Sensorimotor function following anterior cruciate ligament injury : movement control, proprioception and neuropsychological perspectives

Background: The high incidence of anterior cruciate ligament (ACL) injuries in sports suggests an involvement of both biomechanical and neurocognitive risk factors. Athletes are constantly exposed to challenging sports scenarios, which are often characterised by high-intensity movements combined with a multi-stimuli environment and continuous psychological pressure. Post-injury loss of knee proprioception and long-term injury-associated neuroplasticity arguably place an athlete in a disadvantage when coping with such situations when returning to sports (RTS). This is postulated to contribute to a high rate of re-injuries, seen despite achieving RTS eligibility. Psychological factors such as re-injury fears and anxieties are also suggested to influence central sensorimotor processing and to therefore play a role in the generation and control of functional movements. Their assessment is however based on suboptimal tools, particularly when administered to the athletic population. In general, current clinical assessments focus primarily on coarse outcome measures while disregarding aspects such as multi-joint control and the influence of psychological aspects on motor performance. This thesis focuses on the role of proprioception and re-injury anxiety on functional movement control following ACL injury and reconstruction (ACLR), with implications for risks of re-injury. Methods: This thesis is comprised of four cross-sectional studies (Papers I-IV), that stem from two data collections performed in a motion analysis laboratory. Paper I introduces a novel obstacle clearance test aimed to functionally assess proprioception and sensorimotor control. The goal of the test was to cross an obstacle, downward vision occluded, aiming for minimal foot clearance. Individuals following ACLR and rehabilitation were compared to both mildly active uninjured persons (CTRL) and elite athletes (ATH). A kinematic analysis, using 3D motion capture, included estimates of lower limb movement
Bakgrund: Den höga förekomsten av främre korsbandsskador (ACL-skada) i sport tyder på en inblandning av både biomekaniska och neurokognitiva riskfaktorer. Idrottare utsätts ständigt för utmanande idrottsscenarier som ofta kännetecknas av komplexa rörelser i en miljö med många olika stimuli och även psykologisk press. Förlust av knäproprioception efter ligamentskadan och långvariga neuroplastiska förändringar utgör en utmaning för idrottare i sådana situationer efter återgång till idrott (RTS). Detta antas bidra till den höga frekvensen av sekundära skador, trots att man uppfyllt kriterierna för RTS. Psykologiska faktorer som t.ex. rädsla eller oro för sekundära skador antas också påverka central sensorimotorisk bearbetning och därför spela en roll i hur funktionella rörelser genereras och kontrolleras. Bedömning av rädsla för skada är dock en utmaning och baseras vanligen på suboptimala verktyg, särskilt när de används för elitidrottare. Nuvarande kliniska bedömningar utgår främst från grova utfallsmått samtidigt som man bortser från flerledskontroll och psykologiska aspekter på motorisk prestation. Denna avhandling fokuserar på betydelsen av proprioception och rädsla/oro för sekundär skada med avseende på funktionell rörelsekontroll efter ACL-skada som behandlats med rekonstruktion (ACLR) och rehabilitering. Metoder: Avhandlingen består av fyra tvärsnittsstudier (delarbeten I-IV), som härrör från två datainsamlingar utförda i ett rörelseanalyslaboratorium. Delarbete I introducerar ett nytt test där man kliver över ett hinder med så litet avstånd som möjligt och utan information från nedre synfältet. Testet syftar till att funktionellt bedöma proprioception och sensorimotorisk kontroll. Individer med ACLR och rehabilitering jämfördes med två kontrollgrupper av icke-skadade individer; moderat aktiva personer (CTRL) samt elitidrottare (ATH). En kinematisk analys, med 3D motion capture, inkluderade rörelsenoggrannhet, variabilitet och symmetri i nedre extremiteterna. D