KAVITACE

KAVITACE

„Praskací zvuk“ (kavitace) doprovázející manipulační nebo mobilizační techniky

  • Co je to kavitace?
  • Zvyšuje praskání kloubu jeho degeneraci?
  • Jaké jsou mechanizmy a klinický význam praskaní kloubu?
  • Je praskací zvuk klinický nutný, aby výsledek byl úspěšný?

CO TO JE PRASKACÍ ZVUK NEBOLI KAVITACE?

Během manipulace náraz aplikován kolmo na kloub, způsobí oddělení povrchu kloubu za určitou velikost, čímž se vytvoří slyšitelný praskavý zvuk. Ten často znamená, že terapie je úspěšná, ačkoli bylo velmi diskutováno o tom, zda je zvuk nezbytnou vlastností manipulačních technik nebo ne, na což se podíváme dále v textu. Nejrozšířenějším vysvětlením pro vznik tohoto „praskajícího“ zvuku je „kavitace“, ke které dochází v manipulujícím kloubu. Kavitace je bublina v kapalině vzniklá v důsledku prudkých změn tlaku, nebo přeneseně též jev vzniku těchto bublin (viz video), který je doprovázen zvukem „praskání“. Myšlenkový proces je takový, že „prasknutí“ je generováno poklesem vnitřního tlaku kloubu.

Po kavitaci dochází ke zvětšení kloubního prostoru a v tomto prostoru se nachází plyn, který je považován za 80% oxid uhličitý (CO2) nebo mající hustotu dusíku (N). Plynná bublina zůstává v kloubu po dobu 15 až 30 minut kvůli času potřebnému k reabsorbování do synoviální tekutiny.

Studie prokázaly, že manipulace je spojena s dočasným nárůstem rozsahu pohybu v kloubu a byly hlášeny i dlouhodobější účinky. Krátkodobé a dlouhodobé účinky jsou pravděpodobně způsobeny reflexními mechanismy, které buď přímo způsobují relaxaci svalů, nebo potlačují bolest.

Tento zvuk by ale neměl být spojován s úspěšnou terapií. Hlavním průvodcem by měla být spíše palpace a opakované testování.

NIČÍ „PRASKÁNÍ“ KLOUBY?

Tady je zapotřebí zmínit, že opakovaná manipulace nezpůsobuje degenerační změny
v kloubech. Americký lékař Donald L. Unger z Kalifornie byl během svého dětství matkou a jinými rodinnými příslušníky často upozorňován, že praskání vlastních kloubů (což často dělal) povede k artritidě prstů. Pro ověření přesnosti této hypotézy Dr. L. Unger po dobu 50 let praskal klouby levé ruky nejméně dvakrát denně a na pravé ruce ne, nechal ji, jako kontrolu. Klouby na levé straně byly prasklé nejméně 36 500krát, zatímco na pravé straně praskaly zřídka a spíš spontánně. Na konci 50. let byly ruce porovnány na přítomnost artritidy. A ukázalo se, že v obou rukou nebyla artritida a mezi oběma rukama nebyly žádné zjevné rozdíly. Experiment Dr. Ungera v roce 1998 byl publikován, ale měl pouze velikost vzorku jedné osoby, resp. dvou rukou.

Nedávný výzkum však podporuje zjištění Dr. Ungera. Například studie z roku 2011 (s velikostí vzorku 215) zjistila, že nedošlo k významnému rozdílu v riziku osteoartrózy rukou u lidí, kteří praskali jejich klouby a lidí, kteří to nedělali. V prosinci 2015 vědci také představili radiologické společnosti Severní Ameriky studii, která nezjistila žádné bezprostřední rozdíly
v bolesti, otoku, pružnosti nebo síle úchopu mezi lidmi, kteří praskali a lidmi který nepraskali jejích klouby.

