Behind the umbrella term PRP (Platelet-­Rich Plasma) alone, probably the best-known application form, hide numerous subgroups that differ, sometimes considerably, regarding the number, duration and speed of centrifugation(s), added constituents, and how they are separated or pipetted, and thus differ in their composition, sometimes considerably.

Schematic representation of the manufacture of common blood derivatives used in orthopaedics and sports medicine

Inconsistent data 

Regrettably, the data on file for almost all these procedures are so inconsistent and generally too few for them to be assessed from a scientific standpoint for their use in mass and competitive sports. Although there are now considerable numbers of publications, for example on PRP, the overriding majority, with a few exceptions, are unfortunately of poor quality and most of them have too few participants (often only a total of 20 – 30 patients) to allow any generally valid conclusions to be drawn. Furthermore, the published outcomes are very inconsistent, due first to the fact that there are over 40 established methods and systems world-wide for producing PRP, and second that many studies were conducted using different methods. While almost all the standard pro­cedures for producing PRP on the German market include one centrifugation step, most of the Anglo-American stu­dies include procedures with two centri­fugation steps which sharply reduces comparability. In many cases, especially in older studies, the study design makes no mention of which production method was used for the PRP administered. In such a situ­ation, besides the preliminary results from basic and clinical research, we still have to rely on our own empirical fin­dings, the serious exchange of information with experienced colleagues, and last but not least on the feedback from our athletes. Although sports medicine is and will remain an empirical science, it still requires individually optimised treatment for each and every athlete. Nevertheless, without any evidence base at all it is difficult to identify serious, safe and demonstrably effective procedures among the plethora of products and promised cures. For example, there are now very robust and very consistent data on the treatment of osteoarthritis of the knee with blood serum preparations from several level 1 studies (Randomised Controlled Trials, RCTs) that prove the efficacy. The number of stu­dies with positive outcomes on their use for muscular and tendinous injuries is also increasing although they do report considerably more heterogeneous results. Thus it is worth looking more closely at this very popular and commonly used product group and becoming familiar with the classification scheme regarding manufacture, composition and understan­ding of their presumed mode of action.

PRP (Platelet-Rich Plasma)

So-called platelet-rich plasma is the plasma fraction separated from whole blood in which the platelets are enriched above their concentration in whole blood, usually by centrifugation. In contrast to the US, in Germany there are no specifications prescribing which concentration a procedure must achieve in order to be called a PRP product and be marketed. As a rule though, a concentration of about 2 – 5 times should be gained in order to obtain a therapeutic benefit. During centrifugation the blood components are separated according to their size and weight. In the uppermost layer there is a concentration of plasma (incl. the dissolved proteins) and platelets, but also of cell fragments/components etc. The heavier and larger red blood cells sink to form a deep layer at the bottom. In the intermediate layer between these two fractions a zone forms that contains an increased number of white blood cells, the so-called buffy coat. Depending on whether fractions of this intermediate layer are removed or separated with other fractions this forms leukocyte-­poor PRPs (lp-PRP) or leukocyte-rich PRPs (lr-PRP). Equally, the upper layer can be separated again after initial centrifugation. This contains particularly platelet-rich fraction or platelet-poor serum (PPP). Whether the presence of leukocytes in the PRP potentiates the desired effect has long been the subject of controversy and has certainly not been scientifically established. A growing number of studies are indicating that leukocyte-rich PRP is particularly effective for insertion tendinosis, for example in lateral epicondylopathy at the elbow. In contrast, other papers report that a high concentration of immune cells promotes a cata­bolic and inflammatory metabolic status which, for example, could have a negative effect on wound healing processes. The overview is further complicated by the fact that treating the blood before centrifugation has an effect on the composition of the sub­sequent preparation. For instance, untreated autologous blood can be centrifuged as in, for example, ACP® (Autologous Conditioned Plasma) from the Arthrex Co., or conditioned, for instance, by an incubation phase or by adding bioactive substances such as citrate, EDTA, or certain cyto­kines. This is then called autologous conditioned serum (ACS).

