Neuromusculaire & biomechanische controle van atleten die hun sport hervatten na een voorste kruisbandreconstructie

Voorste kruisband (VKB) letsels komen vaak voor tijdens dynamische sportactiviteiten bij de jonge, actieve bevolking en hebben vaak belangrijke fysieke, psychologische en professionele gevolgen op korte en lange termijn, die resulteren in een langdurige stopzetting van sportbeoefening en een hoge economische kost voor de samenleving. Helaas blijven de percentages voor een succesvolle sporthervatting laag: slechts 55% van de atleten die een VKB reconstructie (VKBR) ondergaan, keren terug naar sport op een competitief niveau. Daarnaast is het risico op een tweede VKB letsel zeer hoog, zo toonden studies aan dat 15-25% van de mensen die een VKBR ondergaan een nieuw VKB letsel oplopen de eerste 2 jaar na sporthervatting. Ten slotte is ook het risico op posttraumatische knieartrose verhoogd, zo heeft bijna de helft van de VKBR patiënten tekenen van osteoartrose 10-20 jaar na de VKBR. Deze nadelige gevolgen geven aan dat de huidige revalidatie na een VKBR en ook de beslissingscriteria voor sporthervatting nog verbeterd moeten worden. Momenteel worden criteria zoals de tijd na operatie, herstel van kracht en herstel van 1-benige sprongafstand gehanteerd om te beslissen over een veilige terugkeer naar sport. Deze criteria kunnen echter geen blijvende neuromusculaire en biomechanische compensaties detecteren waardoor VKBR patiënten vatbaar kunnen zijn voor het oplopen van een tweede VKB letsel en mogelijks ook posttraumatische osteoartrose. Bovendien worden de huidige screeningstesten voor sporthervatting uitgevoerd in een gecontroleerde setting waarbij de atleet zich volledig kan voorbereiden op de taak, dit terwijl atleten die terugkeren naar sport geconfronteerd zullen worden met verschillende sportspecifieke uitdagingen zoals bijvoorbeeld vermoeidheid en plotse omgevingsveranderingen die de neuromusculaire en biomechanische controle verder kunnen verstoren. Daarom hebben we in deze doctoraatsthesis  onderzocht of VKBR atleten nog biomechanische en neuromusculaire tekortkomingen vertonen op moment van sporthervatting maar ook 6 maanden later, en dit in situaties die sportgerelateerde uitdagingen nabootsten. Dit werd onderzocht aan de hand van vijf studies.

In studie 1 vonden we dat VKBR atleten blijvende neuromusculaire en biomechanische compensaties vertonen tijdens éénbenige landingen op moment van sporthervatting. Deze compensaties lijken onderdeel te zijn van een beschermende strategie. Zo vertonen de VKBR atleten een verhoogde activering van de hamstrings (die een ACL-agonist zijn) en een verminderde algemene belasting van hun knie (meer bepaald: een verlaagd knieflexiemoment). Belangrijk om te vermelden is dat deze wijzigingen werden gevonden in 5 éénbenige landingen en dit dus 'taakonafhankelijke' compensaties blijken te zijn, waardoor het zeer waarschijnlijk is dat deze compensaties ook optreden tijdens sport en andere dagelijkse activiteiten.

In studie 2 hebben we vastgesteld dat de neuromusculaire en biomechanische compensaties die we op moment sporthervatting vonden, niet verdwenen waren wanneer VKBR atleten reeds voor zes maanden terug aan het sporten waren. Het lijkt dus dat aanvullende interventies nodig zijn om deze tekortkomingen weg te werken voor sporthervatting. Verder toonden exploratieve analyses aan dat de verhoogde activering van hamstrings mogelijks gelinkt is aan zelfgerapporteerde knie instabiliteit en dat de verlaagde belastig van de knie mogelijks gelinkt kan worden aan een gebrek aan  psychologische ‘readiness’ voor sporthervatting. Toekomstige studies moeten daarom de rol van deze mogelijke onderliggende oorzaken verder onderzoeken, omdat zulke inzichten kunnen helpen bij het ontwikkelen van interventies om neuromusculaire en biomechanische compensaties aan te pakken.

In studie 3 onderzochten we de neuromusculaire controle van zowel VKBR als niet-geblesseerde atleten wanneer ze geconfronteerd werden met sportgerelateerde uitdagingen. We vonden dat niet-geblesseerde atleten hun neuromusculaire patroon duidelijk aanpassen aan omgevingsveranderingen, maar dat VKBR-atleten een bijna onaangepaste beschermende strategie vertonen (verhoogde activering van de hamstrings), onafhankelijk van de omgevingsfactoren. Dit zou een compensatie kunnen zijn voor veranderde proprioceptieve input als gevolg van schade aan de mechanoreceptoren van de VKB. Daarnaast vonden we dat de de beschermende neuromusculaire strategie van de VKBR atleten wel belemmerd werd wanneer de cognitieve belasting toenam, dit bevestigt dat onderliggende neurocognitieve beperkingen kunnen bijdragen aan veranderde neuromusculaire controle bij VKBR atleten.

In studie 4 hebben zijn we nagegaan hoe niet-geblesseerde atleten hun landingspatroon aanpassen na het uitvoeren van een protocol dat wedstrijdgerelateerde vermoeidheid simuleert. We vonden dat de weerstand tegen vermoeidheid een grote invloed had op hoe iemand na een dergelijk protocol reageert. Meer specifiek vonden we dat indien iemand minder bestand is tegen vermoeidheid, dit gepaard gaat met minder optimale landingspatronen. Op basis van deze bevindingen kunnen we concluderen dat preventie- en revalidatieprogramma’s ook specifiek de weerstand tegen vermoeidheid moeten gaan trainen.

In studie 5 hebben we onderzocht of VKBR atleten vatbaarder zijn voor vermoeidheid dan niet-geblesseerde atleten. Voor deze studie werd hetzelfde vermoeidheidsprotocol gebruikt als in studie 4. We vonden dat VKBR-atleten en niet-geblesseerde atleten over het algemeen vergelijkbare biomechanische en neuromusculaire veranderingen vertonen na vermoeidheid. Nochtans, was er tijdnes sommige taken wel een versterk vermoeidheidseffec bij VKBR-atleten, wat suggereert dat de vereisten van een taak mogelijks mee bepalen of VKBR-atleten kunnen omgaan met vermoeidheid of niet.

Kortom, dit project toonde aan dat VKBR atleten hun sport hervatten met blijvende neuromusculaire en biomechanische compensaties. Aangezien we dezelfde compensaties vonden tijdens verschillende taken, tijdens verschillende sportgerelateerde uitdagingen, en zelfs tijdens opvolgsessies op drie en zes maanden na RTS, kunnen we concluderen dat dit robuuste compensaties zijn die zeer waarschijnlijk ook zullen optreden tijdens sport en andere dagelijkse activiteiten. Het lijkt dus belangrijk om deze compensaties te detecteren en aan te pakken voordat VKBR atleten weer gaan sporten. Vooral omdat er aanwijzingen zijn dat ze het risico op nieuwe VKB letsels mogelijks beïnvloeden en bovendien, als deze compensaties meerdere jaren aanhouden, ze ook de kans op posttraumatische osteoartrose verhogen. Verder hebben we gevonden dat de neuromusculaire controle verstoord werd door sportgerelateerde uitdagingen, daarom adviseren we om dergelijke sportgerelateerde uitdagingen ook te implementeren tijdens de sporthervattingstesten en patiënten in de laatste fase van de revalidatie te confronteren met uitdagende situaties om hen voor te bereiden op de terugkeer naar de dynamische sportsituaties.