Zusammenfassung
Hintergrund
Nach einer adäquaten operativen Versorgung von Kniebandverletzungen erfolgt der rehabilitative Prozess – er stellt eine kritische Phase für den späteren Erfolg dar. Neben einer mangelhaften Bewegungsqualität und dem Aktivitätsgrad wurden neuromuskuläre Defizite als kritische Faktoren für Reverletzungen identifiziert.
Fragestellung
Ziel dieser Arbeit war es, anhand der Resultate eines Athleten nach einer schweren Kniegelenkverletzung Kompensationen und Fortschritte innerhalb des Rehabilitationsverlaufs mithilfe von Mehrkanal-Elektromyographie(EMG)-Messungen zu quantifizieren.
Material und Methode
Ein 24 Jahre alter Profifußballer (77 kg, 180 cm) wurde 150, 178 und 226 Tage nach der operativen Versorgung einer Multiligamentverletzung bezüglich der Mm. vastus medialis (VM) und lateralis (VL) mittels Oberflächen-EMG untersucht. Da vergleichbare Analysen vor der Verletzung nicht durchgeführt wurden, werden sowohl Einzelergebnisse und Ergebnisprofile mit Resultaten einer Referenzgruppe sowie der unverletzten Gegenseite verglichen.
Ergebnisse
Neben einer defizitären isometrischen Maximalkraft (MVC) des Streckapparates (76 %) konnte eine reduzierte Aktivität des VM während niedriger Kontraktionsintensitäten (20 und 40 % MVC) beobachtet werden. Weiterhin zeigte sich anhand des VM/VL-Aktivierungs-Ratio ein dysregulierter neuraler Antrieb beider Muskeln auf der operierten Seite.
Schlussfolgerungen
Die reduzierte Aktivität des VM sowie der veränderte neurale Antrieb von VM und VL sind möglicherweise in einer unzureichenden Aktivierbarkeit motorischer Einheiten des VM mit niedrigeren Rekrutierungsschwellen begründet.
Abstract
Background
After adequate surgical treatment of knee ligament injuries, the rehabilitative process represents a critical phase for later success. In addition to poor movement quality and the level of activity, neuromuscular deficits have been identified as critical factors for re-injury.
Objectives
The aim of this study was to use the results of an athlete after a severe knee injury to quantify compensation and progress during the course of rehabilitation using multichannel electromyography (EMG) measurements.
Materials and methods
The vastus medialis (VM) and lateralis (VL) muscles of a 24-year old professional soccer player (77 kg, 180 cm) were assessed using surface EMG 150, 178, and 226 days after surgical treatment of a multiligament injury. Since comparable analyses were not performed before the injury, both individual results and result profiles are compared with results from a reference group and the uninjured contralateral side.
Results
In addition to reduced isometric maximum voluntary strength (MVC) of the knee extensors (76%), reduced activity of the VM during low contraction intensities (20 and 40% MVC) was observed. Furthermore, the VM/VL activation ratio showed a dysregulated neural drive of both muscles on the operated side.
Conclusions
The reduced activity of the VM and the altered neural drive of the VM and VL may be due to an insufficient ability to activate motor units of the VM with lower recruitment thresholds.
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Nach schweren Verletzungen oder operativen Eingriffen sollte der Beurteilung des neuromuskulären Apparates mehr Aufmerksamkeit gewidmet werden. Ein Teil der Funktionsbeurteilung kann nur durch Messungen der Muskelaktivität umgesetzt werden. Trotz der alternativlosen Situation werden elektromyographische (EMG-)Ableitungen bisher nicht standardmäßig durchgeführt und als Kriterien für eine erfolgreiche Wiederherstellung der neuromuskulären Funktion eingesetzt. Gründe sind neben Aufwand und Komplexität u. a. die limitierte Interpretationsmöglichkeit des Informationsgehalts von Einzelmessungen.
