Alli Gokeler

Een ruptuur van de voorste kruisband (VKB) is één van de meest voorkomende sportblessures. Vooral jonge vrouwelijke atleten lopen een verhoogd risico op deze ernstige blessure. Sinds de jaren negentig is het gebruikelijk een VKB-reconstructie te verrichten, met het ultieme doel sporters terug te laten keren naar het sportniveau van voor de blessure.

De meest voorkomende VKB-reconstructietechnieken maken gebruik van een autoloog ent van de patellapees of semintendinosus-gracilispees, waarbij de laatstgenoemde het populairst is sinds het laatste decennium. Een VKB-reconstructie geeft echter niet de garantie dat de kniefunctie zal herstellen tot het niveau van voor de ruptuur. Het is aangetoond dat er maanden en zelfs jaren na VKB-reconstructie nog steeds 6,7 8,9 5 deficiënties aanwezig kunnen zijn bij volgende: 1) lopen, 2) hardlopen, 3) balans, 4) spierkracht, 10,11 5) proprioceptie 12,13 en 6) springen. 14-21

De studies in dit proefschrift pogen te bepalen wat het effect is van een VKB-ruptuur, of specifieker: een VKB-reconstructie na een VKB-ruptuur, op diverse motorische vaardigheden en een verklaring voor de bevindingen te geven. Het doel van Hoofdstuk 2 is het effect te bepalen van de quadricepskracht en laxiteit op het gangbeeld in patiënten zes maanden na een VKB-reconstructie. Deze twee variabelen worden vaak als oorzaken gepostuleerd voor abnormale gangpatronen in patiënten met een VKB-ruptuur. 22 De aanname is dat patiënten met een VKB-ruptuur activiteit van de m. quadriceps vermijden, aangezien deze een anterieure translatie van de tibia ten opzichte van het femur kan veroorzaken die onvoldoende kan worden gecontroleerd na een VKB-ruptuur. Om die reden beperken patiënten met een VKB-ruptuur de extensie van de knie door deze in een patroon van ‘stiff knee gait’ te bewegen met een beperkt flexie-extensietraject. In dit onderzoek is derhalve gekeken naar in hoeverre de herstelde laxiteit en kracht van de m. quadriceps een effect hebben op gangpatronen in patiënten na een VKB-reconstructie. De sagittale kniehoeken en kniemomenten zijn berekend tijdens de standfase van het lopen. De opvallendste bevindingen zijn een verminderde flexie en extensie bewegingssuitslag van het geopereerde been. Bovendien is gebleken dat het externe extensiemoment van de knie duidelijk verminderd is in het geopereerde been. Bovenal hebben de resultaten uitgewezen dat de gevonden kinematische en kinetische gangparameters na een VKB-reconstructie geen relatie hebben met de kracht van de M. quadriceps en laxiteit.

Als de biomechanische deficiënties tijdens een relatief lichte activiteit zoals lopen aanwezig zijn, is het redelijk om te veronderstellen dat de deficiënties meer uitgesproken zijn tijdens zwaardere activiteiten zoals springen.

Gedurende de revalidatie worden vaak zogenaamde hoptesten (de single hop for distance, de 6-m timed hop test, de triple hop for distance en de crossover hop for distance) gebruikt. Deze hoptesten worden, aan de hand van objectieve richtlijnen, gebruikt als indicatoren om te bepalen wanneer een veilige terugkeer naar de sport na een VKB-reconstructie mogelijk is. 23,24 Over het algemeen wordt deze terugkeer na zes maanden toegestaan. Het doel van de studie in Hoofdstuk 3 is een uitvoerige beoordeling van de single leg hop for distance zes maanden na de chirurgische procedure te verkrijgen die een integratie van kinematische, kinetische en EMG-analyses omvatte.

