Abstract Achilles tendon rupture (ATR) conservative treatment result usually good clinical outcome, but despite the treatment method calf muscle strength deficit persist. Recent evidence suggests that surgery might surpass conservative treatment in restoring strength after ATR, but structural explanations for surgery-related improved strength remain uncertain. The purposes of this thesis were to compare calf muscle isokinetic strength recovery, calf muscle volume, fatty degeneration and AT elongation after conservative treatment or after open surgical repair of ATR. An additional aim was to assess the role of fascial augmentation in terms of calf muscle isokinetic strength recovery, AT elongation, calf muscle volume atrophy and fatty degeneration, and their relationship with calf muscle isokinetic strength in long-term follow-up after ATR surgery. Surgery resulted in 10% to 18% greater plantar flexion strength (P = 0.037) compared to conservative treatment. The mean differences between affected and healthy soleus muscle volumes were -18% after surgery and -25% after conservative treatment (P = 0.042). At 18 months, AT were, on average 19 mm longer in patients treated conservatively compared to surgery (P < 0.001). At 18 months, patients with greater (2–3) fatty degeneration had lower soleus muscle volumes and plantar flexion strength in the healthy leg. In long term, augmentation did not affect any of the strength variables, but the injured side showed 12% to 18% strength deficit compared with the healthy side (P < 0.001). The AT was, on average, 12 mm longer in the affected leg than in the healthy leg (P < 0.001). The mean soleus muscle volume was 13% lower in the affected leg than in the healthy leg (P < 0.001). The mean volumes of the medial- and lateral gastrocnemius muscles were 12% and 11% lower in the affected leg than in the healthy leg, respectively (P < 0.001). AT elongation correlated substantially with plantar strength deficit (ρ = 0.51, P < 0.001) and with both gastrocnemius (ρ = 0.46, P = 0.001) and soleus muscle atrophy (ρ = 0.42, P = 0.002). Calf muscle fatty degeneration was more common in the affected leg compared healthy leg (P ≤ 0.018). In conclusion, surgery of ATR restored calf muscle isokinetic strength earlier and more completely than conservative treatment. Conservative treatment resulted in greater soleus muscle atrophy and AT elongation compared surgery, which may partly explain the surgery related better strength results. Augmentation provided no long-term benefits compared with simple suturation, and a 12 to 18% plantar flexion strength deficit compared to the healthy side persisted. AT elongation may explain the smaller calf muscle volumes, greater fatty degeneration, and plantar flexion strength deficit observed in long-term follow-up after surgical repair of ATR. / Tiivistelmä Akillesjännerepeämän (ATR) konservatiivisella ja leikkaushoidolla hoidolla saavutetaan hyvät kliiniset tulokset. Viimeisimmät tutkimukset kuitenkin viittaavat leikkaushoidolla saavutettavan paremmat voimat kuin konservatiivisella hoidolla, mutta rakenteelliset selitykset leikkaushoidon paremmalle pohjelihaksen voimille ovat epäselviä. Työn tarkoituksena oli verrata pohjelihaksen isokineettisten voimien palautumista, pohjelihastilavuuksia, rasvadegeneraatiota ja akillesjänteen (AT) pidentymistä ATR:n konservatiivisen- ja leikkaushoidon jälkeen. Tarkoituksena oli arvioida lihaskalvovahvikkeen merkitystä pohjelihaksen isokineettisten voimien palautumisessa pitkäaikaisseurannassa. Lisäksi tutkimme AT pidentymisen, pohjelihastilavuuksien ja rasvadegeneraation suhdetta pohjelihaksen isokineettisiin voimiin ATR:n leikkaushoidon jälkeen 14 v seurannassa. Leikkaushoidolla saavutettiin 10–18 % paremmat pohjelihaksen voimat verrattuna konservatiiviseen hoitoon. Leikkaushoidon jälkeen soleuslihasten tilavuuksien puoliero terveen jalan hyväksi oli 18 % ja konservatiivisen hoidon jälkeen 25 %. 18 kk kohdalla konservatiivisesti hoidettujen AT oli 19 mm pidempi verrattuna leikkauksella hoidettuihin. 18 kk kohdalla potilaat, joilla vamma jalan soleuslihaksen rasva-degeneraatio oli korkea (2–3), kärsivät suuremmasta soleuslihaksen atrofiasta ja pohjelihaksen voima puolierosta. Voimat eivät muuttuneet 12 kk ja 14 v kontrollien välillä. Lihaskalvovahvikkeella ei ollut merkitystä voimien palautumisessa pelkkään suoraan ompeluun verrattuna, mutta vammapuoli jäi 10–18 % heikommaksi verrattuna terveeseen jalkaan. Vammajalan akillesjänne oli 12 mm pidempi terveeseen jalkaan verrattuna. Vammajalan kolmipäisen pohjelihaksen tilavuus oli 11–13 % pienempi verrattuna terveeseen jalkaan. Akillesjänteen pituus korreloi pohjelihaksen voimapuolieron sekä pohjelihasatrofian kanssa. Akillesjännerepeämän leikkaushoidolla pohjelihaksen isokineettiset voimat palautuvat nopeammin ja täydellisemmin kuin konservatiivisella hoidolla. Leikkaushoitoon verrattuna konservatiivinen hoito johtaa suurempaan soleuslihaksen atrofiaan ja akillesjänteen pidentymään, mikä selittää osittain leikkaushoidon paremmat voimatulokset. 14 v seurannassa lihaskalvovahvikkeesta ei ole etua akillesjännerepeämän leikkaushoidossa. Akillesjännerepeämän leikkaushoidosta huolimatta potilaalle jää terveeseen jalkaan verrattuna 10–18 % pohjelihasten voimapuoliero. Akillesjänteen pidentyminen mahdollisesti selittää pohjelihasten atrofian, rasvadegeneraation ja pysyvän pohjelihasten voimapuolieron akillesjännerepeämän leikkaushoidon jälkeen 14 v seurannassa.

