KAPITEL II – Erkrankungen & Tests 4. Wirbelsäule Wirbelsäule mit Verbindung Kopf, Rippen, Becken hat über 100 Gelenke Wirbelsäule hat mehrere Funktionen: • statische Funktionen (viel aushalten, stützen) • dynamische Funktionen (bewegen) • Schutzfunktion für das Rückenmark • viele Propriozeptoren (Gefühlsnerven) • Bandapparat – Bandstruktur von Wirbelkörper zu Wirbelkörper 4.1 Bänder, die die Wirbelsäule verstärken • lig. longitudinale anterius (vorderes Längsband) verläuft an der Vorderfläche der Wirbelkörper und ist mit den Wirbelkörpern verbunden; verläuft von Wirbelkörper zu Wirbelkörper; • lig. longitudinale posterius (hinteres Längsband) ist an den Bandscheiben fixiert (nur dort), viele Schmerzrezeptoren, • ligamenta flava • (Zwischenbogenbänder) spannen sich zwischen den Wirbelbögen aus • lig. supraspinale (Dornspitzenband) • lig. interspinalia (Zwischendornfortsatzband) verläuft zwischen den Dornfortsätzen • ligamentum intertransversaria (Querfortsatzband) verläuft zwischen den Querfortsätzen Vertebron nach Junghans: = kleinste funktionale Einheit der Wirbelsäule besteht aus: 2 Wirbelkörper Bandscheibe Bänder 48 Muskel ist für die Flexibilität in der Wirbelsäule zuständig Für die Stabilität zeichnen Muskel und Bänder verantwortlich, für die Beweglichkeit sind die Gelenke und die Bandscheibe zuständig. Bewegungssegment nach Junghans (1954) Anulus fibrosus, Nucleus pulposus, Ligg. longitudinalia anterius et posterius, Art. vertebrae, Ligg. intertransversaria, Lig flavum und Lig interspinosus 4.1.1. Kreuzschmerzen (und Bandscheibenprobleme) 90 % Unspezifische Probleme Bandscheibe meist nicht Schuld davon: 60% Muskelverspannungen : 27% Blockaden normaler ROM nicht gegeben, im Röntgen nicht ersichtlich 75% Kreuzschmerzen 10% Spezifische Probleme (zB. Bdscheiben) einem Substrat zuzuordnen davon: 4% Spondilolisthesen 5% Osteoporose 1% Tumore, entzündl Prozesse 53% degenerat. Veränderungen (Arthrosen, Spondyloarthrose, Chondrosen) 4.2. Bandscheibe Anulus fibrosus: besteht aus einem Faserring (bindegewebig), der wie eine Zwiebelschale aufgebaut ist. Er soll gleichmäßig den Druck aufbauen. Er bildet die äußere Schicht aus Faser- und Bindegewebe. 49 Nucleus pulposus: Kern in der Mitte (Galertkern). Er soll Erschütterungen und Stöße dämpfen und die Spannung in der Bandscheibe halten. Der Faserring verhindert, dass bei hohem Druck der Kern austritt. 4.2.1 Bandscheibenvorfall (pro laps) Reißt der Faserring durch zu hohe Belastung durch, so spricht man von einem Bandscheibenvorfall (kann vorne (selten) und hinten möglich sein).(Siehe Bild 1) Wenn die Bandscheibe dann auf die Nervenwurzel drückt kommt es zu sensorischen oder motorischen Ausfällen. 