Sensing van beenpositie en beweging

Proprioceptie kan worden omschreven als afferente informatie die typisch voortkomt uit perifere mechanoreceptoren die bijdragen aan houdingscontrole, gewrichtsstabiliteit en bewuste bewegingswaarneming. Bewegingswaarneming kan verder worden onderverdeeld in gezamenlijke positiewaarneming (JPS) en de detectie van passieve bewegingswaarneming (DPMS). Gezamenlijk worden deze twee sensorische modaliteiten gewoonlijk gezamenlijke kinesthesie genoemd. Gewrichtskinesthesie lijkt afhankelijk te zijn van de specifieke anatomische structuur van het gewricht, wat wijst op verschillende niveaus van scherpte tussen verschillende gewrichten. De nauwkeurigheid van het hele ledemaat lijkt echter groter te zijn dan de opgetelde fout over meerdere gewrichten van een extremiteit. Sommigen suggereren dat alleen JPS-fouten groter dan 3 graden enige functionele betekenis hebben voor het lopen. De berekeningen van de auteurs van de positiefout bij het lopen verwaarlozen echter de JPS-fouten van de enkel en de heup, die ook een ernstige invloed kunnen hebben op het positiegevoel van de hele ledemaat, met gevolgen voor het lopen. Wij geloven dat het centrale zenuwstelsel (CZS) afferente proprioceptieve feedback van meerdere gewrichten van een ledemaatsegment aan elkaar koppelt om kinesthetische fouten over een hele ledemaat te verminderen. De redundantie van de afferente informatie kan worden gebruikt als een "foutcontrole" om proprioceptieve feedback te verbeteren om de functie te behouden. We hebben de term gekoppelde gezamenlijke proprioceptie (CJP) gebruikt om dit fenomeen te beschrijven.

Om de relatie tussen CJP en de menselijke functie beter te begrijpen, zouden we de beweging van twee aangrenzende gewrichten moeten isoleren, terwijl we de bi-articulaire spierlengte controleren, om de invloed ervan op de kinesthesie van een enkel gewricht te bepalen. Bi-articulaire spieren zorgen voor een mechanische verbinding binnen een ledemaat om krachten over te brengen. Met name afferente informatie van bi-articulaire spieren zou een context kunnen bieden waarmee proprioceptieve informatie van andere structuren (single gewrichtsspieren, gewrichts- of huidreceptoren) de proprioceptie in een ledemaat kan handhaven of versterken. De redundante informatie, geleverd door de tweegewrichtsspieren, is de basis waarop we CJP beschrijven.

Het algemene doel van deze niet-invasieve pilootstudie is het vaststellen van de methodologie die nodig is om de invloed van CJP op kniegewrichtkinesthesie en proprioceptieve vermogens te testen. Het primaire doel is om twee experimentele condities vast te stellen waarin vergelijkbare bewegingen van gelijktijdige extensie van het kniegewricht en plantairflexie van het enkelgewricht resulteren in verkorting en verlenging van alle gastrocnemius-spiervezels. Nadat deze aandoeningen zijn vastgesteld, is het tweede doel het ontwikkelen en evalueren van nieuwe methoden voor het bestuderen van de invloed van CJP op de detectie van passieve beweging en gewrichtspositiewaarneming bij het kniegewricht. De informatie uit deze pilotgegevens zal ook helpen bij het bepalen van het totale aantal proefpersonen dat nodig is om een ​​groter klinisch onderzoek naar het CJP-fenomeen uit te voeren.

Het is belangrijk om CJP te bestuderen, aangezien proprioceptie doorgaans klinisch wordt gemeten aan een enkel gewricht bij menselijke proefpersonen. De menselijke functie omvat meestal meerdere gewrichten, wat suggereert dat CJP, gemeten over twee gewrichten, meer representatief zou kunnen zijn voor de menselijke proprioceptieve functie. Daarom zou CJP een mogelijkheid bieden om de invloed van proprioceptieve feedback op het menselijk functioneren, zoals lopen, beter te bestuderen. Dit is vooral belangrijk omdat het behouden van proprioceptieve feedback tijdens het lopen het risico op vallen kan minimaliseren bij patiënten die risico lopen als gevolg van verwondingen of pathologieën aan de onderste ledematen.