i integracji sensomotorycznej -...

13
Autoreferat Imię nazwisko Ewa Bieć 1. Posiadane dyplomy, stopnie naukowe/ artystyczne z podaniem nazwy, miejsca i roku ich uzyskania. 1985 mgr rehabilitacji ruchowej, Akademia Wychowania Fizycznego we Wrocławiu 1998 doktor nauk o kulturze fizycznej, Akademia Wychowania we Wrocławiu Tytuł rozprawy doktorskiej: Asymetria ciała w idiopatycznych pierwotnie piersiowych bocznych skrzywieniach kręgosłupa, promotor prof. dr hab. Tadeusz Skolimowski 2. Informacje o dotychczasowym zatrudnieniu w jednostkach naukowych/ artystycznych. 1988-1998 asystent w Zakładzie Teorii i Metodyki Kinezyterapii Akademii Wychowania Fizycznego we Wrocławiu 1998-2011 adiunkt w Zakładzie Teorii i Metodyki Kinezyterapii Akademii Wychowania Fizycznego we Wrocławiu 2011- starszy wykładowca w Zakładzie Teorii i Metodyki Kinezyterapii Akademii Wychowania Fizycznego we Wrocławiu 3. Wskazanie osiągnięcia* wynikającego z art. 16 ust. 2 ustawy z dnia 14 marca 2003 r. o stopniach naukowych i tytule naukowym oraz o stopniach i tytule w zakresie sztuki (Dz. U. nr 65, poz. 595 ze zm.): Osiągnięcie naukowe przedstawione jako jednotematyczny cykl trzech prac naukowych opublikowanych po uzyskaniu stopnia doktora nauk o kulturze fizycznej, objętych wspólnym tytułem: Znaczenie posturografii w ocenie strategii równoważnych i integracji sensomotorycznejWe wszystkich pracach miałam decydujący wkład na każdym etapie ich powstawania i pisania (w tworzeniu koncepcji, przeprowadzeniu badań, analizy wyników i dyskusji, oraz pisaniu artykułów). a) (autor/autorzy, tytuł/tytuły publikacji, rok wydania, nazwa wydawnictwa): 1. Ewa Bieć, Michał Kuczyński. Postural control in 13-year-old soccer players: European Journal of Applied Physiology: 2010; vol.110; nr 4; s.703-708; DOI 10.1007/s00421-010- 1551-2 [ I F: 2.214, MNiSW: 32.000]

Transcript of i integracji sensomotorycznej -...

Autoreferat

Imię nazwisko Ewa Bieć

1. Posiadane dyplomy, stopnie naukowe/ artystyczne z podaniem nazwy, miejsca i

roku ich uzyskania.

1985 – mgr rehabilitacji ruchowej, Akademia Wychowania Fizycznego we Wrocławiu

1998 – doktor nauk o kulturze fizycznej, Akademia Wychowania we Wrocławiu

Tytuł rozprawy doktorskiej: Asymetria ciała w idiopatycznych pierwotnie piersiowych bocznych

skrzywieniach kręgosłupa, promotor prof. dr hab. Tadeusz Skolimowski

2. Informacje o dotychczasowym zatrudnieniu w jednostkach naukowych/ artystycznych.

1988-1998 asystent w Zakładzie Teorii i Metodyki Kinezyterapii Akademii Wychowania

Fizycznego we Wrocławiu

1998-2011 adiunkt w Zakładzie Teorii i Metodyki Kinezyterapii Akademii Wychowania

Fizycznego we Wrocławiu

2011- starszy wykładowca w Zakładzie Teorii i Metodyki Kinezyterapii Akademii Wychowania

Fizycznego we Wrocławiu

3. Wskazanie osiągnięcia* wynikającego z art. 16 ust. 2 ustawy z dnia 14 marca 2003 r. o

stopniach naukowych i tytule naukowym oraz o stopniach i tytule w zakresie sztuki (Dz. U.

nr 65, poz. 595 ze zm.):

Osiągnięcie naukowe przedstawione jako jednotematyczny cykl trzech prac naukowych

opublikowanych po uzyskaniu stopnia doktora nauk o kulturze fizycznej, objętych wspólnym

tytułem:

„Znaczenie posturografii w ocenie strategii równoważnych

i integracji sensomotorycznej”

We wszystkich pracach miałam decydujący wkład na każdym etapie ich powstawania i pisania (w

tworzeniu koncepcji, przeprowadzeniu badań, analizy wyników i dyskusji, oraz pisaniu

artykułów).

a) (autor/autorzy, tytuł/tytuły publikacji, rok wydania, nazwa wydawnictwa):

1. Ewa Bieć, Michał Kuczyński. Postural control in 13-year-old soccer players: European

Journal of Applied Physiology: 2010; vol.110; nr 4; s.703-708; DOI 10.1007/s00421-010-

1551-2 [ I F: 2.214, MNiSW: 32.000]

2. Ewa Bieć, Czesław Giemza, Michał Kuczyński. Changes in postural control between 13-

and 19-year-old soccer players: is there a need for a specific therapy? Journal of Physical

