การเปลี่ยนแปลงของโครงสร้างเข่าต่อการรับความรู้สึกของข้อเข่า
ลักษณะของอาการข้อเข่าเสื่อม
การเปลี่ยนแปลงของโครงสร้างเข่าที่พบได้บ่อยคือภาวะข้อเข่าเสื่อม ภาวะข้อเข่าเสื่อมคือกลุ่มอาการที่มีความชุกในกลุ่มโรคทางระบบกระดูกและกล้ามเนื้อ ซึ่งมีลักษณะเป็นการเสื่อมของข้อเข่าที่ค่อย ๆ มีการเปลี่ยนแปลงไปตามช่วงอายุ โดยโครงสร้างที่มีผลกระทบได้แก่ กระดูกอ่อน เยื่อหุ้มข้อ กล้ามเนื้อ เอ็น และ หมอนรองกระดูกเข่า การเปลี่ยนแปลงของโครงสร้างเหล่านี้มีผลมาจากการไม่สมดุลกันระหว่างการซ่อมแซมและการสึกหรอของโครงสร้างบริเวณเข่า อาการที่ผู้ที่มีภาวะข้อเข่าเสื่อมประกอบไปด้วย อาการปวด ข้อบวม ข้อยึดติด และจำกัดการเคลื่อนไหว (1,2)
การรับรู้ความรู้สึกของข้อต่อ
การรับรู้ความรู้สึกของข้อต่อ คือส่วนหนึ่งของระบบการควบคุมการทรงท่าของร่างกาย โดยอาศัยข้อมูลจากตัวรับความรู้สึกต่าง ๆ ของร่างกายประกอบไปด้วย ตัวรับสัมผัสทางกลจากกล้ามเนื้อ เอ็น ข้อต่อ ผิวหนัง ระบบการทรงตัวจากหูชั้นใน และการรับภาพ ส่งผลต่อการควบคุมการออกแรงของกล้ามเนื้อ การประสานสัมพันธ์กันของกล้ามเนื้อ ส่งเสริมการทรงท่าของร่างกายในท่าทางต่าง ๆ หรือขณะเคลื่อนไหว (3,4)
ชนิดและตัวรับความรู้สึกข้อต่อ
โครงสร้างของเข่าประกอบด้วยตัวรับความรู้สึกหลายประเภท และมีการทำงานที่แตกต่างกัน และมีการปรับตัวของการทำงานที่ไม่เหมือนกันซึ่งจะได้ทำการอธิบายตามตารางต่อไปนี้ (3)
| ชนิดของตัวรับความรู้สึก | ตำแหน่ง | การปรับตัว | ความจำเพาะต่อการกระตุ้น |
|---|---|---|---|
| ตัวรับแรงกลในโครงสร้างกล้ามเนื้อและเอ็น (Musculotendinous mechanoreceptors) | |||
| Muscle spindles | กล้ามเนื้อ และเอ็น | ช้า | การยืดของกล้ามเนื้อ ความเร็วในการเปลี่ยนแปลงความยาว และความเร่ง |
| Golgi tendon organs | เอ็น | ช้า | แรงที่เกิดจากกล้ามเนื้อ |
| ตัวรับแรงกลในโครงสร้างข้อต่อ (Articular mechanoreceptors) | |||
| Pacinian corpuscles | เอ็น หมอนรองกระดูกเข่า และเยื่อหุ้มข้อ | เร็ว | การเปลี่ยนแปลงของโครงสร้างเนื้อเยื่ออ่อน |
| Ruffini endings | เอ็น หมอนรองกระดูกเข่า และเยื่อหุ้มข้อ | ช้า | มุมของข้อต่อ แรงดัน แรงเค้น |
| Unmyelinated free nerve endings | หลากหลายโครงสร้างของเนื้อเยื่อของเข่า | ช้า | การเปลี่ยนแปลงของเนื้อเยื่ออ่อน อาการปวด สารสื่ออักเสบ |
การปรับตัวของตัวรับความรู้สึกประกอบด้วย 2 รูปแบบได้แก่ การปรับตัวแบบเร็ว และการปรับตัวแบบช้า ทั้ง 2 แบบ มีความแตกต่างกันดังนี้
