Course: Rehabilitation and exercise in long term care 長期照護運動治療學 常見神經疾患及其運動設計 郭美英 PART I Department of Physical Therapy China Medical University 1 4 授課大綱 PART I 運動設計 Type of muscle actions Specific types of exercise ROM exercise Exercise for strength Exercise for endurance Exercise for neuromuscular re-education 運動訓練原則 Exercise Training 運動設計 肌肉收縮的型式 (Type of muscle actions) 骨骼肌肉的種類 運動訓練 (Exercise Training) 運動的型式 (Specific types of exercise) ROM exercise Exercise for strength Exercise for endurance Exercise for neuromuscular re-education Exercise for coordination Exercise for balance 2 5 授課大綱 肌肉收縮的形式 PART II 長期照護機構常見的神經疾病 非進行性神經疾病 中風, 腦外傷 進行性神經疾病 多發性硬化症 (MS, multiple sclerosis) (ALS,amyotrophic lateral sclerosis ) 帕金森氏症 (Parkinson disease) 3 等長收縮 (Isomatric contraction) 定義 : 肌肉收縮時, 肌肉的長度不變 向心收縮 (Concentric contraction) 定義 : 肌肉收縮時, 肌肉的長度變短 離心收縮 (Eccentric contraction) 定義 : 肌肉收縮時, 肌肉的長度變長 6 1
骨骼肌肉的種類 骨骼肌肉的種類 Type I ( 慢肌 紅肌 )(slow-twitch, slow oxidative SO, fatigue-resistant) Type IIA (fast oxidative-glycolytic, FOG) Type IIB( 快肌, 白肌 )(fast-twitch, fast glycolytic FG or fatigue rather quickly) Specific types of exercise Specific types of exercise 關節活動度 (Joint range of motion (ROM) ) 阻力運動 (Exercise for strength (resistance strength) 耐力運動 (Exercise for endurance) 肌肉再教育 (Exercise for neuromuscular reeducation) 協調運動 (Exercise for coordination) 平衡運動 (Exercise for balance) 7 10 運動訓練 (Exercise Training) 運動的型式 (Specific types of exercise) 優點 肌肉柔軟度 (Flexibility) 肌肉強度 (Strength) 肌肉耐力 (Endurance) 關節活動度 (Joint range of motion) 目的 : 維持關節的活動度 運動 被動關節運動 適用於無法自主產生關節運動的病人 例如 : 長期臥床病人, 昏迷不醒的病人 8 11 運動訓練 (Exercise Training) 訓練強度 (Intensity):1kg, 3kg 訓練時間長度 (duration):1 hr /day 訓練頻率 (Frequency):15 mins rest 15 mins rest 15 mins 訓練間隔 (Interval training):3 days/ week 9 關節活動度 (Joint range of motion) 關節生理的改變 關節不活動 (immobility) 結締組織流失 如果不做關節活動運動 肌肉變短 After 2 weeks: 肌肉和肌腱的結締組織流失, 開始變短, 失去柔軟度 After 2 weeks: 關節囊, 軟骨, 韌帶結締組織流失, 水分流失並開始失去彈性產生關節攣縮 12 2
