Biomekanikk ved løperkne (Iliotibial band syndrome)

Iliotibialbåndsyndrom (ITBS) er en overbelastningsskade som typisk oppstår på grunn av repetitiv fleksjon og ekstensjon i kneet, spesielt under løping. Skaden er knyttet til funksjonen til iliotibialbåndet (ITB), en fascial struktur som ligger på lateralsiden av benet.

Anatomisk opprinnelse og innsetting

• Opprinnelse: Iliotibialbåndet stammer fra gluteus maximus- og tensor fascia latae-musklene.

• Innsetting: Det strekker seg distalt forbi den laterale femurkondylen og fester seg til Gerdys tuberkel på tibia[1].

Smertemekanisme ved ITBS

Tidligere ble smerte assosiert med ITBS forklart som et resultat av friksjon forårsaket av at iliotibialbåndet gned seg over den laterale femurkondylen under bevegelse, spesielt ved 30° knefleksjon[1].

Oppdatert teori

Nyere forskning ved hjelp av MR har vist en mer nøyaktig forklaring:

• Iliotibialbåndet glir ikke over femurkondylen.

• I stedet skaper båndet kompresjonskrefter over kondylen.

• Disse kompresjonskreftene overføres til den sterkt innerverte fettputen under båndet, noe som stimulerer mekanoreseptorer og forårsaker smerteopplevelse[1].

Risikofaktorer

1. Kjønn:

   • Kvinner har dobbelt så høy risiko for å utvikle ITBS som menn.

   • Dette indikerer at anatomiske og fysiologiske forskjeller, som bekkenbredde og Q-vinkel, kan spille en rolle i utviklingen av ITBS[2].

2. Biomekaniske forskjeller mellom kjønn:

   • Kvinner kan ha økt adduksjon og intern rotasjon av hoften under løping, noe som bidrar til større kompresjonskrefter på iliotibialbåndet.

   • Menn kan oppleve ITBS som følge av høyere løpsintensitet eller andre belastningsrelaterte faktorer.

Forståelsen av mekanismene bak ITBS har utviklet seg fra en friksjonsbasert teori til en kompresjonsbasert modell, noe som påvirker diagnostikk og behandling. Ved å erkjenne biomekaniske og anatomiske forskjeller mellom kjønn, kan behandling skreddersys for å adressere individuelle risikofaktorer og redusere smerte og funksjonsbegrensninger.

ITBS som "løperkne"

Iliotibialbåndsyndrom (ITBS) kalles ofte "løperkne" på grunn av høy forekomst blant løpere. Dette skyldes den repetitive fleksjonen og ekstensjonen i kneet som skjer i en kontinuerlig løpssyklus.

• Repetitive belastninger:

  • Kompresjonskreftene som iliotibialbåndet utøver på den laterale femurkondylen under hver løpssyklus er små.

  • Over tid, og med økt treningsvolum, kan opphopningen av disse kreftene overstige vevets adaptive kapasitet, noe som fører til smerte og skade[3].

Kinetisk kjede og skadeutvikling

Løping involverer kompleks koordinasjon mellom flere ledd, segmenter, muskler og passive strukturer. Enhver endring eller abnormalitet i en del av denne kinetiske kjeden kan:

1. Overføres opp eller ned i kroppen.

2. Skape adaptive eller kompenserende mekanismer som kan bidra til skade.

Biomekaniske faktorer

Selv om repetitiv fleksjon av kneet er en utløsende faktor for ITBS, utvikler ikke alle løpere eller syklister denne tilstanden. Dette indikerer at biomekaniske egenskaper i den kinetiske kjeden kan spille en avgjørende rolle:

1. Individuelle forskjeller:

   • Ikke alle opplever kompresjonskrefter som overstiger vevets toleranse.

2. Risikofaktorer i den kinetiske kjeden:

   • Abnormaliteter i hofte-, kne- eller fotposisjon under løping kan føre til økt kompresjon over femurkondylen.

   • Endringer som økt adduksjon av hoften eller intern rotasjon i låret kan forsterke belastningen på iliotibialbåndet.

3. Treningsbelastning:

   • Plutselige økninger i treningsvolum eller intensitet uten tilstrekkelig tilpasningstid øker risikoen for skade.

