Связь между углами колена в момент первого контакта и диапазонами движений колена после приземления у спортсменов с реконструкцией передней крестообразной связки и без нее

Почему важна механика приземления

Каждый раз, когда спортсмен прыгает и приземляется, его колени за доли секунды поглощают огромные силы. Многие разрушительные разрывы передней крестообразной связки (ПКС) происходят именно в этот момент, часто без какого-либо контакта с соперником. В этом исследовании поставлен практический вопрос для тренеров, терапевтов и игроков: можно ли оценить риск разрыва ПКС только по положению колена в момент касания стопой земли, или необходимо отслеживать, как колено продолжает двигаться в первые доли секунды после приземления?

Доля секунды, решающая безопасность колена

ПКС — ключевая стабилизирующая связка внутри коленного сустава, и ее разрыв — одна из самых серьезных травм в беговых и прыжковых видах спорта. Видео- и кинематические анализы показывают, что разрывы ПКС обычно происходят в первые 100 миллисекунд после касания стопой земли. Опасными считаются комбинации почти выпрямленного колена с внутренним «коллапсом» ноги и неестественной ротацией. Поскольку все это происходит очень быстро, исследователи опираются на два основных показателя из 3D-захвата движения: угол колена в момент первого контакта и насколько сильно колено движется (его диапазон движений) во время приземления. На практике эти два показателя часто рассматривают как дающие одно и то же представление о риске — но это предположение ранее не было строго проверено.

Как исследователи тестировали движения при приземлении

Команда изучила 11 футболистов-мужчин после реконструкции ПКС и 20 здоровых футболистов-мужчин. Каждый спортсмен выполнял два сложных односторонних задания на силовых платформах, имея на себе отражательные маркеры, отслеживаемые высокоскоростными камерами. В прыжке на одной ноге игроки максимально далеко прыгали вперёд на одной ноге и старались устоять при приземлении. В одностороннем кросс-дендроп-приземлении они спрыгивали с небольшой коробки и приземлялись на одну ногу с перекрещиванием корпуса, имитируя неловкие игровые ситуации. Для каждой ноги и задания исследователи учитывали только то приземление, где вертикальная сила реакции опоры была наибольшей, исходя из предположения, что этот этап наиболее стрессовый и, следовательно, наиболее рискованный.

Два способа измерить движение колена после приземления

Из 3D-данных авторы выделили три ключевых показателя в каждой из основных плоскостей движения. Во‑первых, они зафиксировали угол колена при первом контакте — насколько согнутым, повернутым или отклонённым внутрь было колено в момент касания стопой земли. Во‑вторых, вычислили общий диапазон движений колена от этого момента до достижения максимального сгибания (полный диапазон). В‑третьих, рассчитали диапазон движений, ограниченный первыми 100 миллисекундами после контакта — критическим «временем риска», когда обычно происходят травмы ПКС. Затем они проверили, насколько статистически тесно связаны эти показатели друг с другом, отдельно для реконструированных и здоровых колен, для обоих заданий и во всех направлениях движения.

Что числа показали о поведении колена

Исследователи обнаружили, что два способа измерения постприземлительного движения — полный диапазон и диапазон за 100 миллисекунд — были от сильно до очень широко связаны практически во всех условиях. Иными словами, насколько колено двигалось в этом коротком раннем окне, тесно отражало, насколько оно в конечном счёте двигалось до максимального сгибания. Это говорит о том, что первые 100 миллисекунд захватывают суть движения при приземлении, при этом меньше завися от таких факторов, как дальность прыжка или высота коробки. В отличие от этого, угол при первом контакте не всегда согласовывался ни с одним из показателей диапазона движений. Значимые связи появлялись главным образом для движений во фронтальной плоскости, где внутренний коллапс (валагус) известен как опасный. Во многих других случаях начальная позиция колена мало что говорила о том, как оно будет двигаться немедленно после контакта, особенно в направлениях сгибания и ротации.

Что это значит для оценки риска травм и восстановления

Для широкой аудитории главный вывод таков: то, как колено продолжает двигаться сразу после касания стопой земли, даёт больше информации, чем моментальный снимок его положения в этот момент. Исследование поддерживает использование диапазона движений колена в первые 100 миллисекунд после приземления в качестве практичного, стандартизированного ориентира для оценки моделей движения, связанных с риском ПКС, как при скрининге, так и в реабилитации. Опираться только на то, насколько прямым или внутрь направленным кажется колено при контакте, может быть ошибочным, потому что спортсмены могут безопасно или небезопасно поглощать силы через то, как их колено сгибается и вращается в последующие мгновения. Сосредоточение на этом коротком критическом окне движения может помочь клиницистам и тренерам лучше выявлять рискованные стратегии приземления и адаптировать тренировки для защиты колен спортсменов и более безопасного возвращения в спорт.

Цитирование: Baldazzi, A., Rum, L., Borzuola, R. et al. Association between knee angles at initial contact and post-landing knee ranges of motion in athletes with and without anterior cruciate ligament reconstruction. Sci Rep 16, 8693 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-41776-w

Ключевые слова: травма ПКС, биомеханика колена, приземление в спорте, реабилитация, футболисты