Tutkimus Liikunta 5. helmikuuta 2024
Song et al. (2023)

Patellofemoraalinivelen kuormituksen eteneminen - oikean harjoituksen valitseminen oikeaan aikaan

Patellofemoraalinivelen kuormituksen eteneminen

Johdanto

Viime viikolla tutkimuskatsauksessamme käsiteltiin juoksun mukautuksia, jotka voivat auttaa patellofemoraalisen kivun hallinnassa. Tässä artikkelissa keskityttiin erityisesti juoksijoihin. Vaikka patellofemoraalinen kipu on aktiivinen nuoremmilla ja usein aktiivisilla henkilöillä, kaikki eivät ole juoksijoita. Tämän viikon tutkimuskatsauksessa käsitellään patellofemoraalinivelen kuormituksen progressiota, jossa patellofemoraaliniveleen kohdistuu asteittain enemmän tai vähemmän vaatimuksia. Tieto siitä, mistä aloittaa ja miten edetä, on erityisen tärkeää, jotta voit kliinikkona ohjata patellofemoraalista kipua sairastavia potilaita tehokkaasti kuntoutusprosessin läpi. Syy siihen, miksi nämä kirjoittajat tekivät tämän tutkimuksen, oli se, että viimeaikaiset kuntoutusohjelmat saattavat olla liian yksinkertaisia, kuten systemaattisessa katsauksessa todetaan. Dischiavi et al. (2021). Kuntoutuksen aikana on otettava asianmukaisesti huomioon liian alhaisen ja liian korkean kuormituksen välinen tasapaino, jotta tiedetään, mistä aloitetaan ja milloin kuormitusta vähennetään. Miten voit tehdä tämän tehokkaasti? Lue eteenpäin!

 

Menetelmät

Patellofemoraalinivelen kuormituksen etenemisen tutkimiseksi tutkimukseen valittiin 18-40-vuotiaita terveitä aikuisia, joilla ei ollut merkkejä alaraajavammoista tai selkärangan ongelmista viimeisten 6 kuukauden aikana. Heillä ei ollut polven etuosan kipua, eikä heillä ollut aiemmin ollut patellofemoraalinivelen vammoja.

Osallistujille annettiin tavanomaiset harjoitusvaatteet ja juoksukengät, ja heille asetettiin 31 merkkiainetta lantion, ylävartalon ja jalkojen anatomisiin maamerkkeihin. He suorittivat 35 painoa kantavaa harjoitusta, joita käytetään yleisesti jokapäiväisessä elämässä tai fysioterapeuttisessa kuntoutuksessa.

Tämän jälkeen laskettiin polvinivelen taivutuskulmat ja ojennusmomentit patellofemoraalinivelen kuormitusten määrittämiseksi. Arvioidut patellofemoraalinivelen voimat normalisoitiin osallistujan kehon painoon. Patellofemoraaliniveleen kohdistuvien kuormitusten määrittämiseksi mitattiin kolme eri kuormitusmuuttujaa:

  • Kuormitushuippu: suurin voima kunkin toiston aikana.
  • Kuormitusimpulssi: voiman ja ajan välinen suhde
  • Kuormitusnopeus: voiman suurin muutos ajan kuluessa.
Patellofemoraalinivelen kuormituksen eteneminen
From: Song et al., Am J Sports Med. (2023)

 

Näiden kolmen muuttujan keskiarvoa käytettiin kuormitusindeksin laskemiseen, joka vaihtelee välillä 0-1. 0 tarkoittaa, että kuormitusta ei ole ja 1 tarkoittaa harjoitusta, jossa kuormitushuippu ja -impulssi ovat maksimissaan.

Harjoitteet luokiteltiin kolmeen tasoon, jotta patellofemoraalinivelen kuormitusta voitiin kehittää.