4. ITBS er et resultat av en kombinasjon av overbruk og biomekaniske dysfunksjoner i den kinetiske kjeden.

5. Ved å forstå hvordan repetisjon og belastning påvirker iliotibialbåndet, kan fysioterapeuter og trenere fokusere på:

   • Forebyggende tiltak som korrigering av løpsmekanikk.

   • Gradvis økning i treningsvolum.

   • Styrking og fleksibilitet i hofte-, kne- og ankelregionene.

Leddstilling og posisjonering ved iliotibialbåndsyndrom (ITBS)

Risikofaktorer i leddstilling under løping

Prospektiv kohortforskning på løpsbiomekanikk hos kvinner har identifisert spesifikke leddstillinger i løpssyklusen som bidrar til utviklingen av ITBS. Disse funnene understreker viktigheten av biomekanisk analyse for å identifisere risikofaktorer og forebygge skade.

Leddstillinger assosiert med ITBS

1. Kneets interne rotasjon

   • Løpere som utviklet ITBS, viste økt grad av intern rotasjon i kneleddet under støttefasen av løpssyklusen[5].

   • Denne rotasjonen fører til større belastning på iliotibialbåndet på grunn av dens anatomiske festepunkter ved bekkenet og tibia.

2. Hofteadduksjon

   • En markant peak hofteadduksjon i støttefasen bidrar til økt strekk i iliotibialbåndet.

   • Denne posisjonen forsterker kompresjonskreftene som båndet utøver mot den laterale femurkondylen, spesielt i "kollisjonsområdet" ved 30° knefleksjon.

Effekter på iliotibialbåndet

• Økt strekk og kompresjon i båndet fører til at det strammes mot den laterale femurkondylen.

• Dette øker trykket på den underliggende fettputen, som er sterkt innervert, og resulterer i smerteopplevelse[5].

Kilder til kneets interne rotasjon

Forskning indikerer at den økte mediale rotasjonen i kneleddet primært skyldes:

1. Ekstern rotasjon av femur, snarere enn intern rotasjon av tibia.

2. Proksimale faktorer:

   • Muskulære ubalanser i hoften, som svakhet i hofteabduktorer og eksterne rotatorer, bidrar til overdreven hofteadduksjon og rotasjonsproblemer i femur[5].

Kliniske implikasjoner

• Proksimal kontroll: Behandling og forebygging bør fokusere på å korrigere muskulære ubalanser i hoften for å redusere belastningen på iliotibialbåndet.

• Biomekanisk analyse: Det er viktig å vurdere leddstilling og bevegelsesmønster hos løpere, spesielt hos kvinner som har økt risiko for ITBS.

Tiltak for forebygging og behandling

1. Hofte- og kjernestyrke:

   • Trening som retter seg mot hofteabduktorer og eksterne rotatorer for å forbedre proksimal stabilitet.

2. Ganganalyse:

   • Identifisering og korrigering av biomekaniske feil i løpssyklusen.

3. Gradvis treningsprogresjon:

   • Redusere risikoen for overbelastning ved å øke treningsvolum og intensitet gradvis.

Forståelsen av hvordan leddstillinger og biomekanikk påvirker iliotibialbåndet gir verdifull innsikt i forebygging og behandling av ITBS. Fokus på proksimale faktorer som hoftekontroll kan være nøkkelen til å redusere risikoen for skade.

Muskulære ubalanser og deres rolle i utviklingen av iliotibialbåndsyndrom (ITBS)

Årsak eller konsekvens?

Mangelen på prospektiv forskning og motstridende funn fra retrospektive studier har gjort det vanskelig å fastslå om muskulære ubalanser er en årsak eller en konsekvens av ITBS. Likevel har flere teorier blitt foreslått for å forklare hvordan endringer i proksimal muskulatur kan påvirke aktiviteten i iliotibialbåndet og føre til skadelige nivåer av kompresjon i kneet.

Muskler involvert i femoral rotasjon

1. Interne femorale rotatorer

   • Svakhet i muskler som gluteus minimus, gluteus medius og tensor fascia latae (TFL) tillater femur å rotere eksternt uten tilstrekkelig motstand[5].