POJĎME SE TEDY VĚDECKY A HLOUBĚJI PODÍVAT NA MECHANIZMUS A KLINICKÝ VÝZNAM TOHOTO PRASKACÍHO ZVUKU, KTERÝ DOPROVÁZÍ MANIPULAČNÍ/MOBILIZAČNÍ TECHNIKY

 

Mechanismy a klinický význam zvukového doprovodu během manipulačních a mobilizačních technik nejsou dosud dobře známy. Mnoho praktikujících věří, že slyšitelné praskání
je důležitou součástí manipulační techniky a částečně svědčí o pozitivních výsledcích
u některých stavů a u některých pacientů. Avšak akademičtí pracovníci publikovali několik článků, které shledaly, že tento zvuk praskání nemá žádný vztah k výsledkům týkající se bolesti a postižení.

V posledních letech bylo navrženo několik teorií týkajících se základních mechanismů slyšitelného zvuku během manipulačních technik.

Poté, co pořídili RTG snímky před a po trakci MCP kloubů, Unsworthem a kol. v roce 1971 ve své studii popsali rychlý nárůst objemu kloubů. Předpokládali, že tento nárůst objemu kloubů snížil intraartikulární parciální tlak pod tlak oxidu uhličitého, rozpuštěného v synoviální tekutině. Tato změna tlaku vyvolala fázovou změnu, při níž se synoviální tekutina přeměnila na plyn, a ve středu kloubního prostoru vytvořila bublinu, která po svém kolapsu způsobila slyšitelný zvuk praskání. Bohužel, kolaps bubliny jako zdroj praskání kloubů je v rozporu s mnoha fyzikálními jevy, které definují jev praskání kloubů.

Několika let nato (1995) Brodeur navrhl teorii, že kavitační proces je vytvořen elastickým zákluzem synoviálního pouzdra. Věřil, že se kapsulární vazy vtáhnou dovnitř kloubního prostoru, aby se udržel konstantní objem kloubů. Avšak při dosažením svého kritického limitu vazy vyskočí ze synoviální tekutiny, čímž způsobí praskací zvuk.

Nedávno v roce 2015, Kawchuk a kol. použili MRI v reálném čase ke zkoumání mechanismu slyšitelného zvuku prasknutí při distrakci MCP. Na rozdíl od toho, co bylo tradičně přijato, obrazy MR odhalily, že se zvýšením trakční síly dojde ke vzniku bubliny současně s oddělením styčných ploch kloubu a produkcí zvuku praskání (viz video). Tyto výsledky nabízejí experimentální důkaz, že slyšitelné zvuky praskání během manipulačních technik jsou pravděpodobněji spojeny se vznikem bubliny, než s jejím kolapsem. Tato pozorování jsou v souladu s teorií tribonukleace (biofyzikální jev), která vzniká prudkým odtržením dvou vzájemně adherujících viskoelastických ploch (laminárně navrstvených ploch). Během rychlého odtržení těchto dvou ploch od sebe, vzniká mohutný podtlak, který vytváří vakuové kavity (dutiny). Lépe řečeno, naše klouby jsou totiž naplněny synoviální tekutinou, přesycenou oxidem uhličitým. Při trakci dochází k separaci kloubních povrchů a k prudkému nárůstu objemu kloubu. Kapalina nestačí k jejímu okamžitému naplnění, což vede k vzniku plynu a tvorbě bublin (plynových dutin v kloubní dutině), a v době vzniku takové bubliny je slyšet zvuk – „praskání“.

Přestože došlo ke konfliktu ohledně mechanismů zodpovědných za zmiňované praskání, existuje shoda v tom, že po kavitaci MCP kloubu následuje 15 až 30 minutová refrakterní perioda. Refrakterní perioda je způsobena přítomností kolapsu plynného jádra, nebo mikrobublinek v synoviální tekutině, které musí být do kloubu ještě reabsorbovány, což je jev, který je doprovázen zvětšením klidového kloubního prostoru po kavitaci (tj. snížení intraartikulární hustoty), a který zabraňuje opětovné kavitaci po dobu nejméně 15 minut.

