Einführung

Persistierende neuromuskuläre Defizite sind nach einer Rekonstruktion des vorderen Kreuzbands (Anterior Cruciate Ligament Reconstruction, ACLR) häufig. Während sich die klassische Rehabilitation darauf konzentriert, Mobilität, Kraft, Propriozeption, Gleichgewicht und neuromuskuläre Kontrolle wiederherzustellen, können neurokognitive Beeinträchtigungen fortbestehen und zur hohen Rate an sekundären ACL-Verletzungen beitragen. Neuroimaging-Studien haben gezeigt, dass nach einer ACL-Verletzung die sensorimotorische Integration, die propriozeptive Verarbeitung und die Aufmerksamkeitssteuerung beeinträchtigt sind. Dadurch steigt der Bedarf an bewusstem motorischem Kontrollieren. Daher kann Dual-Task-Testing nach ACLR wertvolle Einblicke in die Sport-Rückkehrbereitschaft einer Athletin/eines Athleten liefern.

Diese Studie untersuchte den Einfluss der kognitiven Belastung auf den Single-Leg Hop for Distance (SLHD) bei Personen sechs Monate nach einer ACLR. Indem Doppelaufgaben-Tests nach einer ACLR untersucht wurden, wollten die Autorinnen und Autoren die Rolle der kognitiv-motorischen Funktion in der Rehabilitation nach einer ACLR besser verstehen.

Methoden

Diese Studie ist eine multizentrische, randomisierte, Crossover-Studie mit wiederholten Messungen und Kontrollgruppe. Die Teilnehmenden wurden aus drei ambulanten Rehabilitationszentren in Frankreich rekrutiert. Für die anfängliche Fallzahlberechnung wurden 26 Teilnehmende pro Gruppe benötigt; aufgrund der Durchführbarkeit konnten jedoch nur 15 Teilnehmende in der Gruppe mit ACLR und 16 in der gesunden Gruppe rekrutiert werden. 

Einschlusskriterien 

Die Teilnehmenden in der ACL-Rekonstruktion (ACLR)-Gruppe waren 16–40 Jahre alt und hatten etwa 6 ± 1 Monate vor Studienbeginn eine primäre einseitige ACLR durchgeführt bekommen – entweder mit einem Hamstring-Sehnentransplantat oder mit einem Knochen-Patellasehne-Knochen-Autograft. Für die Studie geeignet waren Teilnehmende mit einem einseitigen, nicht-kontaktbedingten ACL-Riss und einem prätraumatischen Tegner-Aktivitätsscore von ≥5. Die gesunden Kontrollpersonen waren nach Alter, Geschlecht und körperlichem Aktivitätsniveau (Tegner-Score ≥5) abgeglichen und hatten in den vorherigen sechs Monaten keine Vorgeschichte für ein Trauma der unteren Extremität.

Ausschlusskriterien 

ACLR-Teilnehmende wurden ausgeschlossen, wenn sie Begleitbandverletzungen hatten, die eine Operation erforderten, eine Revisions-ACLR, eine vorausgegangene relevante Verletzung oder OP an der unteren Extremität (mit Ausnahme der Index-ACLR), einen Verletzungsmechanismus durch Kontakt, eine untere Extremitäten-Verletzung, die nicht mit der ACL-Ruptur zusammenhing, innerhalb der letzten 12 Monate, einen Tegner-Aktivitätsscore <5 oder ein postoperatives Intervall außerhalb des 6 ± 1-Monate umfassenden Einschlussfensters. Gesunde Kontrollen wurden ausgeschlossen, wenn sie eine Vorgeschichte mit OPs an der unteren Extremität hatten, eine bedeutsame Verletzung an der unteren Extremität innerhalb der letzten 12 Monate, aktuelle Schmerzen oder Verletzungen aufwiesen, die die Sprungleistung (Hop) beeinträchtigen, oder wenn irgendeine neurologische oder vestibuläre Störung vorlag.

Für die ACLR-Gruppe wurde die Rehabilitationshistorie erfasst, sofern verfügbar; die postoperative Rehabilitation folgte jedoch der jeweiligen lokalen klinischen Praxis, statt einem standardisierten Protokoll. Obwohl alle Zentren eine konventionelle Rehabilitation umsetzten, unterschieden sich der konkrete Übungsinhalt, die Intensität und die Kriterien für die Progression zwischen den Zentren. Dies wurde als mögliche Ursache für klinische Heterogenität anerkannt.

