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Modul-Icon	Abb. 1
Modul-Titel	WP2005 - Geschlechtsspezifische Unterschiede bei Bandverletzungen der unteren Extremität
Veranstaltung	PS Biomechanik
Autor	Marlen Faust, Johanna Prange, Noemi Sikorra
Bearbeitungsdauer	50 Minuten
Präsentationstermin	05.07.2020
Status	Finalisiert
Zuletzt geändert	26.06.2020

Den Weltrekord im Marathonlauf stellte Eliud Kipchoge (KEN) im Jahr 2018 in Berlin mit einer Bestzeit von 02:01:39h auf. Die schnellste Zeit einer Frau bemisst knapp 12,5 Minuten mehr. Dies ist nur ein Beispiel für unterschiedliche Bestleistungen im Sport, die in Tabelle 1 an ausgewählten leichtathletischen Disziplinen dargestellt werden (World Athletics, 2019). Schnell wird ersichtlich, dass das männliche Geschlecht in allen Disziplinen besser abschneidet als die Frauen. Dieser Leistungsunterschied kann im Spitzensport sogar bis zu 30% betragen.

Tab. 1: Weltrekorde ausgewählter Leichtathletikdisziplinen von Männer und Frauen im Vergleich

IAAF https://www.worldathletics.org/records/by-category/world-records

Nicht nur alleine in der sportlichen Leistung lassen sich Unterschiede zwischen den beiden Geschlechtern erkennen. Auch in der Häufigkeit des Auftretens verschiedener Verletzungen gibt es Unterschiede. Die Inzidenz bestimmter Sportverletzungen, wie beispielsweise des vorderen Kreuzbandes oder des patellofemoralen Schmerzsyndroms, kann bei männlichen und weiblichen Athleten stark variieren, wobei weibliche Athleten anfälliger für diese genannten Verletzungen sind. Laut aktueller Untersuchungen ist das Verletzungsrisiko des vorderen Kreuzbandes (VKB) bei Frauen zwei bis acht mal höher als bei Männern (Carter, et al., 2018). Ebenso wiesen Doherty et al.(2014) eine höhere Prävalenz von Bandverletzungen des Sprunggelenks bei Frauen nach. Doch nicht nur die Häufigkeit allein unterscheidet sich, denn auch die Behandlungsergebnisse können bei Männern und Frauen sehr unterschiedlich ausfallen. Diese Unterschiede in Inzidenz und Outcome nach bestimmten Verletzungen machen deutlich, wie wichtig es ist, diese Differenzen zu verstehen, um eine qualitativ hochwertige Versorgung gewährleisten zu können (Matzkin & Garvey, 2019).

Es kann nicht abgestritten werden, dass die oben beschriebenen „Stereotypen“ keine allübergreifenden Gesetzmäßigkeiten darstellen. Es sollen in diesem Wiki dennoch die allgemeinen geschlechtsspezifischen Unterschiede zunächst theoretisch durchleuchtet und darauf aufbauend diskutiert werden, ob diese geschlechtsspezifischen Unterschiede einen Einfluss auf die Häufigkeit von Bandverletzungen der unteren Extremität haben. Unterstützend werden zusätzlich diesbezüglich Risikofaktoren erläutert. Eine selbst durchgeführte Querschnittuntersuchung zur Häufigkeitsverteilung von Bandverletzungen der unteren Extremität bei Männern und Frauen wird im Anschluss mit der bestehenden Literatur verglichen. Ziel der Querschnittstudie ist es, die Häufigkeit von Bandverletzungen der unteren Extremität bei Männern und Frauen darzustellen. In einem abschließenden Ausblick wird dargelegt, ob die gewonnenen Erkenntnisse für die Prävention und Rehabilitation von Bandverletzungen der unteren Extremität von Bedeutung sind und ob gegebenenfalls Unterschiede in der Rehabilitation zwischen Männern und Frauen gemacht werden sollten und ob bereits in der Prävention gezielte Maßnahmen getroffen werden können.

(verfasst von Noemi Sikorra)

Im folgenden Abschnitt werden zunächst die theoretischen Grundlagen dargelegt. Zuerst wird auf die allgemeinen und hormonellen Geschlechterunterschiede eingegangen. Im Anschluss werden die internen und externen Risikofaktoren erörtert und geschlechtsspezifische Verletzungsmechanismen dargestellt. Für einen anatomischen Überblick des Kniegelenks eignen sich folgende Wiki-Module: WP2004 Return-to-Play und WP2006 Einsatz und Wirkung von Bandagen und Orthesen am Kniegelenk. Ebenso kann bei Bedarf die Anatomie des Sprunggelenks unter dem folgenden Link wiederholt werden: https://flexikon.doccheck.com/de/Sprunggelenk?utm_source=www.doccheck.flexikon&utm_medium=web&utm_campaign=DC%2BSearch

„Der Begriff Geschlecht dient zur Klassifizierung von Lebewesen als entweder männlich oder weiblich, entsprechend ihrer Fortpflanzungsorgane und der Funktionen, die auf den entsprechenden Chromosomen basieren. Daher werden Personen mit zwei X-Chromosomen (XX) als weiblich, Individuen mit der Kombination von X- und Y-Chromosom (XY) dagegen als männlich angesehen.“ (Aloisi, 2007, S. 4).

Unterschiede in der Körperzusammensetzung und -größe zwischen Männern und Frauen fangen an sich mit dem Beginn der Pubertät zu entwickeln. Männer werden größer, entwickeln eine größere absolute und relative Muskelkraft, einen geringeren Anteil an Körperfett, sowie eine höhere aerobe und anaerobe Energieproduktion als Frauen. Männer weisen durchschnittlich etwa 25-40% mehr Muskelmasse auf als Frauen, welche zu einem größeren relativen Anteil im Oberkörper lokalisiert ist (Sandbakk, Solli & Holmberg, 2018).