Hintergrund
Die Wiederherstellung der integrativen Funktion und Belastbarkeit nach Verletzungen des kapsuloligamentären Apparates des Kniegelenks stellt das medizinische und therapeutische Personal vor große Herausforderungen. Verletzungen des Kniebandapparates gehören zu den schwerwiegendsten Verletzungen an der unteren Extremität mit teilweise dramatischen Folgen für Athleten. Nach einer adäquaten operativen Versorgung folgt der rehabilitative Prozess und stellt eine kritische Phase für den späteren Erfolg dar. Der Erfolg wird oft an der Rückkehr zu Belastungen und Tätigkeiten vergleichbar mit denen vor der Verletzung gemessen. Ein weiteres Kriterium für eine erfolgreiche Behandlung von Kniebandverletzungen stellt das Ausbleiben einer Reverletzung dar. Neben der zu frühen Rückkehr zu sportartspezifischen Belastungen, mangelhafter Bewegungsqualität und neuromuskulären Defiziten konnten der Aktivitätsgrad und die funktionelle Bereitschaft als kritische Faktoren für eine wiederholte Ruptur des vorderen Kreuzbands (VKB) identifiziert werden [1]. Die neuromuskulären Einflussfaktoren auf Verletzungen wie Reverletzungen gelten dabei als modifizierbar [2].
Eine Möglichkeit den Funktionszustand des neuromuskulären Systems und somit den Fortschritt und Rehabilitationserfolg nach Kniebandverletzungen direkt zu quantifizieren, bietet die Oberflächenelektromyographie. 1‑Kanal-Ableitungen der Muskelaktivität dienen dazu, das Ausmaß der Aktivität (Intensität), die Abfolge des Zusammenspiels mehrerer Muskeln (Koordination) sowie den Grad der Ermüdung (Signalinhalt des Leistungsspektrums) abzuschätzen. Nach Kniebandverletzungen sind persistierende Einschränkungen der neuronalen Ansteuerung (funktionelle Teilparese) schnellerer Muskeleinheiten des Motoneuronenpools (Summe aller motorische Vorderhornzellen eines Muskels) knieführender Muskeln sowie Kraftdefizite (isometrische und isokinetische) der Kniestrecker gut beschrieben [3,4,5]. Einzelne Beobachtungen an Leistungssportlern weisen jedoch, abhängig vom Ausmaß der Seitenpräferenz, auch Kraftwerte auf der betroffenen Seite auf, die über denen der nicht betroffenen Seite liegen [6]. Ein niedrigerer Frequenzinhalt des EMG-Leistungsspektrums des M. vastus medialis [3] belegt indirekt eine mögliche Veränderung des Faserspektrums der betroffenen Muskulatur [7]. Jedoch können sich Kompensationen infolge von Verletzungen auf unterschiedlichen Ebenen des neuromuskulären Systems manifestieren. Wenn Muskelermüdung ausgeschlossen werden kann, resultieren höhere EMG-Signalintensitäten wahrscheinlich aufgrund einer Synchronisation der Entladungen aktiver motorischer Einheiten [8]. Insofern stellt die Interpretation des Summensignals einer Einzelmessung ein großes Problem dar (Abb. 1).
In systematischen Übersichtsarbeiten zur Anwendung der EMG nach VKB-Verletzungen bei aktiven Erwachsenen wurden 13 [9] bzw. 38 [10] Arbeiten eingeschlossen, in denen Muskelaktivitäten während des Gehens oder anderen dynamischen Aktivitäten erfasst wurden. In keiner Studie wurden EMG-Resultate eingesetzt, um die neuromuskuläre Bereitschaft für die Rückkehr zum Sport zu beurteilen [10]. Neben den technischen Herausforderungen und der Variabilität kontinuierlicher Zeitreihen verhindert die Vielzahl möglicher Outcomes und Referenzierungsmethoden den Vergleich der Ergebnisse und die Etablierung von Cut-off- oder Toleranzwerten [10].
