Inledning

Trots framsteg i vår förståelse av tendinopatins patogenes är resultaten efter traditionella konservativa och medicinska interventioner fortfarande inkonsekventa, och många patienter upplever ihållande smärta och funktionella begränsningar. Den allmänt citerade kontinuummodellen som Jill Cook föreslår antyder att den degenerativa delen av en sena är strukturellt irreversibel. Nya strukturella och mekanobiologiska rön utmanar dock detta antagande och tyder på att senvävnaden kan ha en större förmåga till anpassning och remodellering än vad man tidigare trott.

Denna granskning utforskar påverkan av mekanisk belastning på senans anpassning och de biologiska mekanismer som ligger bakom degeneration, med särskilt fokus på cellulär signalering, matrisombyggnad och mekanotransduktionsvägar. Genom att integrera de senaste experimentella resultaten syftar den till att tillhandahålla ett biologiskt grundat ramverk för att informera om träningsförskrivning vid tendinopatihantering. Den här teoretiska syntesen utgör grunden för en kommande översikt som undersöker träningsstrategier med hög belastning och introducerar ett nytt belastningsprotokoll för tendinopati för klinisk tillämpning.

Metoder

Denna narrativa översikt sammanfattar resultat från flera experimentella studier, huvudsakligen utförda i djurmodeller.

Resultat

Biologisk grund för senans struktur

Typ I-kollagen (COL1/Col1a1) är det viktigaste strukturproteinet i sen- och ligamentvävnad och ger draghållfasthet. Efter en skada ökar kollagensyntesen, men matrisdepositionen under den proliferativa fasen är ofta oorganiserad. Medan friska senor uppvisar kollagenfibriller som är inriktade parallellt med mekaniska krafter, innehåller patologiska senor mindre, mindre tvärbundna och oorganiserade fibriller. Även om typ I-kollagen ger överlägset mekaniskt motstånd jämfört med typ III-kollagen, innehåller läkande senor ofta en högre andel typ III-kollagen. Matrix metalloproteinaser (MMP), enzymer som ansvarar för nedbrytning av kollagen, är samtidigt aktiva under vävnadsomvandling.

Skadade senor hos vuxna blir typiskt högcellulära och utvecklar en oorganiserad kollagenmatris som kännetecknas av fibriller med liten diameter, vilket resulterar i en degenerativ vävnadsfenotyp.

Vävnadsregenerering och utvecklingsmässig rekapitulering

Som svar på en skada uttrycks gener som normalt är aktiva under embryonalutvecklingen på nytt. Stam- och proliferativa cellpopulationer expanderar och differentieras till specialiserad vävnad; vuxna senor misslyckas dock i allmänhet med att regenerera helt och lämnar ofta en kvarvarande degenerativ matris. Däremot uppvisar neonatala modeller en större kapacitet för funktionell reparation, med vävnadsorganisation som liknar utvecklingsprocesser. Dessa fynd tyder på att den regenerativa förmågan kan bero på förmågan att rekapitulera utvecklingsprogram, en egenskap som verkar mer robust hos yngre organismer och vissa experimentella modeller än vid senläkning hos vuxna människor.

Materialegenskaper återspeglar mekaniska krav

Senor kan kategoriseras utifrån deras mekaniska funktion som antingen energilagrande eller positionella strukturer. Energilagrande senor, såsom hälsenan, absorberar och återger mekanisk energi för att förbättra rörelseförmågan. Positionella senor, som tibialis anterior-senan är ett exempel på, positionerar i första hand lederna och underlättar rörelser som fotavlastning under gång. Dessa funktionella skillnader återspeglas i strukturella egenskaper: energilagrande senor har vanligtvis ett större tvärsnittsområde, vilket kompenserar för lägre materialstyvhet för att möjliggöra elastisk energilagring. Senor inom samma kinetiska kedja kan också uppvisa olika mekaniska egenskaper. Quadriceps- och patellarsenan arbetar till exempel i serie men uppvisar olika styvhetsegenskaper, där quadriceps-senan är ungefär två gånger mindre styv. Denna skillnad återspeglar sannolikt deras mekaniska miljöer - infästning mellan ben och ben för patellarsenan respektive infästning mellan muskel och ben för quadriceps-senan - som medför olika belastningsmönster och därför påverkar mekanisk belastning på senans anpassning och materialkrav.