Therapy Science: 2015; vol.27; nr 8; s.2555-2557; [IF ISI: 0.392, MNiSW: 15.000]

3. Ewa Bieć, Joanna Zima, Dorota Wójtowicz, Bożena Wojciechowska-Maszkowska,

Krzysztof Kręcisz, Michał Kuczyński. Postural stability in young adults with Down syndrome

in challenging conditions: PloS One: 2014; vol.9; nr 4; DOI: 10.1371/ [I F ISI: 3.234: MNiSW:

40.000]

We wszystkich wskazanych powyżej pracach habilitant miał wiodący udział na każdym etapie

powstawania pracy. Dokładne przedstawienie wkładu własnego autora oraz oświadczenia

współautorów powyższych prac przedstawiono w formie odrębnych załączników do wniosku

b) omówienie celu naukowego/artystycznego ww. pracy/prac i osiągniętych wyników

wraz z omówieniem ich ewentualnego wykorzystania.

Wprowadzenie

Zalecane w literaturze podejście zadaniowe w badaniach klinicznych postuluje ocenę zachowań

motorycznych na trzech poziomach: (1) zdolności funkcjonalnych, (2) strategii używanych do

realizacji zadań funkcjonalnych oraz (3) ilościowej oceny stopnia niesprawności sensorycznej,

motorycznej i kognitywnej, które ograniczają ruch funkcjonalny. Najczęściej realizowany poziom

pierwszy oceny diagnostycznej dokumentuje jedynie status funkcjonalny pacjenta, czyli stopień

niezależności związany z wykonaniem indywidualnych zadań. Nie daje on jednak informacji,

dlaczego niektóre z funkcji odbiegają od optymalnego wykonania. Nie pozwala to terapeucie na

testowanie hipotez o przyczynie dysfunkcji. Ocena funkcji daje odpowiedź jedynie na pytanie, w

jakim stopniu pacjent radzi sobie z daną funkcją motoryczną, a nie, w jaki sposób pacjent ją

realizuje. Aby odpowiedzieć na to drugie pytanie należy przejść na poziom oceny strategii

wykorzystywanych w realizacji zadania. Nie chodzi tu o ocenę wzorca ruchowego, ale o to, w jaki

sposób wykorzystywana jest informacja czuciowa i percepcyjna do wykonania zadania w różnych

warunkach. Można tu nawet wyodrębnić trzy rodzaje strategii używanych do realizacji zadania:

sensoryczną, motoryczna i kognitywna. W tym ujęciu, strategia jest zasadniczym elementem

mającym wpływ na wykonanie zadania w dwóch aspektach: (1) dostosowanie strategii do

wymagań zadania oraz (2) umiejętności wyboru strategii najbardziej skutecznej. Pozostałe

elementy mające wpływ na wykonanie to: stopień trudności zadania, mentalne i fizyczne

zdolności pacjenta oraz jego gotowość do osiągnięcia odpowiedniego standardu wykonania.

Ocena pacjenta na poziomie strategii oraz stopnia niesprawności stwarza duże trudności,

ponieważ odpowiednie metody są dopiero opracowywane. Brakuje także oceny tych strategii u

osób zdrowych. Odpowiednie badania prowadzone są w wielu kierunkach, przy czym największe

zaawansowanie metodologiczne i możliwości praktycznego zastosowania wydaje się mieć

stabilografia.

Stabilografia jest coraz powszechniej stosowaną metodą badawczą, która, za pomocą wnikliwej

oceny właściwości i jakości układu równowagi ciała, daje możliwość wglądu w skuteczność

podstawowych mechanizmów i procesów sensomotorycznych, które są odpowiedzialne za

optymalną motorykę i równowagę człowieka. Bardzo specyficzną cechą tych badań, w

przeciwieństwie do innych metod oceny motoryki, jest możliwość obserwacji spontanicznych

zachowań i reakcji, które podczas badania sprawności motorycznej kończyn dolnych czy górnych

albo całego ciała (na przykład podczas testu przejścia od siedzenia do stania) są zdominowane

przez silny wpływ rytmiki lub balistyki. Ta niewątpliwa zaleta stabilografii pozwala na

identyfikację elementów i cech mechanizmów automatycznej regulacji pozycji stojącej, ponieważ

brak ściśle sprecyzowanego zadania ruchowego otwiera osobom badanym drogę do

„zaprezentowania” całego repertuaru swych strategii posturalnych. Gdyby istniały narzędzia

pozwalające na indywidualną ocenę każdej z tych strategii, mielibyśmy dokładny obraz układu

równowagi. Niestety, takich uniwersalnych narzędzi nie ma i musimy w głównej mierze polegać

na informacji, którą dostarcza nam rejestrowany w stabilografii sygnał czasowy kołysania ciała

(albo COP, czyli center-of-pressure). W rezultacie, wspomniana największa zaleta tej metody

prowadzi do pewnych problemów interpretacyjnych, wynikających z niezbyt dużej

powtarzalności zachowań posturalnych w kolejnych eksperymentach, które mogą być obciążone

zmiennym udziałem różnych strategii posturalnych.

