حدود ۷۰ درصد از پارگی‌های ACL در ورزش اتفاق می‌افتد. یک درصد بالای از پارگی‌های ACL در ورزش‌هایی که با چرخش روی زانو صورت می‌گیرد مثل هندبال، بسکتبال و فوتبال اتفاق می‌افتد.(۱)
مولر[۱](۱۹۸۲) در کتاب خود مکانیسم پارگی ACL را نتیجه واردکردن ضربه به زانو و همچنین فرود با زانوی خم عنوان کرده است. مولر گزارش کرده است وارد آمدن به زانو در وضعیت بازشدن کامل باعث کشیده شدن و یا پارگی باندل PL می‌شود. دومین فرضیه مولر این است که فرود با زانوی خم باعث ایجاد یک انقباض اکسنتریک قوی در زانو شده که به نوبه خود باعث حرکت به سمت جلو درشت‌نی نسبت به ران شده و باعث آسیب آن می‌شود (۲).
مطالعات و تحقیقات اخیر که با کمک وسایل و ابزارهای پیشرفته و با استفاده از دوربین‌ها و آنالیزهای ویدیوئی صورت گرفته است، نتایج جالب‌تری را به همراه داشته است.این مطالعات در درجه اول یافته‌های مولر را تایید می‌کند. محققان مکانیسم آسیب ACL را به طوری کلی به دو دسته برخوردی[۲] و غیربرخوردی[۳] تقسیم می کنند. و همچنین آنالیز تصاویر ویدوئی آشکار کرده که حدود ۷۰ درصد از آسیب ها در موقعیت غیربرخوردی اتفاق می‌افتد (۳و۴).
مایکل بوست[۴] و همکاران(۱۹۹۷) گزارش کردند که حتی حدود ۹۵ درصد از آسیب‌های در موقعیت غیربرخوردی صورت می‌گیرد، در این مطالعه که بر روی وضعیت بدن در هنگام آسیب تمرکز داشتند به این نتیجه رسیدند، که ACL در زمانی که زانو از ۵ تا ۲۰ درجه خم‌شدن باشد و یک نیرویی از سمت خارج (به وسیله خود فرد) وارد شود و زانو نیز در وضعیت ۵ تا ۲۰ درجه والگوس قرار داشته باشد، دچار آسیب می‌شود همان چیزی است که در هنگام انجام مانور تغییر مسیر سریع دیده شده و در اکثر موارد زانو در چرخش به خارج قرار گرفته است (۵).
تایتز[۵] و همکاران (۲۰۰۰) نشان دادند که موقعیت‌های خطرناک بازیکنان مثل فرود[۶]، توقف‌های ناگهانی[۷] و مانورهای تغییر جهت سریع باعث آسیبACL شده است. این مطالعه بر روی ورزشکاران زن و مرد تیم‌های ورزشی مختلف صورت گرفت(۶). وارد آوردن ضربه از خارج با ترکیب چرخش به سمت داخل نوعی از مکانیسم است که در اسکی بازان شیوع بیشتری دارد، که این به مکانیسم فوت[۸] معروف است (۷).
تصویر(۷-۲): مکانیسم آسیب ACL در اسکی بازان
از طرفی مکانسیم دیگری که میتواند بر روی ACL فشار وارد کند عملکرد عضلات چهارسر می باشد ، بطوریکه عضلات چهار سرران مخالف ACL عمل می‌کنند.باینون[۹] و همکاران (۱۹۹۲) نشان دادند که انقباض عضله چهارسرران فشار را در زاویه ۱۵ درجه بر روی ACL افزایش می‌دهد(۸). این نتایج به وسیله مایکل بوست و همکاران که با مطالعه الکترومیوگرافی[۱۰] بر روی عضله چهارسرران هنگام فرود انجام دادند مورد تایید قرار گرفت (۵). دی مورتا[۱۱] و همکاران(۲۰۰۴) طی مطالعات خود بر روی ۱۳ جسد که نیرویی حدود ۴۵۰۰ نیوتن را در زاویه ۲۰ درجه برای چهارسر همانند سازی کردند. در ۶ مفصل ACL پاره شده و در ۷ مفصل باقی مانده رباط کشیده شده بود.این نتایج نشان می‌دهد که انقباض عضله چهارسرران نقش اساسی را در آسیب‌های مجزا به ACL ایفا می‌کند (۹).
