usw Etwa 200.000 Menschen in den Vereinigten Staaten zerren oder reißen jedes Jahr ihre ACL. Und unter ihnen steigen Tränen Junge Sportler. Es spielen viele Faktoren eine Rolle. Bei der Prävention konzentrieren sich die Forscher vor allem auf das Körperliche. Trotz mancher Erfolge – Präventionsprogramme können kürzen Das Risiko einer Knieverletzung liegt bei über 50 Prozent Schnelles Laufen und Hin- und Herschneiden bei Sportarten wie Fußball – auch bei fitten und starken Sportlern kommt es immer noch zu Non-Contact-Verletzungen des vorderen Kreuzbandes.
Kognitiver Input, körperliche Bewegung
Körperliche Faktoren, wie z. B. wie weit sich das Knie beim Landen und Schneiden nach innen beugt und gleitet, sowie Hüft- und Beinkraft, werden durch komplexe Interaktionen des Gehirns und der peripheren Nerven gesteuert und beeinflusst. Eine wachsende Zahl von Forschungsergebnissen deutet darauf hin, dass die Art und Weise, wie das Gehirn diesen sensorischen und kognitiven Input verarbeitet, Bewegungsmuster beeinflussen kann, die das Verletzungsrisiko erhöhen – mit anderen Worten, eine bessere und effizientere Verarbeitung kann zu weniger riskanten Bewegungen führen.
Bewegung beginnt mit einem Plan und geht weiter. Anstatt jede Bewegung in Echtzeit zu koordinieren, glauben Neurowissenschaftler, dass das Gehirn ständig einen Schritt voraus plant.
„Wenn Sie sich bewegen, wird dieses interne Modell Ihrer Körperposition und -umgebung aktiviert“, sagt der Neurowissenschaftler und Athletiktrainer Dustin Grooms. und Professor für Physiotherapie an der Ohio University.
Nach der anfänglichen Planung und Entscheidungsfindung sendet der motorische Kortex Impulse an die Muskeln, um die Bewegung auszuführen, sagt Grooms. „Wenn alles nach Plan läuft, wenn die sensorischen Projektionen des Gehirns mit der Umgebung übereinstimmen und Bewegungen so erfolgen, wie das Gehirn es vorhersagt, erhalten Sie eine neuronale effiziente Reaktion, die den Körper ohne übermäßige Gehirnaktivität bewegt.“
Aber wenn Sie Schwierigkeiten haben, das, was Sie sehen, und die Propriozeption (der Sinn, der Ihnen sagt, wo sich Ihre Gliedmaßen im Raum befinden) zu integrieren, passen Sie auf. Wenn der Vorhersagefehler groß ist, kann das Kleinhirn – der Teil des Gehirns, der die Bewegung steuert – nicht schnell genug korrigieren.
In diesem Fall, sagt Grooms, werden Bereiche des Gehirns, die normalerweise verwendet werden, um bei der räumlichen Verarbeitung, Navigation und multisensorischen Koordination zu helfen, umgeleitet, um einen Teil des Körpers wie ein Bein zu steuern. Viele Wettbewerbsanforderungen – während eines Wettkampfspiels – bedeuten, dass das Gehirn eine falsch ausgerichtete Knie- oder Knöchelposition nicht in den Millisekunden korrigieren kann, die es dauert, um ein Band zu reißen.
„Wenn Sie anfangen, Athleten in Situationen mit zwei Aufgaben oder unerwartete Situationen zu bringen, sehen Sie mehr von einigen dieser gefährlichen Dynamiken“, sagt Jason Avedacian, Biomechaniker und Direktor der Sportwissenschaft für olympische Sportarten an der Clemson University. „Frage: „Sie sind [athletes] Genügend darauf achten, was relevant ist und was nicht?
Obwohl es für Forscher schwierig ist, die dynamischen Hochgeschwindigkeitsbedingungen zu reproduzieren, denen Sportler im Labor ausgesetzt sind, Eine aktuelle Studie Es wurde versucht, Unterschiede in der Gehirnaktivität bei der Kniekontrolle zwischen Athleten mit hoher und niedriger Verletzungsrisikodynamik zu erkennen.
Neurologische Fähigkeit und Verletzungsrisiko
Forscher unter der Leitung von Grooms analysierten die Kniedynamik einer Gruppe von Highschool-Fußballspielerinnen in Verbindung mit funktionellen Gehirn-MRTs. Wenn die Bewegung aktiviert ist Der Sprung von einer 12-Zoll-Box wurde analysiert, Sie fanden heraus, dass Gehirnregionen im Allgemeinen dafür verantwortlich sind, visuelle Informationen, Aufmerksamkeit und Körperhaltung zu kombinieren.
In gewissem Sinne leiht sich die Risikogruppe Gehirnleistung aus kognitiven Verarbeitungsbereichen, um diesen Schritt zu koordinieren. Problematisch wird es, wenn diese Athleten versuchen, sich in komplexen Spielumgebungen zurechtzufinden, etwa wenn sie versuchen, einem Verteidiger auf dem Fußballfeld auszuweichen.
