Gangfunksjon (9788245038200)

BÅRD BOGEN

LARS PEDER BOVIM (RED.)

Gangfunksjon

BÅRD BOGEN LARS PEDER BOVIM (RED.)

Gangfunksjon

UNDERSØKELSE OG TRENING

Copyright © 2023 by

Vigmostad & Bjørke AS

All Rights Reserved

1. utgave 2023 / 1. opplag 2023

ISBN: 978-82-450-3820-0

Boken er utgitt med støtte fra Kunnskapsdepartementet ved Lærebokordningen for høyere utdanning.

Grafisk produksjon: John Grieg, Bergen Omslagsdesign ved forlaget

Omslagsfoto: © John Simitopoulos / unsplash

s. 24, 80, 98, 129, 147 © BlueberryPie/shutterstock

s. 28, 45 © VectorArtFactory/shutterstock

s. 30 © Draw Man/shutterstock

s. 32 © elenabsl/shutterstock

s. 43 © maglyvi/shutterstock

s. 85 © Teresa Gote

s. 133 © herraez/istockphoto

Spørsmål om denne boken kan rettes til: Fagbokforlaget

Kanalveien 51

5068 Bergen

Tlf.: 55 38 88 00

e-post: fagbokforlaget@fagbokforlaget.no www.fagbokforlaget.no

Materialet er vernet etter åndsverkloven.

Uten uttrykkelig samtykke er eksemplarfremstilling bare tillatt når det er hjemlet i lov eller avtale med Kopinor.

Vigmostad & Bjørke AS er Miljøfyrtårn-sertifisert, og bøkene er produsert i miljøsertifiserte trykkerier.

Innledning

Da du gikk til skolen eller jobben i dag, tenkte du antakelig ikke over at du gikk. Å gå er noe vi tar for gitt, noe som er automatisk, og som krever lite innsats og oppmerksomhet. Imidlertid er gange en komplisert aktivitet som stiller store krav til motorikk og koordinasjon. Kroppene våre er egentlig ikke ideelt satt sammen for å kunne gå: Vi er topptunge, med to tredjedeler av kroppsvekten samlet på de øverste to tredjedelene av kroppshøyden. Alt dette balanserer på en liten flate som utgjøres av føttene våre. Og når vi løfter foten for å ta et skritt, blir flaten enda mindre. Vi bruker store deler av kroppen når vi går: Vi må kunne ta inn sanseinntrykk fra omgivelsene våre for å finne ut hvor vi kan sette føttene. Sanseinntrykkene må bearbeides i hjernen, og musklene må være sterke og raske nok til å kunne flytte kroppen. Lunger og hjerte må kunne forsyne musklene med oksygen, og

Bård Bogen og Lars Peder Bovim

leddene må kunne beveges fritt. Når noe ikke fungerer i ett eller flere av organene i kroppen, ser vi det derfor ofte på hvordan folk går, og derfor er vurdering av gange en sentral del av undersøkelsen for helsepersonell, og for fysioterapeuter spesielt.

Denne boken er ment som en ressurs for å lære å vurdere gange. Den vil egne seg når vi ikke har tilgang til spesialiserte måleinstrumenter, men kun kan stole på blikket og enkle hjelpemidler som stoppeklokke og målebånd. Videre vil den gi en innføring i bruken av digitale verktøy, som kamerasystem, gangmatter og kroppsbårne sensorer. Karakteristiske gangmønstre hos noen kliniske grupper vil bli presentert, som pasienter med skade eller sykdom i nervesystemet og pasienter med smerter i muskler og ledd. I avslutningskapitlet tar vi for oss ulike måter å forbedre gange på.

Boken er skrevet av folk med bakgrunn fra fysioterapi, nevrofysiologi, pedagogikk, idrett og bevegelsesvitenskap. Forfatterne er forskere, undervisere og klinikere.

