Il salto monopodalico verticale come indicatore di facile utilizzo per il return to sport

Nei calciatori professionisti maschi, l’88% delle lesioni del legamento crociato anteriore (LCA) si verificano senza contatto diretto sul ginocchio.

Di solito, queste lesioni avvengono durante l’appoggio monopodalico, in attività come decelerazioni, cambi di direzione, rotazione e all’atterraggio da un salto.

Per ridurre l’incidenza di reinfortunio dell’ LCA, è stata proposta una progressione della riabilitazione e del ritorno allo sport (RTS) basata su criteri che non è regolata esclusivamente dal tempo dopo l’intervento chirurgico.

Tipicamente, i test di return to sport (RTS) si basano sulla valutazione della forza e una serie di test di salto orizzontale per valutare la simmetria funzionale tra gli arti (5,6). 

Questi test funzionali sono stati ampiamente adottati, in quanto sono facili da somministrare ed interpretare non necessitando poi  di apparecchiature particolarmente costose, tuttavia, questi test non sono in grado di prevedere il successo del RTS un anno dopo l’infortunio (7).

Inoltre, l’evidenza suggerisce che, nonostante il raggiungimento dei criteri di completamento del recupero, le prestazioni di gioco risultano inferiori (8) e i tassi di reinfortunio rimangono elevati dopo il’RTS (9). 

Una possibile spiegazione è che la distanza saltata (horizontal performance – hop distance) è una misura non molto indicativa della funzionalità dell’articolazione del ginocchio; inoltre la simmetria nel task motorio misurato come distanza del salto raggiunta non garantisce la simmetria nella biomeccanica degli arti inferiori (10).

La simmetria durante la riabilitazione della distanza del salto, si ottiene prima rispetto alla simmetria della forza isocinetica del ginocchio (11,12) suggerendo che fare affidamento sull’indice di simmetria degli arti (limb symmetry index LSI) rispetto la distanza del salto rischia di sopravvalutare lo stato della riabilitazione e incidere negativamente sul successo terapeutico (13).

I test che misurano la potenza degli arti inferiori e la reattività di un atleta potrebbero essere più utili per valutare la prontezza fisica e prestazionale rispetto al Return to Sport, come ad esempio i salti verticali (14). 

Gli attuali test biomeccanici utilizzati per selezionare gli atleti che non presentano schemi di movimento ad alto rischio per lesione del LCA, enfatizzano i salti a doppia gamba, come il salto verticale dopo caduta (drop vertical jump) (14).  Sebbene i compiti motori isolati sul piano sagittale a doppio appoggio forniscano informazioni preziose, potrebbero non rappresentare il rischio di lesioni negli atleti sportivi che compiano task motori multidirezionali specialmente se eseguiti su una sola gamba (15).

Nello studio di Kotsifaki et al nonostante  il superamento dei criteri dei test raccomandati per il RTS dopo ricostruzione del  legamento crociato anteriore (anterior cruciate ligament (ACL) reconstruction ACLR) di seguito descritti:

1. Autorizzazione da parte del chirurgo e del fisioterapista, 

2. Completamento di un programma di riabilitazione sul campo specifico per lo sport,

3.  Forza del quadricipite LSI >90% 

4.  Hop battery tests LSI > Il 90%.

sono state identificate asimmetrie significative nelle prestazioni di salto verticale negli atleti di sesso maschile, nonché differenze rispetto a un gruppo di confronto sano (14). Oltre alle differenze di prestazioni, erano evidenti anche differenze nel lavoro del ginocchio, nella cinematica e nella funzione muscolare (14).

Compenso di tutto il corpo

Nello studio di Kotsifaki In entrambe le attività di salto, gli atleti dopo l’ACLR mostrano una posizione del ginocchio più estesa e una maggiore flessione dell’anca, inclinazione pelvica anteriore e flessione del tronco (14).

Inoltre, durante il single leg drop jumps (SLDJ) e la fase di propulsione del single leg jumps (SLJ), gli atleti dopo l’ACLR hanno mostrato un minor contributo del lavoro del ginocchio dell’arto coinvolto, ma hanno compensato con più lavoro sull’anca rispetto all’arto non coinvolto (14). Questo potrebbe rappresentare un meccanismo per compensare il ridotto lavoro al ginocchio riscontrato in tutte le fasi di entrambi i compiti (14). 

