De Gate Control theorie

De Gate Control theorie Jeffrey Hasselt, Sebastiaan Goode en Erik Kappel Hogeschool van Amsterdam ASHP, opleiding Fysiotherapie Amsterdam, 23-juni-2009

Inhoudsopgave Inhoudsopgave...2 Voorwoord...3 De Gate-Control theorie...5 De ontwikkelingen van de Gate Control na 1965...8 Conclusie omtrent de Gate Control...10 De Neuromatrix...11 Conclusie Neuromatrix...12 De Neuromatrix in de praktijk...12 Gevolgen voor de fysiotherapie...13 Doelstelling fysiotherapie...14 In/ exclusiecriteria gebruik Gate Control...14 Neuromatrix binnen het ICF model...17 Discussie...17 Bronvermelding...19 2

Voorwoord Wij willen graag een aantal personen bedanken voor hun bijdrage. Dit zijn; Mark Scheper, Jan Giesen en Jan Simons. Zij hebben ons geholpen met het verdiepen in de wereld van de pijn. Zij hebben ons een handrijking gegeven waardoor wij deze opdracht tot een goed eind hebben kunnen brengen. 3

Inleiding Het onderwerp van deze beroepsopdracht is de Gate control theorie. De oorspronkelijke opdracht was om te onderzoeken in hoeverre de Gate control theorie nog evidence based is. Naarmate het onderzoek volgde is de opdracht aangepast. De opdracht is richting de opvolgende theorie van de Gate control theorie gegaan. Deze theorieen zijn verwoord in fysiotherapeutische interventies. Als eerst zal de Gate control theorie worden uitgelegd aan de hand van het oorspronkelijke artikel van R. Melzack en PD. Wall uit 1965. De fysiotherapeutische interventies gebaseerd op de Gate control theorie zijn de afsluiting van het verslag. 4

Het begin van de pijnverklaring In de 17e eeuw veroorzaakte de welbekende filosoof Descartes veel discussie door te zeggen dat het lichaam werkt als een machine die bestudeerd kan worden door experimenten. Dit leidde er dan ook toe, dat Descartes kwam met de theorie dat er een baan was, die de noxische prikkel naar de hersenen toe leid en dat de hersenen uiteindelijk zorgden voor een waargenomen sensatie. Deze theorie heeft de pijnverklaring vele jaren gedomineerd. De opvatting van Decartes met betrekking tot de pijnverklaring werd later door Muller en Von Frey geformuleerd als de specifiteitstheorie. Dat deze theorie niet waterdicht was werd duidelijk, nadat er bij chirurgische ingrepen, waarbij de zenuwbanen werden doorgesneden, nog steeds pijn aanwezig was. In 1874 kwam de Duitse neuroloog Erb met de intensiteittheorie. Deze theorie houdt in, dat de intensiteit en stimulatie de belangrijkste factoren zijn voor de beïnvloeding van pijn. In 1929 kwam de psycholoog Nafe met een nieuwe hypothese. Volgens Nafe ontstaat pijn wanneer impulsen in de verschillende vezeltypen een bepaald patroon in tijd en ruimte vormen. Elke nieuwe theorie heeft het denken over pijn een stuk verder geholpen, ondanks dat deze misschien niet correct zijn, waren deze theorieën wel bepalend voor het punt waar we vandaag staan met betrekking tot pijnverklaring. 1,2 1-2 De Gate-Control theorie Zowel de specificiteittheorie als de patroontheorie hadden meerdere gebreken. De achilleshiel van de specificiteittheorie zit hem in de zogenaamde pijnreceptor, die enkel pijn door kan geven en het zwakke punt van de patroontheorie zit in het ontbreken van een psychische verklaring. 1,3 1,3 Deze gebreken herkenden Melzack en Wall ook. Melzack en Wal wilden dan ook een theorie publiceren, die de mensen weg kon leiden van de specificiteittheorie en bovendien de processen die zich binnen de hersenen afspelen hierbij integreren. Dit leidde ertoe dat Melzack en Wall in 1965 Pain mechanisms A New Theory publiceerden. 4 4 Melzack en Wall, zeggen dat er na een stimulatie van de huid een impuls verstuurd wordt die langs drie stations moet: (1) De cellen van de Substantia Gelatinosa (SG) in de achterhoorn. (2) De achterhoorn vezels die de signalen naar de hersenen projecteren. (3) De zogenaamde T-cel die dienst doet als centrale transmissie cel. De SG werkt als zogenaamde Gate, die afweegt of signalen worden doorgestuurd naar de T-cel (zie figuur 1). De SG bestaat uit dicht op elkaar gepakte cellen die samen een baan vormen over het ruggenmerg. 5

