The influence of functional shortening of hamstring muscles and rectus femoris muscle on proprioception of knee joint in patients after ACL rupture

• Authors: Michał Szlęzak , Wirginia Likus , Bartłomiej Matuszny , Maciej Krupa , Krzysztof Ficek

Title variants

PL

Wpływ funkcjonalnego skrócenia mięśni kulszowo-goleniowych i prostego uda na kinestezję stawu kolanowego u pacjentów z zerwaniem ACL

• Languages of publication: EN PL

Abstracts

EN

INTRODUCTION: The aim of this study is to demonstrate the relationship between functional shortening of the rectus femoris muscle, hamstring muscle and knee proprioception in patients after anterior cruciate ligament [ACL] rupture. MATERIAL AND METHODS: A group of 35 men with ACL rupture (without ACL reconstruction), aged 18 to 43 years (28 ± 7.4 years) was enrolled in the study. Firstly, the functional shortening of above mentioned muscles was evaluated in both healthy and injured lower limbs. Knee joint proprioception was assessed using a BTE Primus RS by examining the angular deviation from the center of the kinetic range in the knee joint with and without visual inspection. RESULTS: A statistically significant positive correlation was found between the functional shortening of the hamstrings and the proprioception of the flexion motion assessed under conditions without visual inspection. In addition, a statistically significant negative correlation was found between the functional shortening of the rectus femoris muscle of the injured lower limb and proprioception of the knee flexion movement assessed under conditions without visual inspection. CONCLUSIONS: A deficit of knee proprioception correlates with the functional shortening of the thigh muscles. Pa-tients with functional shortening of the rectus femoris have better knee proprioception. Patients with functional shortening of hamstrings have worse knee proprioception.

PL

WSTĘP: Celem badania jest wykazanie związku między skróceniem czynnościowym mięśnia prostego uda i mięśni kulszowo-goleniowych a kinestezją stawu kolanowego u pacjentów po zerwaniu więzadła krzyżowego przedniego [ACL]. MATERIAŁ I METODY: Badaniem objęto grupę 35 mężczyzn z zerwaniem ACL (bez rekonstrukcji) w wieku od 18 do 43 lat (28 ± 7,4 roku). Funkcjonalne skrócenie wyżej wymienionych mięśni oceniano zarówno na zdrowej, jak i kontuzjowanej nodze. Kinestezję stawu kolanowego oceniano za pomocą aparatu BTE Primus RS, badając odchylenie kątowe od środka zakresu ruchu w stawie kolanowym z i bez kontroli wzroku. WYNIKI: Stwierdzono statystycznie istotną dodatnią korelację między funkcjonalnym skróceniem mięśni kulszowo- -goleniowych a kinestezją dla ruchu zgięcia ocenianego w warunkach bez kontroli wzroku. Ponadto stwierdzono istotną statystycznie ujemną korelację między funkcjonalnym skróceniem mięśnia prostego uda nogi uszkodzonej a kinestezją ruchu zgięcia kolana ocenianego w warunkach bez kontroli wzroku. WNIOSKI: Deficyt propriocepcji kolana koreluje z funkcjonalnym skróceniem mięśni uda. Pacjenci z funkcjonalnym skróceniem mięśnia prostego uda mają lepszą kinestezję stawu kolanowego, natomiast u pacjentów z funkcjonalnym skróceniem ścięgien podkolanowych stwierdzono gorszą kinestezję stawu kolanowego.

Keywords

EN

czynnościowa stabilność; functional stability; kontrola nerwowo-mięśniowa; neuromuscular control; passive stiffness; propriocepcja; proprioception; sensorimotor system; system sensomotoryczny; sztywność pasywna

Discipline

• MEDICINE: MEDICINE

• Publisher: Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach
• Journal: Annales Academiae Medicae Silesiensis
• Year: 2018
• Issue: 72
• Pages: 95–100

