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THERAPY-Magazin
Expertenbericht Haltungskontrolle

Erfahren Sie, wie Haltungskontrolle durch präzise Sensorinformationen gesteuert wird und welche Rolle Ausrichtung, Orientierung und das Körperschema in der Therapie spielen. Ein umfassender Einblick in posturale Mechanismen.

Author
Marc Michielsen
Advanced Bobath Instructor
Wir alle leben mit der Schwerkraft – meist ohne einen Gedanken daran zu verschwenden, dass wir hinfallen könnten. Dies verhindert ein integrierter Haltungskontrollmechanismus. Der erste Teil unseres Expertenberichts beschäftigt sich mit zwei von vier Konzepten der posturalen Kontolle: Ausrichtung und Orientierung.
Haltungskontrolle ist definiert als „Fähigkeit, die Körperposition im Raum zur Stabilität und Orientierung zu steuern“ [13]. Oft sehen wir sie als gegeben an, da wir meist gar nicht darüber nachdenken müssen. Erst, wenn wir die Gefahr sehen, sie zu verlieren, wird sie uns bewusst.

Der Verarbeitungsmechanismus der Haltungskontrolle muss zwei fundamentale Probleme lösen: Orientierung und Gleichgewicht des Halteapparats. Wir müssen kontinuierlich die Bewegung unseres Körpers über eine mehr oder weniger stabile Auflagefläche steuern. Die Aufgabe des posturalen Gleichgewichts umfasst die Koordination von Bewegungsstrategien, um das Zentrum der Körpermasse während selbstinduzierter und extern ausgelöster Gleichgewichtsstörungen zu stabilisieren.

Die posturale Orientierung beinhaltet die aktive Ausrichtung des Rückens und des Kopfes hinsichtlich der Schwerkraft, Stützflächen, auf denen die Person steht, des visuellen Umfelds und interner Referenzen. Die visuelle Umgebung wird zum Halten der Balance miteinbezogen und der Körper wird über Erinnerungen organisiert, um Aufgaben effizienter auszuführen. Fehlt die posturale Orientierung, würde sich der Körper mit zu viel Spielraum wie eine Marionette bewegen. Daher steuert die posturale Orientierung die Bewegung durch präzise Sensorinformationen. Damit sie erfolgreich ist, werden Sinne, die über den gesamten Körper verteilt sind, integriert.

Nach einem Schlaganfall oder einer ähnlichen Erkrankung ist das unterliegende neurophysiologische System, das die Haltung steuert, beeinträchtigt. Wissen über diese Systeme hilft Therapeuten, Balance und Beweglichkeit ihrer Patienten zu verbessern, wodurch Stürze vermieden und die Grundlagen für bestimmte effiziente Aktivitäten gelegt werden.

Der Systemansatz von Bernstein (1967) wurde von Shumway-Cook und Woollacott (2007) erweitert und betont, dass das menschliche motorische Verhalten auf einer kontinuierlichen Interaktion zwischen dem Individuum, der jeweiligen Aufgabe und der Umgebung beruht. Die Haltungskontrolle oder auch posturale Kontrolle (PC) befindet sich am Schnittpunkt dieser drei Domänen (Abb. 1).
Abb. 1: Um die Bewertung der posturalen Steuerung und Bewegung zu strukturieren, können die Konzepte Ausrichtung, Orientierung, Aktivierung und Aktivität hilfreich sein.
Auf einen Blick Zusammengefasst

1.Die Haltungskontrolle (= posturale Kon­trolle) beschäftigt sich mit Orientierung und Gleichgewicht des Halteapparats. Die Bewegung des Körpers muss durch präzise Sensorinformationen kon­tinu­ierlich gesteuert werden.

2.Um die Bewertung der posturalen Steue­rung und Bewegung zu strukturieren, können die Konzepte Ausrichtung, Orientierung, Aktivierung und funktionale Aktivität hilfreich sein. Wissen über diese Systeme hilft Therapeuten, Balance und Beweglichkeit ihrer Patienten zu verbessern.