Komprimering

Senor utsätts ofta för kompressionskrafter, särskilt där de omsluter beniga eller retinakulära strukturer. Experimentella studier i djurmodeller visar att avlägsnande av kompressionsbelastning minskar senstyvheten och förändrar den strukturella anpassningen, vilket tyder på att senor som utsätts för kompression remodelleras för att anpassa sig till denna mekaniska miljö. Hos människor uppvisar komprimerade senregioner ofta fibrokartilaginösa egenskaper som är rika på kollagen typ II, specialiserade för att motstå kompressionskrafter.

Shear

Skjuvkrafter uppstår genom relativ glidning mellan senor, ligament, muskler och intilliggande vävnader. I hälsenan underlättar den differentiella glidningen mellan fasciklarna kraftöverföringen, men den kan minska med åldern, vilket kan bidra till minskat rörelseomfång och försämrad kraftfördelning. Denna försämring av glidförmågan kan delvis förklara den högre förekomsten av hälsenerupturer hos äldre individer. Liksom vid kompressionsanpassning kan minskad mekanisk belastning bidra till degenerativa förändringar, ökad skaderisk och desadaptering. 

Specifika krafter driver specifika molekylära program

Cellöden och vävnadssammansättning påverkas starkt av den mekaniska miljön genom mekanotransduktionsvägar, vilket understryker vikten av mekanisk belastning på senans anpassning. Mekaniska krafter initierar biologiska och metaboliska anpassningar som reglerar vävnadens struktur och funktion, även om de specifika vägar som styr senläkning fortfarande är ofullständigt förstådda. I följande avsnitt undersöks de biomekaniska effekterna av olika belastningsmodaliteter på anpassning och reparation av senor.

Spänning

Manipulering av den mekaniska miljön, inklusive mekanisk belastningär central för remodellering av senor och funktionell anpassning. Dragbelastning driver vävnadsreformering, men balansen mellan fördelaktiga och potentiellt skadliga belastningar är fortfarande avgörande. En bättre biomekanisk förståelse av belastningsstrategier är därför avgörande för att optimera rehabilitering och anpassning av senor.

Scleraxis (Scx) är en viktig transkriptionsfaktor som är involverad i senutveckling och kollagenreglering. Under embryogenesen främjar Scx syntesen av kollagen typ I (COL1) genom att binda till regulatoriska regioner i Col1a1-genen. Dess uttryck påverkas av muskelaktivitet och mekanisk belastning. I vuxna senor verkar dock Scx vara mindre viktigt för adaptiv tillväxt. Flera tenogena gener - inklusive Col1a1, tenomodulin (Tnmd), fibromodulin (Fmod) och Mohawk (Mkx) - kan uppregleras som svar på belastning utan motsvarande förändringar i Scx-uttrycket. Detta tyder på att anpassning av senor kan ske oberoende av Scx och att dess primära roll kan vara relaterad till tidig fibrillbildning snarare än efterföljande fibrilltillväxt. Däremot verkar Mkx bidra till fibrillförstoring och mognad som svar på mekanisk stimulering, vilket stöder dess roll i senans strukturella anpassning.

Läkande senor hos vuxna uppvisar ofta egenskaper som liknar utvecklingsvävnad, inklusive kollagenfibriller med liten diameter och förhöjt Scx-uttryck. Till skillnad från embryonal utveckling misslyckas dock läkningsmatrisen ofta med att mogna till organiserad, lastbärande vävnad. En förklaring är att mekaniska signaler kanske inte överförs på ett adekvat sätt genom ärrvävnaden, ett fenomen som överensstämmer med stressavskärmning (diskuteras vidare nedan). Nedsatt mekanisk signalering kan minska aktiveringen av mekanokänsliga signalvägar som Mkx, vilket begränsar kollagenfibrillmognaden och bidrar till bildandet av mekaniskt sämre ärrvävnad.

