Quantifizierung der mechanischen Belastung des Kniegelenks bei Gonarthrose-Patienten im Radsport

Osteoarthrose ist eine chronische Gelenkerkrankung, welche mit Schmerzen, Gelenksteifheit und Funktionsverlust charakterisiert wird (Sinusas, 2012). Hauptursachen sind mechanische Belastung und Entzündungsprozesse bei begrenzter Selbstheilungsfähigkeit des Knorpels (Sanchez-Adams et al., 2014). Laut Global Burden of Disease Study (GBD, 2019), leiden weltweit etwa 528 Millionen Menschen an Osteoarthrose, die vor allem bei älteren Erwachsenen zu körperlichen Beeinträchtigungen und hohen gesellschaftlichen Kosten führt (Hunter & Bierma-Zeinstra, 2019).
Low-Impact Sportarten, insbesondere Radfahren, werden in Behandlungsempfehlungen für Gonarthrose (Kniearthrose) häufig empfohlen, da sie Schmerzen reduzieren, Beweglichkeit verbessern und den Krankheitsfortschritt verlangsamen können (DGOOC, 2018; Jevsevar, 2013). Jedoch wird Radfahren ebenfalls mit Überlastungsschäden des Kniegelenks in Verbindung gebracht (Schwellnus & Dermann 2005; Dettori & Norvel 2006). Die Pedalbewegungen üben hohe repetitive Belastungen auf das muskuloskelettale System aus, was zu degenerativen Gelenkerkrankungen beitragen kann (Ahlquist et al. 1992).
Die bisherige Forschung zur Kniebelastung beim Radfahren beschränkt sich meist auf zweidimensionale Modelle, die relevante pathogenetische Faktoren vernachlässigen (Too & Landwer 2000; Stapelfeld, 2007; Bini et al. 2010; Gregersen & Hull, 2003). Dreidimensionale Kraftmesspedale wurden bisher nur in begrenztem Umfang und mit Einschränkungen in der Validierung untersucht (Gardner & Zhang, 2013; Alexander et al., 2015).
Zielsetzungen des Projektes „Quantifizierung der mechanischen Belastung des Kniegelenks bei Gonarthrose-Patienten im Radsport“ ist, ein zuvor entwickeltes dreidimensionale Kraftmesspedal in ein invers-dynamisches Menschmodell zu integrieren und eine Studie zur Quantifizierung der mechanische Belastungsparameter des Kniegelenks durchzuführen. Dies dient sowohl der Grundlagenforschung als auch der Detektierung von etwaigen biomechanischen Unterschieden zwischen gesunden Menschen im Vergleich zu Personen mit Gonarthrose.