3.Die sensorische Orientierung sollte trainiert werden, um präzisere Bewegungen ausführen zu können. Mithilfe der Analyse der posturalen Ausrichtung kann der Therapeut einschätzen, wie sich ein Patient nach der Therapie bewegen wird.
Um die Bewertung der posturalen Steuerung und Bewegung zu strukturieren, ist es hilfreich, die Ausrichtung der einzelnen Körperteile, die sensorische Orientierung, die posturale Aktivierung und die funktionale Aktivität sequenziell zu betrachten. Wir verwenden diese Konzepte, um einen Leitfaden für die Bewertung und Behandlung von Patienten mit erworbener Hirnschädigung zu geben.
Ausrichtung

Die Analyse der posturalen Ausrichtung ist ein wichtiges Element bei der klinischen Bewertung von Schlaganfallpatienten. Die Ausrichtung von Körperteilen enthält Informationen zur Symmetrie, Vertikalität und Bereitwilligkeit zur Bewegung. Der Therapeut kann auf diese Weise ermessen, wie der Patient mit seiner Haltung gegen die Schwerkraft angeht, wie er sich früher bewegt hat und wie er sich bewegen wird. Diese Hypothesen können nur aufgestellt werden, wenn die propriozeptive Interaktion mit der Umgebung und innerhalb der Aufgabe berücksichtigt wird.
Die Bedeutung einer geeigneten Ausrichtung wird in den biomechanischen Eigenschaften, in der neurophysiologischen Organisation und in der kardiorespiratorischen Ausdauer deutlich. Die posturale Muskulatur sollte in der Lage sein, unter niedriger Energiezufuhr zu arbeiten, um die posturale Kontrolle über einen längeren Zeitraum hinweg aufrecht zu erhalten und sich an sich verändernde Stützflächen anzupassen. Durch die geeignete Ausrichtung der Körperteile wird die posturale Muskulatur biomechanisch in den richtigen Bereich gerückt, um mit minimalem Aufwand zu arbeiten.

Aus neurophysiologischer Sicht ist bekannt, dass motorische Neuronen Muskeln nicht „kennen“, sondern stattdessen das Bewegungsmuster wiedererkennen. Aufgrund der Beschaffenheit dieser neuronalen Organisation ist das Wiedererlernen von Bewegungsmustern ein wichtigeres Ziel als das Wiedererlernen einzelner Muskelkontraktionen. Kortikale Neuronen ändern den Ausgangswert der Feuerrate, während sie darauf warten, dass eine bestimmte Bewegung abläuft. Das Erstellen eines posturalen Sets (siehe Kasten 1), also das Ausrichten von Körperteilen in einer bestimmten Haltung, erhöht damit die Wahrscheinlichkeit eines neuronalen Feuers.

Kardiovaskuläre oder kardiorespiratorische Aus­­dauer bezieht sich auf die Fähigkeit des Kör­pers, ausdauernde dynamische Übungen, bei denen große Muskeln involviert sind, mit moderater Intensität durchzuführen. Bei Schlaganfallpatienten stellt die Aufrechterhaltung einer aktiven Haltung über einen längeren Zeitraum hinweg eine kardiovaskuläre Herausforderung dar. Patienten in einer Schlaganfall-Rehabilitationsklinik verbringen 74 % ihres „aktiven“ Tags sitzend oder im Liegen [14]. Damit verbringen sie lange Zeiträume in ungeeigneten Positionen [3]. Um an den grundlegenden Aktivitäten des Alltags teilzunehmen, wird eine gewisse Fitness vorausgesetzt. Menschen, die nach einem Schlaganfall unter einer Behinderung leiden, müssen für viele physische Aktivitäten mehr Energie aufwenden [7]. Während des akuten Stadiums eines Schlaganfalls sind posturale Aktivitäten wahre Herausforderungen. Da die dafür benötigte Energie begrenzt ist, kommt es zur Fehlausrichtung und Beeinträchtigung der posturalen Vorbereitung. Dies wiederum führt zu schlechter posturaler Kontrolle und Einschränkung funktionaler Aktivitäten.
Abb. 2: THERA-Trainer e-go und Ausrichtung
Sensorische Orientierung

Um die Haltungskontrolle als Fähigkeit zu verstehen, ist es wichtig, die Aufgabe und ihre Anforderungen an einem sich bewegenden Körper zu untersuchen. Der Körper wird gegen die Schwerkraft in eine vertikale Position gebracht und mithilfe der Stützfläche und entsprechend der Aufgabe korrekt ausgerichtet. Aus Effizienzgründen verwendet das Gehirn ein Netzwerk aus diversen sensorischen Eindrücken.
Körperschema

Das Körperschema setzt sich aus verschiedenen sensorischen Informationen zusammen und wird entsprechend aktualisiert. In der Therapie ist es ein wichtiges Ziel, das interne Referenzsystem des Patienten zu aktualisieren, indem man präzisen, zielführenden Input gibt. Ein aktualisiertes Kör­perschema verbessert die Bewegungseffizienz und steigert die Fähigkeit des Patienten, mit seiner Umgebung zu interagieren und bestimmte Aufgaben sorgfältig auszuwählen.

