Ekscentryczna niewydolność mięśnia pośladkowego średniego jako częsta przyczyna urazów stawu kolanowego w sporcie na podstawie kinetic control

Chcesz dowiedzieć się więcej? Przeczytaj nasz artykuł: "Ból w kolanach przy zginaniu – przyczyny i leczenie"

Profilaktyka urazów ACL w sporcie – kluczowe etapy i strategie zapobiegania

Publikacje dotyczące anatomii stawu kolanowego, biomechaniki oraz rehabilitacji po uszkodzeniu więzadła krzyżowego przedniego (anterior cruciate ligament – ACL), potwierdzają, że prawie 70% wszystkich urazów w świecie sportu stanowią urazy stawu kolanowego [1]. Najczęstszym schorzeniem w obrębie kolana jest uszkodzenie ACL. Kluczowe wydaje się ustalenie, w jaki sposób można zapobiegać tym urazom, stosując odpowiednią prewencję. Zagadnienie dotyczące profilaktyki urazów jest szczególnie istotne dla samych sportowców. Często wiąże się z absencją od treningu oraz niejednokrotnie prowadzi do przymusowego zakończenia kariery.

Kolejnym problemem jest zwiększone ryzyko wystąpienia kolejnego urazu oraz wysokie koszty leczenia [2, 3]. Badania wskazują, że możliwe jest zmniejszenie częstotliwości występowania urazów w obrębie kolana za pomocą różnych programów treningowych. Rozważając pojęcie prewencji urazów, należy wziąć pod uwagę, iż jest to proces złożony, w którym można wyróżnić cztery podstawowe etapy (rys. 1).

Pierwszym etapem analizy urazów jest zidentyfikowanie i opisanie ich częstotliwości występowania oraz ewentualnych komplikacji. Następnie należy ustalić, jakie czynniki ryzyka towarzyszą urazowi oraz jaki był jego mechanizm. Trzecim krokiem jest wprowadzenie środków, które mogą zmniejszyć zarówno przyszłe ryzyko, jak i ciężkość potencjalnego urazu. Środki te należy ustalić i wprowadzić w oparciu o etap drugi. Następnie w celu dokonania oceny wprowadzonych zmian następuje powtórzenie etapu pierwszego w postaci np. badania klinicznego z randomizacją. Kluczowym wydaje się drugi etap, który polega na ustaleniu przyczyny urazu, czyli uzyskaniu informacji na temat tego, dlaczego zawodnik może być narażony na ryzyko w danej sytuacji (czynniki ryzyka) oraz ustaleniu mechanizmu urazu. Żaden uraz nie jest spowodowany jednym czynnikiem, a raczej jest wzajemną interakcją pomiędzy wewnętrznymi i zewnętrznymi czynnikami ryzyka, co jest widoczne na modelu zaproponowanym przez Meeuwisse’a (rys. 2). Należy jednak zaznaczyć, że same czynniki nie wystarczą do odniesienia urazu, a jedynie zwiększają jego ryzyko. Potrzebny jest jeszcze ostatni czynnik sprawczy, który prowadzi do urazu [3].

