Während früher angenommen wurde, dass diese für die Wirbelsäule wichtige, segmental angeordnete Stützmuskulatur v. a. durch Inaktivität und zunehmendem Alter abbaut, weiß man heute, dass es insbesondere als Folge von Mikrotraumen zur einer Muskelhemmung und der so genannten „Multifidus Dysfunktion“ kommt, die in den meisten Fällen auch nach der Schmerzepisode anhält und weitreichende Konsequenzen hat.

Spinale Stabilität

Als stärkster Stabilisator der neutralen Zone – etwa 2 / 3 der Stabilisierungsarbeit in der Wirbelsäule sind darauf zurückzuführen – weist der Multifidus diverse Unterschiede zu anderen Wirbelsäulenmuskeln auf. Insbesondere die tiefen medialen Anteile des Multifidus sind mit vergleichsweise kurzen Fasern (umspannen zwei Segmente) und einer deutlich größeren Querschnittsfläche ausgestattet, wodurch intrinsische Steifigkeit und auf umliegende Strukturen Kompression erzeugt wird. Im Zusammenspiel mit den Wirbelkörpern sowie den Bandscheiben wird so eine intersegmentale Stabilisierung gegen Druck- und Scherkräfte sichergestellt. Die oberflächlichen Anteile des Multifidus, die bis zu fünf Segmente umspannen, sind zusammen mit der Muskelgruppe des M. erector spinae an der Aufrichtung der Wirbelsäule beteiligt. Eine gute Beweglichkeit und gleichzeitig hohe Stabilität zum Schutz des Rückenmarks sowie der Spinalnerven wird durch das perfekt abgestimmte Zusammenspiel zwischen den lokalen Gelenk-Mechanorezeptoren und einer hohen Dichte an Muskelspindeln gewährleistet. Einige dieser Prozesse laufen über die Rückenmarksbahnen ab und nicht über den Motorcortex, weshalb die Ansteuerung der Mm. multifidi nicht der willkürlichen Kontrolle unterliegt. Lediglich die Verarbeitung über das propriozeptive Feedback erfolgt im Gehirn [1]. 

Multifidus Dysfunktion und reduzierte neuromuskuläre Kontrolle

Bei bereits kleinen gewebsschädigenden Ereignissen werden Mechanorezeptoren im Wirbelgelenk und / oder paraspinalen Muskelspindeln aktiviert. Um eine Überlastung der betroffenen Gelenke oder Muskeln zu vermeiden, verursacht das mechanorezeptive Feedback über die Rückenmarksbahn eine arthrogene (vom Gelenk ausgehende) Hemmung der Multifidusaktivität. Dies bewirkt eine sensomotorische Störung der afferenten und efferenten Informationsverarbeitungsprozesse und eine Einschränkung der segmentalen Kontrolle und Gelenkstabilität. Auch kann dieser Prozess neben verminderter Muskelaktivität zu Müdigkeit und Krämpfen in benachbarten Muskeln führten. Das erklärt u. a. typische Begleiterscheinungen bei akuten Rückenbeschwerden wie Verspannungen im Bereich der umliegenden Muskulatur. Oftmals sind solche akuten Ereignisse selbstlimitierend und die schädlichen Auswirkungen lassen sich durch Aufrechterhaltung der körperlichen Aktivität und sanfter lokaler Aktivierung wieder reduzieren. In vielen Fällen bleiben andauernde funktionelle und strukturelle Veränderungen des Multifidus (= „Multifidus-Dysfunktion“) auch nach Abklingen der Symptome und über die normale Heilungszeit hinaus bestehen. Die daraus resultierende funktionelle Instabilität ist ein Risiko für weitere Schmerzepisoden, indem u. a. auch der Verschleiß der passiven Strukturen beschleunigt wird. Zusammen mit veränderten Bewegungsmustern, die sich sogar im Cortex manifestieren und einem typischen Angst­vermeidungsverhalten, scheinen diese Prozesse einen großen Anteil an der Chronifizierung von Beschwerden haben (siehe Abbildung). Einen ähnlichen Effekt kann eine Nervenkompression haben, durch die der Multifidus nicht mehr richtig innerviert und aktiviert wird [1, 2]. 

Als finale Konsequenz kommt es im Laufe der Chronifizierung dann fast immer zu einem nachhaltigen lokalen Abbau und einer Verfettung der Mus­ku­latur, die man im MRT diagnostizieren kann. Auch chronische Inaktivität kann zum Abbau der Muskulatur führen, da sich Muskelvorläuferzellen aufgrund fehlender mechanischer Gewebsbelastung zunehmend in Fettzellen differenzieren. Je nach Ursache des Muskel­abbaus können bezüglich des Verfet­­tungs­grads unterschiedliche Muster entstehen. Chronische Inaktivität führt zu diffusen Verfettungsmustern, während durch Pathologie ausgelöste Verfettung eher punktuell ist. Die Reflexinhibition wirkt sich segmental aus, eine Nervenkompression meist auf mehrere Segmente. Man muss jedoch beachten, dass bei den meisten Patienten mehrere dieser Prozesse gleichzeitig ablaufen und die Verfettungsmuster sehr individuell sind [2].