Można wskazać trzy sposoby eliminacji tego problemu. Po pierwsze badania stabilograficzne

powinny uwzględniać modyfikacje protokołów eksperymentalnych odpowiednio dostosowane do

umiejętności posturalnych osób badanych. Dzięki takiemu postępowaniu wprowadzone w drodze

manipulacji specyficzne ograniczenia czy zakłócenia pozwalają na zdecydowane

wyselekcjonowanie uzyskanej informacji, co pozwala na ułatwioną interpretację obserwacji. Po

drugie, konieczne są badania osób o skrajnych umiejętnościach równoważnych, zarówno

czynnych sportowców, jak i osób z deficytem równowagi, zwłaszcza tych, którzy zostali

wcześniej dokładnie zdiagnozowani klinicznie. Podejście to pozwala na bezpośrednie powiązanie

wyników testu stabilograficznego z konkretnymi deficytami albo metodami treningu uzupełniając

naszą wiedzę o możliwych mechanizmach pogarszania lub doskonalenia umiejętności

równoważnych.

Po trzecie i najważniejsze, duże nadzieje na częściowe wyeliminowanie tego problemu wiąże się

ostatnio z koncepcją zmienności i nieregularności szeregów czasowych rejestrowanych podczas

obserwacji różnych procesów biologicznych. Rozrzut wyników takich obserwacji, który

dotychczas tłumaczono niedoskonałością urządzeń pomiarowych, wynika bardzo często z

nieliniowego chaotycznego charakteru tych procesów. Wykazano, że zmienność tego typu jest

nieodzowną cechą organizmów i ich podsystemów, która odgrywa podstawowe znaczenie w ich

rozwoju i adaptacji do środowiska. Podstawowymi miarami nieliniowej dynamiki, które

zaproponowano jest entropia oraz wymiar fraktalny. Dzięki tym miarom uzyskano nowe

informacje związane z przyczynami nieprawidłowości w działaniu układu krążenia oraz układu

oddechowego. W ostatnim dziesięcioleciu pojawiły się publikacje wskazujące na możliwości

skutecznego wykorzystania tego nowego podejścia do analizy sygnałów COP. W szczególności

pokazano, że entropia i fraktalność posiadają lepsze zdolności różnicowania strategii posturalnych

pomiędzy osobami zdrowymi i chorymi, a także pomiędzy zadaniami równoważnymi o różnych

stopniach trudności. Niewielkie związki korelacyjne pomiędzy miarami nieliniowymi a

tradycyjnymi sugerują ponadto, że mierzą one inne cechy układu równowagi, potencjalnie

pozwalając na znaczne wzbogacenie naszej wiedzy o jego działaniu.

Umiejętne wykorzystanie tych nowych miar stabilności ciała pozwoliłoby na udoskonalenie

metod diagnostyki deficytów równowagi powstałych w wyniku starzenia i chorób oraz na bardziej

wszechstronną i dokładną ocenę postępów rehabilitacji oraz poprawy równowagi u sportowców.

Aby to osiągnąć, potrzebne jest lepsze zrozumienie zjawisk oraz procesów neurofizjologicznych,

które towarzyszą lub prowadzą do zmian entropii i wymiaru fraktalnego sygnału COP. Według

wiedzy w okresie rozpoczęcia moich badań te dwa nowe parametry opisywały złożoność procesu

regulacji równowagi wynikającą ze współpracy licznych mechanizmów sprzężeń zwrotnych

działających w różnych skalach czasowych i przestrzennych. Nieliczne wstępne doniesienia

sugerowały, że entropia może wskazywać na stopień przewidywalności przebiegu procesu

regulacji równowagi, przy czym większa niepewność mogła być związana z wyższym

automatyzmem tej regulacji. Natomiast wymiar fraktalny miał świadczyć o liczbie

zaangażowanych stopni swobody oraz o poziomie kompromisu pomiędzy stabilnością i

adaptacyjnością. Były to jednak informacje wstępne i fragmentaryczne, które wymagały zarówno

weryfikacji jak też zdecydowanego uszczegółowienia. Z jednej strony bowiem pojawiły się

pojedyncze doniesienia poddające w wątpliwość kierunek przytoczonych wyżej związków

pomiędzy miarami nieliniowymi równowagi a jej automatyzmem, stabilnością i adaptacyjnością.

