Inleiding

Vorige week behandelde ons onderzoeksoverzicht het onderwerp van hardloopaanpassingen die kunnen helpen bij patellofemorale pijn. Dit artikel richtte zich specifiek op hardlopers. Ondanks dat patellofemorale pijn actief is bij jongere en vaak actieve mensen, zijn het niet allemaal hardlopers. Het onderzoeksoverzicht van deze week behandelt het onderwerp van progressieve belasting van het patellofemorale gewricht om het patellofemorale gewricht geleidelijk meer of minder te belasten. Weten waar te beginnen en hoe verder te gaan is vooral belangrijk voor u als clinicus om patiënten met patellofemorale pijn effectief door het revalidatieproces te begeleiden. De reden dat deze auteurs dit onderzoek uitvoerden, was dat recente revalidatieprogramma's volgens een systematische review door Dischiavi et al. (2021). De balans tussen te lage en te hoge belasting moet tijdens de revalidatie op de juiste manier worden bekeken om te weten waar te beginnen en wanneer de belasting moet worden verlaagd. Hoe kun je dit effectief doen? Lees verder!

Methoden

Voor het onderzoek naar de progressie van de belasting van het patellofemorale gewricht rekruteerde het onderzoek gezonde volwassenen tussen 18 en 40 jaar die de afgelopen 6 maanden geen letsel aan de onderste ledematen of problemen met de wervelkolom hadden. Ze hadden geen last van voorste kniepijn en ook geen voorgeschiedenis van letsel aan het patellofemorale gewricht.

Deze deelnemers kregen standaard trainingskleding en hardloopschoenen aan en werden ingesteld met 31 markers op anatomische herkenningspunten op het bekken, het bovenlichaam en de benen. Ze deden 35 gewichtdragende oefeningen die vaak gebruikt worden in het dagelijks leven of bij fysiotherapeutische revalidatie.

Vervolgens werden de buigingshoeken en strekmomenten van het kniegewricht berekend om de belasting op het patellofemorale gewricht te bepalen. De geschatte patellofemorale gewrichtskrachten werden genormaliseerd naar het lichaamsgewicht van de deelnemer. Er werden drie verschillende belastingsvariabelen gemeten om de belasting op het patellofemorale gewricht te kwantificeren:

• Belastingspiek: dit is de maximale kracht tijdens elke herhaling
• Belastingsimpuls: de relatie tussen kracht en tijd
• Belastingsgraad: de maximale verandering van de kracht in de tijd

Het gemiddelde van deze drie variabelen werd gebruikt om de belastingsindex te berekenen, die varieert tussen 0 en 1, waarbij 0 staat voor geen belasting en 1 voor een oefening met een maximale belastingspiek en impuls.

De oefeningen werden gerangschikt in 3 niveaus om progressies in de belasting van het patellofemorale gewricht mogelijk te maken.

1. Niveau 1 waren oefeningen met een belastingsindex lager dan 0,333: lage belastingen
2. Niveau 2 weerspiegelde een belastingsindex tussen 0,334 en 0,667: matige belastingen
3. Niveau 3 bestond uit oefeningen met een belastingsindex hoger dan 0,667: hoge belastingen

Resultaten

De onderstaande figuur toont de rangschikking van de oefeningen volgens de belastingsindices. De laagste belasting op het patellofemorale gewricht werd uitgeoefend tijdens het lopen. De oefeningen in niveau 1 hadden een piekbelasting van het patellofemorale gewricht variërend van 0,6 tot 4,9 keer het lichaamsgewicht.

Niveau 2 bevatte de meeste oefeningen, de laagst belaste oefening was een bilaterale herhaalde zijwaartse sprong op een regelmatige snelheid. Deze oefening was net onder de belasting van hardlopen. De hoogste patellofemorale belasting van niveau 2 was de unilaterale tegenbeweging hop. De piekbelasting van het patellofemorale gewricht in deze groep varieerde van 4,3 tot 7,1 keer het lichaamsgewicht.

Drie uitdagende oefeningen zaten in niveau 3:

1. Squat met één been op volledige diepte
2. 3-seconden Spaanse squat
3. Enkelbenige decline squat

De oefeningen van niveau 3 varieerden van 4,5 tot 8,2 keer het lichaamsgewicht.

