Song et al. (2023)

Belastungsverläufe des Patellofemoralgelenks - Die richtige Übung zur richtigen Zeit auswählen

In dieser Studie wurde die Belastung des Patellofemoralgelenks bei 35 Rehabilitations- und Alltagsaktivitäten untersucht, und es wurden 3 Stufen von Übungen definiert: geringe, moderate und hohe Belastung

Die patellofemoralen Gelenkbelastungsprogressionen können zur individuellen Anpassung der Belastungen für Patienten mit patellofemoralen Schmerzen und anterioren Knieschmerzen genutzt werden

Viele schnelle, hochintensive Übungen, wie z. B. Laufen und einbeinige schnelle Vorwärtssprünge, erzeugen nur eine geringe oder mäßige Gesamtbelastung, obwohl sie als hochintensive Rehabilitationsübungen gelten.

Einführung

In der letzten Woche befasste sich unser Forschungsbericht mit dem Thema Laufanpassungen, die helfen können, patellofemorale Schmerzen zu bewältigen. Dieser Artikel befasst sich speziell mit Läufern. Obwohl der Patellofemoralschmerz bei jüngeren und häufig aktiven Menschen auftritt, sind nicht alle von ihnen Läufer. Der Forschungsbericht dieser Woche befasst sich mit dem Thema der progressiven Belastung des Patellofemoralgelenks, bei der das Patellofemoralgelenk mehr oder weniger beansprucht wird. Für Sie als Kliniker ist es besonders wichtig zu wissen, wo Sie anfangen und wie Sie vorgehen müssen, um Patienten mit patellofemoralen Schmerzen effektiv durch den Rehabilitationsprozess zu führen. Der Grund, warum die Autoren diese Untersuchung durchführten, war, dass die aktuellen Rehabilitationsprogramme nach einer systematischen Überprüfung durch die Autoren zu einfach sind. Dischiavi et al. (2021). Das Gleichgewicht zwischen zu niedrigen und zu hohen Lasten muss während der Rehabilitation angemessen berücksichtigt werden, um zu wissen, wo man anfangen und wann man die Lasten reduzieren sollte. Wie können Sie dies effektiv tun? Lesen Sie weiter!

 

Methoden

Für die Untersuchung der Belastungsverläufe des Patellofemoralgelenks wurden gesunde Erwachsene zwischen 18 und 40 Jahren rekrutiert, die in den letzten sechs Monaten keine Anzeichen für Verletzungen der unteren Gliedmaßen oder Wirbelsäulenprobleme aufwiesen. Sie hatten weder Schmerzen im vorderen Knie noch eine Vorgeschichte mit Verletzungen des Patellofemoralgelenks.

Die Teilnehmer bekamen Standard-Trainingskleidung und Laufschuhe und wurden mit 31 Markern an anatomischen Orientierungspunkten an Becken, Oberkörper und Beinen aufgestellt. Sie absolvierten 35 Belastungsübungen, die im täglichen Leben oder in der physiotherapeutischen Rehabilitation üblich sind.

Anschließend wurden Beugewinkel und Streckmomente des Kniegelenks berechnet, um die Belastung des Patellofemoralgelenks zu bestimmen. Die geschätzten patellofemoralen Gelenkkräfte wurden auf das Körpergewicht des Teilnehmers normiert. Zur Quantifizierung der Belastung des Patellofemoralgelenks wurden drei verschiedene Belastungsgrößen gemessen:

  • Belastungsspitze: die maximale Kraft während jeder Wiederholung
  • Belastungsimpuls: das Verhältnis zwischen Kraft und Zeit
  • Belastungsrate: die maximale Veränderung der Kraft über die Zeit
Belastungsverläufe des Patellofemoralgelenks
Von: Song et al., Am J Sports Med. (2023)

 

Der Mittelwert dieser drei Variablen wurde zur Berechnung des Belastungsindexes herangezogen, der zwischen 0 und 1 variiert, wobei 0 für keine Belastung und 1 für eine Übung steht, die eine maximale Belastungsspitze und einen maximalen Impuls aufweist.

