20240714: ACL損傷予防プログラム・神経筋エクササイズ・生体力学的リスク・ハンドボール
チームハンドボールでは、すべての年齢層で非接触性傷害の発生率が高いことが報告されています (Laver、Luig、Achenbach、Myklebust、Karlsson、2018 )。そのため、下肢は最も一般的な傷害部位であり、青少年アスリートの全体的な傷害率の50％以上を占めています。膝の傷害、主に前十字靭帯 (ACL) 断裂は、15～19歳の年齢層で最も頻繁に発生する重篤な傷害であり、女性はACL損傷のリスクが高く、思春期にリスクが増加することが広く知られています (Bram、Magee、Mehta、Patel、Ganley、2021 )。男性と比較して女性の方が膝の外反角度とモーメントが大きいことは、複数の着地課題やカッティング動作を通じて繰り返し観察されており、ACL損傷の病因に寄与する可能性が高い性別による差異を反映しています（Kernozek、Torry、Van Hoof、Cowley、Tanner、2005年；Parsons、Coen、Bekker、2021年；Patelら、2021年）。女性の若年アスリートでは、動的膝外反がACL損傷の予備的なメカニズムです。Bedoら（2021年）は、予期しないサイドカッティング（SC）が、非利き足の屈曲角度を減少させ、両側の外反角度を増加させることで、膝の運動学に影響を与えることを発見しました。経験的証拠はまた、片足着地およびカッティング動作中の膝外反角度の増大（Bedoら、2020年）が損傷リスクの増加につながることを示唆しています。さらに、Almonroeder、Garcia、Kurt ( 2015 ) は、被験者が運動戦略を事前に計画できないタスクは、膝の力学を促進し、アスリートの怪我のリスクを高める可能性があると結論付けました。
ACL損傷の予防プログラムは、神経筋エクササイズをベースにしたものであることが多く、効果的であることが示されており、そのため広く公表されており、重度の膝の損傷を減らすための一般的な方法となっています（Myklebust et al., 2003）。しかし、これらの研究のほとんどは、成人のエリートまたはユースの男性チーム選手の損傷に焦点を当てています（Achenbach et al., 2018 ; Myer, Ford, Palumbo, & Hewett, 2005 ; Wedderkopp, Kaltoft, Lundgaard, Rosendahl, & Froberg, 1999）。エリートユースの女子ハンドボール選手という高リスクの損傷グループに対する利点に関するエビデンスは、主に介入プログラムが損傷率に及ぼす影響に焦点を当てています（Cadens Roca, Planas, Matas, & Peirau, 2021 ; Olsen, Myklebust, Engebretsen, Holme, & Bahr, 2005）。その結果、ACL 損傷のリスクを軽減する標的傷害予防プログラム後の生体力学的リスク要因の根本的な変化に関する証拠はほとんどありません。
したがって、本研究の目的は、ACL 損傷の生体力学的リスク要因を軽減するための神経筋運動を含む、エリート若手女子ハンドボール選手の損傷予防プログラムの効果を分析することです。これまでの研究結果に基づき、頻繁な神経筋運動は、着地およびカット動作中の ACL 損傷リスクに関連する運動学および運動力学を改善するという仮説が立てられました。
介入群の被験者は、SLL中の利き脚の初期膝外転角度の運動パラメータの経時的な有意な変化を示し（p = 0.038、d = 0.518）、事後テストで外転角度の増加を示しました（Pre：1.1 ± 4.0°、Post：-1.3 ± 5.1°、外転は負で外反位として示され、内転は正で内反位として示されます）。介入群のその他のすべての運動パラメータは有意な変化を示さなかった。利き脚の運動パラメータは、DLL中の膝屈曲モーメント、DLL中の膝外転モーメント、SLL、およびSC、ならびにDLL中のvGRFで有意な変化を示しました。非利き脚では、SLL中のvGRFのみが経時的に有意な変化を示しました。介入群のデータの記述的分析により、DLLおよびSLL中の非利き脚の膝外転モーメントを除き、すべてのタスク中の運動パラメータが前後テストで関節モーメントとvGRFの減少を示したことも明らかになりました。対照群では、前後テストで運動学的および運動学的パラメータに有意な変化は示されませんでした。事後テスト値のグループ間比較では、SLL中の利き脚の正規化された膝屈曲モーメントのみにグループの有意な効果が示されましたが、他のすべての比較では有意な効果はありませんでした
