• Doç. Dr. Elif TURGUT

Rehabilitasyonda kapalı kinetik zincir egzersizlerini neden tercih etmelisin?


Son yıllarda biyomekaniğin rehabilitasyondaki öneminin artmasıyla birlikte bilimsel araştırmaların sonuçları egzersiz tedavisindeki uygulamaların gelişmesini sağladı. Bilindiği üzere bir hareketi yada da egzersizi kategorize etmenin bir çok yolu var. Bunlardan sıklıkla kullanılanı ise açık ve kapalı kinetik zincir egzersizleri terimleri. Kinetik zincir hareket modeli önceleri mekanik terim olarak kullanılsa da artık daha çok insan hareketlerini açıklamada kullanılan bir terim haline gelmiş.

Nedir bu “ Kinetik Zincir”?

Kinetik zincir modeli ilk Alman bilim adamı Franz Reuleaux (1829-1905) tarafından kinetik zincir reaksiyonu olarak tanımlanmıştır. “Kinematiğin babası” olarak da adlandırılan bilim adamı aynı zamanda “bağlantı konsepti” teriminden 1876 da yayınlanan “The Kinematics of Machinery” kitabında bildirmiş (1). Başlarda bir mühendislik terimi olarak kullanılan kinetik zincir terimi, ilerleyen dönemlerde bir rehabilitasyon ilkesi olarak kabul edilmiş (2-4). Reuleaux’a göre ardı ardına gelen rijit segmentleri birbirine bağlayan aracı segmentler bulunur. Eğer bu sistemin her iki ucu da sabitlenirse herhangi bir hareket açığa çıkmaz, eksternal yüklenmeler tüm segmentlerin yüklenmesine neden olur ve kuvvet transferine neden olan zincir etkisi oluşturur. Dolayısıyla, zincirdeki herhangi bir hareket diğer bağlantılarda önceden tahmin edilebilir paternde hareket ile sonuçlanır.

Kinetik bağlantı modelinin insan hareketlerine uyarlanması ise ilk Hans von Baeyer tarafından 1933 yılında gerçekleştirilmiş (4). Kendisi ekstremitelerdeki sinerjistik kassal aktiviteyi incelemiş. 1955 yılında, Steindler (6) ekstremiteleri birer rijit ve ardı ardına eklenmiş segmentler, kinetik zinciri ise “karmaşık bir hareket birimine dayanak oluşturan iyi düzenlenmiş farklı eklemlerin kombinasyonu” olarak tanımlamış.

Dolayısıyla, talus, tibia, femur ve pelvis gibi alt ekstremitedeki tüm kemiksel segmentler birer rijit segment olarak, subtalar eklem, talocrural eklem, tibiofemoral eklem, kalça eklemi gibi eklemler ise bağlantı elemanı olarak kabul edilebilir (7). Steindler (6) bu kinetik zincir konseptini terminal segmentini, yani en distaldeki segmentin, yüklenmesine göre açık ya da kapalı olarak sınıflandırır. Araştırmacı kapalı kinetik zincir sistemi tanımlarken “distal segmentin serbest harekete engel olan bir miktar eksternal yüklenmeye maruz kaldığı durum” açıklamasını kullanmış. Kinetik zincirdeki herhangi segmente uygulanan kuvvet diğer segmentlerde önceden tahmin edilebilir şekilde hareket açığa çıkarır.

Açık ve kapalı kinetik zincir modeli günlük yaşam aktivitelerine ve egzersizlere kolaylıkla uyarlanmıştır. Birçok terapatik egzersiz eğitim programları sıklıkla açık ve kapalı kinetik zincir aktivitelerinin kombinasyonundan oluşmakta. Basitçe bir açık kinetik zincir aktivitesine örnek olarak sandalyede oturan bir kişinin diz ekstansiyonu yapması verilebilir. Bu hareket esnasında proksimal segment, yani üst bacak ve gövde, sabitken distal segment yani alt bacak, uzayda serbestçe hareket edebilir. Bu örnekte dizde olduğu gibi açık kinetik zincir hareketlerde genellikle tek ekleme odaklanılır. Kapalı kinetik zincir aktivitelerine ise ayakta squat egzersizi örnek olarak verilebilecek bir egzersizdir. Bu egzersizde ayak yerde sabit iken, hareket birden çok eklemde birbirine uyumlu bir şekilde gerçekleşir.