طبقه‌بندی پارگی‌های ACL
دی هاون[۱۲] و همکاران (۱۹۸۲) در مطالعه‌ای به محل ایجاد آسیب در نواحی از رباط پرداختند. در این مطالعه که بروی ۵۸ آزمودنی انجام شد در ۱۶ مورد (۲۷ درصد)، پارگی در سطح مرکز ACL و در ۴۲ مورد دیگر در محل اتصال ACL به ران و یا درشت‌نی اتفاق افتاده بود (۱۰). کندی[۱۳] همین مطالعه را بر روی ۵۰ آسیب انجام داد و به این نتیجه رسید که حدود ۷۲ درصد در میانه و ۱۸ درصد در محل اتصال به ران و ۴ درصد در محل اتصال به درشت‌نی اتفاق افتاده است. اگرچه این مطالعه پارگی را در سطح PL یا AM باندل تشخیص نداد (۱۱).
الگوهای کشش در باندل‌های AM و PL می تواند پارگی‌های جزئی را در ACL و در هر باندل تشخیص دهد، که این پارگی‌ها در باندل‌ها بصورت مجزا، به درجه آسیب زانو بستگی دارد. بطوری که اعمال نیرو به زانو در هنگامی که زانو کاملا باز است، باعث پارگی PL می‌شود و وقتی زانو مقداری خم باشد AM دچار پارگی می‌شود (۱۲).
اوچی[۱۴] و همکاران (۲۰۰۶) گزارش کردند که از مجموع ۱۶۹ بیمار با پارگی ACL تنها در ۱۷ مورد (۱۰ درصد) پارگی جزئی دیده شد.که از این تعداد در ۱۳ مورد پارگی در AM بوده و تنها ۴ مورد از درPL اتفاق افتاده بود(۱۳).
براساس این مشاهدات یک طبقه بندی جهت مشخص شدن محل پارگی ACL براساس حروف و عدد کدگذاری شد که محل و میزان پارگی را بصورت زیر طبقه بندی می کنند:
۱) درجه یک: اگر AM از محل اتصالش به ران دچار پارگی شود.
۲) درجه دو: اگر AM از وسط دچار پارگی باشد.
۳)درجه سه:ا گرAM از محل اتصالش به درشت‌نی دچار پارگی شود.
۴)درجه چهار: اگر AM دچار کشیدگی شود.
۵) درجه پنج: اگر AM سالم باشد.
و درصورتیکه PL دچار آسیب شود با آنرا حروف مشخص می‌کنند بطوریکه:
۱) درجهA: در صورتیکه PL از محل اتصالش به ران دچار پارگی شود.
۲) درجهB: پارگی از وسط باندل باشد.
۳) درجه C: پارگی در محل اتصالش به درشت‌نی باشد.
۴) درجه D: کشیدگی در PL باشد.
۵) درجه E: سالم
براین اساس اگر پارگی کامل ACL از محل اتصالش به را با کدA1 و اگر پارگی کامل از وسط ACL را با B2 و غیره مشخص می‌کند (۱۳).
تفاوت‌های جنسیتی در آسیب ACL
در ایالت متحده آمریکا سالیانه از هر ۳۰۰۰ نفر یک نفر و در مجموع هر سال ۱۰۰۰۰۰ نفر با آسیب ACL گرفتار می‌شوند (۵۹). هویت[۱۵] و همکاران(۲۰۰۵) نسبت آسیب ACL در زنان مجرد نسبت به مردان را ۸ به ۲ اعلام کرد.این آمار نشان می‌دهد که حدود ۴ برابر،زنان بیشتر گرفتار این مصدومیت می‌شوند. که همین امر میتواند موضوع بسیار مهمی را درباره شیوع میزان آسیب ACL در جامعه ورزشی زنان باشد (۱۴).
