Αθλητικοί τραυματισμοί Προσαρμογές βιολογικών υλικών στη φόρτιση, την ακινητοποίηση και τη γήρανση ρ. Παναγιώτης Β. Τσακλής Καθηγητής Εµβιοµηχανικής & Εργονοµίας ΤΕΦΑΑ - ΠΘ Res. Assoc Department of Molecular Medicine & Surgery Karolinska Institutet
Άσκηση Ως Άσκηση ορίζεται η ανθρώπινη κίνηση και η φυσική δραστηριότητα που περιλαμβάνει την κινητοποίηση του Μυοσκελετικού Συστήματος Μηχανισμός μέσω ενός δομημένου προγράμματος εξάσκησης, το οποίο διέπεται από τις γενικές αρχές της προπονητικής επιστήμης Τρόπος και εδράζεται στην συνεργασία και ανταπόκριση όλων των συστημάτων του ανθρώπινου οργανισμού Ανταπόκριση με στόχο τη μέγιστη απόδοση Έργου, με την ελάχιστη δυνατή δαπάνη Ενέργειας. Tsaklis P. 2016 Αποτέλεσμα!!
Αθλητικοί τραυματισμοί Δύο κατηγορίες τραυμάτων.. Συσσωρευτικά τραυματικά σύνδρομα (Cumulative Trauma Disorders (CTD s) από συνεχή έκθεση σε καταπόνηση τραβήγματα/ρήξεις στιγμιαία (από κάποιο βίαιο γεγονός)
Αθλητικοί τραυματισμοί Συσσωρευτικά τραυματικά σύνδρομα Κακώσεις μαλακών ιστών οφειλόμενες σε παρατεταμένη έκθεση ή σε επανάληψη κατά τη διάρκεια των αθλητικών δραστηριοτήτων Τυπικά αναπτύσσονται σε μικρές περιοχές του σώματος (π.χ. δάκτυλα, καρπό, αγκώνα, αυχένα) Παραδείγματα: Τενοντοπάθειες: Φλεγμονή του τένοντα ή του ελύτρου του, οφειλόμενη στην επαναλαμβανόμενη τριβή πάνω στους συνδέσμους, τα οστά κ.α. Έξω επικονδυλίτιδα του αγκώνα (tennis elbow) Παθήσεις νεύρων: Συμπίεση νεύρων από επαναλαμβανόμενη ή στατική επίμονη έκθεσή τους σε κοφτερές επιφάνειες, οστά, συνδέσμους και/ή τένοντες.. (Carpal tunnel syndrome) Νευροαγγειακέςπαθήσεις: Συμπίεση αιμοφόρων αγγείων και/ή νεύρων, από επαναλαμβανόμενη έκθεση σε δόνηση ή ψυχρές θερμοκρασίες Raynaud s phenomenon (white finger syndrome)
Αθλητικοί τραυματισμοί Τραβήγματα & ρήξεις Κακώσεις Εντοπισμένο τραύμα στο συνδετικό μυϊκό οστίτη χονδρικό - ιστό οφειλόμενο σε ένα μοναδικό έντονο γεγονός Συνήθως σε μεγάλα τμήματα του σώματος (π.χ. μέση, πόδια, ώμοι κ.α.) Τραύματα εξ επαφής κατά τη διάρκεια αθλημάτων επαφής ομαδικά πολεμικές τέχνες πυγμαχία κλπ
Πρόωρη αναφορά των προβλημάτων... Προληπτική αναφορά: Αναφορά των ύποπτους παραγόντων κινδύνου, στον χώρο προπόνησης... Έγκαιρη διαδικασία αναφοράς : Αναφορά πόνου ή τυχόν δυσανεξείαςσχετιζόμενης με την προπόνηση στον προπονητή Πλεονεκτήματα της έγκαιρης αναφοράς : Οδηγεί στην πρώϊμηφροντίδα και γρηγορότερη ίαση, αποτρέποντας τα χρόνια προβλήματα Οδηγεί σε γρηγορότερη αναγνώριση της αιτίας του κακού της κάκωσης Θα δρομολογήσει μία πιο έγκυρη αξιολόγηση από το εκπαιδευμένο προσωπικό
