ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΕΜΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ. Ηλίας Τσέπης Καθηγητής Φυσικοθεραπείας

Transcript

1 ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΕΜΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ Ηλίας Τσέπης Καθηγητής Φυσικοθεραπείας

2 ΘΕΜΑΤΟΛΟΓΙΑ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ Η εμβιομηχανική στην αξιολόγηση του αθλητή και στην άσκηση για αποκατάσταση, πρόληψη και μεγιστοποίηση της απόδοσης Εμβιομηχανική τεκμηρίωση άσκησης. -Κινητικές αλυσίδες -Πλειομετρική προπόνηση Ειδικές προσεγγίσεις στην ισοκίνηση και στην ενδυνάμωση Δοκιμασίες ισορροπίας με χρήση οργάνων (πχ πελματογράφος) και δοκιμασίες πεδίου -Y-balance test -Balance Error Scale (BESS) Δοκιμασίες πεδίου για την λειτουργικότητα ΙΙ -μονοποδικές αλτικές δοκιμασίες -διποδικές αλτικές δοκιμασίες -δοκιμασίες άνω άκρου

3 ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΗΣ ΕΜΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗΣ στον αθλητισμό ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ Εργαστηριακή (χρήση οργάνων) Λειτουργική -δοκιμασίες πεδίου -κλινικές δοκιμασίες ΕΞΑΣΚΗΣΗ Μετεγχειρητικά Προληπτικά για Υγεία-Ευεξία Ελεύθερες ασκήσεις Ασκήσεις με εξοπλισμό Ανοιχτής ή Κλειστής Κινητικής Αλυσίδας

4 Ανάπτυξη ιδιαίτερα υψηλών σε διάφορες δραστηριότητες Ποδ/κή Γόνατο Βάδιση 1 ΣΜ 0.6 ΣΜ Τρέξιμο 5-6 ΣΜ 5 ΣΜ Άλματα 9.5 ΣΜ 8.5 ΣΜ *ΣΜ=Σωματική Μάζα Για σήκωμα φορτίου 20 κιλών με σκύψιμο εμπρός και ευθειασμένα πόδια αύξηση 4,5 φορές της ενδοδισκικής πίεσης Wilke et al 1999 ΩΜΟΣ: Γωνιακή ταχύτητα έσω στροφής Μπεϊζμπωλ 7000 /sec Σερβίς τέννις 1500 /sec Τέννις backhand 870 /sec Πρόσθια διατμητική ροπή επιτάχυνσης = 400 Nm επιβράδυνσης = 500 Nm

5 ΑΘΛΗΤΙΚΟΣ ΤΡΑΥΜΑΤΙΣΜΟΣ Αποτέλεσμα φόρτισης -Φύση της επίδρασής της στους ιστούς -Χαρακτηριστικά βιοϋλικών -Ανταπόκριση των ιστών στη φόρτιση Οι τραυματισμοί απαιτούν μηχανική ενέργεια Η εμβιομηχανική μέσω της μελέτης των αιτίων και των αλληλεπιδράσεων κατά τον μυοσκελετικό τραυματισμό Συνεισφέρει στη σύνδεση αιτίου-πρόληψης-αντιμετώπισης αθλητικών τραυματισμών

6 ΕΣΩΤΕΡΙΚΕΣ (μυογενείς) & ΕΞΩΤΕΡΙΚΕΣ ΔΥΝΑΜΕΙΣ

7 Ανοιχτή Κινητική Αλυσίδα - Διάτμηση Κλειστή Κινητική Αλυσίδα - Συμπίεση Φορτίο Επίπτωση στην άρθρωση Φορτίο

8 Μυικές δράσεις Εξισορρόπηση εξωτερικών φορτίσεων Εξωτερική καμπτική ροπή γόνατος (βαρύτητα) Εσωτερική εκτατική ροπή γόνατος (τετρακέφαλος) Εδαφική αντίδραση

