In Deutschland erfolgt die Einteilung der Muskelverletzungen in der Regel gemäß der Klassifikation der Arbeitsgruppe um Dr. Müller-Wohlfahrt. Diese unterscheidet drei wesentliche Entitäten:

• Funktionelle Muskelverletzung
• Strukturelle Muskelverletzung infolge eines Stretchmechanismus
• Strukturelle Muskelverletzung infolge einer Kontusion

Hierbei spielt insbesondere für die strukturellen Verletzungen die kernspintomografische Bildgebung (siehe Abb. 1 – 4) eine wesentliche Rolle, da insbesondere die prognostisch bedeutsame Unterscheidung zwischen Muskelfaserriss und Muskelbündelriss über das Ausmaß der Querausdehnung der Muskelfaserverletzung (größer oder kleiner als 5 mm) erfolgt. 

Therapie

Bezüglich der Therapie von Muskelverletzungen ist die Infiltrationstherapie des betroffenen Muskels mit verschiedenen Substanzen sowie begleitend auch die Infiltration der Lendenwirbelsäule und unteren Brustwirbelsäule Standard für den im Hochleistungs- und Profisport arbeitenden Mediziner. In unserer Abteilung unterscheiden wir in der Wahl der Substanzen zur Infiltration nach funktionellen und strukturellen Schädigungen der Muskulatur. 

Funktionelle Muskelschädigung

Entspannung + Regeneration

• Lokale Infiltration: Meaverin /Procain/TraumeelActovegin
• DryNeedling
• Extrakorporale Stoßwellentherapie (ESWT)/Triggerpunktbehandlung
• WS-Infiltration nach MW
• Chirotherapie/Osteopathie /Physiotherapie
• Strukturelle Muskelschädigung

Regeneration

• Lokale Infiltration ACP/PRP 3 – 5x insgesamt
• Kein Lokalanästhetikum in das geschädigte Areal
• Bei hoher Muskelspannung evtl. LA weit prox./distal der Läsion
• Evtl. WS-Infiltration
• Chirotherapie/Osteopathie/Physiotherapie

Return to

Große Probleme bestehen jedoch weiterhin bezüglich des Zeitpunktes des Wiedereinstiegs in den Sport nach Muskelverletzungen. Die Rate von erneuten Verletzungen des gleichen Muskels an gleicher Stelle sowie anderer Muskeln infolge von Fehlbelastung ist hoch. Scheinbar gleiche Verletzungen in der klinischen Einteilung nach Müller-Wohlfahrt haben oft unterschiedliche Regenerations- und Rehabilitationszeiten. Oft liegen die Ursachen nach ersten Erkenntnissen, die wir im Institut für funktionelle Diag­nostik (IFD Cologne) bei Hochleistungs- und Profisportlern sammeln konnten, in einem persistierend falschen Bewegungsablauf aufgrund funktioneller Störungen der angrenzenden Bewegungssegmente oder auch sehr oft in einem falschen Ansteuerungsmuster der geschädigte Muskelgruppe und einer daraus folgenden kompensatorischen aber falschen Ansteuerung der Agonisten oder Antagonisten. Insbesondere die zeitgerechte Ansteuerung der Muskulatur lässt sich recht einfach über die Verwendung eines Mehrkanal Oberflächen-­EMG darstellen und durch ein EMG gesteuertes Bio-Feedback Training bei entsprechender Phasenverschiebung beheben. Hierzu stellvertretend für viele ein Fallbeispiel aus unserem Institut:

Fußballprofi

• Vorverletzung des M. semitendinosus rechts (2013 Muskelbündelriss)
• Subtotale Sehnenruptur M. semimembranosus rechts (05/2014) 
• Injektionstherapie (Actovegin/Traumeel) und Physiotherapie
• MRT  Kontrolle (6 Wochen, 12 Wochen, 14 Wochen post): Ödem vollständig rück­gebildet; Verletzung Semimem­branosus bildtechnisch ausgeheilt 
• Seither bis zum UT (10/2014): Wiederkehrende muskuläre Beschwerden im Bereich des M. biceps femoris rechts
• LWS (MRT) ohne pathologischen Befund

Wir haben daraufhin eine funktionelle Diagnostik mit folgenden Bestandteilen durchgeführt:

• Kinetik, Kinematik, EMG bei Gang und Lauf, DJ, CMJ, Kniebeugen
• EMG: M. erector spinae (lumbal), M. gluteus medius/maximus , M. vastus medialis/lateralis, Mediale Hamstrings (Semigruppe), Laterale Hamstrings (M. biceps femoris)
• Plantare Druckverteilung
• Kraftmessung Hüfte (Ex/Abduktion), Knie (Ex/Flex)
• 3D-Bodyscan

Insbesondere zeigten sich Auffälligkeiten in der Elektromyografie (EMG) wie folgt: 

• Ansteuerungsproblematik im Bereich der vorverletzten medialen Hamstrings
  mit stärkerer Beanspruchung des M. biceps femoris als Folge.