Mehrkanalsysteme erfassen verschiedene Eigenschaften der Ansteuerung eines Muskelareals
Durch die Erfassung mehrerer Kanäle über einem Muskelareal [11] kann die räumliche Verteilung der Aktivität visualisiert werden. Dieser Ansatz konnte in den vergangenen Jahren stetig weiterentwickelt werden. Entsprechend ist man mit verschiedenen Konfigurationen der Mehrkanalsysteme und entsprechenden Algorithmen nunmehr in der Lage, verschiedene Eigenschaften der Ansteuerung eines Muskelareals (Muskelfaserleitgeschwindigkeit, Rekrutierungsschwellen, Entladungsraten sowie Amplituden der Aktionspotenziale einzelner motorischer Einheiten) im Erfassungsgebiet der Elektroden zu identifizieren. Um die Patienten bereits in frühen Phasen der Rehabilitation sicher untersuchen zu können, Defizite zu demaskieren und den Verlauf zu dokumentieren, bietet sich eine isometrische Messanordnung an. Ziel dieser Arbeit war es, anhand der Resultate eines Athleten nach einer schweren Kniegelenkverletzung Kompensationen und Fortschritte innerhalb des Rehabilitationsverlaufs mithilfe von Mehrkanal-EMG-Messungen zu quantifizieren. Da vergleichbare Analysen vor der Verletzung nicht durchgeführt wurden, werden sowohl Einzelergebnisse und Ergebnisprofile mit Resultaten einer Referenzgruppe sowie der unverletzten Gegenseite verglichen.
Material und Methode
Probanden
Dargestellt werden Ergebnisse eines 24 Jahre alten Profifußballers (77 kg, 180 cm), der während eines Ligaspiels eine Multiligamentverletzung des linken Kniegelenks erlitt (nichtdominante Seite). Konkret lag eine Komplettruptur des VKB sowie Ruptur der posterolateralen Strukturen und des proximalen Innenbandes vor. Nach einer 6‑wöchigen Immobilisierung in 10°-Beugung erfolgte nach 3‑wöchiger Mobilisierung die VKB-Rekonstruktion mittels gevierfachter Semitendinosussehne (Bone-Wedge-Technik, [12]). 226 Tage nach der Operation (3. Messzeitpunkt) absolvierte der Sportler die Funktionstests des VBG(Verwaltungs-Berufsgenossenschaft)-Testprotokolls Return-to-Competition erfolgreich und ohne jedwede Einschränkungen.
Daten der dominanten Seite von 20 unverletzten Profifußballern (Alter: 18–29 Jahre, Body-Mass-Index [BMI]: 20–25 kg/m2) dienten als Vergleichswerte. Des Weiteren wurden 11 Fußballspieler (21–33 Jahre, BMI: 23–26 kg/m2) aus einer Datenbank ausgewählt, die nach der Primärversorgung eine wiederholte Ruptur des VKB erlitten haben. Für die Beurteilung des geschätzten Muskelfaserquerschnitts dienten zytophotometrische Analysen der Muskelbiopsien des M. vastus medialis der verletzten Seite dieser Sportler [13] vor deren Rehabilitation.
Testablauf
Der Sportler wurde 150, 178 und 226 Tage nach der Operation untersucht. Die Faserverläufe und die Lokalisation der Innervationszonen des M. vastus medialis (VM) und lateralis (VL) wurde zu Beginn mit einer 16-Kanal-Trockenelektrode (SA16/10) nach standardisierter Vorbereitung der Hautoberfläche geprüft. Zu jedem Messzeitpunkt wurde unter simultaner monopolarer Erfassung des EMG (4-Kanal-Array, Elsch004; EMG-USB2+, OT Bioelettronica) distal der Innervationszone (Abb. 3) zunächst die Maximalkraft (MVC, SM-2000 N, Interfaceforce) gemessen. Anschließend folgten Messungen mit 20, 40, 60 und 80 % der MVC.
Kraft- und EMG-Parameter
Die Maximalkraftwerte wurden auf die Unterschenkellänge und das Körpergewicht der Sportler normiert. Das Ausmaß der Seitensymmetrie (Limb Symmetry Index, LSI) wurde berechnet (Unverletzte: LSI = 100 × nichtdominant/dominant, Patient: LSI = 100 × verletzt/nicht verletzt).