9 ΤΕΚΜΗΡΙΩΣΗ ΤΩΝ ΥΨΗΛΩΝ ΦΟΡΤΙΣΕΩΝ ΣΕ ΚΙΝΗΣΕΙΣ ΚΑΙ ΘΕΣΕΙΣ ΕΠΙΓΟΝΑΤΙΔΟΜΗΡΙΑΙΑ ΦΟΡΤΙΣΗ Η επιγονατιδομηριαία άρθρωση είναι ικανή να διαχειριστεί πολύ υψηλές δυνάμεις κατά την εκτέλεση λειτουργικών δραστηριοτήτων Συνήθως κυμαίνονται από 0,5 έως 9,7 φορές το ΣΒ Αλλά μπορεί να φτάσουν έως και 20 x ΣΒ (Schindler & Scott, 2011)

10 Prevention Optimal Functionality Motor Control Proprioception Balance Strength Power - Endurance Flexibility ROM Whole-Body Neuromuscular features Highly adaptable Healing of Previous Injury

11 ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ & ΑΠΟΔΟΣΗΣ ΑΣΚΗΣΕΩΝ ή ΚΙΝΗΣΕΩΝ

12 Χρήση του Κέντρου πίεσης (COP) κατά το βάδισμα και την ισορροπία

13 Αξιολόγηση Ισορροπίας Εργαστηριακά Δυναμοδάπεδο, πελματογράφος, Stability systems (Biodex etc) Υψηλή αξιοπιστία των μετρήσεων με την χρήση δυναμοδαπέδου (ΙCC= , Εkdahl et al,1989; Goldie et al, 1989)

14 Αξιολόγηση Μυϊκής Αντοχής (Ισοκινητική δυναμομέτρηση) Ισοκινητική Αξιολόγηση Εκτέλεση Επαναλήψεων (90Nm) μέχρι την κόπωση (Lariviere et al, 2007) Ισομετρική αξιολόγηση μυϊκής αντοχής (r= , P<0.05, Wilder et al, 2006) Eεκτέλεση 40 επαναλήψεων έκτασης /κάμψης γόνατος στις /s και υπολογισμός του συνολικού έργου/πηλίκου αντοχής (r=0.81, Manou et al,2002)

15 Αξιολόγηση Ιδιοδεκτικότητας - Ισορροπίας Υψηλή Αξιοπιστία και εγκυρότητα σε μετρήσεις σε ασθενείς με έλλειμμα πρόσθιου χιαστού συνδέσμου,(roberts et al, 2004, 2006)

16 Αξιολόγηση Ισορροπίας με δοκιμασίες πεδίου Βalance Error Scoring System (Riemann et al, 1999) Έγκυρη και αξιόπιστη αξιολόγηση της ισορροπίας σε υγιή άτομα(guskewitz et al, 2001) και σε άτομα με λειτουργική αστάθεια ποδοκνημικής (Docherty et al, 2006)

17 ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΗ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ Κατακόρυφη αναπήδηση ICC Μη τραυματισμένα άτομα 0,85 0,96 Ασθενείς με ΠΧΣ 0,97 Clark (2001) Brosky et al (1999) Risberg et al (1995) Gustavsson et al (2006) Τεστ αναπήδησης απόστασης Εικόνα1.6: Κατακόρυφη αναπήδηση. ICC Μη τραυματισμένα άτομα 0,87 0,99 Ασθενείς με ΠΧΣ Barber et al (1990) Noyes et al (1991) Bogla & Keswkula (1997) Roos et al (2002) Bremander et al (2007) Τριπλό τεστ αναπήδησης ICC Μη τραυματισμένα άτομα 0,85-93 Von Porat et al (2008) Brosky (1999) Noyes et al (1991) Barber et al (1990) Διασταυρούμενη Αναπήδηση Εικόνα1.5: Τριπλό τέστ αναπήδησης ICC Μη τραυματισμένα άτομα 0,85 0,96 Clark (2001) Bandy et al (1994) Goh& Boyle (1997) Εικόνα1.5: Τριπλό τέστ

