Professional sports are undergoing a profound transformation through the integration of precision medicine, also known as personalized medicine. By tailoring training, nutrition, recovery, and injury prevention strategies to the individual genetic, physiological, and subjective profiles of each athlete, precision medicine aims to enhance performance, reduce the risk of injury, and ultimately extend athletic careers. This article examines the current applications, benefits, and future directions of precision medicine in professional sports.

Individualization as a new paradigm in sports medicine

Precision medicine has established itself in many areas of medicine as an individualized approach to tailoring therapy and prevention strategies more specifi­cally to the biological, genetic, and environmental characteristics of the athlete. In sports medicine, this approach is still in its infancy – but the change is noticeable: with the use of high-resolution diagnostics and modern technologies, the need for tailor-made care for athletes is growing. These technologies support the necessary shift towards individualized, data-supported care concepts that is resulting from the development of professional sports. 

The aim is to tailor training management, regenerative and preventive measures, and therapeutic interventions more closely to individual needs in order to specifically promote performance and identify injury risks at an early stage. Precision medicine provides the metho­dological basis for making data-­driven and individually informed decisions – beyond blanket recommendations. 

Fields of application and challenges

The implementation of precision medi­cine in sports medicine requires a deep understanding of individual resilience and adaptability. A central aspect is the close integration with performance diag­nostics, which makes relevant parameters measurable and interpretable. The focus is on the athlete as a complex system with numerous interconnected influencing factors.

Looking at the concepts of performance components in training science literature, the structural and functional complexity of athletic performance becomes clear – and with it the challenges associated with precision medicine [1]. Training and regeneration processes must be designed in such a way that they both promote performance deve­lopment and improve stress tolerance. Precision medicine provides the framework for collecting and analyzing data in a targeted manner and translating it into concrete measures.

This results in key areas of application:

• Prevention Analysis and targeted reduction of injury risk
• Rehabilitation Optimizing and shortening return processes and preventing relapses
• Regeneration Individualizing and accelerating recovery processes to increase stress tolerance and training effectiveness
• Injury cause analysis Better understanding injury mechanisms and using this knowledge for prevention
• Performance optimization Achieving maximum performance in a sustainable manner
• Increasing longevity Reducing cell age and optimizing function ultimately lead to a higher life expectancy for athletes

The following section explains the key aspects of the aforementioned areas of application for personalized sports medicine in more detail. 

Genetic profiling and personalized approaches

Advances in www.dnathlete.li have enabled the identification of specific mar­kers related to muscle building, endurance, injury susceptibility, and recovery rates. When coaches and medical teams know an athlete’s genetic predisposition, they can design training and prevention programs that are tailored to the athlete’s innate strengths and take potential weaknesses into account. For example, certain genetic profiles may indicate a predisposition to muscle, ligament, or tendon injuries, allowing targeted and additional preventive measures to be taken. Or another genetic predisposition may enable higher levels of performance when consuming caffeine, beta-alanine, or creatine, while this is not the case for others [2]. A study published in the World Academy of Science Journal highlights the integration of genetic profiles with traditional biochemical and physiological assessments to optimize performance and ensure longevity in sports [3].

The great potential of epigenetics – understanding and utilizing molecular individuality

Epigenetic processes add a dynamic component to this perspective: they control which genes are activated or deactivated under certain conditions – influenced by training, nutrition, stress, or environmental stimuli. 

These adjustments are reversible and make it possible to achieve long-term positive changes at the cellular level through targeted stimuli. Epigenetic age clocks are complex biomarkers based on DNA methylation patterns that usually reflect biological age more accurately than chronological age, thus providing insights into an individual’s health and aging process.

For athletes, these biomarkers have significant potential as they provide a personalized assessment of how training load, recovery, nutrition, and lifestyle affect long-term health and performance. Monitoring biological age can help optimize training plans, avoid over- or under-training, and take measures to prolong peak performance and reduce the risk of injury. In addition, epigenetic insights can provide information about personalized recovery strategies and serve as a valuable tool for planning the longevity of athletes [4, 5]. 

Biomarkers and their potential for performance optimization

Laboratory markers provide crucial insights into an athlete’s physiological state and are therefore a cornerstone of precision medicine in sports. Biomarkers, such as creatine kinase (CK), help monitor muscle damage and recovery and enable individual training adjustments that optimize performance while minimizing the risk of overtraining and injury. Elevated CK levels, for example, may indicate excessive muscular stress or insufficient recovery, allowing timely measures such as modified training load, nutritional support, or rest periods to be initiated. Regular monitoring of such markers ensures a data-driven approach to athlete care and enables tailored strategies that increase resi­lience, improve performance, and support long-term athletic development. Regular communication with the athlete is crucial in interpreting these values in order to integrate subjective assessments into the decision-making process and avoid misinterpretations.

Biomechanics – objectively analyzing and individually adapting movement patterns

Biomechanical analyses provide important insights for the individualized care of athletes. Every person moves differently, influenced by muscle control, joint structure, coordination, and movement experience. These individ ual movement patterns influence both the risk of injury and performance ability. Modern technologies such as motion capture systems, force plates, and electromyography (EMG) enable these patterns to be recorded as objectively as possible. Based on the data obtained, targeted analyses can be carried out and adjustments to technical training and load design can be derived with the aim of making movements more efficient, avoiding overload, and better meeting sport-specific requirements. EMG diagnostics provide valuable information on muscular control and enable early identification of neuromuscular deficits in prehabilitation and targeted correction using biofeedback-­based activation. Biomechanical analyses thus make an important contribution to performance optimization and injury prevention and are an essential component of personalized sports medicine concepts.

Wearable technology and real-time monitoring

The integration of wearable devices with built-in sensors enables the continuous recording of vital parameters, movement patterns, and stress data. These wearables provide real-time information on variables such as heart rate variability (HRV), oxygen saturation, and biomechanical efficiency. These insights enable immediate adjustment of training intensity and technique to optimize performance while minimizing the risk of injury. Recent developments include AI-driven smart sportswear that uses integrated sensors to monitor muscle activation and breathing patterns, for example, and provide real-time feedback on the quality of training execution [6].

Precision strategies for hydration and nutrition

Individualized hydration and nutrition plans are key components of precision medicine in sports. By analyzing individual sweat composition and metabolic responses, nutritionists can tailor electrolyte replacement and diet plans to the specific needs of each athlete.

This personalized approach ensures optimal energy availability, improves reco­very, and supports overall health. Genetic testing also plays a role in determining nutritional needs, as certain gene variants can influence nutrient metabolism, leading to more effective nutritional strategies. 

Pharmacogenomics and injury management

Pharmacogenomics – the study of how genes affect an individual’s response to medication – enables the customization of medication regimens for injury treatment and pain management. Understanding genetic variations in drug metabolism helps in selecting the most effective medications with minimal side effects, improving recovery outcomes and reducing downtime.

This approach ensures that medications and recovery programs are tailored to each athlete’s genetic predisposition, improving performance and reducing the risk of injury [7]. 

Neurocognition

Improving neurocognition offers significant benefits to athletes by enhan­cing mental processing speed, attention, reaction time, and decision-making under pressure, which are key components of peak athletic performance.

As part of a precision medicine approach, these interventions are tailored to the cognitive profile of the individual athlete, enabling customized strategies that complement physical training.

Cognitive improvements can help athletes better anticipate plays, adapt to changing environments, and focus in critical situations, which can lead to a competitive advantage in performance. This holistic strategy ensures that athletes are optimally prepared for success, not only physically but also mentally.