4.2.2. Bandscheibenvorwölbung ( Protrusion) Nur wenig Fasern des anulus fibrosus sind gerissen, kein vollständiges Durchreißen. Nucleus pulposus pendelt leicht nach vorne. Ring ist noch geschlossen, es kann aber zu einer kurzzeitigen Einengung der Struktur (Rückenmark) kommen. Siehe Bild 2, 3. Bild 1 Bild 2 Bild 3 Bild 4 Die Nervenwurzeln die aus dem Zwischenwirbelloch austreten (Siehe Bild 4) sind dadurch in Mitleidenschaft gezogen. Es kommt zu lokalen Beschwerden im zugehörigen Segment. Erst bei Berührung mit Nervenwurzel (streng medianer Vorfall oder lateraler Vorfall) drücken haben nicht nur Probleme im Segment sondern auch Probleme entlang der ausstrahlenden Nervenwurzel in der Peripherie. Die Bandscheiben werden nur bis zum 4ten Lebensjahr durchblutet (=> später ist die Ernährung schlecht) und dann nur noch durch Diffusion ernährt. Bei niedrigem Druck (z.B. im Liegen) wird Flüssigkeit aufgenommen. Wichtiger Faktor für die Funktion der Bandscheibe ist der Druck. 50 1. günstigste Lage Stufenlagerung: (am Rücken und 90° abgewinkelte Beine => Wirbelsäule absolut gerade, siehe Bild 1 und 2) 2. Liegen: 3. Seitlage: 4. Stehen: 5. Sitzen gerade 6. Vorgebeugt stehen 7. Sitzen vorgebeugt (Rundrücken), ohne ergonomische Stütze 8. Vorgebeugt stehen und Gewicht heben 9. schlechteste Lage: mit runden Rücken heben Ziel: immer eine flächige Belastung der Bandscheiben erzwingen! Kern begibt sich zur geringeren Druckseite Eigenreflex: (monosynaptisch), Rezeptor- (auslösendes) und Effektororgan (ausführendes) sind ident, ZB. Patellareflex: Hammer auf Knie, es wird die Information vom Rezeptor über afferenten Schenkel zum Hinterhorn geleitet und sofort auf das Vorderhorn umgeschaltet = 1 einzige synaptische Verschaltung, darauf kontrahiert sich die Muskulatur. Reizort und Effektor = Muskel. Fremdreflex: (polysynaptisch), mehrere Verschaltungen im Rückenmark bis der Reiz vom Hinterhorn zum Vorderhorn kommt, mehrere Neurone sind dazwischen geschaltet, Rezeptor und Effektor nicht ident. z.B. Finger auf Herdplatte (auslösendes Organ = Haut, ausführendes Organ = Muskel) In der Nervenwurzel werden 2 Arten von Informationen geleitet. Wenn die Bandscheibe auf die Nervenwurzel drückt, kommt es zu sensorischen oder motorischen Ausfällen: • motorische Ausfälle: Lähmung • sensorische Ausfälle: Hyperästhesie (mehr Gefühl) Hypoästhesie (weniger Gefühl) Dysästhesie (anderes Gefühl) Schmerz 51 4.2.3. Dermatome: Bandscheibe L3 Schmerzen/Gefühllosigkeit Dermatom Oberschenkel Muskeln M. quadrizeps Adduktoren L4 Kniescheibe, Knie M. quadrizeps L5 medialer Unterschenkel Lateraler Unterschenkel, Fußrücken Großzehe Tibialis anterior Extensor hallucis Extensor digitorum Großzehenheber, Zehenheber M. peronaeus M. triceps surae (gastrocnemius) S1 C5 Generalstreifen (ganzes Bein lateral), sieht man nur an d. Rückseite und Seite Lateraler OS bis lateraler Fußrand Oberarm M. deltoideus C6 1. und 2.Finger Oberarm rw, Unterarm M. biceps C7 3. und benachbarte Finger M. triceps Funktionsbeieinträchtigung Funktionstest Streckung im Knie Beugen id Hüfte, Zusammendrücken d Beine Patellarsehnenreflex Streckung im Knie Patellarsehnenreflex Dorsalflexion, Supination Vorfuß und Zehen heben, Fersengang Kein Reflex Pronation (Heben des äußeren Fußrandes), Plantarflexion (Zehengang) Achillessehnenreflex (draufklopfen - Plantarflexion) Abduktion Bicepssehnenreflex (Arm wird gebeugt) Bicepssehnenrefelx Tricepssehnenreflex (Armstreckung) 52 OP- Indikationen bei Bandscheibenproblemen: Schmerzen länger als 6 Wochen trotz Therapie Schmerzen, die Pat. als unerträglich empfindet Lähmungserscheinungen, Nerv wird irreparabel geschädigt bei zu langem Druck Bandscheibe trocknet aus Schmerzen werden geringer, bei konsequente Therapie! 