18 Χρονομετρημένη Αναπήδηση 6 Μέτρων ICC Μη τραυματισμένα άτομα 0,66 0,77 Ασθενείς με ΠΧΣ 0,97 Clark (2001) Booher et al (1993) Brosky et al (1999) Hopper et al (2002) Τετραγωνική Αναπήδηση Εικόνα1.5: Τριπλό τέστ αναπήδησης ICC = 0,90-0,94 ICC = 0,83 χρόνια αστάθεια ποδ/κης ICC =0.64 Yγιείς Ostenberg et al (1998, 2000) Εechaute et al (2009) One-arm hop test Εικόνα1.9: Square hop. Falsone et al (2002) ICC Δοκιμασίες Δυναμικής Σταθεροποίησης

19 ΜΕΜΟΝΩΜΕΝΑ vs ΣΥΝΔΙΑΣΤΙΚΑ ΚΡΙΤΗΡΙΑ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ Μονοποδικά άλματα = μειωμένη ευαισθησία στην εντόπιση λειτουργικής ανεπάρκειας Noyes et al Τα καλύτερα προγνωστικά αλτικά τεστ για λειτουργικότητα μετά από αποκατάσταση ΠΧΣ ήταν το τριπλό χιαστί και τα χρονομετρούμενα άλματα 6 m Eastlack et al. 1999, Logersted et al 2011 Η χρήση 4 αλτικών δοκιμασιών αυξάνει στο 97% την ακρίβεια πρόγνωσης λειτουργικών ελλειμάτων (single hop, cross-over hop, timed hop and triple hop) Eastlack et al. 1999

20 ΣΥΝΔΥΑΣΜΕΝΕΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ

21 ΚΙΝΗΜΑΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΕΧΝΙΚΗΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΩΝ Η κάμψη γόνατος κατά τη φάση πτήσης και η γωνία πρόσθιας κλίσης της πυέλου κατά τη φάση προσγείωσηα σχετίστηκαν με την μέγιστη GRF Αυξάνοντας την κάμψη γόνατος και μειώνοντας την πρόσθια κλίση της πυέλου ενδέχεται να μειώσει την πρόσκρουση κατά τη μονοποδική προσγείωση Aizawa et al 2016

22 Διατμητική φόρτιση εγγύς κνήμης x ΣΒ Αξονική φόρτιση εγγύς κνήμης x ΣΒ ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΠΡΟΣΓΕΙΩΣΗΣ SSL: Προσγείωση κατά προτίμηση LFL: προσγείωση με κάμψη κορμού URL: όρθια θέση προσγείωσης

23 ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΠΡΟΣΓΕΙΩΣΗΣ Μεγαλύτερος χρόνος μέχρι τη στιγμή μέγιστης εδαφικής αντίδρασης (GRF) σε μονοποδική προσγείωση στα δάκτυλα με το σώμα σκυμμένο εμπρός, επέτρεψε μεγαλύτερη κάμψη γόνατος και καλύτερη απόσβεση κραδασμών, οδηγώντας το σε μικρότερη GRF, περισσότερο κατευθυνόμενη προς τα πίσω και μικρότερα διατμητικά φορτία Μικρότερος χρόνος μέχρι τη στιγμή μέγιστης εδαφικής αντίδρασης (GRF) σε μονοποδική προσγείωση με ολόκληρο το πέλμα και το σώμα όρθιο Μικρότερη κάμψη γόνατος και πτωχότερη απόσβεση κραδασμών οδηγώντας το σε υψηλότερη GRF, περισσότερο κατευθυνόμενη προς τα εμπρός και μεγαλύτερα πρόσθια διατμητικά φορτία

24 ΤΕΚΜΗΡΙΩΣΗ Της ΟΡΘΗΣ ΤΕΧΝΙΚΗΣ ΠΡΟΣΓΕΙΩΣΗΣ Προσγείωση με έσω στροφή ποδιού αύξηση των εμβιομηχανικών παραγόντων κινδύνου για τραυματισμό ΠΧΣ Μεγέθυνση των επιπτώσεων στις γυναίκες Η Τροποποίηση της θέσης του ποδιού κατά την προσγείωση αποτελεί σημαντική παρέμβαση Tran et al 2016

