Evaluation of correlation between functional shortening of hamstring and functional shortening of rectus femoris muscle in patients with anterior cruciate ligament (ACL) injury

Introduction: The anterior cruciate ligament (ACL) is one of most important structures in the knee joint. It contains mechanoreceptors, that respond to mechanical pressure or distortion and enable one to feel the knee position and proprioreception. Injury of this structure can lead to changes in knee function. Issues which relate to knee translation and knee effusion are widely described in scientific literature but increasingly more attention is being paid to muscle function: strength and stiffness. ACL trauma is often accompanied by a sensation of instability and pain during knee load. This is accompanied by joint effusion, which gradually limits the knee range of motion, exacerbates the pain and secondarily has an impact on muscle function. Functional shortening of the hamstrings can be a symptom of inappropriate control in the knee joint. Material and methods: The study was carried out in a group of 46 men aged 18–46 years old, with a mean age of 25 years old (SD = 6) with an ACL injury, which was stated after 5–52 weeks from the injury, a mean of 20 weeks (SD = 15). The functional length of the hamstring and rectus femoris muscle were measured both passively and actively by a Saunders inclinometer which allows measurement with precision up to 1°. Results: Statistical analysis revealed a statistically significant negative correlation between functional shortening of the hamstring and rectus femoris muscle in the healthy extremity, in active and passive tests. Conclusion: With the increase in functional shortening of the hamstring, functional shortening of the rectus femoris muscle is diminished, both in active and passive tests in the healthy and ACL injured extremity.

WSTĘP: Więzadło krzyżowe przednie jest jedną z ważniejszych struktur stawu kolanowego. Zawiera mechanoreceptory, które dzięki wrażliwości na ruch umożliwiają odczuwanie pozycji stawowej oraz kinestezji. Uszkodzenie powoduje zmiany w funkcji kolana. W literaturze szeroko opisywane są pozycje dotyczące translacji oraz wysięku, ale coraz większą uwagę zwraca się na funkcję mięśni: siłę i sztywność. Urazowi towarzyszą uczucie niestabilności kolana i ból przy obciążeniu kończyny urazowej. Występuje również wysięk, który stopniowo ogranicza zakres ruchu w stawie, wzmaga dolegliwości bólowe oraz wtórnie może wpłynąć na funkcje mięśni. Skrócenie funkcjonalne mięśni kulszowo-goleniowych może być objawem nieprawidłowej kontroli w obrębie stawu kolanowego. MATERIAŁ I METODY: Badania zostały przeprowadzone na grupie 46 mężczyzn w wieku 18–46 lat (średnia wieku 25 lat; SD 6), u których stwierdzono zerwanie więzadła krzyżowego przedniego (anterior cruciate ligament – ACL) po 5–52 tygodniach od urazu (średnia 20 tygodni; SD 15). Dokonano pomiaru długości czynnościowej mięśni kulszowo-goleniowych oraz prostego uda zarówno w sposób bierny, jak i czynny. W tym celu użyto inklinometru Saundersa, który pozwala dokonać pomiaru do 1°. WYNIKI: Analiza statystyczna wykazała istotną statystycznie ujemną korelację między skróceniem funkcjonalnym mięśni kulszowo-goleniowych a prostym uda w kończynie zdrowej w badaniu czynnym oraz biernym. WNIOSKI: Wraz ze wzrostem funkcjonalnego skrócenia mięśni kulszowo-goleniowych zmniejsza się skrócenie funkcjonalne mięśnia prostego uda zarówno w badaniu czynnym, jak i biernym w kończynie zdrowej. Wzrostowi skrócenia funkcjonalnego mięśni kulszowo-goleniowych towarzyszy spadek skrócenia mięśnia prostego uda w kończynie z zerwanym ACL zarówno w badaniu czynnym, jak i biernym.