Johdanto

Juoksuun liittyviä vammoja esiintyy usein kokeneilla ja aloittelevilla juoksijoilla, useimmiten alaraajoissa. Juoksuun osallistumisen myönteisiä vaikutuksia olisi käsiteltävä, sillä juoksun hyödyt koko keholle ovat selvät. Juoksun haittavaikutusten (vammojen) minimoimiseksi on sekä harjoittelun että kuntoutuksen kannalta ratkaisevan tärkeää ymmärtää, mitä alaraajassa tapahtuu juoksun aikana. Tässä tutkimuksessa tekijät tarkastelivat erityyppisten juoksuprotokollien vaikutusta kolmeen usein loukkaantuneeseen kehon alueeseen. Tästä analyysistä saadut tiedot voivat auttaa ohjaamaan koulutuksen suunnittelua ja kuntoutusta.

Menetelmät

Tässä tutkimuksessa tutkittiin 19 tervettä osallistujaa, jotka olivat vammattomia ja tottuneita juoksumatolla juoksemiseen. Osallistujat olivat 18-45-vuotiaita, heidän BMI:nsä oli < 26 kg/m2 ja heillä ei ollut vammoja viimeisten kolmen kuukauden aikana.

Heidät kutsuttiin osallistumaan testisessioon, jossa he suorittivat erilaisia lyhyitä minuutin mittaisia juoksulenkkejä samalla, kun heidän tietojaan kerättiin. Heijastavia merkkejä sijoitettiin 26 paikkaan. Maareaktiovoimat sekä alavartalon ja vartalon kinematiikka kirjattiin.

Ensin osallistujat suorittivat 8 minuutin juoksun nopeudella 2,78 m/s juoksumattoon tutustumista varten. Seuraavaksi he juoksivat 4 minuuttia nopeudella 3,33 m/s määrittääkseen haluamansa askeltaajuuden. He suorittivat useita 1 minuutin mittaisia juoksuja eri nopeuksilla ja ylämäissä tai alamäissä. Ajojen järjestys satunnaistettiin. Kaikki rinneajot suoritettiin nopeudella 2,78 m/s. Kaltevan juoksun jälkeen osallistujat juoksivat 3,33 m/s käyttäen haluamaansa askeltaajuutta. Sitten heitä pyydettiin juoksemaan korkeammalla askeltiheydellä (+10 askelta minuutissa) ja matalammalla askeltiheydellä (-10 askelta minuutissa) seuraamalla metronomin tahtia.

Retroreflektiivisten merkkiaineiden tietojen avulla rakennettiin tuki- ja liikuntaelimistön malli, joka sisälsi 22 vartalosegmenttiä, 37 vapausastetta ja 80 lihasta. Malli mukautettiin kunkin osallistujan kehon koostumukseen.

Näiden tietojen perusteella määritettiin patellofemoraalinivelen, sääriluun ja akillesjänteen kuormitukset ja vauriot. Koska kudosten vaurioitumisen määrä riippuu kuormituksen kestosta, suuruudesta ja taajuudesta, analyysissä otettiin huomioon seuraavat eri kuormitusparametrit.

• Vaiheittainen huippukuormitus: Ilmaisee suurimman rasituksen (patellofemoraalinivelessä ja sääriluussa) tai rasituksen (akillesjänteessä) arvon askelta kohti.
  • Termi "huippujännitys" tai "rasitus" viittaa tässä artikkelissa korkeimpaan paineeseen tai muodonmuutokseen, jonka kehomme kudokset kohtaavat juoksun aikana. Se on periaatteessa suurin voima tai venytys, jonka kudoksemme joutuvat kestämään.
  • Tämä huippujännitys tai -rasitus voi antaa tietoa luuston ja jänteiden mahdollisesta loukkaantumisriskistä. Ymmärtämällä stressihuippua tai rasitusta voimme ymmärtää paremmin, kuinka suuren kuormituksen alaisena kudoksemme ovat ja miten se voi vaikuttaa niiden terveyteen ja joustavuuteen.
• Latausimpulssi: Koska kuormituksen määrä riippuu kuormituksen kestosta, kuormitusimpulssi laskettiin kävelysyklin aikana esiintyvästä jännityksestä tai rasituksesta.
• Painotettu impulssi: Jännitys tai venymä, joka on korotettu empiirisesti johdetulla eksponentilla, koska kuormituksen ja vaurion välinen suhde on epälineaarinen.
  • Painotetussa impulssissa otetaan huomioon eri kudosten haavoittuvuus ja annetaan asianmukaiset painotukset. Tämä tarkoittaa sitä, että kudokset, jotka ovat alttiimpia vammoille, saavat laskennassa suuremman painoarvon.
• Kumulatiivinen impulssi: kerrottu jännitys- tai rasitusimpulssi askelten lukumäärällä kilometriä kohti kuormitustaajuuden huomioon ottamiseksi.

