1. National Rehabilitation Hospital Kim Chan Mun
Normal Movement
National Rehabilitation Hospital
Kim Chan Mun

2. ORIGINAL CONCEPT
A concept of treatment based on the inhibition of abnormal reflex activity and the relearning or facilitation through the handling of normal movement.
The Bobath concept is unfinished and we hope that it will grow and develop in years to come. (k. Bobath 1986)

3. CURRENTLY CONCEPT approach to the assessment and treatment of
The Bobath concept is a problem solving
approach to the assessment and treatment of
individuals with disturbances of tone, movement
and function due to a lesion of CNS.
The goal of treatment is to optimize function
by improving postural control and selective
movement through facilitation (IBITA 1995)
Treatment is an interaction between therapist
and patient where facilitation leads to improved
function (IBITA 1999)

4. Relationships
Therapist

5. What is Normal Movement
This is course is designed to introduced participants to the concepts of normal movement used in the assessment and treatment of adults with neurological or neuromuscular impairments
The course consists of a theoretical introduction to normal movement, practical sessions and a patient demonstration.

6. Course Aims Expand the participants understanding of normal Movement
Introduce the application of the concepts of normal movement as used in the assessment and treatment of adults in the analysis posture and movement

7. Learning Outcome
By the end of the course, the participants should be able to
- Describe the concepts and basic components of normal movement
- Understand the wide postural and tonal variation in the normal movement
- Draw on improved analysis and assessment skills to more effectively treat neuromuscular disorders