4.2.4. Wirbelsäulenform- Haltung Form der Wirbelsäule wird beeinflusst durch: Anatomie: Die Krümmungen der Wirbelsäule entstehen im Kindesalter, Baby hat komplett gerade WS (Halslordose durch Bauchlage, Brustkyphose durch Sitzen, Lendenlordose durch Stehen). Anatomisch genetisch ist Form gegeben, wird aber modifiziert durch die Positionierung Beckenstellung/Beckenneigung: Form der WS abhängig von Beckenneigung: kippen nach vorne /hinten, 1. Becken nach vorne gekippt: � vorderer oberer Darmbeinstachel geht runter � hinterer oberer Darmbeinstachel geht rauf � Schambein geht nach vorne unten 2. Becken nach hinten gekippt: � vorderer oberer Darmbeinstachel geht rauf � hinterer oberer Darmbeinstachel geht runter � Schambein geht nach vorne oben � Kreuzbein geht nach unten Neutrale Stellung: geringste Belastung auf WS, Modifizierung selbständig möglich. Aktivierung der Muskulatur 4.2.4.1. Die Körperhaltung Aufrechte Haltung: der Schwerkraft entgegenwirken! Beste aufrechte Haltung besteht, wenn eigene physiologische Form der WS aufrechterhalten wird, benötigt gewisse Muskelspannung. Schlaffe Haltung: komplette Anspannung des gesamten Muskelkorsetts fehlt. Bänder halten stattdessen. Lig iliofemorale hält das Becken. Rü Schmerzen können auch dh Bänder und Sehnen verursacht sein. (=Insertionstendopathien) Stramme Haltung: volle Aktivität der Muskulatur, wenig Belastung aus Bändern und Gelenken. 4.2.4.2. Lot fällen Zur Haltungsbeurteilung (von der Seite) ist es notwendig ein Lot zu fällen. Bei aufrechtem Stand sollten WS Krümmungen ausbalanciert sein (Lordose, Kyphose) Kopf soll ausgleichend über Lot schweben: 53 Lot anhalten an Ohrläppchen (Warzenbeinfortsatz = Prozessus mastoideus) Lot soll dh Halswirbelsäule, Mittelpunkt des Schultergelenks, Mittelpunkt des Ellenbogengelenks, Mittelpunkt des Hüftgelenks, Mittelpunkt des Kniegelenks gehen und vor dem lateralen Knöchel des Sprunggelenks enden 2 wichtige Punkte: am weitesten vorne: Brustkorb am weitesten hinten: Gesäß 4.2.4.3. Sensomotorischer Prozess (Koordination) ZNS SENSORIK MOTORIK Propriozeptoren Muskulatur Präzise und ökonomische Ausführung einer Bewegung Um Muskulatur anzusteuern bedarf es verschiedenen Ebenen 4.2.4.3.1. Propriozeptoren: Propriozeptoren melden Stellung der Gelenke im Raum den ZNS, dort wird Information verarbeitet, Befehl kommt an die Muskulatur. Aufrechte Haltung ist über sensomotorischen Prozess/Koordination zu erwirken. Haltung ist vorprogrammiert, wird automatisch angesteuert und aufrechterhalten. 