たくさん 米国では、毎年約 200,000 人が ACL に負担をかけたり断裂したりしています。 涙がこみ上げてくる 若いアスリート。 多くの要因が関係しています。 予防のために、研究者は主に身体に焦点を当てています。 ある程度の成功はあるものの、予防プログラムによって削減できる可能性がある 膝の怪我のリスクは50%以上 サッカーなどのスポーツでの高速ランニングと前後のカット – たとえ健康で強いアスリートであっても、ACL への非接触損傷は依然として発生します.
認知入力、身体運動
着地や切断動作の際に膝がどれだけ曲がって内側にスライドするか、腰と脚の強さなどの物理的要因は、脳と末梢神経の複雑な相互作用によって制御され、影響を受けます。 脳がこの感覚および認知入力をどのように処理するかが、怪我のリスクを高める運動パターンに影響を与える可能性があることを示唆する研究が増えています。
運動は計画から始まり、継続します。 それぞれの動きをリアルタイムで調整するのではなく、脳は常に一歩先を行く計画を立てていると神経科学者は考えています。
「体を動かすと、体の位置と環境の内部モデルが活性化されます」と、神経科学者でアスレチック トレーナーのダスティン・グルームズは言います。 オハイオ大学理学療法教授。
最初の計画と意思決定の後、運動皮質は筋肉にインパルスを送り、運動を実行します、と Grooms は言います。 「すべてが計画通りに進み、脳の感覚投射が環境と一致し、脳が予測したとおりに動きが発生すると、神経的に効率的な反応が得られ、脳が過剰に活動することなく体を動かすことができます。」
しかし、自分が見ているものと固有受容感覚 (手足が空間のどこにあるかを知らせる感覚) を統合するのに問題がある場合は、注意してください。 予測誤差が大きい場合、運動を制御する脳の部分である小脳は、十分な速さで修正できません。
この場合、Grooms 氏によると、通常は空間処理、ナビゲーション、および多感覚協調を支援するために使用される脳の領域が、脚などの体の一部を制御するためにリダイレクトされます。 競技試合中の多くの競争要求は、靭帯を引き裂くのにかかるミリ秒単位で脳が膝や足首の位置のずれを修正できないことを意味します.
「アスリートをデュアルタスクの状況や予期せぬ状況に置き始めると、これらの危険なダイナミクスがさらに見られるようになります」と、バイオメカニストであり、クレムソン大学のオリンピック スポーツのスポーツ科学ディレクターであるジェイソン アヴェダシアンは言います。 「質問、「彼らは [athletes] 関連するものとそうでないものに十分な注意を払っていますか?
アスリートが実験室で直面する高速で動的な条件を研究者が再現することは困難ですが、 最近の研究 怪我のリスクが高い運動選手と低い運動選手の膝のコントロールにおける脳活動の違いを検出することを試みました。
神経学的能力と怪我のリスク
Grooms が率いる研究者は、機能的な脳 MRI と組み合わせて、女子高校サッカー選手のグループの膝のダイナミクスを分析しました。 モーションがエンゲージされたとき 12インチの箱からのジャンプを分析し、 彼らは、脳の領域が一般的に視覚情報、注意、体の位置を統合する役割を担っていることを発見しました。
ある意味では、危険なグループは認知処理領域から脳力を借りて、この動きを調整します. これらのアスリートが、サッカー場でディフェンダーを避けようとするなど、複雑なゲーム環境をナビゲートしようとすると、問題が生じます。
基本的に、神経処理のパフォーマンスが低い被験者は、危険なダイナミクスを示す可能性が高くなりました。
モンタナ州立大学の神経筋生体力学研究所の研究者兼共同ディレクターであるスコット モンフォードは、次のように述べています。 .
「にぎやかな通りを歩いているときでも、ゲーム中に相手を避けようとしているときでも、適切な手がかりをつかんでそれに反応することが、いかに効率的で安全な移動かということです」と彼は言います。
Monfort は、対戦相手を避けるなど、追加の認知制御を伴う動きを行うと、生体力学がどのように危険になるかを調べています。
彼の研究American Journal of Sports Medicine に掲載されたこの論文では、15 人の男子大学クラブ サッカー選手のグループにおいて、認知能力が神経筋制御とどのように関連しているかを調べました。
視覚的および言語的記憶、反応時間、処理速度の認知的評価に加えて、被験者はサッカー ボールをドリブルする場合とドリブルしない場合の 45 度のラン ツー カット テストを実行するよう求められました。 切断動作中の膝の位置が評価され、分析されました。
研究者は、サッカーボールの動きを追跡して計画するという追加の要求がある場合、ボールのドリブル中に膝のキネマティクスが危険にさらされることと、視空間記憶の低下が関連していることを発見しました。
研究によると、ダイナミックな動きの際に神経のパフォーマンスが低下すると、怪我のリスクが高まることが示されていますが、この関係は別の方向にある可能性もあります。 膝の怪我や 足首 神経筋制御を変更し、さらに再損傷のリスクに影響を与えます。
Monfort の最新の共同研究 グルームは、ACL再建手術を受けている被験者が目の前の画面に表示された情報を見つけて記憶しなければならなかったときに、片足のバランスに最も明白な違いがあることを発見しました.
しかし、スポーツ傷害における認知運動機能の関連性と、それが年齢、経験レベル、または遺伝学によってどのように変化するかは、まだ決定されていません.
「より経験豊富なアスリートは、認知と運動の要求のバランスを取り、認知能力の個別のテストを必要とするタスクでより良いパフォーマンスを発揮できるといういくつかの証拠があります」とモンフォートは言います.
認知能力と運動能力を同時に要求する実世界のシナリオを模倣した条件下でのトレーニングは、「実世界のパフォーマンスに利益をもたらす能力を向上させる可能性があります」とMonfort氏は述べています.
けがや手術からの回復の障害は、リハビリテーション プログラム自体にある可能性があります。
「私たち自身のリハビリテーションは、この神経学的代償戦略を強化する可能性があります.大腿四頭筋を見つめることを考えてみてください.代わりに、リハビリテーションのこの神経学的側面を進めることを考えるべきです. [attention, sensory processing, visual-cognition] 通常の筋力だけでなく」とグルームは言います。
フラッシュカードに数字を追加したり、さまざまな色のライトに反応して動くなど、ジャンプやサイドステップなどの視覚的刺激に反応するようアスリートに求めることで、処理スキルを強化できます。
スポーツや日常生活のほとんどの活動でさえ、独特の神経系の要求を生み出し、標準的な運動プログラムは筋肉を準備できますが、神経系はできません、とグルームは言います.
「関節が何をする必要があるか、筋肉が何をする必要があるかを考えるのは本当に得意です」とグルームは言います. 「しかし、神経系が何をする必要があるのか、神経系に課せられた要求にどのように適応して対応できるのかを考えなければなりません。」