25 Κινηματική Μονοποδικής προσγείωσης Ali et al 2013 Υψηλότερες γωνίες πελματιαίας κάμψης ποδοκνημικής, ισχίου και κορμού συσχετίστηκαν με χαμηλότερες δυνάμεις εδαφικής αντίδρασης ενώ υψηλότερες γωνίες κάμψης γόνατος συσχετίστηκαν με χαμηλότερη ροπή απαγωγής H μέγιστη κάθετη δύναμη εδαφικής αντίδρασης εμφάνισε σημαντική αρνητική συσχέτιση με την γωνία κάμψης -της ποδοκνημικής r= του ισχίου r= του κορμού r= 0.74 H μέγιστη οπίσθια δύναμη εδαφικής αντίδρασης εμφάνισε σημαντική αρνητική συσχέτιση με την γωνία κάμψης -της ποδοκνημικής r= 0.56 Η μέγιστη ροπή απαγωγής παρουσίασε σημαντικη αρνητική συσχέτιση με τη γωνία κάμψης του γόνατος r= 0.64

26 Υπολογισμός φορτίσεων σε διάφορες δραστηριότητες-ασκήσεις

27 Ποσοτικοποίηση ασυμμετριών στη φόρτιση των κάτω άκρων Vagenas & Hoshizaki 1992

28 ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΗΣ ΜΥΙΚΗΣ ΔΙΕΓΕΡΣΗΣ ΚΑΙ ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΤΟΥ ΤΡΟΠΟΥ ΕΚΤΕΛΕΣΗΣ ΑΣΚΗΣΕΩΝ

29 ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΗΛΕΚΤΡΟΜΥΟΓΡΑΦΙΑΣ ΣΤΗΝ ΠΡΑΞΗ Ρυθμός ανάπτυξης δύναμης (RFD) : 6 μήνες μετά από αποκατάσταση ΠΧΣ, η μέγιστη ισομετρική δύναμη (MIVF) αποκαταστάθηκε στο 97% ενώ ο RFD στο 30% στο 50% και στο 90% της MIVF ήταν στο 80, 77 και 63% συγκριτικά με την προ τραυματισμού κατάσταση Οι προ-τραυματισμού τιμές αποκαταστάθηκαν 12 μήνες μετά το χειρουργείο, μετά από πρόγραμμα αποκατάστασης που εστίασε στην μυϊκή ισχύ Buckthorpe & Roi 2017

30 Ομοίως, ασθενείς με ιστορικό θλάσης οπισθίων μηριαίων ανάφεραν 40% χαμηλότερη έκκεντρη RFD κατά την πρώιμη φάση των πάσχοντος ποδιού συγκριτικά με το αντίθετο Opar et al 2013 Ο RFD βελτιώνεται αποδοτικότερα με μέγιστης έντασης άσκηση αντίστασης Mangine et al 2016

31 ΤΡΟΠΟΠΟΙΗΣΗ Της ΚΑΜΠΥΛΗΣ ΜΗΚΟΥΣ-ΤΑΣΗΣ ΤΩΝ ΔΙΚΕΦΑΛΩΝ ΜΗΡΙΑΙΩΝ Η έκκεντρη άσκηση ενισχύει την μετατόπιση της καμπύλης μήκους-τάσης προς τα δεξιά Bowers et al. 2004, Phillipou et al 2004 Λόγω της αύξησης της ενδοτικότητας του μυός προς μεγαλύτερο μήκος και της προσθήκης σαρκομερίων (σαρκομερογένεση) Proske & Allen 2005, Morgan & Proske 2004, Morgan 1990

32 ΔΙΑΓΝΩΣΗ ΔΥΣΛΕΙΤΟΥΡΓΙΩΝ» Ηλεκτρικός Μυικός Ηλεκτρισμός Ερμηνεία: 1:δυσλειτουργία ενεργοποίησης 2: δυσλειτουργία συσταλτικού μηχανισμού

33 Η ΕΜΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΤΗΝ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΩΝ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΩΝ ΕΠΙΠΤΩΣΕΩΝ ΤΩΝ ΤΡΑΥΜΑΤΙΣΜΩΝ

