para a fadiga requer especifico sinal de 'liga e desliga' como, por exemplo, metas de desempenho e estratégias de recuperação, bem como adequada provisão de substratos de energia para satisfazer as demandas metabólicas do exercício de treinamento. Por isso, melhoramento do desempenho e adaptação de crescimento pode ocorrer enquanto previne-se excesso de treinamento, pela mobilização positiva do sistema imune, com regime de treinamento sintonizado o qual faça sentido para o atleta.

O exame subjetivo para classificar os sintomas do excesso de treinamento

Desde quando os marcadores biológicos de excesso de treinamento mostram resultados conflitantes, isso pode ser mais usual para os atletas, treinadores e fisioterapeutas para usar marcas psicológicas de excesso de treinamento. Estes incluem sentimentos de depressão, apatia generalizada, diminuição da auto-estima, instabilidade emocional, dificuldade de concentração, sensível a estresse ambiental e emocional, medo de competição, mudanças na personalidade, diminuição nas habilidades para uma curta concentração, aumento interno e externo de distração, diminuição da capacidade para tratar grandes quantidades de informações e desistência quando se torna difícil (Smith 2000). As marcas imunológicas incluem: aumento da susceptibilidade e severidade para doenças, resfriados e alergias; gripe em confirmada febre glandular, demora na cicatrização de pequenos ferimentos, inchaço de glândulas linfáticas, um dia de constipações (Smith 2000). Portanto, é importante usar um treinamento diário para monitorar esses sinais e sintomas, bem como um programa estruturado de treinamento pode ser benéfico para o sistema imune, ainda excesso de treinamento pode ser prejudicial em alguns casos fatal. (ex. rhabdomyolysis (veja website: www.members.tripod.com/~baggas/rhabdo.html )

Síndrome Geral de Adaptação (SGA) e Alostase

Selye (1936) reconheceu e definiu três estágios da Síndrome Geral de Adaptação: alarme, resistência e exaustão. As primeiras duas fases foram consideradas adaptativas, enquanto o estagio final representou quebra da capacidade adaptativa. Por isso, paradoxalmente, o sistema fisiológico ativado pelo estresse pode não somente proteger e restaurar, mas também causar dano ao corpo (McEwen 1998). A habilidade de alcançar estabilidade através de mudança tem sido chamada alostase, e é considerada critico para a sobrevivência. Através da alostase, o sistema nervoso autônomo, o eixo hipotálamo-pituitária-adrenal (HPA), o cardiovascular, metabólico e sistema imune protegem o corpo através da resposta interna e externa ao estresse. O estresse a partir do uso e desgaste que resulta do excesso de atividade crônica ou baixa atividade da alostase e referido como carga algostática (McEwen 1998). Como uma pessoa percebe um estimulo (consciente ou subconsciente) e se a pessoa percebe isso como tratamento (psicológico ou físico), é crucial na determinação comportamental (fright-fight-flight) e respostas fisiológicas (calma ou palpitações, alteração do cortisol) (fig. 9). Obviamente, em um dos cenários as pessoas saudáveis fisicamente vão determinar a habilidade para elevar essas respostas. A mais comum resposta algostática envolve o sistema nervoso simpático (SNS) e o eixo HPA, a qual libera catecolaminas vindas dos nervos e da medula adrenal, assim como a secreção de corticotropina vinda da glândula pituitária. Corticotropina, por sua vez, modula a liberação de cortisol vindo do córtex adrenal.

Figure 10: Signal perception and the allostatic response

McEwen (1998) descreve quatro situações de cargas alostáticas

1. Estresse freqüente;
2. Tempo insuficiente para a adaptação a repetidos estresses. Ex: pessoas que falam em publico freqüentemente;
3. Inabilidade para desligar uma resposta alostática depois que o estresse terminou treinamento intensivo de atletas também induz a carga alostática com elevada atividade do SNS e do eixo HPA, o que resulta na mobilização de gordura, perda de peso, dismenorréia e/ou amenorréia (eixo HPGA - Hormônio Folículo Estimulante {FSH}, Hormônio Luteinizante {LH} e equilíbrio do opióides), e freqüentemente, relatada condição de anorexia nervosa (Boyar et al 1977, Loucks et al 1989 in McEwen 1998). De acordo com a hipótese da cascata de glucocorticóide, o uso e desgaste do hipocampo devido a excessiva atividade da HPA pode resultar em falha cognitiva (memória declarativa e espacial) como demonstrado em ratos (Sapolsky 1992, 1986; Seeman et al 1994, 1997; Meaney et al 1988; Lupien et al 1994 in McEwen 1998). Além disso, a supressão do eixo HPGA pelo aumento dos níveis de opióide leva ao hipogonadismo, o que causa mudanças no interesse sexual e função, depressão, assim como, perda muscular e osteoporose (Aloisi et al 2005).
4. Notavelmente, resposta inadequada por algum mecanismo alostático resulta em aumento compensatório de outros mecanismos. Por exemplo: inadequada secreção de cortisol resulta na redução de contra - regulação das citocinas inflamatórias.

Figure 11: Allostatic load response

Em humanos, HPA hipo-responsivas tem incluído pessoas sofrendo com fibromialgia, síndrome da fadiga crônica e crianças com dermatite atópica (McEwen 1998) assim como indivíduos com falha na cirurgia de disco (Geiss et al 2005). Alem disso, em desordens de estresses pós-traumáticos, a atividade basal da HPA pode ser baixa, contudo, a reatividade ao estresse pode não ser enfraquecida (McEwen 1998). As figuras 12 e 13 listam evidencias clinicas e comportamentais para alostase alterada o que pode perpetuar em disfunção musculoesquelética crônica.

Figure 12: Clinically significant behavioural evidence for altered allostasis

Figure 13: Clinical physiological evidence for neuro-immune involvement in altered allostasis

Ansiedade antecipatória pode conduzir a secreção de mediadores corticotropina, cortisol e adrenalina, e por essa razão a ansiedade prolongada é também provavelmente leva a carga alostática. Infelizmente, a falha previamente discutida do hipocampo diminui a confiabilidade e a curacidade das memórias contextuais. Por essa razão, isso pode influenciar a resposta alostática através da prevenção do processamento de preferência cortical da informação necessária para avaliar a natureza da ameaça (Sapolsky 1990 in McEwen 1998). De forma importante, o hipocampo normalmente regularia a resposta ao estresse através da modulação do eixo HPA (Jakobson & Sapolsky 1991 in McEwen 1998). Por exemplo, em um esporte orientado com atletas bem treinados, regulada carga alostática através da antecipação da área de treinamento que será utilizada através da visualização de experiências anteriores com sucesso em similares áreas de treinamento antes da corrida, assim como precisa leitura do mapa para reconhecimento e, conseqüentemente, previsão da próxima área de corrida. Do mesmo modo, o clínico pode auxiliar o cliente na sua reabilitação através do estabelecimento de metas realistas, assim a fina sintonia da sua antecipação e, conseqüentemente, respostas perspicazes e previsíveis (veja Krause 2002 ).