Czynniki wewnętrzne i zewnętrzne

Do wewnętrznych czynników ryzyka zaliczana jest m.in. płeć sportowca. W literaturze podaje się, że kobiety zdecydowanie częściej doznają uszkodzenia ACL. Może to być związane z tym, że kobiety mają mniej okrągłą i węższą bruzdę międzykłykcinową. Ponadto powierzchnie stawowe u kobiet są o 20–35% mniejsze, co predysponuje do działania niekorzystnych dźwigni. W czasie obciążania koślawego kolana dźwignia ta przyczynia się do działania dodatkowych sił rozciągających i ściskających ACL na kłykciu bocznym. Znaczenie może mieć również cykl miesiączkowy kobiety – jak podają Wojtys i wsp., w fazie owulacyjnej występuje zwiększone ryzyko uszkodzenia ACL. Jednak inni autorzy (Karageanes i wsp.) twierdzą, że cykl menstruacyjny nie wpływa na rozluźnienie ACL [2, 4, 5]. Czynniki antropometryczne również mają znaczenie i stanowią cenne źródło informacji odnośnie predyspozycji na uraz. Zawodnicy o wysokim wskaźniku masy ciała (body mass index – BMI) i dużym wzroście są narażeni na działanie dłuższych dźwigni i zwiększone działanie sił na struktury mięśniowe i więzadłowe w trakcie urazu bezkontaktowego. Zawodnik, który przeszedł w przeszłości uraz w obrębie kończyny dolnej lub kręgosłupa, ze względu na osłabienie kontroli nerwowo-mięśniowej ma predyspozycje do ponownego uszkodzenia. Pomimo że na wyżej wymienione czynniki nie ma się większego wpływu (z wyjątkiem BMI), informacje te określają zawodników, u których występuje większe ryzyko urazu już „na samym starcie”. Istnieje również szereg czynników, które są zmienne w czasie (wiek, umiejętności sportowe, czynniki psychologiczne, system szkolenia, pozycja na boisku, sprzęt ochronny, wyposażenie sportowe, środowisko) i których analiza została przedstawiona w wielu publikacjach [3, 6, 7].

Mechanizm urazu

Mechanizm urazu w odniesieniu do biomechaniki jest ostatecznym czynnikiem odpowiedzialnym za dany uraz. Zgodnie z modelem zaproponowanym przez Bahra [3], brane są tutaj pod uwagę zarówno właściwości mechaniczne tkanek, jak i charakterystyka obciążenia, a sam uraz uważany jest za wynik przeniesienia energii na tkanki. Cechy poszczególnych tkanek są uzależnione od takich czynników, jak: rodzaj i typ działającego obciążenia, jego wartości, częstotliwości, wielkości energii przekazywanej do tkanek oraz od wewnętrznych i zewnętrznych czynników ryzyka. Zatem model ten przedstawia relację pomiędzy obciążeniem a tolerancją na obciążenie, która decyduje o wyniku urazu.

Często jednak nie wiadomo, czy to dany incydent spowodował tak duże mechaniczne obciążenie, które przekracza możliwości tolerancyjne w normalnych warunkach, czy też może tkanki zmniejszyły swój poziom tolerancji na tyle, że „normalne” mechaniczne obciążenie okazało się zbyt wysokie. Dlatego też w dalszej części artykułu skupiono się na urazach bezkontaktowych, na których uniknięcie sportowiec i fizjoterapeuta mają największy wpływ.

Uraz bezkontaktowy

Zdecydowanie najczęściej do urazu bezkontaktowego dochodzi w momencie lądowania na jedną nogę, rzadziej przez ruch obrotowy czy nagłe hamowanie. U sportowców w momencie lądowania często dochodzi do nadmiernego przywiedzenia i rotacji wewnętrznej w stawie biodrowym, co objawia się efektem koślawego kolana. Literatura podaje, że jest to najczęstszy mechanizm uszkodzenia ACL [2, 8, 9]. Kiedy łańcuch jest zamknięty, a podudzie ustabilizowane, dochodzi do rotacji kości udowej względem piszczelowej, w której ACL ulega rozciągnięciu, a nieednokrotnie dochodzi do jego zerwania (rys. 3). Niektórzy autorzy przypisują podobną sekwencję ruchów powstawaniu zespołu bólowego w stawie rzepkowo-udowym (patellofemoral pain syndrome – PFPS) oraz zespołu pasma biodrowo-piszczelowego (iliotibial band syndrome – ITBS) [8].