Öte yandan, Dilman ve ark. (8) ise hareketleri terminal segmentin hareketli yada sabit olmasına göre, aynı zamanda da yük taşıma durumuna göre sınıflandırmış. Distal segment sabit ise her zaman yüklenme söz konusudur. Dolayısıyla aktiviteler şu şekilde sınıflandırılabilir:

  1. Hareketli, yüklenme yok (açık kinetik zincir)

  2. Sabit, yüklenme var (kapalı kinetik zincir)

  3. Hareketli, yüklenme var (açık ve kapalı kinetik zincir kombinasyonu)

Kibler ve ark. (9) ise kapalı kinetik zincir aktiviteyi distal segmentin sabitlenmeden belirli bir miktar yük altında kalarak kinetik zincirde sıralı ve senkronize eklem hareketleri açığa çıkaran aktivite olarak tanımlamış.

Birçok günlük yaşam aktivitesi ve sportif performans, bir dizi kapalı kinetik zincir aktivitesinden oluşmaktadır. Hareketler genellikle destek yüzeyinden alınan reaksiyon gücüyle başlatılır ve oluşan kuvvet bağlantılar aracılığıyla distaldeki daha mobil segmentlere iletilir. Öte yandan bir çok aktivite açık ya da kapalı kinetik zincir aktivitesi olarak tanımlanabilmesine rağmen, yüzme ve bisiklet örneğinde olduğu gibi genel olarak açık kinetik zincir aktivitesi gibi görünen aktivitelerde distal segment yüklenerek tamamen sabit ya da hareketli tanımlarına uymamaktadır. Aktivitenin cinsine göre, kassal rekrütman paternleri ve eklem hareket paternleri büyük ölçüde çeşitlilik gösteriyor.

Biyomekanik açıdan farklılıklar: Açık vs. Kapalı

Açık kinetik zincir aktiviteleri önerilen hareket ve ekleme özel izole hareketle sonuçlanırken hedeflenen kas grubu için izole kuvvetlendirmeye imkan sağlar. Ancak kapalı kinetik zincir aktiviteler eklem etrafındaki agonist ve antagonist kaslara arasında ko-kontraksiyon oluşmasına neden olur. Bu durum izole zayıflık olmayan durumlar için kapalı kinetik zincir egzersizlerini avantajlı kılıyor (10). Ayrıca kapalı kinetik zincir aktivitelerini avantajlı kılan diğer özellikler ise bu aktivitelerin proksimal segmentte stabilite yaratarak distal hareketlilik ya da ambulasyon için daha sağlam bir hareket tabanı oluşturması (8, 11) ve artmış proprioseptif girdi, artmış eklem stabilitesi ve artmış nöromüsküler kontrol ile sonuçlanmasıdır (12-14). Örneğin, açık kinetik zincir diz ekstansiyonu esnasında hamstringler hareketi kontrol ederken işin tamamına yakını quadriseps kası tarafından karşılanır. Ancak bir squat egzersizinde, eğer gravite merkezi diz üzerine yerleştirilmiş ise, quadriseps ve hamstring kasları birlikte çalışarak diz fleksiyonunu kontrol ederler. Böylelikle diz eklem stabilitesi bu 2 kasın ko-kontraksiyonundaki artış sonucunda artar (15). Açık kinetik zincir diz ekstansiyonunda diz eklemi ekstansiyona yaklaştıkça gravite kuvvetinin (eksternal yük) moment kolu uzayacağından bacağı taşımak için harcanan gücün artması gerekmektedir. Bu durum son 30 derecelik diz ekstansiyonunda quadriseps kasının daha fazla güç üretmesi ile sonuçlanır. Böylelikle, tibianın anterior translasyonu artar ve diz ekleminde parçalama stresleri artar. Ancak kapalı kinetik zincir aktivitede, artmış ko-kontraksiyon parçalama kuvvetini azalır ve artmış diz stabilitesi ile sonuçlanır (4, 15).

