Johdanto

Kestäviä neuromuskulaarisia häiriöitä esiintyy usein Anterior Cruciate Ligament Reconstruction (ACLR) -leikkauksen jälkeen. Vaikka perinteinen kuntoutus keskittyy palauttamaan liikkuvuuden, voiman, proprioseptiikan, tasapainon ja neuromuskulaarisen hallinnan, neurokognitiiviset puutokset voivat jäädä pysyviksi ja osaltaan lisätä toissijaisten ACL-vammojen suurta määrää. Neurokuvantamistutkimukset ovat osoittaneet, että ACL-vamman jälkeen sensorimotorinen integraatio, proprioseptiivinen käsittely ja tarkkaavaisuuden hallinta ovat heikentyneet, mikä johtaa suurempaan riippuvuuteen tietoisesta motorisesta kontrollista. Siksi kaksitehtävätestaus ACLR:n jälkeen voi antaa arvokasta tietoa urheilijan valmiudesta palata lajiin.

Tässä tutkimuksessa tarkasteltiin kognitiivisen kuormituksen vaikutusta yhden jalan hypystä etäisyydelle -suoritukseen (Single-Leg Hop for Distance, SLHD) henkilöillä kuusi kuukautta ACLR:n jälkeen. Tutkimalla kaksoistehtävän testausta ACLR:n jälkeenkirjoittajat pyrkivät ymmärtämään paremmin kognitiivis-motorisen toiminnan roolia ACLR:n jälkeisessä kuntoutuksessa.

Menetelmät

Tämä tutkimus on monikeskuksinen, satunnaistettu, crossover-asetelma, toistomittausten ja kontrolloitu koe. Osallistujat rekrytoitiin kolmesta ranskalaisesta avohoidon kuntoutuskeskuksesta. Alkuperäinen otoskoon laskelma edellytti 26 osallistujaa ryhmää kohti, mutta toteutettavuuteen liittyvien rajoitteiden vuoksi ACLR-ryhmään rekrytoitiin vain 15 osallistujaa ja terveeseen ryhmään 16. 

Sisäänottokriteerit 

ACL-rekonstruktion (ACLR) -ryhmän osallistujat olivat 16–40-vuotiaita ja heille oli tehty primaarinen yksipuolinen ACLR joko hamstring-jänteellä tai luu–polvilumpiojänne–luu -siirteellä noin 6 ± 1 kuukautta ennen osallistumisen alkamista. Osallistujien piti täyttää kriteeri: heillä oli yksipuolinen, ei-kontaktin yhteydessä syntynyt ACL-repeämä, ja heidän Tegner-aktiivisuuspisteensä ennen vammaa oli vähintään 5. Terveet verrokit oli sovitettu iän, sukupuolen ja fyysisen aktiivisuustason mukaan (Tegner-pisteet ≥5), eikä heillä ollut anamneesissa alaraajatraumaa edeltävien kuuden kuukauden aikana.

Poissulkemiskriteerit 

ACLR-osallistujat suljettiin pois, jos heillä oli samanaikaisia nivelsidevammoja, jotka edellyttivät leikkausta, uusintaleikkaukseen johtava ACLR (revision ACLR), aiempi merkittävä alaraajavamma tai leikkaus (muut kuin indeksinä tehty ACLR), vamman syntymekanismi liittyi kontaktiin, alaraajavamma, joka ei liittynyt ACL-ruptuuriin edeltävien 12 kuukauden aikana, Tegnerin aktiivisuuspistemäärä <5 tai postoperatiivinen ajanjakso, joka ei osunut 6 ± 1 kuukauden sisällytysikkunaan. Terveet kontrollit suljettiin pois, jos heillä oli aiempaa alaraajaleikkausta, merkittävä alaraajavamma edeltävien 12 kuukauden aikana, nykyistä kipua tai vammaa, joka vaikutti hyppysuoritukseen, tai mikä tahansa neurologinen tai vestibulaarinen häiriö.

Sairaalahoitoon liittyvä kuntoutushistoria kirjattiin ACLR-ryhmässä silloin, kun se oli saatavilla; leikkauksen jälkeinen kuntoutus noudatti kuitenkin paikallista kliinistä käytäntöä eikä yhdenmukaistettua protokollaa. Vaikka kaikissa keskuksissa toteutettiin tavanomaista kuntoutusta, yksittäinen harjoitussisältö, intensiteetti ja etenemiskriteerit vaihtelivat keskusten välillä, ja tätä pidettiin mahdollisena kliinisen heterogeenisyyden lähteenä.

