Geometrie, síla a biomechanické změny kostí u běžců s historií stresových zlomenin

Stresové zlomeniny patří mezi nejčastější sportovní zranění, zejména při sportech zahrnujících běh, skákání a opakované cyklické zatížení. Stresové zlomeniny byly diagnostikovány až u 20 % sportovců. Nejvyšší prevalence stresových zlomenin mezi sportovci je hlášena u členů atletických týmů s mírou 10–31 % (22). Stresové zlomeniny jsou také častým jevem ve vojenském základním výcviku. Zprávy americké armády z populací rekrutů uvádějí míru výskytu 0,2 až 4 % u mužů a 1 až 7 % u žen (1).

Vzhledem k prevalenci stresových zlomenin ve vojenské a atletické populaci a také vzhledem k nákladné povaze zranění, pokud jde o dobu zotavení, je důležité porozumět příčinným faktorům a prostředkům, kterými tyto faktory souvisí a interagují (25, 29). Nejčastěji studovanými a měřenými rizikovými faktory pro stresové zlomeniny jsou náhrady pevnosti kostí, zejména hustoty kostních minerálů. Ačkoli několik předchozích studií zkoumalo vztah plošné kostní minerální denzity (aBMD, g/cm2) ke stresovým zlomeninám, zjištění zůstávají kontroverzní (6, 7, 9, 12, 17, 28). Většina těchto studií používala jako hodnocení síly kosti duální rentgenovou absorpciometrii (DXA) a aBMD. DXA je omezená ve svém 2-rozměrném hodnocení 3-rozměrné kosti a také není schopna rozlišit mezi různými typy kostí(13, 30). Vzhledem k omezením zobrazování DXA může měření vlastností kostí pomocí periferní kvantitativní počítačové tomografie (pQCT) objasnit nekonzistence nalezené v současné literatuře. Periferní QCT je trojrozměrná zobrazovací technika, která umožňuje měření objemové hustoty trabekulární i kortikální kosti, geometrie kosti (celková plocha, kortikální plocha) a odhady mechanické pevnosti kosti (tj. průřezový moment setrvačnosti a průřezový modul), které lépe reprezentují mechanickou kompetenci kostí (26, 31).

Při jakékoli zlomenině kost selže pouze v případě, že zatížení kosti je vyšší než síla této kosti. V případě stresových zlomenin bylo navrženo, že ti, kteří jsou ohroženi stresovými zlomeninami, mohou únavou změnit biomechaniku tak, že namáhání kosti se zvyšuje s únavou, což způsobuje zvýšení mikropoškození a konečnou zlomeninu. Výzkum měření kinetických a kinematických proměnných ukázal změny GRF (10, 11, 16, 19, 21), velikost deformace, rychlost deformace, distribuce napětí (8, 14, 15, 24) a strategie přistání po nástupu svalové únavy. u zdravých jedinců. Bylo také prokázáno, že když jsou svaly unavené, jejich schopnost absorbovat nárazové síly během přistání, jejich schopnost vnitřního načasování mezi fungujícími svalovými skupinami a schopnost čelit ohybovým momentům se snižuje (2-5, 18, 20, 23). Byla vyslovena hypotéza, že běžci, kteří jsou neefektivní při změně kinematiky pohybu, zažívají větší nárůst rychlosti zatížení a velikosti dopadu, což je činí náchylnějšími ke zranění než běžci, kteří jsou schopni provést vhodné změny (16). Většina těchto studií však byla provedena během klidových podmínek a u sportovců bez anamnézy zranění. Žádné předchozí studie, pokud je nám známo, dostatečně necharakterizovaly změnu biomechaniky během únavného běhu u sportovců s anamnézou stresové zlomeniny a bez ní.