Prawidłowa czynność zwieraczy odbytu jest zależna od ich budowy anatomicznej, ukrwienia, integralności unerwienia oraz generowanych przez układ nerwowy napięć sterujących koordynacją jednostek ruchowych w czasie skurczu i relaksacji. Nieprawidłowe napięcie zwieraczy odbytu jest symptomem zmian neuropatycznych i zaburzeń funkcjonalnych, objawiających się w postaci inkontynencji lub dyskomfortu (bólu, uczucia wilgoci, odczucia niepełnego wypróżnienia itd.). Objawy niestabilności i dyskoordynacji napięcia w obszarze pełniącym funkcje zwieraczowe mięśni dna miednicy towarzyszą wrodzonym uszkodzeniom układu nerwowego (przepuklina oponowo-rdzeniowa, dysplazja kości krzyżowej, zarośnięcie odbytu, choroba Hirschsprunga). Występują również jako rezultat nabytych urazów mięśni lub nerwów w wyniku porodu, wypadku, zmian zwyrodnieniowych i urazów kręgosłupa lub chorób ogólnoukładowych.

Zaburzenie czynności mięśni lub powiązanej z nimi funkcjonalnie tkanki łącznej (powięzi, więzadeł) powoduje powstanie specyficznych wzorców aktywacji, niespotykanych u osób zdrowych (1). Towarzyszące takiej zmianie niestabilność napięcia i dyskoordynacja jednostek ruchowych są rezultatem tworzenia naprędce przez OUN nowych połączeń nerwowych, ze względu na brak możliwości sterowania napięciem za pomocą ukształtowanych uprzednio obiegów neuronalnych. O ile badania manometryczne zwieraczy odbytu wnoszą informacje o rozkładzie ciśnień w kanale odbytu, wskutek odpowiedzi mięśni na nacisk ścian balonika, to jednak powstające ciśnienie zależy od czynności układu nerwowego i generowanego w mięśniach napięcia. Rodzaj i charakterystyka tego napięcia ma decydujące znaczenie dla funkcjonowania komórek nerwowych i mięśniowych, ponieważ sodowe i wapniowe kanały jonowe w błonie komórkowej odpowiadające za przesyłanie sygnałów elektrycznych między neuronami i rozprzestrzenianie się wzbudzenia w mięśniach szkieletowych są bramkowane napięciem. Napięcie nieprawidłowe zaburza czynność komórek, uniemożliwiając zgodne z ich potrzebami działanie, regenerację i rozwój (2). Dla prawidłowego funkcjonowania komórki mięśniowej kluczowe są przenoszące ładunki elektryczne jony sodu i wapnia, ponieważ to właśnie wzrost poziomu sodu prowadzi do powstania potencjału czynnościowego (3), a wzrost stężenia jonów wapnia aktywuje ruch ślizgowy włókien mięśniowych (4, 5). Profesor John Byrne z Departamentu Neurobiologii McGovern Medical School w Huston USA zwraca również uwagę na fakt, że przez błonę komórki przechodzą i przenoszą prąd elektryczny tylko określone rodzaje jonów oraz że niewielkie zaburzenia w strukturze kanałów jonowych prowadzące do patologii mogą być spowodowane mutacjami genetycznymi (6). Charakterystyka generowanego przez układ nerwowy napięcia ma więc istotne znaczenie nie tylko dla sposobu reagowania mięśni na pobudzenie, ale również dla aktywacji genów służących zdrowiu komórek mięśniowych. Mutacje kanałów jonowych mogą jednak powstawać również w wyniku epigenetycznego oddziaływania nieprawidłowych napięć, jako rezultat choroby lub urazu układu nerwowego. Brak napięcia spowodowany porażeniem wiotkim prowadzi do zaniku miocytów i stłuszczenia tkanki mięśniowej, a długotrwale wzmożone napięcie wywołuje jej fibrotyzację.