Embora especulativo, pareceria lógica que periodização de treinamento pode ser uma ferramenta útil na regularização nas respostas alostáticas ocasionais. De fato, a periodização e o treinamento variado têm sido utilizados pelos treinadores para reduzir o risco de excesso de treinamento, bem como aumentar a eficiência através de mais qualitativo e não quantitativo treinamento.

Periodisation of endurance and plyometric training (Krause 2003)

Desde que Selye (1936) reconheceu e definiu três estágios da Síndrome Geral de Adaptação: alarme, resistência e exaustão, o clínico pode utilizar para reconhecer se os clientes estão nos dois primeiros estágios adaptativos, ou se estão no estagio final que representa a desagregação da capacidade adaptativa. Além disso, o clínico ciente com estas estratégias adaptativas pode reduzir o risco de entrada no estagio final através de um planejamento adequado (por exemplo, periodização), definição de objetivos e de treinamentos preparatórios, reduzindo assim, ansiedade antecipatória.

Figure 14: are the Kubler-Ross stages of dying similar to those of musculoskeletal disability?

Terapia Cognitiva Comportamental

Ao usar uma abordagem de terapia cognitiva comportamental (CBT), os fisioterapeutas poderiam potencialmente ganhar mais uma poderosa ferramenta de avaliação e tratamento em seu arsenal de abordagem multimodal de avaliação e tratamento para pessoas que tentam lidar com a dor, respostas imunes e disfunção musculoesqueléticas. Dessa maneira, a CBT é usada para avaliar, monitorar e mudar o sistema nervoso central (SNC), sistema nervoso periférico (SNP) e processamento imune de vários estressores. Como discutido previamente, o sistema nervoso simpático periférico (SNSp) interage com o sistema nervoso central assim como o eixo hipolamico-pituitária-adrenal para modulação das respostas imune e de inflamação. O gânglio cervical superior (GSC) e DRG SNSp possui múltiplos subtipos de receptores adrenérgicos alfa 2, os quais são funcionalmente ativos nas respostas de lesão do nervo, inflamação e condições fisiológica e patofisiológicas (Gold et al 1997). Assim, concomitante lesão para o gânglio simpático periférico (por exemplo, após "lesão do chicote" para a SCG), pode comprometer não só a regulação do fluxo sanguíneo para o DRG (Haebler et al 2000), mas também reduzir a modulação das respostas neuro-imune e de inflamação nos locais nervos periféricos terminais (ver Krause 1997 ). Por isso, com um comprometimento do sistema nervoso periférico e alteração do processamento do sistema nervoso central, pareceria sensato seguir uma conduta como a CBT para tratamento, mediante o mais alto centro de processamento de sinal pode ser modulado através de mudanças comportamentais e de percepção a sinalização de estímulos periféricos. No entanto, no estado crônico de estresse neuro-imune sabemos que, o dano no hipocampo pode afetar a memória, o qual por sua vez pode aumentar negativamente a percepção da ansiedade antecipatória. Uma vez que o cérebro consciente apenas pode processar uma parte de informação de cada vez, e só pode armazenar 6 partes de informação na memória de curto prazo, torna-se imperativo acessar o subconsciente, porque a maioria do processamento de informação ocorre aqui (Krause 2002 ). Imaginação, meditação, e estratégias de verbalização podem ser utilizadas para acessar o subconsciente e modificar favoravelmente estados negativos de percepção (fig. 15).

Figure 15: Cognitive behavioural therapy and exercise

Várias linhas de evidências sugerem que o tratamento utilizando o domínio psico-cognitivo para avaliar a percepção pode influenciar substancialmente no resultado do tratamento. Ao que parece, angústia e medo de evasão são fatores importantes para o desenvolvimento de dor relacionada com deficiência (Boersma & Linton 2005). Clientes com alta expectativa no tratamento têm demonstrado melhor enfrentamento da dor e controle, interpretação ativa e positiva da dor e menos compensação na incapacidade. Adicionalmente, esses atributos de percepção positiva são significantes para preverem medidas de resultado pós CBT em pessoas que sofrem dor crônica (Goossens et al 2005). A percepção tem sido demonstrada ser positivamente influenciada através de sessões educacionais onde o medo reduz significantemente diminuindo a intensidade da dor através de exposição graduada e tendo permanecido por mais de 6 meses de intervenção (de Jong et al 2005). Estratégias de avaliação psicométrica, como por exemplo, o inventario de enfrentamento da dor crônica (CPCI), fornece aos clínicos uma medida de freqüência com as quais os pacientes usam estratégias de enfrentamento tanto que são encorajados (exercício / alongamento, relaxamento, tarefa persistente) e desencorajados (guardando, descansando e pedindo por assistência) (Jensen et al 1995). Por isso, a adesão positiva a estratégias de enfrentamento podem ser avaliadas e correlacionadas com qualquer mudança na percepção de características tais como redução do comportamento medo - evasão.

Severa infecção aguda ou crônica e / ou inflamação pode resultar em atrofia muscular devido à mobilização de proteína durante a resposta imune. Isto poderia comprometer a capacidade de carga dos músculos tanto as metabólicas como as mecânicas. Por conseguinte, dependendo do grau e da extensão da caquexia o organismo pode demorar meses se não anos a recuperar. Assim, em tais casos extremos, parece adequado para definir metas a longo e curto prazo, que são realistas e atingíveis na busca de manter e / ou re-estabelecer a alostase. Clinicamente, uma escala de atividade de estimulação tem sido utilizada em pessoas que sofrem de fibromialgia (Nielson et al 2001). Isto pode ser usado para as pessoas para controlar a sua carga alostática, e juntamente com a avaliação de sintomas de "excesso de treinamento" uma indicação da alostase podem ser obtidas. Apesar de altamente especulativa, estas idéias parecem muito plausível e pode ser um meio de aproveitar o potencial de cura do sistema neuro-imune.

Avaliação dos resultados dos programas CBT tem sido descritos como "difícil". Uma recente revisão da literatura não concluiu diferenças significativas entre o tratamento e o exercício de terapia comportamental (Ostelo et al 2004). "Freqüentemente, o efeito do tratamento é modesto tamanho e a especificidade de uma abordagem em detrimento de outro tratamento não foi validado, porque pouco se sabe sobre os mecanismos que conduzem ao bio-comportamento dor crônica e incapacidade." Como tal, concluiu-se que as características dos clientes são necessárias para ser correspondido ao tratamento programas (Vlayaen & Morley 2005). Ao usar uma abordagem CBT, fisioterapeutas poderiam potencialmente ganhar mais uma poderosa ferramenta de avaliação e de tratamento no seu arsenal de abordagens de avaliação e tratamento multimodais, para as pessoas que tentam gerir dor e disfunção musculoesquelética. Desta forma CBT pode ser utilizado para avaliar, acompanhar e alterar SNC, SNP e imune e o tratamento de diversos estressores.