Die Übungen wurden in 3 Stufen eingeteilt, um die Belastung des Patellofemoralgelenks progressiv zu gestalten.

  1. Stufe 1 waren Übungen mit einem Belastungsindex unter 0,333: geringe Belastungen
  2. Stufe 2 spiegelt einen Belastungsindex zwischen 0,334 und 0,667 wider: mäßige Belastung
  3. Stufe 3 bestand aus Übungen mit einem Belastungsindex von über 0,667: hohe Belastungen

 

Ergebnisse

Die nachstehende Abbildung zeigt die Rangfolge der Übungen nach den Belastungsindizes. Die geringste Belastung des Patellofemoralgelenks wurde beim Gehen ausgeübt. Bei den Übungen der Stufe 1 lag die Spitzenbelastung des Patellofemoralgelenks zwischen dem 0,6- und 4,9-fachen des Körpergewichts.

Stufe 2 umfasste die meisten Übungen, die am wenigsten belastende Übung war ein beidseitig wiederholter seitlicher Sprung mit gleichmäßiger Geschwindigkeit. Diese Übung lag knapp unter der Belastung des Laufens. Die höchste patellofemorale Belastung auf Stufe 2 war der einseitige Gegenbewegungssprung. Die Spitzenbelastung des Patellofemoralgelenks lag in dieser Gruppe zwischen dem 4,3- und 7,1-fachen des Körpergewichts

Drei anspruchsvolle Aufgaben gehörten zur Stufe 3:

  1. Einbeinige Kniebeuge in voller Tiefe
  2. 3-Sekunden-Hocke auf Spanisch
  3. Einbeinige Kniebeuge

Die Übungen der Stufe 3 lagen zwischen dem 4,5- und dem 8,2-fachen des Körpergewichts.

Belastungsverläufe des Patellofemoralgelenks 2
Von: Song et al., Am J Sports Med. (2023)

 

Diese Zahl basiert auf einem 50%igen Gewicht der Belastungsspitze und einem 50%igen Gewicht des Belastungsimpulses. Die Autoren haben im Zusatzmaterial eine Excel-Tabelle zur Verfügung gestellt, die Sie anpassen können, um die Übungen neu zu ordnen und das Gewicht der Belastungsspitze, des Impulses und der Rate zu ändern.

Die folgende Tabelle zeigt die Spitzenbelastung, den Impuls und die Belastungsrate für alle Übungen in allen drei Stufen.

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Von: Song et al., Am J Sports Med. (2023)

 

Fragen und Gedanken

Diese Studie ist von besonderem Interesse, da sie nur gewichtsbelastende Übungen zur Steigerung der patellofemoralen Gelenkbelastung untersuchte. Da die körperliche Belastung bei patellofemoralen Schmerzen häufig unzureichend ist, öffnet diese Studie eine wichtige Tür.

Belastungsspitzen, -impulse und -raten variierten stark: Ein Sprung erzeugt beispielsweise eine größere Spitze als eine beidbeinige Kniebeuge, obwohl letztere durch einen größeren Belastungsimpuls aufgrund der längeren Dauer gekennzeichnet ist. Auch die Run-and-Cut-Übung und die bulgarische Kniebeuge wiesen einen ähnlichen Belastungsindex auf. Da der Belastungsindex bei diesen beiden Übungen gleich hoch ist, liegt der Unterschied wiederum in der Dauer der Übung und den Spitzenbelastungen. Deshalb ist es wichtig, sich Gedanken über den Reiz zu machen, den man bei einer Übung ausüben möchte. Hier ist das von den Autoren zur Verfügung gestellte Excel-Arbeitsblatt besonders nützlich, da Sie die Übungen je nach dem Stimulus, den Sie hervorheben möchten, neu ordnen können.

