Wprowadzenie

Ból rzepkowo-udowy (PFP) jest częstym schorzeniem ograniczającym biegaczy w ich codziennym życiu i treningu. Czynniki wewnętrzne i zewnętrzne zostały powiązane z rozwojem PFP u biegaczy. Ponieważ czynniki wewnętrzne nie zawsze są modyfikowalne (śledzenie rzepki lub nieprawidłowe ustawienie), wiele uwagi poświęcono czynnikom zewnętrznym przyczyniającym się do rozwoju PFP u biegaczy. W przeglądzie systematycznym i metaanalizie Alammari i wsp. (2023) znaleźli dowody na dodanie wzmocnienia bioder w celu złagodzenia PFP i poprawy funkcji. Jednak u niektórych osób, a zwłaszcza u biegaczy, rozwój tego schorzenia może być spowodowany nadmiernym obciążeniem stawów. Dlatego też strategie mające na celu zmniejszenie obciążenia związanego z bieganiem mogą pozytywnie wpłynąć na PFP. Zwiększenie kadencji i zmniejszenie szerokości kroku to czynniki, które można dość łatwo modyfikować, a autorzy tego przekrojowego badania chcieli zbadać wpływ tych adaptacji biegowych na PFP.

Metody

W tym przekrojowym badaniu autorzy uwzględnili biegaczy płci męskiej, którzy cierpieli na PFP. Byli w wieku od 18 do 45 lat i biegali co najmniej 15 km tygodniowo. PFP zostało zdiagnozowane, gdy zgłosili oni ból okołostawowy o nieurazowym początku przez co najmniej 6 tygodni z intensywnością bólu co najmniej 3/10 w skali VAS podczas lub po biegu. Ponadto musieli oni zgłaszać ból kolana podczas wykonywania co najmniej 3 z następujących czynności:

• Wchodzenie lub schodzenie po schodach
• Klęczenie
• Kucanie
• Opór przy wyproście kolana
• Siedzenie przez dłuższy czas

Aby zbadać wpływ wzorca uderzenia stopy i kadencji biegu na staw kolanowy, wynikowe obciążenie rzepkowo-udowe zostało obliczone poprzez pomiar kąta i momentów w stawie kolanowym. Odblaskowe znaczniki zostały przymocowane do górnego odcinka biodrowego kręgosłupa, kości krzyżowej, krętarzy większych, przyśrodkowych i bocznych nadkłykci kości udowej, przyśrodkowych i bocznych kostek, pierwszej i piątej głowy śródstopia oraz końca dużych palców i pięt.

Następnie uczestnicy ukończyli sześć prób biegowych, w których kadencja i wzorce uderzeń stóp zostały dostosowane w celu stworzenia 6 warunków:

1. Bieg w preferowanej kadencji z uderzeniem tylną częścią stopy.
2. Bieg w preferowanej kadencji z uderzeniem przodostopiem.
3. Bieg przy -10% preferowanej kadencji z uderzeniem tylną częścią stopy.
4. Bieg przy -10% preferowanej kadencji z uderzeniem przodostopiem.
5. Bieg na poziomie +10% preferowanej kadencji z uderzeniem tylną częścią stopy.
6. Bieg na poziomie +10% preferowanej kadencji z uderzeniem przodostopiem.

Wyniki

Dwudziestu biegaczy płci męskiej z PFP zostało włączonych do badania i ukończyło testy biegowe. Osoby te miały średnio 22,5 roku, a czas trwania objawów wynosił prawie 12 tygodni. Preferowanym przez nich wzorcem uderzenia stopy było uderzenie tylną częścią stopy i biegali z kadencją 169 kroków na minutę.

Biegali ze średnią prędkością 2,71 m/s, a średnia długość kroku w preferowanej kadencji wynosiła 1,01 metra.

Szczytowy kąt połączenia

Autorzy nie stwierdzili efektu interakcji między szczytowymi kątami stawu kolanowego 3D, ale stwierdzili znaczącą różnicę w szczytowych kątach zgięcia kolana i rotacji wewnętrznej. Wyższa kadencja biegu skutkowała niższym kątem zgięcia kolana w porównaniu do preferowanej kadencji.

Preferowana kadencja zarówno przy uderzeniach tylną, jak i przednią częścią stopy skutkowała wyższym kątem rotacji wewnętrznej w porównaniu do biegania z niższą kadencją.

Uderzenie przodostopia zmniejsza kąt zgięcia kolana we wszystkich warunkach kadencji. Przy uderzeniu przodem stopy stwierdzono większe przywodzenie, a przy uderzeniu tyłem stopy - większe odwodzenie kolana.

