Veranderde biomechanica bij knieartrose die niet direct samenhangt met spierkracht

Er is toenemend bewijs dat een veranderd looppatroon een rol kan spelen in de start en progressieve van knie-artrose. Wanneer er eenmaal sprake is van artrose, reageren de gewrichtsoppervlakken slecht op cyclische compressies in het looppatroon. Veranderde patronen in het kniegewricht kunnen theoretisch gezien optreden door leeftijdsgerelateerde veranderingen in het musculoskeletale systeem. De spieren van de onderste extremiteit spelen een kritieke rol in het behouden van een normale kniefunctie door het bieden van stabiliteit en schokabsorptie en het opvangen van verschillende krachten die op het kniegewricht inspelen. De quadriceps en heupabductoren blijken hier een rol te spelen, maar spierversterking van deze groepen verminderen alleen de pijn en functie, en niet de compressiekrachten die gepaard gaan met artrose. Dat spierversterking effectief is, komt waarschijnlijk door een verbetering van de dynamische stabiliteit, waardoor vergrootte varus/valgus beweging minder goed mogelijk is. Deze varus/valgus beweging draagt waarschijnlijk bij aan de etiologie van knieartrose. Het primaire doel van deze studie was om het verschil in de uitslag van tibiofemoraal gewrichtscontact en de snelheid te vergelijken tussen mensen met en zonder artrose, tijdens bergafwaarts lopen. Bergafwaarts lopen vormt vaak een probleem voor mensen met knieartrose, waarbij zowel kniestabiliteit als spierkracht van de onderste extremiteit belangrijk is. Daarbij keken de onderzoekers ook naar de varus/valgus beweging tijdens bergafwaarts lopen en de kracht van de quadriceps en de heupabductoren in beide groepen.

Methode

Elf mensen met artrose (mediale zijde) en elf gezonde mensen deden mee in deze studie. Allereerst ondergingen de deelnemers een CT-scan van het meest aangedane of dominante gewricht. Om de drie dimensionale tibiofemorale gewrichts kinematica vast te stellen werd gebruikt gemaakt van een Dynamic Stereo X-Ray (DSX). De deelnemers liepen bergafwaarts op een helling van 7% op een loopband met een snelheid van 0,75 m/s.
Spierkracht van de quadriceps en de heupabductoren werd isometrisch gemeten met een dynamometer.

Resultaten

Bij baseline waren de twee groepen vergelijkbaar, behalve op lichaamsgewicht. Het BMI was in de patiëntengroep significant hoger dan in de controlegroep. Tijdens het lopen vertoonde de patiëntengroep een significant langere mediale/laterale contactpunt excursie voor zowel het mediale als het laterale compartiment. De mediale/laterale contactpunt pieksnelheid was in de patiëntengroep significant groter voor het mediale compartiment vergeleken met de controle groep. Verder was er een langere heel-strike contactpunt snelheid voor zowel mediaal als lateraal.
De mensen met artrose hadden een grotere varus beweging in het frontale vlak. Dit had een lineaire positieve associatie met langere mediale/laterale contact punt excursie in het mediale compartiment.  En met de laterale contactpuntsnelheid bij heel-strike.
De mensen met artrose hadden significant minder spierkracht in de quadriceps en de heupabductoren dan de controlegroep. De verminderde quadricepskracht had een significante lineaire associatie met een langere anterior/posterior contactpunt excursie in het laterale compartiment, lateraal compartiment contactpointexcursie bij heelstrike en lateraal compartiment pieksnelheid anterior/posterior.

Opmerking samenvatter

De hypothese dat patiënten met knieartose een veranderde mechanische beweging hebben in het gewricht tijdens bergafwaarts lopen werd bevestigd door de data. Er is een groter en meer abrupt gewrichtscontact bij mensen met artrose vergeleken met de controlegroep die samenhangt met de dynamische instabiliteit. Deze vergrote beweging kan het verloop van de artrose negatief beïnvloeden.  Een grotere spierkracht in quadriceps en heupabductoren leek hier echter weinig invloed op te hebben.