4.2.4.3.2. Aktivierung d Muskulatur: Passives System (Bänder, Sehnen, Kapseln, Rezeptoren) Steuerungssystem (ZNS, RM) Aktives System: Muskulatur hält Spannung für Haltung aufrecht 4.3. Einteilung der WS Muskulatur (n. Panjabi) Aktives System für Körperhaltung A) BEWEGER d WS- Muskulatur 1)Globale Beweger d WS M. B) STABILISATOREN d WS Muskulatur 1) Globale Stabilisatoren 2) Lokale Stabilisatoren 54 4.3.1.Globale Stabilisatoren: Sind die tiefen Muskeln aber oberflächliche Fasern, f. die Bewegungskontrolle, nicht ständig tätig, Aktivitätslevel von 10-30%. Problematik: Haltung, Aktivität des Antagonisten spielt Rolle Rückenmuskeln: Mediale Trakt d. erector spinae a) Geradsystem: kurze Mm von Wirbel zu Wirbel M. interspinales M. intertransversarii b) Schrägsystem: M. mulitfidii M. rotatores M. semispinalis Bauchmuskeln: M. obliquus externi abdominis M. obliquus interni abdominis M. transversus abdominis M. psoas (oberflächliche Fasern) H A L T U N G 4.3.4. Lokale Stabilisatoren: (segmentale Stabilität sind der Bewegung vorgeschaltet (stiffness)) Konstrukt der WS muss 2 Funktionen gerecht werden: Stabilität und Beweglichkeit! Tiefe Schicht wurde weiter in oberflächliche und tiefe Fasern unterteilt. D.h. die Muskeln sind dieselben wie globale Stabilisatoren aber tiefere Fasern. Sind ständig angesteuert und im Einsatz. Annahme, dass Muskeln nicht angesteuert werden, Problematik: Neuronale Ansteuerung ( Hemmung d Systems). 4.3.3. Globale Beweger: M U S K E L B A L A N C E Oberflächliche Muskeln, überspringen Wirbel, f. Muskelbalance zuständig, wodurch ganze Bewegungen möglich sind. Grundstein d. Muskel-Dybalancen. Agonisten Antagonisten Verhältnis bedeutend. Rückenmuskeln: M. lat. dorsi Laterale Trakt d. erector spinae (4. laterale Schicht ) a) intertransversale Trakt: M. iliocostali M. longissimus b) spinotransversale Trakt: M. splenius cervicus 55 M. splenius capits Bauchmuskeln: M. rectus abdominis M. quadratus lumborum Zylinderförmiges System ist für die Haltung zuständig: Rü M. Fascia thoracolumbalis Bauch M. Rectusscheide, linea alba Diaphragma Beckenboden M Obiges „Aktives System“ wurde von Panjabi (70 - 80 Jahre), bei der Überlegung der Ursachen für Kreuzschmerzen aufgestellt und mittels hochwertiger Studien unterstützt. Motorisches Stereotyp: Bewegungen und Haltungen sind im ZNS abgespeichert. Es existiert ein zentrales Bild davon, wird im Laufe d Lebens erworben, daher sind Bewegungen automatisiert. Bei Schmerzen kommt es zu Hemmungen im ZNS falsche Bewegungsausführung, schlechte Haltung. Message: nicht nur Muskulatur für Schmerzen ausschlaggebend sondern auch ZNS mit einbeziehen. 4. 4. Haltungen Körperhaltungen müssen entgegen der Schwerkraft wirken. 1. habituelle Haltung(= neu: aktive Haltung) nicht verwechseln mit aktiver aufrechter Haltung 2. stramme Haltung (=neu: aktive aufrechte Haltung) komplette Anspannung des gesamten Muskelkorsetts. 3. Ruhehaltung: (neu: passive Haltung) ohne Muskelanspannung. 4.5. Leistungstest nach Matthias = Grober, nicht aussagekräftiger Test Patient wird von der Seite beobachtet und zum Einnehmen der aktiven Haltung aufgefordert. Zusätzlich sollen Arme nach vorne gestreckt werden und am besten auch die Handflächen nach oben gedreht werden Diese Haltung sollte 1min. (mind. 30sec.) eingehalten werden, normale Atmung, kein Pressen Sinkt der Patient schon davor in die Ruhehaltung oder treten Muskelzittern oder Pressatmung auf, so ist die Muskulatur zu schwach. 