In der neueren Literatur wird das Körperschema als internes Modell beschrieben, das als allgemeiner neuraler Prozess angesehen wird. Es verbindet Informationen aus sensorischen Quellen und kombiniert eingehende und ausgehende Informationen. [11] Damit besitzt es die Eigenschaften eines Prozessors. Der Vorteil eines internen Modells besteht darin, dass es sozusagen die Zukunft vorhersagen kann. Das Gehirn kann mithilfe des Körperschemas Berechnungen anstellen, um Pläne für Künftiges zu erarbeiten. Dabei ist es abhängig von Informationen, die es laufend empfängt. Ein aktualisiertes Körperschema verbessert die Effizienz der Bewegung und steigert die Fähigkeit des Patienten, eine Aufgabe in einer reizverstärkten Umgebung auszuführen. Der Verlust sensorischer Informationen, beispielsweise bei Schlaganfall­patienten, verhindert die kontinuierliche Aktua­li­sierung des Körperschemas und führt zu einer Unterbrechung der Haltungskontrolle.
Sensorische Prozesse

Jeder Sensor generiert Input (Rezeptoraktivität) über Position und Bewegung des Körpers. Dieser multisensorische Input wird vom Gehirn verarbeitet und damit zu Information. Der Wahrnehmungsprozess informiert das Gehirn über die Position und die Aktivität des Körpers relativ zu den Umgebungsbedingungen. Basierend auf vorherigen Erfahrungen und auf dem Zweck der beabsichtigten Bewegung wählt das Gehirn effiziente Strategien zur Haltungskontrolle.

Sensorische Rezeptoren und Systeme, die in Zusammenhang mit der Haltungskontrolle betrachtet werden, sind in Abbildung 3 dargestellt.
Abb. 3: Sensorische Rezeptoren und Systeme, die mit der Haltungs- kontrolle verbunden sind
Visuelles System

In unserem Alltag sind wir von zahlreichen horizontalen und vertikalen Referenzen wie Fenstern, Tischen oder Stühlen umgeben. Die subjektive vertikale Sicht (SVV) gibt Hinweise auf die Vertikalität. Gesunde Menschen können vertikale Linien dank ihrer Sehfähigkeit sehr genau wahrnehmen.

Ein weiterer wichtiger Beitrag für den visuellen Input zur Haltungskontrolle ist der optische Fluss. Dieser bezieht sich auf die wahrgenommene Bewegung des Sehfelds, die von der Bewegung eines Menschen in seiner Umgebung herrührt. Auf der einen Seite enthält der optische Fluss Informationen über die Haltungskontrolle, indem er die schwachen Bewegungen wahrnimmt, die sich aus den Körperschwankungen ergeben. Auf der anderen Seite enthält er Informationen über die Organisation der Umgebung und zeigt an, dass sich nähere Objekte schneller bewegen als weiter entfernte. Durch die Integration verschiedener sensorischer Systeme wird der Körper darüber informiert, ob er sich relativ zur Umgebung bewegt oder ob sich die Umgebung relativ zum Körper bewegt.
Abb. 4: Informationen von Gelenkrezeptoren, Muskelspindeln und die Golgi-Sehnenorgane bilden zusammen das Körperschema.
Vestibularapparat

Obwohl es keine offenkundig bewussten Sinneseindrücke aus den vestibularen Organen gibt, tragen ihre Signale zu einem erstaunlich großen Anteil der Hirnfunktionen bei. [2] Auf eine weitaus bewusstere Weise gibt der Vestibularapparat Informationen über egozentrische und exozentrische Bewegungen weiter.
Die Hauptaufgabe von Sacculus und Utriculus besteht darin, den Kopf hinsichtlich der Schwerkraft in einer vertikalen Orientierung zu halten. Wenn sich Kopf und Körper neigen, steuert der Vestibularapparat automatisch mit der richtigen Haltungsanpassung dagegen. Die vestibularen Informationen werden stark mit dem visuellen Input, dem Augenmuskel und der Nackenpropriozeption kombiniert.
Gravizeptoren