Die höhere Muskelmasse von Männern resultiert in einer größeren Menge kontraktilen Gewebes. Diese wiederum ermöglicht es Männern eine größere Summe metabolischer Energie anaerob zu produzieren. Doch auch die maximale aerobe Energie unterscheidet sich bei Männern und Frauen. In der allgemeinen Bevölkerung unterscheidet sich die maximale Sauerstoffaufnahme (VO2max) relativiert auf das Körpergewicht um etwa 20-30%. Untersucht man gleich gut trainierte und talentierte Sportler(innen) verringert sich der Unterschied auf ca. 15-20%. Diese Unterschiede sind auf die prozentual höhere Menge an Körperfett und niedrigere Konzentration roter Blutkörperchen von Frauen zurückzuführen (Sandbakk et al., 2018). Konsistent mit den Unterschieden der VO2max unterscheidet sich ebenso das Herzzeitvolumen (HZV) von Männern und Frauen. Das größere HZV von Männern ist auf ihr höheres Schlagvolumen (SV) zurückzuführen.

Abb 2: Anatomie der unteren Extremität bei Männern und Frauen (modifiziert nach Gokeler, Zantop & Jöllenbeck, 2010, S. 9)

Bezüglich der Energienutzung wird ein Vorteil der Frauen durch die höheren Fettspeicher und die damit einhergehende Fähigkeit zur Nutzung der Fettoxidation als Energiequelle diskutiert. Obwohl die höhere Fettoxidation Glykogen spart und damit die Ermüdung verzögert, erhöht sie auch den Sauerstoffverbrauch bei gewissen Belastungen (Sandbakk et al., 2018).

Die Anatomie der unteren Extremität unterscheidet sich bei Männern und Frauen ebenso in einigen Punkten (Abb. 2). Frauen weisen ein breiter gebautes Becken auf als Männer. Daraus resultiert ein größerer Winkel zwischen der Längsachse des Femurs und der Tibia. Ebenso ist bedingt durch den größeren Hüftabstand bei Frauen, eine größere Hüft-Varus, Knie-Valgus (X-Bein-Stellung) und Fußpronation bei Frauen zu erkennen (Gokeler, Zantop & Jöllenbeck, 2010).

Wenn ein weiteres Interesse an speziell biomechanischen, geschlechtsspezifischen Unterschieden besteht, dann empfehlen wir als Ergänzung/Weiterführung das Wiki ATSB1807 Geschlechtsspezifische Unterschiede in der Sportbiomechanik.

Bezüglich der hormonellen Differenzen von Männern und Frauen wird sich der folgende Abschnitt auf die Steroidhormone beziehen. Diese werden auch als Sexualhormone bezeichnet und werden in den Gonaden (Keimdrüsen), der Nebennierenrinde und der Plazenta gebildet. Ihre Hauptfunktion ist die Ausbildung der geschlechtsspezifischen Merkmale und die Fortpflanzung.

Die zunächst undifferenzierten Gonaden eines Embryos entwickeln sich entweder zu Ovarien (weiblich) oder Testikeln (männlich). Die Entwicklung von weiblichen oder männlichen Fortpflanzungsorganen bewirkt eine für Männer oder Frauen spezifische Hormonproduktion. Die Geschlechtsdifferenzierung wird also neben der Initiierung durch Gene auch von der Hormonausschüttung durch die Gonaden beeinflusst. Bei Männern wird eine Maskulinisierung des Gehirns und der Genitalien bereits in der neunten Schwangerschaftswoche durch die Produktion von Testosteron herbeigeführt (Aloisi, 2007).

Da die Gonadenhormone an den Fortpflanzungsfunktionen beteiligt sind, werden sie als geschlechtsspezifisch bezeichnet. Die Hormone, die die Entwicklung der männlichen Geschlechtsmerkmale steuern, werden als Androgene bezeichnet. Doch Androgene wirken nicht nur bei Männern und Östrogene nicht nur bei Frauen. Der Aufrechterhaltung eines physiologischen Testosteronspiegels bei Frauen hat beispielsweise wegen der Beteiligung an psychischen Prozessen, wie zum Beispiel der Stimmungslage eine große Bedeutung (Aloisi, 2007). Ebenso spielt auch der Östrogenspiegel bei Männern eine Rolle, da Östrogene einen Einfluss auf den Erhalt der Knochendichte oder die Durchblutung (positive Beeinfussung der Gefäßdilatation) haben.

Die Konzentration des zirkulierenden Testosterons unterscheidet sich bei Jungen und Mädchen bis zum Beginn der Pubertät nicht. Bei Mädchen steigt die Konzentration in der Pubertät an und erreicht ihren Höhepunkt bei einem Alter zwischen 20 und 25 Jahren, bevor sie gleichmäßig sinkt. Bei Jungen wird durch noch ungeklärte Prozesse mit Beginn der Pubertät eine hormonelle Kaskade ausgelöst, die zu einem etwa 20-fachen Anstieg der Testosteronproduktion führt. Durchschnittlich werden bei Männern täglich etwa 7mg Testosteron ausgeschüttet (Handelsman, Hirschberg & Bermon, 2018).

In Bezug auf Östrogene weisen Frauen beispielsweise ein etwa siebenmal so hohes Östradiollevel auf wie Männer. Östradiol ist das wirksamste natürliche Östrogen und bewirkt die Entwicklung der primären und sekundären weiblichen Geschlechtsmerkmale. Bei Frauen kommt es durch den monatlichen Zyklus zu starken Hormonschwankungen. Bei postmenopausalen Frauen werden keine Östrogene von den Ovarien mehr ausgeschüttet. Dennoch werden diese weiter produziert und wirken auf den Körper ein (Aloisi, 2007).

Das hormonelle System kann auch durch weitere Faktoren wie beispielsweise chronischen Stress, Umweltgifte oder sportliche Aktivität beeinflusst werden. Bei Frauen können ovarielle Dysfunktionen durch diese Faktoren entstehen und zum Beispiel zu einer sekundären Amenorrhö (Ausbleiben der Regelblutung) führen. Von dieser sind etwa 5-18% der Frauen unter 40 Jahren betroffen (Aloisi, 2007).

Diese hormonellen Unterschiede haben ebenso einen Einfluss auf die Beschaffenheit der Bänder und Sehnen von Männern und Frauen. Viele Studien konnten bereits ein höheres Risiko für Bandverletzungen bei Frauen ermitteln. Einige Untersuchungen erklären dies mit dem Einfluss der weiblichen Geschlechtshormone auf die die biomechanischen und strukturellen Parameter von Bandstrukturen. Ein hoher Östrogenspiegel setzte die Zugfestigkeit des VKB signifikant herab (Hansen & Kjaer, 2016; Petersen, Rosenbaum & Raschke, 2005). Der isolierte Einfluss von Sexualhormonen und deren Schwankungen auf die Beschaffenheit von bestimmten Bändern und Sehnen muss allerdings noch weiter untersucht werden.