Menettely

Testin kulku: Osallistujat suorittivat kaksoistehtävätestin sisätiloissa liukumattomalla alustalla standardoidun alkulämmittelyn jälkeen. Annettiin standardoidut ohjeet, ja osallistujat tekivät maksimaaliset SLHD:t. Jokaisella raajalla tehtiin kolme hyväksyttyä suoritusta, ja analyysiin valittiin pisin loikka. Suoritukset uusittiin, jos osallistujat menettivät tasapainonsa, tekivät lisäloikan, vaihtoivat käden asentoa tai raportoivat kivusta, joka rajoitti maksimaalista ponnistusta.

Osallistujat tekivät kaksi testauskokeilua viikon välein: yhden tehtävän (ST) koe, jossa oli mukana vain SLHD, ja kahden tehtävän (DT) koe, jossa SLHD yhdistettiin visuo-spatiaalisella työmuistitehtävällä. DT-kokeen aikana osallistujat muistivat viisinumeroisen sekvenssin, joka näytettiin 3 sekunnin ajan, ja palauttivat sen käänteisessä järjestyksessä laskeutumisen stabiloitumisen aikana tai heti sen jälkeen. Kognitiivinen suoriutuminen mitattiin oikein palautettujen numeroiden määrällä oikeassa järjestyksessä, ja kognitiiviset virheet kirjattiin myös.

Jotta väsymys, oppiminen ja suoriutumisen vaikutukset voitaisiin välttää, tutkijat toteuttivat neljä vastapainotettua testausjärjestystä (A1, A2, B1 ja B2), jotka oli jaettu tasaisesti testauspaikkojen kesken. Järjestyksissä A1 ja A2 kahteen testauskertaan sisältyi eri olosuhteet: A1 koostui kaksoistehtäväolosuhteesta, jota seurasi yksittäistehtäväolosuhde, kun taas A2 eteni päinvastaisessa järjestyksessä. Sen sijaan järjestykset B1 ja B2 olivat toistuvaa olosuhdetta koskevia järjestyksiä: B1 sisälsi kaksi kaksoistehtävän arviota kahden testauskerran aikana, kun taas B2 sisälsi kaksi yksittäistehtävän arviota. B-järjestykset säilytettiin mahdollisten järjestys-, oppimis- ja väsymysvaikutusten arvioimiseksi, jotka liittyivät toistettuun testaukseen, minkä vuoksi niitä ei sisällytetty kaksoistehtävän kustannus (DTC) -analyysiin.

Otsan ja sagitaalitasossa otettuja videonauhoituksia käytettiin laskeutumisen laadun arviointiin käyttämällä yhden jalan kuormituksen laadullista analyysia (Qualitative Analysis of Single-Leg Loading, QASLS). Tuloksia arvioitiin seuraavilla mittareilla: SLHD-etäisyys, QASLS-pistemäärä, kognitiivinen suoriutuminen DT-olosuhteessa sekä raajojen välinen symmetriaindeksi (Limb Symmetry Index, LSI), joka laskettiin parhaan hyppymatkan perusteella. Dual-task cost (DTC) määriteltiin hyppymatkan suhteellisena prosentuaalisena vähenemisenä yhden tehtävän ja kahden samanaikaisen tehtävän (dual-task) olosuhteiden välillä. 

Tekijät analysoivat aineiston lineaarisilla sekamalleilla, tilastollisella menetelmällä, joka sopii toistomittauksiin ja crossover-tutkimusasetelmiin. He vertasivat suoriutumista ACLR-ryhmän ja terveiden kontrolliryhmien välillä sekä yhden tehtävän ja kahden tehtävän (dual-task) tilanteiden välillä säätäen samalla testausjärjestyksen ja tutkimuskeskuksen mukaan. Ensisijaisessa analyysissä arvioitiin, poikkesiko kahden tehtävän vaikutus ryhmien välillä. Lisäksi he laskivat dual-task costin (DTC) quantifioidakseen, miten kognitiivisen tehtävän lisääminen vaikutti suoriutumiseen. Tulokset raportoidaan keskimääräisinä erona, 95 %:n luottamusväleinä, p-arvoina ja vaikutuskokoina. Tilastollinen merkitsevyys määritettiin tasolla p < 0.05.

Tulokset

31 osallistujaa sovitettiin yhteen demografisten tekijöiden perusteella.