Szczytowy moment połączenia

Zwiększona kadencja skutkowała niższym szczytowym momentem wyprostu kolana zarówno w przypadku uderzeń przodem, jak i tyłem stopy, w porównaniu do niższej kadencji.

Zwiększona kadencja zapewniała również mniejszy moment rotacji wewnętrznej w porównaniu do niższej kadencji

Bieganie z uderzeniem przodostopia zwiększyło moment zgięcia kolana i zmniejszyło moment wyprostu i przywodzenia kolana w porównaniu do biegania z uderzeniem tylnej części stopy, niezależnie od kadencji biegu.

Siła nacisku i naprężenie w stawie rzepkowo-udowym

Szczytowe siły kontaktu rzepkowo-udowego i naprężenia podczas biegu były niższe, gdy kadencja była wyższa w porównaniu do sytuacji, gdy uczestnicy biegali z preferowaną prędkością, niezależnie od wzorca uderzenia stopy. Z drugiej strony wzorzec uderzenia przodostopia skutkował niższą szczytową siłą nacisku na staw rzepkowo-udowy i naprężeniem rzepkowo-udowym w porównaniu do uderzenia tylną częścią stopy dla wszystkich kadencji.

Pytania i przemyślenia

Podsumowując, badanie wykazało, że gdy kadencja została zwiększona i gdy zastosowano wzór uderzenia przednią częścią stopy, szczytowe siły kontaktu stawu rzepkowo-udowego były niższe. Oznacza to, że możesz doradzić biegaczowi z bólem rzepkowo-udowym, aby zwiększył tempo kroku i lądował na palcach.

Czy powinieneś na stałe zmienić technikę biegania, aby oszczędzić staw rzepkowo-udowy? Oczywiście, że nie. Jednak wyniki tego badania dają interesujący wgląd w biomechanikę biegania i konsekwencje zmiany techniki biegania na staw rzepkowo-udowy. Burke i in., (2021) oraz Dillon i in. (2023) niezależnie wskazali, że wzorce uderzeń stóp nie były związane z urazami podczas biegania. W związku z tym te adaptacje do biegania nie powinny być zalecane jako podstawowa profilaktyka, ale raczej mogą służyć jako sposób na tymczasową zmianę obciążenia i zarządzanie stanem.

Moment prostownika kolana to biomechaniczny wskaźnik, który mierzy moment obrotowy wytwarzany przez mięśnie prostownika kolana podczas aktywności. Ma to kluczowe znaczenie w czynnościach wymagających wyprostu kolana, takich jak napędzanie chodu, skakanie i zadania z obciążeniem. Połączona siła mięśni czworogłowych i ramienia dźwigni jest wykorzystywana do obliczenia momentu prostownika kolana. Moment prostownika kolana został wykorzystany w badaniach w celu scharakteryzowania dynamiki stawu rzepkowo-udowego podczas różnych działań. Zmiany w momencie prostownika kolana zostały również powiązane ze zmianami w obciążeniu stawu kolanowego, wzorcami aktywacji mięśni i stabilnością stawu. Wzrost momentu prostującego kolano skutkuje zwiększoną siłą i naprężeniem stawu rzepkowo-udowego, podczas gdy obniżenie naprężenia stawu rzepkowo-udowego i szczytowego momentu prostującego kolano może poprawić ból i funkcjonowanie u osób z dyskomfortem rzepkowo-udowym(Anderson i in., 2022). Ponadto wykazano, że siła mięśnia czworogłowego, która przyczynia się do momentu prostownika kolana, zmienia kinematykę rzepkowo-udową, wskazując na funkcję w leczeniu bólu rzepkowo-udowego (Zhang i in., 2021).

• Wyniki tego badania wskazują, że zwiększenie kadencji biegu obniża moment wyprostu kolana, czyli mięsień czworogłowy powinien wytwarzać mniejszą siłę w porównaniu do biegania z niższą kadencją, a tym samym zmniejsza się obciążenie stawu rzepkowo-udowego.
• Bieganie z uderzeniem przodostopia zwiększyło moment zgięcia kolana. Moment zgięcia kolana ma kluczowe znaczenie w bieganiu, ponieważ absorbuje uderzenie każdego kroku i napędza ciało do przodu. Moment zgięcia kolana pomaga w stopniowym zginaniu kolana, gdy stopa uderza o podłoże, umożliwiając nodze pochłanianie wstrząsów generowanych przez uderzenie. To zginanie rozkłada naciski wywierane na staw kolanowy.
• Moment rotacji wewnętrznej kolana odnosi się do siły, która powoduje, że dolna część nogi obraca się do wewnątrz w stawie kolanowym. Bieganie ze zwiększoną kadencją dawało mniejszy moment rotacji wewnętrznej w porównaniu z niższą kadencją.
• Gdy 10% wzrost kadencji biegu został połączony z uderzeniem przodostopia, obciążenie stawu rzepkowo-udowego zostało zmniejszone o 42%. Wynika to z faktu, że siły zgięcia kolana i reakcji podłoża są zmniejszone podczas fazy wykroku. Zmniejszyłoby to aktywację mięśnia czworogłowego, a tym samym rzepka miałaby mniejszy kontakt z rowkiem rzepki.