De Gate Control theorie zegt, dat de SG haar impulsen krijgt vanuit perifere zenuwen. Hierbij zouden de ongemyeliniseerde C-vezels een negatief feedback mechanisme bewerkstelligen (excacerbatie) en gemyeliniseerde A-vezels een positief feedback mechanisme bewerkstelligen (inhibitie). Melzack en Wall zeggen dat drie factoren invloed hebben op de pijn namelijk: (1) De activiteit die zich afspeelt voor de impulsen binnenkomen. (2) De activiteit die door de stimulus word geactiveerd. (3) De balans tussen de A- en C-vezels. Zodra er meer A-vezels geactiveerd worden zou de Gate moeten sluiten, bij een overwicht van actieve C- vezels geldt uiteraard het tegenovergestelde en zou de Gate dus open zijn. Zodra de Gate open staat worden deze signalen doorgestuurd naar de T-cel en de output van de T-cel zal dan stijgen. Melzack en Wall geven aan, dat de achterhoorn constant wordt gebombardeerd door impulsen. Dit zou de Gate in een relatief open positie houden. Wanneer er een stimulans op de huid wordt aangebracht zou de Gate sluiten omdat de A-vezels geactiveerd worden en er dus een overwicht van A-vezels tegenover C-vezels ontstaat. Zolang de stimulatie op de A-vezels blijft bestaan zullen deze langzaam aan adapteren. Dit heeft tot gevolg dat de C-vezels het overwicht krijgen en de Gate dus verder opengaat waardoor de output van de T-cel stijgt. Als de A-vezels geforceerd gestimuleerd worden door bijvoorbeeld krabben of vibraties zouden de A-vezels weer gestimuleerd worden en de Gate sluiten. Ondanks dat het openen of sluiten wordt bepaald door de balans tussen actieve en passieve vezels is er nog een variabele. Melzack en Wall geven namelijk aan dat de impulsen verschillende effecten kunnen hebben afhankelijk van de gespecialiseerde functies die de vezels hebben. Met betrekking tot het actiesysteem gaan Melzack en Wall ervan uit, dat deze een bepaalde tijd nodig heeft om de imput van de T-cel te integreren. De invloed vanuit de hersenen speelt ook een grote rol binnen de Gate Control theorie. Zo zeggen ze dat het descendere systeem invloed uit kan oefenen op het eerste presynaptische systeem. Verder gaan ze ervan uit dat deze systemen verlopen via het Gate Control systeem. Aangezien de hersenen signalen door kunnen sturen moest er een punt zijn waar beslist wordt of er een inhibitie of excacerbatie plaats moet vinden. Denk hierbij bijvoorbeeld aan stress (excarcerbatie) of aan mannen die in een gevecht zwaar gewond zijn geraakt maar nog wel weg kunnen komen zonder de pijn op te merken (inhibitie). Deze zogenaamde central control trigger oftewel het systeem, dat beslist of er een excacerbatie of inhibitie plaats moet vinden, zou volgens Melzack en Wall op twee plaatsen plaats kunnen vinden. Ten eerste in het achterhoorn lemniscus systeem, deze zou een directe route naar de thalamus en somato-sensorische cortex hebben. Een aantal eigenschappen van dit systeem zijn: 6

(1) Informatie gaat snel van de huid naar de cortex. (2) Gescheiden signalen vanuit verschillende stimuli komen beiden in de cortex aan. (3) Dat anasthetica bijna geen invloed hebben. De tweede kandidaat voor dit systeem is de dorsolaterale baan, die zijn oorsprong heeft in de achterhoorn en projecteert naar de laterale cervicale kernen, hersenstam en thalamus. Dit systeem is sneller dan het eerder genoemde lemniscus systeem en heeft kleine goed defineerbare receptorvelden. Deze twee systemen kunnen beide als actiesysteem fungeren. Welke van deze twee systemen correct is, geven Melzack en Wall niet aan. Dat er meer is in pijn dan alleen de ervaring van het gevoel, geven Melzack en Wall zelf ook aan. Zo beschrijven zij, dat bij een plotseling onverwachtse schade aan de huid meerdere reacties op kunnen treden. Zo zal er eerst een schrikreflex optreden, gevolgd door een flexie reflex, aanpassen van de houding, vocalisatie, oriëntatie op het beschadigde gebied, autonomische reacties, herinneringen van eerdere ervaringen en nog vele andere patronen van gedrag gericht op het verminderen van de sensorische en affectieve componenten van de ervaring, zoals wrijven. Melzack en Wall schrijven dit toe aan de hersenen aangezien elk deel van de hersenen zijn eigen functie heeft. De uiteindelijke ervaring van pijn en de reactie hierop speelt zich af op meerdere niveau s. Het is de samenwerking van de achterhoorn en het actiesysteem die de reactie en ervaring bepalen. 4 4 Fig. 1 5 5 7

De ontwikkelingen van de Gate Control na 1965. Een van de doelen van de Gate-Control theorie is, het beïnvloeden over de denkwijze van pijn. Een ander doel is om op overtuigende wijze de eerder genoemde specificiteits-theorie te verwerpen. De Gate-Control theorie is hierin geslaagd. Echter de theorie er niet in geslaagd een zo volledig mogelijke theorie op te zetten. Op dit artikel volgde een kritisch artikel van Nathan the Gate-Control theory of pain a critical review. 6 6De conclusies zullen wij hieronder samenvatten. In eerste instantie concludeerde Nathan dat de rol van de T-cel als transmissiestation mogelijk was. Dit omdat een aantal cellen zich kunnen opwerpen tot de rol van een T-cel. Onderzoek heeft aangetoond dat de cellen zich van oorsprong voornamelijk in Rexed s laminae 1,4,5,6,7 bevinden met daarbij de hoogste concentratie in 5. Gezien op het niveau van de achterhoorn is het algemeen geaccepteerd dat de achterhoorn meespeelt bij de presynaptische inhibitie. Dit gebeurt bij elk segment en aan het eind van elk groot afferent segment. De histologische basis is echter niet altijd gevonden. De Gate Control theorie werkt volgens het principe van hyperpolarisatie. Over het bestaan van deze hyperpolarisatie zijn de meningen verdeeld. Onderzoeken, die het bestaan erkennen zijn met name uitgevoerd binnen fysiologische centra s onder gecontroleerde omstandigheden. Gezien deze gegevens zien wij geen aanleiding om de Gate Control theorie te verwerpen als het gaat om hyperpolarisatie. In 1972 publiceerde Schmidt een andere theorie. Deze is vergelijkbaar met die van de Gate- Control theorie. Een verschil is dat deze theorie er van uit gaat, dat er teveel signalen in het ruggenmerg aankomen. Daarom wordt er in het ruggenmerg een keuze gemaakt welke signalen er worden doorgestuurd. Schmidt beschreef het als volgt; het focussen op een bepaalde input wordt gedaan, omdat deze een hogere prioriteit heeft boven de andere input. Het uitschakelen van de input met een lage prioriteit zal economisch gezien in een vroeg stadium gebeuren. Dit kan het best plaatsvinden voordat het centraal zenuwstelsel (CZS) wordt verstoord. Volgens Schmidt zijn hier drie locaties voor: (1) de receptor, (2) de primare afferent terminal, (3) de tweede cel. Ook is er door Schmidt aangetoond dat er presynaptische inhibitie bestaat. Als deze presynaptische inhibitie wordt toegepast heeft deze een effect op de plaats waar het wordt toegepast, met een uitdempend effect naarmate deze verder van de bron verwijderd wordt. Er vind dus een depolaristie plaats van de mechanische receptoren. De volgende vraag die Nathan zich stelde was: Zijn er feiten, die in 1965 al bekend waren maar die achterwege zijn gelaten in de Gate Control theorie?. Een belangrijk feit dat niet is meegenomen in de gate-control theorie is dat A-delta en C- vezels ook niet noxische prikkels kunnen doorgeven. In een theorie over pijn kan je verwachten, dat er een verklaring wordt gegeven over verschillende soorten pijn, die worden veroorzaakt door verschillende lagen en verschillende soorten weefsel. Keele en Armstrong hebben aangetoond dat er in de huid drie verschillende lagen zijn die pijn kunnen veroorzaken. Ten eerste de buitenste laag van de huid; deze veroorzaakt jeuk en brandende pijn, ten tweede de middelste laag deze veroorzaakt lichte pijn en als laatste de onderste laag genaamd de dermis, die veroorzaakt 8