4.6. Neutrale Wirbelsäule, neutrales Becken 56 „Moderne“ Bezeichnung, aber seit Pilates (1930) bekannt. WS ist in Mittelstellung, Druck auf Bandscheiben ist gleichmäßig und flächig. Kein extreme Kyphose oder Lordose sondern aktive neutrale Haltung. Optimum ist, mit einem Minimum an Spannung die Haltung aufrecht zuhalten, unter Einbeziehung unsere physiologischen Krümmungen der WS. Forderung des flachen Rückens ist veraltet! 4.7. Ansätze zur Erreichung der aufrechten Haltung 3. Zahnräder bewirken Haltung: 1. Beckenkippung (Bruegger 1979): Mittelstellung des Beckens ist bedeutend 2. Thoraxaufrichtung (Bruegger) Brustbein vorschieben, automatisch kippt Becken auch nach vorne. 3. Kopfhaltung: Körpersegmente wie Kopf, HWS, BWS, LWS stehen übereinander. Längsspannung d Körpers, Muskulatur (Lokale Stabilisatoren) soll gleichmäßig angesteuert sein. 4.8. „Muskelverkürzungen“ Salopper Ausdruck, weil nicht Muskel verkürzt sondern andere Strukturen. Kleinste Einheit (Sarkomer) nimmt nicht innerhalb kürzester Zeit an Anzahl zu oder ab. Bei Problemen mit Globalen Bewegern Muskuläre Verkürzungen, oder Überaktivität andere Muskeln ermüden Verspannungen. 4.9. Messung der Stabilisationsfähigkeit 4.9.1. EMG (Elektromyographie) 57 Unelegante Methode, weil es muss in den Muskel gestochen oder es kann nur oberflächlich auf Haut gemessen werden. Entladungsverhalten der Muskelzelle wird abgeleitet. (Erregungsausbreitung) 4.9.2. SONO (Sonographie =Ultraschall) Durch Ultraschall wird Muskelfaserquerschnitt erkennbar. 4.9.3. MRT ( Magnetresonanz) Wie Ultraschall 4.9.4. Pressure Biofeed back Muskelzylinder im Rumpf kann abdominellen Druck (Bauchpresse) steuern, dieser ist auch extern zu messen. Erfinder: Australische Physiotherapeuten. Unter Pat. (Bauchlage) wird Gerät (wie Blutdruckmanschette mit Manometer) unter WS gelegt. Initialdruck von 60mm Hg, Pat. wird aufgefordert Bauchpresse zu aktivieren. Manschetten druck sinkt ab, weil nicht mehr ganzes Gewicht auf Messgerät liegt. Wegen d Bio-feed back Möglichkeit kann Grundspannung d M. transversus abdominis erlernt werden. Willentliche Ansteuerung der segmentalen Stabilisatoren wird erleichtert. 4.10. Studien über Kreuzschmerzen Rückenstudien : Lavasonen /Rautanen: SONO: Pat. mit chr. Kreuzschmerzen Athrophie d. Mm. multifidii Hides: MRT: Athrophie d Mm. mulitfidii auf Seite d. Kreuzschmerzen Richardsen: MRT: Training d Muskelquerschnitts d Mm multifidii möglich Stapsford: Beckenboden f. abdominellen Druck verantwortlich Stabilisierendes System ist verantwortlich f. Dysfunktion und Schmerz. Bauchstudien: Hodges: EMG: M. transversus, M. obl. internus, externu, rectus abdominis untersucht, bei Aktivierung kommen transversus und internus zuerst dran. 58 Cresswell: Bei Bewegungen d Extremitäten sollte normalerweise d M. transversus abdominis zuerst aktiviert werden. Notwendig zur Stabilisation d Rumpfes! Grill: M. quadratus lumbalis ist f. Stabilität wichtig Hodges: Diaphragma ist f. intraabdominellen Druck wichtig, ansteuerbar durch Atmung, (Pilatesprinzip!) Panjabi: Globale Muskulatur ist f d stiffness der gesamten WS wichtig Cholewicki: Kein Muskel ist dominant f d Stabilität d Rückens alle müssen trainiert werden. Feststellung, dass Pat mit Rückenschmerzen eine sehr schlechte AD Leistungsfähigkeit, eine schlechte muskuläre AD haben. Maximalkraft nicht bedeutend, sondern Kraft - AD. Globale Stabilisatoren müssen immer zu und abgeschaltet werden, d.h. sie brauchen Langzeitaktivität. 