  1. Tasolle 1 kuuluvat harjoitukset, joiden kuormitusindeksi on alle 0,333: vähäinen kuormitus.
  2. Taso 2 heijasti kuormitusindeksiä 0,334-0,667: kohtalainen kuormitus.
  3. Taso 3 koostui harjoituksista, joiden kuormitusindeksi oli yli 0,667: suuri kuormitus.

 

Tulokset

Alla olevassa kuvassa esitetään harjoitusten järjestys kuormitusindeksien mukaan. Patellofemoraalinivelen kuormitus oli pienin kävelyn aikana. Portaan 1 harjoituksissa patellofemoraalinivelen huippukuormitus oli 0,6-4,9 kertaa kehon paino.

Taso 2 sisälsi eniten harjoituksia, ja vähiten kuormittava harjoitus oli molemminpuolinen toistuva sivuttaishyppy säännöllisellä nopeudella. Tämä harjoitus oli juuri juoksun kuormituksen alapuolella. Suurin patellofemoraalista kuormitusta aiheuttava harjoitus tasolla 2 oli yksipuolinen vastaliikehyppy. Patellofemoraalinivelen huippukuormitus vaihteli tällä tasolla 4,3-7,1-kertaisesta kehon painosta.

Kolme haastavaa harjoitusta kuului tasolle 3:

  1. Yhden jalan kyykky täydellä syvyydellä
  2. 3 sekunnin espanjalainen kyykky
  3. Yhden jalan laskeva kyykky

Ryhmän 3 harjoitukset vaihtelivat 4,5-8,2 kertaa kehonpaino.

Patellofemoraalinivelen kuormituksen eteneminen 2
From: Song et al., Am J Sports Med. (2023)

 

Tämä luku perustuu 50 % kuormitushuipun painoon ja 50 % kuormitusimpulssin painoon. Kirjoittajat toimittivat lisämateriaalissa Excel-taulukon, jota voit mukauttaa harjoitusten uudelleenjärjestämiseksi ja kuormitushuipun, impulssin ja nopeuden painon muuttamiseksi.

Alla olevassa taulukossa on esitetty kaikkien harjoitusten huippukuorma, impulssi ja nopeuskuormitus kaikilla kolmella tasolla.

Patellofemoraalinivelen kuormituksen eteneminen 3
From: Song et al., Am J Sports Med. (2023)

 

Kysymyksiä ja ajatuksia

Tämä tutkimus on erityisen kiinnostava, koska siinä tutkittiin vain painoa kantavia harjoitteita patellofemoraalinivelen kuormitusprogressioiden aikaansaamiseksi. Koska patellofemoraalisen kivun hoitamiseksi harjoituskuormitus on usein riittämätöntä, tämä tutkimus avaa tärkeän oven.

Kuormituspiikit, -impulssit ja -nopeudet vaihtelivat paljon: esimerkiksi hyppy tuottaa suuremman kuormituspiikin kuin kahden jalan kyykky, vaikka jälkimmäiselle on ominaista suurempi kuormitusimpulssi pidemmän keston vuoksi. Vastaavasti juoksu- ja leikkausharjoituksen ja bulgarialaisen kyykyn kuormitusindeksi oli samanlainen. Kun kuormitusindeksi on yhtä korkea näissä kahdessa harjoituksessa, ero on jälleen harjoituksen kestossa ja huippukuormituksessa. Siksi on tärkeää miettiä, mitä ärsykettä haluat harjoituksen aikana harjoittaa. Tekijöiden toimittama Excel-taulukko on tässä erityisen hyödyllinen, sillä voit järjestää harjoitukset uudelleen sen mukaan, mitä ärsykkeitä haluat korostaa.

Fysioterapeutti voi esimerkiksi pitää kuormitusnopeutta tärkeimpänä parametrina, kun otetaan huomioon nivelruston mekaaniset ominaisuudet (jotka ovat riippuvaisia kuormituksesta) ja se, että patellofemoraalista kipua kärsivien potilaiden on usein vaikea jatkaa juoksemista. Tämän seurauksena lääkäri voi järjestää nämä harjoitukset eri järjestyksessä, jossa etusijalle asetetaan kuormitusnopeuden asteittainen lisääminen. Tämä voidaan tehdä antamalla harjoitukselle enemmän painoarvoa kuormitusindeksissä.