Ein Physiotherapeut könnte beispielsweise die Belastungsrate als Hauptparameter betrachten, da die mechanischen Eigenschaften des Gelenkknorpels (die von der Belastung abhängig sind) und die Tatsache, dass Patienten mit Patellofemoralschmerzen häufig Schwierigkeiten haben, das Laufen wieder aufzunehmen. Folglich könnte der Arzt diese Trainingseinheiten in einer anderen Reihenfolge anordnen, die einer allmählichen Steigerung der Belastungsrate den Vorrang gibt. Dies kann dadurch erreicht werden, dass die Übung im Belastungsindex mehr Gewicht erhält.

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Von: Song et al., Am J Sports Med. (2023)

 

Die drei Übungen der Stufe 3 sind allesamt Variationen der Kniebeuge und erfordern eine starke Kniebeugung. Sie dauern auch länger und belasten das Patellofemoralgelenk zusätzlich. Kniebeugen werden häufig vor Sprungübungen ausgeführt. Entgegen der weit verbreiteten Meinung, dass Springen und Laufen das Knie (und das Patellofemoralgelenk) stark belasten, zeigt diese Studie, dass die Belastung des Gelenks beim Hocken aufgrund der längeren Dauer der ausgeübten Kräfte viel größer ist als beim Springen und Laufen.

Wenn die Abbildung so umgestellt wird, dass die Belastungsrate (50 %) der Übung (die maximale momentane Kraftänderung über die Zeit) stärker betont wird, weniger die Spitze (30 %) und weniger der Belastungsimpuls (20 %), ändert sich die Reihenfolge der Übung. So wurde beispielsweise eine Run-and-Cut-Übung, die als Übung der Stufe 2 eingestuft war, zu einer Übung der Stufe 3. Der Grund dafür liegt in der Neuordnung der Belastungsindizes des Patellofemoralgelenks. Ein Run-and-Cut ist eine schnelle und dynamische Übung und erfordert eine geringere zeitliche Belastung (Belastungsimpuls) als eine 3-sekündige spanische Kniebeuge. Wenn der Belastungsspitze und dem Belastungsimpuls weniger Gewicht beigemessen wird als der Belastungsrate, wird eine Übung von längerer Dauer zu einer Übung, die eine höhere Belastungsrate erzeugt, und als solche wird sie zu einer Übung der Stufe 3 umklassifiziert.

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Von: Song et al., Am J Sports Med. (2023)

 

Talk nerdy to me

Die Übungen wurden in 4 Module unterteilt, um körperliche Erschöpfung und suboptimale Übungsausführung zu minimieren. Die Beschreibung der einzelnen Übungen finden Sie im Anhang A1 auf der Website des Verlags. Es wurden sieben bis zehn Versuche mit verschiedenen Intensitätsstufen aufgezeichnet, wobei zwischen jeder Übung 3-5 Minuten Pause lagen. Es wurde visuell überprüft, dass die Teilnehmer nicht erschöpft waren. Außerdem wurden die Belastungen auf das Körpergewicht normiert, um einen Vergleich zwischen Übungen und Personen unterschiedlicher Gewichtsklassen zu ermöglichen. Dies alles sind gute methodische Aspekte.

Einige Einschränkungen können in den folgenden Punkten liegen:

  • Die Übungen wurden in der gleichen Reihenfolge durchgeführt. Dies könnte zu einem Lerneffekt geführt haben.
  • Es wurde ein Modell konstruiert, das das Knie nur auf Beugung und Streckung beschränkt, was natürlich zu vereinfacht ist. Daher kann diese Studie keine Annahmen darüber treffen, was in den frontalen (Abduktion und Adduktion) und transversalen Bewegungsebenen (Innen- und Außenrotation) geschieht.
  • Bei den Analysen wurde das rechte Bein gewählt, während die Beinpräferenz nicht berücksichtigt wurde. Ich kann mir vorstellen, dass Sie, wenn Ihre linke Seite dominant ist, besser abschneiden, wenn Ihr linkes Bein gemessen wird.
  • Die Kniebeuger wurden in dem Modell nicht berücksichtigt, so dass die potenziellen Auswirkungen der Koaktivierung des Knies vernachlässigt wurden. Die Kraft des Quadrizeps kann bis zum 1,5-fachen des Körpergewichts unterschätzt werden, wenn die Koaktivierung der Muskeln nicht berücksichtigt wird.

