Sensing av benposisjon og bevegelse

Propriosepsjon kan beskrives som afferent informasjon som typisk oppstår fra perifere mekanoreseptorer som bidrar til postural kontroll, leddstabilitet og bevisst følelse av bevegelse. Følelse av bevegelse kan videre deles inn i leddposisjonssans (JPS) og deteksjon av passiv bevegelsessans (DPMS). Til sammen blir disse to sensoriske modalitetene ofte referert til som leddkinestesi. Ledd kinestesi ser ut til å være avhengig av spesifikk leddanatomisk struktur, noe som tyder på ulike nivåer av skarphet mellom ulike ledd. Imidlertid ser nøyaktigheten av hele lemmen ut til å være større enn den summerte feilen over flere ledd i en ekstremitet. Noen antyder at det kun er JPS-feil større enn 3 grader som har noen funksjonell betydning på gangart. Forfatternes beregninger av posisjonsfeil på gang neglisjerer imidlertid JPS-feil fra ankel og hofte, noe som også kan påvirke posisjonsfølelsen for hele lemmen alvorlig, og påvirke gangarten. Vi tror at sentralnervesystemet (CNS) kobler sammen afferent proprioseptiv tilbakemelding fra flere ledd i et lemsegment for å redusere kinestetisk feil over et helt lem. Redundansen til den afferente informasjonen kan brukes som en "feilsjekk" for å forbedre proprioseptiv tilbakemelding for å opprettholde funksjonen. Vi har brukt begrepet Coupled Joint Proprioception (CJP) for å beskrive dette fenomenet.

For bedre å forstå forholdet mellom CJP og menneskelig funksjon, må vi isolere bevegelse ved to tilstøtende ledd, mens vi kontrollerer bi-artikulær muskellengde, for å bestemme dens innflytelse på enkeltledd kinestesi. Bi-artikulære muskler gir en mekanisk kobling i et lem for å overføre krefter. Spesielt afferent informasjon fra biartikulære muskler kan gi en kontekst som proprioseptiv informasjon fra andre strukturer (enkeltleddsmuskler, ledd- eller kutane reseptorer) kan opprettholde eller forsterke propriosepsjonen i en lem. Den overflødige informasjonen, gitt av de to leddsmusklene, er grunnlaget for hvordan vi beskriver CJP.

Det overordnede målet med denne ikke-invasive pilotstudien er å etablere metodikken som er nødvendig for å teste innflytelsen av CJP på kneleddskinestesi og proprioseptive evner. Det primære målet er å etablere to eksperimentelle tilstander der lignende bevegelser av samtidig kneleddsforlengelse og ankelleddplantarfleksjon resulterer i forkorting og forlengelse av alle gastrocnemius muskelfibre. Etter etablering av disse forholdene, er det andre målet å utvikle og evaluere nye metoder for å studere innflytelsen av CJP på deteksjon av passiv bevegelse og leddposisjonsfølelse i kneleddet. Informasjonen fra disse pilotdataene vil også bidra til å bestemme det totale antallet forsøkspersoner som kreves for å gjennomføre en større klinisk undersøkelse av CJP-fenomenet.

Det er viktig å studere CJP, da propriosepsjon typisk måles klinisk ved et enkelt ledd hos mennesker. Menneskelig funksjon inkluderer vanligvis flere ledd, noe som antyder at CJP, målt over to ledd, kan være mer representativt for menneskelig proprioseptiv funksjon. Derfor vil CJP gi en mulighet for bedre å studere påvirkningen av proprioseptiv tilbakemelding på menneskelig funksjon som å gå. Dette er spesielt viktig fordi opprettholdelse av proprioseptiv tilbakemelding mens du går kan minimere fall hos pasienter som er i faresonen på grunn av skader eller patologier i nedre ekstremiteter.