2. Eksterne femorale rotatorer

   • Spenning eller stramhet i muskler som gemellus superior/inferior, obturator internus/externus, piriformis og quadratus femoris kan holde femur i en eksternt rotert posisjon under løpssyklusen[6].

Effekt på kneets posisjon og kompresjon

• En ubalanse mellom interne og eksterne rotatorer kan forårsake overdreven ekstern rotasjon av femur, som oversettes nedover den kinetiske kjeden til økt intern rotasjon av kneet i støttefasen. Dette er en kjent risikofaktor for utvikling av ITBS[5].

Hofteadduksjon og ITBS

• Økt peak hofteadduksjon i støttefasen under løping kan tilskrives svakhet i hofteabduktorer som:

  • Gluteus minimus.

  • Gluteus medius.

  • TFL[5].

• Når disse musklene ikke er sterke nok til å motstå hofteadduksjon, strekkes iliotibialbåndet langs lateralsiden av låret, noe som fører til:

  • Økt kompresjon mot den laterale femurkondylen og fettputen under båndet.

  • Tension i iliotibialbåndet som forsøker å kompensere for hyperadduksjonen, noe som forsterker kompresjonen i kneet[1][5].

Rolle av gluteus maximus og TFL

• Iliotibialbåndet opplever økt spenning når gluteus maximus og TFL eksentrisk kontraherer for å bremse underekstremiteten i løpet av løpssyklusen.

• Denne kontraksjonen skjer spesielt i "impingement-sonen" ved 30˚ knefleksjon, noe som øker kompresjonskreftene i området og stimulerer smerte[7].

Overbelastning og forverring av ubalanser

Kombinasjonen av disse muskulære ubalansene, forsterket av repetitiv belastning som ved løping, kan enten direkte eller indirekte øke kompresjonsnivået på den laterale siden av kneet og fremkalle smerte.

Nevromuskulær kontroll og dens rolle i utviklingen av iliotibialbåndsyndrom (ITBS)

Strain rate og ITBS

• Strain rate: Endringen i belastning på iliotibialbåndet mellom første fotkontakt og maksimal knefleksjon i løpet av en løpssyklus[8].

• Forskjeller mellom kjønn: Kvinner som utvikler ITBS, har vist en høyere strain rate i iliotibialbåndet sammenlignet med skadefrie løpere. Dette antyder at strain rate kan være en kausal faktor i utviklingen av ITBS, selv om varigheten av "impingement-sonen" ikke varierer[8].

Muskelaktivering og kinematikk

Forskning tyder på at timingen av muskelaktivering, og ikke nødvendigvis styrken, spiller en avgjørende rolle i:

1. Endringer i leddkinematikk.

2. Økning i strain rate.

3. Utvikling av ITBS[5][6][9].

Kjennetegn ved muskelaktivering og bevegelsesmønster ved ITBS

1. Tidlige bevegelsesmønstre:

   • Tidlig hoftefleksjon og knefleksjon under løpssyklusen har vært assosiert med individer som utvikler ITBS[7].

2. Redusert leddkoordinasjon:

   • Nedsatt koordinasjon og segmental kontroll kan føre til:

     • Økt belastning på vev som omgir iliotibialbåndet.

     • Stress på tilhørende strukturer, som fettputen under båndet[10].

3. Atypiske koblingsmønstre i hofte og underekstremitet:

   • Individer som utvikler ITBS, har vist:

     • Lavere hofteabduksjon/adduksjonskobling.

     • Redusert variasjon i bevegelseskobling, noe som begrenser koordinasjonsmønstre i løpssyklusen[10].

Effekter av nedsatt koordinasjon

• Begrenset bevegelseskobling tvinger individet til å bruke unormale og repetitive motoriske mønstre.

• Disse mønstrene skaper overbelastning på iliotibialbåndet, noe som bidrar til smerte og skadeutvikling[10].

Klinisk betydning

1. Strain rate som risikofaktor: En høyere strain rate i iliotibialbåndet er en potensiell biomarkør for individer med risiko for ITBS.

2. Koordinasjonstrening: Intervensjoner som fokuserer på å forbedre hofte- og knekoordinasjon kan redusere unormale belastningsmønstre.

3. Nevromuskulær rehabilitering: Programmer bør inkludere øvelser som retter seg mot optimal muskelaktivering og bevegelseskontroll for å forhindre repetitive stressmønstre.