Somatische Gravizeptoren werden durch zwei deutlich eingegrenzte Inputs vermittelt. [10] Die genaue Funktion dieser Inputs muss noch geklärt werden. Mittelstaedt beschreibt, dass eine beidseitige Nephrektomie die Wahrnehmung der Schwerkraft bei querschnittsgelähmten Patienten beeinflusst. Das bedeutet, dass Rezeptoren in der Niere die Wahrnehmung der Vertikalität beeinflussen können. Eine Hypothese besagt, dass der zweite Input von Rezeptoren aus den großen Bauchgefäßen stammt. Informationen zur Schwerkraft können durch die Trägheit der Blutmasse in diesen Gefäßen entstehen.

Ein starker, effizienter Rücken kann die Effizienz des Inputs zu den Gravizeptoren steigern. Bei Schlaganfallpatienten kann fehlende Rumpfstabilität zu einer Abnahme der efferenten Dynamik der medialen deszendierenden Nervenbahnen führen und die Genauigkeit der Gravizeptoren beeinflussen, was zu einer verringerten Wahrnehmung der Schwerkraft führt.
Sanfte Berührung als Stützhilfe

Reiben mit der Hand durch leichte Berührung auf einer festen Oberfläche bietet Orientierung oder Referenz, die die Kontrolle der aufrechten Körperhaltung steigert, indem der axiale Tonus erhöht wird [6, 12]. Kouzaki (2008) weist darauf hin, dass das verminderte posturale Schwanken beim Stillstehen durch leichte Berührung auf das taktile Feedback der Finger zurückzuführen ist und nicht auf mechanische Unterstützung. Diese Erkenntnisse stützen die Bedeutung der Aktivierung der Hand als Sinnesorgan. Das Konzept der leichten Berührung kann dabei nicht genug betont werden. Wenn ein Patient sein Gewicht mit seinen oberen Gliedmaßen abstützen kann, gehören zu den Haltungsreaktionen die Streckmuskeln des Arms und nicht die der Beine. [9] Mit anderen Worten wird im letzteren Fall der Arm sozusagen als Bein verwendet. Wenn, auf der anderen Seite, die Hand nicht Bestandteil der kontaktbasierten Therapie ist, verpassen die Patienten eine Möglichkeit, sich in Bezug zu ihrer Umgebung zu orientieren. Ein „Weckruf“, die Rezeptoren in der Hand zu aktivieren, und ein gut gewähltes Objekt aus der Umgebung können die sensorische Wahrnehmung verbessern.
Propriozeption

Informationen von verbundenen Rezeptoren, Muskelspindeln und die Golgi-Sehnenorgane sind für den Aufbau und die Aktualisierung des Körperschemas von größter Bedeutung.
Die meisten der Gelenkrezeptoren feuern im Endbereich der Gelenkbewegung. Muskelspindeln liefern Propriozeptionsinformationen zu Länge und Rate der Längenänderung des Muskels. Diese Informationen werden an das Rückenmark, das Kleinhirn und den Cortex weitergeleitet. Sie liefern Informationen zur Muskelspannung. Golgi-Sehnenorgane besitzen eine niedrige Reizschwelle (und daher ein hohes Reaktionsvermögen), um eine aktive Kontraktion des Muskels auszulösen und einen hohen Schwellenwert (oder gar keine Reaktion) zur Streckung des Muskels.

Eine wichtige Voraussetzung, damit diese Rezeptoren richtig arbeiten, besteht in der Kontraktion des Muskels. Eine Parese oder Lähmung eines Muskels hat einen negativen Effekt auf die Funktion des Golgi-Sehnenorgans, wodurch Mus­kelspindeln die Aktualisierung des Körperschemas verhindern oder verlangsamen. Bei Schlaganfallpatienten ist es wichtig, die Muskeln zu aktivieren, um die Effizienz des propriozeptiven Inputs wiederzuerlangen und so das Körperschema zu aktualisieren. Das Konzept beruht auf der Methode „Wer rastet, der rostet“.
Fußsohlenrezeptoren