Araştırmacılar (5,7) kapalı kinetik zincir aktivitelerinde biyomekanik açıdan 2 önemli konuya değiniyorlar. Bunlardan ilki bu aktiviteler esnasında gravite merkezinin konumu, ikincisi ise terminal segmentin konumu. Örneğin squat esnasında diz fleksiyon ve ekstansiyona giderken hangi kas gruplarının ne kadar miktarda aktivasyon göstereceği gravite merkezinin diz eklemine göre hangi konumda yerleştirildiğine göre değişiyor. Eğer gravite merkezi diz ekleminin hemen üzerinde konumlandırılırsa diz ekstansörleri hareketi kontrol etmek için çalışacaktır. Öte yandan eğer gravite merkezi diz ekleminin arkasında konumlandırılırsa kalça ekstansörleri hareketi kontrol etmek için daha çok çalışacaktır. Ancak gravite merkezi diz ekleminin önünde konumlandırılırsa gastrokinemius hareketi kontrol etmek için daha çok çalışacaktır.

Kinetik zincir model dahilinde bu egzersizler esnasında alt ekstremitenin tüm eklemlerinin dizilimi de eklemlere binen yüklenmeyi ve kassal rekrütman paternlerini etkileyecektir (5). Örneğin squat esnasında eğer ayak aşırı pronasyona, yerleştirilirse dizde valgus stresi oluşacaktır. Bu durum patellofemoral ağrı sendromu bulunan bireylerde diz eklemine binen stresi arttıracağı için semptomların kötüleşmesine de neden olabilir (16-19).

Kapalı kinetik zincir egzersizleri: Bunları kullanın!

Son 20 yılda bir çok kas iskelet sistemi problemlerinin rehabilitasyonunda kapalı kinetik zincir egzersizleri popülarite kazanarak tercih edilen egzersizler oldular. Klinikte bu egzersizler daha fonksiyonel ve güvenli olarak kabul edilerek iyileşmekte olan dokuya daha az stres bindirdiğinden tercih ediyoruz (20, 21). Örneğin;

  • Ön çapraz bağ rekonstrüksiyonu: Kapalı kinetik zincir egzersizleri ön çapraz bağ rekonstrüksiyonu sonrası rehabilitasyonda güvenle kullanılması önerilen egzersizler. Bu grupta açık ve kapalı kinetik zincir egzersizlerini karşılaştıran ilk rastgele kontrollü çalışma 1995 yılında gerçekleşmiş.22 Sonuçlar kapalı kinetik zincir egzersizlerinin ön çapraz bağa daha az yük bindirerek, graft iyileşmesine izin veren etkili egzersizler olduğunu göstermiş. Klinik çalışmalar kapalı kinetik zincir egzersizlerinin daha az ağrı ve laksiteye neden olarak hastaların kendi bildirimlerine dayanan skalalarda daha iyi sonuçlar oluşturduğunu gösteryor (23). Kapalı kinetik zincir aktivitesi, burada daha fazla quardiseps-hamstring ko-kontraksyionu sağlayarak ve anterior tibial parçalama kuvvetlerini azaltarak dinamik eklem stabilitesini sağlıyor. Böylelikle graft dokusu daha iyi korunabiliyor (24, 25). Ancak, Mikkelsen ve ark. (26) yaptıkları çalışmada açık ve kapalı kinetik zincir egzersizlerinin kombinasyonun yalnızca kapalı kinetik zincir egzersizlerinden daha iyi klinik sonuçlar doğurduğunu göstermiştir.

  • Patello-femoral ağrı sendromu: Patello-femoral ağrı bulunan bireylerde açık ve kapalı kinetik zincir aktivitelerinin farklı sonuçlar doğurduğunun anlaşılması 1880’li yıllarda gerçekleşir. İlk çalışmalar bu hareketler esnasında meydana gelen patello-femoral reaksiyon kuvvetlerine odaklanmışlar (27, 28). Teknolojinin gelişmesiyle yapılan daha ileri çalışmalar da bu erken bulguları desteklemiş (29, 30). Kapalı kinetik zincir aktiviteleri patello-femoral eklemde daha az reaksiyon kuvveti oluşturmaktadır. İlk klinik çalışmalar (31) ise erken dönemde uygulanan kapalı kinetik zincir egzersizlerinin hareketin restorasyonunda etkili olduğunu gösterse de, güncel, metodolojik olarak güçlü olan çalışmalar bu hasta grubunda karşılaştırmalı olarak uygulanan açık ve kapalı kinetik zincir egzersizlerinin hem klinik sonuçlar hem de biyomekaniksel bulgular açısından farklı olmadığını gösteriyor (32-36).

