Johdanto

Patellofemoraalinen kipu (PFP) on yleinen sairaus, joka rajoittaa juoksijoiden jokapäiväistä elämää ja harjoittelua. Sisäiset ja ulkoiset tekijät on yhdistetty PFP:n kehittymiseen juoksijoilla. Koska luontaiset tekijät eivät aina ole muutettavissa (patellan liikeradat tai virheasento), on kiinnitetty paljon huomiota ulkoisiin tekijöihin, jotka vaikuttavat PFP:n kehittymiseen juoksijoilla. Systemaattisessa katsauksessaan ja meta-analyysissään Alammari et al. (2023) löysivät näyttöä lonkan vahvistamisen lisäämisestä PFP:n lievittämiseksi ja toiminnan parantamiseksi. Joillakin ihmisillä, erityisesti juoksijoilla, nivelten liiallinen rasitus voi kuitenkin johtaa tilan kehittymiseen. Tämän vuoksi juoksutoiminnan suuren kuormituksen vähentämiseen tähtäävät strategiat voivat vaikuttaa myönteisesti PFP:hen. Juoksutahdin lisääminen ja askeleen leveyden pienentäminen ovat tekijöitä, joita voidaan muuttaa melko helposti, ja tämän poikkileikkaustutkimuksen tekijät halusivat tutkia näiden juoksusopeutusten vaikutusta PFP:hen.

Menetelmät

Tähän poikkileikkaustutkimukseen osallistui miesjuoksijoita, jotka kärsivät PFP:stä. He olivat 18-45-vuotiaita ja juoksivat vähintään 15 kilometriä viikossa. PFP diagnosoitiin, kun he raportoivat peripatellarista kipua, joka ei ollut alkanut traumaattisesti vähintään 6 viikon ajan ja jonka kivun voimakkuus oli vähintään 3/10 VAS-asteikolla juoksun aikana tai sen jälkeen. Lisäksi heidän oli raportoitava polvikivusta vähintään kolmessa seuraavista toiminnoista:

• Portaita ylös tai alas kulkeminen
• Polvillaan
• Kyykistyminen
• Polven ojennuksen vastustaminen
• Pitkäaikainen istuminen

Jalkaterän iskutavan ja juoksutahdin vaikutuksen tutkimiseksi polviniveleen laskettiin patellofemoraalinen kuormitus mittaamalla polvinivelen kulma ja momentit. Heijastavat merkit kiinnitettiin ylempään suoliluun selkärankaan, ristiluun, isompiin lonkankoukistajiin, reisiluun mediaalisiin ja lateraalisiin epikondyyleihin, mediaalisiin ja lateraalisiin malleoliin, ensimmäisen ja viidennen metatarsaaliluun päähän sekä isovarpaiden ja kantapäiden päihin.

Seuraavaksi osallistujat suorittivat kuusi juoksukokeilua, joissa askeltiheyttä ja jalan iskukuvioita säädettiin 6 olosuhteen luomiseksi:

1. Juokseminen halutulla tahdilla takajalan iskulla
2. Juokseminen halutulla tahdilla ja etujalkaterän iskulla
3. Juokseminen -10 %:lla ensisijaisesta askeltiheydestä takajalan iskulla.
4. Juokseminen -10 %:lla ensisijaisesta askeltiheydestä etujalkaterän iskun kanssa
5. Juokseminen +10 %:lla ensisijaisesta askeltiheydestä takajalan iskulla.
6. Juokseminen +10 %:lla ensisijaisesta askeltiheydestä etujalkaterällä.

Tulokset

Tutkimukseen otettiin mukaan kaksikymmentä miesjuoksijaa, joilla oli PFP, ja he suorittivat juoksutestit. He olivat keskimäärin 22,5-vuotiaita, ja oireiden kesto oli lähes 12 viikkoa. Heidän mieluisin jalkojen iskemismallinsa oli takajalkojen isku, ja he juoksivat 169 askelta minuutissa.

He juoksivat keskimäärin 2,71 m/s nopeudella, ja keskimääräinen askelpituus oli 1,01 metriä.

Nivelen huippukulma

Kirjoittajat eivät havainneet vuorovaikutusvaikutusta polvinivelen 3D-huippukulmien välillä, mutta he havaitsivat merkittävän eron polven fleksio- ja sisärotaatiokulmien välillä. Suurempi juoksutahti johti pienempään polven taivutuskulmaan, kun sitä verrattiin ensisijaiseen juoksutahtiin.

Sekä takajalan että etujalan iskujen suositeltava askeltiheys johti suurempaan sisäkiertokulmaan verrattuna matalammalla askeltiheydellä juoksemiseen.

Etujalkaterän isku vähentää polven taivutuskulmaa kaikissa askellajeissa. Etujalkaterän iskun yhteydessä todettiin enemmän adduktiota ja takajalkaterän iskun yhteydessä enemmän polven abduktiota.