34 ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΗ ΑΣΤΑΘΕΙΑ Η ανεπάρκεια του απαραίτητου για τον έλεγχο της άρθρωσης νευρομυικού συντονισμού. Freeman et al, 1965 Το πόδι μου φεύγει

35 ΕΥΡΗΜΑΤΑ Ηλεκτρομυογραφικά Κινητικά - Κινηματικά Μυοδυναμικά

36 Διάστρεμμα ποδ/κής: 15-60% => λειτουργική αστάθεια Kannus & Renstrőm, 1991 Κατά την βάδιση οι συμμετέχοντες με χρόνια αστάθεια ποδ/κής παρουσίασαν αυξημένη ανάσπαση έσω και πελματιαία κάμψη, αυξημένες κάθετες δυνάμεις στην έξω πλευρά του πέλματος και υψηλότερη ενεργοποίηση του μακρού περονιαίου Moisan et al 2017 Υψηλή περίδεση = πιο αποτελεσματική στον έλεγχο του υπτιασμού του ποδιού με αστάθεια ποδ/κής Deschamps et al 2016, Northeast et al 2018

37 ΕΝΤΟΠΙΣΜΕΝΕΣ ΕΠΙΠΤΩΣΕΙΣ ΔΙΑΣΤΡΕΜΜΑΤΟΣ ΣΤΗΝ ΠΟΔΟΚΝΗΜΙΚΗ κιναισθησία Lentell et al, 1995 δύναμη πρηνιστών Tropp, 1986 χρόνος ισορροπιστικής αντίδρασης Konradsen & Ravn, 1990

38 ΓΕΝΙΚΕΥΜΕΝΕΣ ΠΡΟΣΑΡΜΟΓΕΣ ΜΕΤΑ ΑΠΟ ΔΙΑΣΤΡΕΜΜΑ ΠΟΔ/ΚΗΣ δύναμη απαγωγής ισχίου Nicholas et al, 1976 δύναμη τετρακεφάλου αμφοτερόπλευρη αντανακλαστική ενεργοποίηση μέσου γλουτιαίου Holder-Powell & Rutherford 1999 Beckman et al, 1995 αποσυντονισμός ενεργοποίησης μείζ. γλουτιαίου και εκτεινόντων την ΣΣ αμφοτερόπλευρα Bullock-Saxton et al 1994

39 ΧΡΟΝΙΑ ΑΣΤΑΘΕΙΑ ΠΟΔΟΚΝΗΜΙΚΗΣ Άτομα με Χρόνια Αστάθεια Ποδοκνημικής εμφάνισαν αυξημένη σκληρότητα στο ισχίο κατά την προσγείωση με μειωμένη κάμψη του μετά από την αρχική επαφή με το έδαφος Doherty et al 2015

40 Πτώση μεταταρσίου μεγαλύτερη έξω στροφή ποδιού= περισσότερα διαστρέμματα Καλύτεροι λειτουργικά (copers) όσοι είχαν μικρότερη κίνηση στο μετωπιαίο επίπεδο Brown 2011

41 ΕΝΤΟΠΙΣΜΕΝΕΣ ΕΠΙΠΤΩΣΕΙΣ ΑΝΕΠΑΡΚΕΙΑΣ Π.Χ.Σ. αίσθηση της θέσης του μέλους Barrett, 1991 ροπή και γωνιακή ταχύτητα κάμψης γόνατος Gauffin & Tropp, 1992 ταχύτητα και βαθμός ενεργοποίησης ισχιοκνημιαίων Osternig et al, 1995

42 ΓΕΝΙΚΕΥΜΕΝΕΣ ΠΡΟΣΑΡΜΟΓΕΣ λόγω ανεπάρκειας Π.Χ.Σ. Προσγείωση: γωνίες γόνατος-ισχίου Απογείωση: έργο στο ισχίο Gauffin & Tropp, 1992 Έργο στο ισχίο +77%, 6 μήνες μετ. Devita 1998 Αποφυγή Τετρακεφάλου (75% ΧΑΠΧΣ) Berchuck, 1990