Konsequenz für die Therapie

Aus diesen Erkenntnissen geht hervor, dass für eine nachhaltige Rückengesundheit die neuromuskulären Muster möglichst schnell wieder hergestellt werden müssen, um eine Chronifizierung der Beschwerden zu verhindern und dem Verschleiß der passiven Strukturen vorzubeugen. Bei initialen Veränderungen scheint es bereits zu helfen, durch sanfte Aktivierung diese Muskelhemmung zu überwinden [3]. Bei bereits strukturellem Muskelabbau benötigt es aus aktueller Sicht ein intensives Widerstandstraining [3 – 6]. Da jedoch gleichzeitig diagnosespezifisch trainiert werden muss, um die passiven Strukturen nicht zu überlasten, ist ein systematischer Ansatz (wie z. B. Powerspine) zu empfehlen [7, 8].  Auch in der Chirurgie ist diese Information seit ein paar Jahren angekommen, sodass sich einige Forschungseinrichtungen mit dem Thema der Neurostimulation befassen, wo die Aktivität der Multifidi über ein stimulierendes Implantat wiederhergestellt werden soll [1]. Es gibt jedoch bislang keinen Beleg dafür, dass dieser invasive Eingriff einen entscheidenden Vorteil gegenüber Muskeltraining bringt.

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Herausgeber ‏ : ‎ GRÄFE UND UNZER Verlag GmbH; 1. Edition (6. März 2025), Gebundene Ausgabe ‏ : ‎ 256 Seiten, ISBN-10 ‏ : ‎ 3833896140, ISBN-13 ‏ : ‎ 978-3833896149, Preis: 21,99 (gebundene Ausgabe), 18,99 (Kindle)

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Neben diesem altersbedingten Abbau (Sarkopenie) kommt es auch im Rahmen von Inaktivität sowie durch Nervenkompression (z. B. Bandscheibenvorfall) oder andere schmerzhafte Erkrankungen im Wirbelsäulenbereich zu einer Verschlechterung des morphologischen und funktionellen Zustandes [3 – 5], welcher meist direkt mit den klinischen Symptomen korreliert [6 – 9]. Der m. multifidus ist bei Patienten mit chronischen Beschwerden von diesen Abbauprozessen deutlich häufiger betroffen als der m. erector spinae [10, 11]. Die Mechanismen können sehr unterschiedlich sein und sind abhängig von der zugrunde liegenden Pathologie. So kann durch Inaktivität beidseitig der gesamte Muskel betroffen sein, während bei Nervenkompressionen (z. B. Prolaps) eher einzelne Faszikel und diese meist einseitig verfetten (Abb. 1) [12]. Dies entsteht dadurch, dass sich die Anteile des m. multifidus über mehrere Segmente strecken; die tiefen Anteile über zwei Segmente, die oberflächlichen Anteile über fünf. Eine Schädigung bzw. Kompression des Nervs kann sich folglich auf die Muskulatur fünf Segmente unterhalb der Schädigung auswirken. In jedem der betroffenen Segmente wäre dann folglich die Verfettungsmuster unterschiedlich ausgeprägt [12]. Eine Verbesserung dieses tiefenmuskulären Zustandes ist daher nicht nur ein wichtiger Bestandteil von nachhaltigen Rückentherapien, sondern auch, um im Alter eine hohe Wirbelsäulenstabilität und somit Lebensqualität zu gewährleisten. Bildgebende Verfahren zur Bewertung des qualitativen Zustandes dieser Muskulatur und zur Messung von Veränderungen während Therapieprozessen werden daher im Bereich der Orthopädie zunehmend wichtiger.

Magnetresonanztomografie (MRT)

