Johdanto

Patellofemoraalinivelen reaktiovoimat syntyvät nelipäisen nelipäisen reisilihaksen vetovoimasta polven taivutuksen aikana, jolloin patella painuu reisiluun nivelpintaa vasten. Nämä voimat lisääntyvät, kun quadriceps-voima kasvaa ja polven taivutuskulma kasvaa. Näin patellofemoraaliniveleen kohdistuu tiettyjä toimintoja enemmän kuormitusta kuin toisia. Näin ollen patellofemoraalinivelen kuormittumisen tutkiminen on hyvin informatiivista harjoitusten määräämisen ja kuntoutuksen ohjaamiseksi. Tämän vuoksi tässä katsauksessa pyrittiin tutkimaan patellofemoraalinivelen reaktiovoimia erilaisissa arkipäivän toiminnoissa ja vertailemaan terveitä henkilöitä henkilöihin, joilla on patellofemoraalista kipua. Usein ajatellaan, että patellofemoraalinen kipu edeltää patellofemoraalista nivelrikkoa, ja siksi tätä tilaa verrattiin myös terveisiin koehenkilöihin.

Menetelmät

Jotta tähän järjestelmälliseen katsaukseen voitiin sisällyttää mahdollisimman monta artikkelia, käytettiin kattavaa hakustrategiaa poikkileikkaus- tai interventiotutkimusten sisällyttämiseksi patellofemoraalinivelen reaktiovoimiin jokapäiväisten toimintojen tai terapeuttisten harjoitusten aikana. Patellofemoraalinivelen reaktiovoima määriteltiin seuraavasti "polvilumpion ja reisiluun välisen nettoreaktiovoiman suuruus, joka johtuu nelipäisen nelipäisen lihaksen ja patellajänteen vaikutuksesta polvilumpioon tietyssä polven taivutuskulmassa." Voimat ilmaistiin ruumiinpainona (BW), jotta eri tutkimuksia voitaisiin vertailla keskenään.

Tulokset

Systemaattiseen katsaukseen sisällytettiin 71 tutkimusta: 63 tutkimuskohteen sisäistä tutkimusta, 1 RCT ja 7 poikkileikkaustutkimusta. Kävelyn aikaiset patellofemoraalinivelen reaktiovoiman huippuvoimat yhdistettiin 9 tutkimuksesta, jotka koskivat terveitä henkilöitä, 3 tutkimuksesta, jotka koskivat henkilöitä, joilla oli patellofemoraalista kipua, ja 1 tutkimus, jossa raportoitiin patellofemoraalinivelen reaktiovoimista henkilöillä, joilla oli patellofemoraalinen nivelruston vaurio. Nämä yhdistetyt huippuvoimat olivat 0,9 ± 0,4 BW terveillä koehenkilöillä (kävelynopeus vaihteli välillä 1,33-1,50 m/s) ja 0,8 ± 0,2 (kävelynopeus välillä 1,32-1,36 m/s) patellofemoraalista kipua sairastavilla. Eräässä tutkimuksessa, jossa tutkittavilla, joilla oli patellofemoraalinen nivelruston vaurio, patellofemoraalinivelen kuormitus oli 1,3 ± 0,5 BW kävelynopeudella 1,55 m/s.

Portaiden nousun aikana yhdistetyt patellofemoraalinivelen reaktiovoimat olivat 3,2 ± 0,7 BW terveillä koehenkilöillä ja 2,5 ± 0,5 BW koehenkilöillä. Portaisiin laskeuduttaessa yhteenlasketut patellofemoraalinivelen reaktiovoimat olivat terveillä koehenkilöillä 2,8 ± 0,5 BW ja patellofemoraalista kipua potevilla koehenkilöillä 2,6 ± 0,8 BW.  Eräässä tutkimuksessa, johon osallistui patellofemoraalista OA:ta sairastavia henkilöitä, nämä voimat olivat 1,6 ± 0,4 BW portaita noustessa ja 1,0 ± 0,5 BW portaita laskeutuessa.