La prima parte della fase di atterraggio è quando si verificano lesioni del legamento crociato anteriore (3) ed è stato dimostrato che i pazienti dopo l’ACLR “sgravano da richieste motorie” il ginocchio coinvolto (14). Un ginocchio meno flesso all’atterraggio è potenzialmente più vulnerabile al reinfortunio del LCA suggerendo che questa strategia compensatoria può aumentare il rischio di reinfortunio (14). 

L’utilizzo della compenso intra-arto per scaricare il ginocchio e sovraccaricare l’anca è un meccanismo comunemente osservato in vari compiti motori dopo ricostruzione del legamento  crociato anteriore (14,16).

Inoltre, il modello di movimento della parte superiore del corpo era diverso quando il compito veniva eseguito con l’arto coinvolto rispetto a quello non coinvolto e ciò suggerisce che questa strategia compensatoria si estende oltre l’arto inferiore, a tutto il corpo (14).

Conclusioni

In un precedente articolo che utilizzava la stessa popolazione di pazienti e di controllo, sempre Kotsifaki et al, hanno documentato che gli atleti dopo l’ACLR mostravano deficit della funzionalità del ginocchio nonostante raggiungessero una distanza del salto quasi simmetrica (97% LSI) (17).

Tuttavia, i deficit della funzionalità del ginocchio sono evidenti in criteri di prestazione di salto verticale (altezza del salto), con l’ 83% e il 77% di simmetria per l’altezza del salto rispettivamente durante il leg vertical jumps (SLJ) e il single leg drop jumps (SLDJ) (14). Nel gruppo di controllo sano invece la simmetria nell’altezza del salto era rispettivamente del 98% e del 100% durante SLJ e SLDJ. 

I salti verticali e orizzontali misurano diversi aspetti della funzione degli arti inferiori (14). 

La prestazione di salto (altezza del salto) è per lo più correlata alla fase concentrica di un’attività di salto verticale e valuta la capacità di saltare con una potente estensione dell’anca, del ginocchio e della caviglia (18).

Negli individui sani, il contributo relativo al lavoro del ginocchio nella fase concentrica è tre volte maggiore durante il salto verticale che durante il salto orizzontale (19) e sempre nello studio di Kotsifaki et al, il contributo del ginocchio al lavoro totale degli arti inferiori nella fase concentrica di un salto orizzontale era solo del 10%, mentre durante la fase concentrica del SLJ e del SLDJ, il contributo del ginocchio è stato di circa il 30% del lavoro totale (14). 

Il maggiore contributo del lavoro del ginocchio durante i salti verticali probabilmente spiega perché i deficit di prestazione sono più facilmente evidenti rispetto ai salti orizzontali nei soggetti con problemi al ginocchio (14). 

Di conseguenza, il task motorio del salto verticale (altezza) è una metrica migliore della distanza del salto orizzontale per valutare la funzionalità del ginocchio (14).

L’altezza del salto e il reactive strength index (RSI) sono stati precedentemente utilizzati per quantificare le prestazioni del salto in caduta (14), inoltre dati attuali mostrano un deficit di lavoro del ginocchio maggiori durante l’ SLDJ (70% LSI) rispetto all’ SLJ (75% LSI), il che suggerisce che l’aggiunta della fase reattiva potrebbe evidenziare meglio i deficit nella funzionalità corretta del ginocchio (14).

Va considerato inoltre che il calcolo del lavoro del ginocchio (cinematica sistema optoelettronico, pedane di forza e EMGs) in genere non è possibile in situazioni cliniche in cui non sono disponibili

strumenti di analisi biomeccaniche complesse, tuttavia, la stima dell’altezza del salto e dell’RSI è più fattibile e accessibile con device meglio costosi per i professionisti della salute (14).

Quindi le metriche delle prestazioni dei salti verticali più semplici (altezza del salto e indice di forza reattiva —RSI) possono essere utilizzate come misure surrogate per analizzare la funzionalità del ginocchio degli atleti dopo la ricostruzione del crociato anteriore al momento della decisione del return to sport (14).

References:

1 Della Villa F, Buckthorpe M, Grassi A, et al. Systematic video analysis of ACL injuries in professional male football (soccer): injury mechanisms, situational patterns and biomechanics study on 134 consecutive cases. Br J Sports Med 2020;54:1423–32.

