SVENSK IDROTTSFORSKNING NR 3-2001
Motorisk kontroll
– balans/koordination/teknik
Betydelsen för kraftutveckling
För att kunna prestera bra i idrott är det viktigt med en effektiv motorisk kontroll, dvs att
balans/koordination/teknik fungerar optimalt. En idrottsskada medför alltid en störning av den
motoriska kontrollen, man får sämre balans/koordination/teknik. En försämrad motorisk kontroll
innebär också sämre förmåga till kraftutveckling och styrkan försämras. Det finns ett stort behov
av ökad förståelse för hur motorisk kontroll påverkar prestationsförmågan, hur motorisk kontroll
bäst skall tränas och vad som händer med motorisk kontroll vid skada.
Med utgångspunkt från motorisk kontroll i nedre extremiteten, speciellt knäleden, följer en
allmän beskrivning om hur motorisk kontroll fungerar, hur musklers kraftutveckling koordineras
och vilka olika system som finns i kroppen för reglering av motorisk kontroll. Som ytterligare
fördjupning i detta ämne rekommenderas artikeln av Solomonov och Krogsgaard (9) samt även
Edin (4), Hogervorst & Brand (6) och Johansson, Sjolander & Sojka (7).
Därefter diskuteras vad som händer med den motoriska kontrollen vid idrottsskada, med
exempel från knäleden.
1. Motorisk kontroll
Hur koordineras musklers kraftutveckling?
Roland Thomeé
Lundberglab
för ortopedisk
forskning,
Avd för Ortopedi,
Göteborgs
Universitet
76
I stort sett alla rörelser utförs över
flera leder samtidigt, genom ett aktivt
samarbete mellan en mängd olika
muskler som drar i olika riktningar
med varierande kraft. Det är alltid
flera muskler som åstadkommer rörelse
i varje enskild led. Agonist kallas
den muskel som är ansvarig för en
rörelse. En muskel som stödjer agonistens rörelse kallas synergist. En muskel
som motverkar agonistens rörelse kring
en led kallas antagonist. Agonister,
synergister och antagonister bidrar
till styrning eller kontroll genom att
aktiveras ”lagom” genom en rörelse.
Mellan muskler finns således ett finstämt samspel för att kunna utföra
väl avvägda idrottsrörelser och för att
kunna prestera största möjliga kraft
när så behövs. Ett exempel på detta är
hamstringsmuskulaturen på lårets baksida som samarbetar med främre lårmuskeln för att utveckla kraft kring
knäleden under ett hopp. Samtidigt
samarbetar lårmusklerna med muskler
kring höft- och fotled. (Bild 1)
När vi rör oss i dagliga livet såväl
som vid motion och idrott är det
många olika system i kroppen som
samverkar med musklerna. Det centrala nervsystemet har en avgörande
betydelse, dels för att meddela varje
enskild muskel att aktiveras, dels för
att koordinera musklernas aktivitet
med varandra till väl avvägda rörelser, t
ex att erövra bollen från en motspelare.
Propioception
Centrala nervsystemet får sin information från en mängd olika sensorer
(känselorgan, mekanoreceptorer) som
finns i kroppens alla vävnader (muskler, senor, skelett, ledband och andra
ledstrukturer). Förmågan att ta emot
signalerna från dessa sensorer benämns
ibland för proprioception. Viktig information kommer även från ögonen
(synen) och balansorganet i innerörat.
All information från alla sensorer
(syn, balansorgan och mekanorecepto-
SVENSK IDROTTSFORSKNING NR 3-2001
Bild 1. Mellan muskler finns
ett finstämt samspel för att
kunna utföra väl avvägda
idrottsrörelser.
Bild 2. För att vi skall kunna röra oss
effektivt får centrala nervsystemet information från en mängd olika sensorer sensorer
(känselorgan, mekanoreceptorer) som finns
i kroppens alla vävnader (proprioception).
Viktig information kommer även från synen
och balansorganet i innerörat.
rer) bearbetas i det centrala nervsystemet och signaler skickas kontinuerligt
till rätt muskler. Den slutliga rörelsen
utförs med ett mycket noggrant samspel mellan det centrala nervsystemet,
kroppens muskler och de yttre krafter
som påverkar kroppen. (Bild 2)
Mekanoreceptorer
Det finns ett flertal mekanoreceptorer
(sensorer eller känselorgan) som registrerar och förmedlar information till
oss. Fria nervändar är små tunna
nerver som reagerar för böjning, hoptryckning och töjning. Fria nervändar
signalerar smärta, tryck och beröring
och förekommer i de flesta av kroppens
vävnader. För fingrarnas finmotoriska
rörelser är berörings- eller tryckreceptorer i huden mycket viktiga. När vi
går finns tryckreceptorer i fotsulorna
som ger oss viktig information.