Patellofemoraalinivelen kuormituksen eteneminen 4
From: Song et al., Am J Sports Med. (2023)

 

Kolme tason 3 harjoitusta ovat kaikki kyykkyjen muunnelmia ja vaativat paljon polven taivutusta. Ne kestävät myös kauemmin, mikä lisää patellofemoraalinivelen rasitusta. Kyykkyvariaatiot suoritetaan usein ennen hyppyharjoituksia. Vastoin yleisesti vallitsevaa käsitystä, jonka mukaan hyppääminen ja juokseminen rasittavat polvea (ja patellofemoraaliniveltä) voimakkaasti, tämä tutkimus osoittaa, että kyykkyyn kohdistuvien voimien pidemmän keston vuoksi niveleen kohdistuva rasitus on paljon suurempi kuin hyppy- ja juoksuharjoituksissa.

Kun kuva järjestettiin uudelleen siten, että harjoituksen kuormitusnopeutta (50 %) korostettiin enemmän (voiman suurin hetkellinen muutos ajassa), huippua (30 %) vähemmän ja kuormitusimpulssia (20 %) vähemmän, harjoituksen järjestys muuttui. Esimerkiksi tason 2 harjoitukseksi luokitellusta run-and-cut-harjoituksesta tuli tason 3 harjoitus. Syynä on patellofemoraalinivelen kuormitusindeksien uudelleenjärjestely. Run-and-cut on nopea ja dynaaminen harjoitus, ja se vaatii vähemmän kuormitusta ajan kuluessa (kuormitusimpulssi) kuin 3 sekunnin espanjalainen kyykky. Kun kuormitushuipulle ja -impulssille annetaan vähemmän painoarvoa ja kuormitusnopeudelle enemmän, pidempikestoisesta harjoituksesta tulee harjoitus, joka tuottaa enemmän kuormitusnopeutta, ja se luokitellaan uudelleen tason 3 harjoitukseksi.

Patellofemoraalinivelen kuormituksen eteneminen 5
From: Song et al., Am J Sports Med. (2023)

 

Puhu minulle nörttimäisesti

Harjoitukset jaettiin neljään moduuliin fyysisen uupumuksen ja harjoitusten suboptimaalisen suorittamisen minimoimiseksi. Kunkin harjoituksen kuvaus on liitteessä A1 kustantajan sivustolla. Seitsemästä kymmeneen harjoitusta kirjattiin eri intensiteettitasoilla 3-5 minuutin lepoajalla kunkin harjoituksen välillä. Silmämääräisesti varmistettiin, että osallistujat eivät uupuneet. Lisäksi kuormitukset normalisoitiin kehonpainoon, jotta eri painoluokkiin kuuluvien harjoitusten ja henkilöiden välisiä vertailuja voitiin tehdä. Nämä kaikki ovat hyviä metodologisia näkökohtia.

Joitakin rajoituksia voi olla seuraavissa asioissa:

  • Harjoitukset suoritettiin samassa järjestyksessä. Tämä on saattanut aiheuttaa oppimisvaikutuksen.
  • Rakennettiin malli, jossa polvi rajoitettiin vain taivutukseen ja ojennukseen, mikä on tietysti liian yksinkertaista. Tämän vuoksi tässä tutkimuksessa ei voida tehdä oletuksia siitä, mitä tapahtuu liikkeen frontaalitasossa (abduktio ja adduktio) ja poikittaistasossa (sisä- ja ulkorotaatio).
  • Analyyseissä valittiin oikeanpuoleinen jalka, kun taas jalan etusijaan ei kiinnitetty huomiota. Voisin kuvitella, että jos vasen puolesi on hallitseva, suoriudut paremmin, kun vasen jalka mitataan.
  • Polven taivuttajia ei otettu huomioon mallissa, joten polven yhteisaktivaation mahdolliset vaikutukset on jätetty huomiotta. Nelilihasvoima voidaan aliarvioida jopa 1,5-kertaiseksi kehonpainoon nähden, jos lihasten koaktivaatio jätetään huomiotta.