Körperliche Aktivität während der Schwangerschaft wirkt sich positiv auf die Gesundheit von Mutter und Kind aus. Trotzdem werden Schwangere häufig gewarnt, sich aufgrund der abnehmenden Muskelkraft, den nachgiebigeren Bändern und Sehnen sowie der verschlechterten Stabilität beim Sport verletzen zu können. Um Verletzungen während der Schwangerschaft vorbeugen zu können, wird in dieser Arbeit erstmalig der Einfluss von Schwangerschaft auf den Muskel-Sehnen-Komplex der unteren Extremitäten untersucht. Weiterhin werden der Effekt auf das statische Gleichgewicht und der Einsatz eines Schwangerschaftsgurtes als potentielle Präventionsmaßnahme gegen Sturzunfälle überprüft. Zur Untersuchung des Muskel-Sehnen-Komplexes wurde die Morphologie des m. vastus lateralis, die Muskelkraft der Knieextensoren und die Eigenschaften der Patellasehne am Anfang und am Ende der Schwangerschaft sowie ein halbes Jahr nach der Entbindung mittels Ultraschall und Dynamometrie analysiert. Das Gleichgewicht wurde anhand der Grenzen der Stabilität nach anterior und posterior und anhand des Körperschwankens im ruhigen Stand auf einer Kraftmessplatte bei Schwangeren in den unterschiedlichen Schwangerschaftstrimestern und bei Nicht-Schwangeren mit und ohne Schwangerschaftsgurt beurteilt. Diese Arbeit liefert relevante Erkenntnisse, die für die Beurteilung des Verletzungsrisikos von Schwangeren und für die Entwicklung geeigneter präventiver Maßnahmen nützlich sind. Es wurde zum wiederholten Male bestätigt, dass Schwangerschaft zu einer Verschlechterung der posturalen Stabilität führt. Ein Schwangerschaftsgurt stellt jedoch keine geeignete Methode zur Verbesserung der Stabilität dar. Während Muskelmorphologie und Sehnensteifigkeit keinen negativen Einfluss zeigen, könnte die zunehmende Sehnenruhelänge zu einer vergrößerten Gelenkbeweglichkeit beitragen und das Risiko für Verletzungen und Stürze erhöhen. / Physical activity during pregnancy has beneficial effects on maternal and fetal health. However, pregnant women are frequently cautioned when exercising since a loss in muscle strength, an increased compliance of ligaments and tendons as well as impairments in postural stability are assumed to lead to injuries in pregnant women. This thesis investigates for the first time the effect of pregnancy on the muscle-tendon unit of the lower extremities for the prevention of injuries during pregnancy. Furthermore, this thesis analyzes the effect of pregnancy on static postural stability and examines whether a maternity support belt is an appropriate method for fall prevention in pregnant women. To investigate the muscle-tendon unit, the morphology of the vastus lateralis muscle, muscle strength of the knee extensors and the properties of the patellar tendon were analyzed in the early and late stage of pregnancy as well as six months after delivery by means of ultrasound and dynamometry. Balance ability was assessed determining the limits of stability in the anterior and posterior directions and the postural sway during motionless upright standing on a force plate in pregnant women in different trimesters of pregnancy and in non-pregnant women with and without maternity support belt. This thesis provides relevant evidence for the assessment of the risk of injury in pregnant women and the development of appropriate prevention strategies. It confirmed that pregnancy is accompanied by impaired postural stability. However, a maternity support belt is not an appropriate method to improve stability. While muscle morphology and tendon stiffness were not negatively affected during pregnancy, the increase in tendon rest length might contribute to an increased joint mobility that may increase the fall and injury risk.