La modulazione del tono muscolare

Spaticity

1. La modulazione del tono muscolare G. Ianieri, NEURORIABILITAZIONE WORK IN PROGRESS

2. TONO MUSCOLARE Stato di contrazione basale di tutti i muscoli scheletrici del corpo in particolare i muscoli anti-gravitari , valutabili sia alla palpazione (tensione meccanica non riducibile volontariamente), sia come sensazione di resistenza alla mobilizzazione passiva di un segmento corporeo FUNZIONE DEL TONO MUSCOLARE Assicurare risposta più rapida dei muscoli Mantenere la posizione del corpo nello spazio (postura)

3. Sensitività recettoriale Eccitabilità interneuroni spinali Guadagno sinaptico Adeguata modulazione inibitoria segmentale Efficace inibizione presinaptica Sinapsi segmentali spinali Tono Cause periferiche resistenza elastica muscolare caratteristiche delle fibre muscolari proprietà reologiche del muscolo ( stiffness )

4. capacità peculiare della fibra muscolare di riassumere la forma di riposo dopo che su di essa abbia terminato di agire una forza deformante. Infatti la natura in parte elastica delle fibre muscolari si manifesta nel corso delle contrazioni eccentrico-concentriche. suddivisione del muscolo in due entità funzionali distinte: l'insieme della materia contrattile costituita dai sarcomeri struttura "portante" non contrattile, rappresentata dal connettivo muscolare distinta in componenti elastiche in serie composta principalmente dal tessuto tendineo ( SEC ) elementi elastici in parallelo come epimisio e fasci in genere (PEC ) Elasticità Modello meccanico

5. Muscle Fibre Typing TYPE Speed Oxidative Glycolytic Colour I Slow Yes No Pink-Red IIa Fast Yes Yes Red IIb Fast No Yes White Risultati della colorazione per determinare le proprietà biochimiche delle cellule

6. Nell’arto spastico si ha un’aumento della stiffness passiva di tutte le componenti muscolari contrattili e non Il correlato meccanico è la diminuzione di potenza legata alla progressiva perdita di fibre coinvolte nei movimenti fasici cioè fibre di tipo II, veloci e anaerobiche (giustifica il sintomo debolezza), mentre permane la funzione delle fibre di tipo I, lente e aerobiche (giustifica l’ ipertono e la perdita di destrezza e finezza del movimento ) Le fibre atrofiche divengono tali sia per modificazione del flusso ematico sia a causa di un bilancio proteico negativo (aumentata proteolisi ridotta sintesi proteica) Questo squilibrio influenza la composizione in isoforme della miosina delle fibre colpite con produzione di isoforme lente con diminuzione di potenza

7. SPASTICITA' Aumento velocità-dipendente della resistenza che un muscolo oppone al suo allungamento passivo. Tale disordine motorio nei riflessi tonici di stiramento ( tono muscolare) è sintomo di danno del I motoneurone del SNC ed è sensibile al trattamento riabilitativo Può anche essere definita : Esaltazione delle contrazioni muscolari toniche a partenza riflessa, antigravitaria, stereotipata, realizzata in un contesto tale da ostacolare l’estrinsecarsi di configurazioni posturali adatte ed articolate (PINELLI 1992)

8. Sebbene i cambiamenti muscolari e neurali sono solitamente correlati, i cambiamenti muscolari nella spasticità non possono essere spiegati dalle classiche interpretazioni sugli effetti dei cambiamenti neurali da soli alterazione delle dimensioni in spessore e lunghezza delle fibre muscolari e della distribuzione del tipo di fibre proliferazione della matrice extracellulare (3) aumento della rigidità della cellula muscolare spastica e, in misura minore, del tessuto muscolare spastico ( swich da una isoforma più elastica a una più rigida di titina ) (4) minori proprietà meccaniche del materiale extracellulare nel muscolo spastico rispetto al muscolo normale (5) alterazioni del circolo capillare muscolare Modificazioni significative nel muscolo spastico

9. il maggior numero di capillari è presente attorno alle fibre di tipo I che posseggono numerosi mitocondri, che consumano molto ossigeno nella propria funzione. Le fibre di tipo II al contrario sono circondate da un minor numero di capillari in quanto funzionano discontinuamente, in condizioni di prevalente anaerobiosi ma con ampie pause per il riaccumulo del glicogeno stretta correlazione tra tipologia delle miofibre e numero dei capillari Dopo denervazione i capillari intramuscolari degenerano molto più velocemente delle miofibre Si instaura di conseguenza una fibrosi peri vasale che allontana i capillari stessi dalla superficie delle miofibre , con conseguente sviluppo di focolai di ipossia regionale che inibiscono la capacità di recupero del muscolo denervato