Z drugiej zaś odpowiednie wykorzystanie tych ostatnich pojęć, bardzo szerokich i niekoniecznie

jednoznacznych, do diagnostyki i interpretacji zachowań posturalnych wymaga nadania im

bardziej precyzyjnej treści odzwierciedlającej ich znaczenie w zależności od aktualnego stanu

układu równowagi, dynamiki jego zmian oraz od wymagań zadania i środowiska. Mówiąc

prościej, w układach biologicznych nie zawsze wzrost automatyzmu podsystemu jest pożądany do

polepszenia funkcji globalnej, bo często bardziej świadome działanie na poziomie sterowania jest

niezbędne do optymalnej realizacji na poziomie wykonania. Tak więc, znaczenie zmian

automatyzmu i złożoności nie jest uniwersalne lecz zależy od kontekstu. Podobnie wygląda

sytuacja ze stabilnością i adaptacyjnością, które służą przeciwnym celom: odpowiednio

bezpieczeństwu i rozwojowi. Tutaj również od wzajemnych relacji pomiędzy umiejętnościami,

wymaganiami zadania, środowiskiem zewnętrznym i celem transformacji posturalnej zależeć

będzie, czy to spadek, czy wzrost stabilności lub adaptacyjności będzie traktowany jako postęp

lub regres dla badanej osoby.

Cele główne

Pierwszym etapem moich badań była identyfikacja ewentualnych zmian neurofizjologicznych lub

warunków czuciowo-ruchowych, które mogłyby powstać w wyniku systematycznego treningu

piłkarskiego. Kontynuacją tych zamierzeń były badania w kierunku oceny strategii posturalnej

przeprowadzone w dwóch grupach młodych piłkarzy różniących się wiekiem i stażem

treningowym. W kolejnej pracy dokonano oceny stabilności i strategii posturalnej u osób z

dysfunkcją układu nerwowego – Zespół Downa.

Badania przeprowadzono wykorzystując metodę stabilograficzną, która jest coraz powszechniej

stosowaną do oceny właściwości i jakości układu równowagi ciała. Metoda ta daje nam

możliwość wglądu w jakość i skuteczność podstawowych mechanizmów i procesów

sensomotorycznych, które są odpowiedzialne za optymalną motorykę i równowagę człowieka.

Cele szczegółowe

Badanie stabilności posturalnej sportowców umożliwia wgląd w rozwój konkretnych strategii

posturalnych. Kilkuletni trening może znacząco zmodyfikować nadmiarowość systemu kontroli

postawy i doprowadzić do optymalnego wykorzystania warunków czuciowych odpowiedzialnych

za równowagę ciała. Zrozumienie tych zjawisk jest cenne, ponieważ stabilność postawy jest

ważnym czynnikiem decydującym o poziomie sportowym oraz wpływa na częstość

występowania urazów.

W pracy: Postural control in 13-year-old soccer players oceniono oddziaływanie treningu

piłkarskiego na zmiany strategii posturalnych u młodych chłopców w wieku 13 lat grających

przez 5-6 lat w odniesieniu do ich rówieśników nie uprawiających żadnej dyscypliny sportu.

Uzyskane niższe wartości miar zmienności, prędkości i częstotliwości sygnału COP u młodych

piłkarzy świadczą o większej dojrzałości układu nerwowego niż u chłopców z grupy kontrolnej.

Ponadto wyniki wskazują, że trening piłkarski zwiększa dokładność kontroli posturalnej, wpływa

na lepsze wykorzystanie czucia proprioceptywnego, informacji wyprzedzającej i zwrotnej oraz

zmniejsza zaangażowanie uwagi co świadczy o zwiększonym poziomie automatyzmu. Takie

wielokierunkowe oddziaływanie treningu piłkarskiego na organizm człowieka zainspirowało do

zbadania strategii posturalnych u młodych dorosłych piłkarzy nożnych z większym stażem

treningowym, u osób poddanym innym formom aktywności fizycznej oraz u osób z dysfunkcją

układu nerwowego.

Uważa się, że kontrola posturalna w piłce nożnej jest bardzo istotna. Nie ma jednak żadnych

danych dotyczących zmian strategii posturalnych w różnych okresach rozwoju ontogenetycznego

zawodników piłki nożnej. Zamieszczone wyniki badań w pracy: Changes in postural control

between 13- and 19-year-old soccer players: is there a need for a specific therapy? dotyczyły

porównania strategii posturalnej między dwoma grupami młodych piłkarzami o znacznej różnicy

wieku i stażu treningowego. Powszechnie uznaje się, że mniejsza zależność od wzroku w kontroli

posturalnej związana jest z osiąganym poziomem sportowym. W moich badaniach stwierdzono

nadmierną zależność od wzroku w starszej grupie wiekowej (U20). Przyczynę można upatrywać

w niekorzystnym wpływie procesu treningowego oraz urazów powstałych podczas udziału w

rozgrywkach ligowych, które mogą mieć wpływ na funkcjonowanie układu somatosensorycznego

i westybularnego. Zwiększenie obciążenia treningowego i uczestnictwa w rozgrywkach ligowych

wiąże się z obniżeniem progu tolerancji na przeciążenie i zmęczenie narządu ruchu. Wyniki

uzyskane w tej pracy pozwoliły mi zrozumieć, że ocena równowagi może być ważnym i

efektywnym sposobem wykrywania ukrytych objawów deficytu kontroli posturalnej mogących

przyczynić się do pogorszenia wyników sportowych. W oparciu o wysoką wrażliwość

współczesnych badań posturograficznych przy zastosowaniu regularnych badań równowagi z

wykorzystaniem odpowiednich procedur badawczych możliwa jest nie tylko wczesna diagnostyka

niewielkich dysfunkcji w kontroli posturalnej, ale i wskazanie przyczyn tych deficytów. Zasadne

jest więc prowadzenie dalszych badań w celu określenia optymalnej struktury tych testów w celu

zwiększenia ich wrażliwości i specyficzności.

