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Neuromuscular joint function in knee osteoarthritis: a systematic review and meta-analysis - 30/03/22

Doi : 10.1016/j.rehab.2022.101662 
Beyza Tayfur 1, , Chedsada Charuphongsa 1, Dylan Morrissey 1, 2, Stuart Charles Miller 1
1 Sports and Exercise Medicine, Queen Mary University of London, London, United Kingdom 
2 Physiotherapy Department, Barts Health NHS trust, London E1 4DG, United Kingdom 

Corresponding Author: Beyza Tayfur. Sports and Exercise Medicine, Mile End Hospital, First Floor, Bancroft Road, London E1 4DG, United Kingdom. +447460733817.Sports and Exercise MedicineMile End HospitalFirst Floor, Bancroft RoadLondonE1 4DGUnited Kingdom
Sous presse. Manuscrit accepté. Disponible en ligne depuis le Wednesday 30 March 2022
Cet article a été publié dans un numéro de la revue, cliquez ici pour y accéder

Abstract

Background

Neuromuscular alterations are common in people with knee osteoarthritis (KOA). A comprehensive understanding of these alterations is important to enable targeted rehabilitation strategies.

Objectives

This systematic review and meta-analysis aimed to comprehensively understand the neuromuscular alterations around the knee joint in people with KOA.

Methods

Moderate- and high-quality studies based on a modified version of the Downs and Black checklist, comparing neuromuscular function of peri-articular muscles between people with KOA and controls were retrieved from five databases from inception to October 2020. Outcomes included normalized isokinetic strength, muscle size, voluntary activation, cortical and spinal-reflex excitability, and torque-related outcomes. Data were pooled according to structural KOA severity with sensitivity analysis based on sex. Evidence levels are presented in evidence gap maps.

Results

A total of 7 high-quality and 22 moderate-quality studies were retained (1146 people with KOA and 1353 age- and sex-matched controls). Studies demonstrated quadriceps and hamstring strength deficits and increased hamstring-to-quadriceps strength ratios across KOA severities. Women presented lower quadriceps strength at early KOA (very limited evidence) and lower voluntary activation at end stage KOA (very limited evidence) as compared with controls, whereas men did not (moderate evidence). People with KOA also demonstrated lower quadriceps force control ability with no change in rapid force production (very limited evidence). Voluntary activation deficits for quadriceps were evident (moderate evidence), with no change in quadriceps cortical excitability (very limited evidence) or soleus spinal reflexes (very limited evidence). No muscle size change was demonstrated except for the vastus medialis (limited evidence). Evidence gaps were found for neural and torque-related measures and differences in hamstring, gastrocnemius, soleus, and popliteus.

Conclusions

Neuromuscular deficits are evident across different structural KOA severities and are seen in muscle strength, voluntary activation, muscle size, and force control ability. Women may exhibit these alterations to a greater extent than men.

Prospero registration number

CRD42019160845.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : knee osteoarthritis, neuromuscular function, quadriceps, muscle, strength, Knee Joint


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