Prävention von lumbalen Rückenschmerzen durch Krafttraining

Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung

2 Theorie
2.1 Stand der Forschung
2.1.1 Theoretisches Hintergrundwissen
2.1.2 Untersuchte Zusammenhänge bei unteren Rückenschmerzen
2.2 Fragestellung

3 Methode
3.1 Ein- Ausschlusskriterien
3.2 Vorgehen der Literatursuche und Auswertung
3.2.1 PubMed
3.2.2 Cochraine Library
3.2.3 Google Scholar
3.3 Literaturauswertung -verarbeitung

4 Ergebnisse
4.1 Ergebnisse der Suche in PubMed
4.2 Ergebnisse der Suche in Google Schoolar

5 Diskussion
5.1 Beantwortung der Fragestellungen
5.2 Zu den Ergebnissen der Suche in PubMed
5.3 Zu den Ergebnissen der Suche in Google Schloolar
5.4 Allgemeine Limitationen
5.5 Parallelen zur Rehabilitation
5.6 Multimodale Therapien und Ursachen
5.7 Fazit

5 Literaturverzeichnis

1 Einleitung

Rückenschmerzen spielen heutzutage bei der deutschen Bevölkerung eine zunehmend große Rolle. Nachdem im 19. und Anfang des 20. Jahrhunderts wenig über Rückenschmerzen dokumentiert wurde, gaben bis zu 85 % der Teilnehmer der deutschen Rückenschmerzstudie im Jahr 2003 an, mindestens einmal im Leben an Schmerzen des Rückens gelitten zu haben (Raspe, 2012). Während des vorangegangenen Jahres litten alleine 56 % der Männer und 66 % der befragten Frauen bei einer Umfrage des Robert-Koch-Instituts an Rückenscherzen (Martin & Ziese, 2004). Neben anderen, weit verbreiteten Krankheiten wie Bluthochdruck, Fehlsichtigkeit und Stoffwechselstörungen ist der Rückenschmerz die häufigste Diagnose (ISEG, 2008).

Trotz vielseitigem Bemühen seitens der Wissenschaft bleiben die meisten Fragen bezüglich Ursache, Risiko und Prognose offen. Die Pathophysiologie ist in nur wenigen Bereichen verstanden (Bosscher & Heavner, 2015). Es besteht jedoch Konsens darüber, dass meist eine komplexe Problematik vorliegt. Diese besteht aus einem Mix von physiologisch-organischen Quellen, kognitiven und emotionalen sowie sozialen und verhaltensbedingte Faktoren (Raspe, 2012).

Um dieser aktuellen Situation entgegen zu steuern, ist es wichtig, zu erkennen, wie Rückenschmerzen vorgebeugt und effektiv therapiert werden können. In welchem Rahmen Krafttraining gegen die Entstehung von unteren Rückenschmerzen präventiv wirkt, soll in dieser Arbeit genauer betrachtet werden.

Dazu wird in dieser Arbeit die aktuelle Literatur aufgearbeitet und in Form eines Systematischem Reviews zusammengefasst.

2 Theorie

In dem ersten Teil dieses Theoriekapitels wird zunächst themenrelevantes Hintergrundwissen dargestellt, um eine Grundlage für das Verständnis der Arbeit zu bieten. Darüber hinaus wird der Status der aktuellen Forschung beschrieben und bisherige Zusammenhänge betrachtet. Dies bildet die Grundlage für die Fragestellung, die im Abschnitt 2.2 konkretisiert wird.

2.1 Stand der Forschung

2.1.1 Theoretisches Hintergrundwissen

Einordnung der Rückenschmerzen als Rückenerkrankung

Es gibt verschiedene Arten der Rückenerkrankungen. Die internationale Klassifikation der Krankheiten sieht folgende Einteilung vor (Bauknecht, Braun, & Müller, 2009):

- Deformitäten der Wirbelsäule und des Rückens
- Spondylopathien
- Zervikale Bandscheibenschäden
- Sonstige Bandscheibenschäden
- Sonstige Erkrankungen der Wirbelsäule und des Rückens
- Rückenschmerzen

Demnach sind die sogenannten Rückenschmerzen eine Art der verschiedenen Rückenerkrankungen und sollten differenziert betrachtet werden. Vielmals werden sie jedoch als Überbegriff für alle Arten der schmerzbringenden Erkrankungen im Bereich des Rückens genutzt. Die hier erfolgte Einteilung soll dahingehend sensibilisieren, dass erkannt wird, dass durchaus Unterschiede in Rückenerkrankungen bestehen und damit auch in ihren Ursachen und der Entstehung.