Von den Rohsignalen des linearen Arrays wurden die Muskelfaserleitgeschwindigkeit (MFCV, [14, 15]), und die Signalamplitude („root mean square“, RMS) bei allen Intensitäten bestimmt. Anhand der „globalen“ MFCV wurde der mittlere Faserquerschnitt der Muskelfasern geschätzt [16]. Der Muskelfaserquerschnitt des VM wurde mit gemessenen Werten an 11 Fußballspielern nach wiederholter ipsilateraler VKB-Ruptur verglichen. Die RMS-Werte wurden auf die Signalintensitäten während der MVC-Messung normiert. Die Muskelfaserleitgeschwindigkeiten und die normierten Signalamplituden wurden verwendet, um über die Kontraktionsintensitäten Verlaufsprofile der MFCV-Kraft- bzw. Amplituden-Kraft-Zusammenhänge zu erstellen. Die erzielten Maximalkraftwerte, MFCV-Werte und normierten Amplituden des Sportlers werden als standardisierte Werte (Z score) in Standardabweichungen („standard deviation“, SD) vom Mittelwert (M) der Mannschaft angegeben (z = [Wert des Sportlers − M der Mannschaft] / SD der Mannschaft). Das Aktivierungs-Ratio zwischen VM und VL wurde aus den normierten Signalamplituden berechnet (AR = VM / [VM + VL]) und spiegelt das Verhältnis des neuralen Antriebs zwischen beiden Muskeln wider [17]. Ein VM/VL-Aktivierungs-Ratio von 0,5 spiegelt einen gleichverteilten neuralen Antrieb zwischen beiden Muskeln wider. Bei Werten < 0,5 überwiegt der neurale Antrieb des VL gegenüber dem VM.
Ergebnisse
Maximalkraft
Unabhängig von der präferierten Seite erzielten die untersuchten Profifußballer Drehmomente zwischen dem 3‑ und 5‑Fachen ihres Körpergewichts. Die Werte auf der operierten Seite des Rehabilitanden blieben stets außerhalb einer Standardabweichung des Teams (Abb. 2). Auf seiner unverletzten Seite verbesserte sich der Sportler nach der 2. Messung deutlich. Die Seitendifferenz konnte nach der 1. Messung auf einen LSI von 88 % verringert werden und nahm nach der 2. Messung erneut zu.
Muskelfaserleitgeschwindigkeit und Muskelfaserquerschnitt
Die MFCV wies für beide Muskeln einen linearen Geschwindigkeits-Kraft-Zusammenhang auf (R2: 0,9–1,0) und war während allen Kontraktionsintensitäten beim VL höher als beim VM (Abb. 3). Der Sportler erreichte während der 1. Messung (150 Tage nach der Operation) mit dem VM der operierten Seite zwischen 80 und 84 % der MFCV des Gruppenmittelwertes. Die MFCV des VL waren während der 1. Messung noch unterhalb des Gruppenmittelwertes (85–97 %) und konnten zur 3. Messung (226 Tage nach der Operation) auf zwischen 118 und 137 % gesteigert werden.
Die MFCV-Werte beider Muskeln des Sportlers waren während der 1. Untersuchung geringer als auf seiner unverletzten Gegenseite. Zur 2. Untersuchung glichen sich die MFVC-Werte des VM denen des VM der Gegenseite an, während die des VL hinter denen der Gegenseite blieben. Zur 3. Untersuchung wiesen beide Muskeln auf der operierten Seite höhere MFVC-Werte als auf der dominanten und unverletzten Gegenseite auf. Die Z‑transformierten Werte der MFCV-Resultate des Sportlers bei den unterschiedlichen Kontraktionsintensitäten sind in der Abb. 4 dargestellt.
Die anhand der mittleren MFCV des Sportlers geschätzten mittleren Faserdurchmesser des VM betrugen zu den drei Untersuchungen 67, 92 und 95 µm und wurden den muskelbioptischen Ergebnissen von 11 Fußballspielern (Typ II Fasern: 50–114 µm, 58 %) nach Reruptur des VKB gegenübergestellt (Abb. 5).