Většina studií, které se pokusily vysvětlit mechanismus odpovědný za slyšitelné praskání během manipulačních technik, zkoumala MCP klouby, nikoli fazetové klouby páteře.

V roce 2003 Cascioli a kol. používaly CT a RTG snímky, aby zjistili, zda se změnil objem nebo hustota fazetových kloubů ve čtyřech fázích. Nicméně nehlásili žádné změny v prostoru fazetových kloubů a bezprostředně po manipulaci nebyly zaznamenány žádné intraartikulární plyny. Proto Cascioli znovu zavedl teorii kapsulární detonizace, která byla původně navržena Sandozem v roce 1969, přičemž kolagenová vlákna kloubního pouzdra jsou považována za natáhnutá za jejich prahovou hodnotu a rychle se prodlužují, aniž by se roztrhla. Následně, Cramer a kol. (2011 a 2012) během manipulace bederní páteře, zjistili zvýšené prostory fazetových kloubů, které byly doprovázeny slyšitelným praskáním, což může podporovat kavitační teorii. Nebyla však zkoumána přítomnost intraartikulárních plynných bublin, jako při zkoumaní MCP kloubů.

Několik studií již dříve zkoumalo mechanické, biochemické, neurofyziologické a hypoalgické účinky manipulačních technik. Poté, co Reggars (1998) kriticky posoudil literaturu k určení terapeutického přínosu slyšitelného prasknutí při manipulaci, uvedl, že existuje nedostatek vědeckých důkazů podporujících jeho úlohu, ale připustil, že „existuje dostatečný empirický důkaz na podporu některých terapeutických benefitů ze slyšitelného praskání“. Naproti tomu Flynn a kol. publikovali dvě sekundární analýzy využívající data ze studie CPR
(clinical prediction rule – pravidlo klinické predikce), která byla od té doby shledána neplatnou, a dospěli k závěru, že slyšitelné praskání během manipulace páteře není nutné pro úspěšné výsledky u pacientů s bolestí zad (LBP – low back pain). Cleland a kol. také hlásili, že není žádný vztah mezi slyšitelným praskáním během hrudní manipulace a snížením bolesti, postižení nebo zlepšení aktivního ROM u pacientů s bolestí krční páteře; což se poté také ukázalo, jako neplatné tvrzení. Kromě toho ve Flynnově studii uvádělo pouze 27 % pacientů zlepšení bolesti po terapii, a pacienti v Clenaldově studii nepřekročili minimální detekovatelnou změnu NPRS (numeric pain rating scale) u pacientů s bolestí krční páteře. Zatímco tedy Flynn i Cleland bagatelizovali důležitost slyšitelného praskání během manipulační techniky, špatná léčebná strategie a/nebo dokonce její provedení, mohou skutečně marginalizovat jejich fyziologický význam.

Nicméně, manipulace (manipulační technika), která je obvykle doprovázena slyšitelným praskáním, byla a je spojovaná se zlepšení kloubního rozsahu, snížení svalového hypertonu, snížením bolesti a buněčnými změnami. Kromě toho Bialosky a kol. zjistili větší hypoalgické účinky (na dočasnou smyslovou sumarizaci, nebo bolest zprostředkovanou C-vlákny) na dolní končetině po provedení manipulace u těch subjektů, u kterých došlo k slyšitelnému zvuku prsknutí ve srovnání s těmi, u kterých k němu nedošlo. Dále Teodorczyk-Injeyan a kol. pozorovali snížení sekrece prozánětlivých cytokinů u účastníků, u kterých byla provedena manipulace, při které došlo ke slyšitelnému zvuku prasknutí ve srovnání s těmi, u kterých zvuk nebyl slyšet.