การปรับตัวแบบเร็ว คือ การตอบสนองต่อแรงอย่างมากทันที เมื่อมีการกระตุ้นและจะลดลงทันทีเมื่อการกระตุ้นได้หายไป ซึ่งจะพบได้มากในเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงมุมของข้ออย่างฉับพลัน โดยมีอัตราเร่งและความเฉื่อยขณะเคลื่อนไหวของข้อ ในขณะเริ่มและหยุดการเคลื่อนไหว
การปรับตัวแบบช้า คือ การตอบสนองต่อสิ่งกระตุ้นโดยใช้ข้อมูลของข้อหลาย ๆ ส่วน และใช้ในลักษณะค่อย ๆ ให้ตัวกระตุ้น ซึ่งจะเป็นการบอกการเคลื่อนไหวของข้อ และบอกตำแหน่งจริงของข้อเข่า
จากตารางข้างต้นจะเห็นได้ว่า โครงสร้างของเข่าเองใช้รูปแบบการปรับตัวของเข่าในรูปแบบช้าในหลากหลายรูปแบบตัวรับความรู้สึกรวมกันเพื่อได้ข้อมูลจากสิ่งกระตุ้น และบอกตำแหน่งข้อที่แท้จริงให้ร่างกายได้รับรู้ และในภาวะข้อเข่าเสื่อมีการเปลี่ยนแปลงของโครงสร้างที่มีผลต่อการทำงานตัวรับความรู้สึกดังกล่าวซึ่งมีผลทำให้เกิดการลดลงของการรับความรู้สึกของข้อเข่า (3,4)
สาเหตุที่ทำให้การรับความรู้สึกข้อเข่าลดลง
การเสียหายของกระดูกอ่อนบริเวณเข่า
แม้ว่าโครงสร้างกระดูกอ่อนเองไม่มีตัวรับความรู้สึก แต่มีผลโดยตรงต่อการส่งผ่านแรงในขณะการเคลื่อนไหว เปลี่ยนแปลงการเคลื่อนไหวทางชีวะกลศาสตร์ของข้อ ทำให้โครงสร้างอื่น ๆ บริเวณรองข้อมีการทำงานที่ผิดปกติทำให้ความไวต่อตัวรับความรู้สึกต่าง ๆ มีผลต่อการทำงานที่ผิดปกติไป (5)
อาการปวดข้อ
อาการปวดของข้อเข่าเกิดได้จากหลากหลายสาเหตุ โดยส่วนมากมักจะเกิดขณะที่ข้อต่อรับน้ำหนักแบบไม่ตรงแนวแรง หรือมีการหักเหไปจากแนวตรง จะทำให้เกิดความเสียหายต่อผิวข้อที่เป็นการบาดเจ็บเพียงเล็กน้อย และทำให้เกิดกระบวนการอักเสบเกิดขึ้น ร่างกายจึงจะมีการซ่อมแซม ซึ่งเมื่อเกิดการอักเสบเกิดขึ้นร่างกายจะมีการผลิตสารเคมีที่เป็นสารสื่ออักเสบมากมายซึ่งมีผลทำให้เกิดอาการปวด และสารเคมีเหล่านี้เป็นสิ่งหนึ่งที่จะทำให้ไปรบกวนการทำงานของตัวรับความรู้สึกบริเวณข้อ เมื่อร่างกายเกิดการอักเสบจะทำให้เกิดอาการบวมของข้อ เมื่อมีการบวมเกิดขึ้นส่งผลต่อแรงดันต่าง ๆ ภายในข้อซึ่งสามารถไปลดลงของการทำงานของตัวรับความรู้สึกได้อีกเช่นกัน (6)
การเปลี่ยนแปลงของโครงสร้างเอ็นบริเวณรอบเข่า
โครงสร้างของเอ็นบริเวณรอบข้อนั้นมีความสำคัญอย่างมากในการให้ความมั่นคงกับข้อเข่า โดยจากการศึกษาลักษณะโครงสร้างภายในเอ็นของข้อเข่าพบว่ามีตัวรับความรู้สึกประเภท Ruffini-Like เป็นจำนวนมากซึ่งตอบสนองต่อแรงตึงตัวตัวเอ็น และควบคุมกล้ามเนื้อรอบเข่าให้เกิดความมั่นคง แต่เมื่อเอ็นรอบเข่ามีความหย่อนตัวลงตามการเปลี่ยนแปลงของโครงสร้างทำให้ส่งผลต่อแรงตึงของตัวเอ็น ทำให้เป็นการลดลงของการทำงานของตัวรับความรู้สึก