Verschiedenste Studien haben bereits die allgemeinen Risikofaktoren für Bandverletzungen untersucht. Auch hier liegt der Forschungsschwerpunkt hauptsächlich auf dem vorderen Kreuzband (VKB). Die Risikofaktoren werden allgemein in intrinsische und extrinsische Risikofaktoren, oder modifizierbare und nicht-modifizierbare unterschieden (Acevedo, Rivera-Vega, Miranda & Micheo, 2014).

Ein erster intrinsischer nicht-modifizierbarer Risikofaktor ist das Alter von Sportler(inne)n. Aufgrund der Veränderungen der biomechanischen Hebel und des Körperbaus im Wachstum von Jugendlichen, wird der Körper nicht ausreichend durch das muskuloskelettale System stabilisiert. Daher sind besonders Sportler(innen) im Alter von 15-19 Jahren besonders anfällig für Bandverletzungen an den Knien (Achenbach, 2018).

Abb. 3: Notchweite

Die femorale Notchweite (Abb. 3) spielt eine Rolle bei der Entstehung von Kreuzbandverletzungen (Acevedo et al., 2014). Die interkondyläre Notch, oder auch Kreuzbandhöhle genannt, ist der Bereich am Kniegelenk, an dem die Kreuzbänder am Oberschenkelknochen (Femur) befestigt sind. Die Notchweite ist definiert, als der Abstand zwischen der inneren und der äußeren Femurkondyle. Studien konnten nachweisen, dass eine kleinere Notchweite mit einem höheren Risiko für Kreuzbandverletzungen einhergeht. Besonders wenn dies im Zusammenhang mit einem über der Norm liegenden Body Mass Index (BMI; intrinsischer, modifizierbarer Risikofaktor) auftritt, wird das mit einem höheren Verletzungsrisiko assoziiert. Doch auch unabhängig von anderen Faktoren stellt ein erhöhter BMI einen deutlichen Risikofaktor für Bandverletzungen der unteren Extremität dar (Kobayashi, Tanaka & Shida, 2016).

Der direkte Einfluss der Morphologie des Tibiaplateaus auf die Biomechanik des Kniegelenks spielt ebenfalls eine Rolle bei der Entstehung von Kreuzbandverletzungen. Der Bau des Tibiaplateaus beeinflusst die Kraftübertragung im Knie bei Rotations- und Streckbewegungen. Damit wird eine Veränderung der Lokation des Drehzentrums und der Belastung auf das vordere Kreuzband bewirkt (Kızılgöz et al., 2018). Der sogenannte „tibial slope“, sowie die Tiefe des Tibiaplateaus konnten daher als Risikofaktoren identifiziert werden. Als „tibial slope“ bezeichnet man die physiologische Rückwärtsneigung (Reklination) des proximalen Endes der Tibia beim Erwachsenen. Ist dieser verstärkt ausgeprägt, führt das zu einem nach dorsal Gleiten des Femurs im Verhältnis zur Tibia und verursacht dadurch eine erhöhte Druckbelastung auf das VKB (Acevedo et al., 2014).

Abb. 4: Q-Winkel bei Männern und Frauen

Auch der Quadriceps Winkel (Q-Winkel) kann einen Einfluss auf das Verletzungsrisiko haben. Der Winkel liegt zwischen der Linie von der spina iliaca anterior superior zur Patella und der Linie von der Patella zur tuberositas tibiae (Abb. 4). Er entspricht also dem natürlichen Valguswinkel des Femurschafts und hat einen Einfluss auf die Kinematik der unteren Extremität. Studien konnten hierfür bereits ein höheres Verletzungsrisiko des vorderen Kreuzbandes bei einem größeren Q-Winkel nachweisen. Dieser Winkel und die damit einhergehende Valgus-Stellung der Knie, wird zusätzlich durch das von Natur aus breitere Becken von Frauen begünstigt (Kızılgöz et al., 2018).

Bei der femoralen Anteversion, kommt es durch einen innenrotierten Femurknochen zu nach innen zeigenden Zehen in Kombination mit einer Hüftinnenrotation und einer Valgus-Stellung der Knie. Ist dieser Zustand stärker ausgeprägt, beeinflusst er die Gelenkbeweglichkeit und die Muskelaktivität in der unteren Extremität. Patienten mit erhöhter femoraler Anteversion weisen höhere Knieflexion, Q-Winkel und eine verringerte Hüftflexion auf. Besonders eine reduzierte Hüftflexion bei Lande- oder Abbremsbewegungen erhöht die Belastung auf das Knie und eine Fehlstellung der Tibia, was eine Verletzung des VKB begünstigt. In diesem Zusammenhang konnten Studien bereits eine stärker ausgeprägte femorale Anterversion bei Frauen nachweisen (Petersen, Rosenbaum, & Raschke, 2005; Price, Tuca, Cordasco & Green, 2017).

Weiterhin konnten einige Untersuchungen einen negativen Einfluss von Beinlängendifferenzen auf das Verletzungsrisiko des Kreuzbandes ermitteln. Durch Messungen der Beinlänge von der Hüfte zum Sprunggelenk bei Patienten mit Kreuzbandrupturen konnte dies als Risikofaktor identifiziert werden. Über der Hälfte der untersuchten Probanden wies eine Beinlängendifferenz von mindestens 5mm auf. Die Verletzung trat dabei signifikant häufiger auf der Seite des kürzeren Beins auf (Price et al., 2017).

Das Hypermobilitätssyndrom kann ebenfalls Auswirkungen auf die Entstehung von Bandverletzungen haben. Hierbei handelt es sich um eine ungewöhnlich stark aus geprägte Gelenksflexibilität, die auch die Bänder, Sehnen und Muskeln betrifft. Mit der Überbeweglichkeit gehen hohe Gelenkbelastungen und Schmerzen einher. Sowohl das Knie als auch das Sprunggelenk von Personen mit Hypermobilitätssyndrom weisen eine höhere Verletzungshäufigkeit im Vergleich zu gesunden Probanden auf (Baumhauer, Alosa, Renström, Trevino & Beynnon, 1995; Price et al., 2017).