ACL損傷の予防を目的に設計された、提示された神経筋トレーニングプログラムは、エリートユース女子ハンドボール選手の着地とカッティングのバイオメカニクスの改善をもたらしました。10回のトレーニングセッションを含む12週間のプロトコルを受けた選手は、トレーニング前の介入値および未トレーニングのコントロールグループと比較して、主に膝外反モーメントを軽減することができました。介入グループの改善は統計的に有意であり、中程度から大きな効果サイズで実用的に関連していました。この結果は、週3回のトレーニングセッションと最大90分間の継続時間を含む6週間の介入を完了した後に膝外反モーメントが減少することを発見したMyerら ( 2005 ) の研究結果と一致しています。
最近の研究結果に基づくと、運動パラメータの関連する変化は、主にアスリートの利き足で観察できます。非利き足側では、DLL、SLL、SC 中の膝屈曲と SC 中の膝外転で、関節モーメントの有意でない減少が見られました。SLL 中の vGRF のみ有意な減少が見られました。しかし、DLL および SC 中の非利き足の vGRF が有意でない減少したことに基づき、Hewett、Stroupe、Nance、Noyes ( 1996 ) と一致して、これらの結果が ACL 断裂の傷害リスクの減少につながると結論付けています。
介入プログラムによって主に利き脚が好影響を受けるという私たちの観察から、脚の利き方に関する重要な推奨事項が明らかになりました。たとえば、Schmidt、Nolte、Terschluse、Jaitner ( 2020 ) は、疲労した状態でパフォーマンスを行うと、エリートの若手女子ハンドボール選手の着地やカットのタスク中に非利き脚の運動学が損なわれることを発見しました。Hosseini、Daneshjoo、Sahebozamani、Behm ( 2021 ) も同様に、予測可能で疲労前の状態では、利き脚は非利き脚と比較して、有意に屈曲が大きく、外反が少なく、脛骨の回旋が少ないことを発見しました。さらに、予期せぬ疲労状態では、利き脚は再び膝の屈曲が大きく、膝の外反が少なく、脛骨の回旋が少ないことが示されました。結論として、非利き脚の怪我のリスクが高まる可能性があります (Hosseini et al.、2021 )。 Bedo et al. ( 2021 ) はまた、予期せぬカット動作中に非利き脚で予期されていたものと比較して膝の屈曲角度が低いこと、および利き脚と非利き脚の両方で膝の外転が増加したことを検出しました。この研究では、非利き脚は予期せぬカット中に予期されていたものと比較して膝の外転が高くなりました。著者らは、予期せぬカットは膝の運動学に影響を与え、非利き脚の屈曲角度を減少させ、両側の関節外反を増加させることで、関節を損傷のリスクが高い位置にする可能性があると結論付けています (Bedo et al., 2021 )。
これらの知見は、予防戦略における非利き脚の重要な役割を浮き彫りにしています。したがって、ACL損傷の予防戦略には、損傷リスクの包括的な低減を達成するために、非利き脚のターゲットを絞ったトレーニングと疲労状態に関するトレーニングを必ず組み込む必要があります。特に、ACL損傷の病因に寄与する可能性が高い解剖学的な性差のため、女性アスリートを対象とした介入は重要です（Parsons et al., 2021 ; Patel et al., 2021）。