Conclusão

Aconselhamento nutricional, juntamente com uma abordagem cognitiva comportamental para exercer uma terapêutica, tem sido defendido a fim de explorar o efeito positivo mecânico, metabólico e imunitário do reforço da massa muscular, que deverá melhorar a alostase. Esta abordagem pode ser utilizada para a formação de atletas. Usando um programa de formação estruturado envolvendo periodização e definição de objetivos, a pessoa deve ser capaz de melhorar o seu desempenho, assim como "ajuste fino" do seu sistema imunológico, alostático e da capacidade de carga. Além disso, o reforço da massa muscular oferece uma rica fonte de proteínas para ambos os sistemas imunitários adaptativos e o inato. Quando usado em uma configuração de deficiência crônica, manutenção de um raciocínio clínico estruturado, e um processo que envolva o cliente de forma a educá-los sobre as finalidades e objetivos e, em especial, os resultados (opinião) da estratégia de gestão do tratamento que pode reduzir a carga alostática. Nestes termos, o fisioterapeuta tem à sua disposição todas as ferramentas e pode ser integrado o propósito, sem cair na armadilha que "quanto mais, melhor" (fig. 16). Eventualmente, da independência e da adoção de uma abordagem de auto-gestão para acompanhamento da incapacidade crônica, pode ser alcançada pelo cliente. Este último aspecto é particularmente importante, uma vez que existem muitos médicos que potencialmente ganham a vida criando dependência no cliente. Assim como, fisioterapeutas australianos já começam a adotar uma estratégia para a sua CBT, uma abordagem multimodal baseada em evidências, será interessante para avaliar o futuro do custo de AUD 4.7 mil milhões de dólares anuais (Australian Financial Review: sexta-feira 10 de Junho de 2005 P9) da deficiência musculoesquelética. No seu conjunto, melhoramento do desempenho sem comprometimento, ao invés disso, o reforço do sistema imunitário deveria ser o objetivo final do exercício de formação.

Figure 16: Multi-factorial and multi-modal physiotherapeutic intervention model

Exercise and Ageing

Exercise and Nutrition

Presentation in Rome : 7-9 October 2005

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Last update : 8 July 2008


 

Trending @ Back in B Physio

  • Sat 18 Nov 2017

    Beetroot Juice Increases Human Muscle Force

    Beetroot juice increases human muscle force Beetroot juice has been shown to improve low frequency muscle force independent of Calcium-handling-proteins or REDOX reaction (Whitefield et al 2017, Med Sc Sp Ex, 49, 10, 2016-2024). Further benefits of beetroot juice are thought to include reduction of blood pressure protection from pre-mature aging aiding cancer survival lowering serveral inflammatory markers including interleukin-6, C-reactive protein and tumor necrosis factor alpha stabilising blood suger improving sexual performance anti-arthritic effects blood purification and enhanced red blood cells removing 'bad' estrogens from our blood stream Uploaded : 18 November 2017 F Read More
  • Wed 01 Nov 2017

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  • Sun 15 Oct 2017

    Neuroplasticity in Tendon Dysfunction

    Neuroplasticity in Tendinopathy by Martin Krause A multitude of contributing factors to altered motor control must be addressed when treating tendon dysfunction. What we have failed to consider in the past when dealing with chronic or recurrent tendon issues are motor control problems encompassing corticospinal control of excitation and inhibition as well as belief systems about pain and contextual factors related to imaging.  Research by Ebonie Rio et al (2015) (BJSM Sept 25, 10.1136/bjsports-2015-095215) suggest that the pain state sets up an adaptive pathway whereby the ipsilateral kinetic chain is directly inhibited by reflexogenic pathways, as well as being inhibited by contralateral hemispheric activity. Simultaneously excitation is enhanced in the opposite limb as well as in antagonists...at least in the case of enhanced excitation of the hamstrings in quadricep tendinopathy. If this is true, then so much for training the contralateral limb for 'cross training' purposes! This may also explain why a lot of people seem to have "all their injuries on the same side" (of the body). Furthermore, they recommend enhancing corticospinal drive through the use of 30-60 second isometric holds at 70-80% MVC to load the muscle whilst using isokinetics to load the tendon. Moreover, they recommend the use of a metronome at 60bpm (stages 1 and 2) with a count of 3 up, 2 down for quads, and 2 up, 3 down for calf isokinetics to optimally engage corticospinal drive through the visual and auditory stimuli (also shown by Kohei et al 2012 for motor imagery and M1 stimulation) .....read more Cortical mapping of infraspinatus muscle in chronic shoulder pain demonstrating higher motor thresholds (aMT= activation MT) and hence reduced excitability on the affected side (39 vs 35) (Ngomo et al 2015 Clinical Neurophysiol, 126, 2, 365-371) Cortical mapping of pain and fear. Lots of overlap suggesting that taking away the fear from the pain with clear clinical explanations and a focused goal directed program using specific functional outcomes is important.  Individuals with patellofemoral pain (PFP) had reduced map volumes and an anterior shift in the M1 representations, greater overlap of the M1 representation and a reduction in cortical peaks across all three quadriceps (RF, VL, VMO) muscles compared with controls.(Te et al 2017 Pain Medicine, pnx036, https://doi.org/10.1093/pm/pnx036)  Uploaded : 18 October 2017 Read More
  • Mon 09 Oct 2017

    Imaging

    Do I need a scan? "a picture tells a thousand words" - not really! by Martin Krause A scan, in it's self, will not improve anyone's condition. The purpose of a scan is to gain more information about the pathology. Sometimes this information may be irrelevant to the management of a patient's condition. For example, if you knocked your elbow on a door frame and suffered a bruise, which was already beginning to resolve, an ultrasound scan may show some minor soft tissue damage, but that was already obvious by the fact of the bruise, and the information gained from the scan has not helped nor changed the management of the bruise. Therefore, the main reason for getting a scan would be because there is concern that the presence of certain pathologies may lead to a change in the medical management. For example, sometimes a rolled ankle can be more than sprained ligaments, and may require surgey or immobilisation in a boot. If the therapists suspects this might be the case, then they will recommend or refer for a scan (probably an X-Ray) to check the integrity of the bones (especially the fibular and talar dome), because if there is no bony damage then the patient can be managed conservatively with taping, exercises, ultrasound, massage, joint mobilisations etc. However, if there is boney damage, for example, then it might be necessary for the ankle to be immobilised in a boot for three - six weeks, for example. This dramatically different medical management depends on the results of a scan, and it is therefore worth doing. However, scans have no predictive value to the presence or severity of pain. Thirty-three articles reporting imaging findings, in the low back, for 3110 asymptomatic individuals were investigated for pathology. The prevalence of disk degeneration in asymptomatic individuals increased from 37% of 20-year-old individuals to 96% of 80-year-old individuals. Disk bulge prevalence increased from 30% of those 20 years of age to 84% of those 80 years of age. Disk protrusion prevalence increased from 29% of those 20 years of age to 43% of those 80 years of age. The prevalence of annular fissure increased from 19% of those 20 years of age to 29% of those 80 years of age. (Brinjikji, W et al Spine Published November 27, 2014 as 10.3174/ajnr.A4173). Hence, the results of imaging need to be assessed within the context of the entire clinical picture. Frequently too much emphasis is placed on the imaging not only by the clinician but also by the patient. Some people react to pathology seen on scanning as an affirmation of their problem and can either use it to gain clarity and become better or conversely become worse. Moreover, some people find imaging with inconclusive results as a 'panic moment' - "no one knows what is wrong". Similarly, ultrasound imaging of the tendond has good predictive diagnostic and aids in clinical reasoning when it comes to full tears. However, with partial tears it is a totally different 'ball game'. Ultrasound is highly user dependent, with specifically trained musculoskeletal radiologists able to produce high-quality images that may provide more clinically relevant information than those produced by clinicians with less experience in imaging. Sean Docking, a leading tendon researcher at Monash University, cited 7 authors who found pathological tendon chnages in 59% of asymptomatic individuals, whereas he found that 52% of asymptomatic elite AFL sportsmen had tendon pathology on imaging! Furthermore, symptomatic individuals who improved clinically to the point of resuming play, weren't shown to have improvements on imaging. Again, the clinical context and the clinical reasoning can in many instances prove to be the 'gold standard' not the imaging itself, when considering management options. Shoulder supraspintatus tendon pathology, in the abscence of trauma, is known, in many instances, to be a disorder of immune-metabolic compromise of the tendon and bursa. Imaging may show some changes in signal intensity but, unless it's a complete tear, it can reveal neither the intensity nor the severity of pain when taken outside of the clinical context. A thorough physical and subjective examination integrating all the clinical dimensions of the problem will have far greater value than any one single imaging modality. Yet, imaging still should be used in instances of progressive rapid deterioration and suspected serious pathology which may require surgery and/or immediate medical intervention. In summary, sometimes it is worthwhile getting a scan, because the information gained from that scan will determined the type of medical management that is employed. However, at other times, the scan may be unneccessary, because the information may be irrelevant or lead to an incorrect change in medical management, due to over-reporting of 'false positives'. You will be able to make this decision on the advice of your health care professional. On occasions it can actually be detrimental to have a scan, because some patients can become overly obsessed with the medical terms used to describe their scan results, which then can become the major focus for the clinician and the patient, rather than the more prefereable focus on their symptoms and functional abilities. For example, many people have lumbar buldging discs yet have no symptoms, yet sometimes when these patients have an MRI or CT scan, they can develop symptoms because they think they should have pain if the scan says so! Conversely, for some people the results of imaging can have a positive and reassuring affect. Therefore, it is very important to assess a clients attitude to scans before prescibing them so that the patient's expectations are managed appropriately, and not burdened by the additional, sometimes confusing, information supplied by a scan. Uploaded : 10 October 2017 Read More
  • Thu 14 Sep 2017

