Stabilność kolana w odpowiedzi na wibracje całego ciała u kobiet lub mężczyzn

Kobiety wykazują 4 – 8-krotnie wyższe ryzyko doznania ostrego uszkodzenia więzadła krzyżowego przedniego (anterior cruciate ligament, ACL) w porównaniu z mężczyznami. Odpowiadają za to najprawdopodobniej różne funkcje biomechaniczne  i nerwowo-mięśniowe w zależności od płci. Do urazu dochodzi zazwyczaj podczas lądowania po skoku, z powodu szybkich zmian sił działających na staw kolanowy. Czynniki nerwowo-mięśniowe wpływające na stabilność kolana obejmują aktywną sztywność i odruchową synchronizację mięśni. Jak pokazują badania, wpływ na nie może mieć trening wibracji całego ciała (whole-body vibration, WBV). Celem prezentowanego badania hiszpańskich i portugalskich naukowców było ustalenie, czy istnieją różnice kinematyczne i elektromiograficzne (EMG) między płciami w kontrolowaniu kolana podczas lądowania na jednej nodze i czy mogą być modyfikowane w odpowiedzi na WBV.

• Przed podaniem WBV między badanymi płciami występowały różnice m.in. w kącie zgięcia kolana przy lądowaniu oraz w kącie zgięcia kolana w momencie osiągnięcia maksymalnego GRF (ground reaction forces, pionowe siły reakcji podłoża). Kobiety miały znacznie wyższy GRF, kąty zgięcia kolan, ale także większą preaktywność ścięgien udowych (hamstrings, H) niż mężczyźni.
• Po WBV obserwowano istotnie krótszy czas stabilizacji stawu kolanowego po skoku, zarówno u mężczyzn, jak i u kobiet, bez różnic między płciami. Również inne badane zmienne nie różniły się istotnie statystycznie między płciami po WBV, jak GRF czy kąty zgięcia kolana. Aczkolwiek u kobiet obserwowano zmniejszenie przyspieszenia przyśrodkowo-bocznego.

Opracowano na podstawie:

Gender differences in knee stability in response to whole-body vibration. Sañudo B, Feria A, Carrasco L i wsp. J Strength Cond Res. 2012 Aug;26(8):2156-65.

Badana populacja

30 mężczyzn i 15 kobiet (wiek 22 ± 3 lata) spełniających określone kryteria. 

Procedura badania

Uczestnicy skakali z wysokości 30 cm, lądując na jednej nodze na platformie pomiarowej, gdzie analizowano kąty kolan, GRF – w tym czas fazy początkowego kontaktu z ziemią (PF1) i maksymalnego pionowego GRF (PF2). Uzyskano również powierzchniowe dane EMG w mięśniu prostym uda (rectus femoris, RF) i H oraz sygnały akcelerometrii kolan oraz kostek. Skok i lądowanie wykonywano 3-krotnie z 1-minutową przerwą między próbami. Po 3 minutach odpoczynku uczestnicy zostali umieszczeni na 1 minutę na platformie wibracyjnej celem podania WBV. Bezpośrednio po zastosowaniu wibracji uczestnicy ponownie wykonali lądowanie na jednej nodze i ponownie wykonano powyżej przytoczone pomiary.

Wykorzystanie wibracji w badaniu

Stosowano platformą wibracyjną Power Plate® (North America Inc., USA). Podczas WBV badani utrzymywali pozycję półprzysiadu na platformie ze zgięciem kolan o 100°. Bodziec wibracyjny był indukowany na podeszwowych powierzchniach stóp z częstotliwością 30 Hz i amplitudą 4 mm.

Wyniki

Przed podaniem WBV między badanymi płciami występowały różnice m.in. w kącie zgięcia kolana przy lądowaniu (p = 0,02) oraz w kącie zgięcia kolana w momencie osiągnięcia maksymalnego GRF (p = 0,03). Kobiety miały znacznie wyższy GRF, kąty zgięcia kolan, ale także większą preaktywność H niż mężczyźni. Ponadto w fazie postkontaktowej skoku kobiety wykazywały większe PF2 (p = 0,02), a przyspieszenie przyśrodkowo-boczne zarówno w kolanie, jak i kostce było również wyższe u kobiet, choć nieistotnie statystycznie.

Po WBV obserwowano istotnie krótszy czas stabilizacji stawu kolanowego po skoku, zarówno u mężczyzn, jak i u kobiet (p < 0,05), bez różnic między płciami. Również inne badane zmienne nie różniły się istotnie statystycznie między płciami po WBV, jak GRF czy kąty zgięcia kolana. Aczkolwiek nastąpił spadek stosunku aktywacji RF/H podczas fazy przedkontaktowej i wzrost w fazie pokontaktowej tylko u kobiet, prowadząc do zmniejszenia przyspieszenia przyśrodkowo-bocznego. 

Komentarz

Lądowanie na jednej nodze to powszechny manewr sportowy. Liczne badania wykazały różnice między płciami w jego wykonywaniu, które mogą wpływać na częstsze występowanie uszkodzeń ACL u kobiet. Wyniki prezentowanego badanie sugerują, że interwencje oparte na WBV mogą zwiększać tempo i zaangażowanie mięśni kolanowych oraz ich synchronizację, co może znacząco zmniejszyć częstość urazów w tym konkretnym stawie. Wykazano ponadto, że WBV wpływa na stabilność kolana w różny sposób w zależności od płci, dlatego autorzy rekomendują indywidualne podejście do stosowaniu WBV w poprawianiu stabilności kolana.

Więcej w: