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. 1,21-2
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. 1,31,3
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. 44
Fig. 1 55
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’. 66De 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 GateControl 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 Cvezels 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 Cvezels 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. 66
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” .77In 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. 77
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. 88
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. 1111
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
Informeren/ adviseren
Sensorische-Discriminatief
Trigger points,
Massage,
manuele verrichtingen,
Tens, thermische
stimulatie, visuele
stimulatie, sturen en
oefenen
Motivatie-verwachtingen
Medicinaal, Cognitieve
stimulatie
Figuur 3
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
Persoonsfactoren
Participatie
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) 12Zouden 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.
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.
2
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. 16071609
19