    Cervical Spine implications in concussion

    Neck aetiology, autonomic and immune implications, exercise and diet in the musculoskeletal physiotherapy management of Post Concussion Syndrome (PCS) by Martin Krause, MAPA, Titled member Musculoskeletal Physiotherapy Association of Australia  A 14 year old boy presented to A&E, in August 2016, after receiving an impact to the head during AFL (Australian Rules Football). Although his SCAT3 scores were relatively mild, he went on to suffer severe lethergy, resulting in a lengthy abscence from school, culminating in a return to school for exams in the first week of December 2016. By December, even a 30 minute walk was extremely fatiguing. To place this into perspective, he had been playing elite academy grade AFL for several seasons and was an extremely fit outdoor adventurer. Confounding Variables : end of season injury and hence no follow up from the academy suffers from Hypermobile Joint Syndrome (HJS) and possibly Ehlers Danlos Syndrome (EDS), however Beighton score 4/9. suffers from food intolerances, particularly to Glutin and diary, but also some other foods. Potential IBS and autoimmune issues. had just gone through a growth spurt (190cm) Imaging : Brain MRI normal Medical Examination : Balance remained impaired to tandem walking and single leg stance. The vestibular occular motor scale showed significant accomodation deficit of 15cm and there was a mild exacerbation of symptoms. ImPACT testing revealed adequate scores and reaction time of 0.65 which is within acceptable range. History : School holidays December - January. Return to school and was placed in the lower academic classes. Prior to his concussion he was a top 10 student at an academically selective high school. Took up basketball and rowing as summer sports. Academic results tanked. Several lower limb Basketball injuries (Feb - April 17') as a result of what apppeared to be muscular imbalances from the relatively recent growth spurt, as well as taking on a new sport. Showed little interest in returning to AFL as no-one from the AFL academy had followed up on his recovery (or in this case lack of recovery).  Current History : September 2017 showed a continued decline in academic levels. School teachers noted an inability to concentrate. Academic results still well below pre-concussion levels. Fatigue continuing to be problematic. Stopped going to school for 7 weeks due to another head impact, but this time at Basketball. Literature Review : Post Concussion Syndrom (PCS) is defined as "cognitive deficits in attention or memory and at least three or more of the following symptoms: fatigue, sleep disturbances, headache, dizziness, irritability, affective disturbance, apathy, or personality change"  One of the known risk factors for Sport Related Concussion (SRC) is a history of concussion. Although, most adults recover from concussion after 10 days, there is evidence to suggest ongoing abnormailities in the brain can pursist well beyond 10 days (Prichep et al 2013, J Head Trauma Rehabil, 28, 4, 266-273). Thus, with the above described symptoms and potential motor control problems, further complications of PCS also appear to be altered proprioception, an increased risk of musculoskeletal injury which in turn can lead to SRC. The following are the results from soccer players. Nordstrom et al (2014, BMJ Sports Med, 48, 19, http://bjsm.bmj.com/content/48/19/1447) Predictors of PCS are uncertain. However, the following clinical variables are considered factors at increasing risk. These include prior history of concussion, sex (females more prominant), younger age, history of cognitive dysfunction, and affective disorders such as anxiety and depression (Leddy et al 2012, Sports Health, 4, 2, 147-154). Unlike the 'good old days' which recommended a dark room and rest for several weeks post concussion, the consensus appears to be a graded return to exercise in order to restore metabolic homeostasis. Disconcertingly, highly trained young individuals can find even exercises in bed extremely demanding in the presence of sport related concussion (SRC). Kozlowski et al (2013, J Ath Train, 48, 5, 627-635) used 34 people,whereby 226 days post injury to conclude significant physiological annomalies in response to exercise which may be the result of 'diffuse cerebral swelling'. Researchers have noted lower systolic and higher diastolic blood pressure in PCS (Leddy et al 2010, Clin J Sports Med, 20, 1, 21-27). Due to autonomic dysfunction manifested in altered cardiovascular and pulmonary responses (Mossberg et 2007, Arch Phys Med Rehab, 88, 3, 15-320), wheerby some clinicians have recommended the use of the exercise program for POTS (Postural Orthostatic Tachycardia Syndrome). This is a 5 month program which recommends mainly exercise in the horizontal and sitting positions for 1-4 months, including recumbent bike, rowing ergometer and swimming laps or kicking laps with a kick board. Month 4 upright bike and Month 5 upright training such as a elliptical trainer or treadmill.  http://www.dysautonomiainternational.org/pdf/CHOP_Modified_Dallas_POTS_Exercise_Program.pdf Other progressive exercise therapies have also included 20 minutes per day, 6 days per week, for 12 weeks of either treadmill or home gym exercises at 80% of the heart rate at which their concussion symtoms are exacerbated. Their programs were individually modified as the heart rate provoking symptoms increased. When compared to the 'control group', this intervention was shown to improve cerebral perfusion on fMRI, increase exercise tolerance at a higher heart rate, less fatigue and were showing activation patterns in areas of the brain on performing math processing test which were now normalised (Leddy et al 2010, Clin J Sports Med, 20, 1, 21-27). Graded exercises could also have included 'motor imagery' as espouse by the NOI group and the work of Lorrimer Moseley (University South Australia) when dealing with chronic pain. Ongoing Symptoms : The literature review by Leddy et al (2012) found that ongoing symptoms are either a prolonged version of concussion pathophysiology or a manifestation of other processes, such as cervical injury, migraine headaches, depression, chronic pain, vestibular dysfunction, visual disturbance, or some combination of conditions. Anatomical considerations : Extensive anatomical connections between the eyes, neck and vestibular system (Wallwork et al 2007, JOSPT, 37, 10, 608-612) allow sensory information from neck proprioceptors to be processed together with vestibular information which, via the lateral vestibulo-spinal tract, affect the control of postural muscles such as the deep trunk muscles  (Hain 2011, Neuro-Rehabilitation, 29, 2, 127-141).  Psychological considerations : The Kubler Ross model of grief are applicable when it comes to chronic sports injuries. Physiotherapy Assessment : Current history One year PCS, fatigue continued to persist. Cognitive deficits with school work were reported to becoming more apparent. Assessment using various one leg standing tests employing oscillatory movement aroud the hips and knees for kinetic limb stability and lumbopelvic stability, which had been employed 6 months previously for his Basketball injuries were exhibiting strong deficits, despite these being 'somewhat good' previously. Significantly, during the acute phase of SRC, rugby union and rugby league players have been seen with alterations of both balance strategies and motor control of the trunk (Hides et al 2017, Musculoskeletal Sci Pract, 29, 7-19).  