Nevromuskulær kontroll, inkludert strain rate, muskelaktiveringstiming og koordinasjon, spiller en viktig rolle i utviklingen av ITBS. Behandlings- og forebyggingstiltak bør rette seg mot å forbedre koordinasjon og redusere repetitive, unormale bevegelsesmønstre.

Forebygging av iliotibialbåndsyndrom (ITBS)

Forebygging av ITBS innebærer identifisering og adressering av biomekaniske faktorer som kan bidra til utvikling av denne tilstanden, særlig hos individer som driver med høyvolum løping. Ved å implementere tilpasninger i trening og utstyr, kan man redusere risikoen for den smertefulle belastningen ITBS medfører.

1. Biomekanisk analyse og tilpasning

• Identifikasjon av risikofaktorer:

  • Ved å avdekke unormale bevegelsesmønstre og kinematikk som økt hofteadduksjon og kneets interne rotasjon, kan tiltak rettes mot å korrigere disse faktorene før skaden utvikler seg.

2. Valg av riktig fottøy

• Effekten av sko på kinetisk kjede:

  • Fottøy spiller en viktig rolle i hvordan foten påvirker resten av bevegelseskjeden.

• Individuelle tilpasninger:

  • Løpere med beinlengdeforskjell kan ha nytte av spesialdesignede sko eller innleggssåler som fremmer symmetri i løpsmekanikk.

• Barfotløping:

  • Har vist seg å redusere hofteadduksjon og kneets interne rotasjon sammenlignet med løping med sko[11][12].

  • Selv om barfotløping ikke alltid er praktisk under langdistansetrening, kan det inspirere til å velge sko som støtter en naturlig og biomekanisk fordelaktig bevegelse.

3. Ganganalyse og tilbakemelding

• Feedback på løpsmekanikk:

  • Veiledning og korreksjon av løpsmønstre kan bidra til å redusere unormale bevegelsesmønstre og arthrokinematiske feil som er knyttet til overbelastningsskader[13].

• Speiltrening:

  • Kombinasjonen av visuell og verbal tilbakemelding har vist seg å være effektiv for å forbedre løpsmønstre.

  • Speiltrening oppmuntrer individer til bevisst å justere bevegelsene sine, noe som bidrar til å redusere vevsbelastningen[14].

4. Spesifikke teknikkjusteringer

• Rom mellom knærne:

  • Cueing løpere til å opprettholde tilstrekkelig avstand mellom knærne, samtidig som de peker fremover, kan redusere hofteadduksjon og stress på iliotibialbåndet[14].

• Aktivering av glutealmuskulaturen:

  • Styrking og bevisst aktivering av setemusklene kan forbedre hoftekontroll og redusere belastningen på den laterale femurkondylen.

Behandling av iliotibialbåndsyndrom (ITBS)

Behandlingen av ITBS er vanligvis ikke-operativ og fysioterapi betraktes som den mest effektive førstelinjebehandlingen. Målet med behandlingen er å redusere smerte, adressere biomekaniske årsaker og gjenopprette normal funksjon gjennom en individuell tilnærming basert på klinisk vurdering.

1. Akutt fase

1. Smertelindring

   • Myofasial behandling:

     • Kan lindre smerteopplevelse, spesielt ved akutt betennelse rundt iliotibialbåndets innsetting.

   • Skumrulling:

     • Bruk av skumrulle på stramme muskler, som tensor fascia latae (TFL) og gluteus medius, kan bidra til å redusere spenning.

2. Aktivitetsmodifikasjon

   • Redusere eller midlertidig stoppe aktiviteter som utløser smerte, som løping eller sykling.

   • Fokus på lavbelastningsaktiviteter som svømming eller roing for å opprettholde generell kondisjon.

3. Smertelindrende tiltak

   • Modaliteter:

     • Bruk av is, varme eller elektroterapi (TENS) kan bidra til å redusere smerte og betennelse.

   • Medikamenter:

     • NSAIDs kan vurderes for kortvarig lindring, spesielt ved akutt inflammasjon, under medisinsk veiledning.

2. Rehabiliteringsfase

1. Styrking av hofteabduktorer

   • Fokus på muskler som gluteus medius og minimus for å forbedre hoftestabilitet.