Dit cijfer is geconstrueerd op basis van een 50% gewicht van de belastingspiek en een 50% gewicht van de belastingsimpuls. De auteurs hebben in het aanvullende materiaal een Excel-bestand opgenomen dat je kunt aanpassen om de oefeningen opnieuw te rangschikken en het gewicht van de belastingspiek, impuls en snelheid te wijzigen.

De tabel hieronder toont de piekbelasting, impulsbelasting en snelheidsbelasting voor alle oefeningen op alle drie niveaus.

Questions and thoughts

Dit onderzoek is van bijzonder belang omdat het alleen gewichtdragende oefeningen bestudeerde om progressies in de belasting van het patellofemorale gewricht te maken. Aangezien belasting door oefening bij patellofemorale pijn vaak onvoldoende is, opent deze studie een belangrijke deur.

Belastingspieken, impulsen en snelheden varieerden sterk: een sprong produceert bijvoorbeeld een grotere piek dan een squat met twee benen, hoewel de laatste wordt gekenmerkt door een grotere belastingsimpuls vanwege de langere duur. Ook de run-and-cut oefening en de Bulgarian squat hadden een vergelijkbare belastingsindex. Aangezien de belastingsindex tussen deze twee oefeningen even hoog is, ligt het verschil opnieuw in de duur van de oefening en de piekbelastingen. Daarom is het belangrijk om na te denken over de stimulus die je tijdens een oefening wilt trainen. Het Excel-werkblad van de auteurs is hier bijzonder nuttig omdat je de oefeningen kunt herrangschikken op basis van de stimulus die je wilt benadrukken.

Een fysiotherapeut kan bijvoorbeeld de belastingssnelheid als een belangrijke parameter beschouwen gezien de mechanische eigenschappen van gewrichtskraakbeen (dat afhankelijk is van de belasting) en het feit dat patiënten met patellofemorale pijn het vaak moeilijk vinden om het hardlopen te hervatten. Als gevolg hiervan kan de clinicus deze trainingen in een andere volgorde doen waarbij een geleidelijke toename van de belastingssnelheid prioriteit krijgt. Dit kan worden gedaan door de oefening meer gewicht te geven in de belastingsindex.

De drie oefeningen van niveau 3 zijn allemaal squatvariaties en vereisen veel knieflexie. Ze duren ook langer, waardoor het patellofemorale gewricht extra wordt belast. Squatvariaties worden vaak uitgevoerd vóór springoefeningen. In tegenstelling tot de algemene overtuiging dat springen en hardlopen de knie (en het patellofemorale gewricht) zwaar belasten, toont dit onderzoek aan dat door de langere duur van de krachten die worden uitgeoefend tijdens het hurken, de belasting op het gewricht veel groter is dan tijdens spring- en loopoefeningen.

Toen de figuur werd herschikt om meer nadruk te leggen op de belastingssnelheid (50%) van de oefening (de maximale ogenblikkelijke verandering van kracht in de tijd), minder piek (30%) en minder belastingsimpuls (20%), veranderde de volgorde van de oefening. Zo werd een run-and-cut oefening die was geclassificeerd als een niveau 2-oefening een niveau 3-oefening. De reden hiervoor ligt in de herschikking van de belastingsindices van het patellofemorale gewricht. Een run-and-cut is een snelle en dynamische oefening en vereist minder belasting in de tijd (belastingsimpuls) dan een Spaanse squat van 3 seconden. Als er minder gewicht wordt gegeven aan de belastingspiek en impuls en meer aan de belastingssnelheid, wordt een oefening van langere duur een oefening die meer belastingssnelheid creëert en als zodanig geclassificeerd als een niveau 3-oefening.

Talk nerdy to me

De oefeningen werden verdeeld in 4 modules om fysieke uitputting en suboptimale uitvoering van de oefeningen te minimaliseren. Je kunt de beschrijving van elke oefening zien in Bijlage A1 op de site van de uitgever. Er werden zeven tot tien proeven opgenomen met verschillende intensiteitsniveaus met 3-5 minuten rust tussen elke oefening. Er werd visueel gecontroleerd of de deelnemers niet uitgeput raakten. Bovendien werden de belastingen genormaliseerd naar lichaamsgewicht om de vergelijking tussen oefeningen en mensen van verschillende gewichtscategorieën mogelijk te maken. Dit zijn allemaal goede methodologische aspecten.