ACS (Autologous Conditioned Serum)

Pure plasma products such as Orthokin® from the Orthogen Co. must be classified separately from the platelet-rich plasma products. When manufactured properly this infiltrate ultimately no longer contains any cells, neither platelets nor immune cells, but only their concentrated secretion proteins produced by incubation and centrifugation (mostly cytokines). This is why these preparations are now also called blood clot secretom (BCS). Thus, when injected later, no relevant amounts of living cells or cell fragments are introduced at the injection site. Whether or not this is desirable depends on the respective indication. Overloaded or injured tissue is usually in a state of stress that is associated with altered tissue homoeostasis, i.e. pH, oxygen concentration, energy production and the presence of immune cells. However, hardly any research has been conducted to date on the effect of administering larger numbers of living cells into this milieu that are metabolically active and thus require energy and oxygen, and following apoptosis themselves have to be transported away from the site, phagocytosed and metabolised. This fact may be one of many possible explanations of why PRP injections for sports injuries, and above all the consequences of overstrain, deliver such heterogeneous results. The desired positive effect of the injected platelets, and in some cases immune cells, might depend strongly on whether their type and concentration are suitable for the current tissue milieu at the injection site where they trigger a beneficial, neutral or more disadvantageous effect. Since there have not been any clinically applicable measuring methods for this to date and the concentration of cell components can fluctuate widely from time to time within a patient, even with the same preparation, this is largely foreseeable. In contrast, when using cell-rich plasma preparations, especially for larger tissue defects such as tendon or ligament ruptures, fractures etc., one often sees the accelerated formation of a load-bearing scar. It is plausible that the cell clot that forms in the injured area after a PRP injection can stimulate connective tissue healing over a very much longer period of time, and that the associated filling of the tissue defect with fibrin, proteins and cells could represent a matrix for reorganisation of the scar tissue.

Summary

Thus the benefits and disadvantages of different preparations and in turn their indications or relative contraindications depend to a large extent not only on the patient’s situation, the type, scope and localisation of the injury, but also on the experience and knowledge of the respective practitioner. From practical experience it can be generally stated that the use of one group of prepa­rations alone for all musculoskeletal indications is certainly not ideal. It is the job of researchers, but also of practitioners, to collect experience with the uses, outcomes and further courses after using the individual preparations, and to exchange these experiences frankly and seriously. Only in this way can we manage to select the right preparations for our patient from the booming range of different preparations, and thus ensure that the reliability and acceptance of these methods increase further among athletes, colleagues and health insurance agencies.

The author has the references

Er ist ein geläufiges somatisches Projektionsfeld für Stress, es existieren große Variationen in der Schmerzintensität und das Ausmaß der Beeinträchtigung einer Pathophysiologie lässt sich über weite Strecken über die Effektivität bzw. Ineffektivität individueller Coping-Strategien erklären. Im Körper vereinen sich biologische, psychische und soziale Aspekte. Demzufolge sind es nicht immer nur Symptome, sondern häufig begleitende Bedenken und Sorgen, die Patienten dazu veranlassen, eine ärztliche Praxis aufzusuchen. Die meisten Symptome sind assoziiert mit Unsicherheiten über Krankheitsdauer, -ursache, -prognose oder -behandlung. Die individuelle Fähigkeit zur Bewältigung dieser Umstände variiert dabei bei Betroffenen beträchtlich. Einige Patienten empfinden diese Unsicherheiten besonders bedrohlich, auch wenn die Wahrscheinlichkeit eines negativen Ereignisses in Wahrheit sehr gering ist. Eine „Intolerance of Uncertainty“ – die Unfähigkeit, Unsicherheiten als solche zu tolerieren – beschreibt dabei eine kognitive Verarbeitung, in der Unsicherheiten negativ wahrgenommen, interpretiert und beantwortet werden. Dieser Prozess gilt als besonderer Faktor in der Ätiologie und führt zur Aufrechterhaltung von negativen Emotionen, Depressionen und Angstzuständen. 