Numerous scientific studies have shown that any peripheral injury can be accompanied by changes in different parts of the brain. These findings also call for new, individualized prevention and rehabilitation strategies and allow for individualized preparation of athletes even before surgical interventions as prehabilitation. Tools such as SkillCourt are an example of the integration of neurocognitive training into precision sports medicine. SkillCourt uses interactive, data-driven technology to measure, analyze, and train visual perception, cognitive agility, and motor coordination in real time. By analyzing an athlete’s performance on these tasks, coaches and physicians can identify cognitive strengths and deficits and take targeted measures to improve overall game performance. Integrating such tools into an athlete’s training program supports injury prevention, rehabilitation, and sustained peak performance, bridging the gap between brain function and physical execution in sports [8 – 10].

Artificial intelligence and predictive analytics

The use of artificial intelligence (AI), especially machine learning techniques, enables sports medicine to precisely analyze large, complex data sets to predict injury risks and performance trends.

By processing data from various sources, such as wearables, training logs, and medical records, AI models can identify patterns and provide actionable insights that facilitate proactive interventions and strategic planning. Predictive analytics and machine learning are transforming injury prevention strategies in sports medicine by analyzing large amounts of data to identify patterns and trends that indicate an increased risk of injury. A well-thought-out data strategy is essential, because it is not the quantity, but the relevance, quality, and targeted use of data that determine the success of precision medicine applications. 

Conclusion

The integration of precision medicine into professional sports represents a paradigm shift in athlete care and performance optimization. Through individualized approaches based on genetic insights, real-time monitoring, and personalized analysis, sports organizations can sustainably improve the longevity, performance, and overall well-being of athletes. All of the technologies mentioned are already available today and should be used in a targeted manner as part of a basic sports medical examination in order to comprehensively assess the initial situation and identify individual deficits at an early stage. On this basis, tailor-made intervention programs can be developed, which can be adapted through regular re-testing in order to respond dynamically to changes. With advancing technological development, the potential of precision medicine to revolutionize athletic performance and health management is becoming increasingly tangible.

Literature

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Der Profisport erfährt durch die Integration der Präzisionsmedizin, auch personalisierte Medizin genannt, einen tiefgreifenden Wandel. Durch die Anpassung von Training, Ernährung, Regeneration und Strategien zur Verletzungsprävention an die individuellen genetischen, physiologischen und subjektiven Profile der einzelnen Athleten zielt die Präzisionsmedizin darauf ab, die Leistung zu steigern, das Verletzungsrisiko zu verringern und schließlich auch die sportliche Karriere zu verlängern. Dieser Artikel befasst sich mit den aktuellen Anwendungen, den Vorteilen und den zukünftigen Richtungen der Präzisionsmedizin im Bereich des Profisports.

Individualisierung als neues Paradigma in der Sportmedizin

Die Präzisionsmedizin hat sich in vielen Bereichen der Medizin als individualisierter Ansatz etabliert, um Therapie- und Präventionsstrategien spezifischer auf die biologischen, genetischen und umweltbedingten Merkmale des Sportlers abzustimmen. In der Sportmedizin steckt dieser Ansatz noch in den Kinderschuhen – doch der Wandel ist spürbar: Mit dem Einsatz hochauflösender Diag­nostik und moderner Technologien wächst der Bedarf an einer maßgeschneiderten Betreuung von Sportlern. Diese Technologien unterstützen den durch die Entwicklung des Profisports entstehenden notwendigen Wandel hin zu individualisierten, daten­gestützten Betreuungskonzepten. Ziel ist es, Trainingssteuerung, regenerative und präventive Maßnahmen sowie therapeutische Interventionen stärker auf die individuellen Bedürfnisse abzustimmen, um die Leistungsfähigkeit gezielt zu fördern und Verletzungsrisiken frühzeitig zu erkennen. Die Präzisionsmedizin liefert die methodische Grundlage, um datenbasierte und individuell fundierte Entscheidungen zu treffen – jenseits von pauschalen Empfehlungen.

Anwendungsfelder und Herausforderungen

Die Umsetzung der Präzisionsmedizin in der Sportmedizin erfordert ein tiefes Verständnis der individu­ellen Belastbarkeit und Anpassungsfähigkeit. Ein zentraler Aspekt ist die enge Verzahnung mit der Leistungsdiagnostik, die relevante Parameter erfassbar und interpretierbar macht. Im Mittelpunkt steht dabei der Sportler als komplexes System mit zahlreichen miteinander vernetzten Einflussfaktoren. Betrachtet man die Konzepte der Komponenten der Leistungsfähigkeit aus der trainingswissenschaftlichen Literatur, wird die strukturelle und funktionelle Komplexität der sportlichen Leistung deutlich – und damit auch die Herausforderungen, die mit der Präzisions­medizin einhergehen [1]. Trainings- und Regenerationsprozesse müssen so gestaltet werden, dass sie sowohl die Leistungsentwicklung fördern als auch die Belastungstoleranz verbessern. Die Präzisionsmedizin bietet den Rahmen, um Daten gezielt zu sammeln, zu analysieren und in konkrete Maßnahmen zu übersetzen.

Daraus ergeben sich zentrale Anwendungsfelder:

• Prävention Analyse und gezielte Reduktion des Verletzungsrisikos
• Rehabilitation Rückkehrprozesse optimieren, verkürzen und
  rückfallfrei gestalten
• Regeneration Erholungsprozesse individualisieren und beschleunigen, um Belastungsverträglichkeit und Trainingswirksamkeit zu erhöhen
• Verletzungsursachenanalyse Verletzungsmechanismen besser verstehen und für die Prävention nutzbar machen
• Leistungsoptimierung Nachhaltig die maximale Leistung abrufen
• Steigerung der Langlebigkeit Verringerung des Zellalters und Optimierung der Funktion führen letztlich zu einer höheren Lebenserwartung von Sportlern 

Im Folgenden werden zentrale Aspekte der zuvor genannten Anwendungsbereiche der personalisierten Sportmedizin näher erläutert.

Genetisches Profiling und personalisierte Ansätze

Fortschritte bei auf den Sport spezialisierten Gentests (www.dnathlete.li) haben die Identifizierung spezifischer Marker ermöglicht, die mit Muskelaufbau, Ausdauer, Verletzungsanfälligkeit und Erholungsraten zusammenhängen. Wenn Trainer und medizinische Teams die genetische Veranlagung eines Sportlers kennen, können sie Trainingsprogramme bzw. Präventionsprogramme entwerfen, die auf die angeborenen Stärken des Sportlers abgestimmt sind und potenzielle Schwachstellen berücksichtigen. Bestimmte genetische Profile können beispielsweise auf eine Veranlagung zu Muskel-, Bänder- oder Sehnenverletzungen hinweisen, soass gezielte und zusätzliche präventive Maßnahmen eingeleitet werden können. Oder eine andere genetische Veranlagung ermöglicht individuell höhere Leistungsniveaus beim Konsum von Koffein, Beta-Alanin oder Kreatin, während dies bei anderen nicht der Fall ist [2]. Eine im World Academy of Science Journal veröffentlichte Studie unterstreicht die Integration von genetischen Profilen mit traditionellen biochemischen und physiologischen Bewertungen, um die Leistung zu optimieren und die Langlebigkeit im Sport zu gewährleisten [3]. 

Großes Potenzial der  Epigenetik – molekulare Individualität verstehen und nutzen

Epigenetische Prozesse ergänzen diese Perspektive um eine dynamische Komponente: Sie steuern, welche Gene unter bestimmten Bedingungen – beeinflusst durch Training, Ernährung, Stress oder Umweltreize – aktiviert oder deaktiviert werden. Diese Anpassungen sind reversibel und ermöglichen es, durch gezielte Stimuli langfristige positive Veränderungen auf zellulärer Ebene zu erreichen. Epigenetische Altersuhren sind komplexe Biomarker, die auf DNA-­Methylierungsmustern basieren und das biologische Alter meist genauer widerspiegeln als das chronologische Alter und so Einblicke in den Gesundheits- und Alterungsprozess eines Individuums ermöglichen. Für Sportler haben diese Biomarker ein erhebliches Potenzial, da sie eine personalisierte Einschätzung dafür liefern, wie sich Trainingsbelastung, Erholung, Ernährung und Lebensstil auf die langfristige Gesundheit und Leistung auswirken. Die Überwachung des biologischen Alters kann dazu beitragen, Trainingspläne zu optimieren, Über- oder Untertraining zu vermeiden und Maßnahmen zu ergreifen, um Spitzenleistungen zu verlängern und das Verletzungsrisiko zu verringern. Darüber hinaus können epigenetische Erkenntnisse Aufschluss über personalisierte Erholungsstrategien liefern und als wertvolles Instrument für die Planung der Langlebigkeit von Sportlern dienen [4, 5].