Wielu autorów w polskiej literaturze, w odniesieniu do rehabilitacji ACL, skupia się głównie na roli mięśni kulszowo-goleniowych, które są agonistami ACL i mogą zapobiegać przedniej translacji kości piszczelowej względem udowej, oraz na mięśniu czworogłowym, którego skurcz powoduje przednie przemieszczenie goleni. W procesie rehabilitacji po uszkodzeniu więzadła duży nacisk kładzie się na odbudowanie tego ostatniego mięśnia, z uwagi na jego szybki zanik w trakcie unieruchomienia, oraz na niezbędnym treningu równoważnym [2]. Jednak czy to wystarcza?

Kinetic control a staw kolanowy

Korzystając z koncepcji kinetic control, należałoby określić dysfunkcję, z którą ma się do czynienia. W wyżej opisanym mechanizmie obserwuje się nadmierną ruchomość (suma przywiedzenia i rotacji wewnętrznej) w stawie, czyli inaczej mówiąc – zaburzenie stabilności mechanicznej czy też prawidłowej kontroli nerwowo-mięśniowej podczas wykonywanego ruchu. Należy zwrócić uwagę na dwa podstawowe czynniki, które decydują o zaburzeniu ruchu:

1. Miejsce dysfunkcji (patologii),
2. Kierunek błędu/kompensacji (konkretny kierunek ruchu, który wywołuje dolegliwości bólowe i jest odpowiedzialny za symptomy).

Kierunek lub płaszczyzna ruchu, w którym staw jest najbardziej mobilny, prawie zawsze będzie korelował z ruchem wywołującym określoną patologię i objawy bólowe. Dlatego też z klinicznego punktu widzenia znalezienie błędu ruchowego jest priorytetem w diagnostyce. W przedstawionym mechanizmie brakuje kontroli rotacji wewnętrznej w stawie biodrowym spowodowanym słabością i niewydolnością mięśni jednostawowych kontrolujących amplitudę ruchu.

Kontrolę kierunku ruchu można sprawdzić u pacjenta, prosząc go o wykonanie prostego testu: ¼ przysiadu (zdj. 1A–B). W teście tym obserwuje się ustawienie kończyn dolnych i tułowia. W prawidłowej sytuacji kość udowa i piszczelowa są ustawione w linii przebiegającej przez drugą kość śródstopia, czyli staw biodrowy jest ustawiony w niewielkiej rotacji zewnętrznej (10˚). Natomiast tułów nie powinien ulec pochyleniu w trakcie wykonywanego ruchu.

Głównym mięśniem odpowiedzialnym za kontrolę rotacji wewnętrznej w stawie biodrowym jest mięsień pośladkowy średni [8]. Jego funkcja to odwiedzenie, rotacja zewnętrzna (włókna tylne) i wewnętrzna (włókna przednie) w stawie biodrowym, a także horyzontalna stabilizacja miednicy [10]. Natomiast w funkcjonalnym podziale mięśniowym prezentowanym przez kinetic control mięsień ten zaliczany jest do mięśni globalnych odpowiedzialnych za stabilizację i kontrolę ruchu. Na poziomie globalnym odpowiada za prawidłową kontrolę w pełnym zakresie w stawie, w którym główną rolą tych mięśni jest ekscentryczna kontrola obciążonych kończyn oraz kontrola hipermobilności w zewnętrznym zakresie ruchu. Aktywność tej grupy mięśni nie jest stała i jest ściśle uzależniona od kierunku wykonywanego ruchu. Ponadto stabilizatory globalne w niskim progu aktywacji odpowiadają za ekscentryczne spowalnianie ruchu rotacji. Biorąc pod uwagę powyższe informacje, można postawić hipotezę, że niewydolność ekscentryczna mięśnia pośladkowego średniego jest jedną z przyczyn bezkontaktowych urazów w stawie kolanowym [11–13].