10. Scale cliniche SCALA DI ASHWORTH (Scala ordinale del tono da 1+ a 4) ADDUCTOR TONE RATING SCALE (sforzo richiesto per abdurre le coscie fino a 45° col paziente in posizione supina) HYGIENE SCORE (facilità con cui è possibile ottenere la cateterizzazione uretrale e la pulizia dell’area perineale) FIM (valutazione grado di autonomia) MISURA ESCURSIONE ARTICOLARE (goniometria articolare)

11. Sebbene l’Ashworth Scale sia ampiamente usata come un metodo di misurazione per la valutazione degli effetti di interventi terapeutici e sulla ipertonia spastica, la sua affidabilità resta discutibile Studi inter-campione ed intra-campione dimostrano l’affidabilità dell’Ashworth nella valutazione della flessione del gomito e del ginocchio, ma una scarsa associazione per la caviglia, in virtù delle loro caratteristiche articolari che si prestano ad un range di movimento di 180 gradi e come tali possono essere valutate in riferimento ad un piano. E’ inoltre difficile, conformemente al tipo di misurazione nominale, fare una buona comparazione tra gli stessi valori rilevati da diversi operatori.

12. Stop using the Ashworth Scale for the assessment of spasticity METHOD: A cross-sectional study on spasticity in the elbow flexors (part 1) and knee extensors (part 2); in both parts AS was assessed while muscle activity and resistance were recorded simultaneously; three raters CONCLUSION: The validity and reliability of the AS is insufficient to be used as a measure of spasticity. We should stop using AS as a single outcome measure and focus on promising methods RESULTS: For elbow flexor muscles, AS was not significantly associated with electromyographic parameters, except for rater 2 (rho = 0.66, p<0.01). A significant moderate association was found with resistance (0.54≤ rho ≤0.61, p<0.05). For knee extensors , AS scores were moderately associated with muscle activity (0.56≤ rho ≤0.66, p<0.05) and also with resistance (0.55≤ rho ≤0.87, p<0.05) J F M Fleuren, G E Voerman, C V Erren-Wolters, G J Snoek, J S Rietman, H J Hermens, A V Nene J Neurol Neurosurg Psychiatry 2010;81:46-52 AIM: Many studies have been performed on the methodological qualities of the MAS, but overall these studies seem inconclusive. The aim of this study was to investigate the construct validity and inter-rate reliability of the MAS for the assessment of spasticity in the upper and lower limb

13. M isura miometrica Non è invasiv o , è indolore Il minimo impatto evita reazioni neural i e deformazioni non-elastic h e Procedura semplice con lettura istantanea di tre valori (TONO, ELASTICITA’, STIFFNESS)

14. L'ottenimento di buoni risultati è strettamente legato alla percentuale di tessuto fibroso presente nel muscolo Ecografia Auspicabile la valutazione ecografica delle condizioni anatomopatologiche dei muscoli ipertonici prima della infiltrazione (opportunità di infiltrare) e successivamente (eventuali modificazioni strutturali legate al trattamento riabilitativo) METAPLASIA FIBROADIPOSA FIBROSI MUSCOLARE Aumento dell’iperecogenicità con disposizione irregolare delle fibre collagene per il loro diverso orientamento Area iperecogena nel contesto di un muscolo normale. Es:fibrosi postraumatica MUSCOLO NORMALE

15. Baropodometria elettronica misura la distribuzione delle pressioni plantari nella stazione eretta sia in fase statica che durante la deambulazione.

16. Produce una paralisi bloccando l'emissione presinaptica di Acetilcolina con una denervazione chimica reversibile della fibra muscolare Poiché la denervazione chimica è reversibile, essendo il muscolo progressivamente reinnervato dal nerve sproutings, la tossina botulinica ha effetti temporanei

17. Attualmente l’obiettivo è di creare certezze sull’utilizzo di alti dosaggi di tossina botulinica La necessità di analizzare l’uso di alti dosaggi di tossina botulinica in presenza di un alto tono muscolare è scaturita dal riscontro oggettivo che l’utilizzo di dosaggi standard produce o il precoce ripresentarsi della sintomatologia spastica o risultati terapeutici non in linea con le aspettative o in pochi casi limite ad insuccessi terapeutici

18. La corretta posologia ed il numero di siti di iniezione dovrebbero essere adattate alle necessità individuali in base a : Valutazione clinico-strumentale Gravità della spasticità Dimensione dei muscoli coinvolti Numero dei muscoli coinvolti Localizzazione dei muscoli coinvolti Risposta ad un precedente trattamento Eventuale debolezza locale del muscolo