Das MRT ist bei der Bewertung der Muskelqualität nach wie vor der Goldstandard. Zahlreiche Studien haben mittels MRT das Verständnis über die beschriebenen Abbauprozesse vorangetrieben, auch wenn die exakten Mechanismen noch nicht vollständig erforscht sind. Für die Bewertung des Zustandes ist es wichtig, den m.multifidus (MF) von m. erector spinae (ES) zu unterscheiden (Abb. 1). Letzterer setzt sich laut neuerer Studien aus den Anteilen des m. longissimus und m. iliocostalis zusammen, auch wenn dies in älteren Studien häufig anders definiert wurde. Um die Bewertungen des muskulären Zustandes zu vereinheitlichen, wurden in einer 2021 durchgeführten Delphi Studie der „International society for the study of the spine“ (ISSLS) Standards erarbeitet und festgeleitet [12]. Diese beziehen sich in erster Linie auf die Durchführung von Studien, sind aber auch für praktizierende Ärzte hilfreich. Auf der physiologischen bzw. pathophysiologischen Ebene wird empfohlen, idealerweise immer mehrere Segmente zu analysieren (L1 – L5), um eine Aussage zu treffen. Ist die Pathologie bereits bekannt und segmentspe­zifisch, kann in Einzelfällen auch ein Segment reichen. Als Minimum sollte am besten das von der Pathologie betroffene Segment und das darunter analysiert werden. Wenn Veränderungen im zeitlichen Verlauf betrachtet werden, sollte in jedem Fall zwischen akuten und chronischen Patienten unterschieden werden, da der Zeitpunkt des Schmerzes nicht zwangsläufig den Zeitpunkt der morphologischen Veränderung widerspiegelt. Es gilt auch zu beachten, dass Veränderungen sowohl einzelne Faszikel und nicht zwingend den ganzen Muskel betreffen (Abb. 2). 

Faktoren, die ebenfalls einen Einfluss auf die Menge an intramuskulär eingelagertem Fett haben, sind Alter, Geschlecht, BMI, Aktivitätslevel und die Pathologie (wenn bekannt). Ältere Menschen, Frauen und inaktive Menschen haben tendenziell einen höheren intramuskulären Fettgehalt. Diese Faktoren gilt es im Studiendesign als auch bei der Bewertung zu berücksichtigen. Eine Kontrollgruppe ist daher sehr wichtig. Bei der Quantifizierung der MRT Bilder wird zwischen Fett- und Muskelgewebe differenziert und das Verhältnis von reinem Muskelgewebe (ohne Fettanteil) im Verhältnis zum kompletten Querschnitt (Muskel + Fett) berechnet. Neben einer software-gestützten Quantifizierung dieser beiden Muskelanteile kann man auch semi-quantitativ den Fettgehalt bestimmen. Gemäß dem Goutallier-Klassifizierungssystem kann man den Verfettungsgrad in vier Stufen einteilen: Grad 0: normaler Muskel, kein Fett; Grad 1: Fett-Schlieren innerhalb des Muskels vorhanden; Grad 2: Fettfläche geringer als Muskelfläche; Grad 3: Fett- und Muskelfläche gleich groß; Grad 4: mehr Fett als Muskel [13]. Andere Einteilungen sind: Normal (0 – 10 % intramuskuläres Fett); leicht/moderat (10 – 50 % Fett) [12]. Vorteil dieser Klassi­fizierungen ist die einfache Durchführbarkeit. Eine softwareunterstützte Quantifizierung ist dagegen deutlich präziser. Letztere benötigt jedoch mehr Zeit und Equipment. Da­rüber hinaus ist die Identifikation und Darstellung der Konturen einzelner Muskeln mit zunehmender Verfettung (v. a. bei älteren Patienten) deutlich erschwert.

Diese nicht allzu genauen Orientierungen und Vorgaben sind jedoch für die klinische Praxis nur von begrenzter Bedeutung. Bislang gibt es zu wenig Normdaten und kaum unterstützende Software, die diese Aspekte für die Anam­nese leicht zugänglich macht. Die Datenlage des Zusammenhangs zwischen der Verfettung der tiefen Rückenmusku­latur und Rückenschmerzen sowie den Symptomen ist jedoch klar belegt. Daher ist dringend zu raten, als behandelnder Arzt die MRT-Befunde als Entscheidungshilfe für eine nachhaltige Rückentherapie mit heranzuziehen und dabei nicht nur auf die passiven Strukturen zu achten, sondern auch den Zustand der Muskulatur zu beschreiben.

Ultraschall (US)

Ultraschall ist eine leicht zugängliche und kostengünstige Methode, mit der sowohl Muskelmorphologie als auch -funktion gemessen werden können. Im Vergleich zum MRT hat US eine schlechtere Auflösung und Bildqualität der Bilder sowie eine reduzierte Reliabilität [12]. Dieser Umstand erschwert gerade bei übergewichtigen und älteren Patienten die genaue Identifikation der Grenzen zwischen m. multifidus und m. erector spinae [14]. Trotzdem kann man durch standardisierte Bildgenerierungs- und Auswertungsprotokolle vielversprechende Messungen generieren. Um reliable Messungen vorzunehmen, sollte bei der Bildgenerierung die Position des Patienten (vorzugsweise Bauchlage inklusive Nivellierung der Lordose mittels Polsterung), die Neigung und der Anpressdruck des Schallkopfes (z. B. durch winkelgenaue Abnahme mithilfe eines digitalen Goniometers) sowie die Atmung (idealerweise im ausgeatmeten Zustand vorgenommen) standardisiert werden (Abb. 3). Um die Auswertung zu erleichtern, sollte schon bei der Bildgebung darauf geachtet werden, die Aufnahmen an deutlich sichtbaren, knöchernen Strukturen wie den Quer- und Dornfortsätzen sowie den Facettengelenken zu orientieren (Abb. 4). Mittels kostenlos zu Verfügung stehender Software kann anschließend eine computergestützte Auswertung erfolgen und dabei Aussagen zur Muskeldicke (engl.: „muscle thickness“) und Querschnittsfläche (engl.: „cross sectional area“) des m. multifidus getroffen werden. Falls die Konturen zwischen dem m. multifidus und dem erector spinae nicht eindeutig zu erkennen sind, kann in häufigen Fällen durch Neigung des Schallkopfes ein besseres Ergebnis erzielt werden. Wichtig dabei ist, bei wiederholter Messung (z. B. zur Verlaufskontrolle oder Evaluation im therapeutischen Setting) konsistent dieselbe Erhebungsmethode zu verwenden.