ΧΟΝΔΡΟΣ ΟΣΤΟ ΣΥΝΔΕΣΜΟΣ ΤΕΝΟΝΤΑΣ ΜΥΣ
Η ακινησία συνάδει με το θάνατο η κίνηση με τη ζωή
ΣΥΝΔΕΤΙΚΟΣ ΙΣΤΟΣ Υφή Θεμέλιος ουσία Μεσοκυττάριο υγρό Κύτταρα Ινες ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ
ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΣΥΝΔΕΤΙΚΟΣ ΙΣΤΟΣ Υφή Θεμέλιος ουσία Μεσοκυττάριο υγρό Κύτταρα Ινες ΣΥΝΔΕΤΙΚΟΣ ΙΣΤΟΣ Ινες Κολλαγόνες Ελαστικές Δικτυωτές Κατανομή Διαφορετική σε διαφορετικούς τύπους συνδετικού ιστού Ινώδης Ελαστικός Δικτυωτός
Ο Θεμελιώδης Νόμος των υλικών. «Η σχέση Τάσης / Παραμόρφωσης ΓΛΟΙΟΕΛΑΣΤΙΚΟΤΗΤΑ Είναι η ιδιότητα των υλικών τα οποία επιδεικνύουν από κοινού ιξώδη και ελαστική συμπεριφορά καθώς παραμορφώνονται Ένα υλικό θεωρείται ελαστικό εάν επιστρέφει στις αρχικές προ-φόρτισης διαστάσεις του, όταν αφαιρείται η φόρτιση είναι το φαινόμενο της χρονικής εξάρτησης της ελαστικής και πλαστικής παραμόρφωσης
=
Λίπανση των επιφανειών = απορρόφηση υποχώρηση συμπίεση
Φθορά του αρθρικού χόνδρου Φθορά είναι η αφαίρεση υλικού από την επιφάνεια με μηχανική δράση : Φθορά από άμεση επαφή, φθορά από καταπόνηση Φθορά από άμεση επαφή : συμβαίνει όταν οι αρθρικές επιφάνειες εφάπτονται δίχως την μεσολάβηση λιπαντικής επιφάνειας Φθορά από καταπόνηση: όχι από επαφή μεταξύ των επιφανειών αλλά από την συσσώρευση μικροσκοπικών βλαβών της επιφάνειας μετά από επαναλαμβανόμενες καταπονήσεις
Κυκλικά τραύματα Απώλεια σταθερότητας (κατάγματα, συνδεσμικές κακώσεις Φλεγμονή (τραυματική υμενίτιδα ή θυλακίτιδα) Αναδόμηση οστού & μικροκατάγματα/νέκρωση στο υποχόνδριο οστό Οστεοχονδρίτιδα Δομικές αλλαγές της άρθρωσης, κάταγμα, αναπτυξιακά ελλείμματα Ανώμαλες πιέσεις σε φυσιολογικό χόνδρο Κάθετη πίεση σε ανώμαλο χόνδρο Άμεση καταστροφή του κολλαγόνου Φυσική κυτταρική βλάβη Ενζυματική αποσύνθεση των PG & Κολλαγόνου Ενζυματικήαποδόμηση των PG & Κολλαγόνου
ΟΣΤΑ Ανισσοτροπικήαπάντηση στη συμπεριφορά του οστού εξαρτάται από τη φορά της φόρτισης
Ο νόμος τουwolff Το οστό εναποθέτεται όπου χρειάζεται και απορροφάται όπου δεν χρειάζεται Το σχήμα αντανακλά το ρόλο του Οι οστεοκλάστες απορροφούν οστό Οι οστεοβλάστες εναποθέτουν οστό
Αποθέματα οστού Απάντηση στη δραστηριοποίηση Τακτική άσκηση διεγείρει την οστεοποίηση στο σώμα Μείωση μηχανικών φορτίσεων Μείωση επιπέδων ασβεστίου(ca) Απώλεια ασβεστίου από τα νεφρά Αυξάνει την πιθανότητα σχηματισμού πέτρας Επίδραση μη φόρτισης (υποβαρύτητα) Οι αστροναύτες ασκούνται για διατήρηση της μυϊκής τάσης Αυτές είναι διατατικέςδυνάμεις η βαρύτητα είναι συμπιεστική