Degenerativen Erkrankungen wie z. B. starke Bandscheibenschäden, können schmerz- und symptomfrei bleiben (Bauknecht et al., 2009). Es liegt jedoch bereits ein Schaden vor. Um einer Symptomentwicklung vorzubeugen, spielen wiederum Präventionsmaßnahmen eine Rolle.

Schmerzen

DieInternational Association for the Study of Pain(IASP, Internationale Gesellschaft zur Erforschung des Schmerzes) definiert Schmerz als ein unangenehmes Sinnes- oder Gefühlserlebnis, das mit tatsächlicher oder potenzieller Gewebeschädigung einhergeht oder von betroffenen Personen so beschrieben wird, als wäre eine solche Gewebeschädigung die Ursache (Merskey & Bogduk, 1994). Diese Definition beinhaltet, dass die Ursachen der Schmerzen oft unklar sind.

Unspezifische Rückenschmerzen

Rückenschmerzen, die keiner anatomische Quelle zugeordnet werden können, werden auch unspezifischen Rückenschmerzen genannt. Bei circa 80% der Rückenschmerzpatienten ist die Ursache der Schmerzen unklar (Raspe, 2012). Dies ist in etwas gleichzusetzen mit den Rückenschmerzen als Rückenerkrankung.

Weitere Begriffe sind Kreuzschmerz oder Lumbago (Bauknecht et al., 2009). In der englischsprachigen Literatur wird der Begriff Low Back Pain genutzt, der auch im deutschen mit LBP abgekürzt und verwendet wird.

Chronische Rückenschmerzen

Darüber hinaus gibt es die chronischen Rückenschmerzen, die oft Gegenstand der Literatur sind. Laut aktueller Literatur kann man ab rund 3 Monaten regelmäßigem Schmerzes von chronischem Schmerz sprechen (Bernateck, Sabatowski, Karst, & Siebrecht, 2014). Knapp 30 Prozent aller Rückenschmerzen chronifizieren (Martin & Ziese, 2004). Grundsätzlich geht es in dieser Arbeit darum, den Rückenschmerz insgesamt vorzubeugen, also das primäre Auftreten zu vermeiden. Ein wiederholtes Auftreten und dessen Vermeidung würde man der sekundären und tertiären Prävention zuordnen (Banzer, Knoll, & Bös, 1998).

Mögliche Studiendesigns zur Präventionswirksamkeit

Es ist nicht ganz einfach, Studien zur Prävention durchzuführen. Insbesondere konkrete Trainingsprogramme zur Prävention lassen sich schwer überprüfen.

Eine Möglichkeit läge darin, Patienten mir LBP bezüglich der Aktivitäten, die sie vor dem Schmerzauftreten durchgeführt haben, zu untersuchen. Man könnte durch Befragung herausfinden, ob diese Menschen ein Krafttraining betrieben haben. Dazu braucht man dann wieder eine Gruppe von Menschen, die dem gleichen Kollektiv entsprechen, außer dass sie keine Schmerzen entwickelt haben. Hier könnte man dann untersuche, in wie fern ihre körperliche Aktivität von denen mit den LBP abweicht und ob diese signifikante Unterschiede bezüglich des ausgeführten Krafttrainingsprogramms aufweisen.

Mögliche Studiendesigns:

- Primärprävention/Prävalenz (Kennzahl für Krankheitshäufigkeit) von LBP: Personen gleichen Berufs befragen unter folgender Fragestellung: wer davon hat LBP? Welche Aktivitäten führten diese Personen aus? War Krafttraining dabei? Auf welche Art und Weise wurde das Krafttraining durchgeführt? Was unterscheidet diese Menschen sonst von den „gesunden“ ohne Rückenschmerzen (Alter, Gewicht, BMI, Einkommen, Geschlecht, …)?

Davon könnte man z. B. Risiken für Rückenschmerzen ableiten: „Personen, die weniger als 1x pro Woche Krafttraining durchführten, haben ein höheres/geringeres Risiko, LBP zu bekommen als Personen, die regelmäßig mehr als 1x pro Woche ihre Kraft trainierten“

- Sekundäre Prävention/ Prävalenz chronischer Rückenschmerzen: Personen mit LBP analysieren: bei welchen Patienten wird es chronisch? Was unterscheidet diese von den anderen?

