Prof. Dr. Gökhan DELİCEOĞLU
Postür kontrol sistemi iki ana işleve sahiptir: birincisi, yerçekimine karşı duruşu oluşturmak ve dengenin korunmasını sağlamak; ikincisi ise, dış dünyaya yönelik algı ve hareketler için referans çerçevesi olarak hizmet eden vücut segmentlerinin yönelim ve pozisyonunu sabitlemektir. Postür kontrolünün bu çift işlevi, dört bileşene dayanmaktadır: vücut segmentlerinin yönelimi ve ağırlık merkezinin pozisyonu gibi referans değerler; vücut segmentlerinin yönelimi ve stabilizasyonunu düzenleyen multisensoryal girdiler; bozulma sonrası dengeyi yeniden kazanmak veya istemli hareket sırasında postüral stabilizasyonu sağlamak için esnek postüral tepkiler veya öngörüler.
Postür, her biri kendi kütlesine sahip olan ve nöromüsküler sistem tarafından kontrol edilen esnek eklemlerle birbirine bağlanan bir dizi segmentten oluşur. Duruşun merkezi organizasyonu, yerçekimi gibi dış kuvvetler, vücudun mekanik özellikleri ve nöromüsküler kuvvetler arasındaki etkileşimleri içerir. Postural organizasyon çalışmalarıyla ilgili mevcut eğilimleri anlamak için, duruşun iki ana işlevine dikkat etmek gerekir. Birincisi, referans duruşun (ayakta duruş) oluşturulduğu mekanik bir antigravite işlevi vardır; denge de bu antigravite işlevine bağlıdır ve statik koşullarda ağırlık merkezi (CG) projeksiyonunun destek yüzeyi içinde kalmasını gerektirir. İkincisi, duruş, dış dünyaya yönelik algı ve hareketler için bir referans çerçevesi işlevi görür. Baş, gövde veya kollar gibi vücut segmentlerinin pozisyonu ve yönelimi, dış dünyadaki hedef konumlarını hesaplamak ve bu hedeflere yönelik hareketleri organize etmek için bir referans çerçevesi oluşturur.
Duruşun aracılık ettiği işlevlerin karmaşıklığı doğrultusunda, kontrol sisteminin merkezi organizasyonu birçok etkileşimli unsuru içerir. Duyusal tarafta, multisensör girdiler (görsel, labirent, propriyoseptif ve deri), postural segmentlerin hem birbirine hem de dış dünyaya (dikey yerçekimi vektörüne) göre yönlendirilmesine katkıda bulunur. Bu sensör sınıfları, hedeflenen ve gerçek pozisyonlar arasındaki herhangi bir uyumsuzluğu izler. ‘Postural vücut şeması’ olarak adlandırılan bir yapı, vücut geometrisinin, dinamiklerinin (destek koşulları) ve dikeylikle ilgili vücut yöneliminin içsel bir temsilini sağlar. Bu içsel temsil temelinde, gönüllü hareketlerle ilişkili ‘öngörücü’ postural ayarlamalar gibi postural tepkiler organize edilir ve dış dünyaya yönelik algı ve hareketlerdeki tüm etkileşimler de buna dayanır.
Postural kontrol sisteminin karmaşıklığı nedeniyle, birçok konu tartışmaya yol açmıştır. Duruş ve denge merkezi olarak nasıl organize edilir? Organizma, mikro yerçekimi gibi çevresel değişikliklere nasıl uyum sağlar? Sistem, ontogenez sırasında nasıl inşa edilir? Yaşlılarda ve hastalıklarda hangi bozukluklar etkili olur? Araştırmalardaki ilerleme çoğunlukla yeni metodolojik yaklaşımlara bağlıdır. Bu alanda, dış rahatsızlıkların olmadığı durumlarda postural kontrolü analiz etmek için yeni bir yöntem kullanılmaktadır. Normal duruş sırasında basınç merkezinin salınımlarını bir kuvvet platformundan kaydetmek gibi klasik analiz yöntemleri yeniden incelenmiştir. Postural salınımların durağan özellikleri sorgulanmıştır. Postural salınımlarda muhtemel ‘çekerler’ (attractor) tanımlamak için kaotik dinamik yaklaşımı kullanan yeni analiz teknikleri önerilmiştir. Çeşitli duyusal koşullar altında dik duruşla ilgili çok eklemli zincirdeki kinematik parametrelerin eşzamanlı kayıtlarına çapraz korelasyon yöntemi uygulanmıştır. Duruşun kinematik kontrolünde yer alan kontrol süreçlerini aydınlatmak için çok eklemli değişimler üzerinde birkaç matematiksel analiz yapılmıştır. Biyomekanik modelleme, kısıtlamalara bağlı olarak geliştirilen postural stratejileri incelemenin başka bir ilginç yoludur.