Literatur

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Aktuelle wissenschaftliche Übersichtsarbeiten kommen zum Schluss, dass diverse Therapie- und Trainingsformen, wie z. B. Pilates, Stabilisierungsübungen, Übungen zur motorischen Kontrolle, Krafttraining und aerobes Ausdauertraining jeweils effektive Behandlungsmöglichkeiten sein können und dass außerdem Bewegungstherapien tendenziell effektiver als physiotherapeutische Maßnahmen sind [1 – 4]. Laut den ­Autoren gibt es jedoch nur sehr wenige qualitativ hochwertige Studien. Aus ärztlicher Sicht gibt es außerdem viel zu wenig Literatur zu klinisch relevanten Diagnosen wie Bandscheibenvorfällen, Stenosen etc. Ein häufig unterschätzter Faktor bei der Prävention und nachhaltigen Rehabilitation ist die tiefe autochthone Rückenmuskulatur. Neuste Studien deuten klar darauf hin, dass eine geeignete visuelle Darstellung des Muskelzustandes sowie ein adäquates Training Kernelemente einer Rückentherapie sein müssten [5]. Der genaue Zusammenhang zwischen Rückenschmerzen und der tiefen Rückenmuskulatur und warum spezifisch und isoliert trainiert werden muss, wird im Folgenden dargestellt. 

Autochthone  Rückenmus­kulatur – Die Stabilisatoren der Wirbelsäule

Die tiefliegenden autochthonen Rückenmuskeln sind Schlüsselelemente bei der Aufrichtung und Stabilisierung der Wirbelsäule [6]. Sie halten diese in einer „neutralen“ Position, sodass die Belastung auf die passiven Strukturen optimal ist [7]. Man unterscheidet im Lendenbereich zwischen dem lateralen /intermediären Strang (m. longissimus und m. iliocostalis) und dem medialen Strang (v.a. m. multifidus) [8] (Abb. 1). Ersterer wird häufig als m. erector spinae zusammengefasst und wirkt als globaler Stabilisator, da seine Muskeln über größere Distanzen wirken. Die Mm. multi­fidii sind segmental angeordnet und daher für die segmentale Stabilisierung und Hauptkontrolle der Wirbelsäule verantwortlich (siehe Abb. 2) [8, 9]. 

Anders als Skelettmuskeln, die durch eine starke Sehne Kraft auf einen Knochen übertragen, haben die autochthonen Rückenmuskeln zwar einen großen Muskelbauch, jedoch nur sehr kurze und kleine Sehnen. Die Wirkung dieser Muskeln wird daher durch hohen Druck und intrinsische Steifheit kreiert [8]. Der Querschnitt der autochthonen Rückenmuskeln ist sehr stark von BMI, Körpergewicht und Körpergröße abhängig und vor allem bei Patienten mit Rückenschmerzen deutlich reduziert [10]. Unterstützt werden diese Muskeln von einem komplexen System aus Faszien [11]. Die prominenteste Struktur ist die Thorakolumbalfaszie (Fascia thora­columbalis), welche die autochthonen Rückenmuskeln umgibt und durch Spannung nach medial und auf das Iliosakralgelenk dem ganzen Bereich Stabilität verleiht. Gut trainierte Multi­fidusmuskeln erhöhen diese fasziale Spannung und ermöglichen dadurch eine systemische Stabilität [11]. 

