Zo veel Elk jaar belasten of scheuren ongeveer 200.000 mensen in de Verenigde Staten hun ACL. En tranen stijgen onder Jonge atleten. Er zijn veel factoren bij betrokken. Voor preventie richten onderzoekers zich vooral op het fysieke. Ondanks enkele successen kunnen preventieprogramma’s bezuinigen Het risico op knieblessures is groter dan 50 procent Hardlopen op hoge snelheid en heen en weer snijden in sporten zoals voetbal – contactloze verwondingen aan de ACL komen nog steeds voor, zelfs bij fitte en sterke atleten.
Cognitieve input, fysieke beweging
Fysieke factoren, zoals hoe ver de knie buigt en naar binnen glijdt tijdens landings- en snijacties en heup- en beenkracht, worden gecontroleerd en beïnvloed door complexe interacties van de hersenen en perifere zenuwen. Een groeiend aantal onderzoeken suggereert dat de manier waarop de hersenen deze sensorische en cognitieve input verwerken, bewegingspatronen kan beïnvloeden die het risico op letsel verhogen – met andere woorden, een betere, efficiëntere verwerking kan zich vertalen in minder risicovolle bewegingen.
Beweging begint met een plan en gaat door. In plaats van elke beweging in realtime te coördineren, denken neurowetenschappers dat de hersenen voortdurend een stap vooruit plannen.
“Als je beweegt, wordt dit interne model van de positie en omgeving van je lichaam geactiveerd”, zegt neurowetenschapper en atletiektrainer Dustin Grooms. en professor fysiotherapie aan de Ohio University.
Na de eerste planning en besluitvorming stuurt de motorische cortex impulsen naar de spieren om de beweging uit te voeren, zegt Grooms. “Als alles volgens plan verloopt, wanneer de sensorische projecties van de hersenen overeenkomen met de omgeving en bewegingen plaatsvinden zoals de hersenen voorspellen, krijg je een neuraal efficiënte reactie die het lichaam beweegt zonder overmatige hersenactiviteit.”
Maar als je moeite hebt met het integreren van wat je ziet en proprioceptie (het zintuig dat je vertelt waar je ledematen zich in de ruimte bevinden), pas dan op. Als de voorspellingsfout groot is, kan het cerebellum – het deel van de hersenen dat beweging regelt – niet snel genoeg corrigeren.
In dit geval, zegt Grooms, worden hersengebieden die normaal gesproken worden gebruikt om te helpen bij ruimtelijke verwerking, navigatie en multisensorische coördinatie, omgeleid om een deel van het lichaam, zoals een been, te besturen. Veel competitieve eisen – tijdens een competitief spel – betekenen dat de hersenen een verkeerd uitgelijnde knie- of enkelpositie niet kunnen corrigeren in de milliseconden die nodig zijn om een ligament te scheuren.
“Wanneer je atleten in situaties met dubbele taken of onverwachte situaties plaatst, begin je meer van deze gevaarlijke dynamieken te zien”, zegt Jason Avedasian, een biomechanicus en directeur sportwetenschap voor de Olympische Spelen aan de Clemson University. “Vraag:” Dat zijn ze [athletes] Voldoende aandacht besteden aan wat relevant is en wat niet?
Hoewel het voor onderzoekers moeilijk is om de snelle, dynamische omstandigheden te repliceren waarmee atleten in het laboratorium worden geconfronteerd, Een recente studie Poging om verschillen in hersenactiviteit in kniecontrole te detecteren tussen atleten met een hoge en een lage blessurerisicodynamiek.
Neurologisch vermogen en letselrisico
Onderzoekers onder leiding van Grooms analyseerden de kniedynamiek van een groep vrouwelijke middelbare schoolvoetballers in combinatie met functionele hersen-MRI’s. Wanneer de beweging is ingeschakeld Springen uit een 12-inch doos werd geanalyseerd, Ze ontdekten dat hersengebieden over het algemeen verantwoordelijk zijn voor het combineren van visuele informatie, aandacht en lichaamshouding.
In zekere zin leent de risicovolle groep hersenkracht van cognitieve verwerkingsgebieden om deze beweging te coördineren. Het wordt problematisch wanneer deze atleten proberen door complexe spelomgevingen te navigeren, zoals het proberen een verdediger op het voetbalveld te ontwijken.