De resultaten hebben aangetoond dat VKB-reconstructie-benen een beduidend vroegere activatie hebben voor de volgende spieren: M. gluteus maximus, M. biceps femoris, M. semintendinosus, M. semimembranosus, M. vastus lateralis, M. rectus femoris, Mm. gastrocnemius caput mediale en laterale en M. soleus. De M. vastus medialis van het geopereerde been heeft een activatie vergelijkbaar met die van het niet-geopereerde been. In de controlegroep zijn de M. semitendinosus, M. vastus lateralis en M. gastrocnemius caput mediale beduidend vroeger geactiveerd aan de niet-dominante zijde dan aan de dominante zijde. De verschillen in EMG-begintijden tussen geopereerde en niet-geopereerde benen zijn beduidend groter dan de verschillen tussen de dominante en niet-dominante kant in de gezonde controlegroep, behalve voor de M. semitendinosus, M. vastus lateralis en M. vastus medialis. De geopereerde benen hebben aanzienlijk minder knieflexie bij de afzet van de sprong. Bij de landing is sprake gebleken van een toegenomen plantairflexie van de enkel. Het extensie moment van de knie is significant lager in het geopereerde been.

De studies die in Hoofdstuk 2 en 3 zijn uitgevoerd zijn beschrijvend van aard. Een klassieke wetenschappelijke benadering is aangewend voor het uitvoeren van een experiment waarbij bepaald is of er sprake was van statistisch significante verschillen voor de diverse afhankelijke en onafhankelijke variabelen. Later zijn deze gegevens vergeleken met beschikbare gegevens in de literatuur. Wetenschappers stellen hypothesen op om fenomenen te verklaren en ontwerpen experimentele studies om deze hypothesen te testen. Wetenschappelijk onderzoek kan waardevoller worden als een theorie voorafgaand aan het uitvoeren van experimenten beschikbaar is. De theorieën die bredere domeinen van onderzoek omvatten kunnen vele onafhankelijk afgeleide hypothesen in een coherente, steunende structuur samenbinden. Die theorieën kunnen helpen nieuwe hypothesen te vormen of groepen hypothesen in context te plaatsen. Dit perspectief op wetenschap heeft tot een andere benadering voor de resterende hoofdstukken van dit proefschrift geleid. We hebben besloten dat de nadruk van het verdere onderzoek naar de rol van sensomotorische controle na een VKB-ruptuur zou moeten verschuiven. Door een perifere observatie van het kniegewricht zijn wij geïnteresseerd geraakt in de rol van sensomotoriek. Onder sensomotoriek wordt de integratie en verwerking van alle afferente, efferente en centrale componenten die betrokken zijn bij het handhaven van de functionele stabiliteit van het gewricht verstaan. Proprioceptie is de afferente informatie afkomstig van stimuli van gewrichts-, huid-, spier- en peesrecepetoren die wordt voortgeleid aan het centrale zenuwstelsel. Aangezien de VKB diverse receptoren bevat, is het aannemelijk dat een VKB-ruptuur in een veranderde motorische controle kan resulteren. Verscheidene onderzoekers beweren dat deze proprioceptieve deficiënties kunnen leiden tot negatieve effecten op het activiteitenniveau, 25-27 de balans 9,28 en de M. quadricepsspierkracht 29. Daarnaast kan sprake zijn van een verhoogd risico op verdere blessures. 30 In Hoofdstuk 4 worden de resultaten beschreven van een systematic review naar de relatie tussen proprioceptie en balans, lopen, springen (hoptesten) en spierkracht in patiënten met een VKB-ruptuur of VKB-reconstructie. Bovendien hebben wij de relatie tussen proprioceptie en patiëntvragenlijsten bekeken. In het algemeen is de relatie tussen proprioceptie en laxiteit, balans, hoptesten en patiëntvragenlijsten laag gebleken. Slechts vier studies melden een matige relatie tussen proprioceptie, spierkracht, balans, hoptesten en het lopen. Samenvattend: er is slechts beperkt bewijs dat de proprioceptieve deficiënties de kniefunctie ongunstig beïnvloeden in patiënten met een VKB-ruptuur of VKB-reconstructie. Het is nodig nieuwe tests te ontwikkelen om beter inzicht te krijgen in de werking van het sensorimotorisch systeem na een VKB-ruptuur. Deze tests zouden idealiter als screening kunnen worden gebruikt om primaire en secundaire preventie van VKB-rupturen te optimaliseren.