Physical Examination : cervical and thoracic spine Due to the Joint Hypermobility Syndrome (JHS) it was difficult to ascertain neck dysfunction based on range of movement testing. ROM were unremarkable except for lateral flexion which demonstrated altered intervertebral motion in both directions. Palpation using Australian and New Zealand manual therapy techniques such as passive accessory glides (upslopes and downslopes and traction) exhibited muscles spasms in the upper right cervical spine. In particular, the right C1/2 regions demonstrated most marked restrictions in movement. Eye - Neck proprioceptive assessment using blind folds and laser pointer also  revealed marked variance from the normal. Repositioning error (RPE) using the laser pointer with rotation demonstrated marked inability to reposition accurately from the left, tending to be short and at times completely missing the bullseye. Gaze stability with body rotation was NAD. Gaze stability whilst walking displayed some difficulty. Laser pointer tracing of the alphabet was wildly inaccurate and cognitively demanding. Thoracic ring relocation testing also revealed several annomalies, which may have also accounted for some of the autonomic dysfunction observed.  Occulomotor assessment and training Upper Cervical Spine : The upper cervical spine (atlas and axis) represents approximately 50% of the available rotation. An investigation into the environmental and physiological factors affecting football (soccer) head impct biomechanics found that rotational acceleration was one of the few factors approaching significance and concluded that more research should be undertaken to evaluate this (Mihalik et al 2017 Med Sc Sp Ex, 49, 10, 2093-2101). Headache : Commonly referred to as cervicogenic headaches, one in five headaches in the general population are thought to be due to the cervical spine. The Upper Cervical Spine is particularly vulnerable to trauma because it is the most mobile part of the vertebral column, with a complex proprioceptive system connecting the vestibular apparatus and visual systems. It also coincides with the lower region of the brainstem and fourth ventricle. The brainstem houses many neurones associated with autonomic responses to pain and balance. Imaging of the fourth ventricle for swelling of the 'tonsils' and Arnold Chiari malformations are recommended when symptoms persist. In particular, children and adolescents are more vulnerable to neck contusions due to the proportionately larger head and less developed musculature. Cervical vertigo and dizziness after whiplash can mimic symptoms of PCS.. Mechanoreceptor dysfunction and vertebrobasilar artery insufficiency should be part of the differential diagnosis. Mechanical instability of the Upper Cervical Spine should also not be missed. Cervicogenic Headaches Further Interventions : Neurocognitive rehabilitation of attention processes. Psychological intervention using cognitive behavioural therapy (CBT). Neuro-opthalmologist to assess and treat smooth pursuit eye tracking. Naturopath for food intolerances and dietician for the optimisation of diet. Diet :  In cases with chronic fatiguing factors, nutrition can be become a vital aspect into the reparative process. This may include energy and mineral rich foods such as bananas, green leafy vegetables for iron and magnesium (200-300mg), oranges for vitamin C (anit-oxidant and helps with the absorption of iron), anti-oxidant rich foods such as EPA/DHA (1000mg) fish oil, curcumin (tumeric), Cats Claw, Devils Claw, Chia seeds, fruits of the forest (berries), and CoQ10 with Vitamin B. Folate and Ferritin levels should also be checked. Calorific energy intake should balance with energy exependiture. However, as we are often dealing with young individuals, as in this case, some form of comfort food may be appropriate such as, nuts, legumes, homus and sushi. Protein intake prior to carbohydrate intake may help ameliorate any blood suger fluctuations due to Glycemic Index factors, however simple carbohydrates (high GI) should be avoided wherever practical. Even oats need to be soaked overnight and cooked briefly, otherwise they become a high GI food and may even affect the absorption of iron. The type of rice used can also influence GI, hence the addition of protein such as fish. Protein supplementations are generally over-used. Daily protein intake should not exceed 1.2g per kg of body weight per day. Dosage for children is less than that for adults. See Nutritional Section of this Site Trunk muscles : Researchers have found that a history of SRC had an increased possibility of having altered size and contraction of their trunk muscles, incuding smaller multifidus, larger quadratus lumborum muscles, and asymmetrical contraction of their transverse abdominis muscles, whereby an increased thickness and resting tone of the right anteroloateral abdominal muscle has been observed (Hides et al 2017 Med Sc Sp Ex, 49, 12, 2385-2393). In this case, by the second incident (Basketball impact), the subject was 15 years of age and 193cm in height. Apart from being very tall for his age he also has joint hypermobility. Combinations of SRC, growth spurt and hypemobility may have had a greater impact on his motor performance making secondary trauma more likely? A 3-6 increased risk of future SRC has been reported in the literature in cases of concussion (Abrahams et al 2014, Br J sp Med, 48, 2, 91-97). In our subject, using the laser repositioning error described above, marked inability to reposition the neck from the left was seen. This concurs with the findings in Australian Football Players (AFL), where a mean of 4.5 degrees of joint position error was reported on the left hand side (Hides et al 2017 Med Sc Sp Ex, 49, 12, 2385-2393). This is noteworthy, as our subjects initial concussion took place during AFL, with the subsequent concussion occurring in Basketball. It should also be remembered that this subject presented to physiotherapy for an ankle injury some 6 months after the initial concussion. Lower limb kinematic exercising ability, emphasising global balance and kinematic 'inverse dynamics' muscular energy strap transfer prinicples, demonstrated strength and balance deficits within the following prgramme. It should be noted that this regime places emphasis on repatitive loading; hence 3 x 40 reps. Interestingly, an investigation comparing lower limb (LL) and back exercises (lumbar extension LE and lumbar stabilisation LS) for runners with chronic low back pain reported  greater improvement in self-rated running capability and knee extension strength in the LL group vs LE and LS groups greater increase in running step length in LL and LE groups and similar reductions in running induced pain and improvement in back muscles across all three exercise groups. (Cai et al 2018, Med Sc Sp EX, 49, 12, 2374-2384) Extrapolation of these results to the current clinical setting suggests the importance of lower limb dynamic stability in cases of concussion. Moreover, recognition of these deficits may have prevented the second incidence of concussion? Conclusion  Investigations, into people with persisting PCS, demonstrated that they applied more force over time to control balance. Helmich et al (2016, Med Sc Ex Sp, 48,  12, 2362-2368) proposed that in regard to cognitive processes, the increase of cerebral activation indicates an increase of attention demanding processes during postural control in altered environments. This is relevant in so far as individuals with post concussive symptomatology have a variety of symptoms including headache, dizziness, and cognitive difficulties that usually resolve over a few days to weeks. However, a subgroup of patients can have persistent symptoms which last months and even years. Complications in differential diagnosis, can arise clinically, when neck dysfunction and altered motor control occur concurrently due to both neck and cerebral pathology. For example, Whiplash and other traumatic head and neck injuries can result in pathology to both regions, whereas, more discreet altered cognitive processing from concussion can result in altered neck motor control. Musculoskelatal Physiotherapy can play a vital part in the treatment of neck dysfunction including the re-establishment of occulomotor proprioception and managing localized strength and cardiovascular exercise regimes. A total body, multi-disciplinary approach which is well co-ordinated amongst practitioners is vital to an optimal outcome.    Updated : 10 February 2018. Original : 17 November 2017 Read More
  • Thu 24 Aug 2017