stekende zware pijn. De Gate Control theorie is in principe niet een theorie over pijn, maar over elektrische potentiaal verschillen in de dorsale achterhoorn. Wanneer er geen relatie zou bestaan tussen de input bij dikke gemyeliniseerde vezels en de niet gemyeliniseerde dunne vezels zou de hele theorie uit elkaar vallen. Dit hebben ze op zichzelf onderzocht door de huid te verhitten, dit bleek zeer pijnlijk. Er werden met name C- vezels geactiveerd. Dit zorgt voor een negatieve dorsale achterhoorn potentiaal. Dit gebeurde in dezelfde afferente vezels, welke daarvoor door de dikke vezels werden gedepolariseerd. Wagman, Price, Hull en Buchwald hebben onderzoek gedaan naar de potentiaal verschillen in de achterhoorn na stimulatie van bèta-, gamma-, delta- en C-vezels. Wagman, Price, Hull en Buchwald concludeerden dat als de bèta- en gamma-vezels geprikkeld worden de negatieve potentiaal in de achterhoorn gevolgd wordt door een licht positief potentiaal. Echter wanneer de delta vezels erbij werden betrokken werd er een amplitude vergroting gevonden in beide richtingen. Wagman, Price, Hull en Buchwald kwamen tot de conclusie dat zowel A- als C-vezels bij prikkeling dezelfde presynaptische effecten vertoonden. Het onderzoek wijst uit dat er wel degelijk depolarizatie en hyperpolarizatie bestaat, maar dat dit niet de twee effecten zijn die nodig zijn voor de Gate Control. Nathan voerde in 1974 een belangrijk onderzoek uit, welke specifiek werd gericht op de Gate Control theorie. Er werden test gedaan met drukpijn waarna de dikke vezels werden geprikkeld. De testpersonen vonden niet, dat er een kwalitatieve of dan wel kwantitatieve vermindering optrad. In een ander experiment werd er hitte op de huid los gelaten. Bij de ene prikkel werd er wel elektrische stimulatie gebruikt en bij de ander niet. Bij dit onderzoek werden geen veranderingen gevonden in de pijndrempel. Wel werd er een pijndemping gevonden bij de achillespees. Volgens dit onderzoek is de Gate Control theorie niet waterdicht, maar dient hier wel meer onderzoek gedaan te worden naar elektrische stimulatie. Concluderend op het artikel van Nathan moet er geconstateerd worden dat het idee van een Gate Control theorie klopt, maar dat het mechanisme en de locatie die zij oorspronkelijk beschreven niet klopt. 6 6 Als antwoord op het artikel van Nathan uit 1976 heeft Wall in 1978 het volgende artikel geschreven: The Gate Control theory of mechanisms A re-examination and re-statement.7 7In het artikel wordt er een kort en bondige algemene herziening gegeven omtrent de Gate Control theorie. De volgende punten stelde Wall centraal in deze herziening: (1) Informatie over de aanwezigheid van weefselschade word verzonden naar het CZS via de perifere zenuwen. De A-delta en C-vezels zijn de enige die reageren op de weefselschade terwijl andere vezels met een lagere drempel hun ontladingsfrequentie verhogen als de stimulatie een noxisch niveau bereikt. (2) Cellen in het ruggenmerg of de 5e laminae die door deze signalen van weefselschade worden geactiveerd worden ook gefaciliteerd of geinhibeerd door andere perifere zenuwen die niet noxische prikkels verzenden. 9

(3) Descendere controle systemen, die zich bevinden in de hersenen, moduleren de gevoeligheid van de cellen die de informatie verzenden over de weefselschade. In dit artikel trekt Wall de conclusie, dat het mechanisme waarmee de Gate Control tot stand komt nog niet bekend was. Of het nou pre- of postsynaptische inhibitie is of beide blijft onbekend. Tevens is de rol van de SG nog onbekend in iedere zin. Of er een Gate bestaat is niet meer de vraag want die is er. Maar de vraag naar de functionele rol en gedetailleerde omschrijving blijft bestaan en dient verder onderzocht te worden. 7 7 Conclusie omtrent de Gate Control Over het bestaan van een Gate Control systeem bestaat bij ons geen twijfel. Over de locatie hiervan echter wel. Tevens kunnen wij door gebrek aan duidelijk bewijs omtrent het mechanisme van de Gate hierover weinig uitspraken doen. Deze conclusie sluit dan ook aan bij de conclusie van Wall. Om een vollediger model met betrekking tot de pijnverklaring te ontwikkelen zal er volgens ons een link gelegd moeten worden naar de hersenen. Dit omdat, met name, bij de lokalisatie van pijn en verklaring van pijn, die niet door weefselschade ontstaat een hiaat is binnen de Gate Control theorie. 10

