Вступ

Пателлофеморальний біль (ПФБ) - поширений стан, що обмежує бігунів у повсякденному житті та під час тренувань. Внутрішні та зовнішні фактори пов'язані з розвитком ПФП у бігунів. Оскільки внутрішні фактори не завжди піддаються модифікації (трекінг надколінка або викривлення), велика увага приділяється зовнішнім факторам, що сприяють розвитку ПФП у бігунів. У своєму систематичному огляді та мета-аналізі Alammari et al. (2023 ) знайшли докази додавання зміцнення кульшового суглоба для полегшення ПФП та покращення функції. Проте у деяких людей, особливо бігунів, розвиток захворювання може бути спричинений надмірним навантаженням на суглоби. Таким чином, стратегії зменшення високих навантажень під час бігових вправ можуть позитивно вплинути на ПФП. Збільшення каденції та зменшення ширини кроку - це фактори, які можна досить легко модифікувати, і автори цього перехресного дослідження хотіли дослідити вплив цих бігових адаптацій на ПФП.

Методи

У цьому перехресному дослідженні автори включили бігунів-чоловіків, які страждали на ПФП. Їм було від 18 до 45 років, і вони пробігали щонайменше 15 км щотижня. ПФП діагностували, коли пацієнти повідомляли про перипателлярний біль нетравматичного походження протягом щонайменше 6 тижнів з інтенсивністю болю щонайменше 3/10 за шкалою ВАШ під час або після бігу. Крім того, вони повинні були повідомити про біль у коліні при виконанні принаймні 3 з наведених нижче дій:

• Підйом або спуск по сходах
• На колінах
• Присідання
• Опір розгинанню коліна
• Тривале сидіння

Щоб дослідити вплив характеру удару стопи та каденції бігу на колінний суглоб, розраховували результуюче пателофеморальне навантаження на колінний суглоб шляхом вимірювання кута та моментів у колінному суглобі. Світловідбиваючі маркери були прикріплені до верхньої клубової ості, крижів, великих вертлюгів, медіальних і латеральних надвиростків стегнової кістки, медіальних і латеральних кісточок, головок першої і п'ятої плеснових кісток, а також кінців великих пальців ніг і п'ят.

Далі учасники виконали шість бігових випробувань, де каденція та характер ударів стопи змінювалися, щоб створити 6 умов:

1. Біг у бажаному темпі з ударом задньої частини стопи
2. Біг у бажаному темпі з ударом передньої частини стопи
3. Біг зі швидкістю -10% від бажаного темпу з ударом задньою частиною стопи
4. Біг зі швидкістю -10% від бажаної каденції з ударом передньої частини стопи
5. Біг зі швидкістю +10% від бажаної каденції з ударом задньої частини стопи
6. Біг зі швидкістю +10% від бажаної каденції з ударом передньої частини стопи

Результати

Двадцять бігунів-чоловіків з ПФП були включені в дослідження і пройшли бігові тести. У середньому їм було 22,5 роки, а тривалість симптомів становила майже 12 тижнів. Вони віддавали перевагу ударам ногами ззаду, а бігали зі швидкістю 169 кроків на хвилину.

Вони бігли з середньою швидкістю 2,71 м/с, а середня довжина кроку в їхньому улюбленому каденсі становила 1,01 метра.

Піковий кут з'єднання

Автори не виявили ефекту взаємодії між 3D-піковими кутами колінного суглоба, але вони виявили значну різницю в пікових кутах згинання та внутрішньої ротації колінного суглоба. Вищий темп бігу призвів до меншого кута згинання колін порівняно з бажаним темпом.

Переважний темп з ударами як задньою, так і передньою ногою призвів до більшого внутрішнього кута обертання порівняно з бігом з меншим темпом.

Удар передньою частиною стопи зменшує кут згинання коліна у всіх режимах каденції. При ударі передньою ногою було виявлено більше приведення, а при ударі задньою ногою - більше відведення коліна.

Піковий момент з'єднання

Збільшення темпу призвело до зниження пікового моменту розгинання коліна як для ударів передньою, так і задньою ногою, порівняно з меншим темпом.