Rehabilitacja i prewencja

W procesie rehabilitacji niezbędne będzie przywrócenie kontroli nieprawidłowego wzorca ruchowego (oraz usunięcie restrykcji, jeśli występuje – na poziomie jednego lub wielu segmentów). Ważna będzie również integracja dwóch grup mięśniowych: mięśni stabilizujących lokalnie (głębokich) oraz mięśni kontrolujących zakres ruchu w niskim obciążeniu [stabilizatory globalne, w tym mięsień pośladkowy średni, cechują się toniczną aktywacją, poniżej 25% dowolnego skurczu maksymalnego (maximum voluntary contraction – MVC)].

Z praktycznego punktu widzenia bardzo ważna jest relacja pomiędzy długością a napięciem mięśnia (rys. 4). W sytuacji, gdy mięsień pośladkowy średni ulegnie rozciągnięciu, przestanie być wydolny w wewnętrznym zakresie. Wprawdzie w zewnętrznym zakresie mięsień może uzyskać większe napięcie, jednak w pracy w wewnętrznym zakresie jego napięcie będzie znacznie niższe [14, 15]. W pracy ekscentrycznej długość funkcjonalna mięśnia ulega zwiększeniu, dlatego nadmiernie rozciągnięty mięsień często jest niewydolny w tym właśnie zakresie. W takim przypadku priorytetem będzie przywrócenie jego prawidłowej funkcjonalnej długości, co jednocześnie wpłynie na zmianę jego napięcia. Aby ocenić mięsień pośladkowy średni w jego wewnętrznym zakresie, należy wykonać test diagnostyczny pozwalający na ocenę wyizolowanej pracy koncentrycznej mięśnia pośladkowego średniego (zdj. 2A–B) [15].

Należy porównać aktywny zakres ruchu z pasywnym. U sportowców w procesie rehabilitacji powinno się dążyć do tego, by ruch aktywny był równy pasywnemu. W trakcie tego testu, wykorzystując techniki palpacyjne, można zaobserwować dużą aktywację w rejonie mięśnia pośladkowego średniego. Wydolność mięśnia w tym teście stwierdza się, gdy pacjent wykona test, utrzymując kończynę dolną 2 razy po 15 sekund, bez kompensacji i nadmiernej aktywacji ze strony naprężacza powięzi szerokiej. W sytuacji braku wydolności mięśnia i nadmiernych kompensacji zaprezentowany test może zostać wykorzystany w formie ćwiczenia treningowego po wcześniejszym zmniejszeniu dźwigni.

Kolejnym ćwiczeniem pozwalającym na wyizolowaną pracę w wewnętrznym zakresie jest ćwiczenie przedstawione na zdjęciu 4.

Zaletą tego ćwiczenia jest pozycja umożliwiająca zmniejszenie napięcia mięśnia naprężacza powięzi szerokiej, który jest agonistą mięśnia pośladkowego średniego i często jest mięśniem nadaktywnym, odpowiedzialnym za błędne kompensacje ruchowe.

Dopiero po przywróceniu odpowiedniej relacji pomiędzy długością a napięciem mięśnia sugeruje się wprowadzenie ćwiczenia, w którym mięsień wykonuje pracę ekscentryczną. W tym celu jako ćwiczenie można wykorzystać test ¼ przysiadu (zdj. 1A–B). Ćwiczenie będzie polegało na wykonaniu ¼ przysiadu z kontrolą rotacji wewnętrznej w biodrze. W celu ułatwienia ćwiczenia można zastosować feedback w postaci:

• świadomej kontroli wzrokowej prawidłowego ustawienia stawu kolanowego przez pacjenta (np. przed lustrem),
• słownej informacji ze strony fizjoterapeuty,
• narysowania linii będącej przedłużeniem drugiej kości śródstopia nogi podporowej, na którą powinno rzutować kolano w trakcie wykonywanego ruchu.

Ćwiczeniem progresywnym, z wykorzystaniem dodatkowego zewnętrznego oporu w postaci elastycznej taśmy będzie ćwiczenie zaprezentowane na zdjęciu 4.