關節活動度 (Joint range of motion) 結締組織 組成 (Components) 水 (Water) 細胞 (Cell): 纖維母細胞 細胞外間質 (Extracellular Matrix) 13 16 關節活動度 (Joint range of motion) 結締組織 細胞外間質 (Extracellular matrix) 纖維 (Fibers) 膠原纖維 Collagen type I and type II 彈性纖維 Elastin 網狀纖維 Reticulin 基質 Ground substance: Viscous gel with much water content. Specific types of exercise Specific types of exercise 關節活動度運動 ROM exercise 阻力運動 Exercise for strength (resistance strength) 耐力運動 Exercise for endurance 肌肉再教育 Exercise for neuromuscular reeducation 14 17 關節活動度 (Joint range of motion) 細胞外間質 (Extracellular matrix) 目的 (Aims) Diffusion of nutrients and waste products Determines the histological characteristics of the tissue Maintains critical interfiber distance More abundant in early life- decreased with age Mechanical barrier against bacteria 組成 (Component) Glycosaminoglycans (GAG): lubricating effect, maintain critical interfiber distance, minimize collagen crosslinking Proteoglycans: primarily bind water 阻力運動 阻力運動 Exercise for strength 目的 : 肌力加強 適用對象 : 於需要增加肌力的病人, 例如 方法 : 使用重量 ( 啞鈴 ) 或阻力的方式訓練肌肉 運動強度要強, 運動頻率要低 (High intensity, low frequency) 例如 : 15 18 3
阻力運動 Exercise for strength 阻力運動 Exercise for strength 生理變化 肌肉的蛋白質成分變多 運動的過程哪一種肌纖維會增加 依照運動的目的和訓練的方式有所不同 19 22 阻力運動 Exercise for strength 阻力運動舉例 訓練肱二頭肌為例 先決定特定動作可以承擔最大可重複重量 (repetition maximum), 此重量是可以做至少重複十次的重量 並且是在可以在整個關節活動度之下完成的動作 Ex: 王小明 (10kg 5 次,6kg 10 次, 5kg 16 次 ) 6kg 為最大可重複重量 訓練的方式 :50% 最大可重複重量 20 肱二頭肌 23 阻力運動 Exercise for strength 王小明最大可重複重量為 6kg 訓練的方式 : 第一週 :50% 最大可重複重量開始, 每天要做 3 回 (set), 每回要做 10-15 次 第二週 : 70% 最大可重複重量開始, 每天要做 3 回 (set), 每回要做 20-30 次 第三週 : 80% 最大可重複重量開始, 每天要做 3 回 (set), 每回要做 30-40 次 21 24 4
Cross-Bridge Formation in Muscle Contraction 耐力運動 Exercise for endurance 生理變化 Blood flow cardiac output number of mitochondria 粒線體 oxydative enzyme 氧化酶 運動的過程哪一種肌纖維會增加 依照運動的目的和訓練的方式有所不同 25 28 目的 : 耐力運動 Exercise for endurance 運動時, 肌肉收縮無法持續一段時間的病人 對象 : 骨折後打石膏的病人, 老年人等等 方法 : 運動強度要低, 運動頻率要高 (low intensity, high frequency) 例如 :0.5kg 50 次 26 29 耐力運動 Exercise for endurance John 耐力訓練 訓練的方式 : 熱身運動 (Warm up) 和緩和運動 (cool-down) 運動時間約 20-60min ( 不包含熱身和緩和運動 ) 3-5 次 / week Specific types of exercise Specific types of exercise ROM exercise 阻力運動 Exercise for strength (resistance strength) 耐力運動 Exercise for endurance 肌肉再教育 Exercise for neuromuscular reeducation 協調運動 Exercise for coordination 平衡運動 Exercise for balance 27 30 5
肌肉再教育 Exercise for neuromuscular re-education 目的 : 針對無法自主運動的病人給予的運動方式 對象 : 中風病人, 頭部外傷, 等中樞神經運動功能受到障礙的病人 方法 : 主要由物理治療師來執行 腦中風 疾病的分類 症狀 常見的問題 復健運動的設計原則 腦血管疾病 31 34 腦中風的分類 PART II 腦血管意外 (CVA, Cerebrovascular accident) Stroke (89%) 阻塞型 Infarction (63%) 出血型 Hemorrhage (37%) 瞬間缺血性中風 (TIA, transient ischemic attacks) (11%) 32 35 常見的長期照護機構的神經疾病 腦中風流行病學資料 非進行性神經疾病 中風, 腦外傷 進行性神經疾病 多發性硬化症 (MS, multiple sclerosis) (ALS,amyotrophic lateral sclerosis ) 帕金森氏症 (Parkinson disease) Taiwan 十大死因第? 位 危險因子 Hypertension: 140 90mmhg (systolic/diastolic) Diabetes mellitis Heart disease Obesity Blood fat level Smoking 33 36 6
A. Atherosccierotic plaque at arterial bifurcation C. Aggregation of platerets and fibrin on roughened surface. Platelet-fibrin emboli may occur Atherosclerosis Thrombosis and Embolism A C B D B. Ulcer formation D. Thrombus formation 腦中風症狀 腦中風常見與運動有關的問題 動作模式不正確 肌力不足 平衡訓練 E. Embolism F. Thrombosis E F 37 40 大腦的功能 腦中風 中風復健運動的設計原則 動作模式不正確 修正動作 使用肌肉再教育運動 (exercise for neuromuscular re-education) 38 41 腦中風症狀 動作缺失 動作模式不正確 感覺缺失 平衡缺失 動作協調缺失 語言障礙 認知障礙 知覺障礙 中風復健運動的設計 肌力強度不足 注意訓練強度由小到大 訓練肌群比訓練單一肌肉重要 非承重的動作 承重的動作 利用功能性動作訓練肌肉力量 Sit to stand, stand to sit squatting Walking Climb stair 39 42 7
多發性硬化症 (MS, multiple sclerosis) 定義 : 是一種中樞神經系統之去髓鞘病變 特徵 : 脊髓白質受免疫系統的破壞而產生多處病灶, 產生各式各樣的症狀 隨時間的進行, 症狀完全恢復或部分恢復, 經歷一段休止期, 會再次復發 侵犯視神經和脊髓 腦幹 大腦和小腦 43 46 肌肉耐力不足 耐力運動 中風復健運動的設計 運動強度要低, 運動頻率要高 跑步機 固定式腳踏車 多發性硬化症 (MS, multiple sclerosis) 好發年齡 :10-59 歲 原因 : 遺傳 : 北美發生率高 環境 感染 自體免疫反應 44 47 中風復健運動的設計 多發性硬化症 (MS, multiple sclerosis) 下肢的訓練 上肢的訓練 45 第一型 惡化與減輕 ; 新損傷的形成與舊損傷的擴大都會突然出現症狀之後症狀部份或完全消失 第二型 進展性 ; 從開始發病後會慢慢或快速惡化, 期間沒有復發或減輕 第三型 結合第一型與第二型 ; 剛發病時會復發減輕, 但病情不斷在持續進行, 減輕的量很有限 48 8
多發性硬化症 (MS, multiple sclerosis) 臨床症狀 運動功能障礙 疲勞 感覺異常 視力障礙 眩暈按嘔吐 泌尿系統 預後 是一種神經系統運動神經元細胞逐漸退化死亡的疾病, 也是一種運動神經元疾病 又稱漸凍人 49 52 多發性硬化症復健運動的設計原則 恢復健康後, 強調肌 耐力的訓練 利用比較強壯的肌肉去代償 注意室溫 : 溫度升高或波動會影響神經傳導速率導致疲倦 注意不可設計易讓病人疲倦的運動 50 (Richard S. Snell, Clinical Neuroanatomy,5th) 53 能量保存 多發性硬化症復健運動的設計原則 是指採用減少整體能量需求的策略 修正每日活動方式和運動方式, 以可保存能量 困難的高能量需求的活動必須分段分次完成 ( 舉例來說, 用機器取代步行以保存能量 ) 間隔活動 必須考慮患者一整天運動跟休息的時間分佈 如果太累要立即暫停, 若患者學習能量保存, 有利於之後進行對他們真正有意義或重要的活動 Epidemiology: (Taiwan) 根據台灣漸凍人協會估計, 台灣漸凍人的人數約為 800-1200 人左右, 但實際上所追蹤到的病友人數約為 200-300 人 ALS 的病因和基因與環境毒素 自體免疫有關, 著名的關島型 ALS 就和當地人習慣食用一些樹薯而中毒有密切關係 關島地區的病例是世界其他地區的 50 至 100 倍 51 54 9
