Vaikea-asteisesta polvivammasta kuntoutuminen vaatii tarkkaa ja yksilöllistä arviointia, jotta urheilijan tai innokkaan kuntoilijan paluu oman lajin mukaiseen harjoitteluun ja pelikentille tapahtuu turvallisesti ja oikea-aikaisesti. Metropolian liikelaboratoriossa voidaan tehdä kuntoutumisen tueksi isokineettinen lihasvoimamittaus, joka on nykyaikainen ja luotettava mittausmenetelmä kuntoutumisen seurantaan. Mittauksen avulla voidaan arvioida lihasten maksimaalista voimantuottoa ja tunnistaa alaraajojen lihasvoiman puolieroja sekä arvioida lihasvoiman tasapainoa eri lihasryhmien välillä.
Mikä on isokineettinen lihasvoimamittaus?
Metropolia Ammattikorkeakoulun liikelaboratorion tyypillinen asiakas on urheilija, jolla on taustalla vakava polvivamma ja tavoitteena turvallinen paluu lajin pariin. Urheilijalle laboratorio-olosuhteissa tapahtuva voimamittaus on korvaamaton työkalu. Se tarjoaa objektiivista tietoa siitä, miten kuntoutuminen etenee ja milloin kentälle voi palata turvallisesti. Esimerkiksi eturistisidevamman jälkeen yli 10 prosentin voimaepätasapaino etureiden lihaksissa on yhdistetty merkittävästi kohonneeseen uusintavamman riskiin (Grindem ym., 2016). Jos urheilija kokee, että polveen ei voi polvivamman jälkeen luottaa, hän voi hakeutua ”tieteelliseen valheenpaljastukseen” ja saada lihasvoimamittauksen tuloksista todellista tietoa voimien palautumisesta.
Isokineettinen lihasvoimamittaus on tarkka ja toistettava tapa arvioida lihasten tuottamaa voimaa kontrolloidussa tilanteessa. Siinä mitataan tyypillisesti polven ojentaja- ja koukistajalihasten voimantuottoa vakioidulla liikenopeudella koko polven liikeradalta. Termi ”isokineettinen” tulee kreikan sanoista iso (yhtä suuri) ja kinesis (liike) ja viittaa siihen, että lihaksen supistumisnopeus pysyy samana koko liikelaajuuden ajan – riippumatta siitä, kuinka paljon voimaa tuotetaan.
Isokineettiset mittalaitteet ovat järeitä koneita, joissa yhdistyvät lääketieteellinen tarkkuus ja insinööritaidot. Laitteiston avulla mittaus saadaan kohdistettua tarkasti yksittäiseen lihasryhmään, ja voidaan mitata, kuinka suuren vääntömomentin eli lihasvoiman lihasryhmä pystyy tuottamaan tiettyyn niveleen ja tietyllä nivelkulmalla.
Metropolian liikelaboratoriossa käytössä on saksalaisen Physiomedin isokineettinen CON-TREX Multi Joint -laite (kuva 1). Laitteen käyttö edellyttää lihasvoimamittauksen tekemiseen soveltuvaa koulutusta ja laitekohtaista osaamista mittauksen suorittamiseen ja tulosten tulkintaan. Metropoliassa laitetta hyödynnetään opetukseen, tutkimukseen ja yksittäisten asiakkaiden tarpeisiin.
Miksi isokineettinen lihasvoimamittaus?
Siinä missä magneettikuvantaminen tarjoaa tietoa kehon anatomisista rakenteista, tarjoaa isokineettinen lihasvoimamittaus tietoa lihasten toiminnasta, kuten voimatasoista ja kestävyydestä.
Perinteisesti lihasvoimaa on mitattu yhden toiston maksimisuorituksella (1 repetition maximum, 1RM), joka tarkoittaa suurinta kuormaa, jonka henkilö pystyy nostamaan vain yhden kerran. Kliinisessä käytössä käsikäyttöiset voimamittauslaitteistot ovat suosittuja. Niiden etuna ovat pieni koko ja edullinen hinta, mutta käyttöön liittyy useita epävarmuustekijöitä, kuten mittaajan voima ja testiasennon kontrolli. Edellä kuvattuihin edullisiin menetelmiin verrattuna isokineettinen voimamittaus tarjoaa kokonaisvaltaisemman kuvan lihasten toiminnasta suorituksen aikana.