43 Βάδιση αποφυγής τετρακεφάλου μετά από ρήξη ΠΧΣ Εξουδετερώνεται η εξωτερική καμπτική ροπή στο γόνατο

44 Mυϊκή ενεργοποίηση σε ανεπάρκεια ΠΧΣ Στις 20 ο κάμψης γόνατος κατά τη βάδιση 144% μείωση της ροπής του τετρακεφάλου Στις 40 ο κάμψης γόνατος κατά το τρέξιμο 24% μείωση της ροπής του τετρακεφάλου

45 Πρώιμη ενεργοποίηση του μακρού περονιαίου σε Χρόνια Αστάθεια Ποδοκνημικής και μεγαλύτερης διάρκειας (36% vs 23,3% του κύκλου βάδισης) Feger et al 2015 Υγιείς

46 Γενικευμένες Επιπτώσεις Ανεπάρκειας Π.Χ.Σ. Στο Πάσχον Άκρο Ποδοκνημική - Γόνατο Ισχίο Τα ¾ ασθενών έως 2 έτη μετεγχειρητικά Donatelli et al.1996 Μειωμένη Δύναμη Πελματιαίοι Καμπτήρες (30-40%) 3 εβδ. Μετεγχειρητικά Herlant et al. 1992

47 Γενικευμένες Επιπτώσεις Ανεπάρκειας Π.Χ.Σ. στο Πάσχον Άκρο Κινηματικές - Κινητικές Διαταραχές *Προσγείωση: γωνίες γόνατος - ισχίου *Απογείωση: έργο στο ισχίο Gauffin & Tropp,1992 *Έργο στο ισχίο: + 77%, 6 μήνες μετεγχ. Devita, 1998 *Αποφυγή Τετρακεφάλου (75% ΧΑ ΠΧΣ) Berchuck, 1990

48 Ισορροπία Εύρος ταλάντωσης σε μονοποδική στήριξη Χρόνος αντίδρασης σε απότομη μεταβολή της ισορροπίας Lysholm et al.,1988

49 ΔΥΣΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΩΜΟΥ ΚΑΙ ΣΤΑΘΕΡΟΤΗΤΑ ΚΟΡΜΟΥ Μειωμένη ισορροπία σε δυσλειτουργία ώμου Αποκατάσταση ισορροπίας = μέρος της καλύτερης σταθεροποίησης κορμού και βελτίωση της λειτουργίας του ώμου Radwan et al 2014 Single-Leg Stance Balance Test (SLBT) = ± (5.76) sec στους πάσχοντες έναντι ± (15.22) sec σε υγιείς Double Straight Leg Lowering Test (DLL) στατιστικώς σημαντική συσχέτιση με - Kerlan-Jobe Orthopaedic Clinical Scale [KJOC] και - Quick DASH sports module

50 ΕΝΤΟΠΙΣΜΟΣ ΕΜΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΑΡΕΚΛΙΣΕΩΝ ΥΠΕΥΘΥΝΩΝ ΓΙΑ ΤΡΑΥΜΑΤΙΣΜΟ

51 Η ΠΤΩΧΗ ΕΜΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ Ως ΑΙΤΙΟ ΤΡΑΥΜΑΤΙΣΜΟΥ Ανάλυση της εμβιομηχανικής -Προσγείωσης -Αλλαγής κατεύθυνσης

52 ΠΧΣ έξω μετατόπιση γόνατος (varus thrust) Walking with a varus thrust increases the odds of developing knee OA by three to four times Chang et al 2004, Wink et al 2017

53 ΕΠΙΠΤΩΣΕΙΣ ΤΩΝ ΤΡΑΥΜΑΤΙΣΜΩΝ ΣΤΗΝ ΕΜΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ Παράδειγμα: ΠΧΣ στη βάδιση επιτάχυνση γόνατος προς τα έξω (lateral thrust) αυξημένος κίνδυνος ανάπτυξης Οστεοαρθρίτιδας Yoshimura et al 2002 Σε μελέτη με επιταχυσιόμετρα, η επιτάχυνση προς τα έξω αμέσως μετά την επαφή της πτέρνας ήταν σημαντικά υψηλότερη στο γόνατο με ρήξη ΠΧΣ (2.05 m/s 2 vs 3.23 m/s 2 )