Schwungphase

Rechts nur eine geringe Aktivität der medialen Hamstrings (Semigruppe). Aktivität erfolgt hauptsächlich und vermehrt durch den Biceps femoris rechts (Abb. 5).

Stützphase

Rechts beim Fersenkontakt zeigt sich eine nur kurzzeitig maximale, aber zu früh einsetzende Aktivierung der Semigruppe mit anschließend schnellem Aktivitätsabfall und kompensatorisch zu früher Aktivierung des Bizeps femoris als Ursache für die vom Spieler beklagten rezidivierendem Beschwerden an diesem Muskel (Abb. 6).

Wir haben im Anschluss ein intensives EMG gestütztes Bio-Feedback Training zur Therapie der Ansteuerungsstörung durchgeführt. Hierdurch konnte innerhalb kürzester Zeit eine Homogenisierung der Muskelaktivität und damit eine Beschwerdefreiheit beim Spieler in der Laufarbeit erreicht werden (Abb. 7). In der Kontrolluntersuchung in der Dynamik zeigt sich nun im EMG die angestrebte zeitgerechte Ansteuerung sowohl der medialen als auch der lateralen Hamstrings. Der Spieler konnte anschließend beschwerdefrei in den Wettkampfsport wiedereingegliedert werden. 

Fazit

Aus unserer Sicht scheint der Einsatz eines EMG sowohl in der Diagnostik als auch zur Begleitung eines Bio-Feedback Trainings ein probates Mittel, um die Funktionsfähigkeit eines Muskels zu objektivieren und so eine fundiertere Return to Play Entscheidung herbeizuführen. Entsprechende Testungen sollten mit Aufnahme der Laufbelastung, um entsprechend korrektiv eingreifen zu können, und zum Zeitpunkt der Wiedereingliederung in den Wettkampfsport durchgeführt werden.

Biomechanische Testungen auf wissenschaftlich fundierter Basis werden jedoch kaum durchgeführt, insbesondere nicht in einem komplexeren Setting. Dies zum einen, weil das entsprechende Wissen bei den Sportlern und Betreuern/Trainern nicht ausreichend vorhanden ist und zum anderen, weil oft auch die entsprechenden Möglichkeiten hierzu fehlen. Im Folgenden möchten die Autoren einen Überblick geben über die technischen Möglichkeiten von komplexen 3D-Bewegungsanalysen, über erste Ergebnisse bisher durchgeführter Baseline Testungen im Profifußball inklusive daraus folgender Konsequenzen für die Primär- und ­Sekundärprävention sowie Return to Sport (RTS) Entscheidungen.

3D-Bewegungs- und Belastungsanalyse

Neben den verbreiteten singulären bzw. isolierten Messungen der Kraftfähigkeit verschiedener Muskelgruppen z.B. am Isokineten oder Testungen der posturalen Stabilität, gibt es eine ganze Reihe weiterer Tests. Hierzu gehören unter anderem auch die sogenannten on-field Testungen wie z. B. der FMS, Y-Balance Test, Drop-Jump Screening Test, die ortsunabhängig durchgeführt werden können. Diese Art der Analyse liefert jedoch keine Informationen über die Bewegungsqualität sportartspezifischer ­Bewegungen, mögliche Überlastungen bzw. Schonverhalten oder auch das zeitgerechte Ineinandergreifen der für die Bewegung essenziellen Komponenten. Diese Anforderungen sind mittels markerbasierter 3D-Bewegungs- und Belastungsanalyse in Kombination mit Muskelaktivitätsmessungen (Elektromyographie, EMG) möglich. Wissenschaftlich fundiert und mit entsprechenden Normwerten hinterlegt, können unterschiedliche Bewegungen durch Infrarotkameras höchstpräzise analysiert und in Form von Gelenkwinkeln grafisch dargestellt werden. Mittels in den Boden integrierter Kraftmessplatten können die Gelenkkräfte und –momente (Kinetik) erfasst werden. Durch die Kombination der dynamischen Muskelaktivität (EMG) kann synchron zur Bewegung zusätzlich die Beurteilung der zeitgerechten Ansteuerung mehrerer Muskeln erfolgen (Abb. 1). 

Sowohl die Gelenkwinkel, die einwirkenden Kräfte als auch die Muskelak­tivität können anschließend für den gesamten Bewegungszyklus vom Aufsetzen bis zum Abheben des Fußes berechnet und in drei Ebenen (frontal, sagittal, transversal) grafisch dargestellt und klinisch relevant interpretiert werden. Unter Berücksichtigung der sogenannten Testgütekriterien: Objektivität, Validität und Reliabilität ermöglicht diese Art der komplexen 3D-Analyse, entsprechende Interventionen einzuleiten oder Entscheidungen zur Rückkehr in bestimmte Rehabilitationsphasen, das sportartspezifische Training und den Wettkampf anhand bereits erfasster Referenzwerte zu treffen. Je nach Fragestellungen variiert der Inhalt der biomechanischen Untersuchungen. Geht es um die Analyse des Sportlers im unverletzten Zustand (Baseline-Testung), kombiniert man die Ergebnisse der sportartspezifischen 3D-Bewegungsanalyse mit den Informationen aus einzelnen Kraftmessungen, 3D-Statik Vermessungen, Testungen der posturalen Stabilität sowie weiteren Tests. Auf diese Weise, erhält man unter gleichzeitiger Würdigung bereits vorhandener Verletzungen oder anatomischer Gegebenheiten ein biomechanisches Gesamtbild des Sportlers, woraus gegebenenfalls notwendige präventive Maßnahmen abgeleitet werden können (Abb. 2).

