Understanding and modifying ACL-injury-relevant knee loading in sport-specific cutting maneuvers

Diese Dissertation basiert auf fünf Studien, die in zwei getrennten Datenerhebungsphasen durchgeführt wurden, an denen jeweils 51 junge, leistungsstarke Handballspielerinnen teilnahmen. Im Rahmen dieser Studien wurden zentrale biomechanische und neuromuskuläre Faktoren untersucht, die mit dem Risiko eines Risses des vorderen Kreuzbands (VKB) in Zusammenhang stehen. Eine der zentralen Erkenntnisse war, dass Multitasking die Spitzenwerte des Knieabduktionsmoments (KAM) bei handballspezifischen Richtungswechseln erhöht, während zeitkritische Entscheidungsfindung diesen Effekt nicht weiter verstärkt. Interessanterweise blieb die Rangfolge der Athletinnen basierend auf der Magnitude ihres KAM über Aufgaben mit unterschiedlicher Komplexität hinweg konstant, was auf das Vorhandensein eines stabilen motorischen Programms bei diesen Athletinnen hinweist. Dieses motorische Programm ist gekennzeichnet durch Schlüsselfaktoren wie dem Knievalguswinkel und die vertikale Geschwindigkeit des Körpers bei initialem Bodenkontakt. Diese Faktoren spielen eine zentrale Rolle bei der Unterscheidung von Spielerinnen mit niedrigem und hohem KAM und liefern wichtige Einblicke in die zugrunde liegenden biomechanischen Mechanismen, die zu VKB-verletzungsrelevanten Kniegelenksbelastungen beitragen.

Aufbauend auf den Erkenntnissen der ersten beiden Studien wurde im Rahmen dieses Projekts ein Feedbacksystem entwickelt, das unmittelbares Feedback zu zentralen kinematischen und kinetischen Variablen bietet. Dieses Tool wurde entwickelt, um sofortige Verbesserungen der Richtungswechsel-Technik zu ermöglichen, mit dem Ziel, KAM bei jungen, leistungsstarken Handballspielerinnen zu reduzieren. Die Anwendung ermöglicht es den Athletinnen, ihre Bewegungsmuster sofort anzupassen, indem sie direktes Feedback zu wichtigen Faktoren wie dem Fußaufsatz, dem Knievalgus und der vertikalen Geschwindigkeit des Körpers bei Bodenkontakt erhalten, die mit einem erhöhten KAM in Verbindung stehen.

Interessanterweise deuten die Ergebnisse der Dissertation darauf hin, dass das motorische Programm aufgabenspezifisch ist. So zeigte sich, dass KAM zwischen handballspezifischen und generischen Richtungswechseln nicht korreliert, obwohl sich die Mittelwerte der Gruppen nicht unterschieden. Dies deutet darauf hin, dass unterschiedliche Richtungswechsel unterschiedliche Bewegungsstrategien erfordern. Diese Diskrepanz unterstreicht das Risiko, wichtige individuelle Unterschiede zu übersehen, wenn man sich ausschließlich auf Analysen auf Gruppenebene verlässt, da Gruppenmittelwerte Variationen in der Reaktion der Athletinnen auf unterschiedliche Aufgaben verschleiern können.

Weitere Unterstützung für die Theorie des motorischen Programms ergab sich aus der Konsistenz der Oberschenkelmuskel-Aktivierungsmuster bei handballspezifischen Richtungswechseln, unabhängig davon, ob zeitkritische Entscheidungsfindung involviert war. Eine Ausnahme bildete jedoch der Musculus biceps femoris, dessen Aktivierungsmuster nicht die gleiche Konsistenz aufwiesen, was darauf hindeutet, dass dieser Muskel möglicherweise eine besondere Rolle bei diesen Aufgaben spielt.