Porozmawiaj ze mną

Buty do biegania zostały ustandaryzowane wśród uczestników. Standaryzacja butów jest niezbędna do porównania poszczególnych osób, aby ograniczyć wpływ noszonych butów na gromadzone dane. Z drugiej strony, badanie nie uwzględniło innych różnic anatomicznych między uczestnikami. Na przykład, osoba z kolanem szpotawym będzie wykazywać inną biomechanikę niż osoba z kolanem neutralnym lub koślawym. Podobnie, zmiany konfiguracji rzepki mogą prowadzić do zmian w szczytowym naprężeniu kontaktowym stawu. Standardowe buty to dobra opcja, aby ujednolicić porównania, ale mogę sobie wyobrazić, że bieganie w butach, których nie znasz, może być dziwne i niewygodne, a także może zmienić biomechanikę biegu w stawie kolanowym.

Chociaż adaptacje biegowe dla PFP zostały zmienione i wykazały, że wzrost kadencji i uderzenie przednią częścią stopy były korzystne, badanie to nie zbadało związku między siłami kontaktowymi stawu rzepkowo-udowego a bólem. W związku z tym nie może doradzać w sprawie zmniejszenia PFP. Wyniki tego badania mogą jedynie dać wgląd w wyniki adaptacji biegowych dla PFP na poziomie biomechanicznym. Jednak inne badania wydają się potwierdzać teorię zmniejszonego obciążenia rzepkowo-udowego i zmniejszenia bólu.

Briani i wsp. (2022) stwierdzili, że gdy kobiety doświadczały PFP, przyjmowały strategie ruchowe, aby rozłożyć większe obciążenia na staw biodrowy niż na staw kolanowy, co miało na celu uniknięcie lub opanowanie bólu. Potwierdza to hipotezę, że zmniejszenie obciążenia kontaktowego rzepkowo-udowego z powodu adaptacji do biegania prawdopodobnie zmniejszy ból.

Wiadomości do domu

Adaptacje biegowe dla PFP mogą obejmować zwiększoną kadencję i uderzenie przednią częścią stopy. Łącznie te adaptacje mogą zmniejszyć obciążenia wywierane na staw rzepkowo-udowy, co może pomóc w leczeniu tego schorzenia. Dzięki tym adaptacjom biegacze z PFP mogą być w stanie kontynuować bieganie, mimo że cierpią na to schorzenie. Ponieważ PFP może być długotrwałym schorzeniem, te proste zmiany w technice biegania pozwalają uniknąć powstrzymywania się od preferowanego sportu, prawdopodobnie poprzez znalezienie sposobu na radzenie sobie z bólem.

Odniesienie

Wei Z, Hou X, Qi Y, Wang L. Wpływ wzorców uderzenia stopy i kadencji na obciążenie stawu rzepkowo-udowego u biegaczy płci męskiej z bólem rzepkowo-udowym. Phys Ther Sport. 2023 Nov 9;65:1-6. doi: 10.1016/j.ptsp.2023.10.006. Epub przed publikacją. PMID: 37976905. 

Dodatkowe referencje

Sisk, D. i Fredericson, M. (2019). Aktualizacja czynników ryzyka, diagnostyki i leczenia bólu rzepkowo-udowego. Current Reviews in Musculoskeletal Medicine, 12(4), 534-541. 

Briani RV, Cannon J, Ducatti MHM, Priore LBD, Botta AFB, Magalhães FH, Azevedo FM. Zaostrzenie bólu rzepkowo-udowego zmienia wzorce koordynacji tułowia i kończyn dolnych oraz mechanikę stawu biodrowego i kolanowego. J Biomech. 2022 Aug; 141: 111215. doi: 10.1016/j.jbiomech.2022.111215. Epub 2022 Jul 2. PMID: 35816782. 

Burke A, Dillon S, O'Connor S, Whyte EF, Gore S, Moran KA. Czynniki ryzyka urazów u biegaczy: Systematyczny przegląd techniki uderzenia stopą i jej klasyfikacji przy uderzeniu. Orthop J Sports Med. 2021 Sep 9;9(9):23259671211020283. doi: 10.1177/23259671211020283. PMID: 34527750; PMCID: PMC8436320.