   • Eksempler på øvelser:

     • Sideliggende hofteabduksjon.

     • Skater-squats.

     • Clamshells med motstandsbånd.

2. Stabilisering av hofte

   • Øvelser for å forbedre kontroll over hoftens bevegelse under løpssyklusen.

   • Progresjon inkluderer:

     • Dynamiske øvelser som step-ups og laterale utfall.

     • Balansetrening med fokus på hofte- og kjernestabilitet.

3. Nevromuskulær kontroll

   • Arbeid med koordinasjon og timing av muskelaktivering for å redusere unormale bevegelsesmønstre.

   • Bruk av speiltrening eller videoanalyse kan hjelpe med biomekanisk korreksjon.

3. Langsiktig strategi

1. Forebygging av tilbakefall

   • Gradvis retur til aktivitet basert på toleranse og funksjonelle tester.

   • Fortsatt fokus på styrke, fleksibilitet og løpsmekanikk.

2. Vedlikeholdsbehandling

   • Regelmessig myofasial behandling eller skumrulling for å holde musklene smidige.

   • Implementering av spesifikke øvelser i treningsrutinen for å opprettholde stabilitet og styrke.

Kilder:

1. Fairclough J, Hayashi K, Toumi H, et al. The functional anatomy of the iliotibial band during flexion and extension of the knee: implications for understanding iliotibial band syndrome. Journal of Anatomy. 2006;208(3):309-316.

2. Taunton JE. A retrospective case-control analysis of 2002 running injuries. British Journal of Sports Medicine. 2002;36(2):95-101.

3. Bertelsen ML, Hulme A, Petersen J, et al. A framework for the etiology of running-related injuries. Scandinavian Journal of Medicine & Science in Sports. 2017;27(11):1170-1180.

4. Ceyssens L, Vanelderen R, Barton C, Malliaras P, Dingenen B. Biomechanical Risk Factors Associated with Running-Related Injuries: A Systematic Review. Sports Medicine. 2019;49(7):1095-1115.

5. Noehren B, Davis I, Hamill J. ASB Clinical Biomechanics Award Winner 2006. Clinical Biomechanics. 2007;22(9):951-956.

6. Louw M, Deary C. The biomechanical variables involved in the aetiology of iliotibial band syndrome in distance runners – A systematic review of the literature. Physical Therapy in Sport. 2014;15(1):64-75.

7. Worp MPVD, Horst NVD, Wijer AD, Backx FJG, Maria W. G. Nijhuis-Van Der Sanden. Iliotibial Band Syndrome in Runners. Sports Medicine. 2012;42(11):969-992.

8. Hamill J, Miller R, Noehren B, Davis I. A prospective study of iliotibial band strain in runners. Clinical Biomechanics. 2008;23(8):1018-1025.  

9. Ferber R, Noehren B, Hamill J, Davis I. Competitive Female Runners With a History of Iliotibial Band Syndrome Demonstrate Atypical Hip and Knee Kinematics. Journal of Orthopaedic & Sports Physical Therapy. 2010;40(2):52-58.

10. Miller RH, Meardon SA, Derrick TR, Gillette JC. Continuous Relative Phase Variability during an Exhaustive Run in Runners with a History of Iliotibial Band Syndrome. Journal of Applied Biomechanics. 2008;24(3):262-270.

11. Kerrigan DC, Franz JR, Keenan GS, Dicharry J, Della Croce U, Wilder RP. The Effect of Running Shoes on Lower Extremity Joint Torques. PM&R. 2009;1(12):1058-1063.

12. McCarthy C, Fleming N, Donne B, Blanksby B. Barefoot Running and Hip Kinematics. Medicine & Science in Sports & Exercise. 2015;47(5):1009-1016.

13. Letafatkar A, Rabiei P, Farivar N, Alamouti G. Long‐term efficacy of conditioning training program combined with feedback on kinetics and kinematics in male runners. Scandinavian Journal of Medicine & Science in Sports. 2019;30(3): 429–441.  

14. Willy RW, Scholz JP, Davis IS. Mirror gait retraining for the treatment of patellofemoral pain in female runners. Clinical Biomechanics. 2012;27(10):1045-1051.