これまでに発表された包括的な介入プログラムとは異なり、私たちのトレーニングプログラムは、12週間で10回のセッションのみで構成され、各セッションは40分以内でした。それでも、ACL損傷リスクに関連する運動パラメータの改善は、中程度から大きな効果サイズを示しています（0.561〜1.482）。私たちの研究結果は、 以前の研究で見つかった青少年ハンドボールにおける下肢損傷を減らすための神経筋トレーニング介入の予防効果の考えられる原因を示しています（Achenbach et al., 2018 ; Myklebust et al., 2003 ; Steffen, Myklebust, Olsen, Holme, & Bahr, 2008）。したがって、固有受容覚運動、プライオメトリック運動、ジャンプおよび着地運動、ならびに体幹筋の筋力強化運動を含む予防プログラムを競技サイクル全体を通して実施する必要がある（Cadens Roca et al., 2021 ; Fort-Vanmeerhaeghe et al., 2016）。
介入期間中、選手たちは同じトレーニンググループに所属し、週に 1 回の異なるトレーニングセッションと試合のみに参加していたため、この結果は神経筋トレーニングが着地とカットのタスクにおける生体力学的パラメータにどのように影響するかを示しており、一流の若手女子ハンドボール選手の ACL 損傷を予防するのに適していると推測されます。
結論
この研究は、特定の神経筋運動によるトレーニング介入の実施が前十字靭帯損傷リスクに関連する生体力学的リスク要因に良い影響を与え（主に利き脚の膝外反モーメントの減少）、したがって一流の若年女性ハンドボール選手の重度の膝の損傷を防ぐのに役立つ可能性があるという予備的な証拠を提供しました。私たちの予備的な結果を確認するには、より大きなサンプルサイズでの今後の研究が必要です。非利き脚にもっと焦点を絞った神経筋介入プロトコルも検討する必要があります。
まとめ
前十字靭帯（ACL）断裂は、15～19歳の年齢層で特に女性アスリートに多く見られます。傷害予防プログラムは重度の膝の傷害を効果的に減らしますが、その根本的なメカニズムや生体力学的危険因子の変化についてはほとんどわかっていません。そこで、本研究では、神経筋傷害予防プログラムが、エリート若年女性ハンドボール選手のACL傷害に関連する生体力学的パラメータに及ぼす影響を分析します。非ランダム化対照介入研究では、対照群（n = 12）と介入群（n = 7）に割り当てられた19人の選手を対象に、12週間の研究期間の前後に片足および両足着地、ならびに予期しないサイドカット動作について調査しました。アスリートの下肢の動きは、12台の赤外線カメラで構成される3次元モーションキャプチャシステムを使用してキャプチャされました。 40 個のマーカーからなる下半身マーカー セットと、前足部、後足部、脛部、大腿部、骨盤部を含む剛体モデル、および 2 つの力プレートを組み合わせて、膝関節角度、結果として生じる外部関節モーメント、および垂直方向の地面反力を測定しました。事前テストでは、2 つのグループに大きな違いはありませんでした。介入群のみが、片脚着地時の初期膝外転角度 ( p = 0.038: d = 0.518)、両脚着地時の膝屈曲モーメント ( p = 0.011; d = -1.086)、片脚着地 ( p = 0.036; d = 0.585) および両脚着地 ( p = 0.006; d = 0.944) およびサイドカッティング ( p = 0.015; d = 0.561) 時の膝外転モーメント、ならびに両脚着地時の垂直方向の地面反力 ( p = 0.004; d = 1.482) において有意な改善を示した。対照群では、運動学および運動力学において有意な変化は示されなかった。しかし、介入後、両群は、片脚着地時の利き脚の 正規化された膝屈曲モーメントを除いて、いずれのバイオメカニクス結果においても有意差はなかった。この研究は、特定の神経筋運動によるトレーニング介入の実施が ACL 損傷リスクに関連する生体力学的リスク要因にプラスの影響を与え、したがってエリート若手女子ハンドボール選手の重度の膝の損傷を防ぐのに役立つ可能性があることを初めて示しています。
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