Nivelen huippumomentti

Suurempi askeltiheys johti pienempään polven maksimaaliseen ojennusmomenttiin sekä etu- että takajalan iskemiskuvioissa verrattuna pienempään askeltiheyteen.

Suurempi askeltiheys aiheutti myös vähemmän sisäkiertymismomenttia verrattuna pienempään askeltiheyteen.

Juokseminen etujalkaterällä lisäsi polven fleksiomomenttia ja vähensi polven ekstensiomomenttia ja adduktiomomenttia verrattuna juoksemiseen takajalkaterällä riippumatta juoksutahdista.

Patellofemoraalinivelen kosketusvoima ja -rasitus

Patellofemoraaliset huippukontaktivoimat ja -rasitus juoksun aikana olivat alhaisemmat, kun askeltiheys oli korkeampi, verrattuna siihen, kun osallistujat juoksivat haluamallaan juoksunopeudella, riippumatta jalkaterän iskukuviosta. Toisaalta etujalkaterän iskukuvio johti alhaisempaan patellofemoraalisen nivelen huippukosketusvoimaan ja patellofemoraaliseen rasitukseen verrattuna takajalkaterän iskukuvioon kaikilla askellajeilla.

Kysymyksiä ja ajatuksia

Yhteenvetona voidaan todeta, että kun askeltiheyttä lisättiin ja kun käytettiin etujalkaterän iskukuviota, patellofemoraalinivelen huippukosketusvoimat olivat pienemmät. Tämä tarkoittaisi, että patellofemoraalisesta kivusta kärsivää juoksijaa voi neuvoa lisäämään askeltaajuuttaan ja laskeutumaan varpailleen.

Pitäisikö kaikkien juoksutekniikkaa muuttaa pysyvästi patellofemoraalinivelen säästämiseksi? Ei tietenkään. Tämän tutkimuksen tulokset antavat kuitenkin mielenkiintoisen käsityksen juoksun biomekaniikasta ja juoksutekniikan muuttamisen vaikutuksista patellofemoraaliniveleen. Burke et al., (2021) ja Dillon et al. (2023) totesivat itsenäisesti, että jalkaterän iskutavat eivät olleet yhteydessä juoksuvammoihin. Tällaisia juoksumuutoksia ei pitäisi määrätä ensisijaiseksi ennaltaehkäisyksi, vaan ne voivat pikemminkin toimia keinona muuttaa kuormitusta tilapäisesti ja hallita sairautta.

Polven ojentajamomentti on biomekaaninen mittari, joka mittaa polven ojentajalihasten toiminnan aikana aiheuttamaa vääntömomenttia. Se on kriittinen polven ojentamista vaativissa toiminnoissa, kuten kävelyssä, hyppäämisessä ja painoa kantavissa tehtävissä. Polven ojentajamomentin laskemiseen käytetään quadriceps-lihasten ja vipuvarren yhdistettyä voimaa. Polven ojennusmomenttia on käytetty tutkimuksissa kuvaamaan patellofemoraalinivelen dynamiikkaa eri toimintojen aikana. Polven ojennusmomentin vaihtelut on yhdistetty myös polvinivelen kuormituksen, lihasaktivaatiomallien ja nivelen stabiliteetin vaihteluihin. Polven ojennusmomentin lisääntyminen johtaa patellofemoraalinivelen voiman ja rasituksen lisääntymiseen, kun taas patellofemoraalinivelen rasituksen ja polven huippuojennusmomentin alentaminen voi parantaa kipua ja toimintakykyä henkilöillä, joilla on patellofemoraalisia vaivoja(Anderson ym., 2022). Lisäksi quadriceps-lihaksen voiman, joka vaikuttaa polven ojentajamomenttiin, on osoitettu muuttavan patellofemoraalista kinematiikkaa, mikä viittaa sen toimintaan patellofemoraalisen kivun hoidossa (Zhang ym., 2021).

• Tämän tutkimuksen tulokset osoittavat, että juoksutahdin lisääminen pienentää polven ojennusmomenttia eli nelipäisen nelipäisen lihaksen pitäisi tuottaa vähemmän voimaa verrattuna juoksuun pienemmällä juoksutahdilla, jolloin patellofemoraalinivelen rasitus vähenee.
• Juokseminen etujalkaterällä lisäsi polven taivutusmomenttia. Polven taivutusmomentti on juoksussa kriittinen, koska se vaimentaa jokaisen askeleen iskun ja vie kehoa eteenpäin. Polven taivutusmomentti auttaa taivuttamaan polvea asteittain, kun jalka osuu maahan, jolloin jalka pystyy vaimentamaan iskun aiheuttaman iskun. Tämä taivutus jakaa polviniveleen kohdistuvat paineet.
• Polven sisäkiertymismomentilla tarkoitetaan voimaa, joka saa alaraajan kiertymään sisäänpäin polvinivelessä. Suuremmalla askeltiheydellä juostessa sisärotaatiomomentti oli pienempi kuin pienemmällä askeltiheydellä juostessa.
• Kun juoksutahdin 10 prosentin lisäys yhdistettiin etujalkaterän iskuun, patellofemoraalinivelen rasitus väheni 42 prosenttia. Syynä tähän on se, että polven taivutus- ja maareaktiovoimat vähenevät seisontavaiheessa. Tämä vähentäisi nelipäisen reisilihaksen aktivoitumista, jolloin polvilumpio joutuisi vähemmän kosketuksiin polvilumpion uran kanssa.