Gördüğünüz gibi, güncel rehabilitasyon rehberleri açık ve kapalı kinetik zincir egzersizlerin kombinasyonun uygulanmasını önermektedirler (37, 38). Ancak, hemen her zaman kapalı kinetik zincir egzersizleri daha güvenli egzersizlerdir.

Teorik olarak, herhangi bir kas iskelet sistemi yaralanmasını takiben propriosepsiyon ve kinestezide azalma sonucu nöromüsküler sistemdeki karmaşık bağlantılar bozulur, anormal kassal aktivasyon ve bozulmuş eklem dinamik stabilitesi meydana gelir. Bu problemlerin rehabilitasyonunda, genel olarak, aktivite modifikasyonu, esneklik egzersizleri, kuvvetlendirme egzersizleri ve kademeli spora dönüş aktiviteleri uyguluyoruz. Alt ekstremite problemlerinde çok fazlı, egzersizi eğitimi ve pilyometrik eğitimin bir arada kullanıldığı doku iyileşmesi göz önünde bulundurularak tasarlanmış kritere dayalı bir rehabilitasyon programı uygulanması öneriyoruz. Bu kapsamda uygulanan konservatif rehabilitasyon genel olarak 4 fazlı bir program. Bu programda her faza özel hedefler ve diğer faza ilerlemede kriterler önceden belirlenmiştir. Tabiki de rehabilitasyonun süresi hastanın semptomlarının şiddetine, başlangıç şekline, eşlik eden patolojilere, sporcunun aktivite seviyesine ve hedeflerine göre değişiyor. Yüklenmeyi progresif olarak sürdürmek oldukça önemli. İlerleyici yüklenmenin sağlanması ile alt ekstremite eklemlerine binen biyomekanik yüklenmede kademeli artışı hedefliyoruz. Kapalı kinetik zincir egzersizleri ilerleyen zorluk seviyelerinde bu fazların tümünde rehabilitasyon programına dahil edilebilir. Egzersizlerin zorluk seviyesi yüklenilen vücut ağırlığı arttırılarak, eklem pozisyonları değiştirilerek ve nöromüsküler sistemi daha çok zorlayacak hareketli ve yumuşak zemin eklenerek zorlaştırılabilir.

Örnek Program

Rehabilitasyonun erken döneminden itibaren ip ve askı sistemlerinin kullanıldığı süspansiyon egzersizleri de erken dönemden itibaren nöromüsküler eğitim programı dahilinde güvenle kullanılabilecek egzersizlerdir. Süspansiyon egzersizleri geleneksel süspansiyon yardımıyla ekstremitenin ağırlığını alarak eklem hareket açıklığını arttırmaya yönelik uygulanan egzersizlerden çok günümüzde kapalı kinetik zincir egzersizlerinin, stabil olmayan ortam ile birleştiği yüksek düzeyde nöromüsküler aktivasyon sağlamayı hedefleyen egzersizler olarak uygulanmaktadır. Özellikle birden fazla noktadan süspansiyon sağlayan ekipmanlar kullanılarak hastanın vücut ağırlığı elastik kordlar ve askılar yardımıyla azaltılarak, dokunun optimal potansiyelini ve doğru hareket geri bildirimini sağlayarak uygulanan bu egzersizler süspansiyon noktası, vücut pozisyonu, kaldıraç kolu gibi özellikler değiştirilerek kolaydan zora ve hastanın ihtiyaçlarına göre fizyoterapist tarafından kolaylıkla ayarlanabilir. Özellikle kapalı kinetik zincir egzersizleri esnasında birden çok eklemin koordineli hareketi meydana geldiğinden dolayı bu egzersizlerde core bölgenin de egzersize dahil olmasıyla birlikte tüm kinetik zincir çalıştırıla bilinir.

