του: Antonios G. Angoules
Department of Essential Medical Subjects, Faculty of Healthcare Professions, Technological Educational Institute, Athens, Greece
Ο Πρόσθιος Χιαστός Σύνδεσμος (ΠΧΣ) είναι ένα βασικό ενδοαρθρικό στοιχείο, κεφαλαιώδους σημασίας, για την φυσιολογική κίνηση του γόνατος, δεδομένου ότι εξασφαλίζει ταυτόχρονα στατική και δυναμική ευστάθεια [1].
Η δυναμική σταθερότητα υποστηρίζεται από την παρουσία ειδικών μηχανοϋποδοχέων στη δομή του συνδέσμου, οι οποίοι αποδείχθηκε ότι είναι ένα απαραίτητο στοιχείο για την ιδιοδεκτικότητα, όπως έχει αναφερθεί σε αρκετές ανατομικές και ιστολογικές μελέτες [2-10].
Η ύπαρξη μηχανοϋποδοχέων και ο δυνητικός τους ρόλος στη λειτουργικότητα του γόνατος συζητείται εδώ και πάνω από έναν αιώνα. Ωστόσο, μόλις πρόσφατα, το 1984, η ύπαρξή τους αποδείχθηκε σε ανθρώπινο ΠΧΣ, μετά τον εντοπισμό μηχανοϋποδοχέων τύπου ΙΙΙ στον ΠΧΣ (σύμφωνα με τους Freeman και Wyke), καθώς και στις καταλήξεις των ελεύθερων υποδοχέων [2].
Στη συνέχεια, με πιο λεπτομερείς μελέτες, εντοπίστηκαν τρεις τύποι μηχανοϋποδοχέων με διαφορετικά μορφολογικά χαρακτηριστικά: δύο τύποι οργάνων Ruffini και ένας μικρότερος αριθμός ελεύθερων νευρικών απολήξεων. Στην ίδια μελέτη αναφέρθηκε ότι νευρικά στοιχεία καταλαμβάνουν περίπου το 1% της συνολικής μάζας του συνδέσμου [3].
Αν και ο ορισμός της ιδιοδεκτικότητας έχει δοθεί πριν από πολλά χρόνια, δεν υπάρχει ευρέως αποδεκτός ορισμός. Ο Sherrington που εισήγαγε τον όρο αυτό στη βιβλιογραφία, την περιγράφει σαν την απάντηση του ΚΝΣ σε ερεθίσματα που δέχεται από την περιφέρεια (από υποδοχείς που βρισκονται στις αρθρώσεις, στους συνδέσμους, στους μυς, στην περιτονία και στο δέρμα) και η οποία έχει σαν σκοπό την διόρθωση της στάσης του σώματος στο χώρο. Η ιδοδεκτικότητα δηλαδή, δρα με τον έλεγχο των αντανακλαστικών και των μυών [11].
Αν και η αρχική περιγραφή της την όριζε σαν αισθητηριακή διαδικασία, πρόσφατα, η έννοια του όρου "ιδιοδεκτικότητα" έχει επεκταθεί και περιλαμβάνει επίσης την αλληλεπίδραση των προσαγωγών και των απαγωγών οδών του ΚΝΣ [12].
Οι περισσότεροι συγγραφείς αναφέρονται σε δύο τύπους ιδιοδεκτικότητας για ιατρικούς λόγους. Σαν στατική ιδιοδεκτικότητα ορίζεται η κοινή λογική θέση για την κατεύθυνση των άκρων στο χώρο και η αντίληψη της αλληλεξάρτησης τους. Σαν δυναμική ιδιοδεκτικότητα ή αλλιώς κιναισθησία ορίζεται η αίσθηση της κίνησης των άκρων και οι αλλαγές που συμβαίνουν με την ταχύτητα, επιτάχυνση ή επιβράδυνση [13].
Τα δύο αυτά στοιχεία της ιδιοδεκτικότητας θα πρέπει να συνοδεύεται από το τελευταίο αλλά όχι λιγότερο σημαντικό στοιχείο της ιδιοδεκτικής αίσθηση της ισχύος / τάσης, που παρατηρείται κατά τη συστολή των μυών [12,14].