Relative Muskelaktivität und VM/VL-Aktivierungs-Ratio
Die normierte Signalamplitude beider Muskeln wies bei der Gruppe der unverletzten Profifußballer einen nahezu perfekten linearen Amplituden-Kraft-Zusammenhang auf (R2 > 0,99). Der Vergleich der relativen Muskelaktivität des Sportlers mit den mittleren Werten der Mannschaft zeigte, dass zu allen drei Messzeitpunkten beide Muskeln lediglich bei 80 % der MVC adäquat aktiviert wurden (Abb. 6). Ein deutliches Defizit ist zur 3. Messung noch für den VM in den beiden niedrigen Intensitätsstufen zu verzeichnen.
Im Mittel wies der Patient hinsichtlich der Seitensymmetrie der Muskelaktivität zum 3. Messzeitpunkt für den VM LSI-Werte zwischen 76 und 97 % auf. Für den VL hingegen lagen die LSI-Werte zwischen 102 und 117 %. Während der VM der operierten Seite eine geringere Aktivität aufwies, war die Aktivität des VL auf der operierten Seite gegenüber der unverletzten Gegenseite erhöht.
Das Profil der VM/VL-Aktivierungs-Ratio der Fußballmannschaft belegt einen nichtuniformen neuralen Antrieb beider Muskeln zugunsten des VL (Abb. 7). Dieser war bei niedrigen Kontraktionsintensitäten deutlich ausgeprägter und lag bei 20 % MVC zwischen 0,37 und 0,56. Während der 1. Untersuchung (150 Tage nach der Operation) konnte beim Sportler während der mittleren Kontraktionsintensitäten ein verstärkter neuraler Antrieb des VM belegt werden. Zur 3. Untersuchung (226 Tage nach der Operation) fiel die VM/VL-Aktivierungs-Ratio jeweils bei 20 bzw. 40 % MVC auf 0,36 bzw. 0,41 ab.
Diskussion
Nach einer erlittenen Multiligamentverletzung, VKB-Rekonstruktion und Rehabilitation hat der Sportler 7,5 Monate nach der Operation alle motorischen Funktions- und Belastungstests erfolgreich absolviert. Dennoch konnten teilweise deutliche Kompensationen in der neuromuskulären Ansteuerung nachgewiesen werden.
Maximalkraft
Die gemessenen Maximalkraftwerte sind vergleichbar mit den Resultaten an Profifußballern anderer Arbeitsgruppen [18]. Zum letzten Messzeitpunkt wies der Sportler auf der verletzten Seite ein Defizit von 1 Nm/kg (LSI: 76 %) im Vergleich zur nichtverletzten Seite auf. Zu keinem Untersuchungszeitpunkt war das Defizit größer. Dies ist vor allem auf die deutliche Zunahme der Kniestreckkraft der nichtverletzten Seite (40 Nm, 13 %) zurückzuführen. Nach dem Implementieren intensiverer Krafttrainingsinhalte etwa 5 bis 6 Monate nach der Operation sind Anpassungen erst nach ca. 8 Wochen zu erwarten [19]. Die unverletzte Seite entsprach der dominanten Seite des Sportlers, was zusätzlich zur Erhöhung des Seitenunterschieds beigetragen haben könnte. Die Reduktion der Maximalkraft um 6,5 Nm (2,5 %) auf der verletzten Seite vom 2. zum 3. Untersuchungszeitpunkt lag im potenziellen Messfehlerbereich für isometrische Messungen (25 Nm, [20]) und entsprach somit keiner relevanten Änderung. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass es auf der operierten Seite möglicherweise länger dauert, bevor messbare Anpassungen auftreten. Hinsichtlich der Maximalkraftergebnisse muss die Rehabilitation als noch nicht abgeschlossen bewertet werden.
