Folgeschäden der Immobilisation

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Folgeschäden der Immobilisation:
1. Propriorezeptoren → verminderte Funktion
2. Kapsel → Elastizitätsverlust
3. Knorpel → verminderte Ernährung
4. Bänder, Sehnen → verminderte Zugfestigkeit
5. Gelenke → Abnahme der Beweglichkeit
6. Muskel → Atrophie
Prinzipiell treten
a. Morphologische
Veränderungen
b. Neurogene Veränderungen
c. Metabolische Veränderungen
(Enzymaktivität verändert
sich)
auf.
Diese führen zu funktionellen
Änderungen → Beeinträchtigung von
Kraft, Ausdauer, Schnelligkeit,
Beweglichkeit, Koordination ( =
motorische Fähigkeiten)
Kraft / Ausdauer / Schnelligkeit =
konditionelle Fähigkeiten
Ad 2.(Kapsel)
Es gibt zwei Strukturen. Die synoviale und fibröse Struktur
- synoviale Schicht: weniger Flüssigkeitsproduktion durch Ruhigstellung →
verminderte Kapseldurchblutung → Einfluss auf den Knorpel (Ernährung),
allerdings erst nach einer Dauer länger als 6 Wochen
- fibröse Schicht: Beeinträchtigung des Fasergewebes → Kapsel schrumpft
→ Verkürzung der Bindegewebsfasern in der Membrana fibrosa
Ad 3. (Knorpel)
Normalerweise wird der Knorpel durch einwalken der Synovialflüssigkeit durch
Bewegung ernährt → bei Immobilisation:
- Verminderte Belastung
o Ablagerung von Stoffwechselendprodukten an der Kapseloberfläche
o Freisetzung isosomatischer Enzyme
o Knorpelautolyse (Auflösung)
Kurzeitwirkung: der Knorpel verliert seine Stoßdämpferfunktion → H2O- Gehalt und
Dichte nehmen ab
Langzeitwirkung: Knorpelschädigung → Arthrose
Ad 4. (Bänder, Sehnen)
Eigentlich findet die Ernährung von Sehnen an der Ansatzstelle am Knochen statt
und Diffusion aus den Sehnenstützgewebe?
- Ungenügende Gefäßeinsprossung → Versorgung, Regeneration
- Schrumpfen der Kapsel
- Verklebung der Sehnen und Bänder = Adhäsiosbildung zwischen Sehnen und
Sehnenscheiben
- Wenn nicht benutzt → funktionelle Ausrichtung von Kollagen und
Faserstrukturen ist ungenügend → Abnahme der Zugfestigkeit
- Sekundäre Muskelverkürzung
Ad 5. (Gelenke)
- Abnahme der Beweglichkeit
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-
Schrumpfung der Kapsel
Verleben von Sehnen und Bändern
Sekundäre Muskelverkürzung
Ad 6. (Muskel – Atrophie)
- Ursachen der Atrophie
o Ruhigstellung
o Alter (Abnahme der Muskelmasse im Altersgang natürlich)
o Innervationsschwierigkeiten
 ??????
 ??????
 ??????
 Tenotomie
 operative Sehnendurchtrennung; Achillotenotomie,
Adduktorentenotomie,

Denervation:
 partieller oder kompletter Funktionsausfall eines Organs bzw.
Organsystems → durch infektiöse Degeneration, Trauma oder nach
operativer Durchtrennung der nervalen Verbindungen
 Schwerelosigkeit
 Detraining
Nach bereits 20 Tagen kompletter Ruhigstellung kann man auch schon in anderen
Organstrukturen feststellen, dass sie von der Immobilisation betroffen sind
Veränderungen sind daher:
Strukturell
Neurogen
Enzymatisch
VO2 (l/min)
SV (ml)
HMV (l/min)
HF
A-VO2-Diff. (Vol
%)
Vor d. Immobil.
3,39
104
20
193
16,5
Nach Immobil.
