Čo je to kavitácia?

Zvyšuje praskanie kĺbu jeho degeneráciu?
Aké sú mechanizmy a klinický význam praskania kĺbu?
Je praskajúci zvuk klinicky potrebný, aby bol výsledok úspešný?

ČO TO JE PRASKAJÚCI ZVUK ALEBO KAVITÁCIA?

Počas manipulácie je náraz aplikovaný kolmo na kĺb, čo spôsobí oddelenie povrchu kĺbu na určitú veľkosť, čím sa vytvorí počuteľný praskajúci zvuk. Ten často naznačuje úspešnosť terapie, hoci sa dlho diskutovalo o tom, či je zvuk nevyhnutnou vlastnosťou manipulačných techník alebo nie, na čo sa pozrieme ďalej v texte. Najrozšírenejším vysvetlením vzniku tohto „praskajúceho“ zvuku je „kavitácia“, ku ktorej dochádza v manipulovanom kĺbe. Kavitácia je bublina v kvapaline vzniknutá v dôsledku prudkých zmien tlaku, alebo prenesene jav vzniku týchto bublín (pozri video), ktorý je sprevádzaný zvukom „praskania“. Tento proces je taký, že „prasknutie“ je generované poklesom vnútorného tlaku v kĺbe.

Po kavitácii dochádza k zväčšeniu kĺbového priestoru, pričom v tomto priestore sa nachádza plyn, ktorý je považovaný za 80% oxid uhličitý (CO2) alebo má hustotu dusíka (N). Plynová bublina zostáva v kĺbe po dobu 15 až 30 minút kvôli času potrebnému na reabsorpciu do synoviálnej tekutiny.

Štúdie preukázali, že manipulácia je spojená s dočasným zvýšením rozsahu pohybu v kĺbe a boli hlásené aj dlhodobejšie účinky. Krátkodobé a dlhodobé účinky sú pravdepodobne spôsobené reflexnými mechanizmami, ktoré buď priamo spôsobujú relaxáciu svalov, alebo potláčajú bolesť.

Tento zvuk by však nemal byť spájaný s úspešnou terapiou. Hlavným ukazovateľom by mala byť skôr palpácia a opakované testovanie.

NIČÍ „PRASKANIE“ KĹBY?

Treba zdôrazniť, že opakovaná manipulácia nespôsobuje degeneračné zmeny v kĺboch. Americký lekár Donald L. Unger z Kalifornie bol počas svojho detstva často upozorňovaný matkou a rodinnými príslušníkmi, že praskanie kĺbov (čo často robil) povedie k artritíde prstov. Na overenie tejto hypotézy Dr. Unger počas 50 rokov praskal kĺby na ľavej ruke najmenej dvakrát denne, pričom pravú ruku nechal ako kontrolu. Kĺby na ľavej ruke praskali najmenej 36 500-krát, zatiaľ čo na pravej ruke praskali zriedka a skôr spontánne. Po 50 rokoch boli obe ruky porovnané na prítomnosť artritídy. Výsledok ukázal, že artritída nebola prítomná na žiadnej ruke a neboli žiadne zjavné rozdiely medzi oboma rukami. Experiment Dr. Ungera bol publikovaný v roku 1998, no veľkosť vzorky bola iba jedna osoba, resp. dve ruky.

Nedávny výskum však podporuje zistenia Dr. Ungera. Napríklad štúdia z roku 2011 (s veľkosťou vzorky 215) zistila, že nedošlo k významnému rozdielu v riziku osteoartrózy rúk u ľudí, ktorí praskali ich kĺby, a ľudí, ktorí to nerobili. V decembri 2015 vedci tiež predstavili rádiologickej spoločnosti Severnej Ameriky štúdiu, ktorá nezistila žiadne bezprostredné rozdiely v bolesti, opuchu, pružnosti alebo sile úchopu medzi ľuďmi, ktorí praskali, a ľuďmi, ktorí nepraskali ich kĺby.

POZRIME SA TEDA VEDOMECKY A HLBŠIE NA MECHANIZMUS A KLINICKÝ VÝZNAM TOHTO PRASKAJÚCEHO ZVUKU, KTORÝ SPREVÁDZA MANIPULAČNÉ/MOBILIZAČNÉ TECHNIKY

Mechanizmy a klinický význam zvukového sprievodu počas manipulačných a mobilizačných techník nie sú zatiaľ dobre známe. Mnoho praktikujúcich verí, že počuteľné praskanie je dôležitou súčasťou manipulačnej techniky a čiastočne svedčí o pozitívnych výsledkoch pri niektorých stavoch a u niektorých pacientov. Avšak akademici publikovali niekoľko článkov, ktoré zistili, že tento praskajúci zvuk nemá žiadny vzťah k výsledkom týkajúcim sa bolesti a postihnutia.