4.11. Neuronale Ansteuerung (Posturale Kontrolle = Stabilität d. Rumpfes) Stabilität des Rumpfes ist messbar. Pat stellt sich auf Messplatte. Aufforderung: gerade zu stehen, Schwankungen sind ersichtlich, rund um zentralen Punkt. Bei schlechter Stabilisation kommt es zu großen Abweichungen. Pat. mit Rückenschmerzen, haben eine schlechte posturale Kontrolle, weil Ansteuerung vom ZNS nicht in Ordnung ist. Propriozeptoren sind nicht nur in großen Gelenken sondern auch in kleinen Wirbelgelenken und in Muskulatur, Bänder, Sehnen,…und melden Stellung. (Siehe Bogduk) Bogduk: Propriozeptoren mit kinästhetischer Fkt auch M. multifidii und kleinen Wirbelgelenke. Eibenbichler: Veränderung d Fkt. d Propriozeptoren bei Pat. mit Rückenschmerzen Mok: Verzögerte Reaktionszeit bei Ausgleichsbewegungen, zB Störung auf wackeliger Unterlage dh KraftImpuls O’Sullivan: Gestörte lumbale Proprizeptoren i.d. Reposition 59 4.12. Pilates Konzept ca. 1943 Joseph Pilates (dt) in Jugend schwächlich Tiefe, quere BM sind Schlüsselmuskel f intraabdominellen Druck, dh richtiges, fließendes Atmen -> Aktivierung d Diaphragmas „powerhouse“ ist muskulärer Gürtel um Rumpf (Zylinder) Übungen werden teilweise auf Geräten absolviert, Rumpf- Stabilität = Voraussetzung, Koordination der Extremitäten kommt dazu Ws in neutral Position 4.13. Einteilung der Haltungsfehler a) HALTUNGSFEHLER Haltungsfehler 1.Grades: (Haltungsschwäche, Haltungsverfall) = schlampige Haltung beim Stehen (Neuromuskuläre Ansteuerung dürftig => bei Aufforderung zu aktiven Haltung stellt dies kein Problem dar. Kein Problem bei Muskulatur oder Bänder. Haltungsfehler 2.Grades = funktioneller Fehler: Muskulatur, Bänder sind geschwächt oder verkürzt, aber es gibt keine Veränderungen im Röntgenbild, nur verminderte Kraftentwicklung, muskuläre Dysbalancen, neben ligamentären Schwächen auch schlechte neuromuskuläre Ansteuerung Schuld => Muskelfunktionstests => gezieltes Training b) FORMFEHLER Definitive Veränderung des Skelettessystem (Abweichung im Röntgenbild zu sehen) => ossärer (=knöcherner) Fehler = struktureller Fehler Abweichung von der Norm kann sein: strukturell (Knochen) funktionell (ligamentär/neuromuskulär) c) FEHL- UND ÜBERLASTUNGSSCHÄDEN Zwischen aktuellen Belastbarkeit und der Belastung besteht ein Missverhältnis. Belastbarkeit bezieht sich auf Knochen (Strukturen) Last ist zu groß! Belastbarkeit: zB. im Wachstum oder bei Osteoporose) Ws ist vermindert belastbar Überlastungsschäden ist ein gestörtes Verhältnis zwischen der Belastung und der Belastbarkeit (2 Möglichkeiten: zu hohe Belastung (z.B. schweres Heben) oder herabgesetzte Belastbarkeit bei normaler Belastung (z.B. Wachstum) 60