Verfahren

Prüfverfahren: Die Teilnehmenden absolvierten Dual-Task-Tests indoor auf einer rutschfesten Oberfläche, nachdem ein standardisiertes Warm-up durchgeführt worden war. Es wurden standardisierte Anweisungen gegeben, und die Teilnehmenden führten maximale SLHDs durch. Pro Bein wurden drei gültige Durchgänge durchgeführt; der längste Hop wurde für die Analyse beibehalten. Die Durchgänge wurden wiederholt, wenn die Teilnehmenden das Gleichgewicht verloren, einen zusätzlichen Hop nutzten, die Handposition veränderten oder Schmerzen angaben, die die maximale Anstrengung begrenzten.

Die Teilnehmenden absolvierten zwei Testbedingungen, die durch eine Woche getrennt waren: eine Single-Task- (ST-) Bedingung mit der SLHD allein und eine Dual-Task- (DT-) Bedingung, bei der die SLHD mit einer visuo-räumlichen Arbeitsgedächtnisaufgabe kombiniert wurde. In der DT-Bedingung merkten sich die Teilnehmenden eine fünfstellige Zahlenfolge, die 3 Sekunden lang angezeigt wurde, und gaben sie in umgekehrter Reihenfolge wieder – entweder während oder unmittelbar nach der Landestabilisierung. Die kognitive Leistung wurde anhand der Anzahl der korrekt wiedergegebenen Ziffern in der richtigen Reihenfolge quantifiziert; zusätzlich wurden kognitive Fehler ebenfalls erfasst.

Um Ermüdungs-, Lern- und Leistungseffekte zu vermeiden, haben die Forschenden vier gegenbalancierte Testreihen (A1, A2, B1 und B2) eingesetzt – gleichmäßig auf die Teststandorte verteilt. In den Reihen A1 und A2 umfassten die beiden Testsitzungen unterschiedliche Bedingungen: A1 bestand aus der Dual-Task-Bedingung, gefolgt von der Single-Task-Bedingung, während A2 in umgekehrter Reihenfolge ablief. Im Unterschied dazu waren die Reihen B1 und B2 Wiederholungsbedingungen: B1 beinhaltete in beiden Sitzungen zwei Dual-Task-Assessments, während B2 zwei Single-Task-Assessments umfasste. Die B-Reihen wurden beibehalten, um mögliche Effekte von Reihenfolge, Lernen und Ermüdung im Zusammenhang mit wiederholtem Testen zu untersuchen. Daher wurden sie nicht in die Analyse der Dual-Task-Kosten (DTC) aufgenommen.

Videoaufnahmen aus der Frontal- und Sagittalansicht wurden genutzt, um die Landungsqualität mithilfe der Qualitativen Analyse der Einbeinbelastung (Qualitative Analysis of Single-Leg Loading, QASLS) zu bewerten. Die Outcome-Variablen umfassten die SLHD-Distanz, den QASLS-Score, die kognitive Leistung während der DT-Bedingung sowie den Limb Symmetry Index (LSI), berechnet aus der besten Sprungdistanz. Die Dual-Task-Cost (DTC) wurde definiert als prozentualer relativer Abfall der Sprungdistanz zwischen der Single-Task- und der Dual-Task-Bedingung. 

Die Autor:innen haben die Daten mithilfe linearer Mixed-Effects-Modelle analysiert – ein statistisches Verfahren, das sich für wiederholte Messungen und Crossover-Studien-Designs eignet. Sie haben die Leistung zwischen der ACLR- und der Kontrollgruppe ohne Erkrankung verglichen sowie zwischen den Bedingungen Single-Task und Dual-Task. Dabei haben sie für die Testreihenfolge und das Studienzentrum adjustiert. In der primären Analyse wurde untersucht, ob sich der Effekt des Dual-Task zwischen den Gruppen unterscheidet. Außerdem haben sie die Dual-Task-Cost (DTC) berechnet, um den Einfluss der Ergänzung einer kognitiven Aufgabe auf die Leistung zu quantifizieren. Die Ergebnisse werden als mittlere Differenzen, 95%-Konfidenzintervalle, p-Werte und Effektstärken berichtet. Die statistische Signifikanz wurde bei p < 0,05 festgelegt.