Sportler(innen), die eine “Bein-Dominanz” aufweisen, sind einem höheren Verletzungsrisiko ausgesetzt. Dabei sind sowohl die Muskelkraft als auch die Muskelansteuerung auf beiden Seiten des Beins sehr unterschiedlich. Dies führt zu einer ungewollten Schonung der einen Seite, während das andere Bein stärkeren Belastungen ausgesetzt wird. Kommt es nun durch bestimmte Spielsituationen zu einem unbeabsichtigten Tausch der Aufgaben der Beine, wie beispielsweise der Wechsel des Schussbeins im Fußball, wird das schwächere Bein einer ungewohnt hohen Belastung ausgesetzt. Die dabei entstehenden Belastungsspitzen übersteigen die Toleranz des Beins und können Verletzungen hervorrufen (Achenbach, 2018).

Neben anatomischen und biomechanischen werden auch hormonelle Faktoren in die Untersuchung der Verletzungsraten miteinbezogen. Wie in Abschnitt 2.2 beschrieben, konnte bereits nachgewiesen werden, dass besonders die weiblichen Sexualhormone und deren Konzentration die Bindegewebseigenschaften beeinflussen. Aktuelle Studien diskutieren den Einfluss der Östrogenkonzentration auf die Bandlaxizität der Bandstrukturen. Dies könnte eine verzögerte neuromuskuläre Aktivierung der stabilisierenden Muskulatur bewirken. Weiterhin wurden Unterschiede im Verletzungsrisiko von Frauen je nach dem Zeitpunkt im Menstruationszyklus ermittelt. In der Zeit um den Eisprung erreicht die Zirkulation des Östrogens ihren Höhepunkt und ebenso ist zu dieser Zeit das Risiko für Bandrupturen am höchsten (Hansen & Kjaer, 2016).

Aktuelle Studien untersuchen den Zusammenhang von bestimmten Genen, deren Variationen und der Verletzungshäufigkeit von Sportler(inne)n. Einzelnukleotid-Polymorphismen (SNP) sind Variationen eines einzelnen Basenpaares im DNA-Doppelstrang. SNPs im Hepatozyten-Wachstumsfaktor (HGF, verantwortlich für Embryonalentwicklung, Zellgeneration und Wundheilung) haben einen signifikanten Einfluss auf die Verletzungsinzidenz, -schwere und die Erholungszeit (Pruna, Artells, Lundblad & Maffulli, 2017). Weiterhin konnte ein Zusammenhang zwischen bestimmten Genen, die in die Kodierung von Kollagen involviert sind, und dem Verletzungsrisiko des VKB ermittelt werden (Acevedo et al., 2014).

Weitere intrinsische Risikofaktoren sind eine genetische Prädisposition, sowie vorherige Verletzungen auf der kontralateralen Seite. Auch der Trainingszustand beziehungsweise unzureichende Muskulatur können die Verletzungsentstehung von Bandverletzungen der unteren Extremität begünstigen. Beispielsweise wird das Verletzungsrisiko des Sprunggelenks durch eine schwache posturale Kontrolle und ein Ungleichgewicht der Pro- und Supinationsmuskulatur erhöht (Kobayashi et al., 2016). Zuletzt können auch psychologische Faktoren, wie Motivation, Müdigkeit oder Stress die Verletzungshäufigkeit negativ beeinflussen (Acevedo et al., 2014).

Die extrinsischen Faktoren beziehen sich auf nicht körperinterne Risiken. Zunächst können Schuhe mit einem hohen Drehwiderstand auf dem Boden das Risiko für Bandverletzungen der unteren Extremität erhöhen. Damit einhergehend konnte ebenfalls ein höheres Verletzungsrisiko bei synthetischen Böden im Vergleich zu modernen Parkettböden mit einer niedrigen Haftung und Reibung bei Hallensportarten ermittelt werden. Bei Outdoorsportarten spielt die Bodenbeschaffenheit ebenfalls eine Rolle. Beim Spielen auf Kunstrasen treten häufiger Bandverletzungen auf als auf natürlichem Gras (Acevedo et al., 2014). Für einige Sportarten konnte bereits ein Zusammenhang der Verletzungshäufigkeit mit den Wetterbedingungen nachgewiesen werden. Im Australischen Football stieg die Verletzungswahrscheinlichkeit bei trockenem Wetter signifikant an (Achenbach, 2018). Weitere extrinsische Risikofaktoren können zusätzliche Sportgeräte beziehungsweise spezielle Ausrüstung, wie beispielsweise Skischuhe sein. Auch das Niveau des Sporttreibens und die Sportart selbst weisen unterschiedlich hohe Risiken auf.

Zu den häufigsten Verletzungsursachen der Bandstrukturen des Knies zählen das Landen nach einem Sprung, plötzliches Abstoppen und schnelle, unerwartete Richtungswechsel. Verletzungen des VKB treten besonders häufig bei (einbeinigen) Landungen auf. Hierbei konnten bereits Unterschiede im Landeverhalten zwischen Männern und Frauen nachgewiesen werden, welche das Verletzungsrisiko für Frauen begünstigen. Frauen weisen bei Landungen einen Valguskollaps und erhöhte Abduktionsmomente in den Knien auf. Außerdem tendieren weibliche Sportlerinnen dazu, bei Kniebeugen ein innenrotiertes Becken, ein kontralaterales Absinken des Beckens, einen Knie Valgus, eine Außenrotation der Tibia und eine Pronation des Fußes aufzuweisen. Diese sogenannte „position of no return“ (Abb. 5) tritt auf Grund der anatomischen Grundlagen bei Frauen besonders häufig auf (Carter et al., 2018).

Abb. 5: Position of Safety and Position of no return (modifiziert nach Sutton & Bullock, 2013, S.45)

Damit einhergehend konnten Studien bereits den Zusammenhang zwischen dem dynamischen Valguswinkel bei einer Landung und dem Verletzungsrisiko nachweisen. Beim ersten Kontakt nach einer Landung war der Winkel bei den Sportlerinnen, die sich eine Verletzung zuzogen, signifikant größer.

Hinzu kommt, dass Frauen häufiger muskuläre Dysbalancen in Bezug auf Kraft, Beweglichkeit und Koordination aufweisen und somit die Verletzungsentstehung weiter begünstigen (Acevedo et al., 2014). Bezogen auf Verletzungen des VKB ist der Schutz durch die Muskulatur des hinteren Oberschenkels von großer Bedeutung. Einige Studien haben eine geringere Nutzung und Ansteuerung dieser Muskulatur und eine höhere des M. quadriceps femoris und des M. gastrocnemius bei Frauen ermittelt. Weibliche Sportlerinnen benötigen eine längere Zeit um die maximalen Kräfte der Muskulatur des hinteren Oberschenkels zu entwickeln und sind schwächer in Bezug auf die Extensions- und Flexionskraft des Knies (Harmon & Ireland, 2000).