Powers et al. (2014) raportoivat avoimen ketjun jalkojen ojennuksen patellofemoraalinivelen huippukuormitusrasituksen olevan sama kuin 60°:n kaksoisjalan kyykyssä, joka luokiteltiin tässä tutkimuksessa tason 1 harjoitukseksi. Tämän tutkimuksen tekijät korostivat, että kun tehdään avoimen kineettisen jalan ojennusharjoitus, jossa polven fleksio on suurempi, patellofemoraalinivelen huippukuormitus on jopa pienempi kuin nivelessä kävelyn aikana koettu kuormitus. Tämä vahvistaa jälleen kerran usein hävetyn avoimen kineettisen ketjun polven ojennusharjoituksen turvallisuuden. Muista tutustua Kain blogiin, jos haluat oppia siitä lisää!

Tärkeä mainittava näkökohta on terve väestö, jossa tämä tutkimus tehtiin. Nämä patellofemoraalinivelen kuormitukset eivät siis välttämättä ole suoraan edustavia patellofemoraalista kipua sairastavan henkilön kohdalla. Tutkimalla terveitä osallistujia, joilla ei ole polvikipua, poistetaan kuitenkin kivun mahdollinen vaikutus harjoitusten suorittamiseen, ja voimme olettaa, että harjoitusten järjestys voi edustaa sitä, mitä polvinivelessä tapahtuu kivusta riippumatta.

 

Vie viestit kotiin

Tässä tutkimuksessa on esitetty 35 harjoitusta, jotka on luokiteltu niiden suhteellisen osuuden mukaan patellofemoraalinivelen kuormituksen etenemisessä. Jos potilaallasi on vaikeuksia esimerkiksi juoksemisen kanssa, voit käyttää tätä tietoa kuntoutuksen mukauttamiseen valitsemalla tilapäisesti harjoituksia, jotka aiheuttavat vähemmän patellofemoraalinivelen kuormitusta. Harjoitukset voidaan asettaa paremmuusjärjestykseen sen mukaan, millaisen painoarvon haluat antaa jonkun kuntoutukselle. Joillekin haluat luoda enemmän kuormitusta ajan mittaan kuormitushuipun sijaan (esimerkiksi aktivointi kuntoutuksen alkuvaiheessa), toisille taas haluat luoda enemmän kuormitushuippuja harjoitusten aikana (esimerkiksi kuntoutuksen myöhäisvaiheessa ja urheiluun palaamisen vaiheessa). Verkkopohjaisen Excel-taulukon avulla voit järjestää harjoitukset uudelleen kuntoutusmieltymystesi mukaan. Näin ollen tätä tutkimusta voidaan käyttää patellofemoraalinivelen kuormitusprogressioiden tekemiseen todisteiden perusteella eikä parhaan arvauksen perusteella!

 

Viite

Song K, Scattone Silva R, Hullfish TJ, Silbernagel KG, Baxter JR. Patellofemoraalinivelen kuormituksen eteneminen 35:ssä painoa kantavassa kuntoutusharjoituksessa ja päivittäisissä toiminnoissa. Am J Sports Med. 2023 Jul;51(8):2110-2119. doi: 10.1177/03635465231175160. Epub 2023 Jun 5. PMID: 37272685; PMCID: PMC10315869. 

2 ILMAISTA VIDEOLUENTOA

VMO:N JA KVADIEN ROOLI PFP:SSÄ

Katso tämä ILMAINEN 2-osainen VIDEOLUENTO, jonka polvikipuasiantuntija Claire Robertson pitää ja jossa hän analysoi aihetta koskevaa kirjallisuutta ja sen vaikutusta kliiniseen käytäntöön.

 

Vmo luento
Lataa ILMAINEN sovelluksemme