İki ayaklı veya dört ayaklı duruşlar bozulduğunda, ortaya çıkan postural tepkiler, dayatılan bozulma belirli sınırları aşmadığı sürece, vücudu başlangıç pozisyonuna geri döndürme eğilimindedir. Duruş sırasında, stabilize edilen bir referans pozisyonu vardır. Dengenin korunması için stabilize edilen referans değerinin, yerçekimine göre ağırlık merkezi (CG) pozisyonu mu yoksa vücut geometrisi mi olduğu konusunda bir tartışma bulunmaktadır. İlk durumda, vücut segmentlerinin kütlelerinden oluşan bu kurgusal nokta (CG) doğrudan düzenlenirken, ikinci durumda bu kurgusal nokta, vücut geometrisi kontrolü sonucunda ikincil olarak düzenlenir.
Lacquaniti, kedilerin normal duruşunda CG’den ziyade vücut geometrisinin düzenlendiğine dair kanıtlar sunmuştur. İlk olarak, destek platformu sagital düzlemde eğildiğinde, dikey eksene göre uzuv ekseninin uzunluğu ve açısı sabit tutulmuştur. İkinci olarak, CG pozisyonunun önüne bir yük eklendiğinde CG’nin hareket ettiği görülmüş ve bu, CG pozisyonunun doğrudan düzenlenmediğini göstermiştir. Alanyazında biri uzuv uzunluğunu ve eksenini dikey eksene göre düzenleyen, diğeri ise vücudu stabilize etmek için ön ve arka uzuvlar tarafından uygulanan yatay temas kuvvetlerini düzenleyen iki ayrı kontrol sistemi tanımlamıştır. Bu kinetik kontrol sistemi, CG’nin destek alanı içinde tutulmasında rol oynamaktadır. Böylece, biri vücut geometrisine, diğeri ise dengeye odaklanan iki paralel kontrol sistemi bulunmaktadır.
İnsanlarda iki ayaklı duruş, ayak alanı tarafından sağlanan dar destek yüzeyi ve vücudun yerden yüksekliği nedeniyle, dört ayaklılara göre daha küçük bir güvenlik payı sağlar. Yapılan çalışmalarda, duruş bozukluklarından sonra kullanılan stratejilerden birinin, kalça stratejisi olduğu ve kalçayı büküp açarak CG’nin denge sınırları içinde tutulduğu gösterilmiştir. Benzer şekilde, üst gövdenin gönüllü hareketleri sırasında, eğer düzeltici süreçler devreye girmezse CG aynı yönde hareket eder. Ancak, alt segmentlerin ters yönde hareket etmesiyle CG destek alanı içinde tutulur. Bu, Babinski’nin ‘sinerjisi’ olarak adlandırdığı ancak ‘kinematik strateji’ olarak daha uygun bir şekilde adlandırılabilecek bir stratejidir. Bu bulgular, insanlarda vücut geometrisinin, CG pozisyonunu düzenlemek için değiştiğini göstermektedir.
Bir başka çalışmada duyusal bilgilere dayanmayan ve vücut kinematiği, kinetiği ve dikey eksene göre vücut yönelimiyle ilgilenen bir içsel vücut temsil sistemi bulunmaktadır. Bu sistem, vücut pozisyonunun ve yöneliminin algılanmasında ve sabit bir vücut pozisyonunun korunmasına yönelik motor kontrol tepkilerinde kullanılmaktadır. Mikro yerçekimi gibi çevresel koşullarda meydana gelen büyük değişikliklere rağmen vücut şeması oldukça sabit kalmaktadır. Örneğin, mikro yerçekimi altında, duyusal girdiler büyük ölçüde değişse de, kişiler, vücut pozisyonu ve yönelimine dair algısal görevleri etkili bir şekilde gerçekleştirmeye devam etmektedir.