Abbau der tiefen autochthonen Rückenmuskulatur bei Rückenschmerzpatienten und dessen Folgen

Nach dem „Dekonditionierungsmodell“ korrelieren chronischen Rückenschmerzen immer mit einem Abbau (Atrophie) und einer lokalen Infiltration von Fett in der tiefen Rückenmuskulatur (Abb. 3). Dieser Prozess entsteht durch Inaktivität, aber auch durch chronische Schonhaltung und Vermeidungsstrategien nach kleinen initialen Mikroverletzungen, wie z. B. nach einem Verhebetrauma [11 – 14]. Dieser Muskelabbau ist bei chronischen Patienten deutlich aus­geprägter als bei Patienten mit akuten Symptomen und der m. multifidus ist dabei stärker betroffen ist als der m. erector spinae. Darüber hinaus kommt es zu einer reduzierten motorischen Kontrolle der Muskeln inklusive einer Reorganisation der betroffenen Wirbelsäulenbereiche im Gehirn [15, 16]. Neben der eingeschränkten sensomotorischen Funktion führen diese Prozesse letztlich auch zu einer abnormalen Schmerzverarbeitung. Der entstandene chronische Abbau der tiefen (Multifidus-) Muskeln und die lokale Muskelverfettung [13, 14] haben wiederum pathologische Konsequenzen. Sie führen zu einer reduzierten Funktionalität im LWS-Bereich [17] und aufgrund veränderter Biomechanik zu mehr Bandscheibendegeneration und Facettengelenksarthrose [18, 19]. Dies erscheint logisch, da nur gut trainierte Muskeln eine ausreichende Stabilität und Funktionalität erzeugen. Eine Atrophie führt dann zwangsläufig zu reduzierter Stabilität und erhöhtem Verschleiß der passiven Strukturen. 

Der Abbau der tiefen Rückenmuskeln ist kein Phänomen, das nur bei den sogenannten chronischen „unspezifischen“ Rückenbeschwerden auftritt, sondern als Begleiterscheinung bei nahezu allen pathologischen Veränderungen der Wirbelsäule. Beispielsweise ist der Muskelquerschnitt des m. multifidus auf der Seite und am Segment unterhalb des Bandscheibenvorfalls reduziert (Abb. 4) [20]. Auch bei Patienten mit degenerativen Spinalkanalverengungen (Stenosen) und Gleitwirbeln (Spondylolisthesis) wurden stark ausgeprägte Fetteinlagerungen beobachtet, die mit den Symptomen und dem funktionalen Status der Wirbelsäule korrelieren [21 – 23]. Eine gut entwickelte tiefe autochthone Rücken- und Nackenmuskulatur ist also ein Zeichen und gleichzeitig Garant für eine gesunde Wirbelsäule. Atrophierte Muskeln sind andererseits eine charakteristische Ausprägung bei chronischen Schmerzpatienten und gleichzeitig auch ein Risikofaktor für eine weitere Verschlimmerung der Beschwerden [17]. Darüber hinaus konnte in Langzeitstudien gezeigt werden, dass es auch im Zuge des Altersprozesses zu einer deutlichen Reduktion des qualitativen Muskelquerschnittes kommt [24, 25].  

Nachhaltige Rückengesundheit durch spezifisches Training

Aus präventiver Sicht geht es darum, diesen natürlichen Zustand so lange wie möglich durch vielseitige Bewegungsformen, idealerweise ergänzt durch spezifisches Training, zu erhalten. Ist der schmerzbedingte Abbau schon deutlich vorangeschritten und der Schmerz chronisch, gibt es Hinweise darauf, dass man für nachhaltige Ergebnisse um ein spezifisches Widerstandstraining nicht herumkommt [12, 26]. Die Ergebnisse verschiedener Studien belegen, dass spezifische Trainingsprogramme chroni­sche Rückenschmerzen wirksam beseitigen können und dass die verbesserte Muskelfunktion direkt mit der Beschwerdeverbesserung korreliert [27, 28]. Im Gegensatz zur Skelettmus­­ku­latur kann die autochthone Rückenmuskulatur nur begrenzt willentlich angesteuert werden [29]. Ein wirksames Training – eine Isolierung der betreffenden Muskulatur bei gleichzeitig hoher Intensität – wird dadurch maßgeblich erschwert. Ein weiterer Faktor ist der Einfluss anderer Muskelgruppen, wie die ischiocruralen Hüftstrecker und gluteale Muskulatur, die anatomisch bedingt oftmals die Hauptlast bei den Extensionsbewegungen des unteren Rückens übernehmen [29]. Neben der Spezifität, um einen hohen Trainingsreiz zu erzeugen, ist es auch wichtig, gleichzeitig die Belastung für die verletzten und degenerierten passiven Strukturen zu reduzieren. Hier können Trainingsmaschinen mit speziellen Fixierungssystemen (wie z. B. Powerspine Trainingskonzepte) die ideale Lösung sein. Durch Beckenstabilisierung und semi-sitzender Position wird die Akti­vität der Lumbalextensoren maximiert und die der Hilfsmuskulatur minimiert [30, 31], sodass hohe isolierte Trainingsreize möglich werden. Darüber hinaus kann das Bewegungsausmaß individuell auf klinische Diagnosen angepasst werden. 

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[29] Steele J, Bruce-Low S, Smith D.A review of the specificity of exercises designed for conditioning the lumbar extensors. Br J Sports Med. 2015b; 49(5):291-297.

