너무 많은 미국에서 매년 약 200,000명의 사람들이 ACL을 긴장시키거나 찢습니다. 그리고 그 사이에 눈물이 차오른다 젊은 운동 선수. 관련된 많은 요인이 있습니다. 예방을 위해 연구자들은 주로 신체에 초점을 맞춥니다. 일부 성공에도 불구하고 – 예방 프로그램으로 줄일 수 있습니다. 무릎 부상 위험 50% 이상 축구와 같은 스포츠에서 빠른 속도로 달리고 앞뒤로 자르기 – 건강하고 강한 운동 선수라도 ACL에 대한 비접촉 부상은 여전히 발생합니다.
인지 입력, 물리적 움직임
착지 및 절단 동작 중 무릎이 얼마나 많이 구부러지고 안쪽으로 미끄러지는지, 엉덩이와 다리의 힘과 같은 물리적 요인은 뇌와 말초 신경의 복잡한 상호 작용에 의해 제어되고 영향을 받습니다. 점점 더 많은 연구에서 뇌가 이 감각 및 인지 입력을 처리하는 방식이 부상 위험을 증가시키는 움직임 패턴에 영향을 미칠 수 있음을 시사합니다.
움직임은 계획에서 시작되고 계속됩니다. 각 움직임을 실시간으로 조정하는 대신 신경과학자들은 뇌가 지속적으로 한 단계 앞서 계획하고 있다고 믿습니다.
“움직일 때 신체의 위치와 환경에 대한 이 내부 모델이 활성화됩니다”라고 신경과학자이자 운동 트레이너인 Dustin Grooms는 말합니다. 오하이오 대학의 물리 치료 교수.
초기 계획 및 의사 결정 후 운동 피질은 움직임을 실행하기 위해 근육에 자극을 보냅니다. “만약 모든 것이 계획대로 진행된다면, 뇌의 감각 투영이 환경과 일치하고, 뇌가 예측한 대로 움직임이 일어날 때, 과도한 뇌 활동 없이 몸을 움직이는 신경학적으로 효율적인 반응을 얻을 수 있습니다.”
그러나 눈에 보이는 것과 고유 감각(팔다리가 공간에 있는 위치를 알려주는 감각)을 통합하는 데 어려움이 있다면 주의하십시오. 예측 오류가 크면 운동을 제어하는 뇌의 일부인 소뇌가 충분히 빨리 교정할 수 없습니다.
이 경우 일반적으로 공간 처리, 탐색 및 다중 감각 조정을 돕기 위해 사용되는 뇌 영역이 다리와 같은 신체 일부를 제어하도록 리디렉션됩니다. 경쟁적인 게임 중 많은 경쟁적 요구는 뇌가 인대를 찢는 데 걸리는 밀리초 내에 잘못 정렬된 무릎 또는 발목 위치를 교정할 수 없음을 의미합니다.
Clemson 대학의 올림픽 스포츠 스포츠 과학 책임자이자 생물역학자인 Jason Avedacian은 “선수들을 이중 과제 상황이나 예상치 못한 상황에 놓기 시작하면 이러한 위험한 역학이 더 많이 보이기 시작합니다.”라고 말합니다. “질문, “그들은 [athletes] 관련성이 있는 것과 그렇지 않은 것에 충분히 주의를 기울이고 있습니까?
연구원들이 실험실에서 선수들이 직면하는 고속의 역동적인 조건을 재현하는 것은 어렵지만, 최근 연구 부상 위험이 높은 운동선수와 낮은 운동선수 사이에서 무릎 제어의 뇌 활동 차이를 감지하려고 시도했습니다.
신경학적 능력 및 부상 위험
Grooms가 이끄는 연구원은 기능적 뇌 MRI와 함께 여자 고등학교 축구 선수 그룹의 무릎 역학을 분석했습니다. 모션이 실행될 때 12인치 박스에서 점프하는 것을 분석하였고, 그들은 뇌 영역이 일반적으로 시각 정보, 주의 및 신체 위치를 결합하는 역할을 한다는 것을 발견했습니다.
어떤 의미에서 위험 그룹은 이 움직임을 조정하기 위해 인지 처리 영역에서 두뇌의 힘을 빌립니다. 이러한 선수들이 축구장에서 수비수를 피하려고 하는 것과 같이 복잡한 게임 환경을 탐색하려고 할 때 문제가 됩니다.