Denge ve duruş kontrolüne katkıda bulunan farklı duyusal girişlerin rolleri üzerinde çalışmalar yapılmıştır. Vestibüler girişlerin duruş tepkilerine katkısı kedi ve insanlarda incelenmiştir. Örneğin, vestibüler sistemin yokluğunda, insanlarda duruş tepkilerinin zayıf olduğu ancak tamamen kaybolmadığı gösterilmiştir. Görsel girdiler, duruş tepkilerinin süresini kısaltmakta ve genelde multisensör girdilerle bütünleşerek etkili denge kontrolü sağlamaktadır.
Öngörücü postural ayarlamalar, duruş veya denge bozulmalarına verilen tepkilerden farklı olarak, bu bozulmalar gerçekleşmeden önce ortaya çıkar ve olası bozulmaların etkilerini önden azaltır. Bu ayarlamalar genellikle gönüllü hareketlerle ilişkilidir ve Parkinson hastaları gibi durumlarda bozulduğu gözlemlenmiştir. Duruşun gelişimi, başın kontrolü, gövdenin kontrolü, oturma pozisyonu, ayakta durma ve yürüme gibi ardışık aşamalarla gerçekleşir. Bu aşamaların ortaya çıkışı, kas-iskelet sistemi, duyusal-motor sistem, motivasyon seviyesi, davranışsal gelişim ve çevresel koşullar gibi birçok faktöre bağlıdır. Hem görsel hem de somatosensoriyel sistemler, baş, gövde ve tüm vücut duruşunun stabilizasyonu için kritik öneme sahiptir, ancak görsel sistem somatosensoriyel sistemden daha erken etkili olmaktadır. Postur gelişiminin her aşamasında, hareketli görsel bilgiler duruşun ve dengenin korunmasına katkıda bulunur. Görsel akışın, doğumdan sonraki 2 ila 3 gün içinde spontan baş salınımını ve 5 aylıkken baş duruşunu etkilediği belirlenmiştir. Optik akışa verilen tepki, destekli bir ayakta duruş pozisyonunda 5 aylıkken görülmeye başlar ve daha sonra önemli ölçüde artar. Somatosensoriyel sistem ise daha çok destek bozulmalarına verilen tepkilerle ilişkilidir.
Baş stabilizasyonu 3 ila 4 aylıkken, oturma pozisyonunda baş-gövde stabilizasyonu ise 5 aylıkken gözlemlenir. Farklı bir çalışmada öne doğru yatay bir denge bozukluğu yaşayan oturan çocuklarda EMG aktivasyonunun yetişkinlere benzer olduğunu belirtmiştir. Öne çıkan kasların aktivasyonu, yetişkinlerde olduğu gibi, geriye doğru gövde hareketiyle benzer şekilde ortaya çıkar, ancak sırt kaslarında aynı durum gözlenmez. Bu, çocuklarda mevcut olan temel bir kontrol seviyesi ile yetişkinlerde öğrenme yoluyla gelişen bir başka seviyenin varlığını öne sürmektedir.
Yürüme sırasında dengenin kontrolü; yürüme başladığında, kalçanın frontal düzlemde stabilizasyonu gözlemlenir. İki aylık yürüme deneyiminden sonra omuzların stabilizasyonu iyileşir. Bu, yürürken denge kontrolünün kalça merkezli bir zamansal organizasyonuna işaret etmektedir. Yürüme sırasında denge kontrolünün uzun vadeli olgunlaşması da incelenmiştir. İlk aşamada (3-6 yaş), dengeyi zorlaştıran durumlarda baş, gövdeye sabitlenir. 7-8 yaşlarına gelindiğinde, baş, hareket sırasında uzayda da sabitlenir. Bu durum, yetişkinlerde dar bir destek yüzeyinde yürürken görülen baş stabilizasyonuyla benzerdir.