Pacjent wykonuje przysiad wykroczny, z odpowiednią kontrolą zarówno kończyny wykrocznej, jak i zakrocznej. Należy zwrócić również uwagę na ustawienie tułowia. Kolano nogi wykrocznej nie powinno przekraczać linii stopy. W dalszych etapach rehabilitacji można wprowadzić do dwóch wyżej wspomnianych ćwiczeń utrudnienie w postaci niestabilnego podłoża lub braku kontroli wzrokowej.

Biorąc pod uwagę, że za dysfunkcję ruchową może odpowiadać restrykcja oraz że na zaburzenie kontroli rotacji wewnętrznej w stawie biodrowym wpływa nie tylko osłabienie mięśnia pośladkowego średniego (chociaż wydaje się kluczowym elementem), można się zastanowić nad rolą mięśnia gruszkowatego. Ze względu na funkcję jest to dość specyficzny mięsień, który w zależności od kąta zgięcia stawu biodrowego przyjmuje różną funkcję. W pozycji zgięcia 60° jest on odwodzicielem w stawie biodrowym, poniżej tej wartości odpowiada dodatkowo za rotację zewnętrzną uda, a powyżej 60° za odwiedzenie i rotację wewnętrzną. Warto wspomnieć, że mięsień ten z klinicznego punktu widzenia często jest mięśniem nadaktywnym w różnego rodzaju dolegliwościach kończyny dolnej i pleców. Należałoby się zastanowić, czy nadaktywność tego mięśnia może wpływać na zwiększenie niekontrolowanej rotacji wewnętrznej w stawie biodrowym. Podczas lądowania po wyskoku sportowiec często szuka amortyzacji poprzez ugięcie kolana oraz pochylenie tułowia do przodu (co w rzeczywistości może być też powiązane z nadaktywnością mięśnia prostego uda). Obydwu tym ruchom towarzyszy zgięcie stawu biodrowego. Wydaje się, że w przypadku niewydolności mięśnia pośladkowego średniego wielkość rotacji wewnętrznej uda jest wprost proporcjonalna do zgięcia w stawie biodrowym (tacy pacjenci w teście ¼ przysiadu największą rotację wewnętrzną będą mieli w fazie środkowej pomiędzy przysiadem i powrotem do pozycji wyjściowej). Można się zastanowić, czy w trakcie lądowania, gdy staw biodrowy przekroczy wartość 60° zgięcia, nadaktywny mięsień gruszkowaty nie włącza się jako czynnik nasilający tę rotację. Jednoznacznej odpowiedzi na to pytanie nie ma, ale być może w przyszłości zależność ta zostanie uwzględniona w badaniach naukowych.

Podsumowanie

Warto również zwrócić uwagę na fakt, że zespół bólowy stawu rzepkowo-udowego oraz pasma biodrowo-piszczelowego charakteryzuje widoczne osłabienie mięśni kontrolujących rotację i przywiedzenie biodra [8]. Występujące dolegliwości wynikają ze wspomnianego nieprawidłowego wzorca ruchowego podczas lądowania, który jest odpowiedzialny za nieprawidłowe boczne ustawienie rzepki i obciążenie stawu rzepkowo-udowego. Wzmocnienie mięśni kontrolujących ruch rotacji i przywiedzenia powoduje znaczne zmniejszenie dolegliwości i powrót do aktywności fizycznej. Zatem trening mięśnia pośladkowego średniego wydaje się niezwykle ważnym elementem w przypadku urazów ACL, PFPS oraz ITBS [8]. Warto również zapamiętać, że w przypadku niestabilności stawu krzyżowo-biodrowego mięsień pośladkowy średni zostaje odruchowo wyhamowywany [15], dlatego w tych dysfunkcjach jest on również ważnym elementem terapii.