Biomarker und ihr Potenzial zur Leistungsoptimierung

Labormarker bieten entscheidende Einblicke in den physiologischen Zustand eines Sportlers und sind damit ein Eckpfeiler der Präzisionsmedizin im Sport. Biomarker, wie z. B. die Kreatinkinase (CK), helfen bei der Überwachung von Muskelschäden und -erholung und ermöglichen individuelle Trainingsanpassungen, die die Leistung optimieren und gleichzeitig das Risiko von Übertraining und Verletzungen minimieren. Erhöhte CK-Werte können beispielsweise auf eine übermäßige muskuläre Belastung oder eine unzureichende Erholung hindeuten, sodass rechtzeitig Maßnahmen wie eine veränderte Trainingsbelastung, Ernährungsunterstützung oder Ruhepausen eingeleitet werden können. Die regelmäßige Überwachung solcher Marker gewährleistet einen datengesteuerten Ansatz bei der Betreuung von Sportlern und ermöglicht maßgeschneiderte Strategien, die die Belastbarkeit erhöhen, die Leistung verbessern und die langfristige sportliche Entwicklung unterstützen. Entscheidend in der Interpretation dieser Werte ist der regelmäßige Austausch mit dem Sportler, um so auch die subjektive Einschätzung mit in den Entscheidungsprozess zu integrieren und Fehlinterpretationen zu vermeiden.

Biomechanik – Bewegungsmuster objektiv analysieren und individuell anpassen

Biomechanische Analysen liefern wichtige Erkenntnisse für die individua­lisierte Betreuung von Sportlern. Jeder Mensch bewegt sich anders, geprägt durch Muskelkontrolle, Gelenkstruktur, Koordination und Bewegungserfahrung. Diese individuellen Bewegungsmuster beeinflussen sowohl das Verletzungsrisiko als auch die Leistungs­fähigkeit. Moderne Technologien wie Motion-Capture-Systeme, Kraftmessplatten oder Elektromyographie (EMG) ermöglichen eine möglichst objektive Erfassung dieser Muster. Auf Basis der gewonnenen Daten können gezielte Analysen durchgeführt und Anpassungen des Techniktrainings und der Belastungsgestaltung abgeleitet werden, mit dem Ziel, Bewegungen effizienter zu gestalten, Überlastungen zu vermeiden und sportartspezifischen Anforderungen besser gerecht zu werden. Die EMG-Diagnostik liefert wertvolle Hinweise zur muskulären Ansteuerung und ermöglicht es in der Prähabilitation, neu-romuskuläre Defizite frühzeitig zu identi­fizieren und mittels biofeedback­basier­ter Aktivierung gezielt zu korrigieren. Biomechanische Analysen leisten damit einen wichtigen Beitrag zur Leistungsoptimierung und Verletzungsprävention und sind ein wesentlicher Bestandteil personalisierter sportmedizinischer Konzepte.

Wearable Technology und Echtzeit-Überwachung

Die Integration tragbarer Geräte mit integrierten Sensoren ermöglicht die kontinuierliche Erfassung von Vitalparametern, Bewegungsmustern und Belastungsdaten. In Echtzeit liefern diese Wearables Informationen zu Variablen wie Herzfrequenzvariabilität (HRV), Sauerstoffsättigung und biomechanischer Effizienz. Diese Erkenntnisse ermöglichen eine sofortige Anpassung der Trainingsintensität und -technik, um die Leistung zu optimieren und gleichzeitig das Verletzungsrisiko zu minimieren. Zu den jüngsten Entwicklungen gehören KI-gesteuerte intelligente Sportbekleidungen, die mit Hilfe von integrierten Sensoren bspw. die Muskelaktivierung und Atemmuster überwacht und Echtzeit-Feedback zur Qualität der Trainingsausführung liefern können [6].

Präzisionsstrategien für Flüssigkeitszufuhr und Ernährung

Individualisierte Flüssigkeitszufuhr- und Ernährungspläne sind entscheidende Komponenten der Präzisionsmedizin im Sport. Durch die Analyse der individuellen Schweißzusammensetzung und der Stoffwechselreaktionen können Ernährungswissenschaftler den Elektrolytersatz und die Diätpläne auf die spezifischen Bedürfnisse jedes Sportlers ab­stimmen. Dieser personalisierte Ansatz gewährleistet eine optimale Energieverfügbarkeit, verbessert die Erholung und unterstützt die allgemeine Gesundheit. Genetische Tests spielen bei der Bestimmung des Ernährungsbedarfs ebenfalls eine Rolle, da bestimmte Genvarianten den Nährstoffstoffwechsel beeinflussen können, was zu effektiveren Ernährungsstrategien führt. 

Pharmakogenomik und Verletzungsmanagement

Die Pharmakogenomik – die Untersuchung der Auswirkungen von Genen auf die Reaktion einer Person auf Medikamente – ermöglicht die individuelle Anpassung von Medikamentenplänen für die Behandlung von Verletzungen und die Schmerztherapie. Das Verständnis der genetischen Variationen im Arz­nei­­mittelstoffwechsel hilft bei der Auswahl der wirksamsten Medikamente mit minimalen Nebenwirkungen, wodurch die Genesungsergebnisse verbessert und die Ausfallzeiten reduziert werden. Dieser Ansatz stellt sicher, dass Medikamente und Erholungsprogramme genau auf die genetische Veranlagung eines jeden Sportlers abgestimmt sind, was die Leistung verbessert, und das Verletzungsrisiko verringert [7]. 

Neurokognition

Die Verbesserung der Neurokognition bietet Sportlern erhebliche Vorteile, da sie die geistige Verarbeitungsgeschwindigkeit, die Aufmerksamkeit, die Reaktionszeit und die Entscheidungsfindung unter Druck verbessert, Schlüsselkomponenten für sportliche Höchstleistungen. Im Rahmen eines präzisionsmedizinischen Ansatzes werden diese Inter­ventionen auf das kognitive Profil des einzelnen Sportlers zugeschnitten und ermöglichen maßgeschneiderte Strategien, die das körperliche Training ergänzen. Kognitive Verbesserungen können den Athleten helfen, Spielzüge besser zu antizipieren, sich an wechselnde Umgebungen anzupassen und sich in kritischen Situationen zu konzentrieren, was zu einem Wettbewerbsvorteil bei der Leistung führen kann. Diese ganzheitliche Strategie stellt sicher, dass die Sportler nicht nur körperlich, sondern auch geistig optimal auf den Erfolg vorbereitet sind. Zahlreiche wissenschaftliche Untersuchungen belegen, dass jede periphere Verletzung mit einer Veränderung in verschieden Abschnitten des Gehirns einhergehen kann. Diese Erkenntnisse verlangen auch neue, individualisierte Präventions- und Rehastrategien und erlauben auch vor operativen Eingriffen als Prähabilitation eine individuelle Vorbereitung der Sportler. Tools wie SkillCourt sind ein Beispiel für die Integration des neurokognitiven Trainings in die Präzisionssportmedizin. SkillCourt nutzt eine interaktive, datengesteuerte Technologie, um visuelle Wahrnehmung, kognitive Beweglichkeit und motorische Koordination in Echtzeit zu messen, zu analysieren und zu trainieren. Durch die Analyse der Leistung eines Sportlers bei diesen Aufgaben können Trainer und Ärzte kognitive Stärken und Defizite erkennen und so gezielte Maßnahmen zur Verbesserung des gesamten Spielverlaufs ergreifen. Die Integration solcher Hilfsmittel in das Trainingsprogramm eines Sportlers unterstützt die Verletzungsprävention, die Rehabilitation sowie eine anhaltende Spitzenleistung und schließt die Lücke zwischen Gehirnfunktion und körperlicher Ausführung im Sport [8 – 10]. 