Αλλαγές στα οστά με το χρόνο πρώϊμη ηλικία Ανισορροπία στη δύναμη μυ -οστού αυξητικός παράγων μεταξύ του μήκους του οστού και της μυοτενόντιαςμονάδας(e.g., απότομη αύξηση στο μηρό και στη κνήμη επιφέρει υψηλή πίεση του επιγονατιδικού τένοντα και του κνημιαίου ογκώματος) Κατά την εφηβεία η μυϊκή αύξηση(testosterone) μπορεί να ξεπεράσει τον οστικό ρυθμό ανάπτυξης προκαλώντας αποκόλληση του μυ ή ακόμα σύνδρομο Osgood-Schlatter s Δημιουργία φλεγμονής, ασβεστοποίησης, ή αποσπαστικού κατάγματος στο κνημιαίο όγκωμα
Αλλαγές στα οστά με το χρόνο νεαρή ηλικία Τραυματισμοί από υπέρχρηση Επαναλαμβανόμενες φορτίσεις επιδρούν στις σκελετικές δομές Leaguer s Elbow Πρώϊμο κλείσιμο του επιφυσιακού δίσκου γυμνάστριες 4X μεγαλύτερη εμφάνιση παθολογίας στη μέση στις γυμνάστριες από το γενικό πληθυσμό (Jackson, 1976)
Αλλαγές στα οστά με το χρόνο ενήλικες Μικρή αλλαγή στο μήκος Μεγαλύτερη αλλαγή στη σύσταση Μείωση της χρήσης ελαττώνει τη σύσταση ΜΕΙΩΝΕΙ ΤΗ ΔΥΝΑΜΗ ΤΟΥ ΟΣΤΟΥ δραστηριότητα Αυξημένη δραστηριότητα οδηγεί σε αύξηση τηςδιαμέτρου, σύστασης, εύρους του φλοιού και του ασβεστίου
Αλλαγές στα οστά με το χρόνο ενήλικες 30 χρόνων άνδρες και 40 γυναίκες BMD κορύφωση (Frost, 1985; Oyster et al., 1984) Ακολουθεί μείωσηbmd, διαμέτρουκαι των μετάλλωνμετά από αυτό Η δραστηριότητες επιβραδύνουν τη γήρανση
Οστεοπενία Οστεοπόρωση Μειωμένη BMD Παράγων κατάγματος Πολύ μειωμένηbmd Υψηλός παράγων κατάγματος Ορμονικοί παράγοντες Διαιτητικοί παράγοντες Φυσική δραστηριότητα
Οστεοπόρωση Οι γυναίκες χάνουν0.5-1% της οστικής μάζαςκάθε χρόνο έως τα50 ή την εμμηνόπαυση Μετά την εμμηνόπαυση ο ρυθμός απώλειας αυξάνει (έως και 6.5%)
= απορρόφηση Σύνδεσμοι & Τένοντες Υποχώρηση
Παράγοντες που επηρεάζουν τις εμβιομηχανικέςιδιότητες των συνδέσμων και τενόντων Περιλαμβάνουν Ωρίμανση και ενηλικίωση Περίοδος κύησης και μετά τον τοκετό Κινητοποίηση και ακινητοποίηση
Ωρίμανση και ενηλικίωση Κατά την ενηλικίωση (έως τα 20), ο αριθμός και η ποιότητα των δομικών συνδέσεων αυξάνει, με αποτέλεσμα την αυξημένη διατατική ικανότητα τενόντων και συνδέσμων Παρατηρείται επίσης μία αύξηση στη διάμετρο των κολλαγόνων ινιδίων. Η ποσότητα κολλαγόνου σε τένοντες και συνδέσμους μειώνεται με την ηλικίασυνεισφέροντας στην σταδιακή έκπτωση των βιομηχανικών ικανοτήτων τους.