Muskelfaserleitgeschwindigkeit und Muskelfaserquerschnitt
Die Geschwindigkeit, mit der sich Aktionspotenziale entlang der Muskelfasermembran ausbreiten (MFCV), kann als Surrogat für das Größenordnungsprinzip angesehen werden [21]. Während die Eigenschaften der Muskelfasern primär durch deren Motoneurone bestimmt werden [22,23,24], stellt der Muskelfaserquerschnitt einen wesentlichen Einflussfaktor auf die MFCV dar [25]. Die gemessenen MFCV-Werte sind mit denen aktiver erwachsener Männer vergleichbar [26, 27]. Die höheren MFCV-Werte des VL spiegeln wahrscheinlich dessen höheren Anteile von Typ-II-Fasern (67 %) verglichen mit dem VM (56 %) wider [28]. Des Weiteren wurde ein starker Zusammenhang zwischen den Rekrutierungsschwellen motorischer Einheiten und den Muskelfaserleitgeschwindigkeiten der Aktionspotenziale der motorischen Einheiten nachgewiesen [16]. Wenn höhere Intensitäten aufgebracht werden müssen, werden größere Muskelfasern mit höheren Rekrutierungsschwellen aktiviert. Diese sind durch eine höhere MFCV charakterisiert als kleinere Muskelfasern mit geringeren Rekrutierungsschwellen.
Über die MFCV kann die Faserzusammensetzung nichtinvasiv geschätzt werden
Der Zusammenhang zwischen MFCV und dem Querschnitt der Muskelfaser ist linear und weitestgehend unabhängig von der Pathologie [29]. Über die MFCV kann die Faserzusammensetzung nichtinvasiv geschätzt werden [16, 30]. Die geschätzten Muskelfaserquerschnitte des VM scheinen plausibel und ordnen sich in den Wertebereich der muskelbioptischen Ergebnisse ein. Dass durch Krafttraining die Muskelfaserleitgeschwindigkeit größerer motorischer Einheiten erhöht wird [31], erklärt die deutlichere Zunahme der MFCV des VL im Verlauf der drei Untersuchungstermine.
Die beschriebene volumetrisch-numerische Typ-II-Faseratrophie des VM [32,33,34] oder VL [7] nach Verletzungen oder Erkrankungen des Kniegelenks konnten die Ergebnisse unserer Untersuchungen an insgesamt 20 Fußballspielern nach wiederholter ipsilateraler VKB-Ruptur nicht bestätigen [13]. Vermutlich sind Einflüsse wie Dauer der Immobilisation und Reduktion des Aktivitätslevels verantwortlich für die beschriebene Faseratrophie des VM. Insgesamt deuten die MFCV-Ergebnisse des Sportlers auf eine vergleichbare Muskelfunktion hin, die für den VL sogar ausgeprägter ist als die des Mannschaftsdurchschnitts.
Relative Muskelaktivität und VM/VL-Aktivierungs-Ratio
Die Aktionspotenziale der Motoneurone werden durch die Muskeleinheit in eine Zeitreihe von Aktionspotenzialen der motorischen Einheit transformiert. Die Summe der Aktionspotenziale aller motorischen Einheiten im Erfassungsfeld der Elektroden entspricht dem aufgezeichneten Mischsignal des Oberflächen-EMG. Dabei stellt die Signalamplitude eine grobe Schätzung der neuralen Erregung des Muskels dar. Die relative Muskelaktivität des Sportlers insbesondere des VM deutet auf ein noch ausgeprägtes Aktivierungsdefizit in den beiden niedrigen Intensitätsstufen hin. Nach der Rekrutierungsordnung (hierarchische bzw. kraftabgestufte Mischung gleichzeitig aktiver Muskeleinheiten, [35]) werden kleine motorische Einheiten mit niedrigen Rekrutierungsschwellen zuerst aktiviert. Der neurale Antrieb bei der Intensität von 20 und 40 % der MVC resultiert in einer relativ niedrigen Intensität (Werte außerhalb einer SD der Mittelwerte der Vergleichsgruppe). Eine reduzierte Information aus den Muskelspindeln, eine erhöhte reziproken Hemmung (Antagonist) oder eine verstärkte Hemmung der Interneurone (Renshaw-Hemmung) könnten Gründe für dieses Verhalten sein [36, 37]. Bei ermüdenden Anforderungen könnte dies in einem verfrühten kontraktilen Versagen der Arbeitsmuskulatur resultieren. Im Seitenvergleich wird deutlich, dass der VL die Aktivität des VM kompensiert.