Grundsätzlich zeigten Probanden, die eine geringere Leistung in ihrer neuronalen Verarbeitung zeigten, eher gefährliche Dynamiken.
„Alltägliche Aufgaben und Spielumgebungen erfordern ein Gleichgewicht zwischen motorischen und kognitiven Anforderungen, da wir Informationen aus unserer Umgebung sehen und verarbeiten, um zu informieren, wie wir uns bewegen“, sagt Scott Monford, Forscher und Co-Direktor des Neuromuscular Biomechanics Laboratory an der Montana State University. .
„Das Aufnehmen geeigneter Hinweise und das Reagieren auf sie zeigt, wie effizient und sicher man sich bewegen kann, egal ob man eine belebte Straße hinuntergeht oder versucht, einem Gegner während eines Spiels auszuweichen“, sagt er.
Monfort untersucht, wie gefährlich die Biomechanik sein kann, wenn eine Bewegung mit zusätzlicher kognitiver Kontrolle ausgeführt wird, z. B. um einem Gegner auszuweichen.
Seine ForschungEs wurde im American Journal of Sports Medicine veröffentlicht und untersuchte, wie die kognitiven Fähigkeiten mit der neuromuskulären Kontrolle in einer Gruppe von 15 männlichen College-Fußballspielern zusammenhängen.
Zusätzlich zu kognitiven Bewertungen des visuellen und verbalen Gedächtnisses, der Reaktionszeit und der Verarbeitungsgeschwindigkeit wurden die Probanden gebeten, 45-Grad-Run-to-Cut-Tests mit und ohne Dribbling eines Fußballs durchzuführen. Die Knieposition während der Schneidbewegungen wurde bewertet und analysiert.
Die Forscher fanden heraus, dass ein schlechtes visuell-räumliches Gedächtnis mit einer riskanten Kniekinematik während des Balldribbelns verbunden war, wenn zusätzliche Anforderungen an die Verfolgung und Planung der Fußballbewegung bestanden.
Obwohl die Forschung auf ein erhöhtes Verletzungsrisiko hinweist, wenn die neuronale Leistung während dynamischer Bewegungen abnimmt, kann die Beziehung auch in die andere Richtung gehen. Knieverletzung bzw Knöchel Verändert die neuromuskuläre Kontrolle und wirkt sich weiter auf das Risiko einer erneuten Verletzung aus.
Monforts jüngste Gemeinschaftsforschung Pfleger fanden die offensichtlichsten Unterschiede in der einbeinigen Balance, wenn Probanden, die sich einer Operation zur ACL-Rekonstruktion unterzogen, Informationen auf einem Bildschirm vor ihnen finden und sich daran erinnern mussten.
Aber die Relevanz der kognitiv-motorischen Funktion bei Sportverletzungen und wie sie je nach Alter, Erfahrungsstufe oder Genetik variiert, muss noch bestimmt werden.
„Es gibt einige Hinweise darauf, dass erfahrenere Athleten bei Aufgaben, die ein Gleichgewicht zwischen kognitiven und motorischen Anforderungen und isolierten Tests der kognitiven Fähigkeiten erfordern, eine bessere Leistung zeigen können“, sagt Monfort.
Training unter Bedingungen, die reale Szenarien nachahmen, die gleichzeitige kognitive und motorische Anforderungen beinhalten, „kann die Fähigkeit verbessern, die Leistung in der realen Welt zu verbessern“, sagt Monfort.
Rehabilitationsprogramme selbst können ein Hindernis für die Genesung nach einer Verletzung oder Operation darstellen.
„Unsere eigene Rehabilitation kann diese neurologische Kompensationsstrategie verstärken – denken Sie daran, auf Ihren Quadrizepsmuskel zu starren – und stattdessen sollten wir darüber nachdenken, diesen neurologischen Aspekt der Rehabilitation voranzutreiben. [attention, sensory processing, visual-cognition] Sowie regelmäßige Kraft“, sagt Groom.
Die Verarbeitungsfähigkeiten können verbessert werden, indem die Athleten aufgefordert werden, auf visuelle Reize wie Springen oder Ausweichen zu reagieren – z. B. das Hinzufügen von Zahlen zu Karteikarten oder das Bewegen als Reaktion auf verschiedenfarbige Lichter.
Sport und sogar die meisten Aktivitäten des täglichen Lebens stellen einzigartige Anforderungen an das Nervensystem, und Standardübungsprogramme können die Muskeln vorbereiten, aber nicht das Nervensystem, sagt Groom.
„Wir sind wirklich gut darin, darüber nachzudenken, was die Gelenke tun müssen, was die Muskeln tun müssen“, sagt Groom. „Aber wir müssen versuchen, darüber nachzudenken, was das Nervensystem tun muss und wie es sich anpassen und die an es gestellten Anforderungen erfüllen kann.“