Für Bandverletzungen des oberen Sprunggelenks ist die häufigste Unfallursache das Inversionstrauma. Dabei handelt es sich um eine forcierte Adduktion in Kombination mit einer Supination und Innenrotation des Fußes. Im Alltag tritt dieser Mechanismus beispielsweise beim Springen über ein Hindernis oder beim Umknicken des Fußes an einem Bordstein auf. Im Sport ist ein typisches Beispiel das Landen nach einem Sprung auf dem Fuß eines Gegen- oder Mitspielers (Rammelt, Schneiders, Grass, Reins & Zwip, 2011).

(verfasst von Johanna Prange)

Im folgenden Abschnitt werden die Stichprobe, das methodische Vorgehen der Untersuchung, sowie die Datenauswertung näher erläutert. Ziel der Untersuchung war es, die Häufigkeit von Bandverletzungen der unteren Extremität bei Männern und Frauen darzustellen. Aus dem aktuellen Forschungsstand ergab sich die folgende Forschungsfrage: Gibt es einen Unterschied in der Häufigkeit von Bandverletzungen der unteren Extremität zwischen Männern und Frauen?

Nach Bereinigung der Daten, nahmen insgesamt 217 Probande(inne)n im Alter von 15 bis 63 Jahren an der Befragung teil. 109 waren weiblich, 107 waren männlich und Eine oder Einer ohne Angabe. Die weiblichen Teilnehmerinnen waren im Mittel 26.8 Jahre (SD = 10.3) alt. Die männlichen Teilnehmer waren im Mittel 27.3 Jahre (SD = 10.3) alt. Der durchschnittliche BMI lag bei den Frauen bei M = 22.3 (SD = 2.84) und bei den Männern bei M = 24.5 (SD = 3.24). Lediglich zwei Frauen und ein Mann gaben an keinen Sport zu treiben. 66.97% der Frauen und 75.7% der Männer betreiben ihre Hauptsportart im Verein. 8.26% der Frauen und 9.35% der Männer gaben an einmal pro Woche in ihrer Hauptsportart tätig zu sein. 61.47% der Frauen und 56.97% der Männer betreiben ihre Hauptsportart 2-3 Mal pro Woche. 20.18% der Frauen und 27.1% der Männer gaben an 4-5 Mal pro Woche ihrer Hauptsportart nachzugehen. Ihre Sportart täglich durchzuführen gaben bei den Frauen 8.26% und bei den Männern 6.54% an. Die Angaben der Teilnehmer(innen) zur Leistungsklasse werden in der folgenden Tabelle dargestellt (Tab. 2).

Tabelle 2: Prozentuale Verteilung der Teilnehmer(innen) auf das Niveau des Sporttreibens

Bei der durchgeführten Umfrage handelt es sich um ein quantitatives Messverfahren, bei dem keine Kontrollgruppe hinzugezogen wurde. Für die Untersuchung wurde ein Querschnittdesign gewählt. Hierbei stellt das Geschlecht die unabhängige Variable und die Bänderverletzungen die anhängige Variable dar.

Die Befragung erfolgte online über das Umfrageportal „umfrage-online.de“. Der Link zur Umfrage wurde durch die Versuchsleiterinnen in Sport und Studiengruppen verteilt, um möglichst viele Teilnehmer(innen) zu gewinnen. Der Link zum Fragebogen war über den Zeitraum vom 04.06.2020 bis zum 13.06.2020 freigeschaltet. In einem kurzen Einleitungstext wurde den Teilnehmer(inne)n der Inhalt und Zweck der Befragung erläutert. Außerdem wurden Sie über die anonyme Behandlung der Daten und die Möglichkeit jederzeit den Fragebogen ohne Angabe von Gründen abzubrechen aufgeklärt. Um eine Voreingenommenheit der Teilnehmer(innen) zu verhindern, wurde im Einleitungstext nicht auf die genaue Fragestellung eingegangen.

Auf der ersten Seite des Fragebogens wurde von den Teilnehmer(inne)n eine Lesebestätigung des Einleitungstextes erfordert. Nur wer die Frage ob der Text gelesen wurde mit „Ja“ beantwortet hatte konnte den Fragebogen fortsetzen. Anschließend wurden anthropometrische Daten der Teilnehmer(innen) erhoben. Diese waren das Geschlecht, das Alter in Jahren, die Körpergröße in Zentimetern und das Gewicht in Kilogramm.

Im zweiten Teil der Umfrage wurde die sportliche Aktivität der Probanden(innen) erfragt. Wer die Frage „Treiben Sie Sport“ mit „Ja“ beantwortete, bekam tiefergehende Fragen zur sportlichen Aktivität. Diese waren „Welchen Sport betreiben Sie?“, „Betreiben Sie ihre Hauptsportart im Verein?“, „Wie häufig betreiben Sie Ihre Hauptsportart pro Woche?“ und „Auf welcher Ebene betreiben Sie Ihre Hauptsportart?“. Die letzte Frage wurde siebenstufig beantwortet von (1) „Kreisebene“ bis (7) „Internationale Ebene“.