Sommige beperkingen kunnen in het volgende liggen:

• De oefeningen werden in dezelfde volgorde uitgevoerd. Dit kan een leereffect hebben veroorzaakt.
• Er werd een model geconstrueerd dat de knie beperkte tot alleen flexie en extensie, wat natuurlijk te simplistisch is. Daarom kan deze studie geen aannames doen over wat er gebeurt in de frontale (abductie en adductie) en transversale vlakken (interne en externe rotatie) van de beweging.
• In de analyses werd het rechterbeen gekozen, terwijl er geen voorkeur werd gegeven aan het been. Ik kan me voorstellen dat als je linkerkant dominant is, je beter presteert als je linkerbeen wordt gemeten.
• De kniebuigers zijn niet meegenomen in het model en daarom zijn de mogelijke effecten van kniecoactivering verwaarloosd. De kracht van de quadriceps kan tot 1,5 keer het lichaamsgewicht worden onderschat als spiercoactivering wordt verwaarloosd.

Powers et al. (2014) rapporteerden dat de piekbelasting van het patellofemorale gewricht bij een beenextensie met open keten gelijk was aan de 60° double-leg squat, die in dit onderzoek werd geclassificeerd als een niveau 1-oefening. De auteurs van dit onderzoek benadrukten dat wanneer je een open kinetische beenverlengoefening uitvoert met meer knieflexie, de piekbelasting van het patellofemorale gewricht nog lager is dan de belasting die het gewricht ondervindt tijdens het lopen. Dit bevestigt opnieuw de veiligheid van de vaak beschimpte open kinetische keten knie-extensie oefening. Lees zeker Kai's blog als je daar meer over wilt weten!

Een belangrijk aspect om te vermelden is de gezonde populatie waarin dit onderzoek werd uitgevoerd. Deze patellofemorale gewrichtsbelastingen zijn daarom mogelijk niet direct representatief voor iemand met patellofemorale pijn. Door gezonde deelnemers zonder kniepijn te bestuderen, wordt de invloed die pijn zou kunnen hebben op de uitvoering van oefeningen echter weggenomen en kunnen we aannemen dat de rangorde van oefeningen representatief is voor wat er in het kniegewricht gebeurt, onafhankelijk van pijn.

Take home messages

Dit onderzoek levert 35 oefeningen op, gerangschikt naar hun relatieve bijdrage aan de belasting van het patellofemorale gewricht. Als je patiënt bijvoorbeeld moeite heeft met hardlopen, kun je deze informatie gebruiken om de revalidatie aan te passen door tijdelijk oefeningen te kiezen die het patellofemorale gewricht minder belasten. De oefeningen kunnen worden gerangschikt op basis van het relatieve gewicht dat je aan iemands revalidatie wilt toekennen. Voor sommigen zou je meer belasting in de loop van de tijd willen creëren in plaats van een belastingspiek (bijvoorbeeld activering tijdens vroege fasen van revalidatie), voor anderen zou je liever meer belastingspieken creëren tijdens de oefeningen (bijvoorbeeld late fasen van revalidatie en terugkeer naar sport). Met het online Excel-werkblad kun je de oefeningen herschikken volgens jouw revalidatievoorkeuren. Dit onderzoek kan dus worden gebruikt om de belasting van het patellofemorale gewricht te verbeteren op basis van bewijs in plaats van op basis van je beste gok!

Referentie

Song K, Scattone Silva R, Hullfish TJ, Silbernagel KG, Baxter JR. Progressie van de belasting van het patellofemorale gewricht bij 35 gewichtsdragende revalidatie-oefeningen en activiteiten in het dagelijks leven. Am J Sports Med. 2023 Jul;51(8):2110-2119. doi: 10.1177/03635465231175160. Epub 2023 Jun 5. PMID: 37272685; PMCID: PMC10315869.