[30] San Juan JG, Yaggie JA, Levy SS, et al. Effects of pelvic stabilization on lumbar muscle activity during dynamic exercise. J Strength Cond Res. 2005; 19(4):903-907.

[31] Da Silva RA, Larivière C, Arsenault AB, et al. Pelvic stabilization and semisitting position increase the specificity of back exercises. Med Sci Sports Exerc. 2009; 41(2):435-443.

Passende internationale Studien zum Thema
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8198576/
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7097984/

Dies resultiert als Folge von chronischer Schonhaltung und neuromuskulären Vermeidungsstrategien nach ursprünglichen kleinen initialen Mikroverletzungen in Strukturen wie Faszien oder der Bandscheibe [1]. Beim Chronifizierungsprozess spielen zudem psycho-­soziale Aspekte eine Rolle. Auch bei Patie­nten mit spezifischen Pathologien wie Bandscheibenvorfällen, degenerativen Spinalkanalverengungen (Stenosen) und Gleitwirbeln (Spondylolisthesis) wurden stark ausgeprägte Fettanteile in diesen Muskeln beobachtet, die zudem mit den Beschwerden und dem funktionalen Status der Wirbelsäule korrelieren [3 – 5]. Die gleichen Veränderungen konnten auch bei Patienten mit chronischen Beschwerden im Nackenbereich beobachten werden [6]. Auch während des Alterungsprozesses kommt es zu einem kontinuierlichen Abbau dieser für die Wirbelsäulenstabilität wichtigen Muskulatur [7]. Als Folge erhöhen sich die Belastungen auf die passiven Strukturen und sorgen für erhöhte Bandscheibendegenerationen und Facettengelenksarthrosen [8, 9].

Maschinenbasiertes Isoliertes Training der tiefen Rückenstreckmuskulatur

Aufgrund dieser Beobachtungen lässt sich wiederum schließen, dass die gezielte Wiederherstellung bzw. Erhaltung der tiefen autochthonen Rückenstreckmuskulatur für eine nachhaltige Rückengesundheit eine zentrale Rolle spielt. Kann die Muskulatur ihre normale Stütz- und Schutzfunktion in vollem Maße nachkommen, kommt es langfristig zu weniger Verschleiß der pas­siven Strukturen und so zu weniger spezifischem Rückenschmerz. Auch Bandscheibenvorfälle können vom Körper leichter abgebaut werden, wenn die Stabilität in der Wirbelsäule gewährleistet ist. Studien zufolge bauen sich 70 – 96 % aller lumbalen Bandscheibenvorfälle von selbst wieder ab [10]. Daher lohnt es sich immer, den Körper dabei maximal zu unterstützen und so möglichst viele Operationen zu vermeiden. Auch postoperativ ist Wiederherstellung der tiefen autochthonen Muskulatur wichtig, um Anschlussinstabilitäten zu vermeiden.

Laut neusten systematischen Übersichtsartikeln gelten verschiedene bewegungstherapeutische Ansätze wie Pilates, Krafttraining, Übungen für die Rumpfstabilität etc. als geeignete Optionen zur Bekämpfung von Rückenschmerzen [11,12]. Die Autoren solcher Analysen weisen jedoch auch darauf hin, dass viele der untersuchten Studien von niedriger Qualität und eingeschränkter Aussagekraft sind. Viele Interven­tions­studien fokussieren sich aus Gründen der Standardisierbarkeit auf Patien­ten mit „unspezifischen“ Rückenschmerzen und untersuchen Effekte auf das subjektive Schmerzempfinden. Therapieeffekte auf die Qualität in der tiefen Rückenstreckmuskulatur spielen selten eine Rolle. Bei der praktischen Anwendung dieser „allgemeinen“ Empfehlungen kommt es häufig zu Problemen, da viele der chronischen Schmerzpatienten zum einen spezifische Krankheitsbilder (z. B. Bandscheibenvorfälle, Stenosen, Spondylarthrose, Gleitwirbel etc.) aufweisen, zum anderen aber auch gar nicht die körperliche Verfassung haben, diese Übungen korrekt auszuführen. Aus diesen Gründen haben diese bewegungstherapeutischen Maßnahmen zwar ihre Berechtigung, sollten aus unserer Sicht aber durch spezifischere Maßnahmen ergänzt werden, die einerseits die tiefen autochthonen Rückenstreckmuskeln aufbauen und zum anderen individuell an die körperlichen Voraussetzungen des Patienten angepasst werden können.