Підвищена частота обертання також дає менший момент внутрішнього обертання порівняно з низькою частотою обертання

Біг з ударом передньою ногою збільшував момент згинання коліна і зменшував момент розгинання коліна і момент приведення порівняно з бігом з ударом задньою ногою, незалежно від каденції бігу.

Сила контакту та навантаження в колінно-стегновому суглобі

Пікові сили колінно-гомілкового контакту та напруження під час бігу були нижчими, коли каденція була вищою, ніж коли учасники бігли з бажаною швидкістю, незалежно від схеми удару стопою. З іншого боку, модель удару передньою частиною стопи призвела до меншої пікової сили контакту в колінному суглобі та навантаження на колінний суглоб порівняно з ударом задньою частиною стопи для всіх каденцій.

Питання та думки

У підсумку, дослідження показало, що при збільшенні каденції і при використанні моделі удару передньою частиною стопи пікові контактні зусилля в колінному суглобі були нижчими. Це означає, що ви можете порадити бігунові з колінно-стегновим болем збільшити швидкість кроку і приземлятися на носки.

Чи варто назавжди змінювати техніку бігу, щоб поберегти колінно-стегновий суглоб? Звісно, ні. Однак результати цього дослідження дають цікаве уявлення про біомеханіку бігу та наслідки зміни техніки бігу для колінно-стегнового суглоба. Burke et al., (2021) та Dillon et al. (2023 ) незалежно вказали, що патерни ударів ногами не пов'язані з біговими травмами. Як такі, ці бігові адаптації не повинні призначатися в якості первинної профілактики, а скоріше можуть служити способом тимчасової зміни навантаження і контролювати стан здоров'я.

Момент розгиначів колінного суглоба - це біомеханічний показник, який вимірює крутний момент, що створюється м'язами-розгиначами колінного суглоба під час активності. Це критично важливо при виконанні дій, які вимагають розгинання коліна, наприклад, при ходьбі, стрибках і перенесенні ваги. Для розрахунку моменту розгинання колінного суглоба використовується комбінована сила чотириголового м'яза та важеля. Момент розгинання колінного суглоба використовується в дослідженнях для характеристики динаміки колінно-стегнового суглоба під час різних дій. Варіації моменту розгинання колінного суглоба також пов'язані з варіаціями навантаження на колінний суглоб, схемами активації м'язів та стабільністю суглоба. Збільшення моменту розгинання колінного суглоба призводить до збільшення сили та навантаження на колінно-стегновий суглоб, тоді як зменшення навантаження на колінно-стегновий суглоб та пікових моментів розгинання колінного суглоба може покращити біль та функцію у людей з дискомфортом у колінно-стегновому суглобі(Anderson et al., 2022). Крім того, було продемонстровано, що сила чотириголового м'яза, яка сприяє розгинальному моменту коліна, змінює кінематику колінного суглоба, що вказує на його функцію в лікуванні колінно-стегнового болю (Zhang et al., 2021).

• Результати цього дослідження вказують на те, що збільшення каденції бігу знижує момент розгинання коліна, тобто квадрицепс повинен виробляти менше зусилля порівняно з бігом на нижчих каденціях, і, таким чином, навантаження на колінний суглоб зменшується.
• Біг з ударом передньою ногою збільшував момент згинання колінного суглоба. Момент згинання коліна є критично важливим у бігу, оскільки він поглинає удар від кожного кроку і рухає тіло вперед. Момент згинання коліна допомагає поступово згинати коліно під час удару стопи об землю, дозволяючи нозі поглинати удар, що виникає під час удару. Завдяки цьому згинанню розподіляється тиск на колінний суглоб.
• Момент внутрішнього обертання колінного суглоба - це сила, яка змушує гомілку обертатися в колінному суглобі всередину. Біг у підвищеному темпі давав менший момент внутрішнього обертання, ніж біг у зниженому темпі.
• При збільшенні темпу бігу на 10% у поєднанні з ударом передньою частиною стопи навантаження на колінно-стегновий суглоб зменшилося на 42%. Причиною цього є те, що згинання коліна і сили реакції ґрунту зменшуються під час фази стійки. Це зменшить активацію квадрицепса, а отже, колінна чашечка зазнає меншого навантаження від контакту з підколінною ямкою.