Komprimering

Kompressionskrafter reglerar differentiering av senceller och matrisens sammansättning. Regioner som utsätts för kompression - såsom enthesis och senskivor - utvecklar ofta fibrobrokartilaginösa egenskaper som kännetecknas av uttryck av broskmarkörer inklusive Col2a1 och aggrecan. Utvecklingsmässigt samuttrycker senprogenitorer initialt Scx och Sox9 (en kondrogen transkriptionsfaktor) innan de segregeras till spänningsanpassade senceller och kompressionsanpassade fibrobroskceller. Experimentella bevis visar att ihållande kompression kan inducera broskliknande vävnadsbildning i senan, medan dragbelastning främjar senspecifikt genuttryck och undertrycker kondrogena vägar. I avsaknad av Mkx kan dragbelastning paradoxalt nog gynna kondrogent genuttryck, vilket leder till ektopisk fibrobroskbildning. Dessa fynd tyder på att senceller har multipotent potential och att mekanisk belastning styr differentieringen genom spännings- och kompressionskänsliga transkriptionsprogram.

Klippning

Lubricin och hyaluronsyra är viktiga förmedlare av senfascikelns glidning och skjuvmotstånd. Deras biologiska reglering och respons på mekanisk belastning är dock fortfarande otillräckligt karakteriserad, vilket begränsar förståelsen för deras roll i senpatologi och anpassning.

Rumsligt arrangemang 

Kollagenets organisation är avgörande för senans funktion och regleras starkt av mekanisk spänning. Under utvecklingen riktar dragkrafter in celler och kollagenfibriller genom specialiserade strukturer (fibripositorier), vilket ger den parallella arkitektur som är karakteristisk för friska senor. Även i acellulära kollagenmatriser kan dragbelastning öka fibrillernas inriktning och densitet, och dessa förändringar kan kvarstå efter avlastning. Ombyggnadernas varaktighet beror dock på tvärbindning av matrisen, vilket kan minska anpassningsförmågan i åldrande eller metaboliskt förändrade vävnader, t.ex. vid diabetes. Dragbelastning ökar också motståndet mot kollagennedbrytning och aktiverar biokemiska vägar (inklusive Mkx) som stöder fibrillmognad. Senanpassning återspeglar därför samspelet mellan passiv mekanisk anpassning och aktiv cellulär signalering som svar på mekanisk belastningen process som styr strukturell remodellering och funktionell optimering.

Frånvarande och avvikande krafter spelar en roll vid sen- och ligamentdegeneration 

Läkande senor liknar ofta omogen eller embryonal vävnad och uppvisar förhöjt Scx-uttryck, ökade fibrillogena kollagener (III, V, XI), kollagenfibriller med liten diameter, hög cellularitet, vaskularisering och förekomst av Scx+/Sox9+ progenitorer. Dessa egenskaper tyder på att den skadade senan återaktiverar ett utvecklingsprogram men misslyckas med att utvecklas mot full mekanisk mognad, sannolikt på grund av förändrad mekanisk signalering. Mekanisk belastning är avgörande för korrekt genreglering av senor: förlamning eller avlastning minskar viktiga mekanokänsliga transkriptionsfaktorer som Egr1 och stör TGF-β-medierad Scx-signalering, vilket försämrar den regenerativa kapaciteten. Dragbelastning främjar senspecifikt genuttryck medan broskgener undertrycks, medan kompression eller avlastning förskjuter balansen mot kondrogena eller degenerativa fenotyper. Även om kollagen III vanligen förknippas med ärrvävnad, visar bevis från regenerativa modeller att dess tidiga uppreglering är en del av normal reparation. Ihållande förhöjning, särskilt under obelastade förhållanden, återspeglar misslyckad mognad snarare än orsak till degeneration. Även minimal mekanisk belastning är tillräcklig för att reglera matrisens genuttryck och förbättra den mekaniska återhämtningen, vilket visar på sencellernas extrema känslighet för sin belastningsmiljö. Tillsammans tyder dessa fynd på att både frånvarande och avvikande mekaniska krafter stör den normala utvecklingen från en tidig reparationsmatris till en mogen, mekaniskt kompetent sena.

Skärm mot stress

När tendinopatin fortskrider kan de degenerativa senregionerna bli symtomatiska och bli föremål för stressavskärmning. När senan utsätts för mekanisk belastning är det företrädesvis styvare och friskare delar av senan som bär upp belastningen, medan mer eftergivliga degenerativa delar avlastas. Detta biomekaniska fenomen minskar ytterligare den mekaniska stimuleringen av den sjuka vävnaden och kan bidra till att den inte används och till försämrad remodellering. Eftersom den degenerativa delen får liten effektiv belastning minskar dess förmåga till senanpassning genom mekanisk belastning minskas.