Puhu minulle nörttimäisesti

Juoksukengät vakioitiin osallistujien kesken. Kenkien standardointi on välttämätöntä, jotta yksilöitä voidaan verrata toisiinsa ja rajoittaa heidän käyttämiensä kenkien vaikutusta kerättyihin tietoihin. Tutkimuksessa ei toisaalta otettu huomioon muita anatomisia eroja osallistujien välillä. Esimerkiksi polven varus- tai valgus-asennossa olevalla henkilöllä on erilainen biomekaniikka kuin henkilöllä, jolla on neutraali polvi tai valgusasento. Samoin patellan kokoonpanon muutokset voivat johtaa nivelen huippukosketusjännityksen muutoksiin. Vakioidut kengät ovat hyvä vaihtoehto, jotta vertailu olisi yhtenäisempää, mutta voin kuvitella, että juokseminen tuntuisi oudolta ja epämukavalta tuntemattomalla kengällä, ja tämä voisi myös muuttaa juoksun biomekaniikkaa polvinivelessä.

Vaikka PFP:n juoksumukautuksia muutettiin ja vaikka juoksunopeuden nostaminen ja etujalan isku olivat hyödyllisiä, tässä tutkimuksessa ei tutkittu patellofemoraalinivelen kosketusvoimien ja kivun välistä suhdetta. Näin ollen se ei voi neuvoa PFP:n vähentämisessä. Tämän tutkimuksen tulokset voivat ainoastaan antaa tietoa PFP:n juoksusopeutusten tuloksista biomekaanisella tasolla. Muut tutkimukset näyttävät kuitenkin tukevan teoriaa patellofemoraalisen rasituksen vähenemisestä ja kivun vähenemisestä.

Briani ym. (2022 ) päättelivät, että kun naiset kokivat PFP:tä, he käyttivät liikestrategioita, joilla kuormitusta jaettiin enemmän lonkkaniveleen kuin polviniveleen, minkä oletettiin estävän tai hallitsevan kipua. Tämä tukee hypoteesia, jonka mukaan juoksuun sopeutumisesta johtuva patellofemoraalisen kontaktin rasituksen väheneminen todennäköisesti vähentää kipua.

Vie viestit kotiin

PFP:n juoksumukautuksiin voisi kuulua esimerkiksi suurempi askeltiheys ja etujalan isku. Yhdessä nämä mukautukset voivat vähentää patellofemoraaliniveleen kohdistuvaa kuormitusta, ja näin ollen ne voivat auttaa sairauden hallinnassa. Näiden mukautusten avulla juoksijat, joilla on PFP, voivat jatkaa juoksemista, vaikka kärsivätkin tästä vaivasta. Koska PFP voi olla pitkäaikainen sairaus, näillä yksinkertaisilla juoksutekniikan muutoksilla vältetään se, että ihmiset joutuvat jättämään suosimansa urheilulajin väliin, mahdollisesti löytämällä keinon hallita kipua.

Viite

Wei Z, Hou X, Qi Y, Wang L. Jalkaterän iskemismallien ja askelkadenssien vaikutus patellofemoraalinivelen rasitukseen miesjuoksijoilla, joilla on patellofemoraalista kipua. Phys Ther Sport. 2023 Nov 9;65:1-6. doi: 10.1016/j.ptsp.2023.10.006. Epub ahead of print. PMID: 37976905. 

Muita viitteitä

Sisk, D. ja Fredericson, M. (2019). Patellofemoraalisen kivun riskitekijöiden, diagnoosin ja hoidon päivitys. Current Reviews in Musculoskeletal Medicine, 12(4), 534-541. 

Briani RV, Cannon J, Ducatti MHM, Priore LBD, Botta AFB, Magalhães FH, Azevedo FM. Patellofemoraalisen kivun paheneminen muuttaa vartalon ja alaraajojen koordinaatiomalleja sekä lonkan ja polven mekaniikkaa. 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. Juoksijoiden vammojen riskitekijät: Systemaattinen katsaus jalkaterän iskutekniikkaan ja sen luokitteluun törmäyksessä. Orthop J Sports Med. 2021 Sep 9;9(9):23259671211020283. doi: 10.1177/23259671211020283. PMID: 34527750; PMCID: PMC8436320.