Grotere flexie bij landing vermindert schuif- en compressiekrachten kniegewricht

Grote krachten in het kniegewricht vormen een risico op knieblessures. Vooral compressie- en schuifkrachten staan hierom bekend. Schuifkrachten verhogen met name het risico op letsels van de voorste kruisband, terwijl compressiekrachten geassocieerd is met artrose in de knie. De vergroting van de krachten worden toegeschreven aan inadequate bewegingsstrategieën tijdens functionele activiteiten. Een goede landingstechniek kan helpen om deze krachten te verminderen.
Bij een goede landingstechniek is over het algemeen een grotere flexie in knie en heup nodig. Dit kan bereikt worden door een combinatie van verbale instructies, visuele feedback en auditieve feedback.
Eerdere studies hebben laten zien dat een grotere knieflexie resulteert in een minder grote grond reactiekracht. De veranderingen in schuifkracht zijn minder goed vastgelegd. Om dit vast te leggen is het nodig om de bijdrage van iedere individuele spier die betrokken is bij de drop-jump te registreren. Dit kan via EMG, maar ook de maximale isometrische spierkracht en de spierpees oriëntatie moeten meegenomen worden.
Het doel van deze studie was om vast te stellen of het gebruik van een landingstechniek met grotere heup- en knieflexie leidt tot een vermindering van de tibiofemorale anteriore schuif- en compressiekracht. Hierbij wordt gebruik gemaakt van MRI en EMG.

Methode

Twaalf gezonde vrouwen tussen 23 en 36 jaar namen deel aan deze studie. Deelnemers werden geëxcludeerd als ze eerdere knieoperaties hadden ondergaan. Alle deelnemers waren recreatieve sporters en hadden ervaring in springen en landen.
In een eerste sessie werd een MRI gemaakt om patiënt-specifieke anatomische spierparameters (spiervolume en oriëntatie van de patellapees) vast te stellen. Hiervoor werden sagittale en axiale MRI’s gemaakt in verschillende hoeken van flexie. Voor de opnamen in het sagittale vlak moesten de deelnemers duwen tegen een kracht van 111 Newton.
In een tweede sessie werden biomechanische testen afgenomen voor en na training. Iedere deelnemer voerde een drop-jump taak uit, voorafgaand en na een sessie waarin ze landingsinstructies kregen. Spieractivatielevels werden vastgelegd van de vastus lateralis (VL), vastus medialis (VM), rectus femoris (RF), semitendinosis (ST), biceps femoris longus (BFL), mediale gastrocnemius (MG) en laterale gastrocnemius (LG) door middel van EMG.
Kinematische data tijdens de drop-jump task werden vastgelegd door een 8-camera  bewegingsanalyse systeem.

Drop-jumptaak
Voor de drop-jumptaak startten de participanten vanuit een staande positie op een platform van 35 cm, voor twee krachtenplatforms. De deelnemers werden geïnstrueerd om te landen met een voet op iedere plaat en dan zo hoog mogelijk op te springen. Iedere participant deed dit drie keer. Na deze drie keer kreeg iedere deelnemer een trainingssessie waarin ze een landing strategie met een grotere heup-en knieflexie aangeleerd. Ze moeten landen met beide benen op schouderbreedte, een heup- en knieflexie van meer dan 90 graden en de knieën tijdens de landing in neutrale varus/valgus positie.

Resultaten

De deelnemers waren gemiddeld 25,9 jaar oud, 59,2 kilo zwaar en 166,3 cm lang. Bij iedereen nam de heup- en knieflexie toe na de training van respectievelijk 93,1 naar 99,6 en van 100,8 naar 109,1. De piek van de anterieure schuifkracht op de tibia was na de training kleiner dan daarvoor (11,1 vs 9,6). De piek van die schuifkracht lag zowel voor al na de training rond 43/44 graden flexie. De vermindering van de piekkracht kwam vooral door een vermindering in de anterieure schuifcomponent van de m. quadriceps. Voor de schuifcomponenten van de grondreactiekracht, hamstring en gastronemicus waren geen significante verschillen.
De piek van de tibiofemorale compressiekracht nam ook af na de training (68,4 vs 62,0). De piek van deze kracht na training verschoof van 67,1 graden naar 74,0. De vermindering in de piek compressiekracht ging samen met een vermindering in de compressiecomponent van de grondreactiekracht en krachten van de hamstring. De rol van de quadriceps was hier niet significant in.

Opmerkingen samenvatter

Na een enkele sessie waarin de deelnemers leerden om tijdens de landing meer heup- en knieflexie te maken, nam de heupflexie toe met 6,5 graden en de knieflexie met 8,4 graden. Een grotere knie- en heupflexie tijdens de landing bleek zowel de compressiekrachten als de schuifkracht in de knie te verminderen. Hierdoor vermindert de kans op schuif- en compressie gerelateerde knie-blessures zoals aandoeningen aan de voorste kruisband of artrose. Deze studie met gezonde vrouwen geeft aanwijzingen dat het relevant kan zijn om het vergroten van flexie tijdens de landing op te nemen in trainings- of revalidatieprogramma’s.