Forskningsrapport nr 30 - GIH

80
Namn på Projekt: Biomekanisk analys av excentrisk knäböj som rehabiliterings- resp.
förebyggande träningsövning vid patellartendinopati
Namn på projektledare: Anna Frohm, leg. sjukgymn, med.dr.
Institution: Inst för molekylär medicin och kirurgi, Sektionen för ortopedi och
idrottsmedicin
Adress: se ovan, Karolinska Institutet, 171 77 Stockholm.
Tel: 0708-30 14 37
E-post: anna.frohm@telia.com
Projekt nr: 154/06
Nyckelord ( max 5): Knäbelastning, excentrisk träning, patellarsena, skråbräda
Syfte: Syftet med denna studie var att kartlägga vilka krafter som verkar på fot-, knä- och höftled, samt
vilken typ av arbete (excentrisk, isometrisk eller koncentrisk) som benens muskulatur utför vid fyra
olika träningsvarianter på excentrisk knäböj. Speciellt ville vi studera den resulterande belastningen
på patellarsenan med Bromsman® (se nedan), med och utan 25° skråbräda, jämfört med yttre
kroppsbelastning, på plan mark eller 25° skråbräda.
Metod: Bromsman® (vid RFs Elitidrottscentrum, Bosön) har använts i tidigare studier och är en
excentrisk träningsmaskin bestående av en skivstång upphängd i stålvajrar och som rör sig upp och
ner driven/kontrollerad av en motor. Maskinen kan på ett säkert sätt erbjuda utövaren excentrisk
överbelastning (över 1-RM) under kontrollerade förhållanden. Maskinens validitet och reliabilitet är
evaluerade (Frohm et al. 2005). Jämförelser gjordes med den i dag vanligaste rehabiliteringsformen vid
patellartendinopati (= modifieringar av Curwin & Stanish originalbeskrivning), nämligen excentrisk
knäträning på en skråbräda, med 25° lutning, och den egna kroppsvikten, ev. förstärkt med hantlar,
skivstång eller viktskiva som yttre belastning. För att kunna härleda belastning på leder och muskler
krävs det att försökspersonens rörelse, samt de yttre krafterna och musklernas aktivering mäts. Rörelsen
fångades med ett rörelsemätningssystem (ProReflex®, Qualisys Medical AB, Göteborg). Systemet
bygger på att lätta, reflekterande kulor klistras fast på försökspersonen, och att kulorna sedan följs
med ett flertal kameror som placeras runt personen. Synkront med denna rörelsesmätning registrerades
golvreaktionskraften (kraftvektor och angreppspunkt, eller tryckcentrum) under fotsulorna med
kraftplattor (Kistler AG, Winterthur, Schweiz). Muskelaktiviteten från tre muskelgrupper i vardera ben
mättes med yt-EMG (Powerlab®). Rörelsedata och kraftdata samlades in på en dator och EMG-data på
en annan. Insamlingen synkroniserades genom gemensam extern triggersignal som startade insamlingen
på båda systemen, samt genom att en komponent av kraftsignalerna samlades in på EMG-datorn.
Ledkrafter och -moment beräknades via s.k. inverse dynamics (krafterna och momenten som driver
rörelsen och ger upphov till de yttre krafterna härleds genom att rörelsen och de yttre krafterna mäts).
EMG-data gav information om aktiveringen av musklerna.
Resultat: Belastningen på patellarsenan vid de fyra olika excentriska knäböjningsövningarna (se
ovan) beräknades biomekaniskt. Det excentriska arbetet, medel- och maximal kraften i patellarsenan,
samt vinkeln vid maximala kraftutvecklingen, var större vid knäböj på en 25° skråbräda jämfört med
horisontellt underlag. En ännu högre belastning på senan vid samma mätningar observerades dock i
Bromsman®. Resultatet visade klara skillnader i biomekanisk belastning på knäleden i de olika knäböj
övningarna. Kvantifieringen av sådana skillnader kan bidra till att optimera rehabiliteringsövningarna
vid patellartendinopati.
Betydelse för idrotten: Idrottare, både på tävlings- och motionsnivå, som drabbas av smärtor
runt patellarsenan, får ofta mycket långdragna och svårbehandlade besvär som försvårar, och ofta
omöjliggör, idrottande. Den excentriska träningen har visat lovande resultat för behandlingen av detta,
men detaljerna hur den effektivast skall genomföras, samt vilken belastning som uppstår på olika
muskler, senor och leder, bör kartläggas ytterligare.
Publicering: Frohm A, Halvorsen K, Thorstensson A: Patellar tendon load in different types of
eccentric squats. Clin Biomech (Bristol, Avon) 2007;22(6):704-11