Kun tarkastellaan voimia juoksun aikana, yhdistetyt tiedot paljastivat 5,2 ± 1,2 BW ja 4,1 ± 0,9 BW terveillä henkilöillä, joilla oli patellofemoraalinen kipu. Juoksunopeus vaihteli välillä 2,33-4,47 m/s ensimmäisessä ja 2,77-4,00 m/s jälkimmäisessä.

Valitettavasti yhdistäminen muiden päivittäisten toimintojen, terapeuttisten harjoitusten ja fyysisten toimenpiteiden aikana ei ollut mahdollista. Sama päti patellofemoraalinivelen reaktiovoimien vertailuun terveiden henkilöiden ja patellofemoraalista kipua/OA:ta sairastavien henkilöiden välillä. Yleisesti ottaen näyttää siltä, että patellofemoraalinivelen reaktiovoimat ovat pienemmät potilailla, joilla on patellofemoraalinen kipu.

Yksittäisten tutkimusten perusteella patellofemoraalinivelen reaktiovoiman huippuvoimat vaihtelivat terapeuttisissa harjoituksissa noin 1-18xBW:n välillä. Kyykkyjen aikana huippuvoimat vaihtelevat välillä 1-18xBW. Keuhkoissa patellofemoraalisen nivelen reaktiovoiman huippuarvot vaihtelivat 3-6-kertaisina BW:hen nähden. Pyöräilyn raportoitiin vaihtelevan välillä 1-7 kertaa BW. Hyppääminen aiheutti suurempia patellofemoraalinivelen reaktiovoimia 9-11 kertaa BW:n välillä. Jotkin terapeuttiset harjoitukset altistavat patellofemoraalinivelen suuremmille patellofemoraalinivelen reaktiovoimille kuin toiset. Esimerkiksi patellofemoraalinivelen reaktiovoiman huippuarvot olivat korkeammat, kun loikkaus suoritettiin askelin kuin loikkaus ilman askelia, ja kun kyykky suoritettiin polvet varpaiden yläpuolella kuin kyykky polvet varpaiden takana.

Kysymyksiä ja ajatuksia

Olisitko odottanut, että patellofemoraalinivelen reaktiovoimat olisivat suuremmat henkilöillä, joilla on patellofemoraalisia vaivoja? Joskus lääkärit määräävät nelipäisen reisilihaksen vahvistusharjoituksia, koska he haluavat purkaa patellofemoraalinivelen kuormitusta. Nelipäisen nelipäisen lihaksen ja patellajänteen jännitys kuitenkin ajaa patellaa patellofemoraaliniveltä vasten, mikä aiheuttaa reaktiovoiman. Nelilihasten vahvistaminen vain lisää nivelen rasitusta. Jos sinulla on patellofemoraalisia vaivoja, sinun ei kuitenkaan pitäisi yrittää purkaa nivelen kuormitusta. Pyri pikemminkin lisäämään patellofemoraalinivelen kuormituksen sietokykyä. Polven taivutuskulman kasvattaminen lisää myös patellofemoraalinivelen reaktiovoimaa, mutta koska kontaktipinta-ala kasvaa polven taivutuksen myötä, kun patella koskettaa enemmän reisiluuta, voimat jakautuvat tasaisemmin. Sen vuoksi olisi mielenkiintoista varmistaa, että patella kulkee kunnolla reisiluun urassa. Korjattavissa oleviin linjausongelmiin olisi näin ollen puututtava, sillä virheellinen linjaus saattaa altistaa vammoille tiettyjä nivelen osia, joita ei ole käytetty suurempiin kuormituksiin. Kun näitä ominaisuuksia ei voida korjata, ainoa ratkaisu on patellofemoraalinivelen kuormituksen sietokyvyn parantaminen, minkä vuoksi kuormitusta olisi lisättävä asteittain koko kuntoutuksen ajan. Tämä katsaus valottaa mahdollisia toimintoja, joiden avulla kuormitusta voidaan lisätä asteittain.