Die Hauptrezeptoren, die bei der Belastung zuständig sind, sind die Golgi-Sehnenorgane und die kutanen Rezeptoren auf der Fußsohle. [4] Auf der glatten Haut der Fußsohle befinden sich über 104 verschiedene kutane Mechanorezeptoren. Diese Mechanorezeptoren spielen eine wich­tige Rolle bei der Gleichgewichts- und Bewegungskontrolle. Die taktilen Afferenzen der Füße versorgen das ZNS mit Informationen über die Körperposition hinsichtlich der vertikalen Achse, wodurch die Körperhaltung im Raum und der Untergrund bestimmt werden, auf dem die Füße stehen. Die taktile Sensibilität kann als exterozeptive Modalität verstanden werden. Hinsichtlich der Haltungskontrolle haben taktile Inputs der Fußsohle eine propriozeptive Funk­tion, die direkt zur Körperdarstellung beitragen. Kavounnoudias (2001) kommt zu dem Schluss, dass die Regulierung geringer Amplitudenschwankungen des Körpers vorwiegend auf taktile In­puts von der Fußsohle zurückzuführen ist.
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Author
Marc Michielsen
Advanced Bobath Instructor
Marc Michielsen hat Physiotherapie an der Universität Leuven, Belgien, studiert und ist zudem Advanced Bobath Instructor. Sein Spezialgebiet ist die neurologische Rehabilitation, insbesondere nach Schlaganfall. Nach mehreren Stellen als leitender Physiotherapeut an verschiedenen Krankenhäusern ist er seit 2008 als Leiter des Rettungsdienstes im Rehabilitationszentrum des Jessa Hospital tätig. Michielsen veröffentlichte bereits mehrere Beiträge, Abstracts und andere wissenschaftliche Publikationen in namhaften Fachmagazinen.
References:
  1. Abenhaim L et al. (2000). The role of activity in the therapeutic management of back pain. Report of the International Paris Task Force on Back Pain. In: Spine 25(4Suppl): S. 1-33.
  2. Angelaki DE, Cullen KE (2008). Vestibular system: the many facets of a multimodal sense. In Annual Review of Neuroscience, S. 125-150.
  3. Dowswell G et al. (2000). Investigating recovery from stroke: a qualitative study. In: Journal of Clinical Nursing, S. 507-515.
  4. Duysens J et al. (2000). Load-regulating mechanisms in gait and posture: comparative aspects. In: Physiological Reviews, S. 83-133.
  5. Edwards M (1996). New approaches to children and development: Introduction and overview. In: Journal of International Development, 8 (6), S. 849-858.
  6. Franzén E et al. (2011). Haptic touch reduces sway by increasing axial tone. In: Neuroscience, Vol. 174, S. 216-223.
  7. Ivey FM (2006). Exercise rehabilitation after stroke. In: Neurotherapeutics, October 2006, Volume 3, Issue 4, S. 439-450.
  8. Jeka J (1998). Position and velocity coupling of postural sway to somatosensory drive. In: Journal of Neurophysiology, Vol. 47, No. 4, S. 1661-1674.
  9. Massion J, Woollacott MH (1996). Posture and equilibrium. In: Bornstein AM, Brandt T, Woollacott MH, editors. In: Clinical Disorders of Balance, Posture and Gait. USA: Oxford University Press, Inc, New York. S. 10-18.
  10. Mittelstaedt ML, Mittelstaedt H (1996). The influence of oto­- liths and somatic graviceptors on angular velocity estimation. In: Journal of Vestibular Research, Res 6, S. 355-366.
  11. Pérennou DA et al. (2000). The polymodal sensory cortex is crucial for controlling lateral postural stability: evidence from stroke patients. In: Brain Research Bulletin, 53(3), S. 359-365.
  12. Rabin E (2008). Influences of Arm Proprioception and Degrees of Freedom on Postural Control With Light Touch Feedback. In: Journal of Neurophysiology, 99(2), S. 595-604.
  13. Shumway-Cook A et al. (2007). Motor Control: Translation Research Into Clinical Practice, Lippincott Williams & Wilkins, 2007.
  14. Sjöholm A et al. (2014). Sedentary behaviour and physical activity of people with stroke in rehabilitation hospitals. In: Stroke Research and Treatment, Vol. 14, Article ID 597897.

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