Innen rehabiliteringsfagene er fysisk funksjonsevne svært viktig. Pasienter og brukere tilbys rehabilitering for å forbedre sin fysiske funksjon, og resultatet av rehabiliteringen vurderes ofte etter hvor mye den fysiske funksjonsevnen er forbedret. Fysisk funksjonsevne dreier seg om en persons evne til å utføre oppgaver eller aktiviteter og omfatter aspekter som sykdom, fysisk form og evnen til å klare seg selv. Innen rehabiliteringsfagene brukes

ICF-rammeverket for å beskrive funksjon (se figur 1). I dette perspektivet ser vi fysisk funksjon som en paraply som omfatter helse,

kroppsstrukturer/-funksjoner, aktivitet, deltakelse, miljøfaktorer og personlige faktorer, hvor disse påvirker hverandre som overlappende deler av helheten.

Helsefaktorer Kroppsstruktur /-funksjon

Miljøfaktorer

Personlige faktorer

Figur 1 Verdens helseorganisasjons klassifikasjonssystem for funksjon, funksjonshemming og helse

Eksempel: En person har fått hjerneslag (helsefaktor). Dette har gitt ham en skade i hjernen (kroppsstruktur), i et område som er forbundet med motorikk, og som har ført til lammelse i benet (kroppsfunksjon).

Dette gjør at han er ustø når han går (aktivitet), og han har vansker med å gå i trappene inn og ut av huset sitt (miljøfaktorer). Det gjør at mannen har vansker med å være frivillig på sykehuset (deltakelse), og

han blir oppgitt og trist av situasjonen; han isolerer seg og reduserer aktivitetsnivået (personlige faktorer). Her ser vi at faktorene påvirker hverandre: Hvis boligen ikke hadde hatt trapper, kunne han lettere kommet seg på frivillig-jobben sin, han hadde vært mer aktiv, noe som kunne hatt en positiv betydning for gangfunksjonen. I denne boken skriver vi med ICF-rammeverket som et bakteppe og prøver å sette gange inn i denne måten å beskrive og forstå fysisk funksjon på.

Denne boken er laget fra et kunnskapsbasert perspektiv, som betyr at god praksis oppstår i skjæringspunktet mellom forskningskunnskap, helsepersonellets erfaringer og brukerens/pasientens erfaringer. Forskningen gir den mest systematiske kunnskapen og er premisset for praksis. For eksempel: Forskning viser at trening hjelper for smerte og funksjon ved kneartrose. Det må likevel avstemmes mot pasientens erfaringer (eller manglende erfaringer) med trening og med hvilke opplevelser fysioterapeuten har med å tilby trening til disse pasientene. Kanskje er pasientens totale helsetilstand slik at trening og øvelser kan bli veldig krevende eller smertefullt? I tillegg må man vurdere kvaliteten på forskningen og om mulige effekter av treningen er gode nok til at den kan forsvares.

Nasjonalt kunnskapssenter for helsetjenesten (www.helsebiblioteket.no) har gode ressurser for å lære mer om kunnskapsbasert praksis, deriblant sjekklister for å kritisk vurdere forskningsartikler. På

https://www.helsenorge.no/samvalg/ finner du også ressurser om samvalg og brukermedvirkning, altså hvordan vi kan gjøre vurderinger og ta beslutninger om behandling sammen med pasienten.

Forskningsbasert kunnskap

Erfaringsbasert kunnskap

Kunnskapsbasert praksis

Brukerkunnskap og brukermedvirkning

Boken er ment for studenter på grunnutdanning i helsefag, særlig fysioterapistudenter. Den vil imidlertid også kunne være nyttig for andre studenter, for eksempel innen idrett og bevegelsesvitenskap. Også masterstudenter og klinikere vil kunne ha god nytte av boken. Den skal kunne leses i sin helhet, men også

Figur 2 Kunnskapsbasert praksis

fungere som et oppslagsverk ved behov. Du vil derfor oppleve noe gjentakelse mellom kapitlene der det fremstår hensiktsmessig.

Hva er gange?

Lars Peder Bovim, Maria Nordheim Alme og Bård Bogen

I dette kapitlet vil vi ta for oss ulike perspektiver på hva gange er. Vi skal ta en rask kikk på hvordan mekanismene bak gange og bevegelse har blitt beskrevet gjennom historien. Videre skal vi bli kjent med basisbegreper som er viktige for forståelsen av resten av boken. Vi vil gå inngående inn i de kroppslige mekanismene som er involvert, med leddbevegelser og muskelarbeid.

Videre skal vi se på gange fra et nevrofysiologisk perspektiv.