Künstliche Intelligenz und prädiktive Analysen

Der Einsatz von Künstlicher Intelligenz (KI), insbesondere von Verfahren des maschinellen Lernens, ermöglicht in der Sportmedizin die präzise Analyse großer, komplexer Datensätze, um Verletzungsrisiken und Leistungstrends vorherzusagen. Durch die Verarbeitung von Daten aus unterschiedlichen Quellen, wie bspw. Wearables, Trainingsprotokollen und medizinischen Aufzeichnungen können KI-Modelle Muster erkennen und verwertbare Erkenntnisse liefern, die proaktive Eingriffe und strategische Planung erleichtern. Predictive Analytics und maschinelles Lernen verändern die Strategien zur Verletzungsprävention in der Sportmedizin, indem sie große Datenmengen analysieren, um Muster und Trends zu erkennen, die auf ein erhöhtes Verletzungsrisiko hinweisen. Unerlässlich ist eine durchdachte Datenstrategie, denn nicht die Menge, sondern Relevanz, Qualität und zielgerichtete Nutzung entscheiden über den Erfolg präzisionsmedizinischer Anwendungen.

(Anmerkung der Redaktion: Lesen Sie dazu auch einen Artikel von Frau Prof. Dr. Hecksteden)

Fazit

Die Integration der Präzisionsmedizin in den Profisport stellt einen Paradigmenwechsel in der Betreuung von Sportlern und der Leistungsoptimierung dar. Durch individualisierte Ansätze, die auf genetischen Erkenntnissen, Echtzeitüberwachung und individualisierten Analysen beruhen, können Sportorganisationen die Langlebigkeit, die Leistung und das allgemeine Wohlbefinden von Athleten nachhaltig verbessern. Alle genannten Technologien sind heute bereits verfügbar und sollten im Rahmen einer sportmedizinischen Grunduntersuchung gezielt eingesetzt werden, um die Ausgangssituation umfassend zu erfassen und individuelle Defizite frühzeitig zu erkennen. Auf dieser Basis lassen sich maßgeschneiderte Interventionsprogramme entwickeln, die durch regelmäßige Re-Tests angepasst werden können, um dynamisch auf Veränderungen zu reagieren. Mit der fortschreitenden technologischen Entwicklung wird das Potenzial der Präzisionsmedizin, die sportliche Leistung und das Gesundheitsmanagement zu revolutionieren, immer greifbarer.

Literatur

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Mit dem Begriff Spondylolyse wird ein Wirbelsäulenleiden beschrieben, das im Rahmen der wissenschaftlichen Auf­arbeitung als Ursache bzw. Vorstufe der isthmischen Spondylo­listhesis beschrieben wird. Es handelt sich hierbei um eine Wirbelbogenschlussstörung zusammen mit der Spina bifida occulta und den Dysplasien der Facettengelenke. Bereits 1881 hat F. L. Neugebauer in seiner Dissertation: „Zur Entwicklungsgeschichte des spondylolisthetischen Beckens“ nachgewiesen, dass es sich bei der zugrunde liegenden Pathologie nicht um eine Wirbelverschiebung, sondern um eine Wirbelkörperverschiebung handelte. Bis zu diesem Zeitpunkt war das Krankheitsbild der Spondylolisthese nur in Geburtshelferkreisen bekannt, da es hier vor allem als Hindernis bei der Geburt via naturalis auftrat. Scherb und Junghanns (1929) sahen in der spondylolytischen Spaltbildung der Interartikularportion einen erforderlichen Faktor für die Entstehung der Spondylolisthese.

Die anfänglich vertretene Ansicht, dass die Spondylolyse kongenital angelegt sei und der Gleitprozess durch Traumen ausgelöst werde, konnte durch eingehende Studien nicht bestätigt werden: Bis in die Gegenwart ist kein Sektionsbefund bekannt, bei dem postnatal eine Fraktur an typischer Stelle gesichert werden konnte. Viel wahrscheinlicher erscheint eine Dysplasie der Interartikularportion, die im Verlauf des Lebens zu einer Stressfraktur führt. Offensichtlich kommt es beim Übergang des Vierfüßler- zum Zweifüßlerganges bei entsprechender Anlage durch wiederholte Mikrotraumen (Sturz auf das Gesäß) zum Bruch der Interartikularportion. Diese, einer Stressfraktur ähnelnde Situation, kann im weiteren Verlauf folgenlos ausheilen oder sich zu einer Pseudoarthrose entwickeln, der späteren Spondylolysezone. Weitere Gründe für das Entstehen einer isthmischen Spondylolyse sind ausgeprägte, kräftig ausgebildete Processus articulares inferiores des nächsthöheren Wirbelkörpers, die bei Hyperextension einen Stress, im Sinne einer ständigen Druckerhöhung, auf die darunter liegende Interartikularportion ausüben (Nussknackerphänomen). Dieser Mechanismus soll die im späteren Leben auftretenden Spondylolysen durch hypere­­xentierende Sportarten begünstigen. In 80 – 95 % der Fälle ist der 5. Lendenwirbel betroffen.

Prävalenz und Progression

Eine Spondylolyse tritt in 4 – 6 % der Normalbevölkerung auf. Das männ­liche Geschlecht ist gegenüber dem weiblichen Geschlecht prädisponiert. Es findet sich darüber hinaus auch eine genetische Disposition. Es zeigen sich insgesamt zwei Altersgipfel (4,4 % der Normalbevölkerung in den ersten sechs Lebensjahren, 2 % im adoleszenten Lebens­abschnitt). Diese Zahlen gehen auf eine Untersuchung von Frederickson et al. aus dem Jahre 1984 zurück. Die Prävalenz bei adoleszenten Sportlern liegt deutlich höher bei 7 – 21 %, wie Crawford et al. 2015 zeigten.

Ein Risikofaktor für die Progression der Spondylolyse, das heißt, den Übergang zur Spondylolisthese, ist die infantile Form. Hierunter wird die Entstehung und Diagnose der Spondylolyse innerhalb der ersten sechs Lebensjahre verstanden. Obwohl die Spondylolyse zwischen 1,6 – 4,5 mal häufiger bei männ­-
lichen adoleszenten Sportlern auftritt, entwickelt sich bei Frauen häufiger aus einer Spondylolyse eine –olisthese. Es wird angenommen, dass dabei hormonelle Faktoren eine Rolle spielen. Ausgeprägte Spondylolisthesen und hohe Gleitwinkel zum Zeitpunkt der Erstdiagnose stellen ein erhöhtes Risiko für eine Progression dar. Auch sekundäre Veränderungen, die Spina bifida occulta, der kuppelförmige Aufbau der Deckplatte S1 (Dombildung) sowie der tra­pez­förmige LWK 5 durch Abbau der dorsalen knöchernen Strukturen, Band­scheibenraumverschmälerungen und ventrale osteophytäre Anbaureaktionen, können ebenfalls mit einem Fortschreiten des Gleitprozesses und dem Auftreten klinischer Symptome in Einklang gebracht werden. 

