Výzkum Koleno září 19, 2022
Hart et al. (2022)

Srovnání reakčních sil patelofemorálního kloubu při různých činnostech

reakční síly patelofemorálního kloubu

Úvod

Reakční síly patelofemorálního kloubu vznikají tahem čtyřhlavého svalu stehenního při flexi kolene, který tlačí čéšku proti kloubní ploše na stehenní kosti. Tyto síly se zvyšují s větší silou kvadricepsu a s rostoucím úhlem flexe v koleni. Některé činnosti tak způsobují větší zatížení patelofemorálního kloubu než jiné. Z tohoto hlediska je studium způsobu zatížení patelofemorálního kloubu velmi poučné pro předepisování cvičení a rehabilitaci. Cílem tohoto přehledu bylo proto prozkoumat reakční síly patelofemorálního kloubu při různých každodenních činnostech a porovnat zdravé osoby s osobami s bolestí patelofemorálního kloubu. Často se předpokládá, že bolest patelofemorální oblasti předchází osteoartróze patelofemorální oblasti, a proto byl tento stav porovnáván i se zdravými subjekty.

 

Metody

Pro získání co největšího počtu článků, které by mohly být zahrnuty do tohoto systematického přehledu, byla použita komplexní vyhledávací strategie, která zahrnovala průřezové nebo intervenční studie o reakčních silách patelofemorálního kloubu během každodenních činností nebo terapeutických cvičení. Reakční síla patelofemorálního kloubu byla definována jako "velikost čisté reakční síly mezi čéškou a stehenní kostí v důsledku působení čtyřhlavého svalu stehenního a čéškové šlachy na čéšku při daném úhlu ohybu kolene." Síly byly vyjádřeny v tělesné hmotnosti, aby bylo možné porovnat různé studie.

 

Výsledky

Do systematického přehledu bylo zahrnuto 71 studií: 63 studií v rámci subjektu, 1 RCT a 7 průřezových studií. Vrcholové reakční síly patelofemorálního kloubu při chůzi byly shromážděny z 9 studií u zdravých osob, 3 u osob s bolestí patelofemorálního kloubu a 1 studie uváděla reakční síly patelofemorálního kloubu u osob s defektem patelofemorální kloubní chrupavky. Tyto souhrnné maximální síly činily 0,9 ± 0,4 BW u zdravých osob (rychlost chůze se pohybovala v rozmezí 1,33-1,50 m/s) a 0,8 ± 0,2 (rychlost chůze v rozmezí 1,32-1,36 m/s) u osob s patelofemorální bolestí. V jedné studii u osob s defektem patelofemorální kloubní chrupavky bylo zatížení patelofemorálního kloubu 1,3 ± 0,5 BW při rychlosti chůze 1,55 m/s.

Během výstupu do schodů činily souhrnné reakční síly v patelofemorálním kloubu 3,2 ± 0,7 BW u zdravých osob a 2,5 ± 0,5 BW u osob. Při sestupu ze schodů byly souhrnné reakční síly v patelofemorálním kloubu 2,8 ± 0,5 BW u zdravých osob a 2,6 ± 0,8 BW u osob s bolestí patelofemorálního kloubu.  V jedné studii s jedinci s patelofemorální OA činily tyto síly 1,6 ± 0,4 BW při výstupu do schodů a 1,0 ± 0,5 BW při sestupu ze schodů.

Při zkoumání sil při běhu odhalily souhrnné údaje u zdravých osob s bolestí patelofemorálního kloubu 5,2 ± 1,2 BW a 4,1 ± 0,9 BW. Rychlost běhu se pohybovala v rozmezí 2,33-4,47 m/s u prvního a 2,77-4,00 m/s u druhého.

reakční síly patelofemorálního kloubu
Od: Hart et al., Br J Sports Med. (2022)

 

Bohužel nebylo možné provádět pooling při jiných každodenních činnostech, terapeutických cvičeních a fyzikálních zákrocích. Totéž platilo pro srovnání reakčních sil v patelofemorálním kloubu mezi zdravými jedinci a jedinci s bolestí patelofemorálního kloubu/OA. Obecně se při porovnání obou jeví, že reakční síly v patelofemorálním kloubu jsou nižší u pacientů s bolestí patelofemorálního kloubu.

reakční síly patelofemorálního kloubu
Od: Hart et al., Br J Sports Med. (2022)

 

Na základě jednotlivých studií se maximální reakční síly patelofemorálního kloubu u terapeutických cvičení pohybovaly v rozmezí přibližně 1 až 18xBW. Při dřepu se maximální síly pohybují v rozmezí 1 až 18xBW. Při výpadech se maximální reakční síly v patelofemorálním kloubu pohybovaly mezi 3 a 6násobkem BW. Cyklistika se pohybovala v rozmezí 1 až 7násobku BW. Skákání způsobilo vyšší reakční síly v patelofemorálním kloubu mezi 9 a 11násobkem BW. Některá terapeutická cvičení vystavují patelofemorální kloub větším reakčním silám než jiná. Například při výpadu s krokem byly zaznamenány vyšší maximální reakční síly v patelofemorálním kloubu než při výpadu bez kroku a při dřepu s koleny za špičkami než při dřepu s koleny za špičkami.