Prospektive Studie 

Zum Zweck der genaueren Evaluierung des Zusammenhangs zwischen schmerzbezogenen Ängsten und Intoleranz von Unsicherheiten im Schmerz- und Funktionsgefüge orthopädischer Patienten wurde an der orthopädischen Abteilung für Hand und obere Extremität am Massachusetts General Hospital in Boston ein ­Projekt initiiert. In einer prospektiven Studie wurden 105 Patienten mittleren Alters aus der Ambulanz rekrutiert und befragt. Zur Datenakquise wurden demographische Faktoren,
die Körperfunktion, das Schmerzempfinden, schmerzbezogene Angstempfindungen (Pain Anxiety Symptoms Scale) und die Ausprägung einer Intoleranz von Unsicherheiten (Intolerance of Uncertainty Scale) erhoben. Zur Datenauswertung wurden Mediationsanalysen auf der Basis des Vorhandensein bzw. der Abwesenheit einer Intoleranz von Unsicherheiten durchgeführt. Die Ergebnisse wurden im Fachmagazin „Journal of Psychiatric Research“ publiziert. Die Studie zeigte, dass Angstsymptome als Reaktion auf Schmerzen nur dann bestehen, wenn Unsicherheiten schlecht toleriert werden. Mit steigendem Ausmaß an Intoleranz von Unsicherheiten (niedrig – mittel – hoch) verstärkt sich dieser Effekt noch weiter. Schlussendlich: Je schlechter Unsicherheiten toleriert werden, desto stärker beeinflussen Schmerzen die Körperfunktion indirekt über Angstsymptome. 

Cyberchondria

Mehr und mehr Patienten suchen im Internet nach medizinischen Informationen, um ihre Unsicherheiten zu verringern. Die Fülle an Informationen (vgl. Infobesity, Infotoxity) im WWW kann jedoch auch erhöhtes Stressem­pfinden auslösen. Die wiederholte Online-Recherche nach medizinischen Informationen kann zu einer gesteigerten Besorgnis auf körperbezogene Symptome führen. Dies wird im Fachjargon als Cyberchondria bezeichnet. Merkmale einer ausgeprägten Cyberchondria sind ein repetitives Suchen nach medizinischen Informationen online, gepaart mit zunehmenden negativen Affektionen, einer daraus entstehenden Alltagsgewohnheit und das Verlangen nach wiederkehrender Bestätigung des sich aufgebauten Konstrukts. Patienten mit Symptomen einer Intoleranz von Unsicherheiten erscheinen hierbei besonders anfällig für die Entwicklung von Cyberchondria. In einem Folgeprojekt der oben genannten Studie wurde der Zusammenhang zwischen Intoleranz von Unsicherheiten, Cyberchondria und Angstsymptomen weiter untersucht. Dabei wurden 104 Patienten zu deren Internetgewohnheiten, Angstsymptomen (Short Health Anxiety Inventory), Schmerzempfinden, Körperfunktionen, Intoleranz von Unsicherheiten und Cyberchondria (Cyberchondria Severity Scale) befragt und die Ergebnisse im renommierten Fachjournal „Clinical Orthopaedic Related Research“ veröffentlicht. Unter Kontrollierung potenzieller Cofounder begründete Cyberchondria 33 % des Zusammenhangs von Intoleranz von Unsicherheiten mit gesundheitsbezogenen Ängsten. Dieser hohe Zusammenhang zeigt, dass durch ein exzessives Suchen nach medizinischen Informationen im Internet Unsicherheiten weiter beeinflusst werden können. Bei einer Kombination aus Intoleranz von Unsicherheiten und Cyberchondria wurden dadurch gesundheitsbezogene Ängste besonders geschürt.