Sonuç olarak, kinetik zincir prensipleri rehabilitasyon ve egzersiz eğitiminde yaygın olarak kullanılıyor. Egzersiz programları tasarımında fizyoterapistlerin kapalı kinetik zincir egzersizlerini avantajları nedeniyle programa dahil etmesini şiddetle tavsiye ediyorum.

Okuduğunuz için teşekkürler, yararlı olmasını dilerim; yorumlarınızı bekliyorum.

Elif Turgut

Kaynaklar

1. Reuleaux F, Ferguson ES. Kinematics of machinery: outlines of a theory of machines: Courier Corporation; 2012.

2. Butler PB, Major RE. The Missing Link?: Therapy issues of open and closed chains. Physiotherapy. 2003;89(8):465-70.

3. Moon FC. Franz Reuleaux: Contributions to 19th century kinematics and theory of machines. Applied Mechanics Reviews. 2003;56(2):261-85.

4. Kibler WB, Livingston B. Closed‐chain rehabilitation for upper and lower extremities. Journal of the American Academy of Orthopaedic Surgeons. 2001;9(6):412-21.

5. Karandikar N, Vargas OOO. Kinetic chains: a review of the concept and its clinical applications. PM&R. 2011;3(8):739-45.

6. Steindler A. Kinesiology of the human body under normal and pathological conditions: Thomas; 1955.

7. Hall CM, Brody LT. Therapeutic exercise: moving toward function: Lippincott Williams & Wilkins; 2005.

8. Dillman CJ, Murray TA, Hintermeister RA. Biomechanical differences of open and closed chain exercises with respect to the shoulder. J Sport Rehabil. 1994;3(3):228-38.

9. Kibler W. Closed kinetic chain rehabilitation for sports injuries. Physical medicine and rehabilitation clinics of North America. 2000;11(2):369-84.

10. Lephart SM, Henry TJ. Functional rehabilitation for the upper and lower extremity. The Orthopedic clinics of North America. 1995;26(3):579-92.

11. Palmitier RA, An K-N, Scott SG, Chao EY. Kinetic chain exercise in knee rehabilitation. Sports Medicine. 1991;11(6):402-13.

12. Myers JB, Lephart SM. The role of the sensorimotor system in the athletic shoulder. Journal of athletic training. 2000;35(3):351.

13. Lephart SM, Pincivero DM, Giraido JL, Fu FH. The role of proprioception in the management and rehabilitation of athletic injuries. The American journal of sports medicine. 1997;25(1):130-7.

14. Rogol IM, Ernst G, Perrin DH. Open and closed kinetic chain exercises improve shoulder joint reposition sense equally in healthy subjects. Journal of athletic training. 1998;33(4):315.

15. Houglum PA. Therapeutic Exercise for Musculoskeletal Injuries 4th Edition: Human Kinetics; 2016.

16. Souza RB, Draper CE, Fredericson M, Powers CM. Femur rotation and patellofemoral joint kinematics: a weight-bearing magnetic resonance imaging analysis. journal of orthopaedic & sports physical therapy. 2010;40(5):277-85.

17. Barton CJ, Bonanno D, Levinger P, Menz HB. Foot and ankle characteristics in patellofemoral pain syndrome: a case control and reliability study. journal of orthopaedic & sports physical therapy. 2010;40(5):286-96.

18. Barton MCJ, Munteanu SE, Menz HB, Crossley KM. The efficacy of foot orthoses in the treatment of individuals with patellofemoral pain syndrome. Sports Medicine. 2010;40(5):377-95.

19. Shultz SJ, Nguyen A-D, Levine BJ. The relationship between lower extremity alignment characteristics and anterior knee joint laxity. Sports Health: A Multidisciplinary Approach. 2009;1(1):54-60.

20. Fitzgerald GK. Open versus closed kinetic chain exercise: issues in rehabilitation after anterior cruciate ligament reconstructive surgery. Physical therapy. 1997;77(12):1747-54.

21. Shelbourne KD, Nitz P. Accelerated rehabilitation after anterior cruciate ligament reconstruction. The American journal of sports medicine. 1990;18(3):292-9.