O ile jeszcze całkiem niedawno sądzono, że napięcie mięśniowe jest niezależną od układu nerwowego reakcją odruchową wrzecion mięśniowych na rozciąganie (7), to aktualnie uważa się, że czynność mięśni jest inicjowana i nadzorowana przez ośrodkowy układ nerwowy (8). Aksony kory ruchowej łączą się w odcinku krzyżowym rdzenia kręgowego z jądrami skupiającymi neurony ruchowe, unerwiające mięśnie dna miednicy, natomiast podwzgórze (część przyśrodkowa) posiada połączenia z jądrem Onufa (9). Powstające w oparciu o mechanizm sprzężenia zwrotnego, ukształtowane we wczesnym dzieciństwie obiegi neuronalne tworzą wielopoziomowy i bardzo skomplikowany mechanizm ośrodkowej kontroli procesu defekacji i oddawania gazów. Wyspecjalizowane ośrodki nerwowe w mózgu i rdzeniu kręgowym rejestrują wpływy otoczenia i stan funkcjonalny organizmu i dzięki połączeniom umożliwiającym wymianę informacji konstruują polecenia dla motoneuronów. Na ostateczny kształt pobudzeń docierających do mięśni dna miednicy wpływają nie tylko ośrodki kory ruchowej, ale również kora przedruchowa (planowanie), móżdżek i jądra podkorowe (koordynacja) oraz pień mózgu (reakcje odruchowe). Nie mniej ważne są układ limbiczny (emocje), angażowany w procesie uczenia się kontroli nad czynnością zwieraczy, oraz kora wzrokowa i słuchowa, dostarczające informacji istotnych dla decyzji o czasie i miejscu opróżnienia zawartości jelit. Rolą obwodowego układu nerwowego jest dostarczanie do mięśni pobudzeń, za których wartość, częstotliwość, amplitudę, sposób dystrybucji w mięśniach czy zdolność do powysiłkowej relaksacji odpowiada ośrodkowy układ nerwowy. Jego decydującego wpływu na charakterystykę rejestrowanego z mięśni napięcia dowodzą zamieszczone w artykule rezultaty terapii EMG-biofeedback.

Czynność mięśni może być inicjowana przez mózg jako reakcja odruchowa lub akt woli. O ile akt woli powoduje zmianę napięcia zwieraczy w celu powstrzymania odruchu wypróżnienia, to przecież w czasie codziennej aktywności ruchowej nie sterujemy świadomie skomplikowanym, złożonym z dziesiątków tysięcy synaps i jednostek ruchowych mechanizmem. Sterują nim ukształtowane w wyniku wielokrotnych powtórzeń i nabytego doświadczenia zespoły połączonych funkcjonalnie neuronów. Świadomość wyznacza cel i rejestruje rezultat, ale przebieg procesu sterowania napięciem jest wynikiem decyzji podejmowanych przez OUN. Dominująca rola w powstrzymaniu odruchu wypróżnienia przypada położonemu dystalnie, zewnętrznemu zwieraczowi odbytu, jednakże warto pamiętać, że w skurczu zapobiegającym niekontrolowanemu opróżnieniu jelit bierze udział wiele innych mięśni dna miednicy: tworzące płytę dźwigacza parzyste mięśnie guziczne, mięśnie poprzeczne krocza, mięsień łonowo-odbytniczy oraz mięśnie zasłaniacze wewnętrzne, również unerwione ze splotu krzyżowego. Nie istnieje możliwość napinania w sposób izolowany któregokolwiek z wyżej wymienionych mięśni. To silna, świadoma kontrola nad aktywnością skurczową zwieracza zewnętrznego cewki i odbytu inicjuje czynność pozostałych mięśni dna miednicy. Nawet częściowe uszkodzenie sieci neuronowej sterującej napięciem zwieraczy powoduje, że podejmowane w jej ramach decyzje nie mogą być optymalne. Ośrodki nerwowe odpowiedzialne za regulację napięcia ?„nie wiedzą”, co jest optymalne, a co nie, dopóki świadomość nie zarejestruje i nie dokona oceny rezultatów ich działania. Zdolność układu nerwowego do sterowania napięciem powstaje w oparciu o mechanizm sprzężenia zwrotnego i jest wynikiem doświadczenia. Jeżeli rezultat aktywności zwieraczy odbytu nie jest zgodny z oczekiwaniami i pojawia się odczucie nieprawidłowego (lub innego niż dotychczas) funkcjonowania, w postaci trudności z utrzymaniem stolca lub gazów, przewlekłymi zaparciami, zaburzeniami czucia wypełnienia jelit, odczuciami niepełnego wypróżnienia, bólem itd., powstaje przekonanie, że mechanizmy nerwowo-mięśniowe działają nieprawidłowo. Zachodzi wtedy potrzeba uzyskania specjalistycznej porady. Realizowane w procesie diagnozowania badania obrazowe: transrektalne USG, rektoskopia, kolonoskopia lub rezonans lędźwiowo-krzyżowego odcinka kręgosłupa, służą potwierdzeniu lub wykluczeniu istnienia zmian wymagających interwencji chirurgicznej lub leczenia onkologicznego. Jeżeli jednak badania obrazowe nie pozwalają na ustalenie przyczyn choroby, a chory zgłasza konkretne dolegliwości, to trzeba przyjąć, że przyczyna tkwi w zaburzeniu sterowanej napięciem czynności mięśni. Ponieważ nieprawidłowe, czyli wzmożone, obniżone, niestabilne i nieskoordynowane w czasie, napięcie mięśni odpowiedzialnych za funkcje zwieraczowe nie ulega normalizacji w wyniku farmakoterapii, niezbędne są rehabilitacja i wdrożenie adekwatnych metod.

