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Dissertation: Konstantinos Karanikas


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Dissertation: Konstantinos Karanikas

Institut für Biomechanik und Orthopädie der Deutschen Sporthochschule Köln

Adaptation der muskulären Kraftfähigkeiten sowie der Gang- und Laufkinematik nach einer vorderen Kreuzbandrekonstruktion bzw. Kreuzbandverletzung

Zur Vorlage an der Deutschen Sporthochschule Köln zur Erlangung des akademischen Grades Doktor der Sportwissenschaften

Vorgelegt von

Konstantinos Karanikas

aus Kefalochori Konitsis Griechenland

Köln 2006

Zusammenfassung:

Die Regeneration der muskulären Kraftfähigkeiten und der motorischen Aufgaben vom Gang und Lauf nehmen einen zentralen Stellenwert in der Therapie und Rehabilitation der ACL-Verletzung ein. Zielsetzung vieler rehabilitativen Maßnahmen ist dabei, die Regeneration des muskoloskeletalen Systems positiv zu beeinflussen, um den Operationserfolg nach einer ACL -Rekonstruktion zu sichern oder eventuell eine Operation nach einer ACL-Verletzung zu vermeiden. Zu welchem Zeitpunkt allerdings nach einer ACL-Rekonstruktion und nach einer ACL-Verletzung aufgetretene Veränderungen der muskulären Kraftfähigkeiten sowie der Gang- und Laufkinematik der unteren Extremität zu dem normalen Populationsniveau zurückkehren, lässt sich aus den vorhandenen Literaturangaben nicht immer eindeutig erkennen (Bulgeroni et al., 1997; Wojitys et al., 2000; Busch-Joseph et al., 2001; Gokler et al., 2003). Ebenso wenig eindeutig sind dabei der Einfluss einer Ersatzplastik (ST- oder PT- Ersatzplastik) (Rudroff et al., 2003; Knoll et al., 2004; Webster et al., 2005)und der Einfluss einer konservativen Behandlung auf die Regeneration der muskulären Kraftfähigkeiten und der Gang- und Laufkinematik (Wexler et al., 1998; Boerboom et al., 2001; Rudolf et al., 2001; Knoll et al., 2004). Die Zielsetzung dieser Arbeit war damit, das Verständnis über die Adaptation der muskulären und motorisch aufgabenspezifischen Fähigkeiten nach einer ACL-Rekonstruktion bzw. Verletzung zu erweitern, um therapeutische Interventionen zu unterstützen. Die Ergebnisse der vorgelegten Arbeit zeigen, dass die muskulären Kraftfähigkeiten der betroffenen Extremität auch 12-24 Monate nach einer ACL-Rekonstruktion Kraftdefizite bei den Knieextensoren, Knieflexoren und Hüftflexoren aufweisen können. In dieser Zeitperiode (12-24 Monate postoperativ) kehren bei vielen Patienten die verletzungsbedingten Veränderungen der Gang- und Laufkinematik auf das normale Niveau zurück. Dieses gibt hier den Hinweis, dass die muskulären Kraftfähigkeiten und die Kinematik vom Gang und Lauf nach einer ACL-Rekonstruktion zeitlich unterschiedliche Adaptationen aufweisen. Bis zu einer bestimmten Grenze werden die muskulären Kraftdefizite von den Patienten beim Gehen und Laufen toleriert. Wenn allerdings diese Grenze überschritten wird, verändert das biologische System die Strategie zur Bewältigung der motorischen Aufgaben. Die Traumatisierung der Patellasehne nach der PT-Ersatzplastik hat in den Zeitperioden 6-12 und 12-24 Monate postoperativ einen größeren Einfluss, vor allem auf die Entwicklung und Regeneration der Kniegelenksmomente, als die Entfernung der Semitendinosussehne nach der ST-Ersatzplastik. Dieses deutet darauf hin, dass der Zeitpunkt, an dem die Verletzungsbedingten Veränderungen zu dem normalen Niveau zurückkehren, von der Wahl einer Ersatzplastik beeinflusst werden könnte. Nach einer konservativen Behandlung kehren in einer Zeitperiode 6-16 Monate nach der ACL-Verletzung die verletzungsbedingten Veränderungen bei den muskulären Kraftfähigkeiten und der motorischen Aufgaben vom Gang und Lauf für viele Patienten auf das normale Niveau zurück. Die Regeneration vor allem der muskulären Kraftfähigkeiten der Kniemuskulatur verläuft bei den konservativ behandelten Patienten bedeutend schneller als bei den operativ behandelten Patienten für dieselbe Zeitperiode, wenn ein gezieltes und kontrolliertes Nachbehandlungsprogramm auch für konservativ behandelte Patienten durchgeführt wird.

Absract

The regeneration of the muscular force generating capabilities and of the gait related motor tasks are crucial in the therapy and rehabilitation of the ACL injured patient. The aim of many rehabilitative procedures is to positively influence the regeneration of the musculoskeletal system in order to either ensure the success of the reconstruction or to avoid surgery after ACL injury. However, it is not always easy to identify from the literature (Bulgeroni et al., 1997; Wojitys et al., 2000; Busch-Joseph et al., 2001; Gokler et al., 2003), the point in time at which the changes occurring after an ACL injury in the force producing capability and in the gait kinematics return to the level of normal population. The influence of either a reconstruction using a Semitendinosus (ST) or a Patella (PT) graft (Rudroff et al., 2003; Knoll et al., 2004; Webster et al., 2005) or the choice of a conservative therapy on the force generating capabilities and the gait kinematics (Wexler et al., 1998; Boerboom et al., 2001; Rudolf et al., 2001; Knoll et al., 2004), remains unclear as well. The aim of the present work was to improve the understanding of the adaptation of the muscular and motor task specific capabilities after an ACL reconstruction or injury, in order to support therapeutic interventions. The results prove that the muscular force generating capabilities of the affected limb can be impaired even 12-24 months after the ACL reconstruction, showing force deficits in the knee extensors, knee flexors and hip flexors. During this period (12-24 months post surgery) the altered gait pattern of many patients returns to normality. This indicates that the adaptation of the muscular force capabilities and the adaptation of the gait kinematics follow different time courses. There is a threshold up to which the force deficits are tolerated during gait. However, when this threshold is surpassed, the biological system changes its strategy in order to accomplish the aimed motor task. During the periods 6-12 and 12-24 months post surgery, the traumatising of the Patella tendon, when using the PT graft has a bigger effect, especially in the development and regeneration of the knee moments than the removal of the Semitendinosus tendon when using the ST graft. This points towards the possibility that the point in time at which the changes caused by the injury return to normal values might be affected by the choice of one or another graft. In the period between 6 and 16 months after ACL injury, when a conservative therapy was chosen, the changes caused by the injury in the muscular force capabilities and in the gait related motor tasks return to normal levels in many patients. When considering the same period in time and a specific and controlled training program is also carried out for the conservatively treated patients, then especially the regeneration of the muscular force producing capabilities of the knee muscles is considerably faster for these patients than for those who underwent surgery.

18.12.2017 - 03:15