Podle Dunning a kol., většina praktiků věří, že praskající zvuk je indikátorem úspěšně provedené manipulace a úspěšného výsledku (to víme sami z praxe); dále to může vysvětlit, proč vědci často provádějí opakované manipulace, pokud necítí nebo neslyší zvuk praskání při prvním pokusu. Také je zajímavé (a to sami můžeme potvrdit z praxe), že se zdá, že mnoho pacientů chce a/nebo očekává tento praskací zvuk při provedení manipulace. Navíc dvě nedávné studie publikované Dunningem a kol. zkoumali účinnost manipulace proti mobilizaci u pacientů s bolestí krční páteře a cervikogenní bolesti hlavy. Bylo zjištěno, že manipulace byla výrazně účinnější než mobilizace.

Určitě je potřeba provést kvalitnější výzkum, aby bylo možné přímo porovnat výsledky, týkající se bolesti a omezení (postižení) mezi manipulačními technikami s/bez zvuku praskání. Nicméně běžně vyučované tvrzení (při výuce fyzioterapeutů), že slyšitelný praskací zvuk není vyžadován pro úspěšnou manipulaci, není podporován Sackettovými třemi pilíři praxe založené na důkazech; to znamená, že většina pacientů i praktických lékařů (tj. 2 ze 3 pilířů praxe založené na důkazech) věří, že slyšitelné praskání je nezbytnou součástí pro správně provedenou techniku a pro úspěšnou manipulaci.

Co si myslíte vy a jaké jsou vaše zkušenosti?

AUTOR:

MAJA ŠPIRITOVIĆ 1,2,3

Fakulta tělesné výchovy a sportu, Katedra Fyzioterapie, Univerzita Karlova, Praha
2 Centrum pohybové medicíny Pavla Koláře
Revmatologický ústav, Praha

REFERENCE

BIALOSKY, Joel E., et al. The relationship of the audible pop to hypoalgesia associated with high-velocity, low-amplitude thrust manipulation: a secondary analysis of an experimental study in pain-free participants. Journal of manipulative and physiological therapeutics, 2010, 33.2: 117-124.

BOUTIN, Robert D., et al. “Knuckle Cracking”: Can Blinded Observers Detect Changes with Physical Examination and Sonography?. Clinical Orthopaedics and Related Research®, 2017, 475.4: 1265-1271.

BRENNAN, Patricia C., et al. Enhanced phagocytic cell respiratory burst induced by spinal manipulation: potential role of substance P. J Manipulative Physiol Ther, 1991, 14.7: 399-408.

BRODEUR, Raymond. The audible release associated with joint manipulation. Journal of manipulative and physiological therapeutics, 1995, 18.3: 155-164.

BRODEUR, Raymond. The audible release associated with joint manipulation. Journal of manipulative and physiological therapeutics, 1995, 18.3: 155 – 164.

BRONFORT, Gert, et al. Efficacy of spinal manipulation and mobilization for low back pain and neck pain: a systematic review and best evidence synthesis. The spine journal, 2004, 4.3: 335-356.

CASCIOLI, Vincenzo; CORR, P.; TILL, A. G. An investigation into the production of intra-articular gas bubbles and increase in joint space in the zygapophyseal joints of the cervical spine in asymptomatic subjects after spinal manipulation. Journal of manipulative and physiological therapeutics, 2003, 26.6: 356-364.

CLELAND, Joshua A., et al. Examination of a clinical prediction rule to identify patients with neck pain likely to benefit from thoracic spine thrust manipulation and a general cervical range of motion exercise: multi-center randomized clinical trial. Physical therapy, 2010, 90.9: 1239-1250.

CLELAND, Joshua A., et al. Short-term effects of thrust versus nonthrust mobilization/manipulation directed at the thoracic spine in patients with neck pain: a randomized clinical trial. Physical therapy, 2007, 87.4: 431-440.

CLELAND, Joshua A., et al. The audible pop from thoracic spine thrust manipulation and its relation to short-term outcomes in patients with neck pain. Journal of manual & manipulative therapy, 2007, 15.3: 143-154.

CLELAND, Joshua A.; CHILDS, John D.; WHITMAN, Julie M. Psychometric properties of the Neck Disability Index and Numeric Pain Rating Scale in patients with mechanical neck pain. Archives of physical medicine and rehabilitation, 2008, 89.1: 69-74.