Die adoleszente Spondylolistheseform, die durch rezidivierende Hyperextension begünstigt wird, ist im medizinischen Schrifttum bei Kunstturnerinnen, Turmspringern und Speerwerfern beschrieben. Diese Sportarten gehen mit einer Inzidenz von 30 – 40 % Spon­dy­lolysen einher. Darüber hinaus ist bei Kontorsionisten („Schlangenmenschen“) die Spondy­lolyse Voraussetzung für die Hyperextension bei akrobatischen Übungen. Der klinische Alltag, aber auch die wissenschaftliche Literatur zeigen, dass neben den oben genannten Sportarten durchaus auch Fußball und Tennis, aufgrund der häufigen Bewegungsalgorithmen mit Dorsalextension und Rotation, entsprechende Belastungen auf die Interartikularportion aufbringt, sodass es hier zunächst zum bone bruise und später dann zur Stressfraktur kommt.

Die Spondylolyse bzw. Spondylolisthese geht nach einer Untersuchung von L. Jani aus dem Jahre 1972 mit ca. 46 % Rückenschmerz einher. Im Vergleich klagen 15 % aller Menschen mit einer Skoliose über Rückenschmerzen. Kinder mit anhaltenden oder wiederholten Rückenschmerzen sollten somit auf das Vorliegen einer Spondylolyse oder Spondy­lolisthese untersucht werden. Mehrere Studien zeigen, dass Spondylolysen bei Leistungssportlern häufig symptomatisch sind, unabhängig davon, ob sie uni- oder bilateral auftreten. Die Beschwerden beginnen häufig, beispielsweise bei Ballsportlern, im Rahmen eines sogenannten High-Velocity-Kick’s, welche mit einer LWS- und Hüftextension und ausgeprägten Knieflexion einhergeht

Klinische Untersuchung

Bei der klinischen Untersuchung findet sich meistens eine lumbale Hyperlordose und im akuten Fall eine reflektorische Lendenstrecksteife. Diese geht einher mit einer Steifstellung im Hüftgelenk. Werden die Beine angehoben, so bewegt sich das ganze Becken mit. Beim Michelis Test (one leg hyper­extension Test) wird bei Einbeinstand eine Hyperextension an der Lendenwirbelsäule durchgeführt. Lassen sich so Rückenschmerzen reproduzieren, kann dies ein Zeichen für eine Spondylolyse sein.

Sensomotorische Defizite finden sich in der Regel nicht. Bei Verdacht auf Spondylolyse ist die bildgebende Diagnostik unumgänglich, da sich aus der klinischen Untersuchung keine spezifischen Befunde ergeben. 

Diagnostik

Als Goldstandard wird weiterhin die konventionelle Röntgenaufnahme der Lendenwirbelsäule in 2 Ebenen angesehen. Ausgeprägte Spondylolysen weisen hier bereits erkennbare Veränderungen in beiden Strahlengängen auf. In der Literatur werden Schrägaufnahmen in ca. 15 – 20 Grad Rotation der Strahlenquelle empfohlen, da sich die Spondylolyse in dieser Projektion sehr gut darstellt. Die Spezialaufnahmen sind allerdings mit einer sehr hohen Strahlenbelastung, insbesondere beim weiblichen Geschlecht, verbunden, da die Gonaden im Zielfeld der Schrägaufnahme liegen. Aus strahlenhygienischen Gründen ist diese Aufnahmetechnik heute weitgehend verlassen. Ist sie vonnöten, erkennt man typischerweise das sogenannte „Le Chapelle-Hündchen“. Diese Struktur ähnelt einem Scotch-Terrier, dessen Nase der Querfortsatz, die Ohren der Processus articularis superior und die Vorderläufe der Processus articularis inferior des spondy­lo­lytischen Wirbelkörpers darstellt. Der Wirbelbogen verkörpert den Körper des Hundes und der Dornfortsatz den Hinterlauf des Hundes. Der Schwanz des Hundes wiederum wird durch den Processus articularis superior des spondylolytischen Wirbelkörpers imitiert. Findet sich bei dieser Struktur eine Unterbrechung im Halsbereich des Hundes, ähnlich dem Halsband, spricht man von einer Spondylolyse, die hiermit eindeutig diagnostiziert und dokumentiert ist (Abb. 1). 

Eine Alternative stellt die Dünnschicht-CT des betroffenen Wirbelkörpers dar. Es ist auf eine entsprechende Gantry-Kippung zu achten, um diese Spondylolyseregion orthograd zu treffen (Abb. 2b + 3). Eine Kernspintomographie kann ebenfalls dienlich sein, hier finden sich typischerweise bone-bruise-­artige Veränderungen in den T2- und STIR-Wichtungen, die Unterbrechung in der Interartikularportion ist jedoch kernspintomographisch nur schwierig zur Darstellung zu bringen (Abb. 2a). Die Kernspintomographie stellt am besten den Degenerationsgrad des betroffenen Bandscheibenfaches und mögliche neuroforaminale Engen dar. Der diagnostische Algo­rithmus sollte somit primär eine konventionelle Röntgenaufnahme in 2 Ebenen beinhalten. Bei anhaltenden Beschwerden ist eine Kernspintomographie und bei fehlendem Nachweis eines Korrelates für die bestehende Symptomatik eine Dünnschicht-CT zum Nachweis oder Ausschluss der Spondylolyse indiziert. Eine Drei-Phasen-Skelettszintigraphie oder ein SPECT/CT können in Ausnahmefällen ebenfalls als diagnostisches Mittel Einsatz finden, sollten jedoch aufgrund der Strahlenbelastung nur in ausgewählten Fällen zum Einsatz kommen.

Systeme zur klinischen Klassifizierung und Einstufung von Muskelverletzungen gibt es in der Literatur seit über 100 Jahren, dennoch gibt es momentan kein einheitlich akzeptiertes Klassifikationssystem oder gar eine einheitliche Definition [1]. Zudem finden sich in der Literatur häufig Ergebnisse, die Verletzungen der Muskulatur mit denen der Sehnen zusammengefasst bzw. nur nach Körperteilen differenziert darstellen [2]. 

Diese Tatsachen erschweren die Vergleichbarkeit von Studien untereinander und erklären die teilweise diver­gierenden Angaben zur Inzidenz und Schwere der Verletzungen. Des Weiteren bedeuten diese Limitationen eine schwerwiegende Herausforderung bei der Überprüfung der Wirksamkeit präventiver Ansätze. Verglichen mit Prellungen, Gelenk- und Bänderverletzungen, Knochenbrüchen und Hautverletzungen weisen Muskel-/Sehnenverletzungen eine hohe Inzidenz auf [2]. Häufig betroffene Muskeln und Muskelgruppen bei Fußballspielern sind die ischiokrurale Muskulatur, der Quadriceps femoris, die Leistenregion (Adduktoren) und die Wadenmuskulatur [2 – 4]. Die Vorhersage und Prävention von Verletzungen im Sport ist von immenser Bedeutung. Traditionell hat man versucht, mit Hilfe typischer statistischer Verfahren, wie der logistischen Regression, wichtige Prädiktoren für Verletzungen zu identifizieren. Diesem Verfahren liegt eine Linearität voraussetzende reduktionistische Sichtweise zugrunde [5]. Es zeigt sich, dass diese die konsistente Identifizierung von Risikofaktoren häufig verfehlt [5]. Neuere Forschungsansätze betrachten Sportverletzungen nach dem complex systems approach und argumentieren, dass der multifaktorielle, komplexe Charakter von Sportverletzungen sich nicht aus der linearen Interaktion zwischen isolierten und prädiktiven Faktoren, sondern aus der komplexen Wechselwirkung zwischen unterschiedlichen Einflussfaktoren ergebe [5]. Entsprechend müsse auch die Forschung von isolierten Risikofaktoren zur Erkennung von Verletzungsmustern übergehen, indem sie das komplexe Muster der Wechselwirkungen zwischen den verschiedenen Faktoren ermittelt [5].