Kraftarten

Definiert ist Kraft als „[…] die Fähigkeit des Nerv-Muskelsystems, durch Muskeltätigkeit Widerstände zu überwinden […], ihnen entgegenzuwirken […] bzw. sie zu halten […]“ (Zimmermann, Starischka, & Grosser, 2015). Die Richtung der resultierenden Bewegung hängt dabei von der Größe des Widerstandes ab. Wenn dieser kleiner als die erzeugte Spannung des Muskels ist, verkürzt der Muskel und es kommt zu einer konzentrischen Bewegungen (Tomasits & Haber, 2011). Ist der Widerstand größer als die Spannung, verlängert sich der Muskel und die Bewegung ist exzentrisch (Tomasits & Haber, 2011). Ist der Widerstand unbeweglich bzw. gleich der Spannung, ändert sich die Muskellänge nicht. Man spricht hier von einer isometrischen Spannung (Tomasits & Haber, 2011). Nach den beteiligten motorischen Hauptbeanspruchungsformen teilt sich die Kraft in die Maximalkraft, die Kraftausdauer sowie die Schnellkraft auf (Weineck, 2004b).

„Die Maximalkraft ist die höchstmögliche Kraft, die willkürlich gegen einen unüberwindlichen Widerstand erzeugt werden kann“ (Zimmermann et al., 2015). Sie spielt bei der Mehrzahl sportlicher Leistungen sowie im Alltag bei Bewegungen, bei denen mehr als 30% der individuellen Kraftfähigkeit eingesetzt werden muss, eine grundlegende Rolle (Schnabel, 2011). Sie ist maßgeblich vom physiologischen Muskelquerschnitt, der intermuskulären Koordination (Zusammenspiel verschiedener Muskeln) und der intramuskulären Koordination (Zusammenspiel der Muskelfasern in einem Muskel) abhängig (Weineck, 2004a).

Die Kraftausdauer wird definiert als „Ermüdungswiderstandsfähigkeit bei statischen und dynamischen Krafteinsätzen“ (Zimmermann et al., 2015). Die Ausdauer ist dann in Verbindung mit submaximalen bis mittleren Krafteinsätzen die leistungsbestimmende Funktion (Schnabel, 2011). Die dynamische Kraftausdauer ist die Fähigkeit des neuromuskulären Systems, eine bestimmte Wiederholungszahl von Krafteinsätzen innerhalb eines festgelegten Zeitraums möglichst wenig zu verringern (Zimmermann et al., 2015). Die statische Kraftausdauer bezieht sich auf die Fähigkeit, einen bestimmten Kraftwert über eine definierte Anspannungszeit ohne Spannungsverlust zu halten (Zimmermann et al., 2015). Die Kraftausdauer steht in engster Abhängigkeit zur Maximalkraft (Weineck, 2004b). Dabei gilt: Je größer die zu leistende Haltearbeit ist, desto mehr ist dies der Fall. Zusätzlich wird sie durch die verschiedene Stoffwechsel-Komponenten beeinflusst (anaerob-alaktazid, anaerob-laktazid, aerob-glykolytisch) (Zimmermann et al., 2015).

Der Vollständigkeit halber wird die Schnellkraft hier beschrieben, auch wenn sie für das Verständnis dieser Arbeit nicht von großer Bedeutung ist. Die Schnellkraft ist die Fähigkeit des neuromuskulären Systems, „in der zur Verfügung stehenden Zeit einen möglichst großen Impuls zu erzeugen“ (Zimmermann et al., 2015). Es wird differenziert zwischen dem Ziel, eine Bewegung in möglichst kurzer Zeit zu absolvieren, und ohne Zeitbegrenzung eine hohe Endgeschwindigkeit zu erreichen. Die Schnellkraft ist hauptsächlich wichtig in Sportarten und Bewegungen mit hohen Kraftanforderungen in kurzer Zeit. Beispiele dafür sind das Sprinten, Springen und Boxen sowie weitere Bewegungen mit dem Ziel, einen möglichst hohen Impuls zu erzeugen, wie beim Hammerwurf oder Kugelstoßen. Ihre Existenz als dritte der Krafthauptformen (Weineck, 2004b) soll als Abrundung des Gesamtbildes zur Kenntnis genommen werden. Ähnlich verhält es sich mit der Reaktivkraft, Explosivkraft, Startkraft, Schnellkraftausdauer sowie Maximalkraftausdauer als weitere Ausprägungen der Kraft und Mischformen als Ergebnis von Wechselbeziehungen zwischen den Hauptformen.

Rumpfmuskelsysteme

Es gibt verschiedene Arten von Rumpfmuskeln, die sich nach ihrer Funktion unterteilen. Demnach gibt es Muskeln, die für Stabilisation sorgen sowie Muskeln, die für Bewegung sorgen. Zusammen bilden sie eine Synergie, die für Stabilität der Wirbelsäule und damit des gesamten Rumpfes sorgt.