I kroppens alla leder finns små
(0,001-1 mm) receptorer som ger information om kroppsdelarnas olika läge.
Dessa ledreceptorer är mycket känsliga
och vissa studier har t ex visat att knät
kan normalt känna av om ledvinkeln
ändras en halv grad. Pacinian corpuscler har ett lökformat utseende och är
extremt känsliga för dynamiska rörelser, men reagerar inte för en konstant
belastning. Dessa receptorer förekommer tex i knäleden i främre korsbandet
och i menisken. Ruffini nervändar
består av ett knippe fria nervändar och
är känsliga för statiska och dynamiska
kraftspel men reagerar mycket långsammare än pacinian corpuscler. Ruffini receptorer reagerar för konstanta
belastningar tex tryck- eller dragkrafter
i en led. I knäleden förekommer ruffini
nervändar i ledkapseln, ledband, korsband och menisker.
Golgis ledreceptorer känner av
stora krafter i ledstrukturer (ledband,
korsband och menisk). Golgis ledreceptorer signalerar även information om
ledvinkel. (Bild 3)
I muskler och senor finns flera olika
typer av mekanoreceptorer, t ex muskelspolar och
senorgan. Golgis senorgan fungerar
som kraftmätare i senan och känner
av hur mycket kraft muskeln utvecklar.
Höga krafter leder till en minskning
(hämning) av muskelns aktivitet via
en reflex och därmed dämpas kraftutvecklingen. Funktionen hos denna
reflex är att jämna ut kraftutvecklingen
och skydda kroppen från alltför stora
belastningar, som kan leda till skada.
Muskelspolar känner av muskelns
längd samt hastighet och acceleration
av längdförändringarna i muskeln.
Muskelspolar är rikligt förekommande
77
SVENSK IDROTTSFORSKNING NR 3-2001
Bild 3. I kroppens alla leder finns
små receptorer som ger information
om kroppsdelarnas olika läge.
rörelsehastighet, Acceleration av en
kroppsdel, Smärta och Tryck. Efter att
vi blivit medvetna om vad som hänt
kan vi vidtaga åtgärder som är lämpliga, tex flytta oss på lämpligt sätt.
Detta system att reglera rörelser är alldeles för långsamt för att vi skall kunna
idrotta och därför behöver vi också ett
snabbare system.
Motorisk kontroll via ”snabba systemet”
Framförallt muskelspolar och Golgis
senorgan sänder information till lillhjärnan (cerebellum) och medför en
omedveten reglering av muskellängd,
muskelkraft och hastighet i förändringar av muskellängd. Detta system är
mycket snabbt och har färdiga ”program” att använda för olika typer av
snabba rörelser. Vi hinner inte tänka
på hur vi skall utföra rörelser, det sker
automatiskt, som tex att cykla, returnera en serve i tennis eller fånga en
boll. Dessutom har kroppen utvecklat
flera mycket snabba reflexer för rörelser.
Motorisk kontroll via reflexaktivitet
Det finns ett flertal beskrivna reflexer
varav några är:
• Ledband-muskel-reflexen. När ett
ledband utsätts för töjkraft reagerar
sensorerna i ledbandet direkt på töjningen och skickar information till den
eller de muskler som kan motverka
töjningen av ledbandet. (Bild 4)
i muskler som har betydelse för att
hålla kroppen i upprätt läge (posturala
muskler) samt i muskler som ska utföra
finmotoriska precisa rörelser. Muskelspolar förekommer dock i de allra
flesta skelettmuskler och är mycket
känsliga för en längdförändring av
muskeln. Muskelspolen kan känna av
längdförändringar ner till 0,1 mm.
Dessutom kan muskelspolen känna av
hastigheten i längdförändringen ner
till cirka 3 mm/s. När muskeln aktiveras och förkortas (koncentrisk rörelse)
eller förlängs (excentrisk rörelse) ställer
muskelspolarna om sig för att kunna
hjälpa till med längd- och hastighetsförändringar i det nya läget.
Samordningen av all information
från kroppens alla sensorer är mycket
komplex och sker med motoriska program och med olika reflexer.
• Flexionsreflexen. Är en avvärjningsreflex. Mest typiskt är när man trampar på ett vasst föremål. Detta medför
en omedelbar hopdragning (flexion)
av höft-, knä- och fotled. Man kan
anta att när ledband eller andra strukturer utsätts för potentiellt skadliga
krafter så kan flexions-reflexen aktiveras. Denna reflex är mycket snabb och
medför en kraftig flexion i knä och
höft. (Bild 5)
Motorisk kontroll via ”långsamma systemet”
Vissa av kroppens receptorer sänder
information till centrala nervsystemet
så att vi blir medvetna om vad som
händer avseende bla: Ledposition, Led-
78
Bild 4. Ledband-muskel-reflexen aktiveras när
ett ledband töjs ut.