    Pain in the Brain - neural plasticity

    Pain in the Brain and Neural Plasticity by Martin Krause There are several mechanisms that can create a sensation of pain, which has been described as 'an unpleasent sensory and emotional experience in response to perceived or potential tissue damage'. Pain can be the result of peripheral sensitisation from peripheral inflammation, vascular compromise, necrosis, swelling, etc. Importantly, higher centres of the central nervous system not only perceive such sensitization of the peripheral nerve receptors, they can also modulate and control the intensity and tolerability of the perceived sensation through descending modulation at the peripheral receptor and in the spinal cord and through transcortical mechanisms depending on the 'meaning' and 'context given to the pain. Moreoever, the higher centres can create a 'state' of perceived 'threat' to the body through emotions such as fear and anxiety. Rather than the brain acting as a filter of unwanted sensation, in the higher centre induced pain state, rumination and magnification of sensations occur to create a pathological state.  Paradoxically, representation of body parts such as limbs and individual muscles can reduce in perceived size. In such instances the pain doesn't represent the sensation of pathology but rather pain has become the pathology. Hence, the brain generates pain in the brain, where the pain is perceived to be some sort of non-existant inflammatory or pathological sensation in the periphery. Evidence for this neural plasticity comes from imaging studies, where brain white matter structural properties have been shown to predict transition to chronic pain (Mansour et al 2013, Pain, 154, 10, 2160-2168). Specifically, differential structural connectivity to medial vs lateral prefrontal cortex and connectivity between medial prefrontal cortex and nucleus accumbens has been shown in people with persistent low back pain. In this case the back pain becomes the inciting event and given the persons' structural propensity, establishes specific functional coonectivity strength.  further reading Peripheral input is a powerful driver to neuroplasticity. Information gathered by touch, movement and vision, in the context of pain can lead to mal-adaptive plasticity, including the reorganisation of the somatosensory, and motor cortices, altered cortical excitability and central sensitisation. Examples of somatosensory reorganisation come from the work of Abrahao Baptista when investigating chronic anterior knee pain, who not only demonstrated reduced volume of Vastus Medialis but also is cortical translocation to another part of the cortex. ndividuals with patellofemoral pain (PFP) had reduced map volumes and an anterior shift in the M1 representations, greater overlap of the M1 representation and a reduction in cortical peaks across all three quadriceps (RF, VL, VMO) muscles compared with controls.(Te et al 2017 Pain Medicine, pnx036, https://doi.org/10.1093/pm/pnx036)   AKP = anterior knee pain The same researcher (Abrahao Baptista) has shown that maximal tolerable electrical stimulation (eg TENS) of muscles can induce normalisation of the cortical changes through a process called 'smudging'. Transcortical stumilation has also been applied as a cortical 'primer' prior to the application of more traditional therapy such as motor re-training, exercise, and manipulation. Body illusions are another novel way to promote the normalisation of cortical function through adaptive neuroplasticity. Examples come from people with hand athritis, whose perception of their hand size is underestimated (Gilpin et al 2015 Rheumatology, 54, 4, 678-682). Using a curved mirror, similar to that in theme parks, the visual input can be increased to perceive the body part as larger (Preston et al 2011 DOI: 10.1093/rheumatology/ker104 · Source:PubMed ) . Irrespective of size, watching a reflection of the hand while performing synchronised movements enhances the embodiment of the reflection of the hand (Whitkopf et al 2017, Exp Brain res, 23, 5, 1933-1944). These visual inputs are thought to affect the altered functional connectivity between areas of the brain thereby affecting the 'pain matrix'. Another, novel way of looking at movement and pain perception is the concept of the motor engram. This has been defined as motor skill acquisition through the modification and organisation of muscle synergies into effective movement sequences. The learning process is thought to be acquired as a child through experientially based play activity. The specific neural mechanisms involved are unknown, however they are thought to include motor map topography reflecting the capacity for skilled movement reorganisation of motor maps in a manner that reflects the kinematics of aquired skilled movement map plasticity is supported by a reorganisation of cortical microcircuitry involving changes in synaptic efficacy motor map integrity and topography are influenced by various neurochemical signals that coordinate changes in cortical circuitry to encode motor experience (Monfils 2005 Neuroscientist, 11, 5, 471-483). Interestingly, it is an intriguing notion that accessing motor engrams from patterns aquired prior to the pain experience might lead a normalisation of brain activity. My personal experience of severe sciatica with leg pain, sleepness nights and a SLR of less than 30 degrees, happened to coincide with training my 9 year old sons soccer training. I was noticing that the nights after i trained the children, I slept much better and my range of movement improved. I commenced a daily program of soccer ball tricks which i had been showing the kids, including 'juggling', 'rainbows' and 'around the worlds'. Eventually, I even took up playing soccer again after a 30 year abscence from the sport. Other than new activity related pain issues (DOMS), four years on, the sciatica hasn't returned. I can only conclude that this activity activated dormant childhood motor engram, worked on global balance, mobilised my nerve, encouraged cross cortical activity and turned my focus into finctional improvement. Further explainations for my expereience comes from evidence suggesting that a peripheral adaptive pain state is initiated, whereby transcortical inhibiton occurs by the contralaleral hemisphere to the one which controls the affected limb. Additionally, excitation cortical (M1) drive of the muscles of the contralateral limb to the one which is in pain also occurs. In such cases re-establishement of motor drive to the affected side is important. In terms of tendon rehabilitation, external audtory and visual cues using a metronome have been employed and are showing promising results (Ebonie Rio et al 2017 Personal communication). In terms of my experience with the soccer ball tricks, the external visual cues and the cross talk from using left and right feet, head, shoulders, and chest during ball juggling manouvers, whilst calling the rhythm to the kids may have been the crucial factor to overcome the dysfunctional brain induced pain - muscle inco-ordination cycle, which I was in. Additionally, I was cycling which allowed me to focus on motor drive into the affected.limb. However, work by Lorrimer Moseley on CRPS has established that 'brain laterality' must be established before commencing trans-cortical rehabilitation techniques. Lorrimer's clinical interventions use 'mirror imaging' techniques which are only effective once the patient is able to discriminate the left and right sides of the affected body parts, presented visually, in various twists and angles.   Alternatively, the altered pain state can result in a hostage like situation, whereby the pain takes control. Similar to the 'Stockholm Syndrome' where the hostage begins to sympathise with their captors, so do some peoples brain states, where it begin to sympathise with the pain, creating an intractable bondage and dysfunctional state. One screening question which may reflect commitment to the process of rehabilitatation is to question whether they were able to resist the cookie jar when they were a child? Or were they committed to any sporting endeavours as a child? This may give some indication for the presence of motor engrams which can be used to overcome dysfunctional pain induced muscle synergies (neurotags), but also indicate an ability to be self disciplined, as well as being able to reconcile and identify goal oriented objectives, in spite of the cognitive pain processes? Remember that neurons that fire together, wire together. Uploaded : 18 October 2017 Read More
  • Thu 03 Aug 2017