2 Boden BP, Dean GS, Feagin JA, et al. Mechanisms of anterior cruciate ligament injury. Orthopedics 2000;23:573–8.

3 Koga H, Nakamae A, Shima Y, et al. Mechanisms for noncontact anterior cruciate ligament injuries: knee joint kinematics in 10 injury situations from female team handball and basketball. Am J Sports Med 2010;38:2218–25.

4 Ardern CL, Glasgow P, Schneiders A, et al. 2016 consensus statement on return to sport from the first world Congress in sports physical therapy, Bern. Br J Sports Med 2016;50:853–64.

5 Grindem H, Snyder-Mackler L, Moksnes H, et al. Simple decision rules can reduce reinjury risk by 84% after ACL reconstruction: the Delaware-Oslo ACL cohort study. Br J Sports Med 2016;50:804–8.

6 Kyritsis P, Bahr R, Landreau P, et al. Likelihood of ACL graft rupture: not meeting six clinical discharge criteria before return to sport is associated with a four times greater risk of rupture. Br J Sports Med 2016;50:946–51.

7 Ardern CL, Webster KE, Taylor NF, et al. Return to the preinjury level of competitive sport after anterior cruciate ligament reconstruction surgery: two-thirds of patients have not returned by 12 months after surgery. Am J Sports Med 2011;39:538–43.

8 Niederer D, Engeroff T, Wilke J, et al. Return to play, performance, and career duration after anterior cruciate ligament rupture: a case-control study in the five biggest football nations in Europe. Scand J Med Sci Sports 2018;28:2226–33.

9 Wiggins AJ, Grandhi RK, Schneider DK, et al. Risk of secondary injury in younger athletes after anterior cruciate ligament reconstruction: a systematic review and meta-analysis. Am J Sports Med 2016;44:1861–76.

10 Kotsifaki A, Whiteley R, Van Rossom S, et al. Single leg hop for distance symmetry masks lower limb biomechanics: time to discuss hop distance as decision criterion for return to sport after ACL reconstruction? Br J Sports Med 2021. doi:10.1136/ bjsports-2020-103677. [Epub ahead of print: 09 Mar 2021].

11 Abrams GD, Harris JD, Gupta AK, et al. Functional performance testing after anterior cruciate ligament reconstruction: a systematic review. Orthop J Sports Med 2014;2:232596711351830.

12 Nagai T, Schilaty ND, Laskowski ER, et al. Hop tests can result in higher limb symmetry index values than isokinetic strength and leg press tests in patients following ACL reconstruction. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc 2020;28:816–22.

13 King E, Richter C, Franklyn-Miller A, et al. Whole-body biomechanical differences between limbs exist 9 months after ACL reconstruction across jump/landing tasks. Scand J Med Sci Sports 2018;28:2567–78.

14. Kotsifaki A, Van Rossom S, Whiteley R, et alSingle leg vertical jump performance identifies knee function deficits at return to sport after ACL reconstruction in male athletesBritish Journal of Sports Medicine Published Online First: 08 February 2022. doi: 10.1136/bjsports-2021-104692.

15. Taylor JB, Ford KR, Nguyen A-D, et al. Biomechanical comparison of single- and Double-Leg jump Landings in the sagittal and frontal plane. Orthop J Sports Med 2016;4:2325967116655158.

16. Osternig LR, Ferber R, Mercer J, et al. Human hip and knee torque accommodations to anterior cruciate ligament dysfunction. Eur J Appl Physiol 2000;83:71–6.

17. Kotsifaki A, Whiteley R, Van Rossom S, et al. Single leg hop for distance symmetry masks lower limb biomechanics: time to discuss hop distance as decision criterion for return to sport after ACL reconstruction? Br J Sports Med 2021. doi:10.1136/ bjsports-2020-103677. [Epub ahead of print: 09 Mar 2021].

18. Linthorne NP. Analysis of standing vertical jumps using a force platform. Am J Phys

2001;69:1198–204.

19. Kotsifaki A, Korakakis V, Graham-Smith P, et al. Vertical and horizontal hop performance: contributions of the hip, knee, and ankle. Sports Health 2021;13:128–35.