Fazit

Die Erkenntnisse der beiden Studien unterstützen die Annahme, dass Intoleranz von Unsicherheiten eine Schlüsselrolle im Zusammenspiel zwischen Schmerz, Angst und Körper­-
funktion spielt. Cyberchondria kann in diesem Zusammenhang einen zusätzlichen Zündstoff bei der Ausprägung von Angstsymptomen liefern. Intoleranz von Unsicherheiten und Cyberchondria sind diagnoseübergreifende Faktoren, die durch Training von Coping-Strategien bewältigt werden können. Ein informatives Arzt-Patienten-Gespräch zur Klärung von Unsicherheiten sowie eine Aufklärung über die negativen Seiten eines triebhaften Suchens nach Information im Internet könnten darüber hinaus ein Maß an Resilienz gegenüber der Entwicklung von Angstzuständen bewirken. Ärzte sollten bei Patienten mit ausgeprägten Angstsymptomen jedenfalls die Implementierung einer kognitiven Verhaltenstherapie im Behandlungsplan mitbedenken.

Die Prävalenz der Sportlerhernie – Defekt der Bauchwand ohne einen Bruchsack – kann bei Sportlern mit chronischem Schmerz bis zu 80 % betragen [1, 2]. Sportverletzungen der Leiste werden zwar seltener als Verletzungen der unteren Extremität diagnostiziert, die Folgen der Sportlerhernie (z. B. Schonhaltung mit Veränderungen an Hüfte und Wirbelsäule, Ausfall bei Wettkämpfen) werden unterschätzt [3]. Die Inzidenz nicht diagnostizierter Sportlerhernien, nachdem alle chirurgischen und orthopädischen Ursachen eliminiert worden sind, beträgt bis zu 85 % [4 – 8]. Leistenschmerz ist in 5 % die Ursache für Vorstellung in einer Klinikambulanz und ursächlich für längere Wettkampfpause [9, 10].

Ursachen 

Ursächlich für die Entstehung einer Sportlerhernie sind häufig Drehbewegungen bei rascher Bewegung, wie sie bei Eishockey, Fußball, Tennis und Hockey ausgeführt werden [11]. Falsches Training der Beinmuskulatur und Vernachlässigung der Muskulatur der Bauch­decke kann zu einer Beckenimbalance führen. Dabei können Kontrakturen der Hüftbeuger und/oder Adduktoren ursächlich für verringerte Fähigkeit zu Hüftextension sein [12]. Die Bezeichnung Athletische Pubalgie für Schmerzen im Leistenbereich, weil man keine Hernie sieht, kann irreführend sein [13, 14]. Ein Überlastungssyndrom wird als Ursache angegeben. Hüft Abduktion, Adduktion und Flexion/Extension mit der Bewegung im Becken sorgen für Scherkräfte über die Symphyse hinweg mit Stress für die Leistenmuskulatur Muskelfasern und Faszien. Die Scherkräfte wirken auf das Becken bei Zug auf die Adduktoren. Folge ist Zug und Riss der Fascia transversalis und der Internus/Transversuas-­Arkade oder „conjoined tendon“. Damit wird der Schmerzbefund erklärt [15]. Andere Ursachen sind ein veränderter Ansatz des M. rectus abdominis oder ein Ausriss der M obliquus internus am Tuberculum publicum [14, 16]. Wir haben häufig intraoperativ eine Ruptur der Externusaponeurose (Abb. 2) oder „Entrapment“ von Ästen des N ilioinguinalis und genitofemoralis als Ursache der Schmerzen festgestellt [18].