ACL-vammaryhmä: 

Kahtatoimisuus (dual-tasking) vaikutti kokonaisuutena vain rajallisesti yhden jalan ponnistushyppyyn etäisyydellä (SLHD). Hypyn etäisyydessä havaittiin merkitsevä väheneminen vain sekvenssissä B2. Liikkeen laatua, jota arvioitiin QASLS-mittarilla, heikkeni merkitsevästi vain sekvenssissä A2 kaksoistehtäväolosuhteissa. Sen sijaan raajojen välinen symmetriaindeksi (Limb Symmetry Index, LSI) pieneni merkitsevästi kaksoistehtävän aikana sekvensseissä A1, A2 ja B2, mikä viittaa heikentyneeseen raajojen väliseen symmetriaan. Sekvenssissä B1 ei havaittu merkitsevää muutosta.

Vertailuryhmä: 

Kontrolliryhmässä kaksoistehtäväolosuhteet eivät vaikuttaneet merkitsevästi SLHD-suorituskykyyn tai LSI-arvoihin eri sekvenssien aikana. Liikkeen laatua QASLS-mittarilla arvioitaessa tulokset pysyivät pääosin ennallaan. Ainoa merkitsevä ero havaittiin sekvenssissä B2, jossa pisteet laskivat hieman kaksoistehtäväolosuhteissa. Muita merkitseviä muutoksia ei löytynyt muissa tarkastelluissa sekvensseissä.

Interryhmäanalyysi:

Verrattuna kontrolliryhmään ACLR-ryhmällä oli merkitsevästi heikompi SLHD-suoritus vain sekvenssissä B2, ja vaikutuksen koko oli suuri. Muita merkitseviä ryhmien välisiä eroja ei havaittu hypyn pituudessa. Liikkeen laatu (QASLS) ei eronnut ryhmien välillä merkitsevästi, vaikka ACLR-ryhmässä havaittiin suuntaus korkeampiin pisteisiin sekvenssissä A1. LSI-arvot olivat merkitsevästi matalampia ACLR-ryhmässä sekvensseissä A1 ja B1, mikä viittaa vähentyneeseen raajojen symmetriaan. Sekvensseissä A2 ja B2 ei kuitenkaan havaittu merkitseviä eroja.

Kahden tehtävän kustannusanalyysi 

DTC-analyysit tehtiin vain crossover-jaksoille (A1 ja A2), koska niihin sisältyi sekä yksöstehtävä- että kaksoistehtävätilanteita saman osallistujan sisällä. SLHD-etäisyyden osalta DTC-arvot olivat ACLR-ryhmässä korkeammat kuin kontrolliryhmässä molemmissa jaksoissa, vaikka erot eivät yltäneet tilastollisesti merkitsevälle tasolle. QASLS:n DTC-arvot olivat pieniä, eikä ryhmien välisiä merkitseviä eroja havaittu. Sen sijaan LSI:n DTC-arvot kasvoivat merkitsevästi enemmän ACLR-ryhmässä sekä A1- että A2-jaksoissa, mikä viittaa suurempaan alaraajojen symmetrian heikkenemiseen kaksoistehtävätilanteissa verrattuna kontrolliryhmiin.

Kysymyksiä ja ajatuksia

LSI pieneni ACLR-ryhmässä kaksoistehtäväolosuhteissa, kun taas kontrollit säilyttivät samankaltaisen SLHD-suorituksen eri tehtäväolosuhteissa. Tulokset viittaavat siihen, että samanaikainen kognitiivinen tehtävä voi vaikuttaa epäsymmetriaan (inter-limb symmetry) suhteellisesti enemmän henkilöillä kuusi kuukautta ACLR:n jälkeen, mikä mahdollisesti heijastaa jatkuvia muutoksia motorisessa kontrollissa. Yksi mahdollinen selitys on, että ACLR-potilaat saattavat tarvita enemmän tarkkaavuusresursseja säädelläkseen alaraajojen liikettä, jolloin he ovat alttiimpia kognitiiviselle häiriölle. Sen sijaan terveet henkilöt voivat suorittaa tehtävän enemmän automaattisen motorisen kontrollin avulla, jolloin tarvitaan vähemmän tietoisia resursseja. Kuten johdannossa käsiteltiin, aiemmat neurokuvantamistutkimukset ovat viitanneet siihen, että ACLR:n jälkeen otsa- ja sensorimotorisessa aivokuorella aktivoituminen lisääntyy. Tämä voi tarkoittaa siirtymää pääasiassa automaattisen liikkeenhallinnan painotuksesta kohti tietoisemmin säädeltyä motorista strategiaa toiminnallisissa tehtävissä.