Senor uppvisar ett viskoelastiskt beteende som kan utnyttjas terapeutiskt. Två viktiga egenskaper är stressrelaxation - den gradvisa minskningen av den inre spänningen under en ihållande sträckning - och krypning, den tidsberoende deformationen av vävnad under konstant stress. Dessa egenskaper tyder på att kontrollerade, ihållande belastningsstrategier kan främja mekanisk stimulering av degenerativa regioner trots stressavskärmning.

Isometriska kontraktioner kan utgöra en värdefull belastningsmodalitet. Experimentella modeller har visat att isometrisk belastning kan uppreglera det tenogena genuttrycket. Långvariga isometriska kontraktioner kan inducera stressrelaxation i friskare senregioner samtidigt som krypning och mekanisk töjning tillåts i degenerativa områden. Detta kan underlätta belastningsöverföringen till ärrvävnaden och potentiellt stödja biologisk och strukturell anpassning.

Frågor och funderingar

Tam et al. (2025) föreslår att vid tendinopati kan eftergivlig ärrvävnad sitta parallellt med styvare frisk sena och bli mekaniskt "stressskyddad", vilket innebär att vid normala fysiologiska töjningsnivåer upplever färre kollagenfibrer och celler i ärret faktiskt dragspänning. Eftersom viktiga tenogena regulatorer är belastningskänsliga kan otillräcklig stressöverföring förhindra ärrmognad och i stället gynna kvarstående av en omogen eller fibrobroktilage-liknande fenotyp. För klinisk praxis stöder denna modell skälen för noggrant doserad mekanisk belastning snarare än långvarig avlastning: fullständig stressdeprivation har visat sig försämra det tenogena genuttrycket och den mekaniska återhämtningen. Författarna föreslår vidare att ihållande belastning som tillåter viskoelastisk krypning (t.ex. isometriska sammandragningar) kan bidra till att överföra spänning till ärret och aktivera tenogena vägar, medan olämplig eller frånvarande belastning kan vidmakthålla degenerationen. Det är dock viktigt att betona att även om detta mekanobiologiska ramverk ger en rimlig förklaring till varför kontrollerad belastning kan vara fördelaktig och varför rädsla för all belastning kan vara missriktad, är direkta kliniska bevis för att specifika belastningsstrategier "övervinner" stressavskärmning hos människor ännu inte etablerade i denna artikel.

Isometrisk belastning är en lovande metod för senrehabilitering, men de optimala träningsparametrarna är fortfarande osäkra. I denna fallstudietillämpades ett kombinerat isometriskt belastningsprogram och kosttillskottsprotokoll på en idrottare med kronisk patellar tendinopati. Koststrategin bestod av 15 g gelatin med 225 mg C-vitamin som intogs cirka en timme före träningspasset i syfte att stödja kollagensyntesen.

Det isometriska träningsprogrammet inriktades på senbelastning i mellanområdet med hjälp av både öppna (benförlängning och benpress) och slutna (spanska knäböj) övningar. Isometriska hållningar ordinerades inledningsvis i 10 sekunder och ökades gradvis med steg om 5 sekunder till maximalt 30 sekunder. Träningsvolymen varierade från ett till tre set med två till fyra repetitioner, utförda med en intensitet som översteg 80% av en repetitions maximum (1 RM), vilket omräknades varje månad. Sessionerna varade i cirka 10 minuter, med hålltider som valdes baserat på bevis som visar att patellarsenans spänning minskar med cirka 60% inom 30 sekunder efter ihållande kontraktion och endast marginellt därefter.

Under den 18 månader långa interventionen var progressiva ökningar av belastning och hålltid förknippade med förbättringar av styrkan i alla uppgifter med motstånd (benförlängning, benpress och spanska knäböj). Magnetisk resonanstomografi (MRT) vid baslinjen, 12 månader och 18 månader visade en minskning av senreaktiviteten, ökad sendiameter vid mittpunkten och minskad tjocklek vid den proximala infästningen - fynd som överensstämmer med strukturell remodellering. Idrottaren rapporterade en progressiv smärtreduktion och var smärtfri vid 18-månadersuppföljningen.