Поговори зі мною про ботаніку

Взуття для бігу було однаковим для всіх учасників. Стандартизація взуття необхідна для порівняння людей між собою, щоб обмежити вплив взуття, яке вони носять, на дані, що збираються. З іншого боку, дослідження не враховувало інші анатомічні відмінності між учасниками. Наприклад, людина з варусом колінного суглоба матиме іншу біомеханіку, ніж людина з нейтральним коліном або вальгусним вирівнюванням. Аналогічно, зміна конфігурації надколінка може призвести до зміни пікового контактного напруження в суглобі. Стандартизоване взуття - це хороший варіант, щоб зробити порівняння більш однорідним, але я можу собі уявити, що біг у взутті, з яким ви не знайомі, буде дивним і незручним, і це також може змінити біомеханіку бігу в колінному суглобі.

Хоча бігові адаптації для ПФП були змінені і показали, що збільшення каденції та удару передньою частиною стопи є корисними, це дослідження не досліджувало зв'язок між контактними силами колінно-стегнового суглоба та болем. Таким чином, він не може давати рекомендації щодо скорочення ДПП. Результати цього дослідження можуть лише дати уявлення про результати бігових адаптацій для ПФП на біомеханічному рівні. Проте інші дослідження, схоже, підтверджують теорію про зниження пателофеморального навантаження та зменшення болю.

Бріані та ін. (2022 ) дійшли висновку, що коли жінки відчували ПФП, вони застосовували стратегії руху, щоб розподілити більше навантаження на тазостегновий суглоб, ніж на колінний, що, як було припущено, допомагало уникнути або зменшити біль. Це підтверджує гіпотезу про те, що зменшення напруги пателофеморального контакту через адаптацію до бігу, ймовірно, зменшить біль.

Отримуйте домашні повідомлення

Адаптація до бігу при ПФП може включати збільшення каденції та удар передньою частиною стопи. Разом ці адаптації можуть зменшити навантаження на колінно-стегновий суглоб і, таким чином, допомогти в управлінні захворюванням. Завдяки цим адаптаціям бігуни з ПФП можуть продовжувати бігати, незважаючи на цей стан. Оскільки ПФП може бути тривалим захворюванням, ці прості зміни в техніці бігу допоможуть людям не відмовлятися від улюбленого виду спорту, можливо, знайшовши спосіб контролювати біль.

Посилання

Вей З, Хоу Х, Ци Й, Ван Л. Вплив моделей ударів стопи та каденцій на навантаження на колінно-стегновий суглоб у бігунів-чоловіків з болем у колінно-стегновому суглобі. Фізіотерапевтичний спорт. 2023 Nov 9;65:1-6. doi: 10.1016/j.ptsp.2023.10.006. Epub випереджає друк. ПМІД: 37976905. 

Додаткові посилання

Сіск, Д. та Фредеріксон, М. (2019). Оновлення факторів ризику, діагностики та лікування пателлофеморального болю. Current Reviews in Musculoskeletal Medicine, 12(4), 534-541. 

Бріані Р.В., Кеннон Д., Дукатті М.М., Пріоре ЛБД, Ботта А.Ф., Магальяеш Ф.Х., Азеведо Ф.М. Загострення колінно-стегнового болю змінює координацію рухів тулуба та нижніх кінцівок, а також механіку тазостегнового суглоба. "Біомек". 2022 Aug;141:111215. doi: 10.1016/j.jbiomech.2022.111215. Epub 2022 Лип 2. ПМІД: 35816782. 

Берк А., Діллон С., О'Коннор С., Уайт Е.Ф., Гор С., Моран К.А. Фактори ризику травм у бігунів: Систематичний огляд техніки удару ногою та її класифікація при ударі. Orthop J Sports Med. 2021 Sep 9;9(9):23259671211020283. doi: 10.1177/23259671211020283. ПМІД: 34527750; PMCID: PMC8436320.