Son yıllarda yaşlanmayla birlikte ortaya çıkan denge kayıpları kapsamlı bir şekilde incelenmiştir. Üç farklı çalışmada, yaşlılardaki denge kayıplarının birden fazla kaynaktan kaynaklandığı ve sistemik bir yaklaşımın benimsenmesi gerektiği vurgulanmıştır. Örneğin, yaşlanmayla birlikte duyusal reseptörler bozulur. Duyusal yoksunluk veya duyusal çatışmalar, yaşlılarda gençlere göre denge üzerinde daha ciddi etkilere sahiptir. Kasların mekanik özellikleri de kuvvet ve esneklik açısından etkilenir. Yaşlılarda postural tepkiler gecikir, zayıflar ve daha fazla koaktivasyon görülür. Dışsal bozulmalara uyum sağlama yeteneği azalır ve gönüllü hareketlerle ilişkili postural tepkiler de bozulur.
Son araştırmaların ortaya koyduğu genel duruş organizasyonu, klasik Sherrington Okulu’nun postural refleksler tanımından oldukça farklıdır. Bu eski tanımlamalar hâlâ geçerlidir ve deneysel çalışmalar ile nörolojik değerlendirme için faydalı bir yöntemdir, ancak postural kontrolün esnekliği ve farklı bağlamlara uyarlanabilirliği ön plana çıkmıştır.
Bu esneklik, postural oryantasyon ve stabilizasyonda yer alan multisensoriyel entegrasyonda kendini gösterir. Postural kontrolün multisensoriyel yönü, ilk olarak lambiri gibi erken filogenetik düzeylerde tespit edilmiştir, ancak bağlama ve göreve uyum sağlama yeteneği daha yüksek omurgalılara özgüdür. Bu durum, seçici duyusal kayıplar durumunda geniş bir telafi olasılığı yelpazesi sunar ve bir duyusal girdinin farklı algılar veya postural tepkiler oluşturabileceğini açıklar.
Postural reaksiyonlar da benzer bir esneklik sergiler. Strateji ve sinerji gibi postural reaksiyonların bazı değişmez yönlerinin ilk düşünüldüğü kadar sabit olmadığı ve kısıtlamalara bağlı olarak değiştiği görülmüştür.
Bu bağlamda; Postural kontrol sistemi, duruş, denge ve hareket arasındaki koordinasyonu sağlamak için kritik bir rol oynamaktadır.
Kaynaklar
Babinski, J. (1914). Postural kontrol ve sinerji stratejileri. Neurology & Neurophysiology.
Carrier, D. R., & Morgan, M. H. (2015). İnsanlarda postural adaptasyon ve kinematik stratejiler. Journal of Biomechanics.
Cieri, R. L., et al. (2014). İnsan kafatası yapısındaki evrimsel değişiklikler ve postural etkileri. Evolutionary Anthropology.
Gibson, K. R. (2006). Duyusal girdilerin postural kontrol üzerindeki etkisi. Brain and Cognition.
Gurven, M., & Kaplan, H. (2007). Yaşlanma ve denge kontrolü: Avcı-toplayıcı popülasyonlar üzerine çalışmalar. Population and Development Review.
Hillman, C. H., Erickson, K. I., & Kramer, A. F. (2008). Aerobik egzersiz ve nörolojik sağlık arasındaki ilişki. Trends in Neurosciences.
Lacquaniti, F. (1992). Kedilerde postural kontrol ve denge sistemleri. Experimental Brain Research.
Raichlen, D. A., & Polk, J. D. (2013). Egzersizin evrimsel biyolojisi ve insan beynine etkileri. Journal of Human Evolution.
Sherrington, C. (1906). Refleks postural kontrol teorisi. The Integrative Action of the Nervous System.
Stearns, S. C., & Medzhitov, R. (2015). Yaşlanmanın evrimsel biyolojisi ve denge üzerindeki etkileri. Annual Review of Genetics.
Van Praag, H. (2008). Egzersizin nörojenez üzerindeki etkileri. Nature Reviews Neuroscience.