Der dritte Teil des Fragebogens enthielt Fragen nach Verletzungen, die sich die Teilnehmer(innen) im bisherigen Verlauf ihres Lebens zugezogen haben. Die Eingangsfrage hierzu „Hatten Sie in Ihrem Leben jemals eine Bandverletzung an der unteren Extremität?“ konnte zweistufig mit (1) „Ja“ oder (2) „Nein“ beantwortet werden. Probanden und Probandinnen, die diese Frage mit „Nein“ beantworteten, wurden direkt zum Ende der Befragung weitergeleitet und konnten den Link schließen. Diejenigen, die „Ja“ antworteten bekamen wiederum tiefergehende Fragen zu den einzelnen Verletzungen. Diese waren zunächst die Frage nach dem verletzten Band. Zur Beantwortung der Frage wurden elf, von den Versuchsleiterinnen ausgewählte und die, laut Literatur am häufigsten betroffenen, Bänder der unteren Extremität als Auswahlmöglichkeiten zur Verfügung gestellt. Diese waren: „Ligamentum talofibulare anterius“, „Ligamentum calcaneofibulare“, „Ligamentum talofibulare posterius“, „Ligamentum tibiofibulare anterius“ und „posterius“, „Ligamentum transversum inferius“, „Ligamentum deltoideum“, „Ligamentum cruciatum anterius“ und „posterius“ und „Ligamentum col-laterale mediale“ und „laterale“. Um sicherzugehen, dass alle Teilnehmer(innen) auch ohne anatomisches Wissen das richtige Band auswählen können, wurde jeweils die deutsche Übersetzung mit hinzugefügt. Bei der Frage nach der betroffenen Seite konnten die Probanden und Probandinnen zwischen (1) „rechts und (2) „links“ wählen. Die beiden letzten Fragen bezogen sich auf die Art der Verletzung, bei der die Probanden und Probandinnen zwischen (1) „Ruptur“, (2) „Anriss“, (3) „Dehnung“ und (4) „Andere“ wählen konnten und auf den Verletzungsmechanismus. Insgesamt konnten bis zu drei Verletzungen hinzugefügt werden. Bei mehr als drei Verletzungen gab es die Möglichkeit, die Verletzung zusammen mit der betroffenen Seite und der Ursache in einer Aufzählung zusammen zu fassen.

Im vierten Teil der Umfrage wurde auf den Rehabilitationsprozess und den Wiedereinstieg in den Sport eingegangen. Die Teilnehmer(innen) wurden darauf hingewiesen, dass sich die Beantwortung dieser Fragen nur auf die Ihrer Meinung nach „schlimmste“ Verletzung bezieht. Es folgten die Fragen „Hatten Sie unabhängig davon, ob eine Operation stattgefunden hat oder nicht eine Rehabilitation oder Physiotherapie?“, die zweistufig mit (1) „Ja“ und (2) „Nein“ beantwortet werden konnte und die Frage „Wie viel Zeit (in Tagen) ist zwischen der Verletzung und dem Wiedereinstieg in den Sport vergangen?“. Mit der Beantwortung der letzten Frage, wurden die Teilnehmer(innen) auf die Schlussseite der Befragung weitergeleitet und konnten den Link schließen.

Die Auswertung erfolgte mittels Statistikprogramm „Jamovi 1.2.16.“. Zunächst wurde eine Gesamtskala für die Gesamtzahl der angegeben Bandverletzungen gebildet. Die Prüfung auf Normalverteilung ergab mit p < 0,001 für keine der Variablen eine Normalverteilung. Daher wurde zur Berechnung der Geschlechterunterschiede der Mann-Whitney U-Test angewandt. Für die Überprüfung der Korrelationen wurde der Spearman Korrelationskoeffizient genutzt.

(verfasst von Marlen Faust)

Im folgenden Abschnitt werden zunächst die Ergebnisse der Deskriptiven Statistik und im zweiten Teil die Ergebnisse der Inferenzstatistik dargestellt.

58.72% der Frauen und 62.62% der Männer gaben an in ihrem Leben bereits eine Bandverletzung der unteren Extremität erlitten zu haben. Die Verteilung der Bandverletzungen werden in der folgenden Tabelle (Tab. 3) dargestellt. Die drei Außenbänder Lig. calcaneofibulare, Lig. talofibulare anterius und posterius und die drei Syndesmosebänder Lig. tibiofibilare anterius und posterius und transversum inferius wurden in der Tabelle jeweils unter Außenband, beziehungsweise unter Syndesmoseband zusammengefasst.

Tabelle 3: Häufigkeitsverteilung der Bandverletzung bei Männern und Frauen

Sowohl bei den männlichen als auch bei den weiblichen Teilnehmer(inne)n traten die Verletzungen der Außenbänder des Sprunggelenks am häufigsten auf. Die Gesamtzahl der angegenen Bandverletzungen der unteren Extremität belief sich bei den Frauen auf 95 und bei den Männern auf 104. Das Minimum der erlittenen Bandverletzungen lag in beiden Gruppen bei 0 und das Maximum für die Frauen bei 4 (M = 0,95; SD = 1,05) und für die Männer bei 6 (M = 1,08; SD = 1,09).

Für die Berechnung der Unterschiede, wurden die Daten der Männer und Frauen mit Hilfe eines Mittelwertvergleichs analysiert. Bei der Auswertung galt ein Signifikanzniveau von 0,05.

Der Mann-Whitney-U-Test ergab für die Gesamtzahl der Bandverletzungen der unteren Extremität keinen Unterschied. Diese Aussage gilt mit einer Signifikanz von p = 0,327 (Z = -5,67). Auch bei der Betrachtung der einzelnen Verletzungen ergab sich für keine Bandstruktur ein signifikanter Unterschied zwischen den Männern und den Frauen (Tab. 4). Lediglich die Anzahl der vorderen Kreuzbandverletzungen zeigte einen etwas deutlicheren, jedoch nicht signifikanten Unterschied zwischen den Geschlechtern mit p = 0,052 (Z = 4,188). Ebenso konnte für die Zeit bis zum Wiedereinstieg in den Sport (p = 0,339; Z = 5,00) kein Geschlechterunterschied ermittelt werden.

Tabelle 4: Asymptotische Signifikanz (2- seitig) und Cohen's d des Mann- Whitney- U- Test

Die Korrelationsanalyse nach Spearman ergab für keine der Bandverletzungen einen Zusammenhang mit dem Geschlecht. Den größten, jedoch nicht signifikanten Zusammenhang zeigten ebenfalls die Verletzungen des VKBs mit dem Geschlecht (p = 0,052; r = -0,132). Allerdings zeigte die Korrelationsanalyse einen positiven Zusammenhang des BMIs der Teilnehmer(innen) mit der Gesamtzahl der Verletzungen (p = 0,011; r = 0,174). Weiterhin zeigte die Auswertung eine positive Korrelation des BMIs sowohl mit dem Alter (p < 0,001; r = 0,404) als auch mit dem männlichen Geschlecht (p < 0,001; r = 0,381).