54 Λειτοyργική Αξιολόγηση με έλεγχο της Ορθής Εμβιομηχανικής Ολιστικά (οσφυοπυελικός έλεγχος) Σε αδυναμία ελέγχου οσφύος ισχίων Υπέρμετρη κίνηση ΣΣ Αποτυχία ελέγχου των ροπών στα κάτω άκρα

55 ΕΝΤΟΠΙΣΜΟΣ ΟΜΑΔΩΝ ΥΨΗΛΟΥ ΚΙΝΔΥΝΟΥ ΤΡΑΥΜΑΤΙΣΜΟΥ Οι Γυναίκες πιο επιρρεπείς από τους Άνδρες Δοκιμασίες προσγείωσης: Oι γυναίκες παρουσιάζουν -υψηλότερες γωνίες βλαισότητας -υψηλότερες κάθετες δυνάμεις (Malinzak et al 2001, Kernozek et al 2005) Δοκιμασίες Αλλαγής κατεύθυνσης: Οι γυναίκες εκτελούν τις αλλαγές κατεύθυνσης με μικρότερη κάμψη γόνατος (Malinzak et al 2001, James et al 2004) και μεγαλύτερη βλαισότητα (McClean et al 2004, Sigward & Powers, 2007)

56 Ροπή απαγωγής γόνατος υψηλός κίνδυνος τραυματισμού ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΠΡΟΒΛΕΨΗΣ Η βλαισότητα γόνατος επηρέασε κατά 46% τη ροπή απαγωγής κνήμης Meyer et al 2014

57 Μέγιστη γωνία κάμψης γόνατος Μέγιστη εξωτερική ροπή ραιβότητας Οι διαφοροποιήσεις στην κινηματική και κινητική της βάδισης στο μετωπιαίο και στο οβελιαίο επίπεδο μετά από την χειρουργική αποκατάσταση ΠΧΣ στο αρχικό στάδιο μετά (<12 μήνες) επέμεινε σε ενδιάμεσο χρόνο (12-36 μήνες). Παρά την άδεια συμμετοχής σε φυσική δραστηριότητα, οι τιμές δεν επανέρχονται στο φυσιολογικό Slater et al D kinematics review in ACL & ACLR

58 ΥΨΗΛΕΣ ΦΟΡΤΙΣΕΙΣ ΚΑΙ ΚΙΝΔΥΝΟΣ ΤΡΑΥΜΑΤΙΣΜΟΥ Παράδειγμα η βλαισότητα στο γόνατο Myer et al 2015 Ανάγκη μείωσης της βλαισότητας του γόνατος Σε κορίτσια 13,3 ετών, φορτίο απαγωγής >15,4 Nm σχετίστηκε με υπερδιπλάσια πιθανότητα ανάπτυξης επιγονατιδομηριαίου πόνου. Επίσης, σε κορίτσια 16,1 ετών, φορτίο απαγωγής >25,3 Nm σχετίστηκε με 17 φορές μεγαλύτερη πιθανότητα τραυματισμού ΠΧΣ Αντιμετώπιση: Προαγωνιστική άσκηση με εστίαση στην πλειομετρική, στην ενδυνάμωση και στην εξάσκηση νευρομυϊκού ελέγχου απαιτείται σε κορίτσια με επιγονατιδομηριαίο πόνο (ΕΠ) Κορίτσια στην εφηβεία με ιστορικό ΕΠ που προσγειώνονται με υψηλό φορτίο βλαισότητας έχουν όφελος από άσκηση διόρθωσης της εσφαλμένης εμβιομηχανικής αναφορικά με τον κίνδυνο ΕΠ και τρυματισμού ΠΧΣ

59 Μέτρηση διαφορών κατά την εκτέλεση δραστηριοτήτων σε άτομα με πρηνισμό Pronators vs normal during running McClay & Manal 1998