1.1 VITENSKAPELIGE TEORIER OM GANGE OG BEVEGELSE

Å gå innebærer å flytte kroppen ved å flytte bena vekselsvis i den retningen vi ønsker. Å gå er annerledes enn å løpe ved at vi til enhver tid har ett av bena i bakken (og begge i bakken deler av tiden). Gåing tjener mange hensikter, for eksempel transport og mosjon, men er også et mål i seg selv: Veldig mange synes at det å gå er lystbetont og hyggelig. Mange opplever også at å gå er bra for å sortere tanker, for eksempel den danske filosofen Søren Kierkegaard som i et brev skrev at «jeg har gått meg til mine beste tanker og jeg kjenner ingen tanke så tung at man ikke kan gå fra den». Å gå er også en viktig måte for oss å interagere med omgivelsene på: Vi erfarer hvordan bratte bakker og isete fortau kjennes ut, og det gir oss en bred referanseramme for å tolke ulike situasjoner og kontekster, og handle i dem. På mange måter er det å gå noe av det som gir oss identitet som mennesker. Både det å lære å gå og det å tape evnen til å gå er store livsendringer og påvirker hvordan vi kan være uavhengige og delta i samfunnet. Bevegelse og gange har derfor blitt studert av forskere fra mange ulike disipliner, både innen medisin, helsefag, biologi og biomekanikk, og innen sosiologi, sosialantropologi og filosofi. På de neste sidene presenteres noen korte historiske trekk der bevegelse ble sett på henholdsvis som et resultat av ytre påvirkning (reflekser), som ferdige kommandoer i hukommelsen (motoriske programmer) og som noe som oppstår i samspill med omgivelsene (dynamisk systemteori og økologisk teori).

1.1.1 Refleksteorier

Sir Charles Sherrington (1857–1952) var nevrofysiolog og fikk

nobelprisen for sin forskning om hvordan nervesystemet virker. Forskningen hans la grunnlaget for refleksteoriene om motorisk kontroll. Sherrington mente at komplekse bevegelser var kjeder av reflekser. Utover 1900-tallet begynte forskere å undersøke sentralnervesystemets hierarkiske oppbygning, der høyere områder (hjernebarken) kontrollerer lavere områder (hjernestammen og ryggmargen). I dette lå også at det fantes et hierarki av reflekser, der reflekser fra høye områder i sentralnervesystemet overstyrte reflekser fra lavere områder. Motorisk utvikling ble dermed sett på som at hjernen modnet over tid og dermed overstyrte de lavere, mer primitive refleksene. Likeledes kunne patologisk bevegelse forstås som at høyere områder i sentralnervesystemet ikke styrte de lavere systemene riktig eller i tilstrekkelig grad. Refleksteoriene hadde begrensninger: Siden en refleks oppstår som respons på en ytre påvirkning, er det ut fra denne teorien vanskelig å forklare hvordan frivillige bevegelser oppstår. Reflekser foregår også for sakte til å forklare mange hurtige bevegelser. Og reflekser fra lave områder i sentralnervesystemet kan overstyre høye områder, som hvis man tråkker på en tegnestift. Senere forskning har vist at sentralnervesystemet har en hierarkisk struktur, men mindre streng enn refleksteoretikerne tenkte, og at det foregår et rikt samspill mellom høye og lave områder i sentralnervesystemet.

1.1.2 Motoriske programmer

En hovedbegrensning ved refleksteoriene var fokuset på bevegelse som en reaksjon, og forskere begynte utover 1900-tallet å utforske hvordan bevegelse kan oppstå uten et igangsettende stimulus. Eksperimenter på dyr viste at bevegelse kunne oppstå selv om sensoriske nerver ble kuttet, med andre ord: sentralnervesystemet kan lage bevegelse av seg selv, og dette er bakgrunnen for motorisk program-teoriene. Sentrale rytmegeneratorer (på engelsk: central pattern generators eller CPG) er forbindelser mellom nerveceller i ryggmargen som kan skape rytmiske bevegelser som gange, pust og vingeslag uten sensorisk input. Dette ble vist på katter, der ryggmargen ble stimulert direkte med elektriske signaler, og der hastigheten på gangen kunne kontrolleres med den elektriske stimuleringen. Dette pekte mot eksistensen av motoriske programmer, eller ferdige sett av kommandoer som ligger i sentralnervesystemet, og som ikke er avhengig av sensorisk input for å aktiveres: «… a set of muscle commands that are structured before a movement sequence begins and that allows the entire sequence to be carried out uninfluenced by peripheral feedback» (1). Sensorisk input og reflekser ble likevel sett på som svært viktig, men ikke som det eneste avgjørende. Eksempelet med kattene og de sentrale rytmegeneratorene beskriver et ganske begrenset aspekt av bevegelse, og senere forskere fokuserte mer på at motoriske programmer ikke er detaljerte og komplette sett av instrukser for enhver bevegelse, men generelle regler for hvordan bevegelsene skal utføres, eller generaliserte