    Sickle Cell Trait and Acute Low Back Pain

    Researchers believe that lumbar paraspinal myonecrosis (LPSMN) may contribute to the uncommon paraspinal compartment syndrome and that sickle cell trait (SCT) may play a role. Sustained, intense exertion of these lumbar paraspinal muscles can acutely increase muscle size and compartment pressure and so decrease arterial perfusion pressure. This same exertion can evoke diverse metabolic forces that in concert can lead to sickling in SCT that can compromise perfusion in the microvasculature of working muscles. In this manner, they believe that SCT may represent an additional risk factor for LPSMN. Accordingly, they presented six cases of LPSMN in elite African American football players with SCT. See link below http://journals.lww.com/acsm-msse/Fulltext/2017/04000/Acute_Lumbar_Paraspinal_Myonecrosis_in_Football.1.aspx Read More
  • Thu 03 Aug 2017

    Ibuprofen, Resistance Training, Bone Density

    Taking Ibuprofen immediately after resistance training has a deleterious effect on bone mineral content at the distal radius, whereas taking Ibuprofen or undertaking resistance training individually prevented bone mineral loss. http://journals.lww.com/acsm-msse/Fulltext/2017/04000/Effects_of_Ibuprofen_and_Resistance_Training_on.2.aspx Read More
  • Tue 11 Jul 2017

    Mitochondrial Health and Sarcopenia

    The aging process (AKA 30 years of age onwards), in the presence of high ROS (reactive oxygen species) and/or damaged mitochondrial DNA, can induce widespred mitochondrial dysfunction. In the healthy cell, mitophagy results in the removal of dysfunctional mitochondria and related material. In the abscence of functional removal of unwanted mitochondrial material, a retrograde and anterograde signalling process is potentially instigated, which results in both motor neuronal and muscle fibre apoptosis (death) (Alway, Mohamed, Myers 2017, Ex Sp Sc Rev, 45, 2, 58-69). This process is irreversible. Investigations in healthy populations, have shown that regular exercise improves the ability to cope with regular oxidative stress by the buffering and 'mopping up' of ROS agents which are induced as a result of exercise. It is plausible and highly probable that regular exercise throughout life can mitigate against muscle fibre death (Sarcopenia). Importantly, this process of muscle fibre death can commence in the 4th decade of life. and be as much as 1% per year. Reduction of muscle mass can result in immune and metabolic compromise, including subclinical inflammation, type II diabetes as well as the obvious reduction in functional capacity for activities of daily living. Published 11 July 2017 Read More
  • Thu 22 Dec 2016