60 ΣΤΡΑΤΗΓΙΚΕΣ ΠΡΟΛΗΨΗΣ ΝΕΥΡΟΜΥΙΚΑ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΑ Plyometric and balance training both appear to reduce high-risk knee abduction and flexion measures. Hewett et al 2006, Myer et al 2006, 2007 Targeted core muscular (trunk) training can increase hip abduction strength and potentially improve neuromuscular control of lower limb alignment during sports activities. Studies from our lab show that targeted core training and improvements in lower extremity strength can improve single-limb postural stability and neuromuscular control. Paterno et al 2004, Filipa et al 2010

61 ΕΜΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΕΣ ΔΙΑΦΟΡΕΣ ΤΩΝ ΔΥΟ ΦΥΛΩΝ

62 ΑΠΟΤΟΜΗ ΑΛΛΑΓΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Φορτίσεις και Εμβιομηχανικές διαφορές μεταξύ των 2 φύλων Results Knee valgus moments were greater when cutting to 110 compared to 45, and females exhibited greater moments than males. Vertical and lateral GRFs, hip internal rotation angle, and knee valgus angle explained 63% of the variance in knee valgus moment during cutting to 45. During cutting to 110, posterior GRF, hip internal rotation angle, and knee valgus angle explained 41% of the variance in knee valgus moment. Conclusion Cutting tasks with larger redirection demands result in greater knee valgus moments. Similar factors including shear GRFs, hip internal rotation and knee valgus position contribute to knee valgus loading during cuts performed to smaller (45 ) and larger (110 ) angles.

63 Sigward et al 2016

64 ΤΡΑΥΜΑΤΙΣΜΟΙ ΠΧΣ και ΟΛΙΣΤΙΚΗ ΕΜΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ Hewett et al 2016 Coronal plane knee motion and moments and trunk displacement predict ACL injury risk in female athletes. Knee abduction loads and neuromuscular control of the trunk both predict ACL injury risk with high sensitivity and specificity. Knee abduction load predicted ACL injury risk with 78% sensitivity and 73% specificity. Hewett et al 2005 Trunk displacement predicted risk of knee, knee ligament and ACL injuries with high sensitivity and specificity in female, but not male, athletes. Zazulak et al 2007 The mechanism of non-contact ACL injuries as observed on video has several common components in female athletes: high knee abduction, lateral trunk motion with the body shifted over one leg and the plantar surface of the foot fixed flat on the playing surface, displaced away from the trunk and low knee flexion. Unanticipated perturbation of the trunk is another common component of the mechanism. Krosshaug et al 2006

65 ΤΡΟΠΟΠΟΙΗΣΗ ΕΜΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΜΕΤΑΒΛΗΤΩΝ ΕΠΙΚΙΝΔΥΝΟΤΗΤΑΣ Females may preferentially rely on higher activations of quadriceps muscles relative to hamstrings muscles with incremental increases in landing intensities. Ford et al 2011 Females show greater lateral trunk displacement, altered trunk and hip flexion angles, and greater ranges of trunk motion compared to males. Mendiguchia et al 2011 Deficits in the ability to control the body's core appears to be important predictor for knee injuries in female athletes.81 Deficits in core stability predicted knee injury with 90% sensitivity and 56% specificity in females, while no similar associations were apparent in male athletes. Zazulak et al 2007

66 ΤΡΟΠΟΠΟΙΗΣΗ ΜΕΤΑΒΛΗΤΩΝ ΕΠΙΚΙΝΔΥΝΟΤΗΤΑΣ These neuromuscular differences in females may increase frontal plane knee motions and loads during sports movements. Hewett et al 2016 Post-pubertal females also demonstrate altered hip recruitment strategies for controlling landing with significantly greater hip moments, higher knee to hip moment ratios, decreased gluteus maximus activation, increased rectus femoris activation, and greater hip adduction angles and moments compared to males. Hewett et al 2016

67 ΔΙΟΡΘΩΣΕΙΣ ΕΣΦΑΛΜΕΝΗΣ ΕΜΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΕΚΤΕΛΕΣΗ ΑΣΚΗΣΕΩΝ - ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ

68

69

70

71