Tak wiele Każdego roku około 200 000 osób w Stanach Zjednoczonych nadwyręża lub rozrywa ACL. A wśród nich napływają łzy Młodzi sportowcy. Składa się na to wiele czynników. W przypadku profilaktyki naukowcy koncentrują się przede wszystkim na fizyczności. Mimo pewnych sukcesów – programy profilaktyczne mogą ograniczać Ryzyko urazu kolana jest większe niż 50 procent Bieganie z dużą prędkością i bieganie w przód iw tył w sportach takich jak piłka nożna – bezkontaktowe urazy ACL nadal występują, nawet u wysportowanych i silnych sportowców.
Wejście poznawcze, ruch fizyczny
Czynniki fizyczne, takie jak to, jak bardzo kolano zgina się i ślizga do wewnątrz podczas lądowania i cięcia oraz siła bioder i nóg, są kontrolowane i podlegają wpływom złożonych interakcji mózgu i nerwów obwodowych. Coraz więcej badań sugeruje, że sposób, w jaki mózg przetwarza te bodźce sensoryczne i poznawcze, może wpływać na wzorce ruchowe, które zwiększają ryzyko kontuzji — innymi słowy, lepsze i wydajniejsze przetwarzanie może przekładać się na mniej ryzykowne ruchy.
Ruch zaczyna się od planu i trwa. Zamiast koordynować każdy ruch w czasie rzeczywistym, neuronaukowcy uważają, że mózg nieustannie planuje krok do przodu.
„Kiedy się poruszasz, aktywowany jest wewnętrzny model pozycji ciała i środowiska” – mówi neurobiolog i trener sportowy Dustin Grooms. i profesor fizykoterapii na Uniwersytecie Ohio.
Po wstępnym planowaniu i podjęciu decyzji kora ruchowa wysyła impulsy do mięśni, aby wykonać ruch, mówi Grooms. „Jeśli wszystko pójdzie zgodnie z planem, gdy projekcje czuciowe mózgu dopasowują się do otoczenia, a ruchy zachodzą zgodnie z przewidywaniami mózgu, uzyskuje się wydajną nerwowo reakcję, która porusza ciałem bez nadmiernej aktywności mózgu”.
Ale jeśli masz problemy z integracją tego, co widzisz, z propriocepcją (zmysłem, który mówi ci, gdzie są twoje kończyny w przestrzeni), uważaj. Jeśli błąd przewidywania jest duży, móżdżek – część mózgu kontrolująca ruch – nie może dokonać korekty wystarczająco szybko.
W tym przypadku, mówi Grooms, obszary mózgu, które są normalnie używane do pomocy w przetwarzaniu przestrzennym, nawigacji i koordynacji multisensorycznej, są przekierowywane do kontrolowania części ciała, takiej jak noga. Wiele wymagań związanych z rywalizacją — podczas rywalizacji — oznacza, że mózg nie jest w stanie skorygować nieprawidłowej pozycji kolana lub kostki w ciągu milisekund potrzebnych do zerwania więzadła.
„Kiedy zaczynasz umieszczać sportowców w sytuacjach podwójnego zadania lub nieoczekiwanych sytuacjach, zaczynasz dostrzegać więcej niektórych z tych niebezpiecznych dynamiki” – mówi Jason Avedacian, biomechanik i dyrektor ds. „Pytanie:„ Są [athletes] Zwracanie wystarczającej uwagi na to, co jest istotne, a co nie?
Chociaż naukowcom trudno jest odtworzyć szybkie, dynamiczne warunki, z jakimi stykają się sportowcy w laboratorium, Ostatnie badania Próbowano wykryć różnice w aktywności mózgu w kontroli kolana między sportowcami o wysokiej i niskiej dynamice ryzyka kontuzji.
Zdolności neurologiczne i ryzyko kontuzji
Naukowcy pod kierunkiem Groomsa przeanalizowali dynamikę stawu kolanowego grupy zawodniczek piłki nożnej w szkole średniej w połączeniu z funkcjonalnym rezonansem magnetycznym mózgu. Gdy ruch jest włączony Przeanalizowano skoki z 12-calowego pudła, Odkryli, że regiony mózgu są generalnie odpowiedzialne za łączenie informacji wzrokowych, uwagi i pozycji ciała.
W pewnym sensie ryzykowna grupa pożycza moc mózgu z obszarów przetwarzania poznawczego, aby koordynować ten ruch. Staje się to problematyczne, gdy ci sportowcy próbują poruszać się w złożonych środowiskach gry, na przykład próbując uniknąć obrońcy na boisku piłkarskim.