مطالعات زیادی درباره این نسبت اختلاف بین زنان و مردان در پارگی ACL انجام شده و محققان به نتایج جالبی دست پیدا کرده اند. به طور کلی فاکتورهایی که میتواند به وجود این اختلاف و شیوع چهار برابری آسیب ACL در زنان نسبت داد به دو گروه تقسیم می‌شود:
۱) فاکتورهای داخلی: مانند تفاوت‌های آناتومیکی (مثل اندازه‌های رباطی، راستای اندام تحتانی و شلی لیگامنت‌ها). تفاوت‌های فیزولوژیکی و عملکرد هورمونی می‌باشد.
۲) فاکتورهای خارجی: مانند نوع تمرین، میزان تمرین، الگوی به کارگیری عضلات، تکنیک‌های پرش و فرود(۱۳).
تاثیر تفاوت‌های آناتومیکی در میزان شیوع آسیب در زنان و مردان
تفاوت در آناتومی اندام تحتانی در بین زنان و مردان میتواند یک دلیل برای توجیه پارگی ACL در زنان باشد. یکی از این تفاوت‌ها اختلاف در زاویه Qاست. به طوری که زنان زاویه Q بزرگتری دارند و بطور متوسط زاویه Q در مردان ۱۵ درجه و در زنان ۲۰ درجه می‌باشد(۵۹).
دومین ساختار آناتومیکی که می‌توان به پارگی ACL نسبت داد، اندازه بین دو کندیل داخلی و خارجی ران می‌باشد.(۱۴)
البته در این مورد اتفاق نظر جامع و کاملی وجود ندارد ولی ساختار آناتومیکی یکی از دلایل وجود نسبت آسیب در زنان و مردان را توجیه می‌کند که در همین زمینه شل بورن[۱۶] و همکاران (۱۹۹۸)در مطالعه‌ای که بر روی ۷۱۴ بیمار زن انجام دادند و عرض بین دو کندیل را با استفاده از رادیوگرافی و حین عمل اندازه گرفتن و به این نتیجه رسیدند که بیماران با پارگی ACL عرض بین دوکندیل کوچکتری نسبت به گروه کنترل داشتند. آنها پیشنهاد دادن که عرض کمتر بین دو کندیل خطر پارگی ACL را افزایش می‌دهد (۱۵).
تاثیر ویژگی عصبی – عضلانی در میزان شیوع آسیب در زنان و مردان
تفاوت فاکتورهای بیومکانیکی و عصبی – عضلانی در بین مردان و زنان میتواند دلیل دیگر جهت توجیه نسبت آسیب در زنان و مردان باشد. یکی از این فاکتورها رفتار کوادریسپس دومنینت[۱۷] می‌باشد. به این معنی که زنان ورزشکار عادت دارند عضلات چهارسر خود را قبل از همسترینگ فعال کنند در صورتی که در مردان این امر همزمان و یا حتی همسترینگ زودتر از چهار سر فعال می‌شود.همان طور که می‌دانیم انقباض عضله چهارسر ران باعث ایجاد نیروی در جهت حرکت به سمت جلو درشت‌نی نسبت به ران می‌شود که این امر فشار را بر روی ACL افزایش می‌دهد. در صورتی که انقباض عضله همسترینگ همراستا با عمل ACL می باشد. به نحوی که همسترینگ مانند یک محافظ عمل می‌کند. زنان فعالیت عضله چهار سر ران بیشتری و فعالیت عضله همسترینگ کمتری را نسبت به مردان دارند که تمامی این عوامل میتواند دلیلی دیگر میزان شیوع بیشتر آسیب در زنان نسبت به مردان باشد (۱۶).