CRAMER, Gregory D., et al. Evaluating the relationship among cavitation, zygapophyseal joint gapping, and spinal manipulation: an exploratory case series. Journal of manipulative and physiological therapeutics, 2011, 34.1: 2-14.

CRAMER, Gregory D., et al. Quantification of cavitation and gapping of lumbar zygapophyseal joints during spinal manipulative therapy. Journal of manipulative and physiological therapeutics, 2012, 35.8: 614-621.

DEWEBER, Kevin; OLSZEWSKI, Mariusz; ORTOLANO, Rebecca. Knuckle cracking and hand osteoarthritis. The Journal of the American Board of Family Medicine, 2011, 24.2: 169-174.

DUNNING, James R., et al. Upper cervical and upper thoracic manipulation versus mobilization and exercise in patients with cervicogenic headache: a multi-center randomized clinical trial. BMC musculoskeletal disorders, 2016, 17.1: 64.

DUNNING, James R., et al. Upper cervical and upper thoracic thrust manipulation versus nonthrust mobilization in patients with mechanical neck pain: a multicenter randomized clinical trial. journal of orthopaedic & sports physical therapy, 2012, 42.1: 5-18.

DUNNING, James, et al. Bilateral and multiple cavitation sounds during upper cervical thrust manipulation. BMC musculoskeletal disorders, 2013, 14.1: 24.

DUNNING, James, et al. Cavitation sounds during cervicothoracic spinal manipulation. International journal of sports physical therapy, 2017, 12.4: 642.

EVANS, David W.; BREEN, Alan C. A biomechanical model for mechanically efficient cavitation production during spinal manipulation: prethrust position and the neutral zone. Journal of Manipulative & Physiological Therapeutics, 2006, 29.1: 72 – 82.

EVANS, David W.; LUCAS, Nicholas. What is ‘manipulation’? A reappraisal. Manual therapy, 2010, 15.3: 286 – 291.

FLYNN, Timothy W., et al. The audible pop is not necessary for successful spinal high-velocity thrust manipulation in individuals with low back pain. Archives of physical medicine and rehabilitation, 2003, 84.7: 1057-1060.

FLYNN, Timothy W.; CHILDS, John D.; FRITZ, Julie M. The audible pop from high-velocity thrust manipulation and outcome in individuals with low back pain. Journal of manipulative and physiological therapeutics, 2006, 29.1: 40-45.

FLYNN, Timothy, et al. A clinical prediction rule for classifying patients with low back pain who demonstrate short-term improvement with spinal manipulation. Spine, 2002, 27.24: 2835-2843.

GONZÁLEZ-IGLESIAS, Javier, et al. Inclusion of thoracic spine thrust manipulation into an electro-therapy/thermal program for the management of patients with acute mechanical neck pain: a randomized clinical trial. Manual therapy, 2009, 14.3: 306-313.

GONZÁLEZ-IGLESIAS, Javier, et al. Thoracic spine manipulation for the management of patients with neck pain: a randomized clinical trial. journal of orthopaedic & sports physical therapy, 2009, 39.1: 20-27.

HAAVIK, Heidi; MURPHY, Bernadette. The role of spinal manipulation in addressing disordered sensorimotor integration and altered motor control. Journal of Electromyography and Kinesiology, 2012, 22.5: 768-776.

HANCOCK, Mark J., et al. Independent evaluation of a clinical prediction rule for spinal manipulative therapy: a randomised controlled trial. European Spine Journal, 2008, 17.7: 936-943.

HASKINS, Robin; OSMOTHERLY, Peter G.; RIVETT, Darren A. Validation and impact analysis of prognostic clinical prediction rules for low back pain is needed: a systematic review. Journal of clinical epidemiology, 2015, 68.7: 821-832.