Zasadniczo osoby, które wykazywały niższą wydajność w przetwarzaniu neuronowym, częściej wykazywały niebezpieczną dynamikę.
„Codzienne zadania i środowisko zabawy wymagają równowagi między wymaganiami motorycznymi i poznawczymi, ponieważ widzimy i przetwarzamy informacje z naszego otoczenia, aby informować o tym, jak się poruszamy” – mówi Scott Monford, badacz i współdyrektor Laboratorium Biomechaniki Nerwowo-mięśniowej na Montana State University. .
„Przyjmowanie odpowiednich wskazówek i reagowanie na nie świadczy o tym, jak wydajne i bezpieczne jest poruszanie się, niezależnie od tego, czy idzie się ruchliwą ulicą, czy próbuje uniknąć przeciwnika podczas gry” – mówi.
Monfort bada, w jaki sposób biomechanika może być niebezpieczna, gdy ruch jest wykonywany z dodatkową kontrolą poznawczą, taką jak unikanie przeciwnika.
Jego badaniaOpublikowano w American Journal of Sports Medicine i przyjrzano się, w jaki sposób zdolności poznawcze były powiązane z kontrolą nerwowo-mięśniową w grupie 15 męskich piłkarzy z college’u.
Oprócz oceny poznawczej pamięci wzrokowej i werbalnej, czasu reakcji i szybkości przetwarzania, badanych poproszono o wykonanie testów biegu pod kątem 45 stopni z kozłowaniem piłki nożnej i bez niej. Oceniono i przeanalizowano pozycję kolana podczas ruchów cięcia.
Naukowcy odkryli, że słaba pamięć wzrokowo-przestrzenna była związana z ryzykowną kinematyką kolana podczas kozłowania piłki, gdy istniały dodatkowe wymagania dotyczące śledzenia i planowania ruchu piłki nożnej.
Chociaż badania wskazują na zwiększone ryzyko urazu, gdy wydajność neuronów spada podczas dynamicznego ruchu, zależność może być również w drugą stronę. Uraz kolana lub Kostka Zmienia kontrolę nerwowo-mięśniową i dodatkowo wpływa na ryzyko ponownego urazu.
Najnowsze wspólne badania Monforta Luzacy zauważyli najbardziej oczywiste różnice w równowadze jednej nogi, gdy osoby poddawane operacji rekonstrukcji ACL musiały zlokalizować i zapamiętać informacje wyświetlane na ekranie przed nimi.
Jednak znaczenie funkcji poznawczo-motorycznych w urazach sportowych i ich zróżnicowanie w zależności od wieku, poziomu doświadczenia lub genetyki pozostaje do ustalenia.
„Istnieją pewne dowody na to, że bardziej doświadczeni sportowcy mogą wykazywać lepsze wyniki w zadaniach wymagających zrównoważenia wymagań poznawczych i motorycznych oraz izolowanych testów zdolności poznawczych” – mówi Monfort.
Trening w warunkach, które naśladują rzeczywiste scenariusze, które obejmują jednoczesne wymagania poznawcze i motoryczne, „może poprawić zdolność do czerpania korzyści z wydajności w świecie rzeczywistym” – mówi Monfort.
Barierą w powrocie do zdrowia po urazie lub operacji mogą być same programy rehabilitacyjne.
„Nasza własna rehabilitacja może wzmocnić tę neurologiczną strategię kompensacyjną – pomyśl o wpatrywaniu się w mięsień czworogłowy uda – a zamiast tego powinniśmy myśleć o rozwijaniu tego neurologicznego aspektu rehabilitacji. [attention, sensory processing, visual-cognition] Oprócz zwykłej siły” – mówi Groom.
Umiejętności przetwarzania można poprawić, prosząc sportowców, aby reagowali na bodźce wizualne, takie jak skakanie lub robienie kroków w bok – na przykład dodawanie liczb do fiszek lub poruszanie się w odpowiedzi na różnokolorowe światła.
Sport, a nawet większość codziennych czynności stwarza wyjątkowe wymagania dla układu nerwowego, a standardowe programy ćwiczeń mogą przygotować mięśnie, ale nie układ nerwowy, mówi Groom.
„Jesteśmy naprawdę dobrzy w myśleniu o tym, co muszą zrobić stawy, co mięśnie muszą zrobić” – mówi Groom. „Ale musimy spróbować pomyśleć o tym, co układ nerwowy musi zrobić i jak może się przystosować i dostosować do stawianych mu wymagań”.
„Namiętny badacz kawy. Niezależny muzyczny ninja. Nieuleczalny maniak alkoholu”.