Normalizacji napięcia służą stymulacje nerwów o działaniu neuroregeneracyjnym, realizowane z elektrodami aplikowanymi wzdłuż przebiegu struktur nerwowych oraz ćwiczenia mięśni dna miednicy z elektrodą doodbytniczą, „pod dyktando” stymulacji (10). Oprócz wielu innych zalet, stymulacja mięśni posiada i tę, że dostarcza do mięśni pobudzenia stabilne, jakich uszkodzony układ nerwowy nie jest w stanie zagwarantować. Pod wpływem stymulacji o parametrach odpowiednich do stanu czynnościowego oraz terapii EMG-biofeedback napięcie mięśni może się stabilizować zarówno w czasie skurczu, jak i w czasie relaksacji. Stabilizacja napięcia powoduje subiektywne odczucie lepszej kontroli nad zwieraczami i może być ujawniona w obiektywnych, porównawczych badaniach EMG, przed zastosowaniem i po zastosowaniu terapii. Wpływ stymulacji i techniki EMG-biofeedback na czynność bioelektryczną, czyli rozkład i koordynację napięcia zwieraczy odbytu oraz synchronizację jednostek ruchowych w czasie skurczu i powysiłkowej relaksacji, prezentują zamieszczone poniżej opisy przypadków.

Pacjentki, u których dokonano oceny napięcia zwieraczy odbytu i wdrożono metody usprawniające rozkład i koordynację napięć w mięśniach, zostały wybrane losowo. Są to dwie kolejne pacjentki z problemami zwieraczowymi (ID 2106 i ID 2107), które przypadkowo umówiły wizytę w tym samym dniu, w odstępie 2 godzin. Podobne do opisanych poniżej rezultaty terapii można zarejestrować u wielu innych chorych, których wiek, wykształcenie i zawód nie mają większego znaczenia. Ważna jest zdolność do koncentracji, wnioskowania i rozumienia poleceń.

Kobieta lat 70, nadal aktywna zawodowo i społecznie. Problemy z utrzymaniem stolca i gazów wystąpiły po kilku miesiącach intensywnej opieki nad niepełnosprawnym w wyniku udaru mężem. Prawdopodobne przyczyny inkontynencji to konflikty przeciążonych struktur kręgosłupa z układem nerwowym, powodujące zaburzenia przewodnictwa nerwowego i modyfikację mechanizmów regulujących napięcie mięśni. Elektromiografię zwieraczy odbytu i terapię przeprowadzono z wykorzystaniem 1-kanałowej elektrody doodbytniczej. Badanie EMG ujawniło wzmożone napięcie spoczynkowe zwieraczy o wartości średniej 1,0 μV z dużą, rzędu 2,2 μV, amplitudą wahań napięcia (ryc. 1).

Prawidłowe napięcie spoczynkowe u osób zdrowych wynosi około 0,5 μV, a jego wahania (amplituda) nie przekracza 0,4 μV. Znacznie niższa jest również częstotliwość pobudzeń. Test wysiłkowy MVC, polegający na świadomym napinaniu zwieraczy tak mocno, jak to tylko możliwe, przyniósł następujące rezultaty: średnia wartość napięcia ze wszystkich 5 prób skurczu wyniosła 9,7 μV, stabilność – 32,5% odchyleń od średniej, napięcie w czasie powysiłkowej relaksacji – 1,4 μV. Widoczny jest znaczny spadek zdolności do utrzymania napięcia w czasie kolejnych prób napinania mięśni (ryc. 2).

Rezultaty osiągane w testach wysiłkowych zwieraczy przez osoby zdrowe oscylują w czasie skurczu średnio wokół 20-25 μV, powysiłkowa relaksacja jest na poziomie około 0,5 μV, natomiast reprezentujące stabilność odchylenia napięcia od średniej nie przekraczają 12-14%.