Vaikka kyseessä on tutkimuksen alustava vaihe, se tarjoaa alustavaa näyttöä siitä, että ACLR:n jälkeen tapahtuu mukautuvia muutoksia keskushermostossa, ja nostaa esiin kognitiivis–motoristen vuorovaikutusten mahdollisen merkityksen paluun urheiluun -arvioinneissa. Näitä tuloksia tulkittaessa on kuitenkin hyvä ottaa huomioon useita rajoitteita, kuten pieni otoskoko, monikeskustutkimuksen asetelma, jossa kuntoutuskäytännöissä voi olla vaihtelua, sekä rajallinen yleistettävyys osallistujien suhteellisen samankaltaisten ominaisuuksien vuoksi.

Lisäksi ACL:n jälkeisessä kaksoistehtävän testausasetelmassa arvioitiin vain työmuistin ja sanallisen palauttamisen vaatimuksia, mikä ei välttämättä kuvaa täysin niitä kognitiivisia haasteita, joita urheilussa osallistumisen aikana kohdataan. Muut osa-alueet, kuten visuospatiaalinen käsittely, vasteen eston hallinta ja nopea päätöksenteko, voivat vaikuttaa motoriseen suoriutumiseen eri tavoin. Siksi tulevissa tutkimuksissa tulisi selvittää, pitäisikö kaksoistehtävän testauksen ACLR:n jälkeen kuvata paremmin todellisia urheilutilanteita ja siirtyykö laboratoriokäytössä havaittu suorituskyvyn heikkeneminen toiminnallisiksi rajoitteiksi dynaamisissa, laji- ja tehtäväspesifeissä suorituksissa.

Puhu minulle nörttimäisesti

Tämän tutkimuksen asetelman yksi puoli ansaitsee tarkempaa huomiota: narratiivisessa kuvauksessa mainittujen vastakkaisjärjestettyjen sekvenssien ja taulukossa 2 esitettyjen tietojen välillä vaikuttaa olevan ristiriita.

Menetelmäosiossa todetaan, että sekvenssit B1 ja B2 olivat “toistuvien olosuhteiden sekvenssejä”: B1 sisälsi kaksi kaksoistehtävän arviointia ja B2 kaksi yksöistehtävän arviointia. Tämän kuvauksen perusteella B1-osallistujilla ei pitäisi olla lainkaan yksöistehtävää koskevaa dataa, ja B2-osallistujilla ei pitäisi olla lainkaan kaksoistehtävää koskevaa dataa.  Jokainen B-sekvenssi oli suunniteltu pitämään olosuhde samana molemmissa testauskerroissa, jotta se toimisi nimenomaan viitteenä järjestys-, oppimis- ja väsymysvaikutuksille riippumatta ST/DT-manipulaatiosta.

Taulukko 2 raportoi kuitenkin sekä DT-rivin että ST-rivin B1:lle ja sekä DT-rivin että ST-rivin B2:lle. Jos B1:ssä olisi todellisuudessa mukana vain kaksoistehtäväsuoritus (dual-task) -testaus, kyseiselle sekvenssille ei pitäisi olla olemassa ST-riviä; sama logiikka pätee käänteisesti B2:n kohdalla. Tämä nostaa esiin tärkeän menetelmällisen kysymyksen liittyen sekvensseille B1 ja B2 raportoituja ST/DT-merkintöjä koskevaan tulkintaan. Yksi mahdollisuus on, että nämä merkinnät kuvaavat yksinkertaistettua esitystapaa, joka viittaa samaan toistettuun tilanteeseen kuuluvien “session 1” ja “session 2” vaiheiden välillä ja jota on käytetty yhdenmukaisuuden vuoksi taulukkomuodossa. Vaihtoehtoisesti nämä merkinnät voivat tarkoittaa, että B1:lle ja B2:lle määritetyt osallistujat suorittivat tosiasiassa sekä yksöistehtävän (single-task) että kaksoistehtävän (dual-task) ehdot, mikä olisi ristiriidassa Methods-osion kuvauksen kanssa.