Durch Verlaufsprofile der VM/VL-Aktivierung lassen sich neuromuskuläre Anpassungen darstellen
Für die horizontale Führung der Patella während der Knieextension agieren VM und VL funktionell als Autoantagonisten. Eine dysregulierte Führung der Patella konnte bei Patienten mit patellofemoralen Schmerzen mit einem veränderten Aktivierungsverhalten von VM und VL assoziiert werden [38]. Der direkte Vergleich der Aktivität beider Muskeln weist einen nichtuniformen neuralen Antrieb auf [17], welcher auch auf Profifußballer zutrifft. Die Ergebnisse des VM/VL-Aktivierungs-Ratio des Sportlers bestätigen auf intraindividueller Ebene die interindividuell auffällige relative Muskelaktivierung. Im Vergleich der ersten (5 Monate nach der Operation) mit der letzten Untersuchung (7,5 Monate nach der Operation) wies der Sportler ein nahezu gegensätzliches Verhalten des Verlaufsprofils des VM/VL-Aktivierungs-Ratio auf. Während der Sportler zu Beginn die submaximalen Intensitäten mit einer erhöhten Aktivität des VM realisierte, kompensiert er später die Anforderungen der niedrigen Intensitäten vermehrt über die Aktivierung des VL. Dieser dysregulierte neurale Antrieb beider Muskeln ist möglicherweise in einer unzureichenden Aktivierbarkeit motorischer Einheiten des VM mit niedrigeren Rekrutierungsschwellen begründet.
Schlussfolgerungen
Im Rehabilitationsverlauf finden Anpassungen an Krafttrainingsinterventionen früher (neural) und später (morphologisch) statt. Durch Aktivierungsprofile (RMS) und Profile der Muskelfaserleitgeschwindigkeit (MFCV) lassen sich mithilfe von Array-Ableitungen die Erregbarkeit und die Leitfähigkeit eines Muskels differenziert beurteilen. Im vorgestellten Fall konnte eine noch defizitäre Maximalkraftentwicklung sowie eine noch nicht adäquat wiederhergestellte neuromuskuläre Aktivierung in den niedrigen Intensitätsbereichen belegt werden.
Fazit für die Praxis
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Durch isometrische Messungen lässt sich die neuromuskuläre Ansteuerung bereits in frühen Phasen der Rehabilitation erfassen.
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Die Muskelfaserleitgeschwindigkeit scheint ein wesentlicher Parameter für die Beurteilung der neuromuskulären Leistungsfähigkeit zu sein.
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Mithilfe von Verlaufsprofilen können neuromuskuläre Anpassungen in Abhängigkeit von der Kontraktionsintensität differenziert beurteilt werden.
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Zusätzlich zum Vergleich mit der unverletzten Gegenseite sollte die neuromuskuläre Leistungsfähigkeit sportart- bzw. disziplinspezifisch referenziert werden.
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Interessenkonflikt
E. Kurz, R. Schwesig, S. Pröger, K.‑S. Delank und T. Bartels geben an, dass kein Interessenkonflikt besteht.
Alle Methoden, Protokolle und Untersuchungen, die in diesem Beitrag vorgestellt werden, wurden mit Zustimmung der zuständigen Ethik-Kommission durchgeführt und entsprechen den Richtlinien der Deklaration von Helsinki von 1975 (in der aktuellen, überarbeiteten Fassung).
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Redaktion
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Kurz, E., Schwesig, R., Pröger, S. et al. Differenzierte Analyse des neuronalen Antriebs nach Kniebandverletzungen. Knie J. 5, 40–47 (2023). https://doi.org/10.1007/s43205-022-00189-1
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