Osoby z zespołem Downa wykazują szereg poważnych zaburzeń motorycznych w porównaniu z

osobami zdrowymi, a podłoże tych zaburzeń nie zostało dobrze rozpoznane. Biorąc pod uwagę

potwierdzone wcześniejszej możliwości diagnostyczne posturografii w ocenie strategii

sensorycznych, motorycznych i kognitywnych wykorzystywanych w realizacji funkcji

ruchowych, głównym celem tego badania w pracy: Postural stability in young adults with

Down syndrome in challenging conditions było wszechstronne porównanie stabilności układu

równowagi tej grupy z osobami zdrowymi. Spodziewaliśmy się nie tylko lepiej zrozumieć

przyczyny deficytów motorycznych u osób z zespołem Downa, ale jednocześnie rzucić więcej

światła na rolę nieliniowych miar COP w ocenie równowagi ludzi zdrowych. Ze względu na

skomplikowaną zależność stosowanych zachowań posturalnych od umiejętności, rodzaju zadania

oraz czynników środowiskowych, strategie stosowane przez osoby z deficytem posturalnym w

normalnych warunkach mogą być podobne do strategii osób zdrowych w warunkach bardziej

utrudnionych.

Stabilność postawy oceniano w czterech 20-sekundowych próbach w staniu swobodnym na

twardym i miękkim podłożu przy otwartych (EO) i zamkniętych (EC) oczach. Równowagę

oceniano wykorzystując 5 miar obliczonych w oparciu o sygnał COP tj. odchylenie standardowe,

średnia prędkość, entropia, częstotliwość i wymiar fraktalny.

Analizując tradycyjne parametry COP okazało się, że stabilność postawy (amplituda wychwiań)

na twardym podłożu jest podobna w obu grupach. Jednak, aby osiągnąć podobny poziom

skuteczności kontroli posturalnej na miękkim podłożu, osoby z Zespołem Downa musiały użyć

zwiększonej sztywność postawy, która przejawiła się zwiększoną częstotliwością i średnią

prędkością wychwiań. Taka nadmierna stabilizacja ciała w stosunku do grupy kontrolnej podobna

jest do strategii stosowanych przez ludzi zdrowych na wczesnym etapie rozwoju ruchowego, jak

również u osób, które uczą się nowych umiejętności ruchowych. Ponadto, obie grupy podczas

stania na podłożu podatnym wykorzystały całkowicie różne strategie wyrażone zmianami w

nieliniowych parametrach COP. Osoby zdrowe obniżyły poziom automatyzmu, angażując więcej

uwagi w stabilizację ciała, co uwidoczniło się w znacznym spadku entropii. Jest to przykład

dobrego wyboru optymalnej strategii posturalnej. Natomiast pacjenci, jak wskazał poważny

wzrost wymiaru fraktalnego świadczący o istotnym wzroście złożoności COP, próbowali

wykorzystać wszelkie dostępne informacje bez dobrego efektu końcowego. Jest to z kolei

przykład braku posiadania odpowiednich strategii lub błędów w nadawaniu odpowiedniego

znaczenia poszczególnym źródłom aferentnym, czyli deficyt integracji sensomotorycznej.

Wyniki powyższych prac wskazują, że metoda stabilograficzna pozwala na ocenę właściwości i

jakości układu równowagi ciała. Umożliwiła nam również wgląd w jakość i skuteczność

podstawowych mechanizmów oraz procesów sensomotorycznych, które są odpowiedzialne za

optymalną motorykę i równowagę człowieka u osób o różnych umiejętnościach równoważnych.

Ponadto wykorzystanie nowych miar nieliniowych stabilności ciała (entropii i wymiaru

fraktalnego) pozwala na doskonalszą diagnostykę deficytów równowagi powstałych w wyniku

dysfunkcji narządu ruchu oraz na bardziej wszechstronną, dokładną ocenę postępów rehabilitacji i

monitoringu procesu treningowego.

Literatura:

1. Shumway-Cook A, Woollacott M,H Motor Control Copyright. 2012 Lippincott

Williams&Wilkins.

2. Paillard T, Bizid Dupui (2007) Do sensorial manipulations affect subjects differently

depending on their postural abilities? Br J Sports Med 41:435–438.

3. Vuillerme N, Nougier V (2004) Attentional demand for regulating postural sway: the

effect of expertise in gymnastics. Brain Res Bull 63:161–165

4. Paillard T, Noe´ F (2006) Effect of expertise and visual contribution on postural control in

soccer. Scand J Med Sci Sports 16:345–348.