V posledných rokoch bolo navrhnutých niekoľko teórií týkajúcich sa základných mechanizmov počuteľného zvuku počas manipulačných techník.

Po tom, čo Unsworth a kol. v roku 1971 vykonali RTG snímky pred a po trakcii MCP kĺbov, vo svojej štúdii popísali rýchly nárast objemu kĺbov. Predpokladali, že tento nárast objemu znížil intraartikulárny parciálny tlak pod tlak oxidu uhličitého, rozpusteného v synoviálnej tekutine. Táto zmena tlaku vyvolala fázovú zmenu, pri ktorej sa synoviálna tekutina premenila na plyn, a vo vnútri kĺbu vytvorila bublinu, ktorá po svojom kolapse spôsobila počuteľný zvuk praskania. Žiaľ, kolaps bubliny ako zdroj praskania kĺbov je v rozpore s mnohými fyzikálnymi javmi, ktoré definujú tento fenomén.

Niekoľko rokov nato (1995) Brodeur navrhol teóriu, že kavitačný proces je vytvorený elastickým návratom synoviálneho puzdra. Veril, že kapsulárne väzy sú vtiahnuté dovnútra kĺbu, aby sa udržal konštantný objem kĺbu. Avšak pri dosiahnutí svojho kritického limitu väzy "vyskočia" zo synoviálnej tekutiny, čím spôsobia praskajúci zvuk.

Nedávno v roku 2015 Kawchuk a kol. použili MRI v reálnom čase na skúmanie mechanizmu praskajúceho zvuku pri trakcii MCP. Na rozdiel od tradičného vysvetlenia MRI odhalili, že so zvýšením trakčnej sily dochádza k vzniku bubliny súčasne s oddelením styčných plôch kĺbu a produkciou zvuku praskania (pozri video). Tieto výsledky poskytujú experimentálny dôkaz, že praskajúci zvuk počas manipulačných techník je pravdepodobnejšie spojený so vznikom bubliny, než s jej kolapsom. Tieto pozorovania sú v súlade s teóriou tribonukleácie (biofyzikálny jav), ktorý vzniká rýchlym oddelením dvoch vzájomne adherujúcich viskoelastických plôch. Pri rýchlom oddelení týchto dvoch plôch vzniká podtlak, ktorý vytvára vakuové kavity (dutiny). Jednoducho povedané, naše kĺby sú naplnené synoviálnou tekutinou presýtenou oxidom uhličitým. Pri trakcii dochádza k separácii kĺbových povrchov a prudkému nárastu objemu kĺbu. Kvapalina nestíha tento priestor okamžite vyplniť, čo vedie k vzniku plynu a tvorbe bublín (plynových dutín v kĺbovej dutine), a v okamihu vzniku takejto bubliny je počuť zvuk – „praskanie“.

Napriek tomu, že existujú nezhody ohľadom mechanizmov zodpovedných za spomínané praskanie, panuje zhoda v tom, že po kavitácii MCP kĺbu nasleduje 15 až 30 minútová refraktérna perióda. Refraktérna perióda je spôsobená prítomnosťou kolapsu plynného jadra alebo mikrobubliniek v synoviálnej tekutine, ktoré musia byť ešte reabsorbované do kĺbu. Tento jav je sprevádzaný zväčšením kľudového kĺbneho priestoru po kavitácii (t. j. zníženie intraartikulárnej hustoty) a zabraňuje opätovnej kavitácii počas aspoň 15 minút.

Väčšina štúdií, ktoré sa pokúšali vysvetliť mechanizmus zodpovedný za počuteľné praskanie počas manipulačných techník, skúmala MCP kĺby, nie fazetové kĺby chrbtice.

V roku 2003 Cascioli a kol. použili CT a RTG snímky na zistenie, či sa zmenil objem alebo hustota fazetových kĺbov v štyroch fázach. Nezaznamenali však žiadne zmeny v priestore fazetových kĺbov a bezprostredne po manipulácii neboli zaznamenané žiadne intraartikulárne plyny. Preto Cascioli opäť zaviedol teóriu kapsulárnej detonizácie, ktorá bola pôvodne navrhnutá Sandozom v roku 1969. Podľa tejto teórie sú kolagénové vlákna kĺbového puzdra natiahnuté za ich prahovú hodnotu a rýchlo sa predlžujú bez toho, aby sa pretrhli. Následne, Cramer a kol. (2011 a 2012) počas manipulácie driekovej chrbtice zistili zvýšený priestor fazetových kĺbov, ktorý bol sprevádzaný počuteľným praskaním, čo môže podporovať kavitačnú teóriu. Nebola však skúmaná prítomnosť intraartikulárnych plynných bublín, ako pri skúmaní MCP kĺbov.