8. Coordinated and appropriate response of the CNS
IDEATION
MOTIVATION
PROGRAMING AREA
CEREBELLUM
DEEP
NUCLEI Sm Ms
VESTIBULAR
SYSTEM
BASAL
GANGLIA
우리의 움직임은 수의 움직임(voluntary movement)과 자동 움직임(automatic movement)이 일정한 비율로서 활동하게 된다. 보통의 직임은 70%의 수의적인 움직임과 30%의 자동움직임으로 구성된다. 하지만, 과제와 환경이 낯설다면, 수의적 움직임의 비율이 상대적으로 커지게 될 것이고, 과제와 환경에 익숙해지는 정도에 따라서, 자동 움직임의 비율이 상대적으로 커지게 될 것이다.
Ex) 처음 자전거를 배울 때와 익숙하게 자전거를 타게 될 때, 처음 운전을 배울 때와 베테랑 운전자가 되었을 때.
낯선 곳에 처음 가게 되었을 때와 익숙한 곳을 다닐 때,
Case) 대상자를 앉힌다. 처음 앉았을 때와 얘기를 나누었을 때, 자세긴장도가 점차적으로 변하는 것을 확인할 수 있다.
군대에서 처음 입대할 때, 어려운 자세가 된다.
군에서 첫 휴가 나왔을 때 의젓한 모습을 확인할 수 있다. 군기가 들었다고도 하는 부분인데, 이는 자세의 긴장도가 군생활을 통해서 높아졌음을 반영한다.
사람은 온도와 환경, 감정. BOS, COG 등에 따라 자세 긴장도가 변화하게 된다. 또한 stability의 여부에 따라서도 자세긴장도가 변화하게 된다. BOS에 데인 발을 지면에서 들게 되면, 대상자는 또 다른 stability를 유지하기 위한 보상적인 자세긴장도의 전이가 발생한다. 자세긴장도의 전이는 목, 팔, 또는 lower trunk로 옮겨 질 수 있지만, 이 역시 개인마다 다른 양상으로 나타나게 되어진다.
뇌졸중 환자들도 마찬가지로, 환측의 마비로 인해서 없어지거나 줄어든 stability의 요구는 인체의 다른 곳으로 옮겨지게 되는데, 그곳이 비환측이 될지, 아니면, associated reaction으로 나타나게 될지 알 수는 없지만, 부족한 stability 만큼 분명히 다른 곳에서 stability에 대한 요구를 갖고 안정성을 위한 긴장도를 높이나, 다른 부분을 이용해 보상하려는 경향으로 나타난다. 이는 ‘choice’의 문제이다. 동작을 하기 위한 compensation은 CNS의 cortex의 기능이 될 수가 있다. Cortex는 problem solving에 관심을 갖고 있다. 따라서 어떤 방식으로든 문제를 해결하기만 하면 되는 것이다. 그러나, 우리가 동작을 하는데 필요한 postural tone, 또는 postural set은 보다 자동적인 방식으로 이루어지는 것이며, 이러한 조건이 잘 조절되어야 효과적인 동작이 이루어질 수 있다.
대상자를 anterior와 posterior로 pelvic tilting하도록 요구한다. 그리고 그 크기를 의지적으로 점차적으로 크게 이루어지도록 한다. Anterior tilting의 끝 부분에서 대상자를 앞으로 밀어본다. 그때 대상자는 앞으로 넘어지지 않기 위해서 다리의 tone를 증가시켜 움직임을 제어하게 될 것이다. 만약 환자의 치료시 환자가 그 동작을 수행하기 불안하다면, 환자는 움직이는 방향과 목적에 관심을 갖지 않게 될 것이다. 환자는 오직 불안하지 않기 위해서 불필요한 긴장도를 과도하게 사용하게 될 것이고, 이에 따라서 associated reaction은 증가하게 될 것이다. 따라서 환자에게 동작을 촉진할 때는 환자가 최적의 stability와 최적의 mobility를 가질 수 있는 BOS, COG, 움직임의 속도, 방향, 크기를 적절하게 조절해서 적용해 주어야 하며, 환자가 치료사가 제공하는 sensory input에 가장 정확하게 반응할 수 있도록, sensory input은 세밀하고 구체적으로 제공되어야 한다.
1. 대상자를 의지적으로 anterior와 posterior tilting을 수행하도록 지시한다.
대개의 경우 대상자들은 pelvis의 anterior와 posterior tilting을 의지적으로 수행하게 될 경우, 부족한 tilting의 정도를 해결하게 위해 posterior tilting시, abdominal muscle을 flexion시켜 부족분을 채우려 할 것이며, anterior pelvic tilting시 neck extension , shoulder와 scapular retraction, upper trunk extension을 사용해서 부족분을 채우려 할 것이다. 결국 trunk의 움직임을 제한시켜 주었을 때, 대상자는 본인이 selective 하게 수행할 수 있는 pelvic tilting이 얼마 되지 않음을 확인하게 될 것이다. 이러한 부분을 정확하게 찾아내서, 가용할 수 있는 selectivity를 개선시키고 증가시켜주는 것이 효율적이고 경제적인 동작을 할 수 있도록 도와주는 길이 된다.
2. 대상자를 의지적으로 최대한의 reaching을 하게 한다. 그 상태에서 부가적인 key point의 정렬을 개선시켜 주었을 때 reaching 의 정도가 보다 증가되는 것을 확인시켜 줄 수 있다.
BRAIN STEM
SPINAL CORD
SPECIFIC RECEPTOR
NEUROMUSCULAR
SYSTEM

9. Phylogenic Development of Nervous System
vestibulospinal T Lateral Reticulospinal T
Medial Reticulospinal T Rubrospinal T Corticospinal T
계통발생학적인 분류
어류: 몸통을 가지고 움직임. 하등한 동물일 수록 신경의 분포가 전체적으로 퍼져 있다.
파충류: 체지를 사용하되 체지가 몸통에서 분리되지 않음
포유류: 체지가 몸통에서 분리되지만 손을 사용하지는 못하고, 움직임의 자유도가 제한되어져 있다.
영장류: 손을 사용하지만 opposition이 어렵고, corticospinal tract이 인간만큼 사용하지 못한다.
침펜치: 인간은 100만개의 신경원을 가지고 있다면 침펜치는 6-70만 개를 가지고 있다.
선택적인 움직임을 갖기 위해서는 움직임을 하는 관절의 근위부는 안정성으로 제공되어야 한다. 또한 근위부가 선택적으로 움직이기 위해서는 원위부가 안정성으로 제공되어야 한다. 선택적인 움직임을 만들기 위해서는 움직이려는 부위의 나머지 부분을 안정성을 제공해 주어야 한다. 얼마나 안정성과 가동성을 고려한 치료를 할 것인가?
Fish Amphibian Reptile Mammalian Primate Hominid