    Ehlers Danlos Syndrome

    Is your child suffering Ehlers Danlos Syndrome? Hypermobile joints, frequent bruising, recurrent sprains and pains? Although a difficult manifestation to treat, physiotherapy can help. Joint Hypermobility Syndrome (JHS) by Martin Krause When joint hypermobility coexists with arthralgias in >4 joints or other signs of connective tissue disorder (CTD), it is termed Joint Hypermobility Syndrome (JHS). This includes conditions such as Marfan's Syndrome and Ehlers-Danlos Syndrome and Osteogenesis imperfecta. These people are thought to have a higher proportion of type III to type I collagen, where type I collagen exhibits highly organised fibres resulting in high tensile strength, whereas type III collagen fibres are much more extensible, disorganised and occurring primarily in organs such as the gut, skin and blood vessels. The predominant presenting complaint is widespread pain lasting from a day to decades. Additional symptoms associated with joints, such as stiffness, 'feeling like a 90 year old', clicking, clunking, popping, subluxations, dislocations, instability, feeling that the joints are vulnerable, as well as symptoms affecting other tissue such as paraesthesia, tiredness, faintness, feeling unwell and suffering flu-like symptoms. Autonomic nervous system dysfunction in the form of 'dysautonomia' frequently occur. Broad paper like scars appear in the skin where wounds have healed. Other extra-articular manifestations include ocular ptosis, varicose veins, Raynauds phenomenon, neuropathies, tarsal and carpal tunnel syndrome, alterations in neuromuscular reflex action, development motor co-ordination delay (DCD), fibromyalgia, low bone density, anxiety and panic states and depression. Age, sex and gender play a role in presentaton as it appears more common in African and Asian females with a prevalence rate of between 5% and 25% . Despite this relatively high prevalence, JHS continues to be under-recognised, poorly understood and inadequately managed (Simmonds & Kerr, Manual Therapy, 2007, 12, 298-309). In my clinical experience, these people tend to move fast, rely on inertia for stability, have long muscles creating large degrees of freedom and potential kinetic energy, resembling ballistic 'floppies', and are either highly co-ordinated or clumsy. Stabilisation strategies consist of fast movements using large muscle groups. They tend to activities such as swimming, yoga, gymnastics, sprinting, strikers at soccer. Treatment has consisted of soft tissue techniques similar to those used in fibromyalgia, including but not limited to, dry needling, myofascial release and trigger point massage, kinesiotape, strapping for stability in sporting endeavours, pressure garment use such as SKINS, BSc, 2XU, venous stockings. Effectiveness of massage has been shown to be usefull in people suffering from chronic fatigue syndrome (Njjs et al 2006, Man Ther, 11, 187-91), a condition displaying several clinical similarities to people suffering from EDS-HT. Specific exercise regimes more attuned to co-ordination and stability (proprioception) than to excessive non-stabilising stretching. A multi-modal approach including muscle energy techniques, dry needling, mobilisations with movement (Mulligans), thoracic ring relocations (especially good with autonomic symptoms), hydrotherapy, herbal supplementaion such as Devils Claw, Cats Claw, Curcumin and Green Tee can all be useful in the management of this condition. Additionally, Arnica cream can also be used for bruising. Encouragment of non-weight bearing endurance activities such as swimming, and cycling to stimulate the endurance red muscle fibres over the ballistic white muscles fibres, since the latter are preferably used in this movement population. End of range movements are either avoided or done with care where stability is emphasized over mobility. People frequently complain of subluxation and dislocating knee caps and shoulders whilst undertaking a spectrum of activities from sleeping to sporting endeavours. A good friend of mine, Brazilian Physiotherapist and Researcher, Dr Abrahao Baptista, has used muscle electrical stimulation on knees and shoulders to retrain the brain to enhance muscular cortical representation which reduce the incidence of subluxations and dislocations. Abrahao wrote : "my daughter has a mild EDS III and used to dislocate her shoulder many times during sleeping.  I tried many alternatives with her, including strenghtening exercises and education to prevent bad postures before sleeping (e.g. positioning her arm over her head).  What we found to really help her was electrostimulation of the supraspinatus and posterior deltoid.  I followed the ideas of some works from Michael Ridding and others (Clinical Neurophysiology, 112, 1461-1469, 2001; Exp Brain Research, 143, 342-349 ,2002), which show that 30Hz electrostim, provoking mild muscle contractions for 45' leads to increased excitability of the muscle representation in the brain (at the primary motor cortex).  Stimulation of the supraspinatus and deltoid is an old technique to hemiplegic painful shoulder, but used with a little different parameters.  Previous studies showed that this type of stimulation increases brain excitability for 3 days, and so we used two times a week, for two weeks.  After that, her discolcations improved a lot.  It is important to note that, during stimulation, you have to clearly see the humerus head going up to the glenoid fossa" Surgery : The effect of surgical intervention has been shown to be favourable in only a limited percentage of patients (33.9% Rombaut et al 2011, Arch Phys Med Rehab, 92, 1106-1112). Three basic problems arise. First, tissues are less robust; Second, blood vessel fragility can cause technical problems in wound closure; Third, healing is often delayed and may remain incomplete.  Voluntary Posterior Shoulder Subluxation : Clinical Presentation A 27 year old male presented with a history of posterior shoulder weakness, characterised by severe fatigue and heaviness when 'working out' at the gym. His usual routine was one which involved sets of 15 repetitions, hence endurance oriented rather than power oriented. He described major problems when trying to execute bench presses and Japanese style push ups.  https://youtu.be/4rj-4TWogFU In a comprehensive review of 300 articles on shoulder instability, Heller et al. (Heller, K. D., J. Forst, R. Forst, and B. Cohen. Posterior dislocation of the shoulder: recommendations for a classification. Arch. Orthop. Trauma Surg. 113:228-231, 1994) concluded that posterior dislocation constitutes only 2.1% of all shoulder dislocations. The differential diagnosis in patients with posterior instability of the shoulder includes traumatic posterior instability, atraumatic posterior instability, voluntary posterior instability, and posterior instability associated with multidirectional instability. Laxity testing was performed with a posterior draw sign. The laxity was graded with a modified Hawkins scale : grade I, humeral head displacement that locks out beyond the glenoid rim; grade II, humeral displacement that is over the glenoid rim but is easily reducable; and grade III, humeral head displacement that locks out beyond the glenoid rim. This client had grade III laxity in both shoulders. A sulcus sign test was performed on both shoulders and graded to commonly accepted grading scales: grade I, a depression <1cm: grade 2, between 1.5 and 2cm; and grade 3, a depression > 2cm. The client had a grade 3 sulcus sign bilaterally regardless if the arm was in neutral or external rotation. The client met the criteria of Carter and Wilkinson for generalized liagmentous laxity by exhibiting hyperextension of both elbows > 10o, genu recurvatum of both knees > 19o, and the ability to touch his thumbto his forearm Headaches Jacome (1999, Cephalagia, 19, 791-796) reported that migraine headaches occured in 11/18 patients with EDS. Hakim et al (2004, Rheumatology, 43, 1194-1195) found 40% of 170 patients with EDS-HT/JHS had previously been diagnosed with migraine compared with 20% of the control population. in addition, the frequency of migraine attacks was 1.7 times increased and the headache related disability was 3.0 times greater in migraineurs with EDS-HT/JHS as compared to controls with migraine (Bendick et al 2011, Cephalgia, 31, 603-613). People suffering from soft tissue hypermobility, connective tissue disorder, Marfans Syndrome, and Ehler Danlos syndrome may be predisposed to upper cervical spine instability. Dural laxity, vascular irregularities and ligamentous laxity with or without Arnold Chiari Malformations may be accompanied by symptoms of intracranial hypotension, POTS (postural orthostatic tachycardia syndrome), dysautonomia, suboccipital "Coat Hanger" headaches (Martin & Neilson 2014 Headaches, September, 1403-1411). Scoliosis and spondylolisthesis occurs in 63% and 6-15% of patients with Marfans syndrome repsectively (Sponseller et al 1995, JBJS Am, 77, 867-876). These manifestations need to be borne in mind as not all upper cervical spine instabilities are the result of trauma. Clinically, serious neurological complications can arise in the presence of upper cervical spine instability, including a stroke or even death. Additionally, vertebral artery and even carotid artery dissections have been reported during and after chiropractic manipulation. Added caution may be needed after Whiplash type injuries. The clinician needs to be aware of this possibility in the presence of these symptoms, assess upper cervical joint hypermobility with manual therapy techniques and treat appropriately, including exercises to improve the control of musculature around the cervical and thoracic spine. Atlantoaxial instability can be diagnosed by flexion/extension X-rays or MRI's, but is best evaluated by using rotational 3D CT scanning. Surgical intervention is sometimes necessary. An interesting case of EDS and it's affect on post concussion syndrome can be read elsewhere on this site. Temperomandibular Joint (TMJ) Disorders The prevelence of TMJ disorders have been reported to be as high as 80% in people with JHD (Kavucu et al 2006, Rheum Int., 26, 257-260). Joint clicking of the TMJ was 1.7 times more likely in JHD than in controls (Hirsch et al 2008, Eur J Oral Sci, 116, 525-539). Headaches associated with TMJ disorders tend to be in the temporal/masseter (side of head) region. TMJ issues increase in prevelence in the presence of both migraine and chronic daily headache (Goncalves et al 2011, Clin J Pain, 27, 611-615). I've treated a colleague who spontaneously dislocated her jaw whilst yawning at work one morning. stressful for me and her! Generally, people with JHD have increased jaw opening (>40mm from upper to lower incisors). Updated 17 October 2017  Read More
  • Fri 09 Dec 2016

    Physiotherapy with Sharna Hinchliff

    Physiotherapy with Sharna Hinchliff    Martin is pleased to welcome the very experienced physiotherapist Sharna Hinchliff to Back in Business Physiotherapy for one on one physiotherapy sessions with clients in 2017.  Sharna is a passionate triathelete and mother and has had several years experience working locally and internationally (New York and London) in the field of physiotherapy. Originally from Western Australia, Sharna graduated from the world renowned Masters of Manipulative Physiotherapy at Curtin University. read more Read More

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Updated : 10 May 2014

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