Es gibt zum einen die globalen Stabilisatoren, die für Bewegung sorgen und starke, von außen einwirkende Kräfte ausgleichen (Bergmark, 1989). Das globale Muskelsystem umfasst die großen, oberflächlichen Rumpfmuskeln, die keinen direkten Ansatz an den Wirbelkörpern haben und mehrere Segmente überspringen (Richardson et al., 2009). Beispiele sind der M. rectus abdominis, M. psoas major, M. erector spinae und der M. iliocostalis (Bergmark, 1989).

Davon unterscheiden wir die lokalen Stabilisatoren. Diese kleinen, tiefliegenden Muskeln, welche zwischen den lumbalen Wirbeln verlaufen, kontrollieren und stabilisieren diese Wirbelkörper (Richardson et al., 2009). Dazu zählen u. a. der M. transversus abdominis, die Mm. multifidii und, M. obliquus internus, M. quatratus lumborum sowie das Zwerchfell und der Beckenboden (Bergmark, 1989).

Beide Systeme sind für eine gesunde Wirbelsäulenkontrolle und -steuerung notwendig (Richardson, Hodges, & Hides, 2009). Es ist wichtig, dass die Systeme ausgeglichen und im Einklang arbeiten, um dynamische und gut stabilisierte Bewegungen zu ermöglichen, die die Gelenke schützen und Verletzungen vorbeugen.

Gerade eine Dysfunktion der lokalen Stabilisatoren kann mit lumbalen Rückenschmerzen zusammenhängen (Richardson et al., 2009).

Der M. transversus abdominis ist der am tiefsten liegende lokale Stabilisator. Er wird normalerweise schon kurz vor einer Bewegungsausführung aktiv (Richardson et al., 2009) und sorgt für Kontrolle und Stabilität der Wirbelsäule, um bei den folgenden Bewegungen eine gesunde Position zu wahren. Bei Menschen mit Rückenschmerzen funktioniert dieser sogenannte feed forward Mechanismus meist nicht (Hodges, Moseley, Gabrielsson, & Gandevia, 2003).

Der M. quadratus lumborum zählt nach McGill, Childs, & Liebenson (1999) ebenso zu den wichtigsten stabilisierenden Muskeln der Wirbelsäule.

Ein weiteres Beispiel ist der M. multifidus, welcher über die gesamte Länge der Wirbelsäule an dieser entlang verläuft und dessen einzelne Stränge jeweils 3 Wirbel untereinander verbinden. Insbesondere die lumbalen Anteile sind wichtige Stabilisierer der Lendenwirbel (Freeman, Woodham, & Woodham, 2010). Rückenschmerzpatienten weisen in rund 80% eine signifikante Korrelation zu einer Atrophie der lumbalen Musculi multifidi auf (Kader, Wardlaw, & Smith, 2000; Mallwork, Stanton, Freke, & Hides, 2009). Diese Rückbildung wird als Folge einer Dysfunktion gesehen. Durch eine Reflex-Hemmung durch afferentes Feedback von den Zwischenwirbelgelenken kommt es zu einer mangelhaften Ansteuerung (Indahl, Kaigle, Reikerås, & Holm, 1997; Mallwork et al., 2009).

2.1.2 Untersuchte Zusammenhänge bei unteren Rückenschmerzen

Es deutet vieles darauf hin, dass die Funktion der tiefliegenden, lokalen Muskulatur und ihrer mangelnde Ansteuerung und Stabilisierungsfunktion in Verbindung mit Rückeschmerzen steht. Welche Rolle spielen dabei die globalen Muskeln des Rumpfes?

Rückenschmerzen und Zusammenhänge zur Kraft

Zur Kraft der globalen Muskeln und Rückenschmerzen konnten Zusammenhänge nachgewiesen werden. Patienten mit LBP haben geringere Maximalkraftwerte der Flexoren sowie Extensoren des Rumpfes sowohl bei isometrischen (ohne Bewegung) und isokinetischen (Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit und Wiederstand) Messungen (Bayramoğlu et al., 2001; Dvir & Keating, 2003; Gruther et al., 2009). Auch die Kraftausdauer (isometrisch/isokinetisch) ist bei Personen mit Rückenschmerzen im Lendenbereich nachweißlich geringer (Bayramoğlu et al., 2001; Gruther et al., 2009; Oddsson & De Luca, 2003).

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