นอกจากนี้โครงสร้างที่ค้นพบเป็นจำนวนมากอีกคือ free nerve endings ซึ่งตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของโครงสร้างเนื้อเยื่อ การอักเสบ ซึ่งเมื่อมีการอักเสบบริเวณข้อ สารสื่ออักเสบจะเป็นกลุ่มหนึ่งที่ไปรบกวนการทำงานของตัวรับความรู้สึกบริเวณข้อ และทำให้เกิดการลดลงของการทำงานของตัวรับความรู้สึก (7,8)
การอ่อนแรงของกล้ามเนื้อบริเวณรอบเข่า
ในภาวะของข้อเข่าเสื่อมจะพบการอ่อนแรงของข้อเข่าได้มาก ซึ่งเกิดมาจากการใช้งานที่ลดลง และกล้ามเนื้อเกิดการฝ่อตัว และนอกจากนี้การเจ็บบริเวณข้อเป็นส่วนหนึ่งที่มีผลต่อระบบการป้องกันการบาดเจ็บของร่างกายคือการหยุดให้กล้ามเนื้อมีการทำงานน้อยลง ซึ่งทั้ง 2 รูปแบบนี้มีผลต่อตัวตัวรับความรู้สึกโดยตรง เนื่องจากเมื่อกล้ามเนื้อมีการอ่อนแรงลง แรงที่กระทำต่อตัวรับความรู้สึกที่อยู่บริเวณกล้ามเนื้อจะลดลงไปเช่นกัน ทำให้ความไวของการตอบสนองของตัวรับความรู้สึกลดลง (9,10)
การปรับเปลี่ยนการทำงานของระบบประสาทส่วนกลาง
เมื่อมีการเปลี่ยนแปลงของโครงสร้างและการทำงานอย่างยาวนานส่งผลทำให้ ระบบประสาทส่วนกลางมีการรับข้อมูลที่ผิดปกติไป ทำให้ระบบประสาทส่วนการมีการปรับตัวตามข้อมูลที่ได้รับมาอย่างยาวนาน ทำให้มีความบกพร่องของการรับรู้ข้อต่อในทุกครั้งที่มีการเคลื่อนไหว รวมถึงยังทำให้เกิดการเสียหายของโครงสร้างเข่าเรื่อย ๆ จากการสั่งงานและการควบคุมของแรงที่ได้รับข้อมูลที่ผิดปกติ และส่งผลต่อการพัฒนาของโรคข้อเข่าเสื่อมอีกด้วย (11)
ความสำคัญต่อการรับรู้ความรู้สึกของข้อเข่าต่อการพัฒนาของโรคข้อเข่าเสื่อม
จากที่ได้กล่าวถึงการเปลี่ยนแปลงของโครงสร้างบริเวณเข่า ชนิดของตัวรับความรู้สึกต่าง ๆ การทำงานของตัวรับความรู้สึกของข้อเข่า และสาเหตุที่ข้อเข่ามีการรับรู้ความรู้สึกที่ลดลง มีความสำคัญอย่างมากต่อการพัฒนาของโรคข้อเข่าเสื่อม การรับความรู้สึกของข้อเข่านั้นมีผลต่อความแม่นยำต่อการลงน้ำหนักของข้อต่อ การเคลื่อนไหวทางชีวกลศาสตร์ เมื่อมีการเปลี่ยนแปลงการทำงานหรือการลดลงของการทำงานตัวรับความรู้สึกของข้อต่อจะทำให้เกิดการเสียหายของข้อต่อ การปรับตัวของระบบประสาทส่วนกลางที่ทำงานผิดปกติ การความเสียหายของข้อต่ออย่างต่อเนื่อง ทำให้ข้อมีความเสื่อมตามลำดับในระยะต่อไป จนสุดท้ายเป็นการเปลี่ยนแปลงของโครงสร้างไปอย่างถาวร และเกิดภาวะทุพพลภาพต่อคุณภาพชีวิตอย่างถาวร