Τραυματισμοί σε κοινές δομές των αρθώσεων, όπως του ΠΧΣ, των μηνίσκων, ή ακόμη και σε οστεοαρθρίτιδα, προκαλούν φθορές στους μηχανοϋποδοχείς ή αλλαγές στην συνδυασμένη λειτουργία τους. Η ακόλουθη διαταραχή στην πληροφόρηση του ΚΝΣ δημιουργεί διαταραχές στην κιναισθησία [15]. Διαταραχή στα προσαγωγά ιδεοδεκτικά ερεθισματα καταγράφεται εκτός από την περίπτωση βλάβης του ΠΧΣ, επίσης και με τη γήρανση [16-20], ενώ η μειωμένη κιναισθητικότητα καταγράφεται ως αποτέλεσμα και των αλλαγών σε ένα οστεοαρθριτικό γόνατο [19,21,22].
Η διαταραχή της αισθητικής ιδεοδεκτικότητας σε κάκωση του ΠΧΣ έχει μελετηθεί με κάθε λεπτομέρεια. Η αναπαραγωγή μιας προκαθορισμένης γωνίας και το όριο για την ανίχνευση της παθητικής κίνησης, είναι οι πιο συχνά χρησιμοποιούμενες αισθητικοκινητικές τεχνικές μέτρησης του ιδεοδεκτικότητας της άρθρωσης [23].
Δύο άλλες μέθοδοι αξιολόγησης του νευρομυϊκού ελεχου είναι το αντανακλαστικό λανθάνουσας συρρίκνωσης των ισχιοκνημιαίων και η αξιολόγηση του ελέγχου της στάσης του σώματος [25].
Οι περισσότερες μελέτες αναφέρουν μείωση της ιδιοδεκτικής αίσθησης μετά από τραυματισμό και ανεπάρκεια του ΠΧΣ [26-32], ενώ και η αντίθετη άποψη έχει αποκτήσει περιορισμένη υποστήριξη [33-35].
Κατά τη διάρκεια της οξείας φάσης της συνδεσμικής κάκωσης, δεν είναι σαφές εάν η φλεγμονή των αρθρώσεων και το οίδημα συμβάλλουν στο έλλειμμα της ιδιοδεκτικότητας [36].
Παρόλα αυτά, οι εν λόγω παράμετροι δεν σχετίζονται με την στατική και δυναμική μείωση της ιδιοδεκτικότητας, η οποία είναι εμφανής σε χρόνια ανεπάρκεια του ΠΧΣ [37].
Καθώς οι αισθητηριακοί υποδοχείς βρίσκονται όχι μόνο στον ΠΧΣ, αλλά επίσης και στο δέρμα, στους μυς, τους τένοντες και τους άλλους ιστούς που περιβάλλουν το γόνατο [14,38-42], πιθανολογείται ότι η ζημία στο αισθητηριακό σύστημα του τραυματισμένου γόνατος, μπορεί επίσης να αντιπροσωπεύει μια κεντρομόλο βλάβη, στην οδό που οδηγεί στη μείωση του νευρομυϊκού ελέγχου και δυναμική σταθερότητα της άρθρωσης.
Σε αυτή την περίπτωση βλάβης, στην προσαγωγό οδό των ερεθισμάτων, το αποτέλεσμα θα είναι η ελάττωση του νευρομυϊκού ελέγχου και δυναμική αστάθεια της άρθρωσης.
Έτσι, το ιδιοδεκτικό έλλειμμα ενός γόνατος με ρήξη ή μη-λειτουργικό ΠΧΣ, είναι πιθανόν να μην είναι μόνο το αποτέλεσμα της μειωμένης λειτουργικότητας των συνδεσμικών μηχανοϋποδοχέων, με την επακόλουθη απώλεια της ιδιοδεκτικής αντίδρασης [40], αλλά και η συνέπεια της μη φυσιολογικής λειτουργίας της κεντρομόλου οδού από τον αρθρικό θύλακο και τους υπόλοιπους συνδέσμους [43].
Συμπέρασμα:
Ο ΠΧΣ δεν είναι μόνο ένα πρωτεύον στοιχείο συγκράτησης της άρθρωσης του γόνατος, αλλά είναι επίσης και ένας σημαντικός δυναμικός σταθεροποιητής της άρθρωσης του γόνατος.