Puhu minulle nörttimäisesti

Tähän katsaukseen ei otettu mukaan muita kuin englanninkielisiä artikkeleita, ja siihen sisällytettiin tutkimuksia, joiden ulkoisen validiteetin osalta oli korkea harhan riski. Toinen tämän tutkimuksen rajoitus on se, että monissa mukana olleissa tutkimuksissa käytettiin nivelen reaktiovoimien, kuten polven ympärillä olevan nelipäisen nelipäisen lihaksen tehokkaan momenttivarren, laskemiseen ruumiista saatuja tietoja. Silti oli ennalta määritelty, että ruumiintarkastukset jätettäisiin pois, koska ne eivät ehkä täysin heijasta todellista kinematiikkaa, mutta oli välttämätöntä käyttää ruumiintarkastuksista kerättyjä tietoja. Lisäksi lähes kaikissa tutkimuksissa käytettiin kaksiulotteisia malleja 3D-liikkeiden raportointiin.

Valitettavasti terapeuttisten harjoitusten osalta oli mahdotonta yhdistää tietoja, ja yksittäisistä tutkimuksista saadut tulokset osoittivat suuria eroja huippuvoimissa. Vaikka tämä ei johtunutkaan tämän tutkimuksen menetelmien puutteista, on otettava huomioon, että mukana olleissa tutkimuksissa mittausmenetelmät ja harjoitusten toteutus vaihtelevat suuresti. Normaalisoimalla nivelvoimat kehon painoon kirjoittajat pyrkivät tekemään eri tutkimusten tuloksista vertailukelpoisempia. Toinen tärkeä näkökohta on se, että yhdistetyissä tiedoissa ei verrattu suoraan terveitä osallistujia patellofemoraalista kipua sairastaviin henkilöihin, vaan tämä oli tulos erillisistä analyyseistä, joita sitten verrattiin toisiinsa.
Kävelynopeus vaihteli eri tutkimuksissa, mikä saattoi vaikuttaa havaittuihin eroihin, sillä kävelynopeuden muuttujat ovat herkkiä muuttumaan kävelynopeuden muuttuessa. Tämä olisi kuitenkin voinut olla myös toisinpäin, sillä patellofemoraalinen kipu voi vaikuttaa kävelynopeuteen.

Vie viestit kotiin

Tämä katsaus valottaa patellofemoraalinivelen nivelreaktiovoimia, jotka olivat yleensä pienempiä tai samankaltaisia patellofemoraalista kipua potevilla henkilöillä kuin terveillä henkilöillä. Kuten mitä tahansa niveltä, patellofemoraaliniveltä on kuormitettava, jotta se pysyy terveenä. Siksi on tärkeää, että kinematiikka, liikelaajuus ja voima optimoidaan nivelten terveen toiminnan varmistamiseksi. Optimoi nelipäisen lihaksen voima ja paranna lihaskoordinaatiota ja liikemalleja koko polvinivelen liikealueella. Tämä tarkastelu voi auttaa löytämään toimintoja, joilla kuormitusta voidaan säätää asteittain koko kuntoutuksen ajan.

Viite

Hart HF, Patterson BE, Crossley KM, Culvenor AG, Khan MCM, King MG, Sritharan P. May the force be with you: ymmärtäminen, miten patellofemoraalinivelen reaktiovoimaa verrataan eri aktiviteettien ja fyysisten interventioiden välillä - systemaattinen katsaus ja meta-analyysi. Br J Sports Med. 2022 May;56(9):521-530. doi: 10.1136/bjsports-2021-104686. Epub 2022 Feb 3. PMID: 35115309. 

Lue lisää

Katso:

Kuuntele:

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