Ergebnisse

Die 31 Teilnehmenden wurden anhand demografischer Merkmale gematcht.

ACLR-Gruppe: 

Insgesamt hatte Dual-Tasking nur einen begrenzten Einfluss auf die Leistung im Single-Leg-Hop-for-Distance (SLHD). Eine signifikante Verringerung der Sprungweite zeigte sich nur in Sequenz B2. Die Bewegungsqualität, bewertet anhand des QASLS, verschlechterte sich nur in Sequenz A2 unter Dual-Task-Bedingungen signifikant. Im Gegensatz dazu sank der Limb Symmetry Index (LSI) während der Dual-Task-Leistung in den Sequenzen A1, A2 und B2 signifikant – das spricht für eine reduzierte symmetrische Leistung zwischen den Gliedern. In Sequenz B1 wurde hingegen keine signifikante Veränderung beobachtet.

Kontrollgruppe: 

In der Kontrollgruppe hatten Dual-Task-Bedingungen keinen nennenswerten Einfluss auf die SLHD-Leistung oder die LSI-Werte über die einzelnen Sequenzen hinweg. Die mit der QASLS bewertete Bewegungsqualität blieb weitgehend unverändert. Die einzige signifikante Abweichung zeigte sich in Sequenz B2: Dort sanken die Werte leicht unter den Dual-Task-Bedingungen. In den übrigen Sequenzen konnten keine weiteren signifikanten Veränderungen festgestellt werden.

Intergruppenanalyse:

Im Vergleich zur Kontrollgruppe zeigte die ACLR-Gruppe nur in Sequenz B2 eine signifikant schlechtere SLHD-Performance, mit einer großen Effektstärke. Für die Sprungweite wurden keine weiteren signifikanten Unterschiede zwischen den Gruppen beobachtet. Die Bewegungsqualität (QASLS) unterschied sich nicht signifikant zwischen den Gruppen, wobei sich in Sequenz A1 ein Trend zu höheren Werten in der ACLR-Gruppe zeigte. Die LSI-Werte waren in der ACLR-Gruppe während der Sequenzen A1 und B1 signifikant niedriger, was auf eine reduzierte Symmetrie der betroffenen Gliedmaße hindeutet; in den Sequenzen A2 und B2 wurden dagegen keine signifikanten Unterschiede gefunden.

Kostenanalyse für Dual-Task-Belastung 

Die DTC-Analysen wurden nur für die Crossover-Sequenzen (A1 und A2) durchgeführt, da diese sowohl Einzel- als auch Dual-Task-Bedingungen innerhalb derselben Versuchsperson enthielten. Für die SLHD-Distanz waren die DTC-Werte in der ACLR-Gruppe im Vergleich zur Kontrollgruppe in beiden Sequenzen höher, auch wenn die Unterschiede nicht statistisch signifikant waren. Die QASLS-DTC-Werte waren klein und zeigten keine signifikanten Unterschiede zwischen den Gruppen. Im Gegensatz dazu zeigte LSI DTC in der ACLR-Gruppe für beide Sequenzen (A1 und A2) einen deutlich stärkeren Anstieg. Das deutet auf eine stärkere Reduktion der Symmetrie zwischen den Gliedmaßen unter Dual-Task-Bedingungen im Vergleich zur Kontrollgruppe hin.

Fragen und Gedanken

Unter Dual-Task-Bedingungen wurde die LSI in der ACLR-Gruppe reduziert, während die Kontrollen ihre ähnliche SLHD-Leistung über die verschiedenen Aufgaben hinweg beibehielten. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass das Hinzufügen einer gleichzeitigen kognitiven Aufgabe die interlimbale Symmetrie bei Personen sechs Monate nach ACLR möglicherweise überproportional beeinträchtigen kann – was auf anhaltende Veränderungen der motorischen Kontrolle hinweisen könnte. Eine mögliche Erklärung ist, dass ACLR-Patienten mehr Aufmerksamkeitsressourcen einsetzen, um die Bewegung der unteren Extremität zu steuern, wodurch sie anfälliger für kognitive Interferenzen werden. Im Gegensatz dazu können gesunde Personen die Aufgabe mit stärker automatisierter motorischer Kontrolle ausführen und benötigen dafür weniger bewusste Ressourcen. Wie in der Einleitung bereits diskutiert, haben frühere Neuroimaging-Studien eine erhöhte Aktivierung im frontalen und sensorimotorischen Kortex nach ACLR gezeigt. Das könnte auf einen Übergang von überwiegend automatisch gesteuerter Bewegung hin zu einer stärker bewusst regulierten motorischen Strategie bei funktionellen Aufgaben hindeuten.