5. Rose DJ (1997) Motor control and learning. Allyn & Bacon, Boston Schmidt RA, Lee TD

(1999) Motor control and learning. Human Kinetics, Champaign

6. Noe´ F, Paillard T (2005) Is postural control affected by expertise in alpine skiing? Br J

Sports Med 39:835–837.

7. Vuillerme N, Teasdale N, Nougier V (2001) The effect of expertise in gymnastics on

proprioceptive sensory integration in human subjects. Neurosci Lett 311:73–76.

8. Olivier I, Palluel E, Nougier V (2008) Effects of attentional focus on postural sway in

children and adults. Exp Brain Res 185:341–345.

9. Kuczyński M, Wieloch M (2008) Effects of accelerated breathing on postural stability.

Hum Mov 9:107–110

10. Riach CL, Hayes KC (1987) Maturation of postural sway in young children. Dev Med

Child Neurol 29:650–658.

11. Haas G, Diener HC, Rapp H, Dichgans J (1989) Development of feedback and

feedforward control of upright stance. Dev Med Child Neurol 31(4):481–488.

12. Bressel E, Yonker JC, Kras J, et al.: Comparison of static and dynamic balance in female

collegiate soccer, basketball, and gymnastics athletes. J Athl Train, 2007, 42: 42–46.

13. Matsuda S, Demura S, Uchiyama M.: Centre of pressure sway characteristics during static

one-legged stance of athletes from different sports. J Sports Sci, 2008, 26: 775–779.

14. Paillard T, Noé F.: Effect of expertise and visual contribution on postural control in

soccer. Scand J Med Sci Sports, 2006, 16: 345–348.

15. Akbari A, Sarmadi A, Zafardanesh P.: The effect of ankle taping and balance exercises on

postural stability indices in healthy women. J Phys Ther Sci, 2014, 26: 763–769.

16. Brito J, Malina RM, Seabra A, et al. : Injuries in Portuguese youth soccer players during

training and match play. J Athl Train, 2012, 47: 191–197.

17. McKeon PO, Hertel J.: Systematic review of postural control and lateral ankle instability,

part I: can deficits be detected with instrumented testing. J Athl Train, 2008, 43: 293–304.

18. Woollacott, M., & Shumway-Cook, A. (2002). Attention and the control of posture and

gait: A review of an emerging area of research. Gait and Posture, 16, 1–14.

19. Doumas, M., Smolders, C., & Krampe, R. T. (2008). Task prioritization in aging: Effects

of sensory information on concurrent posture and memory performance. Experimental

Brain Research, 187, 275–281.

20. Geurts, A. Ch., Mulder, T. W., & Nienhuis, B. (1991). From the analysis of movements to

the analysis of skills. Journal of Rehabilitation Science, 4, 9–12.

21. Schmit, J. M., Regis, D. I., & Riley, M. A. (2005). Dynamic patterns of postural sway in

ballet dancers and track athletes. Experimental Brain Research, 163, 370–378.

22. Stins, J. F., Michielsen,M. E., Roerdink, M., & Beek, P. J. (2010). Sway regularity reflects

attentional involvement in postural control: Effects of expertise, vision and cognition. Gait

and Posture, 30, 106–109.

23. Vuillerme, N., & Nafati, G. (2007). How attentional focus on body sway affects postural

control during quiet standing. Psychological Research, 71, 192–200.

24. Shumway- Cook A, Woollacott MH (1985) Dynamic of postural control in the child with

Down syndrome. Physical Therapy 659: 1315–1322.

25. Latash ML, Anson GJ (1996) What are “normal movements” in atypical population?

Behavioral and Brain Science 19: 55–106.

26. Galli M, Rigoldi Ch, Mainardi L, Tenore N, Onorati P, et al. (2008) Postural control in

patients with Down Syndrome. Disability and Rehabilitation 3017: 1274–1278.

27. Vuillerme N, Marin L, Debu B (2001) Assessment of static postural control in teenagers

with Down syndrome,. Adapted Physical Activity Quarterly 18: 417–433.

28. Rigoldi Ch, Galli M, Crivellini M Albertini G (2011) Postural control in children,

teenagers and adults with Down Syndrome. Research in Developmental Disabilities 32:

170–175.

29. Webber A, Virji- Babul N, Edwards R, Lesperance M (2004) Stiffness and postural

stability in adults with Down syndrome. Experimental Brain Research 155: 450–458.

30. Gomes MM, Barela JA (2007) Postural control on Down syndrome: the use of

somatosensory and visual information to attenuate body sway. Motor Control 11: 224–

234.

Omówienie pozostałych osiągnięć naukowo - badawczych

Od początku mojej pracy naukowej moje zainteresowania koncentrowały się wokół zmian

symetrii postawy ciała i parametrów czynnościowych narządu ruchu z uwzględnieniem

aktywności ruchowej oraz jednostki chorobowej u dzieci i dorosłych.