Contributors

author

Michał Szlęzak

• Department of Anatomy, School of Health Sciences in Katowice, Medical University of Silesia, Katowice, Poland, Fizjosport, Gliwice, Poland

author

Wirginia Likus

• Department of Anatomy, School of Health Sciences in Katowice, Medical University of Silesia, Katowice, Poland

author

Bartłomiej Matuszny

• The Jerzy Kukuczka Academy of Physical Education, Katowice, Poland

author

Maciej Krupa

• Audical sp. z o.o., Poland

author

Krzysztof Ficek

• The Jerzy Kukuczka Academy of Physical Education, Katowice, Poland, Galen-Orthopaedics, Bierun, Poland

References

• 1. Lephart S., Fu F.H. Proprioception and Neuromuscular Control in Joint Stability. Human Kinetics. Champaign Illinois 2000.
• 2. Beard D., Kyberd P., Fergusson C., Dodd C.A. Proprioception after rupture of the anterior cruciate ligament: An objective indication of the need for surgery? J. Bone Joint Surg. 1993; 75(2): 311–315.
• 3. Evjenth O., Hamberg J. Muscle stretching in manual therapy. A Clinical Manual. Alfta Rehab. 1984.
• 4. Zembaty A. Szczegółowa metodyka badań i normy wybranych zakresów ruchów stawów skokowo-goleniowych i stopy. W: Kinezyterapia. Red. A. Zembaty. Tom I. Kasper. Kraków 2002, s. 542–546.
• 5. Arnold G., Kekkonen J. Anatomia stretchingu. Studio Astropsychologii. Wyd. I. Białystok 2010.
• 6. Bjorklund M., Hamberg J., Crenshaw A. Sensory adaptation after a 2--week stretching regimen of the rectus femoris muscle. Arch. Phys. Med. Rehabil. 2001; 82 (9): 1245–1250.
• 7. Ochi M., Iwasa J., Ucho Y., Adachi N., Sumen Y. The regeneration of sensory neurones in the reconstruction of the anterior cruciate ligament. J. Bone Joint Surg. Br. 1999; 81(5): 902–906.
• 8. Antolič V., Straž ar K., Pompe B., Pavlovcic V., Vengust R., Stanic U., Jeraj J. Increased muscle stiffness after anterior cruciate ligament reconstruc-tion – memory on injury? Int. Orthop. 1999; 25(5): 268–270.
• 9. Kuszewski M., Saulicz E., Myśliwiec A., Knapik A., Wolny T. The role of passive stiffness of the hamstring muscles in body stability processes. Fizjoter. Pol. 2009; 9(3): 195–201.
• 10. Lee H., Cheng C., Liau J. Correlation between proprioception, muscle strength, knee laxity, and dynamic standing balance in patients with chronic anterior cruciate ligament deficiency, The Knee 16 (2009) 387–391.
• 11. Kuszewski M., Saulicz E., Gnat., Knapik H., Saulicz M., Kokosz M. Ocena skuteczności stretchingu mięśni kulszowo-goleniowych w oparciu na tzw. test dopełnienie kąta. Ann. Univ. Mariae Curie-Skłodowska. Sectio D: Medicina 2005; LX, Suppl.(272): 212–215.
• 12. Fremerey R., Lobenhoffer P., Zeichen J., Skutek M., Bosch U., Tscherne H. Proprioception after rehabilitation and reconstruction in knees with deficiency of the anterior cruciate ligament: a prospective, longitudinal study. J. Bone Joint. Surg. Br. 2000; 82(6): 801–806.
• 13. Roberts D., Friden T., Stomberg A., Lindstrand A., Moritz U. Bilateral proprioceptive defects in patients with a unilateral anterior cruciate ligament reconstruction: acomparison between patients and healthy individuals. J. Orthop. Res. 2000; 18(4): 565–571.
• 14. Markolf K., O’Neill G., Jackson S., McAllister Effects of applied quadriceps and hamstrings muscle loads on forces in the anterior and posterior cruciate ligaments. Am. J. Sport Med. 2004; 32(5); 1144–1149.
• 15. Larsen R., Lund H., Christensen R., Røgind H., Danneskiold-Samsøe B., Bliddal H. Effect of static stretching of quadriceps and hamstring muscle of knee join position sense. Br. J. Sports Med. 2005; 39(1): 43–46.

• Document Type: article