Inzidenz von Muskelverletzungen und Fehlzeiten

Muskelverletzungen im Profifußball stellen für die Mannschaften und Vereine eine ernste Belastung dar, da sie sich durch die Fehlzeiten negativ auf die Leistung und die Wirtschaftlichkeit der Vereine auswirken können und das Risiko für Folgeverletzungen erhöhen. Nach Daten der Verwaltungs- und Berufsgemeinschaft (VGB) hat sich statistisch gesehen jeder Spieler der ersten und der zweiten Bundesliga pro Spielzeit 2,7 Verletzungen zugezogen [6]. Während der drei Saisons (14 /15, 15 /16 und 16 /17) ergab sich eine verletzungsbedingte Gesamtfehlzeit von 77.761 Tagen oder 213 Jahren [6]. Eine aktuelle Studie schätzt die Ausfälle durch Verletzungen in einem durchschnittlichen Premier League Verein auf 45 Millionen Pfund pro Saison [7]. In der UEFA Elite Club Injury Study wurden Verletzungsdaten bei insgesamt 116 Mannschaften aus 24 Ländern über eine unterschiedliche Anzahl von Spielzeiten (1–16) zwischen 2001 und 2017 zusammengestellt. Während der 494 Mannschaftsspielzeiten wurden insgesamt 22.942 Verletzungen (19.926 Indexverletzungen und 3016 Wiederverletzungen) gemeldet [4]. Die Auswertung ergab, dass Verletzungen der ischiokruralen Muskulatur, Verletzungen der Leistenregion, Quadrizeps- und Wadenmuskelverletzung zu den häufigsten Verletzungen gehören und maßgeblich zu den Fehlzeiten beitragen [4]. Weiterhin zeigte sich, dass die Spieler nach eine Wiederverletzung im Falle von Wadenmuskelverletzungen, Verletzung in der Leistenregion und der ischiokruralen Mus­kulatur und Quadrizepsverletzungen länger pausieren mussten, als nach einer Indexverletzung [4]. Eine aktuelle Studie basierend auf zwei aufeinander folgenden Spielzeiten in der Qatar Stars League gibt die Fehlzeiten aufgrund von Verletzungen der Leistenregion mit 1,0 /1000 Stunden an. Die Verletzungsinzidenz war während Spielen fünfmal so hoch wie während des Trainings. Mehr als jeder fünfte Spieler musste wegen einer Verletzung der Leisten­region pausieren. Pro Saison haben die Mannschaften 85 Tage verloren und 59 % der Verletzungen führten zu einer Pause von einer Woche oder mehr [8]. Eine systematische Übersichtsarbeit und Meta-Analyse legt auf Basis von 74 Studien nahe, dass die Wahrscheinlichkeit der Verletzung an der dominanten Extremität höher ist und zwar unabhängig von Spielniveau und Geschlecht. Das relative Risiko für eine Verletzung der ischiokruralen Muskulatur wurde mit RR 1,3 [95 % CI 1,1–1,4] und für eine Verletzung im Leisten / Hüften­bereich mit RR 1,9 [95 % CI 1,3 – 2,7]) auf der dominanten Seite beziffert [9]. 

Prävention von Muskelverletzungen 

Aufgrund der verletzungsbedingten Trainings- und Spielpausen sowie des erhöhten Risikos der Wiederverletzung kommt Präventionsansätzen eine große Bedeutung zu. Bis dato herrschen trainingsbasierte Interventionen vor. Obwohl Aspekte wie Stress, Ernährungszustand, Vitamin D-Status, Körperzusammensetzung und Hydratation auch mit Muskelverletzungen in Verbindung gebracht werden, wurden Ansätze wie die Veränderung der Trainingsbelastung, das Monitoring des Wohlbefindens, Verbesserung des Schlaf- oder Ernährungsverhalten bis jetzt in qualitativ hochwertigen Studien nicht umfassend untersucht [2, 10]. Im Folgenden wird die aktuelle Evidenzlage zu trainingsbasierten Präventionsansätzen zur Prävention von Muskelverletzungen dargestellt. Auch wird einen kurzen Überblick über Regenerationsmaßnahmen gegeben, die indirekt über die Erholung zu einer erhöhten Leistungsfähigkeit und einem verminderten Verletzungsrisiko führen können.

Bekannte und häufig angewandte trainingsbasierte Präventionsprogramme

FIFA 11 und FIFA 11+

Das FIFA 11+ ist eine leicht modifizierte Version des ursprünglichen Ansatzes und ist ein Aufwärmprogramm zur Verletzungsprävention bei Fußballspielern. Es beinhaltet 15 Übungen (Rumpfstabilisation, exzentrisches Oberschenkelmuskeltraining, propriozeptives Training, dynamische Stabilisierung und plyometrische Übungen) [11].

Nordic Hamstring Exercise

Das Nordic Hamstring Exercise (NHE) ist eine exzentrische Kräftigungsübung und wird aus dem Kniestand mit gestreckter Hüfte ausgeführt. Die Beine werden vom Partner festgehalten oder durch ein Objekt (z. B. Sprossenwand) fixiert. Ziel ist es, mit dem Oberkörper unter Anspannung der ischiokruralen Muskulatur langsam so weit nach vorne zu fallen, bis dies nicht mehr kontrolliert möglich ist und der Oberkörper mit den Händen abgefangen werden muss [12]. 

Prävention von Verletzungen der Leistenregion

Eine aktuelle systematische Übersichtsarbeit konnte mit sechs Originalarbeiten bei Fußballspielern keinen signifikanten Effekt der Präventionsmaßnahmen für zukünftige Verletzungen der Leistenregion feststellen [13]. Die Interven­tionen beinhalteten Krafttraining für die Rumpf- und Hüftmuskulatur sowie Gleichgewichts- und Koordinationstraining bzw. wandten das ‘The 11’ präventive Programm an [13]. Die Erkenntnisse dieser Übersichtsarbeit werden zudem dadurch eingeschränkt, dass die Leistenverletzung in keiner der eingeschlossenen Studien spezifisch definiert wurde und keine der Studien über die Verwendung eines standardisierten Diagnoseprotokolls berichtete. Zudem ist die Diagnose von Leistenverletzungen aufgrund der möglichen multiplen Pathologien und sich überschneidenden Symptome äußerst schwierig [13]. Crossley und Kollegen haben die Effekte von präventiven Interventionen speziell bei Fußballspielerinnen untersucht und eine nicht signifikante Reduktion der Verletzungen in der Leistenregion festgestellt [10]. Auch diese Autorengruppe weist auf die fehlende klare Definition der Verletzungen hin, was eine bedeutsame Limitation der Evidenz mit sich bringt. Thoborg und Kollegen dahingegen dokumentieren in einer aktuellen systematischen Übersicht und Meta-Analyse zur Wirksamkeit des FIFA 11+ Programms bei Freizeit und sub-elite Spielern eine Risikoreduktion um 41 % [14]. 

Prävention von Verletzungen der ischiokruralen Muskulatur

Trainingsbasierte Präventionsprogramme führen bei Fußballerinnen zu einer signifikanten Reduktion um 60 % der Verletzungen der ischiokruralen Muskulatur [10]. Allerdings waren nur Interventionen, die ausschließlich ein Element beinhaltet haben (Gleichgewicht, exzentrische Kräftigungsübungen für der ischiokruralen Muskulatur), nicht aber multikomponente neuromuskuläre Trainingsprogramme wirksam [10]. Eine aktuelle systematische Übersicht und Meta-Analyse kommt zum Schluss, dass das FIFA 11+ Programm bei Freizeit- und sub-elite Spielern Verletzungen der ischiokruralen Muskulatur um bis zu 60 % reduzieren kann [14]. 