Tulokset

Tutkimukseen osallistui 10 miestä ja 9 naista, jotka olivat keskimäärin 23,6-vuotiaita. He olivat keskimäärin 174 cm pitkiä ja painoivat 67,2 kg.

Eri ajo-olosuhteita tarkasteltaessa saatiin seuraavat tulokset.

1. Nopeuden kasvu
   • Lisäävät sääriluun ja patellofemoraalinivelen huippurasitusta ja akillesjänteen rasitusta.
   • Vähentää sääriluun ja akillesjänteen impulssia.
   • Patellofemoraalinivelen impulssi pysyy muuttumattomana.
2. Juoksumaton kaltevuuden lisääminen (enemmän ylämäkeä).
   • Vähentää patellofemoraalinivelen huippurasitusta.
   • Lisää sääriluun huippujännitystä ja akillesjänteen huippujännitystä.
   • Vähentää patellofemoraalinivelen impulssia.
   • Lisää impulssia sääriluussa ja akillesjänteessä.
3. Juoksumaton kaltevuuden vähentäminen (enemmän alamäkeä).
   • Lisätä patellofemoraalinivelen ja sääriluun huippujännitystä ja -impulssia.
   • Vähentää akillesjänteen huippu rasitusta ja impulssia.
4. Askeltaajuuden kasvu
   • Vähentää huippujännitystä, -venymää ja -impulssia kaikissa kolmessa kohdassa.

Koska juoksu koostuu suuresta määrästä askelia kunkin juoksuerän aikana, kirjoittajat laskivat kumulatiivisen kuormituksen ja kumulatiivisen painotetun impulssin jännitys- ja rasitusimpulsseista tehtyjen askelten kokonaismäärän perusteella.

Suurempien juoksunopeuksien vaikutus:

• Juoksunopeuden lisääminen vähensi patellofemoraalinivelen ja sääriluun kumulatiivista rasitusimpulssia ja akillesjänteen kumulatiivista rasitusimpulssia.
• Juoksunopeuden lisääminen lisäsi kuitenkin kumulatiivista painotettua impulssia patellofemoraalinivelessä.

Kallistusvaikutukset:

• Jyrkempi ylämäki vähentää patellofemoraalisen kumulatiivista rasitusimpulssia ja painotettua impulssia, mutta lisää sekä sääriluun että akillesjänteen kumulatiivista rasitus- ja rasitusimpulssia ja vastaavasti painotettua impulssia.
• Enemmän alamäkeen juokseminen lisäsi patellofemoraalisia ja sääriluun kumulatiivisia rasitusimpulsseja ja painotettuja impulsseja mutta vähensi akillesjänteen kumulatiivisia rasitusimpulsseja ja painotettuja impulsseja.

Askeltaajuusvaikutukset:

• Kun askeltiheyttä lisättiin, tämä johti patellofemoraalinivelen ja akillesjänteen kumulatiivisen jännityksen ja rasituspainotetun impulssin vähenemiseen, mutta ei sääriluun osalta.

Kysymyksiä ja ajatuksia

Kirjoittajat halusivat laskea kudosten vaurioitumisen määrän, joka aiheutuu kuormituksen kestosta, suuruudesta ja tiheydestä. Vaikka artikkeli on mielenkiintoinen, siinä tarkastellaan vain juoksun aiheuttamia vaurioita patellofemoraalinivelelle, sääriluun ja akillesjänteelle. Siinä ei oteta huomioon, että niveliä ja rakenteita on kuormitettava, jotta ne pysyvät terveinä. Näin ollen juoksun näihin kudoksiin kohdistuvat suojavaikutukset jätetään huomiotta. Ymmärrän kyllä, että on välttämätöntä tietää, mitä juoksukuormat voivat tehdä nivelillemme, mutta kirjoittajat eivät kuitenkaan ole selittäneet, miten niveliä voi suojella. Yritän tehdä tämän puolestasi.