Proces rozwojowy, jakiemu podlega od urodzenia współczesny człowiek, poddany jest

wpływom środowiska, w którym rozwija się i kształtuje postawa ciała. Cechą postawy

prawidłowej jest symetryczne położenie poszczególnych części ciała. Jednak człowiek zarówno w

swojej budowie jak i funkcji jest asymetryczny. Asymetria funkcjonalna kształtuje się wraz z

rozwojem dziecka i związana jest zarówno z uwarunkowaniami genetycznymi, jak i rodzajem

wykonywanych czynności. Istotne znaczenie dla budowy ciała ma aktywność ruchowa, jej rodzaj

oraz charakter obciążeń układu ruchu w warunkach statycznych i dynamicznych. W nurt ten

wpisują się prace: Ukształtowanie kręgosłupa w płaszczyźnie strzałkowej u osób

uprawiających wybrane dyscypliny sportowe, Medycyna sportowa 2005; Postawa ciała

zawodników trenujących sporty walki, Fizjoterapia 2002; Asymetria w obrębie tułowia u

osób trenujących wyczynowo różne dyscypliny sportu, Medycyna sportowa 2001; Wpływ

uprawiania pływania na postawę ciała dzieci i młodzieży, Moloda sportivna 2001;

Asymetria w obrębie tułowia u osób trenujących wyczynowo różne dyscypliny sportu,

Medycyna Sportowa 2001. Efektem tych badań było stwierdzenie, że istnieją związki między

występującymi zmianami w obrębie postawy ciała a uprawianymi dyscyplinami sportu, które są

wynikiem zmian adaptacyjnych i przeciążeniowych narządu ruchu.

Natomiast badając postawę ciała u muzyków grających na wiolonczeli (praca: Symetria

tułowia u wiolonczelistów, Fizjoterapia 2002) stwierdzono asymetrie funkcjonalne, które

powstają w wyniku długotrwałego, jednostronnego wykonywania czynności, jaką jest gra na

wiolonczeli od wczesnych lat dziecięcych. Przyjmowanie charakterystycznej pozycji siedzącej,

która jest związana z grą na instrumencie, spowodowała wystąpienie asymetrii u wszystkich

badanych dzieci. Zasadne jest więc wprowadzenie profilaktyki prozdrowotnej u tych dzieci, które

zapobiegną powikłaniom odczuwanym w wieku późniejszym.

Rodzaj choroby i sposób leczenia w istotny sposób wpływa na wystąpienie zmian w

obrębie narządu ruchu w dalszym życiu i rozwoju osobniczym. Tematykę tę podjęłam w

następujących publikacjach: Late effects after cure of Wilms' tumor in childhood and the

body posture development in the survivors, Polish Journal of Environmental Studies

2006; Changes in function parameters in children and teenagers suffering from

Scheuermann disease, Surgery in Childhood International 2001. Zasadą leczenia nerczaków

jest terapia skojarzona polegająca na leczeniu chirurgicznym (doszczętnym wycięciu guza wraz z

nerką i moczowodem), chemioterapia i radioterapią. Leczenie przeprowadza się standardowo u

wszystkich dzieci po ukończeniu 6 miesiąca życia. Następstwem tego typu leczenia jest

ograniczenie ruchomości kręgosłupa piersiowego, piersiowo-lędźwiowego we wszystkich

płaszczyznach, jak też nieprawidłowości w postawie ciała (narastanie asymetrii), które nasilają się

wraz z wiekiem. Wczesna, dobrze zaplanowana i konsekwentnie stosowana rehabilitacja może

zapobiec niewłaściwym zrostom, zaburzeniom w napięciu mięśni, ograniczeniom ruchomości

kręgosłupa oraz zapobiegnięciu powstawaniu błędnych stereotypów statyczno-dynamicznych.

Brak bądź zbyt późne zastosowanie zabiegów zwiększa możliwości powikłań.

Natomiast celem leczenia zachowawczego w chorobie Sheuermenna jest zapobieganie

powstawaniu zniekształceń w obrębie trzonów kręgów, uśmierzanie bólu oraz ograniczeniu

zakresu ruchomości kręgosłupa. Uzupełnieniem postępowania fizjoterapeutycznego są gorsety

gipsowe. Uzyskane wyniki badań wskazują, że po zastosowaniu tego typu leczenia obserwuje się

zmniejszenie zakresu ruchomości kręgosłupa piersiowego, klatki piersiowej oraz pojemności płuc

i czasu bezdechu, a sześciotygodniowe przerwy między kolejnymi opatrunkami gipsowymi są nie

wystarczające dla odtworzenia i poprawienia tych parametrów.

Praca Asymetria tułowia w skoliozach idiomatycznych, Acta Bio-Optica et

Informatica Medica 2002, stanowi ważny kierunek w moich publikacjach w określeniu i

przebiegu zmian symetrii ciała u dzieci z bocznym skrzywieniem kręgosłupa. Powstawaniu i

rozwojowi bocznych skrzywień kręgosłupa towarzyszą zmiany w położeniu poszczególnych

segmentów tułowia. Przemieszczenia te obserwujemy w płaszczyźnie strzałkowej, czołowej czy

poprzecznej. Są one tym wyraźniejsze i łatwiejsze do zaobserwowania im bardziej skolioza jest

zaawansowana. Stwierdzone różne kształtowanie się analizowanych asymetrii w skoliozach

pierwotnie piersiowych I i II stopnia wynikają z przebiegu procesów kompensacyjnych.