motoriske programmer. To viktige begreper er invarians og varians (fra engelsk: invariant og variant). Disse er trekk ved bevegelsen: Invarians er det overordnete motoriske programmet, varians er det spesielle ved akkurat den situasjonen bevegelsen utføres i. Et vanlig eksempel er håndskrift: Hvis man skriver med ikke-dominant hånd, så vil kanskje håndskriften være litt mer rotete og ujevn, men i store trekk vil den ligne på det man skriver med dominant

hånd. Med andre ord har vi et overordnet motorisk program for håndskrift som lar oss utføre bevegelsen etter noen generelle regler (invarians), og som produserer ganske sammenlignbare resultater til tross for faktorer i situasjonen, som å bruke ikke-dominant hånd (varians). Et eksempel fra gange: Et steg kan deles inn i en standfase (den delen av steget vi har benet i bakken) og en svingfase (den delen av steget hvor benet svinger fremover). Standfasen pleier

å utgjøre ca. 60 prosent av steget, og svingfasen ca. 40 prosent. Denne fordelingen av tid mellom svingfase og standfase er nokså konstant uansett hvilken hastighet vi går i. Dette kan vi tolke slik at vi har et overordnet program for gange (invarians) som er nokså lite påvirket av andre forhold, som hastighet (varians).

1.1.3 Dynamisk systemteori

I motorisk program-teorier legges det mye vekt på sentralnervesystemets rolle i gange og bevegelse. Den sovjetiske nevrofysiologen og forskeren Nikolai Bernstein (1896–1966) hadde en annen tilnærming til forståelsen av gange og bevegelse. Bernstein

jobbet blant annet med å analysere effektive bevegelsesmønstre hos arbeidere og var særlig opptatt av hvordan ytre krefter, som tyngdekraften, påvirket kropp og bevegelse. Han brukte prinsipper fra fysikk og mekanikk i analysene sine og skal ha vært den første som brukte begrepet biomekanikk. Han viste blant annet at det ikke er et 1 : 1-forhold mellom output fra sentralnervesystemet og bevegelse: Å løfte armen stiller ulike krav til muskulaturen ut fra om man for eksempel ligger på siden eller står oppreist. Den samme bevegelsen krever altså ulikt arbeid avhengig av kroppens posisjon og hvordan tyngdekraften påvirker kroppen. «Bernsteins problem» dreide seg om å kontrollere alle kroppens mulige frihetsgrader. For eksempel: En person skal gripe et glass som står på et bord. Både skulderleddet, albueleddet, håndleddet og alle fingerleddene kan bevege seg i ulike retninger, og det er mange muskler som kan bidra i bevegelsen. Hvordan kan så alle disse frihetsgradene eller mulige bevegelsesløsningene kontrolleres slik at det oppstår en funksjonell og effektiv bevegelse? Bernstein skrev om dette: «Coordination of movement is the process of mastering the redundant degrees of freedom of the moving organism» (2). Bernsteins svar på problemet var at musklene jobbet sammen i funksjonelle enheter, såkalte synergier. Det innebar at sentralnervesystemet ikke ga detaljerte kommandoer om hvordan hver enkelt muskel skulle bevege seg, men at kontrollen over musklene var fordelt til lavere nivåer i det nevromuskulære systemet. Selv om denne tankegangen om såkalt distribuert motorisk kontroll innebærer at all bevegelse ikke kommer direkte fra

sentralnervesystemet, så var sentralnervesystemet viktig også i Bernsteins arbeid. Det nye, som preger forskningen fremdeles, var fokuset på hvordan krefter i og utenfor kroppen påvirker bevegelse.