Diagnostik 

Der heimtückische Beginn stellt das Hauptproblem der Diagnostik und Behandlung der Sportlerhernie dar. Nicht immer wird ein plötzlicher Riss mit Schmerz bei oder nach sportlicher Belastung, auf Niesen, Husten angegeben. Die Anamnese mit der Beschreibung typischer Schmerzbefunde ist zielführend. Bei der klinischen Untersuchung des Leistenkanals ist das Gewebe lokal empfindlich. Schmerz wird bei Adduktion gegen Widerstand oder Druckschmerz Tuberculum pubicum, bei Situps angegeben. Typisch ist Schmerz bei Valsalva ohne Vorwölbung [14]. Der Tastbefund eines erfahrenen Untersuchers ist unverzichtbar. Zahlreiche Veränderungen können parallel dazu auftreten und die Untersuchung erschweren (schwierige Differentialdiagnose). Aus dem orthopädischen Bereich sind dies: Osteitis pubis, Bursitis; „snapping hip syndrome“; Stressfraktur; Osteoarthritis; Lumbosakrale Nerveneinklemmung; Epiphysiolysis femoris; Slipped capital femoral epiphysis; Labrumrisse; Hüftluxation und Subluxation; Risse im Becken; Apophysenverletzung; Muskelverletzung; Kompressionsneuropathien; Hüft und Oberschenkelkontusion; Femoroacetabulares Impingement, Knorpelschaden; Ilio­psoas Tendinitis, Schleimbeutelentzündung; Schenkelhalsstressfraktur, Adduktorenzerrung, Piriformis Syndrom, Ileosakralveränderung, Osteiitis pubis [14, 16]. Neben “Pubalgie”, Sportlerhernie sind die Varikozele, die Hydrozele, die Prostatitis und Epididymitis aus dem urologischen Bereich und gastrointestinale Erkrankungen zu nennen. Die Ilioinguinale Neuralgie und Nervenentrapment/obturator Neuropathie werden oft nicht erkannt [2, 22, 23]. Es können mehrere Veränderungen gleichzeitig vorliegen – Femoroacetabulares Impingement (FAI) und athletische Pubalgie-, oder Defekt der Transversusfaszie und isolierte Nerveneinklemmung in der Externusaponeurose, damit ist die alleinige Behandlung einer Krankheitsursache nicht ausreichend [24].

Bildgebende Verfahren

Röntgenuntersuchung, CT, MRT helfen bei der Feststellung von Begleiterkrankungen mit überlappenden Symptomen sowie Anomalitäten der Muskulatur und Symphyse [25, 26]. Die Herniographie wird im angloamerikanischen Schrifttum als Methode der Wahl zur Feststellung einer „okkulten Hernie“ angegeben; in Zentraleuropa findet diese Untersuchung kaum Anwendung [27, 28]. Mit der dynamischen Ultraschalluntersuchung, insbesondere der Farbduplexsonographie, können wir Sportlerhernien sehr zuverlässig diagnostizieren. Wir haben mit dieser, anders als bei der Herniographie, den Patienten nicht belastenden Untersuchungsmethode, insbesondere, weil wir den prä- und postoperativen Befund vergleichen können, sehr gute Erfahrungen. Damit lassen sich Hinterwanddefekte des Leistenkanals sehr gut feststellen.

Wie sieht die Behandlung aus?

Außer bei klaren Indikationen gilt es zunächst der konservativen Behandlung von Muskel- und Bänderzerrungen auch im Sinne der Erhebung der Differentialdiagnose Gelegenheit zu geben [29]. Hier ist die manuelle Therapie, Physiotherapie, wenn es um Behandlung von Muskel- und Bänderzerrung geht, auch Kinesiotaping oder Umstellung der Trainingsabläufe [29, 30], zu nennen. Meist sind es Physiotherapeuten, die den Sportler auf eine Sportlerhernie aufmerksam machen, wenn eine manuelle Behandlung der Leiste Schmerzen verursacht. Vor einem Gebrauch eines Bruchbandes warnt die Stiftung Warentest 2001 – damit sind schwere Komplikationen wie Darmverletzungen möglich. Vorsicht: es kann zu einer Verlängerung der Beschwerden führen. Wenn nach 6 – 8 Wochen bei typischen Beschwerden keine Besserung eintritt, sollte die chirurgische Behandlung erfolgen, insbesondere wenn es sich um einen Hochleistungsathleten handelt [14, 32, 33].

Herniotomie – offen oder laparoskopisch?