Isokineettinen lihasvoimamittaus mahdollistaa
- monipuolisen analyysin. Lihasvoimaa voidaan mitata eri liikenopeuksilla ja lihastyötavoilla.
- toistettavuuden. Mittausprotokolla on standardoitu ja mittaustulokset ovat objektiivisia, mikä helpottaa kuntoutumisen etenemisen seurantaa ja tulosten vertaamista viitearvoihin.
- turvallisuuden. Laitteen moottori ei liiku, jos testattava ei itse tuota voimaa. Lisäksi mittaukseen voidaan asettaa voimantuoton yläraja, jonka ylittyessä mittaus keskeytyy. Tästä on hyötyä esimerkiksi kuntoutumisen alkuvaiheessa.
Näin ollen isokineettinen testaus tarjoaa selkeän ja luotettavan kuvan lihasten voimantuotosta, mikä tekee siitä korvaamattoman työkalun kuntoutumisen edistymisen seurannassa (Rivera-Brown ym., 2022). Isokineettisen voimamittauksen tuloksilla on useissa eri urheilulajeissa todettu olevan vahva yhteys suorituskykyyn (Alt ym., 2024; Kabacinski ym., 2022; Lanferdini ym., 2025; Nicholson ym., 2022), joten mittaustulosta voidaan käyttää harjoittelun edistymisen seurannassa. Viitearvot antavat merkityksen yksittäisen urheilijan testitulokselle ja mahdollistavat lihasvoimatason arvioinnin suhteessa lajin vaatimuksiin, sukupuoleen ja ikään. Viitearvoja on saatavilla ei-urheilijoille (Neder ym., 1999), mutta myös lajispesifisti eri lajien urheilijoille, kuten suunnanmuutoslajien edustajille (van Melick ym., 2022), alppihiihtäjille (Alhammoud ym., 2019), pyöräilijöille (Rannama ym., 2013) ja pikajuoksijoille (Alt ym., 2024). Tutkimukset osoittavat, että voimatasot ja voimantuotolle optimaalinen nivelkulma vaihtelevat yksilöllisesti ja lajien mukaan, mutta myös taitotason mukaan. Esimerkiksi jalkapallossa voimantuoton on todettu kasvavan merkittävästi taitotason noustessa (França ym., 2024).
Pitkä kuntoutusjakso voi jättää jälkeensä epävarmuutta ja polven kuormittamisen pelkoa. Yksi isokineettisen mittauksen eduista onkin sen kyky tarjota selkeä ja objektiivinen todiste lihasvoiman palautumisesta – kun urheilija näkee, että voimatasapaino jalkojen välillä on palautunut, se vahvistaa luottamusta polveen ja vähentää pelkoa palata täysipainoiseen liikkumiseen.
Mittaamisen lisäksi isokineettinen mittalaite on erittäin tehokas terapeuttisen harjoittelun väline. Sen avulla toteutetulla harjoittelulla pystytään tehokkaasti lisäämään lihasten voimantuottoa ja lihasmassaa ennen leikkausta ja polven ristisideleikkauksen jälkeen (Vidmar ym., 2020). Lisäksi harjoittelun on todettu tekevän oman lajin pariin palaamisesta todennäköisempää (Ong ym., 2024).
Millaista tietoa mittauksesta saa?
Isokineettisestä lihasvoimamittauksesta saatava tieto auttaa seuraamaan asiakkaan edistymistä ja arvioimaan, milloin on turvallista edetä seuraavaan kuntoutusvaiheeseen – aina täysipainoiseen harjoitteluun palaamiseen saakka (Rivera-Brown ym., 2022). Asiantuntijat tukevat tulosten tulkintaa, auttaen urheilijaa ja hänen valmennustiimiään soveltamaan mittaustuloksia käytännön harjoitteluun.