기본적으로 신경 처리에서 낮은 성능을 보인 대상자는 위험한 역학을 나타낼 가능성이 더 컸습니다.
Montana State University의 Neuromuscular Biomechanics Laboratory의 연구원이자 공동 책임자인 Scott Monford는 “일상적인 작업과 놀이 환경에는 운동과 인지 요구의 균형이 필요합니다. .
“분주한 거리를 걷거나 게임 중에 상대방을 피하려고 할 때 적절한 신호를 받고 그에 반응하는 것이 얼마나 효율적이고 안전한 이동인지입니다.”라고 그는 말합니다.
Monfort는 상대를 피하는 것과 같은 추가 인지 제어를 통해 움직임을 수행할 때 생체 역학이 어떻게 위험할 수 있는지 조사합니다.
그의 연구미국 스포츠 의학 저널(American Journal of Sports Medicine)에 게재된 이 연구는 15명의 남자 대학 동아리 축구 선수 그룹에서 인지 능력이 신경근 제어와 어떤 관련이 있는지 조사했습니다.
시각적 및 언어적 기억, 반응 시간 및 처리 속도에 대한 인지 평가 외에도 피험자들은 축구공 드리블 유무에 관계없이 45도 달리기 테스트를 수행하도록 요청받았습니다. 절단 동작 중 무릎 위치를 평가하고 분석했습니다.
연구원들은 축구공의 움직임을 추적하고 계획해야 하는 추가적인 요구가 있을 때 볼 드리블 동안 빈약한 시각-공간 기억이 위험한 무릎 운동학과 관련이 있음을 발견했습니다.
연구 결과 동적 움직임 중에 신경 성능이 감소하면 부상 위험이 증가한다고 하지만 그 관계는 반대 방향일 수도 있습니다. 무릎 부상 또는 발목 신경근 제어를 변경하고 재부상 위험에 추가로 영향을 미칩니다.
Monfort의 가장 최근 공동 연구 신랑들은 ACL 재건 수술을 받는 피험자가 그들 앞에 있는 화면에 표시된 정보를 찾고 기억해야 할 때 한쪽 다리 균형에서 가장 분명한 차이를 발견했습니다.
그러나 스포츠 부상에서 인지 운동 기능의 관련성과 연령, 경험 수준 또는 유전학에 따라 어떻게 달라지는지는 아직 결정되지 않았습니다.
Monfort는 “경험이 많은 운동선수가 인지 및 운동 요구의 균형과 인지 능력의 개별 테스트가 필요한 작업에서 더 나은 성능을 보여줄 수 있다는 몇 가지 증거가 있습니다”라고 말합니다.
동시 인지 및 운동 요구를 포함하는 실제 시나리오를 모방하는 조건에서의 훈련은 “실제 성능에 도움이 되는 능력을 향상시킬 수 있습니다”라고 Monfort는 말합니다.
부상이나 수술로부터의 회복에 대한 장벽은 재활 프로그램 자체에서 올 수 있습니다.
“우리의 재활은 이 신경학적 보상 전략을 강화할 수 있습니다. 대퇴사두근 근육을 응시하는 것에 대해 생각해 보십시오. 대신 우리는 재활의 이 신경학적 측면을 발전시키는 것에 대해 생각해야 합니다. [attention, sensory processing, visual-cognition] 일반 강도도 마찬가지입니다.” Groom이 말합니다.
운동 선수에게 플래시 카드에 숫자를 추가하거나 다양한 색상의 조명에 반응하여 움직이는 것과 같이 점프나 옆으로 걷기와 같은 시각적 자극에 반응하도록 요청하여 처리 기술을 향상시킬 수 있습니다.
스포츠와 일상 생활의 대부분의 활동조차도 독특한 신경계 요구를 생성하며 표준 운동 프로그램은 근육을 준비할 수 있지만 신경계는 준비할 수 없다고 Groom은 말합니다.
“우리는 관절이 무엇을 해야 하는지, 근육이 무엇을 해야 하는지 생각하는 데 정말 능숙합니다.”라고 Groom은 말합니다. “그러나 우리는 신경계가 무엇을 해야 하는지, 그리고 그것이 요구되는 요구에 어떻게 적응하고 수용할 수 있는지에 대해 생각하려고 노력해야 합니다.”