Die Behandlung der Sportlerhernie kann je nach Befund offen oder laparoskopisch mit und ohne Netz erfolgen [1, 16, 36 – 38]. Von einigen Autoren wird die laparoskopische Herniotomie der Sportlerhernie als Methode der Wahl propagiert. Der laparoskopischen Operation ohne sorgfältige Erhebung der Schmerzursache, z.B. isolierte Nerveneinklemmung in der Externusaponeurose ist durch das laparoskopische Verfahren nicht zugänglich, sollte nicht zugestimmt werden. Die Operation der Sportlerhernie kann neben der Beseitigung des Hinterwanddefektes im Leistenkanal oder der Versorgung der Ruptur der Externusaponeurose zusätzlich die Neurolyse oder Nerventeilentfernung (Tailored Neurectomy) eines Astes des N ilioinguinalis notwendig machen [39]. Im Gegensatz dazu ist die hohe, zentrale laparoskopische Unterbindung des Nervus Ilioinguinalis mit einem dauerhaften Taubheitsgefühl im Unterbauch verbunden. 

Intraoperative Befunde

Mögliche intraoperative Befunde sind: Defekt der Hinterwand des Leistenkanals, indirekte Hernie, schwache Fascia transversalis, Riss der Obliquus Externus Aponeurose, Riss des inneren Leistenringes; Verletzung des M. Obliquus internus, Riss des Ansatzes des M. rectus abdominis. Das Entrapment eines Nervenastes wird als Ursache der Beschwerden bei laparoskopischen Eingriffen oft nicht genannt [5, 7, 8, 10, 13, 14, 36, 43, 48]. Als intraoperativer Befund einer extraperitoneal laparoskopischen Herniotomie wurde in einer Studie bei allen Patienten eine indirekte Leistenhernie angegeben [49]. Die Sportlerhernie nur aus indirekter Hernie oder einem Riss in der Fascia transversalis (Hinterwand) kann mit laparoskopischer Technik versorgt werden [50 – 52]. Was ist aber, wenn ein Nervenentrapment in der Vorderwand (Externusaponeurose) die Ursache des Schmerzes ist? Sollte man die Defekte des Leistenkanals, der als Schleuse funktioniert, nicht beseitigen? Bei zahlreichen Patienten mit chronischen Schmerzbefunden nach laparoskopischer Herniotomie mussten wir eine isolierte Nerveneinklemmung in der Vorderwand des Leistenkanals beseitigen, um einen schmerzfreien Zustand herzustellen. In einem Fall bei einer auswärts durchgeführten laparoskopischen Herniotomie verursachten Trokarperforation des N. ilioinguinalis mit Ausbildung einer ausgeprägten Narbennervenveränderung konnten wir bedauerlicherweise nicht mehr helfen, da die Schmerzursache zu lange nicht erkannt worden war und sich ein „Complex Regional Pain Syndrome“ gebildet hatte [53].

Postoperativer Verlauf – Sportpause

Die meisten Athleten nehmen, so die Angaben in der Fachliteratur, Sport nach 6 – 12 Wochen wieder auf. Die uneingeschränkte sportliche Aktivität nach laparoskopischer Herniotomie wird 4 Wochen postoperativ freigegeben [54]. Uns berichten Patienten, dass sie bereits nach 2 – 3 Wochen wieder mit sportlichen Aktivitäten beginnen. Spezielle Rehabilitation zur Verstärkung der Bauchmuskulatur, der Flexibilität der Adduktorenmuskulatur und schrittweise Wiederaufnahme der Aktivität ist je nach Befund möglich und empfehlenswert. Manuell therapeutisch gesehen, ist es empfehlungswert, eine Therapie zuerst anzufangen, nachdem die Narbe vollständig geheilt ist und die Faden entfernt worden sind (ca. 2 – 3 Wochen Postoperativ). Hier liegt der Schwerpunkt bei der Mobilisierung der oft durch Schonhaltung entstehenden Kontrakturen bzw. Verkürzung der folgenden Muskeln: Musculus Iliopsoas, Sartorius, Obliquus externes und Adduktoren, sowohl die Piriformis und Rectus femoris. Sanfte Triggerpoint-Behandlungen an den Ansätzen dieser Muskeln und Dehnungen helfen, die Vernarbungen und Verwachsungen zu lösen und die Mobilität zu verbessern. 87 % – 100 % der operierten Patienten erreichen bei komplikationslosem Verlauf kurz nach der Operation in der Regel wieder die volle Leistungsfähigkeit [8, 13, 14].