Obwohl diese Studie explorativ ist, liefert sie erste Hinweise darauf, dass nach einer ACLR adaptive Veränderungen im zentralen Nervensystem auftreten, und sie macht auf die mögliche Bedeutung von kognitiv-motorischen Wechselwirkungen im Rahmen der Rückkehr-zum-Sport-Beurteilung aufmerksam. Die Interpretation dieser Ergebnisse sollte jedoch mehrere Limitationen berücksichtigen, darunter die kleine Stichprobengröße, das multizentrische Studiendesign mit potenziellen Unterschieden in den Rehabilitationsansätzen sowie eine eingeschränkte externe Validität aufgrund der relativ homogenen Teilnehmendencharakteristika.

Zusätzlich hat das Dual-Task-Testing-Paradigma nach einem post-ACL-Eingriff nur Arbeitsgedächtnis- und verbale Abrufanforderungen erfasst, was möglicherweise nicht die ganze Bandbreite kognitiver Herausforderungen abbildet, die im Sport tatsächlich auftreten. Andere Bereiche wie visuell-räumliche Verarbeitung, Inhibitionsfähigkeit und schnelles Entscheiden können die motorische Leistung dagegen auf unterschiedliche Weise beeinflussen. Zukünftige Forschung sollte daher untersuchen, ob Dual-Task-Tests nach ACLR die realen sportlichen Situationen besser abbilden sollten – und ob Leistungseinbußen, die unter Laborbedingungen beobachtet werden, sich in funktionellen Einschränkungen während dynamischer, sportartspezifischer Aktivitäten niederschlagen.

Talk nerdy to me

Ein Aspekt im Studiendesign verdient eine genauere Betrachtung: ein scheinbarer Widerspruch zwischen der narrativen Beschreibung der balancierten Sequenzen und den Daten, die in Tabelle 2 dargestellt sind.

Laut dem Abschnitt „Methoden“ waren die Sequenzen B1 und B2 „wiederholte Bedingungen“, wobei B1 aus zwei Dual-Task-Assessments bestand und B2 aus zwei Single-Task-Assessments. Nach dieser Beschreibung sollten die Teilnehmenden in B1 überhaupt keine Daten aus Single-Task-Tests haben, und die Teilnehmenden in B2 sollten überhaupt keine Daten aus Dual-Task-Tests haben.  Jede B-Sequenz war so angelegt, dass die Bedingung über beide Test-Sitzungen hinweg konstant blieb – genau, damit sie als Referenz für Effekte von Reihenfolge, Lernen und Ermüdung dienen kann, unabhängig von der ST/DT-Manipulation.

Allerdings weist Tabelle 2 für B1 sowohl eine DT- als auch eine ST-Zeile aus – und für B2 ebenfalls sowohl eine DT- als auch eine ST-Zeile. Wenn B1 tatsächlich nur dual-task testing beinhaltete, dürfte es für diese Sequenz keine ST-Zeile geben; dieselbe Logik gilt umgekehrt für B2. Das wirft eine wichtige methodische Frage für die Interpretation der in den Sequenzen B1 und B2 berichteten ST/DT-Labels auf. Eine Möglichkeit ist, dass diese Labels eine vereinfachte Notation darstellen, die sich auf „Sitzung 1“ und „Sitzung 2“ derselben wiederholten Bedingung bezieht – und das nur zur Konsistenz innerhalb des Tabellenformats. Alternativ könnten diese Labels anzeigen, dass die Teilnehmenden, die B1 und B2 zugewiesen wurden, tatsächlich sowohl die single-task- als auch die dual-task-Bedingungen durchlaufen haben – was im Widerspruch zur Beschreibung im Abschnitt „Methods“ stünde.