Keskeisimpiä muuttujia polven isokineettisessä lihasvoimamittauksessa ovat
- huippuvääntö (Peak moment), mikä kuvaa lihaksen suurinta saavutettua arvoa polven ojennus- tai koukistusliikkeen aikana. Huippuvääntö on tutkimuksissa eniten käytetty muuttuja, joka korreloi vahvasti lihaksen kokonaistyön kanssa.
- Limb Symmetry Index (LSI), mikä vertailee esimerkiksi polven ojennusvoiman huippuarvoja vasemman ja oikean jalan välillä.
- Hamstrings Quadriceps -suhde (HQ-ratio/HQ-suhde), mikä mittaa polven ojennus- ja koukistusvoimien välistä tasapainoa (Steindler 1955). Vertailu voidaan tehdä koko liikelaajuudella eri lihastyötavoilla. HQ-suhde auttaa arvioimaan, onko etureiden ja takareiden lihasvoimatasapaino riittävä, mikä on ratkaisevaa polven vakaan toiminnan kannalta (Hewett ym., 2008). Riittävä takareiden voimataso auttaa myös suojaamaan takareiden lihaksistoon kohdistuvilta vammoilta (Burigo ym., 2020).
- voimakäyrän profiili, mikä kertoo voiman tuotosta liikeradan eri vaiheissa. Voimakäyrän profiili paljastaa esimerkiksi missä vaiheessa polven koukistusliikkeen liikerataa lihakset tuottavat eniten voimaa ja missä mahdolliset heikkoudet ilmenevät. Profiilista voidaan myös päätellä jänteiden ja nivelsiteiden toimintaan liittyvää epävakautta. Analyysin avulla voidaan paremmin suunnitella yksilöllisiä harjoitusohjelmia.
Kuvassa 2 on nähtävissä esimerkki polven ojennus- ja koukistusvoimakäyristä. Isokineettinen mittaus on tehty henkilölle, jolle on pari kuukautta aiemmin todettu oikean polven eturistisiteen repeämä. Henkilö on menossa korjausleikkaukseen. Mittaus on suoritettu konsentrisella lihastyötavalla, jolloin lihas supistuu ja lyhenee, liikenopeudella 60 astetta sekunnissa noin 90 asteen liikelaajuudella. Ojennusvoimassa on nähtävissä selvä puoliero jalkojen välillä, koukistusvoimassa jalkojen välillä ei ole juurikaan puolieroa.
Karkeasti arvioituna täysipainoiseen oman lajin mukaiseen harjoitteluun on turvallista edetä, kun huippuvääntö asettuu lajin mukaisten viitearvojen sisälle, alaraajojen välinen lihasvoima (LSI) on tasapainossa, etureiden ja takareiden lihasten voimasuhde (HQ-suhde) on riittävä ja voimakäyrien profiilit tyypillisen muotoisia. Päätös tehdään kuitenkin aina yksilöllisesti. Esimerkiksi LSI kliinisenä rajana pidetään tyypillisesti 10 prosentin puolieroa. Esimerkiksi eturistisidevamman jälkeen yli 10 prosentin puoliero alaraajojen lihasvoimassa lisää tutkitusti vamman uusiutumisen riskin yli 3 kertaiseksi (Grindem ym., 2016).
Kenelle mittaus sopii ja miksi se kannattaa?
Isokineettinen voimamittaus on erityisen hyödyllinen työkalu urheilijan vaikeasta polvivammasta kuntoutumisen seurannassa. Lisäksi se auttaa tunnistamaan alaraajojen välisiä puolieroja tai voiman puutteita, jotka voivat altistaa uusintavammoille. Metropolian liikelaboratoriossa mitattavista asiakkaista suuri osa on alaraajavammasta, pääasiassa ristiside- tai takareisivammasta, kuntoutuvia huippu-urheilijoita. Liikelaboratorio tekee tiivistä yhteistyötä pääkaupunkiseudun urheiluakatemian URHEAn kanssa loukkaantuneiden urheilijoiden kuntoutumisen seurannassa. Mittaustilanteiseen osallistuu usein myös urheilijan fysioterapeutti, valmentaja tai fysiikkavalmentaja.