2,43
74
14,8
197
16,4
%- Unterschied
-28
-28,8
-26
2,1
-0,6
Bei kompletter Immobilisation verschiebt sich auch die komplette LaktatLeistungskurve nach links: (Beispiel bei Kreuzbandplastik)
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Immobilisation und Rehab. zeit- Abfall in Wochen (Stunden) – Aufbau in Monaten
(Kannus 1992)
Diese Veränderungen beginnen bereits Stunden nach der Operation.
In einer Woche nimmt die Muskelkraft ca. 1- 6% pro Tag ab. Insgesamt können bis
zu 45% der gesamten Muskelkraft in 5-6 Wochen verloren gehen. (Mac Dougall et al.
1990)
Nomenklatur der Muskulatur
Unterscheidung nach:
histochemischer Färbung
→ Myoglobingehalt
rot (hoher Anteil
Myoglobin)
weiß (niederer Anteil
Myoglobin)
Enzymgehalt
hoher Anteil an oxidativen
Enzymen
glykolytische Enzyme
Myofibrillen ATPease
langsam (ST → Typ1)
schnell (FT a → Typ IIa)
schnell (FT b → Typ IIb)
Kombination aus
Myofibrillen
ATPease +
Enzymgehalt
langsam oxidativ
(SO)
schnell oxidativ
glykolytisch (FOG)
Schnell glykolytisch
(FG)
Neuer, 3. Fasertyp gefunden ( II D oder auch II X) → Zunahme der ATPase Aktivität
Dieser Typ kommt eher bei schnellreagierenden Tieren vor als beim Menschen.
- Histochemischer Nachweis
- Immunhistologische Färbung
- elektrophoretische Analyse
Muskelfasern bei der Ratte: Typ I → Typ IIa → Typ II D(X) → Typ IIb
Muskelfasern beim Menschen: Typ I → Typ IIa → Typ II D(X) wenn beim Menschen
überhaupt so schnelle Fasern vorhanden, dann nur in den Augenmuskeln
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-
Der Anteil an schnell zuckenden Fasern nimmt mit der Größenabnahme des
Individuums zu.
Menschen haben ein adaptives Potential → sie können Muskelfasern bedingt
ineinander umwandeln
Morphologische Veränderungen durch Immobilisation
- Muskelmass /Querschnitt nimmt ab
- Abnahme des Muskelfaserquerschnitts ODER Anzahl der Muskelfasern
o Eher nimmt der Faserquerschnitt ab: die Anzahl bleibt eher gleich
(Literatur dazu nicht einheitlich)
 ??
 ??
 Verlust der Querstreifung mit partieller Auflösung der Myofibrillen
 Intersitielle und perivaskuläre Fettanhäufung
 Phagozytenansammlung
Appel H. J.
- Kapillarisierung nimmt ab
Welcher Fasertyp ist primär betroffen?
→ darüber gibt es unterschiedliche Auffassungen:
- (laut Baron): primär sind die Typ I Fasern betroffen → Abnahme der
Proteinbiosyntese
o langsamen sind primär (im täglichen Leben) beansprucht durch
Immobilisation gehen sie zu Grunde, erholen sich aber auch schnell
wieder (schnelle Regeneration der langsamen Fasern) → nach einer
Ruhigstellung von ~ 90 Tagen sind dann auch Typ II- Fadern betroffen
 langsame Fasern sind auch bei geringer Intensität als erstes
beansprucht
 Typ Fasern: höheres Protein turn-over
o bei chronischen Erkrankungen sind primär die Typ II Fasern betroffen
Metabolische Veränderungen
Aerobe Enzyme → Aktivität nimmt ab (=eher die Meinung in der Literatur)
- Citrat
- ???
- ???
- 3- hydroxy CoA- Dehydrogenase
Anaerobe Enzyme → Aktivität bleibt eher gleich
- Laktat
- ???