Keine der Erklärungen ist wirklich zufriedenstellend. Wenn die erste Interpretation stimmt, dann ist die Formatierung der Tabelle irreführend – so, dass Leser wiederholte Messungen als einen echten ST‑vs‑DT‑Kontrast innerhalb einer Sequenz missverstehen könnten. Auffällig ist: Die DT- und ST‑Zeilen innerhalb von B1 und B2 zeigen numerisch recht ähnliche Werte. Das passt insgesamt eher zu zwei Wiederholungsmessungen derselben Bedingung als zu zwei tatsächlich unterschiedlichen Bedingungen. 

Wenn die zweite Interpretation stimmt, wäre die Begründung dafür, Sequenzen B1 und B2 aus der Dual-Task-Kosten-(DTC-)Analyse auszuschliessen, fragwürdig. Die Autoren haben diese Auslassung damit gerechtfertigt, dass diese Sequenzen keine Änderung der experimentellen Bedingung beinhalteten und deshalb die für die DTC-Berechnung benötigten gepaarten Single-Task-(ST-) und Dual-Task-(DT-)Messungen nicht liefern konnten. Da DTC jedoch als relative Veränderung zwischen der Leistung in ST und DT innerhalb derselben Person definiert ist, könnten diese Sequenzen die Berechnung von DTC erlaubt haben – vorausgesetzt, beide Bedingungen standen tatsächlich für dieselben Teilnehmenden zur Verfügung.

Diese Unklarheit hat wichtige Auswirkungen, weil DTC zentral für die wichtigsten Vergleiche der Studie ist und auf der korrekten Identifikation der gepaarten ST-/DT-Daten beruht. Allein anhand der veröffentlichten Informationen lässt sich nicht eindeutig sagen, welche Interpretation die richtige ist. Eine Klarstellung der Autoren oder der Zugang zu den zugrunde liegenden Daten würde helfen, dieses Problem zu klären. Bis dahin sollten die sequenzspezifischen Ergebnisse in Tabelle 2, insbesondere für B1 und B2, mit Vorsicht interpretiert werden, da die ST-/DT-Labels nicht in allen Sequenzen dieselben Bedingungen abdecken müssen.

Botschaften zum Mitnehmen

• Traditionelle ACL-Rehabilitation konzentriert sich vor allem darauf, Kraft, Beweglichkeit und die körperliche Leistungsfähigkeit wiederherzustellen; dennoch können kognitiv-motorische Faktoren zu anhaltenden Defiziten nach der Rekonstruktion beitragen.
• Wenn Sie nach einer ACLR zusätzlich ein Dual-Task-Testing beim einbeinigen Hop-Test einsetzen, zeigt sich bei Personen 6 Monate nach der ACLR im Vergleich zu gesunden Kontrollen eine stärkere Abnahme der Symmetrie der Beinleistung.
• Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass Patientinnen und Patienten nach einer ACLR möglicherweise auf mehr Aufmerksamkeitsressourcen zurückgreifen, um die Bewegung der unteren Extremität zu steuern. Das spricht für einen möglichen Wechsel von automatisierten hin zu stärker bewusst kontrollierten motorischen Strategien.
• Dual-Task-Tests nach einer VKB-OP können ergänzende Informationen liefern, wenn man die Rückkehr in den Sport beurteilt – denn sie stellen die Wechselwirkung zwischen kognitiver Verarbeitung und Bewegungssteuerung auf die Probe.
• Aufgrund der kleinen Stichprobe, der Variabilität zwischen den Zentren und des explorativen Studiendesigns sollten diese Ergebnisse eher als Hypothesengenerierung verstanden werden – nicht als endgültige Evidenz für eine klinische Umsetzung.
• Zukünftige Forschung sollte untersuchen, ob sich Defizite bei Dual-Task-Situationen in sporttypischen Settings zeigen, und ob das Einbauen kognitiv-motorischer Herausforderungen in die Rehabilitation die langfristigen Ergebnisse nach einer ACL-Rekonstruktion verbessern kann.

Referenz

Valot S, Moiroux-Sahraoui A, Cerrito A, Forelli F. Dual-Task-Single-Leg-Hop-Leistung zeigt anhaltende Asymmetrien und Bewegungsdefizite nach einer vorderen Kreuzbandrekonstruktion: Eine randomisierte Crossover-Experimentstudie. Translational Sports Medicine. 2026 15. Juli;2026:5079279. doi: 10.1155/tsm2/5079279. PMID: 42459209; PMCID: PMC13370202.