Isokineettinen lihasvoimamittaus ei kuitenkaan ole ainoastaan loukkaantuneille. Mittausta käytetään yhä enemmän vammojen ennaltaehkäisyssä, esimerkiksi urheilijan preseason -testeissä. Testeissä pyritään tunnistamaan vammariskejä, joita ei välttämättä havaita pelkällä kliinisellä arvioinnilla. Näitä ovat esimerkiksi riittämätön voimataso tai piilevä lihasepätasapaino.
Tieteellinen tutkimusnäyttö tukee tarkan lihasvoimien arvioinnin merkitystä vammojen ennaltaehkäisyssä. Esimerkiksi 44 pikajuoksijaa koskeneessa prospektiivisessa tutkimuksessa havaittiin, että urheilijoilla, joiden HQ-suhde jäi nopeusvoimatestissä alle 0,60, oli jopa 17-kertainen riski takareisivammaan verrattuna niihin, joilla suhde oli parempi (Yeung ym., 2009). Laajassa jalkapalloilijoilla tehdyssä tutkimuksessa puolestaan havaittiin, että preseason -testeissä löydettyä lihasvoimaepätasapainoa kuntouttamalla vammariski laski samalle tasolle kuin pelaajilla, joilla ei ollut lihasepätasapainoa (Croisier ym., 2008).
Lisäksi terveiden erityisesti riskilajien urheilijoiden mittaaminen tuottaa arvokasta vertailudataa ja jos urheilija loukkaantuu kauden aikana, voidaan verrata voimaa aiempaan huippuvaiheeseen ja asettaa realistiset tavoitteet kuntoutumiselle. Näin mittaus toimii sekä ennaltaehkäisyn, suorituskyvyn arvioinnin, että palautumisen seurannan välineenä.
Isokineettinen voimamittaus on noussut merkittäväksi työkaluksi polvileikkauksista ja vammoista kuntoutuessa. Mittauksen tulosten avulla voidaan tehdä tietoon perustuvia päätöksiä – urheilijan suorituskyvyn, mutta myös terveyden tueksi.
Lähteet
Alhammoud, M., Morel, B., Hansen, C., Wilson, M., Mecca, R., Nael, E. & Hautier, C. 2019. Discipline and Sex Differences in Angle-specific Isokinetic Analysis in Elite Skiers. Int. J. Sports Med. 40, 317–330.
Alt, T., Komnik, I., Ryan, LJ. & Clark, KP. 2024. Top speed sprinting: Thigh angular motion and eccentric hamstring strength in faster vs. slower sprinters. Hum. Mov. Sci. 98, 103280.
Burigo, RL., Scoz, RD., Alves, BM. de O., da Silva, RA., Melo-Silva, CA., Vieira, ER., Hirata, RP. & Amorim, CF. 2020. Concentric and eccentric isokinetic hamstring injury risk among 582 professional elite soccer players: a 10-years retrospective cohort study. BMJ Open Sport Exerc. Med. 6, e000868.
Croisier, JL., Ganteaume, S., Binet, J., Genty, M. & Ferret, JM. 2008. Strength imbalances and prevention of hamstring injury in professional soccer players: a prospective study. Am. J. Sports Med. 36, 1469–1475.
França, C., Martins, F., Przednowek, K., Marques, A., Ihle, A., Sarmento, H. & Gouveia, ÉR. 2024. Knee and Hip Muscle Strength of Male Soccer Players from Different Competitive Levels. J. Hum. Kinet. 93, 17–27.
Grindem, H., Snyder-Mackler, L., Moksnes, H., Engebretsen, L. & Risberg, MA. 2016. Simple decision rules can reduce reinjury risk by 84% after ACL reconstruction: the Delaware-Oslo ACL cohort study. Br. J. Sports Med. 50, 804–808.