• Ledband-muskelspole-reflexen. När
ett ledband utsätts för töjkraft skickar
sensorerna även information till muskelspolarna i motverkande muskulatur
(jämför med ledband-muskel-reflexen)
vilket även detta resulterar i att den
motverkande muskulaturen aktiveras
med så mycket kraft som är nödvändigt för att skydda ledbandet från alltför kraftiga töjkrafter.
SVENSK IDROTTSFORSKNING NR 3-2001
Bild 5. Flexionsreflexen kan utlösas
vid risk för skada.
Är det dags att tänka om?
Efter korsbandsskada återgår idrottare
till sin idrott 6-12 månader efter operation trots att full muskelstyrka och
full muskelvolym inte är återställd (2,
5) (se även kapitlet om Styrketräning
vid rehabilitering). Idrottsfunktionen
bedöms som återställd och återgång
till idrott tillåts. Men hur görs bedömningen att motorisk kontroll (balans/
koordination/ teknik)? Bedömningen
baseras på fingertoppskänslan hos
ansvariga för rehabiliteringen, idrottaren och tränaren (8). Det finns risk för
att bedömningen görs på för lösa grunder? Samtidigt påstås att sambandet
mellan styrketester och idrottsfunktion
är dålig, varför vi kritiskt ifrågasätter
styrketesterna och litar på den funktionella bedömningen. Men lurar vi oss
inte då? Styrka och idrottsfunktion kan
inte vara samma sak. Styrka är en
faktor som är viktig för idrottsfunktion. En annan viktig faktor är spänst
och elasticitet i muskler och senor, och
en tredje är motorisk kontroll. Nedsatt
styrka innebär ökad risk för skada och
sämre prestationsförmåga. Likaså ökar
risk för skada med nedsatt spänst och
elasticitet (tex nedsatt hoppförmåga)
liksom med nedsatt motorisk kontroll
(8).
Missbedömer vi vad en bra idrottsfunktion är?
• Förvärvad sensorimotor-reflex. Det
diskuteras mycket om och hur olika
reflexer går att träna upp (förvärva),
vilket är möjligt med mycket träning.
Däremot är man helt överens om att
det inte går att träna upp reflexer som
är så snabba att dom klarar att ge ett
muskelförsvar till en led om musklerna
är avslappnade (i samband med tex
en tackling). Föraktiverade muskler är
därför nyckelbegreppet. Det gäller alltså
att muskler har en viss förspänning för
att klara snabba riktnings- och kraftförändringar inom idrotten. (Bild 6)
Betydelse av co-aktivering
Syftet med co-aktivering (samtidig aktivering av agonist och antagonist muskler) är att styra rörelser i en led till att
vara väl avvägda. Träning av motorisk
kontroll medför en mer effektiv co-aktivering och ökar förmågan till kraftutveckling. (Bild 7)
2. Vad händer med motorisk
kontroll vid skada?
Motorisk kontroll vid knäskada
Vid tex en korsbandsskada i knäleden uteblir den information som
normalt sänds från främre korsbandet (3, 5, 9,10). Går denna förlust
att kompensera för? Den frågan är
inte besvarad, men i knäleden finns
1000-tals receptorer som med tiden
och med ”rätt” träning kanske kan
ta över det ”arbete” som utfördes
av sensorerna i det skadade korsbandet (1). Vid skada störs även färdiga motoriska program, dvs inlärda
rörelsemönster störs. Det är inte klarlagt om och i så fall hur det går till
att bygga upp rörelsemönsterna igen
(1,10,11) Det är helt klart att med
mycket envis och långvarig träning
så kan kroppen åstadkomma fantastiska resultat. (Bild 8)
Finns det risk att vår subjektiva fingertoppskänsla inte kan bedöma motorisk
kontroll eller idrottsfunktion på ett tillräckligt bra sätt? Det finns en risk att
vi låter idrottare återgå med både nedsatt styrka och nedsatt hoppförmåga
(2,5) och dessutom nedsatt motorisk
kontroll (8), efter tex opererad främre
korsbandsskada, för att vi inte kan
testa motorisk kontroll på ett bra sätt
Sammanfattningsvis kan vi säga
att det behövs mer kunskap om hur
motorisk kontroll fungerar och påverkar prestationsförmåga samt vad som
händer med motorisk kontroll vid
skada. Klart är dock att en väl
utvecklad motorisk kontroll (balans/
koordination/teknik) är viktig för en
bra kraftutveckling, dvs en bra styrka,
vid idrottsutövning. Det tycks också
finnas ett stort behov av mer objektiva
tester för motorisk kontroll (8). Funktionella test (tex enbens längdhopp) där
det friska benet jämförs med det skadade är inte tillräckligt som analys
av motorisk kontroll. Än mindre är
79
SVENSK IDROTTSFORSKNING NR 3-2001
att enbart lita på om den
skadade anser sig ha återfått
full balans/koordination/teknik.