Fazit

Das Erkennen der Sportlerhernie und die dif­ferentialdiagnostische Unterscheidung der Schmerzursachen sind die Grundlage einer individuellen und erfolgreichen Behandlung. Möglich ist dies nur, wenn alle Befunde und Befundberichte bekannt sind. Patient, Physiotherapeut, und Arzt wirken bei der Sicherung der Schmerzursache zusammen. Die Sicherung der Schmerzursache – es können auch mehrere Ursachen sein – erst lässt eine zuverlässige Entscheidung für eine operative Technik zu. Postoperative Nachbehandlung durch Arzt und Physiotherapeut kann bei chronischen Leistenschmerzen notwendig sein.

Literatur beim Autor

Auf dem Markt gibt es verschiedene Anbieter hochspezialisierter Vermessungssysteme, die in der Lage sind, sowohl statische Haltungsanalysen als auch dynamische Bewegungsanalysen durchzuführen, bis hin zu Hochgeschwindigkeitsanalysen, die dann im Hochleistungssportbereich eine Rolle spielen. 

Einsatzmöglichkeiten einer solchen Haltungs-/Bewegungsanalyse:

• unspezifische Rückenschmerzen (Sportler/Nicht-Sportler)
• auf- und absteigende Kettenprobleme durch Blockaden (Talusblockade, Fibulaköpchenblockade, ISG-Blockaden)
• nach Prothesenimplantationen (Knie, Hüfte und Sprunggelenk)
• vor und nach Umstellungsoperationen bei Beinachsenstörungen
• Haltungsanomalien im Kindesalter zur Verlaufskontrolle (skoliotische Fehlhaltung/Skoliose)
• z. B. im Rahmen von Kaderuntersuchungen bei jungen leistungsorientierten Sportlern zur Vermeidung von Überlastungsschäden

Rückenschmerz

Insbesondere der unspezifische Rückenschmerz kann durch Funktionsstörungen, wie z. B. der hüftübergreifenden Muskelgruppen, der geraden und schrägen Bauchmuskulatur oder durch Verkürzungen der autochthonen Rückenmuskulatur verursacht werden, entweder durch einseitige Belastungen oder durch fehlerhaftes Training. Als wichtigster Rückenstabilisator nimmt die autochthone Rückenmuskulatur und als Gegenspieler der M. Iliopsoas eine wichtige Rolle ein. Bei ständigem Sitzen kommt es zu Verkürzungen der Iliopsoasmuskulatur, mit einhergehender Abschwächung der autocht­honen Rückenmuskulatur, welches unweigerlich zu einer Hyperlordose führt. Hyperlordotische Beschwerden führen zu unspezifischen Kompressionssyndromen der Facettengelenke, aber auch zu Irritationen der austretenden Spinalnerven, sodass der Rückenschmerz durch ein einfaches Auftrainieren der Rückenstütz­muskulatur mit einem gleichzeitigen Aufdehnen der Iliopsoasmuskulatur (Entlordosierung) sehr häufig positiv beeinflusst werden kann.

Komplexer wird es, wenn zu den muskulären Beschwerden auch Rotationsfehlstellungen im Bereich der unteren LWS/des ISG zu einer Beckentorsion führen, die dann durch manualtherapeutische/osteopathische Maßnahmen verbesserbar sind. Hier spielt die Wirbelsäulenvermessung eine wichtige Rolle, weil lichtoptisch sowohl die Stellung der Beckenetage als auch eine etwaige Rotationsfehlstellung und Seitverbiegung der unteren Lendenwirbelsäule strahlungsfrei nachgewiesen werden können und der Physiotherapeut die einzelnen Blockaden dann gezielt angehen kann. Die Funktionsanalyse erlaubt eine dezi­dierte Betrachtung sämtlicher Wirbelkörper, sodass zum einen eine strahlungsfreie Diagnostik erfolgen kann und zum anderen auch eine Überprüfung des manual-/physiotherapeutischen Behandelns möglich ist (Kontrolluntersuchungen).