(verfasst von Marlen Faust und Johanna Prange)

Ziel der durchgeführten Untersuchung war es, geschlechtsspezifische Unterschiede im Hinblick auf Verletzungen des Bandapparates der unteren Extremität zu untersuchen. Die aufgestellte Hypothese, in der ein geschlechtsspezifischer Unterschied bei der Häufigkeit von Bandverletzungen vermutet wurde, konnte nicht bestätigt werden und muss somit verworfen werden. Eine Ausnahme stellen die Ergebnisse des Mann- Whitney- U- Tests im Hinblick auf Verletzungen des vorderen Kreuzbandes dar. Mit einer Signifikanz von 0.052 sind die Unterschiede zwar nicht signifikant, aber dennoch tritt dieses Verletzungsmuster bei den weiblichen Probandinnen vermehrt auf. Diese Ergebnisse widersprechen dem aktuellen Forschungsstand. Sowohl Bandverletzungen des Sprunggelenks, vor allem aber Bandverletzungen des Knies und des vorderen Kreuzbandes treten bei Frauen häufiger auf als bei Männern (Acevedo et al., 2014; Sutton & Bullock, 2013).

Eine mögliche Ursache für die Ergebnisse stellt die Probandenaquise durch die Versuchsleiterinnen dar. Von den 217 Proband(inn)en gaben lediglich drei an, nicht sportlich aktiv zu sein. Durch die eigene Affinität zum Sport sind auch die Kontakte zu „Nichtsportlern“ begrenzt und deshalb nur in geringer Zahl vorhanden. Allerdings konnte bereits nachgewiesen werden, dass die meisten VKB- Rupturen beim Sport entstehen (Gokeler et al., 2010). Deshalb ist eine veränderte Datenlage mit einer größeren und heterogenen Stichprobe im Hinblick auf die sportliche Aktivität wahrscheinlich und sollte in zukünftigen Untersuchungen mit einbezogen werden.

Durch die große Altersspanne der Stichprobe und die Angaben der Verletzungen über den gesamten Lebenszeitraum hinweg, gibt es keinen einheitlichen Zeitraum der aufgetretenen Verletzung. In weiteren Untersuchungen ist es sinnvoll, einen gezielten Zeitraum, beispielsweise im Alter von 18-28, zu untersuchen. Die Wahrscheinlichkeit eine Verletzung an einer Bandstruktur erlitten zu haben, steigt mit zunehmendem Alter an und kann eine mögliche Ursache für die Ergebnisse der Untersuchung darstellen.

Entsprechend der Literatur konnte ein positiver Zusammenhang zwischen BMI und Verletzungshäufigkeit nachgewiesen werden. Je höher der BMI einer Person ist, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit eine Bandverletzung der unteren Extremität zu erleiden (Acevedo et al., 2014; Kobayashi et al., 2016). Da die untersuchten Männer einen signifikant höheren BMI aufwiesen (p < 0.001; Z = -2.32), als die untersuchten Frauen, kann die Vermutung aufgestellt werden, dass die höhere Gesamtzahl der Verletzungen darauf zurückzuführen ist. In zukünftigen Untersuchungen sollte darauf geachtet werden, eine homogenere Stichprobe zu wählen, um andere Einflussfaktoren, wie den BMI ausschließen zu können.

Ist eine geschlechtsspezifische Rehabilitation und/oder Prävention sinnvoll? Im folgenden Abschnitt werden sowohl die Relevanz einer geschlechtsspezifischen Rehabilitation, als auch die einer geschlechtsspezifischen Prävention näher erläutert und diskutiert.

Landry, McKean, Hubley-Kozey, Stanish & Deluzio (2009) schrieben, dass einige Frauen, bei denen ein Kreuzbandriss auftritt, ein anderes Aktivierungsmuster der unteren Extremität aufweisen als männliche Athleten. Dies gewährleistet möglicherweise keine adäquate Kontrolle und Stabilität des Kniegelenks und prädisponiert die Sportlerinnen zu einer höheren Rate kontaktloser Kreuzbandverletzungen. Zudem waren es nicht nur neuromuskuläre Dysbalancen in der unteren Extremität, die Frauen zu Verletzungen des VKB prädisponierten, sondern auch die Rumpfkontrolle. Eine Abnahme der neuromuskulären Kontrolle des Rumpfes und der unteren Extremität bei Frauen erhöhte die Wahrscheinlichkeit, dass das Knie während der Bewegung in eine Valgusstellung gebracht werden konnte, was das Risiko einer VKB-Verletzung erhöhte.

Die neuromuskuläre Rehabilitation scheint in diesem Kontext von hohem Interesse zu sein. Die neuromuskuläre Rehabilitation ist ein Behandlungsprogramm, das dazu beiträgt, die unbewussten motorischen Reaktionen zu verbessern, indem sensorische Signale und zentrale Mechanismen stimuliert werden. Diese sollen bei der dynamischen Gelenkkontrolle helfen. Dies würde dazu beitragen, die Fähigkeit der Frequenzierung und Rekrutierung zu verbessern, um die Gelenkstabilität zu erhöhen, die Gelenkkräfte zu verringern und dem Patienten zu helfen, Bewegungsmuster wieder zu erlernen (Dutton, 2012).

Es kann also angenommen werden, dass in der Rehabilitation einer Kreuzbandruptur der neuromuskulären Komponente ein größerer Fokus beigemessen werden sollte als bei Männern. Es konnten jedoch keine Studien dazu gefunden werden, die dies belegen. Doch die in folgendem Abschnitt erwähnte Studie erhielt aufschlussreiche Ergbnisse in der Prävention, die auf die Rehabilitation übertragbar sein können.

Nicht alle Verletzungen können verhindert werden. Jedoch kann im Bereich des Sports sehr früh mit der Prävention begonnen werden. Harmon und Ireland (2000) beschreiben die Notwendigkeit des richtigen Erlernens von Sprüngen, Richtungswechseln und auch Stürzen. Weitere Möglichkeiten das Verletzungsrisiko für Bandverletzungen der unteren Extremität zu verringern könnte die Modifizierung von Sprung- und Landetechniken sein. In Abschnitt 2.4 wurden bereits die typischen Verletzungsmuster und die damit einhergehende natürliche Prädisposition von Frauen für Verletzungen der unteren Extremität beschrieben. Darauf aufbauend könnten vor allem Athletinnen ein sicheres Sprung- und Landeverhalten trainieren und entwickeln, um beispielsweise die „position of no return“ zu vermeiden.