Funktionelle Bewegungen sind nur sehr begrenzt geeignet, die autochthonen Rückenstreckmuskulatur zu trainieren, da andere Muskeln wie die rückseitige Oberschenkelmuskulatur und die Gesäßmuskulatur (am Beispiel des unteren Rückens) bei Extensionsbewegungen die Hauptlast übernehmen [13,14]. Für eine hohe lokale Trainingsintensität bedarf es laut einer Vergleichsstudie von Steele und Kollegen Trainingsmaschinen, die eine dorsale Beckenrolle aufweisen und in der sich der Patient in einer „semi-sitzenden“ Position befindet (Abb. 3) [13]. Ein ähnliches Prinzip der Isolierung gilt auch für das Training der tiefen Nackenstreckmuskulatur (Abb. 3). Um den Voraussetzungen und Krankheitsbildern jedes einzelnen Patienten gerecht zu werden, sollten Trainingsintensität, Belastungssteuerung und Bewegungsumfang individuell adaptiert werden. So kann einerseits maximaler Muskelaufbau ermöglicht und gleichzeitig die oftmals stark degenerierten passiven Strukturen geschont werden.

Hohe Wirksamkeit, Nachhaltigkeit und Anwendbarkeit 

Eine Vielzahl an Studien hat die klinische Wirksamkeit dieses isolierten Trainings bei Rücken- und Nackenpatienten bereits belegt und darüber hinaus gezeigt, dass der erreichte Kraftzuwachs in den Rückenstreckmuskeln proportional mit der Verbesserung des Beschwerdeniveaus ist [15 – 17]. Die meisten dieser Studie basieren auf Patienten mit unspezifischen Rückenleiden und verwendeten das ursprüngliche Maschinensystem, das in den 1980er Jahren in den USA von Arthur Jones unter dem Namen MedX entwickelt wurde. In den letzten 15 Jahren wurde die Hardware als auch die Software kontinuierlich weiterentwickelt, um das Training noch individueller an die Patienten und deren Voraus­setzungen anzupassen. Das Po­wer­spine Konzept war geboren. In Kooperation mit der Universität Würzburg und anderen akademischen Partnern wurden Trainingsdaten von über 15.000 Patienten analysiert und dabei gezeigt, dass bei geeigneter Trainingssteuerung und Anpassung des Bewegungsaus­maßes mehr als 90 % der Patienten eine Beschwerdebesserung aufwiesen und das selbst bei älteren Patienten mit relativen OP-Indikationen wie Bandscheibenvorfällen, Stenosen und Gleitwirbeln (Abb. 4). Aktuelle Forschungsprojekte, die sich mit der morphologischen Veränderung des m.multifidus während der Therapie beschäftigen, zeigen, dass eine starke Zunahme an reiner Muskelmasse (je nach Segment 11 – 13 %) und eine Reduktion des Fettanteils (14 – 20 %) erreicht wird. Darüber hinaus werden seitenspezifische Unterschiede ausgeglichen. Diese Zahlen sind besonders vor dem Hintergrund des altersbedingten Abbaus der tiefen autochthonen Rückenmuskeln sehr interessant. Bei einem ungefähren jährlichen durchschnittlichen Anstieg des Fettgehaltes in der tiefen Rückenmuskulatur von bis zu 1 % [7] könnte man mit einer solchen Therapie 10 – 20 Jahre an altersbedingtem Muskelabbau umkehren und somit Muskelkraft, Stabilität und Wirbelsäulengesundheit „zurückgewinnen“. Rückentherapien sollten sich in Zukunft neben subjektiver Einschätzung auch an diesen Kennzahlen messen lassen.

Therapieablauf, additive Therapien und zukünftige Entwicklungen

Das Medizinische Kräftigungstherapie mit dem Powerspine Konzept ist in ihren Grundzügen in den Leitlinien der Gesellschaft für Medizinische Kräftigungstherapie (GMKT-D) geregelt. In der Regel werden in 1:1 Betreuung 18 – 25 Trainingseinheiten, 1 – 2 mal pro Woche absolviert. Der Kern ist das isolierte Training, das mit einem Trainingssatz und 12 – 15 Wiederholungen (ca. 2 Minuten) durchgeführt wird. Während zu Beginn der Therapie submaximale Reize für Muskeln und Sehnen sowie neuromuskuläre Koordination im Vordergrund stehen, wird im Laufe der Therapie zunehmend bis zum absoluten Muskelversagen trainiert.  Zur Erhaltung des Zustandes trainieren Patienten in der Regel noch 1 – 2 mal im Monat. Das isolierte Training wird idealerweise durch funktionelle Übungen ergänzt. Auch Manuelle Therapie und Osteopathie kann in der Akutphase hilfreich sein, um entzündetes und verspanntes Muskel- und Bindegewebe wieder belastbarer zu machen, sodass das Training seine Wirkung entfalten kann. Rückenschmerztherapie sollte immer einen integrativen Einsatz und eine ganzheitliche Perspektive haben und psycho-soziale Faktoren mit einbeziehen. Auf der anderen Seite ist aber ohne das gezielte Wiederherstellen der autochthonen Rückenmuskulatur keine nachhaltige Behandlung des Rückenschmerzes möglich. 