Erfahrungen aus der Kohorte der Profifußballer

Im Rahmen verschiedener Fragestellungen (Baseline-Testung, Return-to-sport, Ursachenanalyse bei rezidivierenden Beschwerden) wurden in den Jahren 2014–2018 bei männlichen Profispielern der 1. bis 3. Fußballbundesliga inzwischen 277 komplexe biomechanische Untersuchungen durchgeführt. Der Altersdurchschnitt der Spieler betrug 23 Jahre (Range: 16 bis 36 Jahre). Die biomechanischen Untersuchungen setzen sich wie folgt zusammen:

• 111 Baseline-Testungen als Screening zu Saisonbeginn,
• 136 Testungen im Rahmen des Return-to-Play-Prozess
• 30 Testungen zur Ursachenanalyse bei persistierenden muskuloskelettalen Beschwerden

Bereits bei den isolierten Testungen, z. B. der posturalen Stabilität (Abb. 3) oder auch der isometrischen Maximalkraftfähigkeit der Hüftabduktoren (Abb. 4) zeigten sich innerhalb einer Mannschaft bei mehreren Spielern deutliche Auffälligkeiten, die aus präventiver Sicht mit entsprechenden Interventionen trainiert werden sollten. Anhand der komplexen 3D-Bewegungsanalyse konnten bei mehreren Spielern Auffälligkeiten im Bewegungsablauf festgestellt werden. Bei einigen Spieler bereits in der Laufbewegung, bei anderen im Cuttingmanöver oder bei einbeinigen Landungen. Ein klares mannschaftsübergreifendes Muster der Defizite zeigte sich in der funktionellen Diagnostik bisher nicht, so dass weiterhin eine individuelle komplexe Untersuchung mögliche Defizite aufdecken muss. So zeigt z. B. Abbildung 5 ein seitendifferentes Bewegungsmuster mit deutlicher Auffälligkeit linksseitig. Durch eine vermehrte Eversionsbewegung in Kombination mit einer hohen Winkelgeschwindigkeit in der ­Belastungsphase können im weiteren Verlauf Beschwerden im Bereich der sprunggelenkumgebenen Strukturen links entstehen, insbesondere an der Achillessehne. Aber auch eine rechtsseitig vermehrte Hüftadduktion in Kombination mit einer Kniegelenkabduktion im Sinne einer reduzierten Beinachsenstabilität (dynamischer Valgus) konnte in einigen Fällen analysiert und mit funktionellen Trainingsmaßnahmen therapiert werden (Abb. 5).

Je nach Bewegungs-, Aktivierungsmuster oder auch möglicher struktureller Vorschädigungen können Auffälligkeiten in der muskulären Ansteuerung entstehen. Abbildung 7 zeigt bei drei Spielern ein seitendifferentes Ansteuerungsmuster. Dieses kann ohne entsprechende Therapie zu einer muskulären Überlastung /Verletzung im Saisonverlauf führen. Aus diesem Grund wurde bei den Spielern ein neurophysiologisches (EMG-basiertes) Training empfohlen. Die Ergebnisse der Baseline-Testungen werden in einem entsprechenden Befundbericht für jeden einzelnen Spieler dokumentiert, der
neben den Auffälligkeiten auch direkt Interventionsempfehlungen beinhaltet. Aus Autorensicht kann nur mit adäquater Kommuni­kation zwischen den involvierten Parteien (Mannschaftsarzt, Spieler, Athletik- und Rehatrainer, Physiotherapeut und Biomechaniker) eine gute Um­setzung erfolgen und somit die Vorteile der Baseline-Testungen erfolgreich und vor allem präventiv genutzt werden.

Fazit

Biomechanische Baseline-Testungen sind im Hochleistungssport essenziell und werden durch den Träger der gesetzlichen Unfallversicherung (VBG) inzwischen auch gefordert. In hochdotierten Profisportarten wie Fußball sollte dies in einem standardisierten und wissenschaftlich fundierten Setting unter Laborbedingungen erfolgen, um eine entsprechende Validität, Reliabilität und Reproduzierbarkeit zu gewährleisten. Bei Umsetzung der entsprechenden Therapie- und Trainingsempfehlungen gemäß der Ergebnisse der biomechanischen Untersuchungen erwarten wir eine Reduktion von Verletzungen, die aus Überlastung und Fehlbelastung resultieren. Entsprechende Studien hierzu sind angelegt. Mit ersten Ergebnissen ist in wenigen Jahren zu rechnen.