Περίοδος κύησης και μετά τον τοκετό Ο Rundgrenβρήκε ότιη ΕΚΤΑΤΙΚΗ ΔΥΝΑΜΗτων τενόντων και της ηβικής σύμφυσης σε ποντίκιαελαττώνεται κατά την περίοδο της κύησης και μετά τον τοκετό(1974). Η σκληρότητα αυτών των δομών μειώνεται κατά τηνπερίοδο αμέσως μετά τον τοκετό αλλά επανέρχεται σταδιακά
Κινητοποίηση και ακινητοποίηση (I) Όπως τα οστά, οι σύνδεσμοι και οι τένοντες φαίνεται να αποδομούνταιανάλογα των μηχανικών φορτίσεων (π.χ. αστροναύτες) Η φυσική άσκηση έχει δείξει πως αυξάνει την εκτατική δύναμη των τενόντων και της περιοχής πρόσφυσης του συνδέσμου στο οστό Maximal load to failure and energy stored to failure for primate anterior cruciate ligaments tested in tension to failure 1) Αυτοί που ακινητοποιούνται σε νάρθηκες για 8 εβδομάδες 2) Αυτοί που ακινητοποιούνται για 8 εβδομάδεςκαι δίνεται πρόγραμμα αποκατάστασης για 5 μήνες 3) Αυτοί που ακινητοποιούνται για 8 εβδομάδεςκαι δίνεται πρόγραμμα αποκατάστασης για 12 μήνες
SMA ΜΥΣ Συνολική τάση ΤΑΣΗ Ενεργητική τάση Παθητική τάση 50 100 150 ΜΗΚΟΣ(% ΜΗΚΟΥΣ ΗΡΕΜΙΑΣ)
ΕΡΓΟΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΚΙΝΗΤΙΚΟΤΗΤΑ ΑΡΘΡΩΣΕΩΝ Παθητική Μέγιστο εύρος κίνησης Εξωτερική δύναμη Περιορίζεται από: Αρθρικό θύλακο Συνδέσμους Μήκος & διατασιμότητα ανταγωνιστών μυών ΚΙΝΗΤΙΚΟΤΗΤΑ ΑΡΘΡΩΣΕΩΝ Ενεργητική ή δυναμική Μικρότερο εύρος κίνησης Μυική δύναμη του ατόμου Περιορίζεται από: Αρθρικό θύλακο Συνδέσμους Μήκος & διατασιμότητα ανταγωνιστών μυών Ελαττωμένη δύναμη συναγωνιστών μυών
ΔΥΣΚΑΜΨΙΑ ΑΡΘΡΩΣΕΩΝ Παράγοντες ΕΡΓΟΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ Αρθρικός θύλακος: 47% Περιτονίες μυών: 41% Σύνδεσμοι - Τένοντες: 10% Δέρμα: 2% Brownetal. 2000
ΕΡΓΟΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΠΕΡΙΟΔΟΣ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ Χαρακτηριστικά Ταχεία αύξηση σκελετού Αύξηση τάσης μυϊκού & συνδετικού ιστού Περιορισμός ευκαμψίας αρθρώσεων ΕΥΚΑΜΨΙΑ ΑΡΘΡΩΣΕΩΝ Παιδί Εφηβος Ενήλικας
ΕΡΓΟΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ 3η ΗΛΙΚΙΑ Χαρακτηριστικά Ατροφία μυικών ινών Ελάττωση σαρκομερίων Αμετάβλητοςο αριθμός των μυικών ινών Πλήρωση χώρου από ινώδη & λιπώδη ιστό Ινώδης συνδετικός ιστός Μεγάλη περιεκτικότητα σε κολλαγόνες ίνες
ΕΡΓΟΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ 3η ΗΛΙΚΙΑ Κολλαγόνες ίνες Αύξηση Αριθμού Διαμέτρου Δεσμών Η + Βαθμιαία αφυδάτωση Περιεκτικότητα σε νερό Βρέφη: 80% -85% Ενήλικες: 70% 3η ΗΛΙΚΙΑ Κολλαγόνες ίνες Ελάχιστα διατάσιμες Περιορισμός ευκαμψίας των αρθρώσεων
ΕΥΚΑΜΨΙΑ -ΔΥΣΚΑΜΨΙΑ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Αντιμετώπιση - Στόχοι Βελτίωση κινητικότητας αρθρώσεων Επάνοδος σε προηγούμενη δραστηριότητα Προσαρμογή Απαιτήσεις του ατόμου Καθημερινές ασχολίες Νίκος Σαχίνης 1984
Ευχαριστώ για την προσοχή σας