In Hoofdstuk 2 en 3 hebben we beschrijvende studies gepresenteerd met betrekking tot de veranderde bewegingspatronen in patiënten met een VKB-reconstructie. In ons onderzoek, dat is ontsprongen in perifere observaties over bijvoorbeeld spierkracht en laxitieit van de knie, hebben wij vervolgens de invloed van proprioceptie op de waargenomen bewegingspatronen bekeken. Ons literatuuronderzoek heeft duidelijk aangetoond dat de proprioceptieve deficieten deze veranderingen in het bewegen niet volledig kunnen verklaren. Zoals eerder vermeld, behelst proprioceptie slechts de afferente weg van een subcomponent van het sensorimotorisch systeem. Een efficiënte motorische controle na een VKB-ruptuur, eventueel gevolgd door een VKB-reconstructie, vraagt om een efficiënte informatieoverdracht tussen het lichaam, het brein en de omgeving. In de studie die in Hoofdstuk 5 wordt gepresenteerd, stellen wij een nieuwe theoretische verklaring voor waarin cognitieve veranderingen in de motorische controle optreden na een VKB-ruptuur en deze de terugkeer naar normale bewegingspatronen verhinderen.

In de acute fase na een VKB-ruptuur of VKB-reconstructie kan het nuttig zijn dat patiënten een motorisch programma volgen dat volledig is gericht op bescherming van de knie. De patiënten kunnen maatregelen treffen om de bewegingsuitslag van de knie te verminderen, de hoeveelheid gewicht op het geopereerde been te beperken en aandachtig te kijken naar waar zij de voet plaatsen tijdens het lopen. De bewegingen worden verder bepaald door pijn in de vroege fase na een VKB-reconstructie en kunnen daarom een nuttig doel dienen. Ons standpunt is dat bij de patiënten na een VKB-reconstructie tijdens het bewegen sprake is van een verhoogde cognitieve aandacht die het leerproces om normale bewegingen te herwinnen remt. Wij hebben de hypothese opgesteld dat de patiënten na een VKB-reconstructie op een natuurlijkere manier bewegen in een virtual reality-omgeving dan in een klassiek laboratoriummilieu. Bij virtual reality wordt met behulp van een computer een omgeving gesimuleerd die diverse zintuigen prikkelt. Deze technologie biedt een nieuwe en veilige manier om gevarieerde omgevingen aan te bieden waarin motorisch leren onderzocht kan worden. 31 In een virtuele omgeving kunnen de gebruikers niet alleen de gesimuleerde voorwerpen en gebeurtenissen ontdekken, maar er ook op anticiperen en reageren alsof zij echt zijn. De virtuele werkelijkheid stelt onderzoekers in staat om taken te analyseren in relevante omgevingen die overeenkomen met die in het dagelijks leven, maar in een gecontroleerde experimentele setting. Dat is de belangrijkste reden waarom wij voor virtual reality hebben gekozen. De setting heeft het mogelijk gemaakt om voor de variabele aandacht te controleren. Het is belangrijk dat de bewegingen binnen een functionele omgeving of een context worden uitgevoerd. Onze resultaten bevestigen dat de bewegingspatronen in patiënten na een VKB-reconstructie bij een afstaptaak in de virtual reality die van gezonde proefpersonen benaderden. Het laatste experiment van deze thesis werpt een nieuw licht op de vaak beschreven afwijkende bewegingspatronen. Vanuit een theoretisch concept dat is afgeleid uit kennis op het gebied van de motorische controle, is de hypothese geformuleerd dat cognitieve aandacht een rol kan spelen in bewegingspatronen in patiënten met een VKB-reconstructie. Onze studie heeft aangetoond dat veranderingen in aandacht een grotere invloed hebben in patiënten na een VKB-reconstructie dan in gezonde controles. Dit roept de vraag op of er een efficiënte koppeling bestaat tussen de chirurgische procedure en het functionele resultaat betreffende de terugkeer naar normale bewegingspatronen.