De Neuromatrix Als opvolging van de Gate Control theorie werd na een lange tijd de Neuromatrix als pijntheorie geopperd. Het concept van de Neuromatrix is door R. Melzack geplubiceerd. R. Melzack heeft in 1965 samen met P. Wall de Gate Control a new theory gepubiceerd. De eerste keer dat het nieuwe pijnsysteem de naam Neuromatrix kreeg was in 1992 in het artikel Phantom limb and the concept of a Neuromatrix. 8 8 Melzack heeft zijn nieuwe theorie gebaseerd op vier conclusies namelijk: (1) Als mensen fantoompijn hebben, moet de oorsprong van deze pijn in de hersenen liggen. We kunnen dus pijn hebben zonder dat er input wordt gegeven vanuit het lichaam. (2) Variaties die wij voelen zonder dat er input wordt gegeven vanuit het lichaam nemen wij wel waar. Hieruit kunnen we concluderen dat er patronen zijn in de hersenen die dit produceren. De input die het lichaam normaal geeft kan dus gezien worden als trigger maar niet als producent van een bepaalde ervaring. (3) Het lichaam wordt gezien als een geheel en wordt dus centraal geregeld en kan dus niet voort komen uit de periferie of het ruggenmerg. (4) Het neurale netwerk dat centraal staat voor het ervaren van het fysieke zelf wordt genetisch bepaald maar kan tevens gewijzigd worden door sensorische ervaringen. 8-11 8,9,10,11 Volgens deze vier conclusies spelen de hersenen een grote rol in de schakeling hoe wij pijn ervaren en hoe we hier mee omgaan. Melzack beschrijft eigenlijk, dat er overlappende systemen zijn waarmee de mens invloeden waarneemt. Zo kan er een prikkel zijn die wordt afgegeven als er weefselschade dreigt, maar deze prikkel kan door verschillende systemen worden binnen gebracht. Volgens Melzack is er in de hersenen een gebied is wat de signalen vanuit het lichaam vertaalt naar acties. Welk gebied dit is, heeft Melzack in zijn oorspronkelijke theorie nog niet kunnen bepalen, omdat te divers is en er in 1992 nog geen onderzoeken voor waren. In fig. 2 is schematische weergegeven wat de verschillende inputs en outputs zijn van de Neuromatrix. De homeostase speelt een belangrijke rol binnen de theorie. Zo gaat Melzack er vanuit dat het pijnsysteem werkt in een homeostase en dat er op het moment dat er (mogelijke) weefselschade optreedt, er een verstoring in deze homeostase plaatsvindt. De hersenen willen zo snel mogelijk de homeostase herstellen en starten verschillende processen om dit te bewerkstelligen. De verstoring van de homeostase door weefselschade heeft neurale, hormonale en gedragsmatige veranderingen tot gevolg om de homeostase weer te herstellen. 11 11 11

Figuur 2 de Neuromatrix 1111 Conclusie Neuromatrix Het plaatje dat de Neuromatrix schetst lijkt compleet te zijn. Aangezien de Neuromatrix niet alleen aandacht besteedt aan de sensorische prikkels maar tevens aan invloeden vanuit cognitie, motivatie, evaluatie en affectiviteit. Het probleem met de Neuromatrix is echter, dat deze volledig gemist wordt binnen de wetenschap. Zo komt deze zeer weinig naar voren binnen artikelen of andere publicaties. Dit ondanks dat Melzack de theorie meerdere malen heeft gepubliceerd. De theorie is een hypothese. Zo kan Melzack niet aangeven waar deze precies gelokaliseerd zit en hoe deze werkt. Deze zogenaamde black box (er is een input en output maar wat er binnen deze box gebeurt is niet bekend) kwam ook naar voren bij de Gate Control theorie. Tot de tijd dat er meer bekend is over deze theorie of er een meer aannemelijke theorie gepubliceerd wordt, lijkt de Neuromatrix als hypothese correct. De Neuromatrix in de praktijk Wat deze Neuromatrix in de praktijk voor een fysiotherapeut kan betekenen is het volgende. Aan de hand van de theorie is een groot aantal interventies te verklaren. Zoals hiervoor beschreven gaat de theorie van een homeostase van het lichaam uit. Als deze homeostase verstoord is heeft het lichaam een aantal programma s waardoor deze hersteld wordt. Als deze programma s niet in staat zijn om de homeostase te herstellen of dit te lang duurt, kan de hulp in worden geschakeld van een fysiotherapeut. De fysiotherapeut heeft verschillende ingangspunten om de homeostase te herstellen. Zo is er op het cognitieve vlak winst te halen, maar ook op het sensorische en hormonale vlak. Elk van deze drie vlakken heeft zijn specifieke interventies. In het cognitieve vlak kan er bijvoorbeeld worden ingespeeld op de pijnperceptie van een patiënt. Om de homeostase te herstellen bij iemand met een verkeerde pijnperceptie, zal deze eerst geïnformeerd en geadviseerd moeten worden 12