Powers et al. (2014 ) berichteten, dass die Spitzenbelastung des Patellofemoralgelenks bei einer offenen Beinstreckung gleich der 60°-Doppelbeinhocke ist, die in dieser Studie als Übung der Stufe 1 eingestuft wurde. Die Autoren dieser Studie betonten, dass bei einer offenen kinetischen Beinstreckungsübung mit stärkerer Kniebeugung die Spitzenbelastung des Patellofemoralgelenks sogar geringer ist als die Belastung, die das Gelenk beim Gehen erfährt. Dies bestätigt erneut die Sicherheit der oft gescholtenen Knieextensionsübung mit offener kinetischer Kette. Schauen Sie sich unbedingt Kais Blog an, wenn Sie mehr darüber erfahren möchten!

Ein wichtiger Aspekt ist die gesunde Bevölkerung, in der diese Studie durchgeführt wurde. Diese patellofemoralen Gelenkbelastungen sind daher möglicherweise nicht direkt repräsentativ für Personen mit patellofemoralen Schmerzen. Durch die Untersuchung gesunder Teilnehmer ohne Knieschmerzen wird jedoch der Einfluss, den Schmerzen auf die Ausführung von Übungen haben könnten, beseitigt, und wir können davon ausgehen, dass die Rangfolge der Übungen repräsentativ für das ist, was im Kniegelenk unabhängig von Schmerzen passiert.

 

Botschaften zum Mitnehmen

Diese Studie liefert uns 35 Übungen, die nach ihrem relativen Beitrag zur Progression der patellofemoralen Gelenkbelastung geordnet sind. Wenn Ihr Patient zum Beispiel Schwierigkeiten beim Laufen hat, können Sie diese Informationen nutzen, um die Reha anzupassen, indem Sie vorübergehend Übungen auswählen, die das Patellofemoralgelenk weniger belasten. Die Übungen können nach der relativen Bedeutung, die Sie der Rehabilitation einer Person beimessen wollen, geordnet werden. Bei einigen sollte die Belastung im Laufe der Zeit erhöht werden, anstatt einen Belastungsspitzenwert zu erzeugen (z. B. Aktivierung in den frühen Phasen der Reha), bei anderen sollte die Belastung während der Übungen erhöht werden (z. B. in den späten Phasen der Reha und bei der Rückkehr zum Sport). Mit dem Online-Excel-Arbeitsblatt können Sie die Übungen nach Ihren Rehabilitationspräferenzen neu anordnen. Diese Studie kann also dazu verwendet werden, die Belastung des Patellofemoralgelenks auf der Grundlage von Beweisen und nicht aufgrund von Vermutungen zu steigern!

 

Referenz

Song K, Scattone Silva R, Hullfish TJ, Silbernagel KG, Baxter JR. Belastungsverlauf des Patellofemoralgelenks bei 35 gewichtsbelastenden Rehabilitationsübungen und Aktivitäten des täglichen Lebens. Am J Sports Med. 2023 Jul;51(8):2110-2119. doi: 10.1177/03635465231175160. Epub 2023 Jun 5. PMID: 37272685; PMCID: PMC10315869. 

2 KOSTENLOSE VIDEOVORTRÄGE

DIE ROLLE DER VMO & QUADS IN DER PFP

Sehen Sie sich diesen KOSTENLOSEN ZWEITEILIGEN VIDEO-VORTRAG der Knieschmerzexpertin Claire Robertson an, die die Literatur zu diesem Thema und ihre Auswirkungen auf die klinische Praxis analysiert.

 

Vmo-Vortrag
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