Niekoľko štúdií už skôr skúmalo mechanické, biochemické, neurofyziologické a hypoalgické účinky manipulačných techník. Reggars (1998) po kritickom zhodnotení literatúry na určenie terapeutického prínosu počuteľného praskania počas manipulácie uviedol, že neexistujú vedecké dôkazy na podporu jeho úlohy, ale pripustil, že „existuje dostatok empirických dôkazov na podporu niektorých terapeutických benefitov z počuteľného praskania“. Naopak, Flynn a kol. publikovali dve sekundárne analýzy využívajúce dáta zo štúdie CPR (clinical prediction rule – pravidlo klinickej predikcie), ktorá bola odvtedy považovaná za neplatnú, a dospeli k záveru, že počuteľné praskanie počas manipulácie chrbtice nie je potrebné pre úspešné výsledky u pacientov s bolesťou dolnej časti chrbta (LBP – low back pain). Cleland a kol. tiež uviedli, že neexistuje žiadny vzťah medzi počuteľným praskaním počas hrudnej manipulácie a znížením bolesti, postihnutia alebo zlepšením aktívneho ROM u pacientov s bolesťou krčnej chrbtice; čo sa tiež ukázalo ako neplatné tvrdenie. Flynnova štúdia však uviedla, že len 27 % pacientov hlásilo zlepšenie bolesti po terapii, a pacienti v Clelandovej štúdii nepreukázali minimálnu detekovateľnú zmenu NPRS (numeric pain rating scale) u pacientov s bolesťou krčnej chrbtice. Hoci teda Flynn aj Cleland bagatelizovali dôležitosť počuteľného praskania počas manipulačnej techniky, nesprávna liečebná stratégia a/alebo dokonca jej vykonanie môžu skutočne marginalizovať ich fyziologický význam.

Manipulácia (manipulačná technika), ktorá je zvyčajne sprevádzaná počuteľným praskaním, bola a je spájaná so zlepšením kĺbneho rozsahu, znížením svalového hypertonu, znížením bolesti a bunkovými zmenami. Bialosky a kol. tiež zistili väčšie hypoalgické účinky (na dočasné senzorické sumarizovanie alebo bolesť sprostredkovanú C-vláknami) na dolných končatinách po vykonaní manipulácie u subjektov, u ktorých došlo k počuteľnému praskaniu, v porovnaní s tými, u ktorých k nemu nedošlo. Teodorczyk-Injeyan a kol. pozorovali zníženie sekrécie prozápalových cytokínov u účastníkov, u ktorých bola vykonaná manipulácia s počuteľným praskaním, v porovnaní s tými, u ktorých zvuk nebol počuť.

Podľa Dunninga a kol., väčšina praktikov verí, že praskajúci zvuk je indikátorom úspešne vykonanej manipulácie a úspešného výsledku (to vieme aj z praxe); ďalej to môže vysvetliť, prečo vedci často vykonávajú opakované manipulácie, ak necítia alebo nepočujú zvuk praskania pri prvom pokuse. Tiež je zaujímavé (a to môžeme potvrdiť z praxe), že sa zdá, že mnoho pacientov chce a/alebo očakáva tento praskajúci zvuk pri vykonávaní manipulácie. Dve nedávne štúdie publikované Dunningom a kol. skúmali účinnosť manipulácie oproti mobilizácii u pacientov s bolesťou krčnej chrbtice a cervikogénnymi bolesťami hlavy. Zistilo sa, že manipulácia bola výrazne účinnejšia než mobilizácia.

Je potrebné vykonať ďalší výskum na priame porovnanie výsledkov týkajúcich sa bolesti a postihnutia medzi manipulačnými technikami s/bez praskania. Avšak tvrdenie, že počuteľné praskanie nie je vyžadované pre úspešnú manipuláciu, nie je podporované Sackettovými tromi piliermi praxe založenej na dôkazoch; väčšina pacientov aj praktikov verí, že počuteľné praskanie je nevyhnutnou súčasťou pre správne vykonanú techniku a úspešnú manipuláciu.

Čo si myslíte vy a aké sú vaše skúsenosti?

AUTOR:
MAJA ŠPIRITOVIĆ
1 Fakulta telesnej výchovy a športu, Katedra Fyzioterapie, Univerzita Karlova, Praha
2 Centrum pohybovej medicíny Pavla Koláře
3 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.