om de programma s van het lichaam zelf de homeostase te laten herstellen. Ligt het probleem meer in het sensorische vlak dan kan de fysiotherapeut naast het informeren en adviseren verrichtingen doen bij de patiënt. Om in het sensorische vlak tot een pijndempend effect te komen, kan de Gate Control theorie worden toe gepast. Er zijn verschillende manieren om de Gate Control theorie in werking te stellen. Het essentiële item is dat er A-bèta en A-gamma vezels worden geprikkeld. Om als fysiotherapeut te weten te komen op welk vlak van de Neuromatrix moet worden ingespeeld zullen wij een aantal in- en exclusie criteria opstellen. Aangezien de Neuromatrix een samenspel is van verschillende factoren zal het isoleren van één onderdeel nooit mogelijk zijn. Dit betekent dat de resulaten van een pijninterventie nooit voorspeld kunnen worden, tenzij de volledige Neuromatrix van de patiënt in kaart is gebracht. Het in kaart brengen van de volledige Neuromatrix is niet mogelijk en niet realistisch. Er kan dan ook gediscusieerd worden of het aanbieden van een pijndempende therapeutische interventie wel nuttig is. Wij zien dit niet alleen als nuttig maar ook als belangrijk. Met het model van de Neuromatrix als achtergrond kan de therapeut rekening houden met verscheidene factoren. De fysiotherapeut zal in de toekomst dan ook meer van uit het CZS gaan denken dan van uit het mechanische. Gevolgen voor de fysiotherapie Met de Neuromatrix als achtergrond zal de fysiotherapie multidisciplinair moeten gaan werken en op cognitief niveau. Uiteraard blijft de voornaamste taak van de fysiotherapeut gericht op het bewegingsapparaat. Cognitief-evaluatief Sensorische-Discriminatief Motivatie-verwachtingen Informeren/ adviseren Figuur 3 Trigger points, Massage, manuele verrichtingen, Tens, thermische stimulatie, visuele stimulatie, sturen en oefenen Medicinaal, Cognitieve stimulatie Zoals in figuur 3 te zien zal de fysiotherapeut zich in eerste instantie vooral op sensorisch-discriminatief niveau richten. Hierbij zal hij ook rekening moeten houden met het congnitief-evaluatieve niveau. Als de patiënten namelijk een verkeerde verwachting, angst of depressie heeft zal dit de resultaten van de therapie bepalen. 13

Als de fysiotherapeut op het niveau van sensoriek wil gaan werken is het belangrijk dat daar de prioriteit ligt. Bovendien mogen de overige systemen geen factor zijn die invloed uitoefenen op de resulaten. Dit is een ideale situatie die in het het dagelijks leven niet voorkomt. De fysiotherapeut moet altijd rekening houden met de overige factoren. Doelstelling fysiotherapie De doelstelling van de fysiotherapeut is vooral gericht op het herstellen van de ADL activiteiten. Om aan deze ADL activiteiten te werken is er de mogelijkheid om dit te bewerkstelligen door middel van pijndemping. De oorzaak van de pijn kan in alle drie de vlakken van de Neuromatrix liggen. De doelstelling die wij stellen is het dempen van pijn, die zijn oorsprong vind in het sensorische deel van de Neuromatrix. Hierbij gaan wij uit van het ideale geval dat de overige delen van de Neuromatrix geen inloed hebben. Wij gebruiken de Gate Control theorie hierbij als middel om de pijn te dempen. In/ exclusiecriteria gebruik Gate Control Hieronder worden de in- en exclusiecriteria beschreven wanneer de Gate Control theorie binnen de Neuromatrix door de fysiotherapeut het beste ingezet kan worden. Inclusie criteria Noxische prikkels zijn afkomstig vanuit C-vezels in de huid. De patiënt zit in de subacute of chronische fase. Er is sprake van een thermische, mechanische en/of viscerale pijn. Exclusie criteria: Stress/depressie/angst Negatieve ervaringen/verwachtingen Lage pijnperceptie Culturele invloed Negatieve sociale invloed Fantoompijn Medicatie gericht op pijndemping. 14

Fysiotherapeutische interventies Een fysiotherapeut kan in de praktijk gebruik maken van een aantal interventies die gerelateerd zijn aan de Gate Control theorie. Denk hierbij aan; massage, TENS, oscillaties, oefenen en sturen, het ter weeg brengen van articulaire bewegingen enz. De twee laatst genoemde zullen wij hieronder verder uitwerken. Het ter weeg brengen van articulaire bewegingen Om het principe van de Gate Control theorie met als doel pijndemping te integreren bij de interventie het ter weeg brengen van articulaire bewegingen, dient de fysiotherapeut met een aantal belangrijke aspecten rekening te houden tijdens de uitvoering. Dit zijn: - Intensiteit laag - Vanuit de MLPP (weg van de pijnpositie) - Tempo hoog - Tractie - Indirecte translatie - Niet angulair Deze vorm van therapie kan overal in het lichaam worden toegepast. Hieronder worden er een aantal voorbeelden beschreven. Problematiek aan de schouder. Om pijndemping bij de schouder te bewerkstelligen, dient de fysiotherapeut een tractie beweging uit te voeren met een hoog tempo en lage intensiteit. Hierbij dient de fysiotherapeut de humerus vanaf mediaal zo proximaal mogelijk in de oksel te omvatten. De onderarm van de patiënt rust op de onderarm van de fysiotherapeut. De ongelijke hand omvat het acromion met de duim ventraal en de vingers dorsaal. De tractie wordt richting lateraal, ventraal en iets craniaal uitgevoerd. Problematiek aan de knie. Om pijndemping bij in de knie te bewerkstelligen, dient de fysiotherapeut een tractie uit te voeren met een hoog tempo en lage intensiteit. De patiënt komt voor op de behandelbank zitten met een kussentje onder de knieholte. Vervolgens plaatst de fysiotherapeut zijn linkerhand los op de knie met de duim en vingers ter hoogte van de gewrichtsspleten. De rechterhand wordt net boven de enkel geplaatst met de duim naar binnen en de vingers naar buiten. De tractie word uitgevoerd door met de rechterhand een duwende beweging uit te voeren. 15