เรียบเรียงโดย กภ.กมลภพ ตั้งศรีวงศ์
เอกสารอ้างอิง
- Litwic A, Edwards MH, Dennison EM, Cooper C. Epidemiology and burden of osteoarthritis. Br Med Bull. 2013 Mar 1;105(1):185–99.
- Creamer P, Lethbridge‐Cejku M, Hochberg MC. Factors associated with functional impairment in symptomatic knee osteoarthritis. Rheumatol. 2000 May;39(5):490–6.
- Wang H, Ji Z, Jiang G, Liu W, Jiao X. Correlation among proprioception, muscle strength, and balance. J Phys Ther Sci. 2016;28(12):3468–72.
- Knoop J, Steultjens MPM, Van Der Leeden M, Van Der Esch M, Thorstensson CA, Roorda LD, et al. Proprioception in knee osteoarthritis: a narrative review. Osteoarthritis Cartilage. 2011 Apr;19(4):381–8.
- Al-Dadah O, Shepstone L, Donell ST. Proprioception deficiency in articular cartilage lesions of the knee. Knee Surg Relat Res. 2020 Dec;32(1):25.
- Cho YR, Hong BY, Lim SH, Kim HW, Ko YJ, Im SA, et al. Effects of joint effusion on proprioception in patients with knee osteoarthritis: a single-blind, randomized controlled clinical trial. Osteoarthritis Cartilage. 2011 Jan;19(1):22–8.
- Ariel De Lima D, Helito CP, Lacerda De Lima L, Dias Leite JA, Costa Cavalcante ML. Study of the Nerve Endings and Mechanoreceptors of the Anterolateral Ligament of the Knee. Arthroscopy: J Arthrosc Relat Surg. 2019 Oct;35(10):2918–27.
- Lee HM, Cheng CK, Liau JJ. Correlation between proprioception, muscle strength, knee laxity, and dynamic standing balance in patients with chronic anterior cruciate ligament deficiency. Knee. 2009 Oct;16(5):387–91.
- Rice DA, McNair PJ. Quadriceps Arthrogenic Muscle Inhibition: Neural Mechanisms and Treatment Perspectives. Semin Arthritis Rheum. 2010 Dec;40(3):250–66.
- Van Der Esch M, Steultjens M, Harlaar J, Knol D, Lems W, Dekker J. Joint proprioception, muscle strength, and functional ability in patients with osteoarthritis of the knee. Arthritis Rheum. 2007 Jun 15;57(5):787–93.
- SHITARA H, ICHINOSE T, SHIMOYAMA D, SASAKI T, HAMANO N, KAMIYAMA M, et al. Neuroplasticity Caused by Peripheral Proprioceptive Deficits. Med Sci Sports Exerc. 2022 Jan;54(1):28–37.