Hewett, TE., Myer, GD., Zazulak, BT., 2008. Hamstrings to quadriceps peak torque ratios diverge between sexes with increasing isokinetic angular velocity. J. Sci. Med. Sport 11, 452–459.
Kabacinski, J., Szozda, PM., Mackala, K., Murawa, M., Rzepnicka, A., Szewczyk, P. & Dworak, LB. 2022. Relationship between Isokinetic Knee Strength and Speed, Agility, and Explosive Power in Elite Soccer Players. Int. J. Environ. Res. Public. Health 19, 671.
Lanferdini, FJ., Viera, HLS., Gidiel-Machado, L., Leite-Nunes, TD., Soldatelli, IM., Porporatti, LB., Matheus, SC., dos Santos, DL., Saccol, MF. & Royes, LFF. 2025. Vastus lateralis muscle architecture, quality, and stiffness are determinants of maximal performance in athletes? J. Biomech. 180, 112491.
Neder, JA., Nery, LE., Shinzato, GT., Andrade, MS., Peres, C. & Silva, AC., 1999. Reference values for concentric knee isokinetic strength and power in nonathletic men and women from 20 to 80 years old. J. Orthop. Sports Phys. Ther. 29, 116–126.
Nicholson, G., Bennett, T., Thomas, A., Pollitt, L., Hopkinson, M., Crespo, R., Robinson, T. & Price, RJ. 2022. Inter-limb asymmetries and kicking limb preference in English premier league soccer players. Front. Sports Act. Living 4, 982796.
Ong, MTY., Chan, JSY., Man, GCW., Qiu, J., He, X., Wang, Q. & Yung, PSH. 2024. Effect of eccentric isokinetic exercise on muscle strength and functional recovery after anterior cruciate ligament reconstruction. Asia-Pac. J. Sports Med. Arthrosc. Rehabil. Technol. 35, 20–26.
Rannama, I., Bazanov, B., Baskin, K., Zilmer, K., Roosalu, M. & Port, K., 2013. Isokinetic muscle strength and short term cycling power of road cyclists. J. Hum. Sport Exerc. 8, S19–S29.
Rivera-Brown, AM., Frontera, WR., Fontánez, R. & Micheo, WF. 2022. Evidence for isokinetic and functional testing in return to sport decisions following ACL surgery. PM R 14, 678–690.
van Melick, N., van der Weegen, W. & van der Horst, N., 2022. Quadriceps and Hamstrings Strength Reference Values for Athletes With and Without Anterior Cruciate Ligament Reconstruction Who Play Popular Pivoting Sports, Including Soccer, Basketball, and Handball: A Scoping Review. J. Orthop. Sports Phys. Ther. 52, 142–155.
Vidmar, MF., Baroni, BM., Michelin, AF., Mezzomo, M., Lugokenski, R., Pimentel, GL. & Silva, MF. 2020. Isokinetic eccentric training is more effective than constant load eccentric training for quadriceps rehabilitation following anterior cruciate ligament reconstruction: a randomized controlled trial. Braz. J. Phys. Ther. 24, 424–432.
Yeung, SS., Suen, AMY. & Yeung, EW. 2009. A prospective cohort study of hamstring injuries in competitive sprinters: preseason muscle imbalance as a possible risk factor. Br. J. Sports Med. 43, 589–594.
Kirjoittajat
-
Anu Valtonen
YliopettajaTerveystieteiden tohtori, liikuntatieteiden maisteri ja fysioterapeutti Anu Valtonen toimii tutkimus- ja kehitysprojekteissa Metropolian Tulevaisuuskestävä terveys ja hyvinvointi innovaatiokeskittymässä ja Metropolian liikelaboratoriossa.
Tutustu tekijään -
Tom Thiel
LehtoriTom Thiel opettaa Metropolian Liikelaboratoriossa biomekaniikkaa, ja liikkumisen mittaamista sekä tutkin tekoälyyn perustuvia liikeanalyysimenetelmiä.
Tutustu tekijään