Występujące znaczne asymetrie w skoliozach o najmniejszym kącie skrzywienia wynikają z

braku mechanizmów kompensacyjnych, które nie rozwinęły się w pełni a w skrzywieniach o

największym kącie skrzywienia procesy te nie są wstanie zapewnić pełnej równowagi tułowia.

Drugim kierunkiem moich badań jest ocena morfologiczna stóp u osób w różnym wieku,

z uwzględnieniem jednostki chorobowej i aktywności fizycznej. Stopa, jako jedno z ogniw

łańcucha kinematycznego w naszym organizmie, jest szczególnie podatna na zniekształcenia

powstające pod wpływem działających różnorodnych czynników, które mają istotny wpływ na

konfigurację i czynnościową wydolność stóp. Stopa człowieka jest przystosowana do

fizjologicznych obciążeń. Po przekroczeniu granicy wytrzymałości występują objawy

patologiczne, zaburzające jej prawidłową architekturę. Grupą ludzi szczególnie zagrożoną

powtarzającymi się przeciążeniami są sportowcy trenujący wyczynowo i amatorsko. W pracach:.

Assessment of morphological architecture of feet in rock-climbers: Biology of Sport

2008; Ocena fotogrametryczna stanu funkcjonalnego stopy biegaczy

długodystansowych: Acta Bio-Optica et Informatica Medica 2007; wykazano wpływ

ukierunkowanej aktywności fizycznej na budowę strukturalnej stóp. Wyniki badań wskazały

korzystny wpływ treningu wspinaczki górskiej na kształtowanie sklepienia podłużnego stóp.

Natomiast u biegaczy długodystansowych stwierdzono niekorzystne zmiany w budowie stóp. W

grupie wiekowej (50-70 lat) częściej występuje płaskostopie poprzeczne a w młodszej grupie

wiekowej (20-30 lat) odnotowano przeważnie zmiany w obrębie przodostopia.

Zaburzenie słuchu wpływa znacząco na zmiany w budowie morfologicznych stóp u dzieci

niesłyszących. Zagadnienie to zostało szerzej opisane w publikacji: Budowa morfologiczna

stóp u dzieci niesłyszących, Fizjoterapia Polska 2005. Zauważone zmiany wszystkich

segmentów stopy u tych dzieci są następstwem upośledzenia procesów koordynacji pracy mięśni

posturalnych i sprawności reakcji równoważnych. Poprawa automatycznej kontroli reakcji

posturalnych i przywrócenie funkcji tych mięśni poprawi strukturę podporowa stóp u dzieci z

dysfunkcja słuchu.

Istotną rolę w moich publikacjach odgrywa praca: Budowa stóp osób chorych na

cukrzycę typu 2, Fizjoterapia 2006 dotycząca opisu zmian w budowie stóp u chorych na

cukrzycę typu 2. Ocena kształtu stóp oraz występujących ich deformacji są istotnym działaniem

profilaktycznym w zapobieganiu zmian troficznych.

Ocena równowagi ciała w pozycji swobodnej jest trzecim kierunkiem moich

zainteresowań, która jest obecna w moich badań do dzisiaj. Analiza właściwości i jakości układu

równowagi ciała, umożliwia określenie skuteczności podstawowych mechanizmów i procesów

sensomotorycznych, które są odpowiedzialne za optymalną motorykę i równowagę człowieka.

Wyniki tych obserwacji mogą mieć istotne zastosowanie praktyczne w planowaniu zabiegów

fizjoterapeutycznych.

Stabilna pozycja stojąca jest podstawą dla większości codziennych czynności

motorycznych i często towarzyszy jej jednoczesne wykonywanie zadań umysłowych. Dlatego

podjęte badania w pracy: Dual-task effect on postural control in high-level competitive

dancers, Journal of Sports Sciences 2011 pozwoliły na wskazanie słabo poznanych

mechanizmów kontroli posturalnej w sporcie, gdzie wymagana jest optymalna stabilność ciała z

równoczesnym wykonaniem zadania umysłowego lub ruchowego.

Prowadzone badania oceny postawy ciała, stóp oraz kontroli posturalnej u osób w różnym

wieku, odnoszące się do jednostki chorobowej i aktywności ruchowej, umożliwiają ocenę

możliwości kompensacyjnych oraz następstw zastosowanych procedur leczniczych w okresie

wczesnodziecięcym i w życiu dorosłym. Określenie dysfunkcji narządu ruchu u tych osób w

różnych aspektach, zarówno biomechanicznym jak i kontroli posturalnej, pozwoli na

zastosowanie ukierunkowanej fizjoterapii zapobiegając możliwym późniejszym powikłaniom

związanym z następstwami leczenia. Dotyczy to zwłaszcza stanów przeciążeniowych u

sportowców i u osób narażonych na obciążenia statyczne w czasie pracy zawodowej (monotypia

ruchowa).