Immobilisierung und Kapillarisierung
Kapillarenanzahl pro Fasern können bis zu 46% abnehmen (in m. soleus)
(lt Baron ca. 6 Wochen Immobilisierung)
(Deplanches et al 1987)
Altersgang und Kapillarisierung
Vom 25 - 65 Lebensjahr Abnahme der Kapillaren um 25% der Leistungsfähigkeit
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GRUNDMOTORISCHE EIGENSCHAFTEN
Konditionelle Fähigkeiten
Konditionelle Fähigkeiten
Beweglichkeit
Ausdauer
Kraft
Schnelligkeit
Orientierungsfähigkeit
Differenzierungsfähigkeit
Reaktionsfähigkeit
Rhythmisierungsfähigkeit
Gleichgewichtsfähigkeit
Genetische Voraussetzungen
Adaptionen sind gesetzmäßig im Zusammenhang mit ihrem Stimulus vorhersagbar
→ Morphologische und /oder funktionelle Modifikationen des Organismus auf äußere
Reize
(Technische) Fertigkeiten
Spezielle konditionelle
Fähigkeiten
Technik (spez.
konditionelle Fähigkeiten)
B
e
w
eg
lic
hk
eit
Ausdauer
Kraft
Schnelligkeit
Orientierungsfähigkeit
Differenzierungsfähigkeit
Reaktionsfähigkeit
Rhythmisierungsfähigkeit
Gleichgewichtsfähigkeit
Genetische Voraussetzungen
Adaptionen sind gesetzmäßig im Zusammenhang mit ihrem Stimulus vorhersagbar
→ Morphologische und /oder funktionelle Modifikationen des Organismus auf äußere
Reize
Adaptation
Genetische Adaption
Extragenetische Adaption
Metabolische Adaption:
Epigenetische Adaption:
Umstellung auf aktuelle Reize
Anpassung durch Training: adäquater,
wiederholter Reiz
Strukturelle Veränderung
funktionelle Veränderung
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Wenn Reiz nicht Trainingswirksam kommt es prinzipielle auch zu einer Anpassung,
aber im Sinne der Immobilisation
ADAPTIOSPOTENTIAL
(für Ausdauer/ Schnelligkeit/ Kraft/
Koordination/ Beweglichkeit)
Adaptionsmaximum
Adaptionsoptimum
Wenn eine Fähigkeit in den
Bereich des Adaptionsmaximums
gebracht wird können die andern
Fähigkeiten maximal auf ein
Optimum gebracht werden. Im
Bereich der Prävention einen
Patienten ans Optimum
heranzubringen ist ein großer
Erfolg
Je geringer das Ausgangsniveau, auf dem mit dem Training begonnen wird, desto
größer ist der Benefit
Gütekriterien
- Objektivität (Andere Prüfer Selbes Verfahren)
- Validität (was gemessen werden soll wird tatsächlich gemessen)
- Reliabilität (Reproduzuierbarkeit des Verfahrens)
Weitere Aspekte die berücksichtigt werden müssen:
- Normiertheit
- Zeitliche Zuordnung der Prüfverfahrens
- Ökonomie
z.B. Conconi-test ist valide, reproduzierbar
Jedoch findet nicht jeder den richtigen Knickpunkt...
Wenn also ein neues System verwendet wird muss dies alles sichergestellt werden.
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Belastbarkeitsdiagnose
Trainingsbegleitende
Maßnahmen
Leistungsdiagnostik
Sportärztliche
Untersuchung
??
Beurteilung der
Gesamttrainingsbelastung
Ruhe HF
Ck, ...
Analyse der qualitativen
und quantitativen
Ausprägung der Mot.
Fähigkeiten
??
Teilkomponenten:
Rehab. Training
Training
Wettkampf
Äußere Belastung
Innere Beanspruchung
(Wie reagiert der Körper
auf die äußere Belastung)
Steuergrößen für das Training
Biologische Faktoren
HF.
?
?
Leistungsdiagnostik.