10. Head and Neck Primate Hominid Retraction Protrude Large small long
Chin
Brain volume
Protrude
small
short
Development of cerebral cortex
neck

11. Evolutionary development
Rat human
Less dominated to association area more dominated to association area
Responded to sensory input interpret sensory input

13. Normal Movement
The Function of the CNS with Respect to our Motor Behavior is to give us the ability to Move and Perform Highly Skilled Activities while Maintaining Posture and Equilibrium (K. Bobath, 1980)

14. Normal Movement
1. Coordinated grading of muscle activity to achieve a motor goal.
2. Coordinated and appropriate response of the CNS to demands to achieve a motor goal.
3. Selective movement on a background of appropriate postural tone.

15. Coordinated grading of muscle activity
Limit of Degree of Freedom
Range of Motion
Rotation
Selectivity
Fine motor
동작(movement)이란 joint와 관련된 muscle이 얼마나 부드럽게 일어날 수 있는 가 하는 문제이다. 동작은 각 single joint 의 움직임이 combination 되어있고 pattern화 되어있는 것이다. 이를 ‘coordinated grading of muscle activity’라 하며, human은 가장 complex한 system을 가지고 있다. 인간의 움직임은 각 관절에서의 자유도(freedom)의 조합(combination)으로 다양한 동작이 발생한다. Glenohumoral joint의 자유도는 3여며, elbow joint의 자유도는 1이고, wrist joint의 자유도는 2, radioulnar joint의 자유도는 2, carpometacarpal, PIP, DIP joint 등의 무수한 자유도 등, 팔과 손동작을 하기 위해 사용하는 자유도의 경우의 수는 주어진 task와 environment에 따라서 엄청나게 많다고 할 수 있다. 이러한 자유도를 얼마나 효율적으로 사용할 수 있는 가 하는 문제가 selectivity라고 할 수 있으며, selectivity motor learning 과 관련되어 있다. Selectivity란 결국 불필요한 자유도를 사용하지 않는 상황(자유도를 최대한 도로 제한시킨 상황)에서 움직임을 효과적인고 섬세하게 분리된 방식으로 조절할 수 있다는 의미가 된다. 그러한 동작은 corticospinal tract의 지배를 많이 받는 동작들이 될 것이며, posture를 기반으로 한 fine motor를 효율적으로 이용하는 것이 될 것이다. 또한 range of motion과 rotation이 많이 확보된다면(biomechanic properties), task를 수행하기 위해서 많은 자유도를 사용하지 않고도 효율적으로 동작을 할 수 있게 되기 때문에, 효율적인 움직임을 위해서 range of motion과 rotation은 중요한 요소라 할 수 있다.
Limit of Degree of freedom 증가 ROM 증가  Rotation 증가  selectivity 증가  fine motor 증가  variety of movement 증가.
물체를 들 때, COG의 거리가 최소화 되는 움직임이 가장 효율적이며, 움직임의 거리를 최단거리로 만들어 주는 component가 Rotation이다.
Muscle + joint의 복잡성은 CNS의 발달을 반영한다. 잘까먹고 어설픈 사람을 ‘닭대가리’라고도 한다. 즉 CNS가 상대적으로 적다는 의미일 것이다.
인간동작의 자유도는 motor goal에 따라 자기가 가지고 있는 CNS의 상황 Biomechanics 의 상황을 바탕으로 problem solving을 하기 위해 combination되어서 조절된다.