Oefenen en sturen Om in te spelen op de Gate Control theorie d.m.v. oefenen en sturen wordt er in het pijnvrije gebied bewogen. Hierdoor worden de A-bèta en A-gamma vezels geprikkeld. Het bewegen in het pijnvrije gebied kan overal in het lichaam worden toegepast, zolang het maar in het zelfde innervatie gebied ligt als de pijn. Hieronder volgen enkele voorbeelden van toepassingen. Problematiek aan de schouder. Om pijndemping bij de schouder te bewerkstelligen wordt er aan de patiënt gevraagd om met de aangedane zijde de arm een circulaire beweging te maken tussen de benen. Er vindt een ontspannen beweging plaats zonder te veel spierspanning op te bouwen. Problematiek aan de knie. Om pijndemping bij de knie te bewerkstelligen wordt er aan de patiënt gevraagd om met de knieën over de rand van de behandelbank te komen zitten. De patiënt zal in deze positie rustig heen en weer zwaaien met de benen. De hierboven beschreven oefeningen kunnen worden meegegeven aan de patiënt als huiswerkoefeningen om op die manier de patiënt niet therapeutafhankelijk te maken. De patiënt kan dan ook thuis de pijndemping inzetten om bepaalde activiteiten te kunnen doen. De patiënt kan thuis oefeningen uitvoeren om zodoende een pijndemping te bewerkstelligen. 16

Neuromatrix binnen het ICF model De neuromatrix kan binnen het ICF model geplaatst worden. De verschillende lijnen geven de vlakken aan waarop word ingespeelt met de behandeling. De groene pijl past binnen het principe van de Gate control theorie, dit is op het sensorische discriminatief vlak van de neuromatrix. De rode pijlen passen bij de overgebleven twee vlakken: cognitief-evaluatief en motivatie-verwachtingen. Stoornis ADL activiteiten Participatie Persoonsfactoren Omgevingsfactoren Discussie A. De conclusies die wij getrokken hebben met betrekking tot de Gate Control theorie en de Neuromatrix hebben ons verbaasd. Want hoe kan het nu dat de Gate Control zo weinig wordt onderzocht. De stilte omtrent de Gate Control theorie zal dan ook verbroken moeten worden. Er zal meer onderzoek gedaan moeten worden naar de locatie en het mechanisme. Pas op het moment dat hier meer over bekend is kan de Gate Control van hypothese naar theorie getild worden. Ditzelfde geldt voor de Neuromatrix, deze is zo weinig besproken en aangehaald dat deze hypothese moeilijk naar een hoger niveau getild kan worden. Dit is erg jammer aangezien de theorie in onze opinie een volledige beschrijving van pijn geeft en zeer goed kan dienen als pijnverklaringsmodel. Hierbij komt ook nog dat deze theorie de gezondheidszorg naar een hoger niveau kan tillen, doordat deze het denken over pijn verplaatst van het pijngebied naar de hersenen. Hierdoor kunnen velen onverklaarde pijnen verklaard en aangepakt worden. 17