Bernstein selv brukte aldri begrepet dynamisk systemteori, men tankegodset hans har påvirket mange senere forskere. Én av disse er den amerikanske psykologen Esther Thelen (1941–2004), som blant annet forsket på utvikling hos barn. Thelen (3) observerte hvordan spedbarn har gålignende bevegelser når de holdes oppreist, og sparkebevegelser når de ligger på ryggen. Slike bevegelser ble sett på som reflekser, og gårefleksen tenderte til å forsvinne etter hvert som barnet vokste, mens sparkerefleksen vedvarte.

Imidlertid er bevegelsesmønsteret ved gå- og sparkebevegelsen ganske likt, så hvorfor forsvant kun den ene refleksen? Thelen og medarbeiderne spekulerte rundt at spedbarna legger på seg en del i perioden, og at bena blir tyngre. Kunne det være at det ikke var gårefleksen som forsvant, men at den oppreiste stillingen gjorde det tungt å bevege bena? Ved å legge vekter på bena og ved å redusere tyngdekraften gjennom å ha underkroppen under vann kunne forskerne henholdsvis hemme og fremme gåbevegelsen.

Dette taler imot at all motorisk utvikling kommer av at hjernen modnes og styrer bevegelsene bedre. I stedet kan bevegelse oppstå (på engelsk: emerge) spontant, gitt forutsetningene i situasjonen.

Hva så med omgivelsene vi beveger oss i? Psykologen James Gibson (1904–1979) var opptatt av persepsjon. Persepsjon og sansing er to tett forbundne, men likevel ulike prosesser. Sansing dreier seg

om hvordan sanseorganene (lukt, smak, hørsel, syn og berøring) oppdager stimuli rundt oss og overfører disse til hjernen, mens persepsjon dreier seg om fortolkningen av sansestimuli slik at de gir mening. Gibson fokuserte på hvordan vår persepsjon av omgivelsene og hva som er relevant og viktig ved dem, lar oss styre bevegelsene våre på en effektiv måte. Det nye ved Gibsons teorier var altså at for å handle (bevege oss) må vi kunne oppfatte hvilke krav og muligheter som ligger i omgivelsene i den spesifikke konteksten vi er i: «to perceive the environment is to perceive what it affords; its possibilities for action» (4). Samspillet mellom aktøren (den som handler) og omgivelsene dreier seg dermed også om gjensidighet: For å kunne handle må vi persipere, men for å kunne persipere må vi handle. Gibson skriver at «to perceive the world is to co-perceive oneself» (5). (En ikke fundamentalt ulik forståelsesramme finner vi hos den franske filosofen Maurice Merleau-Ponty (1908–1961) som arbeidet med kroppen som sentrum for erfaring og erkjennelse. Professor Eline Thornquist skriver godt om Merleau-Ponty, fenomenologi og kroppsfilosofi i boken Vitenskapsfilosofi og vitenskapsteori for helsefag, utgitt av Fagbokforlaget i 2018.)

Det meste av det du har lest i dette kapitlet, er hentet fra boken Motor control – translating research into clinical practice av Anne Shumway-Cook og Marjorie H. Woolacott (2022). Dette er en veldig fin ressurs for den som vil fordype seg mer i hvordan vi beveger oss generelt, og i gange spesielt.

1.2 BASISBEGREPER

I dette avsnittet presenterer vi noen begreper som er sentrale for å beskrive gange. Jamfør ICF-rammeverket over vil vi ha mest fokus på kroppsstrukturer og kroppsfunksjoner her, med andre ord avgrensete funksjoner, som bevegelighet og muskelstyrke. Vi tar utgangspunkt i gange hos friske personer slik at fokuset forblir på begrepsforståelse og -avklaring. Men det er viktig å være oppmerksom på at når vi beskriver typiske verdier, så er det stor variasjon også hos friske.

Gange er en serie sammenhengende bevegelser som involverer hele kroppen. Det kan derfor være krevende å vite hva man skal se etter. For å få bedre oversikt og kunne analysere gangen kan det derfor være nyttig å dele bevegelsene opp i mindre, definerte deler.