22. Bynum EB, Barrack RL, Alexander AH. Open versus closed chain kinetic exercises after anterior cruciate ligament reconstruction a prospective randomized study. The American journal of sports medicine. 1995;23(4):401-6.

23. Andersson D, Samuelsson K, Karlsson J. Treatment of anterior cruciate ligament injuries with special reference to surgical technique and rehabilitation: an assessment of randomized controlled trials. Arthroscopy: The Journal of Arthroscopic & Related Surgery. 2009;25(6):653-85.

24. Kirkley A. Closed kinetic chain exercises after anterior cruciate ligament reconstruction. Clinical Journal of Sport Medicine. 1996;6(1):66.

25. Kvist J, Gillquist J. Sagittal plane knee translation and electromyographic activity during closed and open kinetic chain exercises in anterior cruciate ligament-deficient patients and control subjects. The American journal of sports medicine. 2001;29(1):72-82.

26. Mikkelsen C, Werner S, Eriksson E. Closed kinetic chain alone compared to combined open and closed kinetic chain exercises for quadriceps strengthening after anterior cruciate ligament reconstruction with respect to return to sports: a prospective matched follow-up study. Knee Surgery, Sports Traumatology, Arthroscopy. 2000;8(6):337-42.

27. Hungerford DS, Lennox D. Rehabilitation of the knee in disorders of the patellofemoral joint: relevant biomechanics. The Orthopedic clinics of North America. 1983;14(2):397-402.

28. Antich T, Brewster CE. Modification of quadriceps femoris muscle exercises during knee rehabilitation. Physical Therapy. 1986;66(8):1246-50.

29. Steinkamp LA, Dillingham MF, Markel MD, Hill JA, Kaufman KR. Biomechanical considerations in patellofemoral joint rehabilitation. The American journal of sports medicine. 1993;21(3):438-44.

30. Kaufman KR, An K-N, Litchy WJ, Morrey BF, Chao EY. Dynamic joint forces during knee isokinetic exercise. The American journal of sports medicine. 1991;19(3):305-16.

31. Stiene HA, Brosky T, Reinking MF, Nyland J, Mason MB. A comparison of closed kinetic chain and isokinetic joint isolation exercise in patients with patellofemoral dysfunction. Journal of Orthopaedic & Sports Physical Therapy. 1996;24(3):136-41.

32. Wilk KE, Escamilla RF, Fleisig GS, Barrentine SW, Andrews JR, Boyd ML. A Comparison of Tibiofemoral Joint Forces and Electromyographic Activit During Open and Closed Kinetic Chain Exercises. The American journal of sports medicine. 1996;24(4):518-27.

33. Escamilla RF, Fleisig GS, Zheng N, Barrentine SW, Wilk KE, Andrews JR. Biomechanics of the knee during closed kinetic chain and open kinetic chain exercises. Medicine and science in sports and exercise. 1998;30(4):556-69.

34. Witvrouw E, Lysens R, Bellemans J, Peers K, Vanderstraeten G. Open versus closed kinetic chain exercises for patellofemoral pain a prospective, randomized study. The American journal of sports medicine. 2000;28(5):687-94.

35. Witvrouw E, Danneels L, Van Tiggelen D, Willems TM, Cambier D. Open versus closed kinetic chain exercises in patellofemoral pain a 5-year prospective randomized study. The American journal of sports medicine. 2004;32(5):1122-30.

36. Herrington L, Al-Sherhi A. A controlled trial of weight-bearing versus non—weight-bearing exercises for patellofemoral pain. Journal of orthopaedic & sports physical therapy. 2007;37(12):155-60.

37. Earl JE, Vetter CS. Patellofemoral pain. Physical medicine and rehabilitation clinics of North America. 2007;18(3):439-58.

38. Collado H, Fredericson M. Patellofemoral pain syndrome. Clinics in sports Medicine. 2010;29(3):379-98.

#Egzersiz #Rehabilitasyon #KKZ #Redcord #Biyomekanik #Bosu #Nöromuskülereğitim

2,621 görüntüleme0 yorum

Son Paylaşımlar

Hepsini Gör