Prävention von Wadenverletzungen

Aktuell gibt es keine speziell für diese Verletzungen ausgerichteten Präven­tionsprogramme [15, 16]. In einer prospektiven Kohortenstudie mit jungen Spielerinnen zeigte sich ein fußball­spezifisches Gleichgewichtsprogramm wirksam bei der Verringerung von Wadenverletzungen [17]. 

Prävention von Quadrizepsverletzungen

Auf Basis der fünf eingeschlossenen Originalarbeiten, konstatiert eine aktuelle systematische Übersicht, dass die FIFA 11+ Interventionen einen kleinen, nicht signifikanten Effekt hatten. Die Evidenz wurde insgesamt als niedrig eingestuft. Darüber hinaus untersuchte keine der einbezogenen Studien die präventive Wirkung auf Verletzungen des Rectus femoris / Quadrizeps als primäre Ergebnisgröße [16].

Erholung und Regeneration

Erholung und Regeneration wird eine große Bedeutung bei der Trainingssteuerung beigemessen [18], auch wenn der Zusammenhang zwischen Belastung bzw. Erholung und Verletzungen nicht eindeutig ist [19]. Eine weitere Herausforderung stellt die valide und ökonomische Diagnostik von Erholung und Regenerationsbedarf dar [18], was wiederum die Vergleichbarkeit der wissenschaftlichen Ergebnisse und die Überprüfung der Wirksamkeit einzelner Verfahren erschwert. Potenziell regenerationsfördernde Maßnahmen umfassen u. a. Ernährung, Nahrungssupplemente und Flüssigkeitszufuhr, aktive Erholung und Nachdehnen, Hydrotherapie, Kälteapplikation, Kompressionskleidung, Wärmeapplikationen, Sportmassage und Ausrollen (z. B. Foam-Rolling), niederfrequente geräteunterstützte Vibrationsmassage, Schlafmanagement, psychologische Regenerationsverfahren, Akupressur und Akupunktur, geräteunterstützte Unterdruckbehandlungen, Laser- bzw. LED-Bestrahlung [20]. Es zeigt sich insgesamt keine klaren Vorteile einzelner Regenerationsverfahren [20]. Zudem sollte man bei der Wahl der Maßnahmen die Sportartspezifizität beachten, d. h. Erkenntnisse aus einer Sportart nicht ohne weiteres auf andere übertragen [20]. Eine aktuelle systematische Übersicht, die Wirksamkeit von Erholungsstrategien und -maßnahmen nach dem Spiel bei männlichen Profi- oder Halbprofifußballern auf die Leistungsfähigkeit, physiologische Marker und Indikatoren für das Wohlbefinden untersucht hat, fand heraus, dass Kompressionskleidung, Kaltwasserbäder und Schlafhygienestrategien im Vergleich zu einer Kontrollgruppe nur bei einem der Leistungstests (Counter Movement Jump) positive Effekte hat, aber auch Parameter der Muskelschädigung günstig beeinflussen kann [21]. 

Zusammenfassung und Ausblick

Obwohl Muskelverletzungen im Fußball eine große Belastung für den einzelnen Sportler, die Mannschaft und den Verein darstellen, muss die wissenschaftliche Evidenz zu Präventionsinterventionen als eingeschränkt eingestuft werden [10, 13, 22, 23]. Auffallend ist, dass die Verletzungen der verschiedenen Muskeln und Muskelgruppen unterschiedlich stark Gegenstand gezielter Maßnahmen sind. So finden sich verhältnismäßig viele Studien zu Verletzungen der Leistenregion und der ischiokruralen Muskulatur, aber deutlich weniger zu Verletzungen des Quadrizeps und der Wadenmuskulatur. Des Weiteren ist es häufig unklar, welche Trainingsinhalte in den Kontrollgruppen durchgeführt werden, in anderen Worten, wie weit die Präventionsprogramme andere oder zusätzliche Trainingselemente beinhalten im Vergleich zu der „normalen“ Trainingsgestaltung. Fanchini und Kollegen haben die durch ihre systematische Literaturübersicht identifizierten Studien (sowohl Original- als auch Übersichtsarbeiten) zu trainingsbasierten Strategien zur Prävention von Muskelverletzungen bei Elite-Fußballern nach den strengen Kriterien der Oxford Centre for Evidence-Based Medicine 2011 Evidenzstufen (OCEBM) bewertet [23]. Die Autorengruppe kommt zur Schlussfolgerung, dass aufgrund erheblicher methodischer Limitation es keine stichhaltigen wissenschaftlichen Beweise für die Annahme gibt, dass trainingsbasierte Strategien zur Vorbeugung von Muskelverletzungen bei Elite-Fußballspielern wirksam sind [23]. Entsprechend geben sie auch keine praktische Empfehlung für einzelne Ansätze ab. Im Sinne der Argumentation von Bittencourt und Kollegen, sollte man Sportverletzungen und deren Prävention durch die Brille des Ansatzes von komplexen Systemen betrachten [5]. Somit sollte die Prävention von Sportverletzungen auf die Ermittlung von Risikoprofilen beruhen, d. h., dass man von der Identifikation von isolierten Risikofaktoren zur Erkennung von Risikomustern übergeht. Dieser Ansatz berücksichtigt eine vernetzte und multidirektionale Interaktion zwischen allen Faktoren, die der komplexen Natur von Sportverletzungen Rechnung tragen [5]. Auch sind hochwertige wissenschaftliche Studien notwendig, um das vermutete Potenzial einer optimierten Ernährung, präventiver therapeutischer Maßnahmen, Stressregulation sowie Schlafverhalten zu untermauern oder zu widerlegen.

Literatur

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Sie verursachen dort ein Drittel der gesamten Verletzungsbedingten Ausfälle. Im gesamten professionellen wie auch Breitensport stellen Muskelverletzungen somit ein substantielles Problem für Sportler und Vereine dar [15]. Am häufigsten ist die ischiocrurale Muskulatur betroffen [1, 19]. Muskelverletzungen sind assoziiert mit Sportarten, die schnelle Be- und Entschleunigung, Sprünge, Dreh- und Kickbewegungen enthalten und bedingen sowohl eine entsprechende Verletzungspause, sowie eine reduzierte Leistungsfähigkeit bei Rückkehr ins Training [15]. Präventionsprogramme gewinnen deshalb im Hochleistungssport immer mehr an Bedeutung [35, 37]. Intrinsische Risikofakto­ren für Muskelverletzungen sind vorhergehende Muskelverletzung, höheres Alter, erhöhte muskuläre Spannung, muskuläre Dysbalancen, reduzierte Beweglichkeit bzw. Dehnbarkeit, Müdigkeit, erhöhter Body-­Mass-Index und vorhergehende Oste­itis pubis bzw. Knieverletzungen [34, 38, 48]. Durch Reduzierung der muskulären Dehnfähigkeit und Flexibilität indirekt mit Muskelverletzungen assoziiert ist das Vorhandensein myofascialer Triggerpunkte [21]. Diese stellen hyperreagible Zonen innerhalb eines “taut band” des Skelettmuskels oder der Faszie dar und verursachen auf Druck typischerweise Schmerzausstrahlung, lokale Spannung und autonome Veränderungen [8, 45]. Risikofaktoren für die Entwicklung myofascialer Triggerpunkte stellen Trauma und muskuläre Überbeanspruchung dar [8]. Extrinsische Risikofaktoren stellen z. B. erhöhtes Ausmaß an Belastung und ­verkürzte Regeneration dar; im Profisport scheinen Muskelverletzungen auch mit der Anzahl bzw. der Intensität von Wettkämpfen zu korrelieren [6, 19]. In dieser Übersicht werden gängige Optionen zu Prävention von Muskelverletzungen Evidenz-basiert kurz dargestellt.