Kumpikaan selitys ei ole ihan täysin vakuuttava. Jos ensimmäinen tulkinta pitää paikkansa, taulukon esitystapa on harhaanjohtava tavalla, joka voi saada lukijat luulemaan, että toistomittausdataa kuvataan todellisena sisäjakson ST–DT-erona (vaikka kyse ei ole siitä). Erityisesti B1:n ja B2:n sisällä DT- ja ST-rivit näyttävät numeerisesti hyvin samankaltaisia arvoja, mikä sopii melko hyvin ajatukseen kahdesta saman tilan toistomittauksesta eikä siihen, että kyse olisi kahdesta aidosti eri tilasta. 

Jos toinen tulkinta pitää paikkansa, DTC-analyysissä (dual-task cost) antama perustelu sille, miksi sekvenssit B1 ja B2 jätettiin pois, olisi kyseenalainen. Tekijät perustelivat tämän poissulkemisen sillä, että nämä sekvenssit eivät sisältäneet muutosta kokeellisessa ehdossa, joten ne eivät voineet tuottaa DTC-laskentaa varten tarvittavia parittuja yhden tehtävän (ST) ja kahden tehtävän (DT) mittauksia. Koska DTC määritellään kuitenkin suhteellisena muutoksena ST- ja DT-suoriutumisen välillä saman yksilön sisällä, nämä sekvenssit ovat saattaneet mahdollistaa DTC:n laskemisen, jos molemmat ehdot todella olivat saatavilla samoille osallistujille.

Tällä epäselvyydellä on tärkeitä vaikutuksia, koska DTC on olennainen tutkimuksen päävertailujen kannalta ja perustuu siihen, että ST/DT-paria koskevat tiedot tunnistetaan oikein. Pelkästään julkaistujen tietojen perusteella jää kuitenkin epäselväksi, mikä tulkinta on oikea. Tekijöiden tarkennus tai pääsy taustalla olevaan aineistoon auttaisi ratkaisemaan tämän ongelman. Siihen asti taulukon 2 sekvenssikohtaisia tuloksia, erityisesti B1:n ja B2:n osalta, kannattaa tulkita varoen, sillä ST/DT-merkinnät eivät välttämättä kuvaa samoja olosuhteita kaikissa sekvensseissä.

Kotiin vietävät viestit

• Perinteinen ACL-kuntoutus keskittyy pääasiassa vahvuuden, liikkuvuuden ja fyysisen suorituskyvyn palauttamiseen; kuitenkin kognitiivis-motoriset tekijät voivat vaikuttaa siihen, että puutteet jäävät mahdollisesti pysyviksi rekonstruktion jälkeen.
• Lisäämällä samanaikaisen kaksoistehtävätestauksen ACLR:n jälkeen yhden jalan hypyissä havaittiin suurempi alaraajojen välinen symmetrian lasku niillä, joilla oli kulunut 6 kuukautta ACLR:stä, verrattuna terveisiin verrokkeihin.
• Nämä löydökset viittaavat siihen, että ACLR-potilaat saattavat hyödyntää enemmän tarkkaavaisuusresursseja säädelläkseen alaraajojen liikkeitä. Tämä viittaa mahdolliseen siirtymään kohti automaattisemmista kohti tietoisemmin kontrolloituja motorisia strategioita.
• Kahden tehtävän testaus ACLR:n jälkeen voi tarjota täydentävää tietoa perinteisiin urheiluun palaamisen arviointeihin nähden haastamalla kognitiivisen prosessoinnin ja liikkeenhallinnan välisen vuorovaikutuksen.
• Pienen otoskoon, monikeskuksellisen vaihtelun ja tutkivan tutkimusasetelman vuoksi tuloksia tulisi tulkita hypoteesia tuottavina, ei lopullisena näyttönä kliiniseen käyttöönottoon.
• Tulevan tutkimuksen tulisi selvittää, ilmenevätkö kaksisuoritteisen tehtävän häiriöt myös urheilukohtaisissa tilanteissa, ja voidaanko kuntoutukseen yhdistetyt kognitiivis–motoriset haasteet parantaa pitkän aikavälin tuloksia ACL:n rekonstruktion jälkeen.

Viite

Valot S, Moiroux-Sahraoui A, Cerrito A, Forelli F. Kahden tehtävän yhtäaikainen yhden jalan hypyn suoritus paljastaa jatkuvan epäsymmetrian ja liikevajaukset anteriorisen ristisiteen (ACL) rekonstruktion jälkeen: Satunnaistettu crossover-kokeellinen tutkimus. Transl Sports Med. 2026 15. heinäkuuta;2026:5079279. doi: 10.1155/tsm2/5079279. PMID: 42459209; PMCID: PMC13370202.