1.2.1 Steget og gangsyklus

De grunnleggende enhetene for gange er som oftest steg og dobbeltsteg. Et steg er når vi flytter det ene benet frem, mens et dobbeltsteg er når det andre benet i tillegg flyttes frem foran det første. Dobbeltsteget kalles også en gangsyklus. Det er ofte dobbeltsteget

vi er mest interesserte i, siden det inneholder to hælisett og mer mulighet til å bedømme enkeltstøtte og dobbeltstøtte.

Steg, ‘step’

Dobbeltsteg, gangsyklus, ‘stride’

Mye av litteraturen vi må forholde oss til er på engelsk, og da kalles et steg for «step» og et dobbeltsteg kalles «stride» eller «gait cycle».

Steg og dobbeltsteg kan beskrives med tanke på hvor lange de er, og hvor lenge de varer. Vanlig dobbeltsteglengde for voksne er omkring 120–130 cm (se tabell 1).

Stegbredde er avstanden fra hæl til hæl, og vanlig stegbredde er ca. 10–12 cm.

Figur 3 Steg (engelsk «step») og dobbeltsteg (engelsk «stride»). Dobbeltsteg kalles også gangsyklus eller «gait cycle»

Stegfrekvens forteller hvor mange steg man tar per tidsenhet og kalles ofte kadens. Det er vanlig å angi stegfrekvens per minutt, og hos voksne pleier stegfrekvensen å være rundt 110 per minutt når vi går i vanlig tempo.

Hvis vi skal øke ganghastigheten, så er alternativene i hovedsak å øke enten steglengde eller stegfrekvens. Både steglengde og stegfrekvens henger derfor tett sammen med ganghastigheten.

Ganghastigheten beregnes som hvor langt vi går på en gitt tid, og enheten er meter per sekund (m/sek) eller centimeter per sekund (cm/sek). På noen tredemøller er det vanlig at hastigheten på båndet oppgis i km/t.

Gangvariabilitet forteller oss noe om variasjoner eller ulikheter fra steg til steg, eller fra dobbeltsteg til dobbeltsteg. Det er vanlig at det er mer eller mindre store variasjoner fra steg til steg. Dette gjør at vi kan være fleksible og tilpasningsdyktige i stadig skiftende omgivelser. For stor gangvariabilitet kan imidlertid være et uttrykk for at noe er galt. Vi kommer tilbake til gangvariabilitet i kapittel 2.5, om instrumentert ganganalyse, og i avsnitt 3.2.4, om gange hos eldre.

Ganganalyse er sentralt innen fysioterapi, og fysioterapistudenter begynner å lære om inspeksjon av gange allerede i første semester på utdanningen. Dette er fordi sykdom og skade kommer til uttrykk i hvordan vi beveger oss. De fleste av oss går ofte, både med transport og rekreasjon som formål, og gange er en bevegelsesmåte som er naturlig for de fleste. Ganganalyse er dermed et viktig verktøy for å kunne avdekke behandlingsbehov.

Bokens primære målgruppe er bachelorstudenter i fysioterapi. Også masterstudenter vil kunne anvende den, både som repetisjon av grunnbegrepene, og fordi boken vil går nøyere inn i mer avanserte og instrumenterte metoder.

BÅRD ERIK BOGEN er førstelektor ved Institutt for helse og funksjon ved Høgskulen på Vestlandet. Han forsker på gange hos eldre, og retur til idrett etter skade.

LARS PEDER BOVIM er fysioterapeut og leder for Energisenteret for barn og unge i Helse Bergen og høgskulelektor ved SimArena, Høgskulen på Vestlandet. Han har tidligere vært aktiv i å bygge opp Rehabiliteringslaben ved HVL, og bl.a. forsket på bruk av teknologi i opptrening, og fysisk aktivitet som behandling hos barn og unge.

I tillegg til fagredaktørene bidrar Mona Kristin Aaslund, Beate

Eltarvåg Gjesdal, Teresa Brnic Gote, Mari Kalland Knapstad, Vegard Pihl Moen, Linda Rennie og Elise Klæbo Vonstad.

ISBN 978-82-450-3820-0