17. Appropriate postural tonus
Normal Movement
Appropriate postural tonus
Increased activity in muscles that act in maintaining the body up against gravity.
(Shumway-Cook and Wollacott 1995)
Movement control is depend on an integrated neurological and muscular system.
(Lynch-Ellerington 1999)

18. Distribution of Muscle tone
Rigidity
Spasticity (Associated reaction)
Hyper tone
High tone
Normal tone
Abnormal tone
Low tone
Hypo tone
Flaccidity

19. Gravity Is a modality of afferent information.
It is a constant downward force with which man must develop the ability to interact in order to move selectively.
Balance and agonistic activity is developed through exposure to gravity.
Gravity는 afferent information의 modality이다. 우리가 태어나면서부터 일생을 살아가는 동안 계속해서 작용하며, 중력 환경 내에서 중력과 신체의 상호작용을 통해 모든 움직임이 이루어진다. 따라서 이러한 환경 안에서 선택적인 움직임을 하기 위해서 중력이라는 환경에 대해 상호작용 할 수 있는 능력을 계속해서 발달 시켜야 한다.
균형과 주동근 활동은 중력에 대한 노출을 통해서 발달되는 것이다. 대략 10년 전만 하더라도 중력을 감지하는 수용기는 근육 뿐 이라고 생각했다.
그 이유는 근육이 중력에 노출될 때 수축하는 기전 때문이었다. 그러나 근육 뿐 아니라 복강 내에 있는 장기(visceral organ)도 중력을 감지하는 중력수용기의 역할을 한다는 것이다. Yates와 stocker (1997)는 소뇌에서부터 visceral signal로 연계되는 visceral graviceptor와 pathway의 존재는 axial muscle과 limb muscle의 조절을 조장하는 내부 환경으로부터 나오는 입력이 되는 것이라고 했다.
이와 같이 복강내 장기가 graviceptor의 역할을 한다면 것은 장기의 위치를 유지하는 주변근육의 긴장도 또한 중요한 역할을 하는 것이다. 따라서 core-stability를 가능하게 하는 core-muscle의 적절한 긴장도를 유지하는 것이 중력환경 내에서 postural control를 가능하게 하는 중요한 부분이 될 것이다.
(BBTA 2002)

20. Relationship gravity and BOS
COG
BOS

21. Gravity

22. Gravity

23. Normal Postural Tone enables an individual to
Maintain an upright posture against the force of gravity.
Adapt to a varying and often changing BOS.
Allow selective movement to attain functional skills.
“the distribution and intensity of postural tone can be influenced by the size of the BOS and the height of COG”

24. Normal Movement Selective means chosen
Clinically selective movement means isolated, chosen movement of one joint or segment based on stability through appropriated muscle activity

25. Normal Movement Selective movement
Selective movement control of the trunk
and limbs, both concentric and eccentric
are interdependent and interactive with a
postural control mechanism.
Therefore the recovery of selective movement is a prerequisite for efficient postural control, alignment and function.
(Lynch-Ellerington 1999)

26. Selective movement on a background of appropriate postural tone

27. Normal Movement Patterns of movement
The CNS is a complex organization consisting
of systems and subsystems. It uses a shifting
focus of control depending on many
biomechanical, neuro-anatomical and
environmental influences.
Changes within the structure of the CNS can be organized or disorganized producing adaptive
or mal-adaptive sensori-motor behavior.
(Lynch-Ellerington 1999)

28. Variety of movement
정상적인 movement는 다양성을 갖는다. 동일한 task에 대해서도 개인의 genotype과 phenotype에 의해 형성된 motor control의 방식이 다르다. 정성은 일정하고 획일화된 움직임의 방식이 아니라 각 개인의 genotype과 phenotype에 따른 다양성을 반영한다. 따라서 정상동작의 다양성을 이해하는 것이 중요하며, 각 개인의 움직임의 특성을 고려한 접근이 중요하다. 모든 사람은 동일한 사람이 없으며, 모든 환자도 동일하지 않다. 따라서 모든 환자를 동일한 방식으로 치료한다는 것은 적절하지 않으며, 환자의 개인의 고유한 문제를 정확하게 분석하고, 그 문제에 대한 해결 능력이 요구된다.
그러나 일반적으로 정상 동작에 대한 보편적인 기준이 있다.