از طرفی داده‌های کینماتیکی و الکترومیوگرافی نسبت‌های عملکردی چهارسر و همسترینگ را در بین زنان و مردان ورزشکار در هنگام دویدن، تغییر مسیر سریع، نشان می‌دهد که زنان هنگام انجام این مانورها زاویه خم شدن کمتر و زاویه والگوس بیشتری دارندکه این هم میتواند دلیل دیگری جهت توجیه افزایش بیشتر آسیب در زنان باشد باشد (۱۷).
منابع:
- Sakane M, Fox RJ, Woo SL, Livesay GA, Li G, Fu FH. In situ forces in the anterior cruciate ligament and its bundles in response to anterior tibial loads. J Orthop Res. 1997;15:285-293.
- Muller W. The Knee. FOrl/”Function, and Ligament Reconstruction. Berlin: Springer; 1982.
- Boden BP, Dean GS, Feagin JA Jr, Garrett WE Jr. Mechanisms of anterior crudate ligament injury. Orthopedics. 2000;23(6):573-578.
- Beynnon B,HoweJ, Pope M,Johmson R, Fleming B.The measurement of anterior cruciate ligament strain in vivo. lnt Orthop. 1992;16: 1-12.
- Olsen OE, Myklebust G, Engebretsen L, Bahr R. Injury mechanisms for anterior crudate ligament injuries in team handball-a systematic video analysis. Am JSports Med. 2004;32:1002-10
- Teitz C Video analysis of ACL injuries. In: Griffin LY,ed. Preventionof Noncontact ACL Injllries. Rosemont, IL: American Academy of Orthopaedic Surgeons; 2000.
- Ettlinger CF, Johnson RJ, Shealy JE. A method to help reduce the risk of serious knee sprains incurred in alpine skiing. Am J Sports Med. 1995;23(5):31-37
- Beynnon B,HoweJ, Pope M,Johmson R, Fleming B.The measurement of anterior cruciate ligament strain in vivo. lnt Orthop. 1992;16: 1-12.
- DeMorat G, Weinhold P, Blackburn T, Chudik S, Garrett W. Aggressive quadriceps loading can induce noncontact anterior crudate ligament injury. Am J Sports Med. 2004;2:477-483.
- DeHaven KE. Diagnosis of acute knee injuries with hemarthrosis. Am J Sports Med. 1980;8(1):9-14.
- Kennedy JC Complete dislocation of the knee joint. J Bone Joint Surg Am. 1963;45A:889-904.
- Beynnon B,HoweJ, Pope M,Johmson R, Fleming B.The measurement of anterior cruciate ligament strain in vivo. lnt Orthop. 1992;16: 1-12.
- Ochi M, Adachi N, Deie M, Kanaya A. Anterior cruciate ligament augmentation procedure with a 1-incision technique: anteromedial bundle or posterolateral bundle reconstruction. Arthroscopy. 2006; 22(4):1-5.
- Hewett TE, Myer GO, Ford KR et al. Biomechanical measures of neuromuscular control and valgus loading of the knee predict anterior cruciate ligament injury risk in female athletes: a prospective study. Am J Sports Med. 2005;33:492-501
- Shelbourne KD, Davis TJ, Klootwyk TE. The relationship between intercondylar notch width of the femur and the incidence of anterior cruciate ligament tears: a prospective study. Am J Sports Med.1998;26:402-408
- – Huston L], Greenfield ML, Wojtys EM. Anterior cruciate ligament injuries in the female athlete: potential risk factors. Clin Orthop. 2000;372:50-63
- Hurd WJ, Chmielewski Tl, Snyder-Mackler L. Perturbation-enhanced neuromuscular training alters muscle activity in female athletes. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2006;14:60-69.
[۱]Muller
[۲]Contact
[۳] Noncontact
[۴]Myklebust
[۵]Teitz
[۶]landing a jump
[۷]sudden steps
[۸]foot
[۹]Beynnon
[۱۰]Electromyography (EMG)
[۱۱].DeMorat
[۱۲]DeHaven
[۱۳]Kennedy
[۱۴]Ochi
[۱۵]Hewett
[۱۶]Shelbourne
[۱۷]quadriceps-dominant