Eine besondere Bedeutung innerhalb der additiven Therapien kommt der Vereisung (Cryotherapie) der degenerativ veränderten Facettengelenke zu (Abb. 5). Denn durch die jahrelange Schonung der tiefen Rückenmuskulatur kommt es zu degenerativen Facettengelenken, die Schmerzen verursachen können. Dies wird über die Facettennerven permanent dem Gehirn gemeldet. Wir haben also eine Facetten­gelenksschädigung, die in gewisser Hinsicht irreversibel ist, die man aber durch Kältetherapie sehr gut behandeln kann. Mit der inneren und äußeren Anwendung von Kälte (Cryotherapie) kann man die häufig therapieresistenten Schmerzen deutlich lindern, bis es ab dem 65. Lebensjahr zum Verwachsen der Facettengelenke kommt und der Schmerz verschwindet. Deshalb ist die Cryotherapie mit dem Cryolight Gerät eine sehr sinnvolle Ergänzung in der konservativen Rückentherapie.

Literatur

[1] Steele J, Bruce-Low S, Smith D. A reappraisal of the deconditioning hypothesis in low back pain: review of evidence from a triumvirate of research methods on specific lumbar extensor deconditioning. Curr Med Res Opin. 2014;
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[2] Goubert D, Oosterwijck JV, Meeus M, Danneels L. Structural Changes of Lumbar Muscles in Non-specific Low Back Pain: A Systematic Review. Pain Physician. 2016;19(7):E985-E1000.

[3] Fortin M, Lazáry À, Varga PP, McCall I, Battié MC. Paraspinal muscle asymmetry and fat infiltration in patients with symptomatic disc herniation. Eur Spine J. 2016;25(5):1452 – 1459. 

[4] Fortin M, Lazary A, Varga PP, et al. Association between paraspinal muscle morphology, clinical symptoms and functional status in patients with lumbar spinal stenosis. European Spine Journal. 2017;26(10):2543 – 2551.

[5] Lee ET, Lee SA, Soh Y, Yoo MC, Lee JH, Chon J. Association of Lumbar Paraspinal Muscle Morphometry with Degenerative Spondylolisthesis. Int J Environ Res Public Health. 2021;18(8):4037.

[6] Schomacher J, Falla D. Function and structure of the deep cervical extensor muscles in patients with neck pain. Man Ther. 2013;18(5):360-366.

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[8] Teichtahl AJ, Urquhart DM, Wang Y, Wluka AE, O’Sullivan R, Jones G, Cicuttini FM. Lumbar disc degeneration is associated with modic change and high paraspinal fat content – a 3.0T magnetic resonance imaging study. BMC Musculoskelet Disord. 2016;17(1):439.

[9] Kalichman L, Klindukhov A, Li L, Linov L. Indices of Paraspinal Muscles Degeneration: Reliability and Association With Facet Joint Osteoarthritis: Feasibility Study. Clin Spine Surg. 2016;29(9):465-470.

[10] Chiu CC, Chuang TY, Chang KH, Wu CH, Lin PW, Hsu WY. The probability of spontaneous regression of lumbar herniated disc: a systematic review. Clin Rehabil. 2015;29(2):184-95.

[11] Owen PJ, Miller CT, Mundell NL, Verswijveren SJJM, Tagliaferri SD, Brisby H, Bowe SJ, Belavy DL. Which specific modes of exercise training are most effective for treating low back pain? Network meta-analysis. Br J Sports Med. 2020;54(21):1279-1287.

[12] Price J, Rushton A, Tyros I, Tyros V, Heneghan NR. Effectiveness and optimal dosage of exercise training for chronic non-specific neck pain: A systematic review with a narrative synthesis. PLoS One. 2020 Jun 10;15(6):e0234511.

[13] Steele J, Bruce-Low S, Smith D.A review of the specificity of exercises designed for conditioning the lumbar extensors. British Journal Sports Medicine. 2015; 49(5):291-297.

[14] Androulakis-Korakakis P, Gentil P, Fisher JP, Steele J. Comparison of Isolated Lumbar Extension Strength in Competitive and Noncompetitive Powerlifters, and Recreationally Trained Men. J Strength Cond Res. 2021 Mar 1;35(3):652-658.

[15] Steele J, Bruce-Low S, Smith D. A review of the clinical value of isolated lumbar extension resistance training for chronic low back pain. PM R. 2015; 7(2):169-187.

[16] Evans R, Bronfort G, Nelson B, Goldsmith CH. Two-year follow-up of a randomized clinical trial of spinal manipulation and two types of exercise for patients with chronic neck pain. Spine. 2002; 27(21):2383-2389.

[17] Steele J, Fisher J, Perrin C, Conway R, Bruce-Low S, Smith D. Does change in isolated lumbar extensor muscle function correlate with good clinical outcome? A secondary analysis of data on change in isolated lumbar extension strength, pain, and disability in chronic low back pain. Disability and Rehabilitation. 2018; 12:1-9.