Ωστόσο η συμβολή του ΠΧΣ στην ιδιοδεκτικότητα της άρθρωσης δεν έχει ακόμη πλήρως διευκρινιστεί. Περαιτέρω εργαστηριακές και κλινικές έρευνες είναι απαραίτητες, έτσι ώστε να υπάρξει μια καλύτερη κατανόηση αυτού του πολύπλοκου μηχανισμού.
πηγή: http://www.omicsgroup.org/journals/2165-7025/2165-7025-2-e112.php?aid=5039
αναφορές:
- Fu FH, Harner CD, Johnson DL, Miller MD, Woo SL (1994) Biomechanics of knee ligaments: basic concepts and clinical application. Instr Course Lect 43: 137-148.
- Schultz RA, Miller DC, Kerr CS, Micheli L (1984) Mechanoreceptors in human cruciate ligaments. A histological study. J Bone Joint Surg Am 66: 1072-1076.
- Schutte MJ, Dabezies EJ, Zimny ML, Happel LT (1987) Neural anatomy of the human anterior cruciate ligament. J Bone Joint Surg Am 69: 243-247.
- Zimny ML, Schutte M, Dabezies E (1986) Mechanoreceptors in the human anterior cruciate ligament. Anat Rec 214: 204-209.
- Johansson H, Sjölander P, Sojka P (1991) A sensory role for the cruciate ligaments. Clin Orthop Relat Res : 161-178.
- Denti M, Monteleone M, Berardi A, Panni AS (1994) Anterior cruciate ligament mechanoreceptors. Histologic studies on lesions and reconstruction. Clin Orthop Relat Res : 29-32.
- Hogervorst T, Brand RA (1998) Mechanoreceptors in joint function. J Bone Joint Surg Am 80: 1365-1378.
- Georgoulis AD, Pappa L, Moebius U, Malamou-Mitsi V, Pappa S, et al. (2001) The presence of proprioceptive mechanoreceptors in the remnants of the ruptured ACL as a possible source of re-innervation of the ACL autograft. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc 9: 364-368.
- Adachi N, Ochi M, Uchio Y, Iwasa J, Ryoke K, et al. (2002) Mechanoreceptors in the anterior cruciate ligament contribute to the joint position sense. Acta Orthop Scand 73: 330-334.
- Dhillon MS, Bali K, Vasistha RK (2010) Immunohistological evaluation of proprioceptive potential of the residual stump of injured anterior cruciate ligaments (ACL). Int Orthop 34: 737-741.
- Hewett TE, Paterno MV, Myer GD (2002) Strategies for enhancing proprioception and neuromuscular control of the knee. Clin Orthop Relat Res : 76-94.
- Riemann BL, Lephart SM (2002) The Sensorimotor System, Part I: The Physiologic Basis of Functional Joint Stability. J Athl Train 37: 71-79.
- Guyton A (1981) Textbook of medical physiology. (6thed), Philadelphia, Saunders, WB, USA.
- Jerosch J, Prymka M, Castro WH (1996) Proprioception of knee joints with a lesion of the medial meniscus. Acta Orthop Belg 62: 41-45.
- Lephart SM, Pincivero DM, Giraldo JL, Fu FH (1997) The role of proprioception in the management and rehabilitation of athletic injuries. Am J Sports Med 25: 130-137.
- Roberts D, Fridén T, Stomberg A, Lindstrand A, Moritz U (2000) Bilateral proprioceptive defects in patients with a unilateral anterior cruciate ligament reconstruction: a comparison between patients and healthy individuals. J Orthop Res 18: 565-571.
- Skinner HB, Barrack RL, Cook SD (1984) Age-related decline in proprioception. Clin Orthop Relat Res : 208-211.
- Roberts D, Andersson G, Fridén T (2004) Knee joint proprioception in ACL-deficient knees is related to cartilage injury, laxity and age: a retrospective study of 54 patients. Acta Orthop Scand 75: 78-83.
- Skinner HB, Barrack RL (1991) Joint position sense in the normal and pathologic knee joint. J Electromyogr Kinesiol 1: 180-190.
- Aydog ST, Korkusuz P, Doral MN, Tetik O, Demirel HA (2006) Decrease in the numbers of mechanoreceptors in rabbit ACL: the effects of ageing. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc 14: 325-329.
- Barrack RL, Skinner HB, Cook SD, Haddad RJ Jr (1983) Effect of articular disease and total knee arthroplasty on knee joint-position sense. J Neurophysiol 50: 684-687.