19. Margini terapeutici e di sicurezza Dose-Response for BoNTA (XEOMIN ® BOTOX ® ) Therapeutic Margin ED50 3.4 TD 30 LD50 69.2 Safety Margin ED96 ED50 1 10 100 Dose (U/kg) 4- 3- 2 - 1- 0- Mean Peak DAS Score TM ED50 16.3 TD 20.5 LD50 168 Safety Margin Dose-Response for BoNTA (Dysport ® ) 1 10 100 Dose (U/kg) 4 - 3 - 2 - 1 - Mean Peak DAS Score ED50 23.4 TD 9 LD50 103 Dose-Response for BoNTB (Myobloc™) Safety Margin TM Dose (U/kg) 1 10 100 4 - 3 - 2 - 1 - Mean Peak DAS Score 0.38 4.35 ± 0.39 Myobloc ™ *Ave values obtained from multiple assays Aoki et al. 2005 Reference Product Dysport ® 1.26 10.3 ± 1.09 Xeomin ® Botox ® 8.82 19.8 ± 3.38 Therapeutic Margin (TD/ED50)* Safety Margin (LD50/ED50)* Clinical relevance has not been fully established

20. Patologia di base: ischemia cerebrale, 55 dx e 48 sn N° pazienti: 103 (58 maschi, 45 femmine) Età media: 56.4 ± 6.7 aa Tempo medio intercorso tra l'insorgenza e trattamento: 21.5 ± 12.5 mesi Tossina iniettata: Botox 10 U/0.1-0.2ml Dose Media arto Superiore: 300-600 U Dose Media arto Inferiore: 400-700 U

21. * * * * * * * * * * * * * * * 23 21 14 7 Arto Inferiore * * * * * * * * * * * * * * * * * 23 21 14 7 Arto Superiore p<0.001

22. * * * * * * * * * * * * * * * Arto Superiore Decremento Stiffness p<0.001 * * * * * * * * * * * * * Decremento Stiffness Arto Inferiore

23. Non vi è alcuna evidenza clinica della comparsa di anticorpi neutralizzanti La somministrazione intramuscolare di BTXA ad alte dosi è in grado di indurre una soddisfacente riduzione dell’ipertono muscolare per più di 2 anni nei pazienti scarsamente rispondenti a dosaggi medio-bassi Il trattamento sembra essere sicuro come la terapia a basso dosaggio

24. FACILITAZIONE DIFFUSIONE DELLA TOSSINA Bendaggio Adesivo di Posizionamento Segmentario (BAPS) massimo stiramento della muscolatura infiltrata mantenuto per 5-14 giorni distretti distali AS (Reiter, 1998)

25. APPROCCIO RIABILITATIVO PASSIVO Isocinetica , agendo sulle strutture articolari e muscolari, riduce la componente di rigidità e aderenze tessuti molli. Stretching : stiramento muscoli inoculati, sfruttando le proprietà visco-elasto-plastiche, si riducono o si evitano retrazioni muscolari Mobilizzazioni articolari : ricercare ROM fisiologico. Mobilizzare tutte le articolazioni Prevenzione e trattamento retrazioni muscolari Ausilii e/o tutori ; palmari, dorsali

26. APPROCCIO RIABILITATIVO ATTIVO Stimolazione elettrica neuro-muscolare muscoli antagonisti:  F segmentaria effetto sul trofismo muscolare mobilizzazione articolare stimolazione fibre sensitive miglioramento del microcircolo locale, trofismo parti molli e del metabolismo locale ABILITÀ GLOBALE Terapia occupazionale Training del passo ADL: esercizio quotidiano

27. STATO GENERALE CONDIZIONI PSICHICHE CONDIZIONI MOTORIE SENSIBILITA’ FATTORI SOCIALI E AMBIENTALI CARATTERISTICHE DEL SUPPORTO ESTERNO APPROCCIO GLOBALE

28. Il nostro studio evidenzia come la misurazione miometrica del tono muscolare sia più sensibile e più accurata rispetto a quella ottenuta dalle diverse scale di valutazione clinica Inoltre, attraverso la quantificazione numerica delle variazioni, anche minime, del tono, della elasticità e della stiffness muscolare, è possibile avere una visione fisiopatologica più ampia del tessuto muscolare. Questo permette di programmare un intervento terapeutico-riabilitativo più mirato, specifico per ciascun paziente

29. Botulinum Toxin is not a “ one-size-fits-all ” injection

30. E’ importante ricordare che: la terapia con tossina botulinica deve essere effettuata solamente da medici esperti nella somministrazione e nel monitoraggio dei vantaggi e degli eventuali effetti collaterali la selezione dei pazienti, gli obiettivi da raggiungere, ed un approccio multimodale sono le chiavi del successo

31. Unità Operativa di medicina Fisica e Riabilitazione Spastic Movement Disorders Day Hospital