• Akillesjänneongelmista kärsivä henkilö saattaa löytää helpotusta juoksemalla hitaammin, juoksemalla enemmän alamäkeä tai välttämällä ylämäkijuoksua tai lisäämällä askellajitusta.
• Patellofemoraalinivelen ongelmissa hitaampi juoksu, neutraali juoksu tai ylämäkeen juokseminen tai askeltaajuuden lisääminen saattavat toimia parhaiten.
• Sääriluuongelmissa hitaampi juoksu, juokseminen tasaisemmilla pinnoilla ja askellajin lisääminen ovat käyttökelpoisia ratkaisuja.

Mutta onko kyse vain vahingoista?

Vaikka juoksua pidetään yleisesti kovaa rasitusta aiheuttavana urheilulajina, joka voi vaarantaa nivelten terveyden, on näyttöä siitä, että kun juoksua harrastetaan oikein ja hyvällä biomekaniikalla, se voi suojella niveliä. Juokseminen voi parantaa nivelten terveyttä edistämällä positiivisia mukautuksia, lisäämällä ruston synteesiä ja ylläpitämällä nivelten eheyttä, mikä voi mahdollisesti vähentää vammojen ja rappeutumissairauksien riskiä.

Tämän tutkimuksen tulokset auttavat meitä ymmärtämään, mitä sääriluussa, patellofemoraalinivelessä ja akillesjänteessä tapahtuu. Eri vaihtoehdoista (nopeus, kaltevuus ja askeltiheys) voimme ymmärtää, miten juoksua voidaan parhaiten mukauttaa ongelmien ilmetessä.

Puhu minulle nörttimäisesti

Tämä tutkimus tehtiin pienellä otoksella, ja siihen osallistui vain 19 henkilöä. Näillä henkilöillä ei ollut akillesjänteen, sääriluun tai patellofemoraalinivelen vammoja tai ongelmia, ja tämä saattaa merkitä sitä, että havainnot voivat poiketa niistä henkilöistä, jotka kärsivät näiden kehon alueiden kivuista tai tuki- ja liikuntaelimistön sairauksista.

Tekemällä tuki- ja liikuntaelimistön mallin, jonka avulla arvioitiin voimat ja kuormitukset kehon eri alueilla, kirjoittajat pystyivät käyttämään hyvin nykyaikaista lähestymistapaa näiden dynaamisten 3D-liikkeiden laskemiseen. Malli edellyttää kuitenkin myös oletuksia esimerkiksi lihaksen maksimivoimasta, joten se on edelleen arvio.

Juoksua arvioitiin juoksumatolla, mikä saattaa poiketa ulkona juoksemisesta. Nopeudet olivat virkistyskäyttöön nähden korkeat, sillä alhaisin nopeus oli jo 10 km/h ja nopein 18 km/h. Kirjoittajat totesivat, että monille juoksijoille nämä nopeudet olivat liian vaativia. Mahdollisesti tämä on voinut vaikuttaa tuloksiin.

Vie viestit kotiin

Tässä mallissa määritettiin akillesjänteen, sääriluun ja patellofemoraalinivelen kuormitukset. Nämä paikat valittiin, koska niissä esiintyy useimmiten alaraajojen juoksuvammoja. Sen ymmärtäminen, miten erilaiset juoksuolosuhteet vaikuttavat kuormitukseen ja vaurioihin yleisimmissä vammakohdissa, tarjoaa fysioterapeuteille arvokasta tietoa. Muokkaamalla juoksunopeutta, pinnan kaltevuutta ja askeltiheyttä lääkärit voivat räätälöidä kuntoutusohjelmia kuormituksen vähentämiseksi ja juoksuun liittyvien vammojen ehkäisemiseksi tehokkaasti.

Viite

Van Hooren B, van Rengs L, Meijer K. Askelkohtainen ja kumulatiivinen kuormitus kolmessa yleisimmässä juoksuvammakohdassa: Nopeuden, pinnan kaltevuuden ja tahdin vaikutus. Scand J Med Sci Sports. 2024 Feb;34(2):e14570. doi: 10.1111/sms.14570. PMID: 38389144. 

Aiheeseen liittyvä tutkimus

https://app.physiotutors.com/research-reviews/preventing-running-related-injuries/