HASKINS, Robin; RIVETT, Darren A.; OSMOTHERLY, Peter G. Clinical prediction rules in the physiotherapy management of low back pain: a systematic review. Manual Therapy, 2012, 17.1: 9-21.

HERZOG, Walter. On sounds and reflexes. Journal of manipulative and physiological therapeutics, 1996, 19.3: 216.

KAWCHUK, Gregory N., et al. Real-time visualization of joint cavitation. PloS one, 2015, 10.4.

LEHMAN, Gregory J.; VERNON, Howard; MCGILL, Stuart M. Effects of a mechanical pain stimulus on erector spinae activity before and after a spinal manipulation in patients with back pain: a preliminary investigation. Journal of Manipulative and Physiological Therapeutics, 2001, 24.6: 402-406.

LEWIT, Karel. The contribution of clinical observation to neurobiological mechanisms in manipulative therapy. In: The neurobiologic mechanisms in manipulative therapy. Springer, Boston, MA, 1978. p. 3-25.

LEWIT, Karel. Manipulative therapy in rehabilitation of the locomotor system. Butterworth-Heinemann Medical, 1999.

MAIGNE, Robert. Orthopedic medicine: a new approach to vertebral manipulations. Charles C Thomas Pub Limited, 1972.

MANNING, Alan, et al. Audible Popping During Spinal Manipulation: Plausible Mechanisms and Clinical Relevance. Ultrasound, 1000: 1.

MARTÍNEZ-SEGURA, Raquel, et al. Immediate effects on neck pain and active range of motion after a single cervical high-velocity low-amplitude manipulation in subjects presenting with mechanical neck pain: a randomized controlled trial. Journal of manipulative and physiological therapeutics, 2006, 29.7: 511-517.

OLIVEIRA-CAMPELO, Natalia M., et al. The immediate effects of atlanto-occipital joint manipulation and suboccipital muscle inhibition technique on active mouth opening and pressure pain sensitivity over latent myofascial trigger points in the masticatory muscles. journal of orthopaedic & sports physical therapy, 2010, 40.5: 310-317.

PLAZA-MANZANO, Gustavo, et al. Changes in biochemical markers of pain perception and stress response after spinal manipulation. journal of orthopaedic & sports physical therapy, 2014, 44.4: 231-239.

REGGARS, John W. The therapeutic benefit of the audible release associated with spinal manipulative therapy: a critical review of the literature. Australasian chiropractic & osteopathy, 1998, 7.2: 80.

SANDOZ, R. The significance of the manipulative crack and of other articular noises. Ann Swiss Chiropract Assoc, 1969, 4: 47-68.

SAVVA, Christos; GIAKAS, Giannis; EFSTATHIOU, Michalis. The role of the descending inhibitory pain mechanism in musculoskeletal pain following high-velocity, low amplitude thrust manipulation. A review of the literature. Journal of back and musculoskeletal rehabilitation, 2014, 27.4: 377-382.

STRATFORD, Paul; CRAIK, Rebecca; RIDDLE, Daniel. In Tribute: David L. Sackett. Physical therapy, 2015, 95.8: 1084.

SUNG, Youn-Bum; LEE, Jung-Ho; PARK, Young-Han. Effects of thoracic mobilization and manipulation on function and mental state in chronic lower back pain. Journal of physical therapy science, 2014, 26.11: 1711-1714.

TEODORCZYK-INJEYAN, Julita A.; INJEYAN, H. Stephen; RUEGG, Richard. Spinal manipulative therapy reduces inflammatory cytokines but not substance P production in normal subjects. Journal of manipulative and physiological therapeutics, 2006, 29.1: 14-21.

UNGER, Donald L. Does knuckle cracking lead to arthritis of the fingers?. Arthritis & Rheumatism: Official Journal of the American College of Rheumatology, 1998, 41.5: 949-950.

UNSWORTH, A.; DOWSON, D.; WRIGHT, V. ‚Cracking joints‘. A bioengineering study of cavitation in the metacarpophalangeal joint. Annals of the rheumatic diseases, 1971, 30.4: 348.