Akupunktur

Eine zunehmend interessante therapeutische Möglichkeit innerhalb der Sportmedizin stellt die Akupunktur dar. Während z. B. zum chronischen Schmerz oder Sprunggelenksdistorsionen bereits eine Vielzahl von Studien vorliegen und systematische Übersichtsarbeiten eine Punkt-­spezifische Wirksamkeit der Akupunktur zeigen [49], gibt es bisher noch keine größeren Placebo-kontrollierten Studien zu Prävention oder Therapie von muskulären Verletzungen durch Akupunktur. Kleinere experimentelle Studien liefern lediglich Hinweise für einen möglicherweise präventiven Effekt von Akupunktur bezüglich Muskelverletzungen: so zeigten Studien an Sportstudenten eine Reduzierung der Boden-Kontaktzeit beim Sprung, Verkürzung der Dauer eines experimentell induzierten Muskelkaters, sowie Erhöhung der Maximalkraft in der isokinetischen Kraftmessung durch Akupunktur im Vergleich zu Placebo [23, 24, 4].

Aufwärmprogramme

Einige größere randomisierte kontrollierte Studien untersuchten die Effekte von Verletzungspräventiven Übungsprogrammen. Das Präventionsprogramm FIFA 11+ ist ein ca. 20 minütiges Aufwärmprogramm zur Verletzungsprophylaxe mit Fokus Rumpfstabilisation, exzentrisches, pylometrisches und propriozeptives Training sowie Laufübungen. Es sollte mindestens zweimal pro Woche absolviert werden; vor einem Spiel jeweils nur die Laufübungen. In einer systematischen Übersichtsarbeit, die u.a. 7 randomisierte kontrollierte Studien (n=3733) und 4 Kohorten (n=1106) inkludierte, zeigten Barnego et al. [5] einen signifikanten Rückgang von Verletzungen (zwischen 30 % und 70 %) bei Durchführung des Aufwärmprogrammes FIFA 11+ (www.FIFA.com). Spieler mit hoher Compliance (1,5 x/Woche) zeigten eine 35 % Verletzungsrisikoreduktion sowie signifikant verbesserte neuromuskuläre und motorische Fähigkeiten. Entsprechende Compliance scheint ein Schlüsselfaktor zur erfolgreichen Reduzierung von Verletzungen durch entsprechende athletische Präventionsprogramme zu sein: Mannschaften mit guter Compliance zeigten weniger Verletzungen [44]. 

Dry Needling

Dry Needling ist ein spezieller Akupunkturstil, bei dem eine Akupunkturnadel in einen myofaszialen Triggerpunkt gestochen wird (Abb. 1). Dies führt zum Hervorrufen einer „Twitch Response“ (unfreiwilliger Rückenmarksreflex, bei denen die Muskelfasern des „taut band“ kontrahieren). Dry Needling ist als effektive Art Triggerpunkte zu eliminieren beschrieben [10] und zeigte in einer Meta-Analyse [24] einen spezifischen Effekt bezüglich Schmerzreduktion beim myofascialem Schmerzsyndrom (direkt sowie vier Wochen nach Behandlung). In einer experimentellen Studie an 30 hochklassigen Fußballern [21] zeigte sich im Vergleich zu Kontrollgruppen eine signifikante Verbesserung des Risikofaktors für Muskelverletzungen „Dehnfähigkeit“ und der Maximalkraft (jeweils direkt und vier Wochen nach Behandlung). 

Eiskammer

Laut einer kürzlich erschienenen kleinen Meta-­Analyse [12, 13] (4 RCT, n=64) gibt es derzeit nur unzureichende Hinweise für einen spezifischen Effekt von Kältekammerexposi­tion (<-100 Grad Celsius; zwei bis vier Minuten Dauer) bezüglich subjektiver muskulärer Müdigkeit und Regeneration.

Exzentrisches Krafttraining 

Goode et al [17] zeigten in einer kürzlich erschienenen Meta-Analyse, dass exzentrisches Krafttraining („Nordic Hamstring Exercise“, Abb. 2) bei guter Compliance Verletzungen an der ischiocruralen Muskulatur vorzubeugen scheint. Eine erst danach publizierte randomisierte kontrollierte Studie an 579 Amateurfußballern aus den Niederlanden bestätigte diese Aussage [47]. 25 mal exzentrisches Krafttraining der ischiocruralen Muskulatur innerhalb von 13 Wochen führte im Vergleich zur Kon­trollgruppe ohne Intervention zu einem signi­fikant erniedrigtem Auftreten von Muskelverletzungen; es bestand allerdings kein Unterschied hinsichtlich Verletzungsschwere. Trotz der wachsenden Evidenz für eine spezifische präventive Wirksamkeit des exzentrischen Krafttrainings in Bezug auf Muskelverletzungen ist der Einsatz im Profifußball überraschend gering [3].

Kältebad 

Im Vergleich zu passiver Regeneration führt laut Meta-Analyse von Bieuzen et al [7] ein Kältebad (<15 Grad) innerhalb einer Stunde nach Belastung zu erniedrigtem Muskelkatergefühl, Serum-Creatininkinase- und erhöhten Maximalkraft-, sowie Sprungkraftwerten. Im Vergleich zu Kompression weisen Sportler nach entsprechender Kältebadtherapie nach der Belastung erniedrigte Creatininkinasewerte im Serum auf. Die Effekte von Kältebad und Stretching sind vergleichbar. Interessanterweise unterscheiden sich die Effekte von 6 min, 12 min und 18 min Kältebad nicht signifikant voneinander.

Kinesiotaping

Morris et al [31] untersuchten den Effekt von Kinesiotape bei muskuloskelettalen Beschwerden in einer systematischen Übersichtsarbeit (8 RCTs, n=253): Es zeigte sich moderate Evidenz für keine Überlegenheit im Vergleich mit Placebo oder klassischem Tape bzw. Bandage.

Kompressionstherapie

Eine Meta-Analyse [16] (32 RCTs, n=494) untersuchte den Effekt von Kompressionssocken bei Läufern: Während der Einfluss hinsichtlich Gesamtleistungsfähigkeit nur marginal war, reduzierte sich das Muskelkatergefühl durch Tragen von Kompressionssocken deutlich. Moderate Effekte zeigten sich hinsichtlich Erschöpfungs­gefühl, Laufökonomie, Serum-Laktatwerte, Maximalkraft, Körpertemperatur und Markern für muskulären Schaden bzw. Entzündung. Eine weitere Meta-­Analyse (12 RCTs, n=205) von Hill et al untersuchte den Effekt von Kompres­sionstherapie nach Belastung bei Freizeitsportlern: Sowohl Muskelkater, Maximalkraft, Kraftausdauer und Creatinkinase zeigten sich durch Kompression im Vergleich zu Kontrollen ohne Therapie erniedrigt.

Neuromuskuläre elektrische Stimulation

Malone et al evaluierten in ihrer Meta-­Analyse [28] (13 RCTs, n=189) die regenerativen Effekte von niedrig intensiver neuromuskulärer elektrischer Stimulation innerhalb durchschnittlich 30 Minuten nach Belastung hinsichtlich Parameter von Regeneration. Es zeigten sich Hinweise für eine Erniedrigung des Gefühls von Muskelmüdigkeit. Im Vergleich zu aktiver und passiver Regeneration zeigte sich jedoch keine Besserung.

Fazit

Nach derzeitigem Stand sind hinsichtlich Prävention von Muskelverletzungen nur spezielle Aufwärmprogramme und im Speziellen exzentrisches Krafttraining Evidenz-­basierte Methoden. Indirekt – d. h. durch Reduzierung entsprechender Risikofaktoren, die mit Muskelverletzungen assoziiert sind – stellen Kältebäder, Tragen von Kompressionssocken und Dry Needling potenzielle Optionen als Ergänzung dar.

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