Kortom, proefpersonen die lagere prestaties lieten zien in hun neurale verwerking, vertoonden meer kans op gevaarlijke dynamiek.
“Dagelijkse taken en speelomgevingen vereisen een evenwicht tussen motorische en cognitieve eisen, aangezien we informatie uit onze omgeving zien en verwerken om te informeren hoe we bewegen”, zegt Scott Monford, onderzoeker en mededirecteur van het Neuromuscular Biomechanics Laboratory aan de Montana State University. .
“Het nemen van de juiste signalen en erop reageren is hoe efficiënt en veilig bewegen is, of het nu gaat om het lopen door een drukke straat of het proberen een tegenstander te ontwijken tijdens een wedstrijd”, zegt hij.
Monfort onderzoekt hoe biomechanica gevaarlijk kan zijn wanneer een beweging wordt uitgevoerd met extra cognitieve controle, zoals het ontwijken van een tegenstander.
Zijn onderzoekHet werd gepubliceerd in het American Journal of Sports Medicine en onderzocht hoe cognitief vermogen verband hield met neuromusculaire controle in een groep van 15 mannelijke voetballers van universiteitsclubs.
Naast cognitieve beoordelingen van visueel en verbaal geheugen, reactietijd en verwerkingssnelheid, werd proefpersonen gevraagd om 45-graden run-to-cut-tests uit te voeren met en zonder een voetbal te dribbelen. De kniepositie tijdens snijbewegingen werd beoordeeld en geanalyseerd.
De onderzoekers ontdekten dat een slecht visueel-ruimtelijk geheugen in verband werd gebracht met gevaarlijke kniekinematica tijdens het dribbelen van de bal wanneer er extra eisen waren aan het volgen en plannen van voetbalbewegingen.
Hoewel onderzoek wijst op een verhoogd risico op letsel wanneer de neurale prestatie afneemt tijdens dynamische beweging, kan de relatie ook in de andere richting liggen. Knieblessure of Enkel Verandert de neuromusculaire controle en beïnvloedt verder het risico op opnieuw letsel.
Monfort’s meest recente gezamenlijke onderzoek En wanneer proefpersonen die een ACL-reconstructieoperatie hadden ondergaan, informatie moesten lokaliseren en onthouden die op een scherm voor hen werd gepresenteerd, ontdekte Grooms meer uitgesproken verschillen in balans op één been.
Maar de relevantie van de cognitief-motorische functie bij sportblessures en hoe deze varieert per leeftijd, ervaringsniveau of genetica moet nog worden bepaald.
“Er zijn aanwijzingen dat meer ervaren atleten betere prestaties kunnen laten zien bij taken die een evenwicht tussen cognitieve en motorische eisen en geïsoleerde tests van cognitieve vaardigheden vereisen”, zegt Monfort.
Trainen onder omstandigheden die real-world scenario’s nabootsen die gelijktijdige cognitieve en motorische eisen met zich meebrengen “kan het vermogen verbeteren om real-world prestaties te verbeteren”, zegt Monfort.
Een barrière voor herstel van een blessure of operatie kan voortkomen uit revalidatieprogramma’s zelf.
“Onze eigen revalidatie kan deze neurologische compensatiestrategie versterken – kijk naar je quadricepsspier – in plaats daarvan zouden we moeten nadenken over het bevorderen van dit neurologische aspect van revalidatie. [attention, sensory processing, visual-cognition] Evenals regelmatige kracht”, zegt Groom.
Verwerkingsvaardigheden kunnen worden verbeterd door atleten te vragen te reageren op visuele prikkels zoals springen of omzeilen, zoals het toevoegen van getallen aan flashcards of bewegen als reactie op verschillende gekleurde lichten.
Sport en zelfs de meeste activiteiten van het dagelijks leven stellen unieke eisen aan het zenuwstelsel, en standaard oefenprogramma’s kunnen de spieren voorbereiden, maar niet het zenuwstelsel, zegt Groom.
“We zijn heel goed in nadenken over wat de gewrichten moeten doen, wat de spieren moeten doen”, zegt Groom. “Maar we moeten proberen na te denken over wat het zenuwstelsel moet doen en hoe het zich kan aanpassen en voldoen aan de eisen die eraan worden gesteld.”