症狀 : 有快速進行的上 下肢無力, 說話及吞嚥困難 但病人心智 認知 意識始終是清醒的 當脊髓灰質前角細胞開始退化, 肌肉就會呈現無力 痙攣 抽動, 體重也會開始減輕, 最後造成呼吸調節失控而送命, 大部分病患在發病後不久即死亡 Lou Gehrig s disease Lou Gehrig 毛澤東 55 http://image2.sina.com.cn/it/d/2007-04-27/u2148p2t1d1486486f13dt20070427072905.jpg 58 症狀 : 早期是以遠端肢體如手 腳無力為主要表現, 會覺得容易疲勞 上肢喪失肌力的速度會比下肢喪失肌力的速度還要快 屈肌會比伸肌還要無力 動作變得比較遲鈍 笨拙, 比如用鎖開門 打字 使用筷子 湯匙等 下肢常常無故摔跤等等 肌肉會出現痙攣 疲勞 無力 並且萎縮 肌肉無力的形式為非對稱性的, 患者最後常因呼吸肌無力造成呼吸衰竭死亡 56 預後 ALS 患者平均的存活時間為 4.08 年 59 復健運動的設計原則 漸凍人協會 24 日舉辦 101 大樓登高活動, 漸凍病友與家屬邁出家門響應 621 全球漸凍人日 運動計畫必須要是有治療效果並且有趣的, 如此才能提高患者的執行程度 要包含可以提供發展社交行為的活動, 並且要針對患者本身 肌力訓練計畫要比較著重於向心收縮而非離心收縮 中等強度的阻力運動效果比高強度阻力的肌力訓練計畫來的好 對於那些肌力已經無法抗重力的肌肉, 能夠增加的強度有限, 應將重點放在那些肌力尚可抗重力的肌肉上 57 60 10
復健運動的設計原則 注意肌力訓練後的肌肉 是否有運動過度的可能 運動強度是否過量, 取決於患者運動過後的反應 治療計畫要可以隨著患者的病程做修改 ( 包括運動和休息的時間 ) 復健運動的設計原則 用眼睛指揮的智能輪椅 -- 威爾斯利 247 x 300-9k - jpg www.epochtimes.com 61 64 初期 復健運動的設計原則 以日常的活動為主 騎腳踏車 游泳等, 都可以持續執行 強度較溫和的漸進式阻力運動訓練來維持患者的肌肉力量 一個月的治療之後患者可以做出用手碰對側枕骨 拍手 扣鈕釦 抬屁股 伸直下肢的動作, 這些都是治療前所無法完成的 (7) 關節活動的運動, 像是瑜珈或是打太極拳都是可以鼓勵患者去執行的運動 62 帕金森氏症 (Parkinson disease) 帕金森氏症是一種進行性的疾病 病因 (pathology) 因黑質 (substantia) 內多巴胺 (DA) 存量不足, 使黑質逐漸退色 導致呈現 Lewy bodies (intracellular inclusions), 黑質之所以呈現黑色是因為多巴胺的存在, 只要多巴胺喪失得越多, 黑質的顏色就會越褪越亮 (lighter) 65 復健運動的設計原則 後期 : 則可用擺位 (Positioning) 教導家屬被動關節活動來維持正常的關節活動度 (ROM) 需要輔具的協助 可用頸圈 (collar) 來協助頸部的肌肉做出支撐頭部的動作 使用輪椅的選擇對患者來說也相當重要 溝通的方式可用輔具協助 眼球移動或是眨眼動作來做控制的科技輔具 63 帕金森氏症 (Parkinson disease) 症狀 動作徐緩 肌張力異常 感覺和本體覺異常 震顫 (tremor) 啟始動作困難 姿位控制缺乏 注意力和認知的缺損 平衡反應的下降 認知障礙 66 11
帕金森氏症復健運動的設計原則 http://www.netterimages.com/images/vpv/000/000/003/3841-0550x0475.jpg 67 帕金森氏症復健運動的設計原則 增強肌肉力量 主動運動 阻力運動 平衡和協調的控制 訓練上以軀幹的控制和平衡為第一 肌肉張力 柔軟性和活動度正常化 步行訓練 日常活動善加利用輔具 68 帕金森氏症復健運動的設計原則 疾病的晚期和急性期 不需特別設計運動 因為此時病人多臥於床上, 在任何的擺位下身體都是呈現於軀幹彎曲的姿勢下 這個姿勢稱為幻在的枕頭症候群 (phantom pillow syndrome), 因為就彷彿病人正躺著, 頭部彎曲彷彿躺在枕頭上 活動度減低時, 被動關節活動 69 12