- Barrett DS, Cobb AG, Bentley G (1991) Joint proprioception in normal, osteoarthritic and replaced knees. J Bone Joint Surg Br 73: 53-56.
- Riemann BL, Myers JB, Lephart SM (2002) Sensorimotor system measurement techniques. J Athl Train 37: 85-98.
- Beard DJ, Kyberd PJ, O'Connor JJ, Fergusson CM, Dodd CA (1994) Reflex hamstring contraction latency in anterior cruciate ligament deficiency. J Orthop Res 12: 219-228.
- Fridén T, Zätterström R, Lindstrand A, Moritz U (1989) A stabilometric technique for evaluation of lower limb instabilities. Am J Sports Med 17: 118-122.
- Barrack RL, Skinner HB, Buckley SL (1989) Proprioception in the anterior cruciate deficient knee. Am J Sports Med 17: 1-6.
- Corrigan JP, Cashman WF, Brady MP (1992) Proprioception in the cruciate deficient knee. J Bone Joint Surg Br 74: 247-250.
- Borsa PA, Lephart SM, Irrgang JJ, Safran MR, Fu FH (1997) The effects of joint position and direction of joint motion on proprioceptive sensibility in anterior cruciate ligament-deficient athletes. Am J Sports Med 25: 336-340.
- Carter ND, Jenkinson TR, Wilson D, Jones DW, Torode AS (1997) Joint position sense and rehabilitation in the anterior cruciate ligament deficient knee. Br J Sports Med 31: 209-212.
- Ochi M, Iwasa J, Uchio Y, Adachi N, Sumen Y (1999) The regeneration of sensory neurones in the reconstruction of the anterior cruciate ligament. J Bone Joint Surg Br 81: 902-906.
- Angoules A, Balakatounis K, Drakoulakis E, Karzis K, Michos I, et al. (2010) A comparison of proprioceptive sensivity of the knee following ACL reconstruction using four strand hamstrings and bone patellar tendon bone autografts. J Bone Joint Surg 92-B: 501.
- Angoules AG, Mavrogenis AF, Dimitriou R, Karzis K, Drakoulakis E, et al. (2011) Knee proprioception following ACL reconstruction; a prospective trial comparing hamstrings with bone-patellar tendon-bone autograft. Knee 18: 76-82.
- Fridén T, Roberts D, Movin T, Wredmark T (1998) Function after anterior cruciate ligament injuries. Influence of visual control and proprioception. Acta Orthop Scand 69: 590-594.
- Pap G, Machner A, Nebelung W, Awiszus F (1999) Detailed analysis of proprioception in normal and ACL-deficient knees. J Bone Joint Surg Br 81: 764-768.
- Good L, Roos H, Gottlieb DJ, Renström PA, Beynnon BD (1999) Joint position sense is not changed after acute disruption of the anterior cruciate ligament. Acta Orthop Scand 70: 194-198.
- McNair PJ, Marshall RN, Maguire K, Brown C (1995) Knee joint effusion and proprioception. Arch Phys Med Rehabil 76: 566-568.
- Ageberg E (2002) Consequences of a ligament injury on neuromuscular function and relevance to rehabilitation - using the anterior cruciate ligament-injured knee as model. J Electromyogr Kinesiol 12: 205-212.
- Jerosch J, Prymka M (1996) Proprioception and joint stability. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc 4: 171-179.
- Katonis P, Papoutsidakis A, Aligizakis A, Tzanakakis G, Kontakis GM, et al. (2008) Mechanoreceptors of the posterior cruciate ligament. J Int Med Res 36: 387-393.
- Reider B, Arcand MA, Diehl LH, Mroczek K, Abulencia A, et al. (2003) Proprioception of the knee before and after anterior cruciate ligament reconstruction. Arthroscopy 19: 2-12.
- Assimakopoulos AP, Katonis PG, Agapitos MV, Exarchou EI (1992) The innervation of the human meniscus. Clin Orthop Relat Res 232-236.
- Krenn V, Hofmann S, Engel A (1990) First description of mechanoreceptors in the corpus adiposum infrapatellare of man. Acta Anat (Basel) 137: 187-188.
- Iwasa J, Ochi M, Adachi N, Tobita M, Katsube K, et al. (2000) Proprioceptive improvement in knees with anterior cruciate ligament reconstruction. Clin Orthop Relat Res : 168-176.