B. Aangezien beide theorieën als hypothese lijken te kloppen is het logisch om aan te nemen dat ze in een samenspel zouden kunnen functioneren. De verbanden tussen de Gate Control en de Neuromatrix is echter nergens vastgelegd. Hier zal verder onderzoek naar gedaan moeten worden. Om de verbanden tussen de Gate Control theorie en de Neuromatrix te kunnen verklaren hebben wij drie verschillende modellen opgesteld: (1) De Gate Control theorie en de Neuromatrix werken apart en geven aan een extern systeem een potentiaal af die de pijn vertaald. Welk systeem deze taak van het vertalen van de pijn op zich moet nemen, kunnen wij geen uitspraak over doen. Verder onderzoek zou hier een uitsluitsel over moeten geven. (2) De Gate Control werkt als slaaf van de Neuromatrix. Hierbij zou de Gate Control dienst doen als informatieverwerker binnen het sensorische deel van de Neuromatrix. De Gate Control zal dan de impulsen die het vanuit zenuwen binnenkrijgt verwerken en het actiesysteem zal het potentiaal naar het centrale deel van Neuromatrix sturen. Niet alleen de Gate Control theorie zou binnen dit model passen, ook de Harris hypothese (verwachtingsmodel) en James Lange theorie (emotie theorie) 12 Zouden binnen dit model passen. Deze twee theorieën hebben wij niet onderzocht, over de betrouwbaarheid hiervan doen wij dan ook geen uitspraak. (3) De Neuromatrix werkt als slaaf van de Gate Control. In de oorspronkelijke Gate Control theorie van Melzack en Wall wordt gesproken van descenderende banen vanuit een centraal controle systeem, die invloed uitoefenen op de pijnervaring. Het mechanisme van deze banen en de invloeden die zij uit zouden oefenen wordt echter niet verklaard. De Neuromatrix zou dit gebied binnen de Gate Control theorie op kunnen vullen door dienst te doen als centraal controle systeem. Hierbij zal er een potentiaal naar de Neuromatrix gestuurd worden, zal deze verwerkt worden en vervolgens terug gestuurd naar de Gate. Het actiesysteem van de Gate Control zal de potentiaal die binnen de Gate tot stand komt samenvoegen, met het potentiaal vanuit de Neuromatrix, om vervolgens tot een actiepotentiaal te komen die de pijnervaring bepaald. C. De mogelijkheden die de Neuromatrix voor de fysiotherapie heeft, hebben wij alleen onderzocht binnen het door de Gate Control te beïnvloeden systeem. Eén van de grote voordelen die de Neuromatrix heeft ten opzichte van andere pijnverklaringsmodellen, is dat deze aan alle systemen aandacht besteed. 18

Bronvermelding 1 Edward R. Perl. Ideas about pain, a historical view. Nat Rev Neurosci. 2007; Jan;8(1):71-80. 2 Ronald Melzack. Distinguished Contribution Series. Canadian Journal of Experimental Psychology. 1993; 47:4, 615-629 3 Dr. Ben van Cranenburgh. Pijn. Maarssen: Elsevier gezondheidzorg; 2002. P. 84-105 4 Ronald Melzack, Patrick D. Wall.Pain mechanisms a new theory. Science. 1965 Nov 19;150(699):971-9. 5 Kenneth J. Sufka and Donald D. Price. Gate Control Theory Reconsidered. Brain and Mind. 2002; 3: 277 290, 6 Nathan PW. the gate-control theory of pain a critical review. Brain 1976 Mar;99(1):123-58. 7 Patrick D Wall. The gate control theory of pain mechanisms, a re-amanition and re-statement. Brain 1978; 101, 1-18 8 Ronald Melzack. Phantom limbs and the concept of a Neuromatrix.Trends Neurosci. 1990 Mar;13(3):88-92. Review. 9 Ronald Melzack. From the gate to the Neuromatrix. Pain supplement 6. 1999; P. 121-126 10 Ronald Melzack. Evolution of the Neuromatrix theory of pain. Pain practice, volume 5, issue 2, 2005; 85-94 11 Ronald Melzack. Pain and the Neuromatrix in the brain. Journal of dental education, 2001; volume 65 No.12 P. 1378-1382 12 Bud Craig. Human Feelings: Why are some people more aware than others?. Trends Cogn Sci. 2004 Jun;8(6):239-41. Bibliografie Kathleen A. Sulka and Deirdre Walsh. Transcutaneous electrical nerve stimulation. The journal of pain vol. 4, NO 3. 2003; P. 109-121 Howard L. Fields. Pain modulation: expectation, opioid analgesia and virtual pain. Elsevier 2000; chapter 18 P.246-251 Joachim Scholz and Clifford J. Woolf. Can we conquer pain? Nature neuroscience supplement, volume November 2002; P. 1062-1066 Dianne Wilson, Marie Williams and David Butler. Language and the pain experience. Physiother. Res. Int. 2009; 14(1): 56-65 Maria Fitzgerald. The development of nociceptive circuits. Nature publishing group 2005; P. 507-520 A. D. Craig. How do you feel? Interoception: the sense of the physiological condition of the body. Nature publishing group 2002; P. 655-666 John D Loeser and Ronald Melzack. Pain: an overview. The lancet, volume 353 May 8, 1999; P. 1607-1609 19