Dessa observationer tyder på att isometrisk träning, särskilt i kombination med näringsstrategier som stöder kollagensyntesen, kan främja senanpassning och symtomförbättring. Bevisen är dock fortfarande begränsade till experimentella studier och enstaka fallrapporter. Större kontrollerade studier krävs för att fastställa effektiviteten och de optimala parametrarna för isometriska protokoll. Dessutom varierar senans egenskaper beroende på anatomiskt läge, tvärsnittsarea och mekanisk miljö, vilket kan påverka det viskoelastiska beteendet och lämpliga belastningsstrategier. Som framgår av denna översikt är framgångsrik rehabilitering sannolikt beroende av att man uppnår en lämplig balans mellan underbelastning och överdriven belastning, vilket understryker behovet av tillförlitliga kliniska verktyg för att övervaka mekanisk belastning för anpassning av senan.

Prata nördigt med mig

Även om narrativa översikter är föremål för inneboende bias, såsom urvalsbias, ger denna översikt ett viktigt biologiskt sammanhang som kan hjälpa fysioterapeuter att bättre förstå senstruktur och mekanobiologi vid behandling av tendinopati. Kunskap om genetisk reglering, transkriptionsvägar, aminosyradynamik och proteinremodellering bidrar till en djupare förståelse av senors läkning och anpassning, vilket kan ligga till grund för rehabiliteringsstrategier. De flesta mekanistiska bevisen härrör dock från djurmodeller, och direkt extrapolering till mänsklig senpatologi är fortfarande begränsad.

Även om det krävs mer avancerade kliniska prövningar för att stärka evidensbasen, kommer den följande artikeln i denna serie att behandla data från en studie från 2022 som undersöker ett träningsprotokoll med hög belastning som syftar till att öka senans tvärsnittsarea och förbättra smärta och funktion hos patienter med akillestendinopati.

Budskap att ta med sig hem

• Senor är levande, adaptiva vävnader. De reagerar på mekanisk belastning genom cellulär signalering och matrisomvandling. Mekaniska stimuli driver strukturell anpassning - senor är inte inerta strukturer.
• Biomekanisk belastning är avgörande för anpassning. Lämplig mekanisk belastning främjar hälsa och remodellering av senor och stödjer funktionell återhämtning och strukturell förbättring genom mekanisk belastning på senans anpassning.
• Stressavskärmning begränsar anpassningen. Degenerativa senregioner kan avlastas när friskare vävnad bär den största delen av den mekaniska belastningen. Detta minskar den effektiva mekaniska stimuleringen och kan hindra återhämtningen.
• Rehabilitering måste övervinna stressavskärmning. Belastningsstrategier bör syfta till att överföra mekaniska krafter till degenerativ vävnad samtidigt som överdriven belastning undviks. Viskoelastiska egenskaper (spänningsrelaxation och krypning) ger en biomekanisk grund för kontrollerad, terapeutisk belastning.
• Balanserad belastning är nyckeln. Senor kräver tillräcklig mekanisk stimulans för anpassning men är känsliga för underbelastning (vilket vidmakthåller oanvändning) och överbelastning (vilket kan förvärra symtomen). Individualiserad, progressiv belastning är avgörande.
• Kliniska implikationer för fysioterapi. Rehabiliteringen bör fokusera på mätbara och progressiva belastningsstrategier som återställer mekanisk stimulering till sjuk vävnad och utnyttjar senans anpassningsförmåga.
• Nästa steg. I den kommande artikeln kommer dessa biomekaniska principer att omsättas i kliniska strategier, med en genomgång av träningsprotokoll för hög belastning och praktiska metoder för att optimera senanpassning, smärtlindring och funktionell återhämtning vid tendinopati.

Denna resurs från Physiotutors ger ytterligare perspektiv på senbiologi och mekanobiologi, vilket ger kliniskt relevanta insikter om senfunktion och anpassning.

Referens

Tam KT, Baar K. Använda belastning för att förbättra vävnadsteknik för senor/ligament och utveckla nya behandlingar för tendinopati. Matrix Biol. 2025 Feb;135:39-54. doi: 10.1016/j.matbio.2024.12.001. Epub 2024 Dec 5. PMID: 39645093.