 

Otázky a myšlenky

Očekávali jste, že reakční síly v patelofemorálním kloubu budou větší u osob s patelofemorálními potížemi? Někdy lékaři předepisují posilovací cviky čtyřhlavého svalu stehenního, protože chtějí odlehčit patelofemorální kloub. Přesto napětí čtyřhlavého svalu stehenního a šlachy čéšky tlačí čéšku proti patelofemorálnímu kloubu, čímž vzniká reakční síla. Posilování kvadricepsů tedy pouze zvyšuje napětí v kloubu. U pacientů s patelofemorálními obtížemi byste se však neměli snažit kloub odlehčit. Spíše se snažte zvýšit toleranci zátěže patelofemorálního kloubu. Zvětšující se úhel flexe kolene také zvyšuje reakční sílu patelofemorálního kloubu, ale protože se kontaktní plocha s flexí kolene zvětšuje, protože se čéška více dotýká stehenní kosti, síly jsou rovnoměrněji rozloženy. Proto by bylo zajímavé zjistit, zda čéška správně zapadá do femorální rýhy. Proto by se měly řešit problémy s nápravou souososti, protože špatné nastavení může způsobit, že některé části kloubu, které nejsou zvyklé na větší zatížení, mohou být náchylné ke zranění. Pokud jsou tyto vlastnosti nekorigovatelné, je jediným řešením vybudování tolerance patelofemorálního kloubu vůči zátěži, a proto by se měla zátěž během rehabilitace postupně zvyšovat. Tento přehled osvětluje možné činnosti, které mohou pomoci postupně zvyšovat zátěž.

 

Mluv se mnou jako s nerdem

Z tohoto přehledu byly vyloučeny neanglické práce a zahrnuty studie, u nichž bylo vysoké riziko zkreslení z hlediska vnější platnosti. Další omezení této studie spočívá ve skutečnosti, že mnoho zahrnutých studií používalo k výpočtu reakčních sil v kloubu, jako je efektivní rameno momentu čtyřhlavého svalu kolem kolena, údaje z kadaverů. Přesto bylo předem stanoveno, že studie na kadaverech budou vyloučeny, protože by nemusely plně odrážet skutečnou kinematiku, ale bylo nutné použít údaje získané z vyšetřování na kadaverech. Téměř všechny studie také používaly dvourozměrné modely pro popis 3D pohybů.

Bohužel u terapeutických cvičení nebylo možné shromáždit data a uváděné výsledky z jednotlivých studií vykazovaly velké rozdíly v maximálních silách. Ačkoli to nebylo způsobeno nedostatky v metodice této studie, je třeba vzít v úvahu, že v zahrnutých studiích existují velké rozdíly v metodách měření a provádění cvičení. Normalizací kloubních sil na tělesnou hmotnost se autoři snažili, aby výsledky různých zahrnutých studií byly srovnatelnější. Dalším důležitým aspektem je, že souhrnná data přímo nesrovnávala zdravé účastníky se subjekty s bolestí patelofemorální oblasti, ale jednalo se o výsledek samostatných analýz, které byly následně vzájemně porovnávány.
Rychlost chůze se v jednotlivých studiích lišila a mohla mít vliv na pozorované rozdíly, protože proměnné chůze jsou citlivé na změny rychlosti chůze. Mohlo to však být i naopak, protože rychlost chůze může být podmíněna bolestí v patelofemorální oblasti.

 

Zprávy, které si můžete odnést domů

Tento přehled osvětluje reakční síly v patelofemorálním kloubu, které byly obecně nižší nebo podobné u osob s bolestí patelofemorálního kloubu ve srovnání se zdravými osobami. Stejně jako každý jiný kloub musí být i patelofemorální kloub zatěžován, aby zůstal zdravý. Proto je důležité, aby kinematika, rozsah pohybu a síla byly optimalizovány pro zajištění zdravé funkce kloubu. Optimalizujte sílu kvadricepsů a zlepšete svalovou koordinaci a pohybové vzorce v celém rozsahu pohybu kolenního kloubu. Tento přehled může pomoci nalézt činnosti, které umožní postupně upravovat zátěž v průběhu rehabilitace.

 

Odkaz

Hart HF, Patterson BE, Crossley KM, Culvenor AG, Khan MCM, King MG, Sritharan P. May the force be with you: understanding how patellofemoral joint reaction force compares across different activities and physical interventions-a systematic review and meta-analysis. Br J Sports Med. 2022 May;56(9):521-530. doi: 10.1136/bjsports-2021-104686. Epub 2022 Feb 3. PMID: 35115309. 

Zjistěte více

Sledujte:

 

Poslechněte si:

https://www.physiotutors.com/podcasts/episode-037-patellofemoral-pain-with-claire-robertson/

2 BEZPLATNÉ VIDEOPŘEDNÁŠKY

ÚLOHA VMO A ČTYŘKOLKY V PFP

Podívejte se na tuto BEZPLATNOU dvoudílnou VIDEO PŘEDNÁŠKU odbornice na bolest kolen Claire Robertsonové, která rozebírá literaturu na toto téma a její dopad na klinickou praxi.

 

Vmo přednáška
Stáhněte si naši aplikaci ZDARMA