W odniesieniu do urazów stawu kolanowego należy doszukiwać się przyczyny problemu nie tylko w samym stawie kolanowym, ale również zwrócić szczególną uwagę na obręcz biodrową. Organizm ludzki to szereg łańcuchów kinematycznych zależnych od siebie, dlatego, szukając przyczyny urazu, oraz prowadząc program rehabilitacji po urazie kolana lub też program prewencyjny, należy patrzeć na dysfunkcję w sposób globalny.

SZYMON GRYCKIEWICZ SKN Rehabilitacji CM UMK Bydgoszcz dr MICHAŁ HADAŁA (PT, MT, CMP) Międzynarodowy instruktor kinetic control i performance stability, CMP dyplomowany terapeuta metody Mulligana, Rehabilitacja i Nauki Stosowane w Sporcie.

BIBLIOGRAFIA:

1. Bronikowski A. Results of treatment of anterior cruciate ligament injuries in the aspect of Evidence Based Medicine. Arthroscopy and Joint Surgery 2007; 3, s. 10–5.
2. Russell K., Palmieri R., Zinder S., Ingersoll C. Sex differences in valgus knee angle during a single-leg drop jump. Journal of Athletic Training 2006; 41, s. 166–71.
3. Bahr R., Krosshaug T. Understanding injury mechanisms: a key component of preventing injuries in sport. Br J Sports Med 2005; 39, s. 324–9.
4. Scott G., McLean , The ACL injury enigma: We can’t prevent what we don’t understand. Journal of Athletic Training 2008; 43, s. 538–40.
5. Myklebust G., Engebretsen L. Prevention of anterior cruciate ligament injuries in female team handball players: A prospective intervention study over three seasons. Clinical Journal of Sport Medicine 2003; 13, s. 71–8.
6. Faude O., Junge A., Kindermann W., Dvorak J. Risk factors for injuries in elite female soccer players. Br J Sports Med 2006; 40: 785–90.
7. Shultz S., Schmitz R. Research retreat IV: ACL injuries – the gender bias. Journal of Athletic Training 2008; 43, s. 530–7.
8. Lubahn A., Kernozek T., et al. Hip muscle activation and knee frontalplane motion during weightbearing therapeutic exercises. The International Journal of Sports Physical Therapy 2011; 6, s. 92–103.
9. Zazulak B., Hewett T.E., Reeves N.P., et al. Deficits in neuromuscular control of the trunk predict knee injury risk: a prospective biomechanical epidemiologic study. American Journal of Sports Medicine 2007; 35, s. 1123–31.
10. Richter P., Hebgen E. Punkty spustowe i łańcuchy mięśniowo-powięziowe w osteopatii i terapii manualnej. Galaktyka 2010.
11. Hadała M. Funkcjonalny trening stabilizacji w dysfunkcjach ruchu. Zasady i strategie dynamicznej kontroli ruchu według nowoczesnego modelu Kinetic Control. Praktyczna Fizjoterapia i Rehabilitacja 2011; 6, s. 52–62.
12. Hadała M. Stabilizacja centrum jako priorytet w rehabilitacji sportowca. Nowe perspektywy w ocenie i treningu według Performance Stability i Kinetic Control. Praktyczna Fizjoterapia i Rehabilitacja 2011; 9, s. 56–63.
13. Góra T., Hadała M. Funkcjonalna diagnostyka i terapia pacjenta z niestabilnością stawu biodrowego w oparciu o metodę Kinetic Control. Praktyczna Fizjoterapia i Rehabilitacja 2012; 27, s. 4–9.
14. Comerford M., Mottram S. Movement and stability dysfunction - contemporary development. Manual Therapy 2001; 6, s. 15–26.
15. Lee D. Obręcz biodrowa. Badanie i leczenie okolicy lędźwiowo-miednioczno-biodrowej. DB Publishing, 2001.
16. https://blogs.longwood.edu/aclinjuries/. Pobrano: 12.11.2012 r.
17. Comerford M., Mottram S. Kinetic Control: The Management of Uncontrolled Movement. Elsevier 2012.