29. Central pattern generator
grouping of neurons or neural circuit that can generate coordinated, rhythmic movements autonomously
Functional Network
CPG exist in the brain stem and spinal cord : mastication, respiration, scratching and locomotion
Neurons group 또는 neuron circuit은 조화롭고 율동적임 움직임을 자동적으로 발생할 수 있으며, CPG는 뇌줄기와 척수에 존재하고 저작, 호흡, scratching, 보행을 포함한 다양한 척추활동에 기여한다.

30. CPG Model of Human

32. Components of Normal Movement
Appropriate Postural Tonus
Selective Movement
Patterns of Movement

33. Normal Postural Tone
It must be high enough to resist gravity but should be low enough to give way to movement
The Postural tone is prepare to move against with gravity

34. The Factors influence to postural tone
1. Gravity
2. Base of Support
3. Functions
4. Learning Normal Movement
5. Pain
6. etc

35. “ A certain amount of resistance to passive movement (Foster, 1980) ”
Postural Tone
“ A certain amount of resistance to passive movement (Foster, 1980) ”
“ The states of readiness of the body musculature in preparation for the maintenance of a posture or of the performance of a movement
(Bernstein, 1967) ”

36. Normal Postural Tone Enables an individual to ;
- Maintain upright posture against the force of gravity
- Adapt to a varying and often changing BOS
- Allow selective movement to attain functional skill
“the distribution and intensity of postural tone can be influenced by the size of the BOS”

37. Normal Reciprocal Innervation
It is the balanced activity of excitation and inhibition during a movement which control its speed, range
and direction (Sherrington, 1913)

38. Normal Movement Pattern
Flexion and Extension
Abduction and Adduction
Interanal and External Rotation

39. PLASTICITY
Neuroplasticity is a concept based upon the CNS ability to adapt, rebuild and recorgnaize itself, in respect of both its
molecular from (anatomy)
function(goal acquisition).
Neuroplasticity: the adaptive phenomena that occur in neural tissue when structural changes coincide with functional modification (Bishop 1982).
The ability to show modification or change. Short-term plasticity refers to changes in the efficiency or strength of synaptic connections. Structural plasticity refers to changes in the organization and numbers of synaptic connections (Shumway-Cook, Woollacott 1995).

40. Plasticity
Neuroplasticity is the basic CNS feature that allows memory and learning to occur (Agnati et al ,1992).
The ability of structural (anatomical)and functional (physiological)changes. It means the goal orientated changes in movement as a result of experience and exercising. It implicates(v. Cranenburg, 1989)
Form and function are interrelated and interdependent (Kidd et al 1992).

41. Mechanisms of Plasticity Cell Level
Short term memory – presynaptic level Temporal summation

42. Mechanisms of Plasticity Cell Level
Long term memory – postsynaptic level
Spatial summation

43. Axoplasmic Flow
Axoplasmic Flow is an axonal and dendritic transport system providing information for :
- Trophic control
- Molecular restructuring
- Protein synthesis
Axoplasmic Flow promotes plastic adaptation

44. Site of Plastic adaptation
Dorsal root Ganglion cell
Presynaptic membrane
Postsynaptic membrane
Muscle fiber
Receptor

45. Change of Plastic adaptation
- To give the experience of intensive, range, velocity and compression through sensory input (spatial summation)
Stimulation sufficient to induce LTP
- To give the Physiological stress through active movement
- Exposure to enriched environments
- Cortical map changed in size, depending on schedule & repetition
- Task related activity  carry over

46. Change of Plastic adaptation
‘Refinement rather than introducing new synaptic’
It seek to guide the potential plastic changes that will occur after lesion of the CNS
If it’s alive it’s platic.
If it’s not plastic it’s dead(Kidd,1992)
USE IT OR LOSE IT

47. The system has capacity to increase efficiency”
Bobath said it before
Shunting Rule
“Human system never
work full efficiency.
The system has capacity
to increase efficiency”