Ebenso wie im Bereich der Rehabilitation spielt auch in der Prävention die neuromuskuläre Kontrolle eine wichtige Rolle. Mandelbaum et al. (2005) führten ein neuromuskuläres Trainingsprogramm vor der Saison von Fußballerinnen durch und konnten im ersten Jahr einen Rückgang von VKB-Verletzungen um 88% und im zweiten Jahr um 74% nachweisen. Dies ist ein weitreichender Hinweis dafür, dass die Verbesserung der neuromuskulären Kontrolle bei Frauen dazu beiträgt, das Verletzungsrisiko von Grund auf zu verringern.

Eine weitere Möglichkeit, das Verletzungsrisiko vor allem für Sportlerinnen zu senken, ist die Aufarbeitung von muskulären und koordinativen Defiziten oder Dysbalancen. Wie bereits in Abschnitt 2.4 beschrieben, weisen Frauen eine geringere Nutzung und Ansteuerung der ischiocruralen Muskulatur beim Landeverhalten auf. Eine Kräftigung und Verbesserung der Ansteuerung genau dieser Muskulatur, könnte einer VKB Verletzung demnach entgegenwirken.

Sutton & Bullock (2013) stellten in ihrem Artikel Empfehlungen für ein präventives Training gegen Verletzungen des VKBs auf. Dieses sollte drei mal wöchentlich für etwa 10 Minuten durchgeführt werden. Bereits in der Nebensaison ist ein präventives Training wichtig, um neuromuskuläre Anpassungen zu ermöglichen und eine Dekonditionierung der Athlet(inn)en zu vermeiden. Bezüglich der Trainingsinhalte empfehlen die Autoren neben neuromuskulärem und propriozeptivem Training auch Gleichgewichts-, Rumpfkraft- und plyometrische Übungen (Schnellkrafttraining auf Basis des Dehnungs-Verkürzungs-Zyklus) miteinzubeziehen. Weiterhin sollten mit Hilfe von sportlichen Testverfahren, wie beispielsweise dem „drop vertical test“, Sportler(innen) mit höherem Risiko identifiziert werden.

(verfasst von Marlen Faust, Johanna Prange und Noemi Sikorra)

Nicht nur alleine in der sportlichen Leistung lassen sich Unterschiede zwischen den beiden Geschlechtern erkennen. Auch in der Inzidenz verschiedener von Bandverletzungen der unteren Extremität gibt es Unterschiede, was sich durch eine große Anzahl an Studien nachweisen lässt (Acevedo et al., 2014; Sutton & Bullock, 2013). Gründe hierfür finden sich vor allem in den natürlichen Unterschieden des Hormonsystems, der Anthropometrie, Biomechanik und Anatomie von Männern und Frauen.

Viele der diskutierten Risikofaktoren für Bandverletzungen treten bei Frauen deutlich häufiger auf als bei Männern. Aufgrund der anatomischen Gegebenheiten, übersteigt die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten bestimmter Verletzungsmechanismen bei weiblichen Sportlerinnen, die der männlichen. Damit einhergehend sollten besonders Frauen versuchen, die modifizierbaren Risikofaktoren zu minimieren.

Im Zusammenhang damit, kann beispielsweise die Entwicklung eines sicheren Landeverhaltens, die Aufarbeitung muskulärer Defizite und Dysbalancen, sowie die Stärkung der schützenden Muskulatur von großer Bedeutung sein. In aktuellen Untersuchungen rückt besonders das neuromuskuläre Training in den Fokus. Die Verbesserung der neuromuskulären Ansteuerung und eine Optimierung der Bewegungs- und Haltungskontrolle kann das allgemeine Verletzungsrisiko senken.

(verfasst von Noemi Sikorra)

1. Welche anatomischen Geschlechterunterschiede stellen Risikofaktoren für Bandverletzungen der unteren Extremität dar?

• Ein größerer Quadriceps Winkel (Q-Winkel) wird durch das von Natur aus breitere Becken der Frauen begünstigt. Ein größerer Winkel und die damit einhergende Valgus-Stellung der Knie entspricht hierbei einem erhöhten Verletzungsrisiko, da er die Kinematik der unteren Extremität negativ beeinflusst.
• Weiterhin ist die femorale Anterversion bei Frauen stärker ausgeprägt als bei Männern. Dabei kommt es durch einen innenrotierten Femurknochen zu nach innen zeigenden Zehen in Kombination mit einer Hüftinnenrotation und einer Valgus-Stellung der Knie. Dies beeinflusst die Gelenkbeweglichkeit und die Muskelaktivität in der unteren Extremität. Eine erhöhte femorale Anteversion geht mit einer höheren Knieflexion, einem größeren Q-Winkel und einer verringerte Hüftflexion einher. Besonders eine reduzierte Hüftflexion bei Lande- oder Abbremsbewegungen erhöht die Belastung auf das Knie und eine Fehlstellung der Tibia, was eine Verletzung des VKB begünstigt.

2. Erläutern Sie die „position of no return“ als typisches Verletzungsmuster des vorderen Kreuzbandes

• Die „position of no return” bezieht sich auf das Landeverhalten nach einem Sprung. Sie wird gekennzeichnet durch erhöhte Abduktionsmomente, wenig Flexion und einer Valgus-Stellung in den Knien, eine Außenrotation des Unterschenkels und eine Pronation des Fußes.

3. Welche Trainingsmöglichkeiten ergeben sich in der Prävention, Bandverletzungen der unteren Extremität zu vermeiden?

• Ein wichtiger Punkt zur Verletzungsprävention ist das richtige Erlernen von Sprüngen, Richtungswechseln und auch Stürzen. Dafür sollten Sportler(innen) beispielsweise ihre Landetechniken modifizieren und anpassen um beispielsweise die „position of no return“ zu vermeiden.
• Weiterhin spielt das Aufarbeiten von muskulären und koordinativen Defiziten oder Dysbalancen in diesem Zusammenhang eine wichtige Rolle. Vor allem eine Kräftigung und verbesserte Ansteuerung der ischiocruralen Muskulatur vor allem bei Sportlerinnen, kann der Entstehung von Kreuzbandverletzungen entgegenwirken.
• Aktuellere Untersuchungen zeigen die positiven Auswirkungen eines neuromuskulären Trainings auf die Verletzungsprävention. Doch präventive Trainingsmethoden sollten nicht allein die neuromuskulären Aspekte beinhalten, sondern in Kombination mit Gleichgewichts- und Rumpfkraftübungen, sowie plyometrischen Übungen durchgeführt werden

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