تقنيات مبتكرة تسلط الضوء على إصابة العضلة الخلفية للفخذ عند الرياضيين

تؤثر إصابات أوتار الركبة على الرياضيين في جميع أنحاء العالم، حيث تمثل 10% من جميع الإصابات في الرياضات الميدانية.

وعلى الرغم من تكرارها، فإن الآليات وراء هذه الإصابات واستراتيجيات الوقاية الفعالة لا تزال غير واضحة.

تقدم النتائج التي توصلت إليها دراستان حديثتان رؤى جديدة حول الوقاية من إصابات أوتار الركبة.

في الدراسة الأولى، استكشف باحثون من جامعة كوينزلاند وجامعة ستانفورد، بالتعاون مع قسم ألعاب القوى في جامعة ستانفورد، آثار تسعة أسابيع من تمارين أوتار الركبة الشمالية - وهي طريقة تدريب شائعة تهدف إلى منع إجهاد أوتار الركبة - على بنية العضلات لدى 12 مشاركًا.

وباستخدام تقنية تنظير دقيقة جديدة تم تطويرها في جامعة ستانفورد، قام الفريق بقياس تأثيرات التدريب على أوتار الركبة البشرية بمستوى غير مسبوق من التفاصيل.

نُشرت الدراسة في مجلة العلوم الرياضية والصحية.

قال سكوت ديلب، المؤلف الرئيسي للدراسة: "كان الجزء الفريد حقًا من هذه الدراسة هو قدرتنا على فحص التكيفات المجهرية للعضلة استجابةً لتمارين أوتار الركبة النوردية، لم تتمكن أي دراسات أخرى من استكشاف هذا لدى البشر".

وقد قام ديلب ومارك شنيتزر، أستاذ علم الأحياء والفيزياء التطبيقية في كلية العلوم الإنسانية والعلوم، في وقت سابق بتطوير مجهر قادر على تصوير الساركوميرات - الوحدات الأساسية داخل ألياف العضلات المسؤولة عن توليد القوة العضلية - في البشر.

وباستخدام المنظار المجهري، لاحظ الباحثون تغييرات كبيرة في عضلة الرأس الطويلة للعضلة ذات الرأسين الفخذية، وهي واحدة من العضلات الأربع التي تشكل عضلة أوتار الركبة، بعد تسعة أسابيع من تمارين أوتار الركبة النوردية.

الجدير بالذكر أن الساركوميرات كانت تضاف من طرف إلى طرف إلى الساركوميرات الموجودة.

يؤدي نمط النمو هذا إلى إطالة ألياف العضلات ويمكن أن يقلل من مقدار التمدد الذي يتعرض له كل ساركومير، مما يحمي ألياف العضلات من الإفراط في التمدد.

شهدت بعض مناطق العضلات زيادة في الساركومير بنسبة تصل إلى 49%. ومع ذلك، بدأ كل من إطالة ألياف العضلات وزيادة الساركومير في الانخفاض بعد انقطاع دام ثلاثة أسابيع عن التدريب.

وقال ماكس أندروز، المؤلف الأول وطالب الدراسات العليا في جامعة كوينزلاند: "إن النتائج التي توصلنا إليها، إلى جانب العمل السابق لمجموعتنا، تسلط الضوء على أهمية التدريب طويل الأمد لتحفيز التكيفات ذات المغزى في أوتار الركبة".

وأضاف: "في حين أن تمارين عضلات الفخذ الخلفية الشمالية تستخدم عادة من قبل المدربين في فترات قصيرة، مثل ثلاثة إلى أربعة أسابيع خلال فترة ما قبل الموسم، فإن هذا قد لا يكون كافيًا لإحداث التكيفات الضرورية التي لاحظناها، والتدريب المستمر ضروري للحفاظ على هذه التغيرات العضلية".

سلوك العضلة الخلفية للفخذ أثناء التسارع

تتضمن استراتيجية أخرى للوقاية من إصابات أوتار الركبة مراقبة التعرض للجري بسرعات عالية.

وفي حين ارتبطت إصابات أوتار الركبة بالجري بسرعات عالية، تكشف دراسة ثانية أجراها فريق ديلب، ونُشرت في مجلة الطب والعلوم في الرياضة والتمارين، أن السرعة وحدها لا تخبرنا بالقصة كاملة.

وجد الباحثون أن أوتار الركبة تمتد إلى أطوال أكبر وبسرعات أكبر أثناء التسارع من سرعات الجري المنخفضة مقارنة بالحفاظ على سرعة قصوى ثابتة. قد يفسر هذا سبب حدوث إصابات إجهاد أوتار الركبة غالبًا أثناء التسارع.

قال المؤلف الأول ريد جورتشيك، الذي أجرى الدراسة كباحث ما بعد الدكتوراه في تحالف وو تساي للأداء البشري في جامعة ستانفورد وهو الآن أستاذ مساعد في جامعة كليمسون: "إن سرعة الجري وحدها لا تكفي لوصف ميكانيكا حيوية أوتار الركبة بالكامل، وقد أظهرت بياناتنا أن أوتار الركبة تتمدد بشكل مشابه عند التسارع من 50% من السرعة القصوى كما هو الحال عند الجري بسرعة ثابتة تبلغ 88% من السرعة القصوى".

لتصور ذلك، تخيل عضلات أوتار الركبة وكأنها شريط مطاطي. عند الجري بسرعة ثابتة، يتمدد الشريط المطاطي مع تحرك الساق. ومع ذلك، أثناء التسارع المفاجئ، يتمدد الشريط المطاطي بشكل أكثر كثافة وسرعة.

استخدم الفريق نظام OpenCap المعتمد على الهواتف الذكية لالتقاط بيانات الحركة لتجربتهم في الهواء الطلق على سطح جري طبيعي، مما يوفر بيانات حركة أكثر واقعية مقارنة بالدراسات السابقة المعتمدة على جهاز المشي.

أوضح جورتشيك: "أثناء المباريات والتدريبات، غالبًا ما يتسارع الرياضيون من بداية متحركة - مثل الركض - ونادرًا ما يتسارعون من وضع ثابت مثل بداية سباق 100 متر".

وقال: "أردنا محاكاة هذا النوع من الجري المتسارع في دراستنا. وقد جعلت OpenCap ذلك ممكنًا".

اكتشف الفريق الكثير من التنوع في كيفية تسارع المشاركين. أظهر البعض تقنيات تقلل من خطر إصابة أوتار الركبة، بينما واجه آخرون صعوبة في التحكم في الحوض والجذع، مما أدى إلى تمدد أوتار الركبة بسرعة. ونتيجة لذلك، يكون بعض الأفراد أكثر عرضة لإصابة أوتار الركبة أثناء التسارع.

وقال ديلب إن هذه النتائج يمكن أن تحسن مراقبة الرياضيين لمنع إصابات أوتار الركبة.

وأضاف: "الهدف هو فحص الرياضيين باستخدام OpenCap، ورسمهم على منحنى موحد، ومعرفة من هم المعرضون للخطر ومن هم غير المعرضين للخطر، يمكن أن تكون هذه أداة قيمة في مختلف الرياضات حيث تكون إصابات أوتار الركبة شائعة".