En utmaning för framtiden är att
utveckla kliniska test, känsliga
och specifika nog att mäta motorisk kontroll.
Referenser:
Bild 6. Musklerna måste vara föraktiverade för
att klara av att skydda lederna vid tex en kollision.
Bild 7. Vältränade har en mer effektiv co-aktivering (hög muskelaktivitet, EMG, i upphoppet)
jämfört med otränade (hög EMG i inbromsningen och låg EMG i upphoppet).
Bild 8. Med mycket envis och långvarig träning så kan kroppen åstadkomma fantastiska resultat.
80
1. Ashton-Miller JA, Wojtys EM,
Huston LJ, Fry-Welch D. Can proprioception really be improved by
exercise? Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc 2001;9:128-36.
2. Brandsson S, Faxen E, Kartus
J, Eriksson BI, Karlsson J. Is a
knee brace advantageous after anterior cruciate ligament surgery? A
prospective, randomised study with a
two-year follow-up. Scand J Med Sci
Sports 2001;11:110-4.
3. Dyhre-Poulsen P, Krogsgaard MR.
Muscular reflexes elicited by electrical stimulation of the anterior cruciate ligament in humans. J Appl Physiol 2000;89:2191-95.
4. Edin BB. Cutaneous afferents provide information about knee joint
movements in humans. J Physiol
2001;531:289-97.
5. Hiemstra LA, Webber S, MacDonald PB, Kriellaars DJ. Knee strength
deficits after hamstring tendon and
patellar tendon anterior cruciate ligament reconstruction. Med Sci Sports
Exerc 2000;32:1472-9.
6. Hogervorst T, Brand RA. Current
concepts review – Mechanoreceptors
in joint function. J Bone Joint Surg
1998;80:1365-78.
7. Johansson H, Sjolander P, Sojka P.
Receptors in the knee joint ligaments
and their role in the biomechanics
of the joint. Crit Rev Biomed Eng
1991;18:341-68.
8. Pfizer K, Banzer W. Motor performance in different dynamic tests in
knee rehabilitation. Scand J Med Sci
Sports 1999;9:19-27.
9. Solomonov m; Krogsgaard. Sensorimotor control of knee stability.
A review. Scand J Med Sci Sports
2001;11:64-80.
10. Valerani M, Restuccia D Di Lazzaro V, Franceschi F, Fabbriciani C,
Tomali P. Clinical and neurophysiological abnormalities before and after
reconstruction of the anterior cruciate ligament of the knee. Acta Neurol
Scand 1999;99:303-7.
11. Wojtys EM, Huston LJ. Longitudinal effects of anterior cruciate
ligament injury and patellar tendon
autograft reconstruction on neuromuscular performance. Am J Sports
Med 2000; 28:336-44.
SVENSK IDROTTSFORSKNING NR 3-2001
Träning av styrka och
spänst efter idrottsskada
Sammanfattande synpunkter av Jesper Augustsson, Karin Grävare Silbernagel,
Ulla Svantesson och Roland Thomeé vid Muskel Lab, Avd för Rehabiliteringsmedicin, Göteborgs Universitet Lundberglab för ortopedisk forskning, Avd för
Ortopedi, Göteborgs Universitet
Träning av styrka och spänst efter idrottsskada
Vi anser att:
• Vid skada skall vävnaden läka och samtidigt tränas!
• Läkningen går snabbare och den skadade vävnaden blir starkare om
”rätt bedriven” fysisk träning sätts in tidigt!
• När vävnaden är läkt är ”rätt bedriven” fysisk träning bästa sättet
att förebygga skador!
Vi vill göra följande rekommendation för träning av styrka och spänst efter
idrottsskada:
1. Träna tung styrketräning under lång tid för ökad muskelstyrka och
ökad muskelvolym.
2. För successivt in ökad plyometrisk träning för att förbättra Stretch-ShorteningCykelns egenskaper.
3. Träna systematiskt och med hög kvalitet balans/koordination/teknik för
motorisk kontroll.
4. Anpassa rehabiliteringsträningen individuellt, stegra successivt och använd
en smärthanteringsmodell
81
