Beingeometri, styrke og biomekaniske endringer hos løpere med en historie med stressfrakturer

Stressfrakturer er blant de mest utbredte idrettsskadene, spesielt i idretter som involverer løping, hopping og repeterende syklisk belastning. Stressfrakturer har blitt diagnostisert hos så mange som 20 % av idrettsutøverne. Den høyeste forekomsten av stressfrakturer blant idrettsutøvere er rapportert hos medlemmer av friidrettslag med rater fra 10-31 % (22). Stressfrakturer er også en vanlig forekomst i militær grunntrening. Amerikanske militærrapporter fra rekruttbefolkningen indikerer en insidensrate på 0,2 til 4 % hos menn og 1 til 7 % hos kvinner (1).

På grunn av forekomsten av stressfrakturer i den militære og atletiske befolkningen, så vel som skadens kostbare natur når det gjelder restitusjonstid, er det viktig å forstå årsaksfaktorene og måten disse faktorene relaterer seg til og samhandler med (25, 29). De mest studerte og målte risikofaktorene for stressfrakturer er surrogater av beinstyrke, spesielt beinmineraltetthet. Selv om flere tidligere studier har undersøkt forholdet mellom arealbeinmineraltetthet (aBMD, g/cm2) og stressfrakturer, er funnene fortsatt kontroversielle (6, 7, 9, 12, 17, 28). Et flertall av disse studiene har brukt dual energy x-ray absorptiometri (DXA) og aBMD som vurdering av beinstyrke. DXA er begrenset i sin 2-dimensjonale vurdering av et 3-dimensjonalt bein og er heller ikke i stand til å skille mellom ulike typer bein(13, 30). Gitt begrensningene til DXA-avbildning, kan måling av beinegenskaper ved bruk av perifer kvantitativ computertomografi (pQCT) kaste lys over inkonsekvenser funnet i gjeldende litteratur. Perifer QCT er en 3-dimensjonal bildebehandlingsteknikk som gjør det mulig å måle både trabekulær og kortikal volumetrisk bentetthet, beingeometri (totalt areal, kortikalt areal) og estimater av benmekanisk styrke (dvs. tverrsnittstreghetsmoment og seksjonsmodul) som bedre representerer en benmekanisk kompetanse (26, 31).

Med ethvert brudd vil et bein svikte bare hvis belastningen på beinet er høyere enn styrken til det beinet. Når det gjelder stressfrakturer, har det blitt antydet at de med risiko for stressfraktur kan endre biomekanikk med tretthet slik at belastningen på bein øker med tretthet som forårsaker en økning i mikroskade og endelig brudd. Forskning som måler kinetiske og kinematiske variabler har vist endringer i GRF (10, 11, 16, 19, 21), tøyningsstørrelse, tøyningshastighet, belastningsfordelinger (8, 14, 15, 24) og landingsstrategier etter utbruddet av muskeltretthet hos friske individer. Det har også vist seg at når musklene er trette, reduseres deres evne til å absorbere slagkrefter under landing, deres interne timingevne mellom fungerende muskelgrupper og evnen til å motvirke bøyemomenter (2-5, 18, 20, 23). Det har vært antatt at løpere som er ineffektive til å endre bevegelseskinematikk opplever større økninger i belastningshastigheter og slagstørrelser, noe som gjør dem mer utsatt for skader enn løpere som er i stand til å gjøre passende endringer (16). Imidlertid har flertallet av disse studiene blitt utført under hvileforhold og hos idrettsutøvere uten historie med skade. Ingen tidligere studier så vidt vi kjenner til har tilstrekkelig karakterisert endringen i biomekanikk under et slitsomt løp hos idrettsutøvere med og uten en historie med stressbrudd.