Beurteilung mechanischer und neurophysiologischer Effekte von Kniegelenkbandagen
in funktionellen Testsituationen

Zusammenfassung

Ziel dieser Untersuchung war es, die gelenkstabilisierenden Effekte zweier Bandagen für das Kniegelenk in funktionellen Situationen zu erfassen. Dazu wurden zwei Simulationen typischer Verletzungsmechanismen am Kniegelenk durchgeführt. Das Ausmaß der Destabilisierung des Kniegelenks in den Simulationen und die mechanische Stabilisierung des Gelenks durch die Bandagen wurde über die dreidimensionale Veränderung der Gelenkwinkel sowie die Tibiaverschiebung in anterior-posteriorer Richtung gemessen. Die Bedeutung der aktiven Gelenkstabilisierung durch reflektorische Muskelaktivitäten und ihre Veränderung durch das Tragen von Bandagen wurde elektromyographisch erfasst. Zusätzlich wurde ein Test zur Erfassung der Standstabilisation unternommen. Dabei wurden die motorische Leistung, die dreidimensionalen Gelenkwinkel und die zugrunde liegende Aktivierung der Muskulatur erfasst. Während die FUTURO®-Kniegelenkbandage (BDF AG) sowohl mechanische als auch neurophysiologische Effekte hervorrief, beschränkte sich die Wirkung der KASSELER Patellarsehnenbandage (Sporlastic® GmbH) auf die Verstärkung der muskulären Aktivierung. Die vorgestellte Untersuchungsmethode erwies sich dabei als sehr geeignet, um die Wirkung von Bandagen in funktionellen Situationen zu erfassen.

Abstract

The purpose of the study was to estimate the stabilising effects of two functional bandages for the knee joint. Two mechanisms typically leading to knee injuries were simulated. Three-dimensional recordings of knee joint angles and recordings of the tibial displacement in anterior-posterior direction were used to determine the destabilisation of the knee joint as a result of the applied mechanical stimuli, as well as the stabilising support of wearing the bandages. Reflex activations of the knee joint muscles and their modulation by the bandages were measured by EMG. To estimate limitations of the sports performance by the bandages, the subjects performed an additional test for postural stability. The testing performance, the three-dimensional knee joint angles and muscle activities were measured. While the FUTURO®-knee joint bandage (BDF AG) caused both mechanical and neurophysiological effects, the action of the KASSELER bandage (Sporlastic® GmbH) relied solely on the enhancement of muscular activities. The applied methods proved to be a very useful tool for the evaluation of stabilising effects of bandages in functional situations.

Bandagen - Funktionelle Gelenkstabilisierung - Kniegelenk - Reflex

Bandages - Functional joint stability - Knee joint - Reflex

Literatur

• 1 Beynnon B D, Johnson R J, Fleming B C, Peura G D, Renstrom P A, Nichols C E, Pope M H. The effect of functional knee bracing on the anterior cruciate ligament in the weightbearing and nonweightbearing knee.  Am J Sports Med. 1997;  3 353-359
• 2 Birmingham T B, Inglis J T, Kramer J F, Vandervoort A A. Effect of a neoprene sleeve on knee joint kinesthesis: influence of different testing procedures.  Med Sci Sports Exerc. 2000;  32 (2) 304-308
• 3 Branch T P, Hunter R E. Functional analysis of anterior cruciate ligament braces.  Clin Sports Med. 1990;  4 771-797
• 4 Brandsson S, Faxen E, Kartus J, Eriksson B I, Karlsson J. Is a knee brace advantageous after anterior cruciate ligament surgery?.  Scand J Med Sci in Sports. 2001;  11 110-114
• 5 Bruhn S, Gollhofer A, Lohrer H. Funktionelle Stabilität am Kniegelenk - Verletzungs- und trainingsbedingte Unterschiede (Michael-Jäger-Preis 1999).  Sportorthop Sporttraumat. 2000;  3 145-154
• 6 Brzank K-D. Bandagen: Handmaterial. Eschborn; Govi-Verlag 1997
• 7 Cawley P W, France E P, Paulos L E. The current state of functional knee bracing research. A review of the literature.  Am J Sports Med. 1991;  3 226-233X
• 8 Gollhofer A, Alt W, Lohrer H. Prevention of excessive forces with braces and orthotics. In: Nigg BM, MacIntosh BR, Mester J biomechanics and biology of movement 2000: 331-349
• 9 Gutenbrunner C, Hildebrandt H D, Gehrke U. Untersuchungen zur klinischen Wirksamkeit der Kasseler Patellarsehnenbandage (Fa. Deutsche Sportflex).  Orthop Prax. 1997;  Sonderausgabe 178
• 10 Jerosch J, Thorwesten L, Engels K. Der Einfluss von Kniebandagen auf die EMG-Reaktion des M. quadriceps femoris bei Niedersprüngen.  Orthopädische Praxis. 1998;  1 57-61
• 11 Kramer J F, Dubowitz T, Fowler P, Schachter C, Birmingham T. Functional knee braces and dynamic performance: a review.  Clin J Sport Med. 1997;  7 (1) 32-39
• 12 Lephart S M, Kocher M S, Fu F H, Borsa P A, Harner C D. Proprioception following anterior cruciate ligament reconstruction.  J Sports Rehab. 1992;  1 188-196
• 13 Perlau R, Frank C, Fick G. The effect of elastic bandages on human knee proprioception in the uninjured population.  Am J Sports Med. 1995;  23 (2) 251-255
• 14 Risberg M A, Holm I, Steen H, Eriksson J, Ekeland A. The effect of knee bracing after anterior cruciate ligament reconstruciton. A prospective, randomized study with two years' follow-up.  Am J Sports Med. 1999;  27 (1) 76-83
• 15 Schaff P J, Luber M, Mößmer C H, Rosemeyer B. Der Effekt infrapatellarer Sehnenbandagen auf das EMG-Muster. Aktive Stabilisierung durch Minimalorthesen.  Sportorthop Sporttraumat. 1995;  11 118-124
• 16 Scheuffelen C, Gollhofer A, Lohrer H. Neuartige funktionelle Untersuchungen zum Stabilisierungsverhalten von Sprunggelenksorthesen.  Sportverl Sportschad. 1993;  7 30-36
• 17 Solomonow M, Krogsgaard M. Sensorimotor control of knee stability. A review.  Scan J Med Sci Sports. 2001;  11 (2) 64-80
• 18 Styf J R, Nakhostine M, Gershuni D H. Functional knee braces increase intramuscular pressures in the anteriorcompartment of the leg.  Am J Sports Med. 1992;  1 46-49
• 19 Wirth M A, De Lee J C. The history of classification of knee braces.  Clin J Sport Med. 1990;  9 (4) 731-741
• 20 Wojtys E M, Sandip U K, Huston L J. Anterior Cruciate Ligament Functional Brace Use in Sports.  Am J Sports Med. 1996;  4 539-546