Der größte Pluspunkt der Bewegungsanalyse ist die Tatsache, dass der Patient mit Hilfe eines individualisierten Trainingsplanes an defizitären/verkürzten Muskelgruppen arbeiten kann und man zusätzlich in der Lage ist, über Apps einen individualisierten Trainingsplan auf das Smartphone des Patienten zu spielen sowie über Wearables dann auch zu messen, ob dieser Trainingsplan in der vorgegebenen Intensität und Frequenz bearbeitet wird. Ein spezifisches Auslesen der über die Wearables erhobenen Daten im Beisein des Patienten (Datenschutzthematik) gibt Rückschlüsse auf durchgeführte Frequenz und Intensität des Trainings und führt zu einer weiteren Motivierung des Patienten. Das lichtoptische System gewährleistet eine strahlungsfreie und somit in regelmäßigen Abständen (sechs- bis achtwöchige Intervalle) wiederholbare Messung. Die detaillierte Auswertung dokumentiert sämtliche veränderten Parameter und kann den Patienten so zusätzlich motivieren, seinen individuellen Trainingsplan weiter zu befolgen. Auch Dysbalancen im Bereich der Brust- und Halswirbelsäule durch Blockaden, Seitausbiegung oder Verkürzung von verschiedenen Muskelgruppen (Rhomboidalmuskulatur, Musculus trapezius, autochthone Rückenmuskulatur der BWS) können dargestellt und Dehnungsübungen bzw. Kräftigungsübungen eingeleitet werden.

Sprunggelenk

Funktionelle Beschwerden des Sprunggelenkes mit einhergehenden Reizungen der Achillessehne oder Abrollstörungen des USG sind bei Stop and Go-Sportlern häufig. Zum einen spielt die Fußstellung, zum anderen aber auch die gesamte Beinachse und die absteigende Muskelkette vom Becken bis zum Sprunggelenk eine wichtige Rolle. Durch die Bewegungsanalyse auf dem Laufband können Fehlstellungen im oberen/unteren Sprunggelenk, aber auch valgische und varische Beinachsendeformitäten bzw. Einschränkungen des Pelvic Drop nachgewiesen und therapeutisch angegangen werden. Zusätzlich zu den funktionellen Einschränkungen steht das Sprunggelenk bei Stop and Go-Sportarten durch seine Anfälligkeit für Supinationstraumata im Fokus der orthopädischen Therapie. Mehrere (intelligente) Stabilisierungsbandagen (z. B. FastProtect Malleo, Fa. Juzo) bieten aktuell durch „intelligente“ Stabilisierungsmaßnahmen die Möglichkeit, ein Sprunggelenk sozusagen prophylaktisch vor einem Umknicktrauma zu bewahren. So ist man in der Lage, den Patienten manualtherapeutisch zu behandeln und durch eigene Trainingseinheiten (Training mit eigenem Körpergewicht) bzw. durch ein Erlernen spiraldynamischer Bewegungsmuster dazu zu bringen, Fehlbelastungen zu reduzieren und das Gangbild zu harmonisieren.

Fazit

Zusammenfassend spielt die statische und dynamische lichtoptische Bewegungsanalyse sowohl beim Normalpatienten zum Nachweis funktioneller Beschwerden eine wichtige Rolle als auch im leistungsorientierten Sportbereich. Hier nicht nur zur Detektion defizitärer Muskelgruppen und zur Leistungsverbesserung, sondern insbesondere zur Prävention eines Auftretens von Überlastungsschäden. Hier gilt, dass die Symmetrie des Muskelmantels den wichtigsten Schutzschild gegen die Entstehung von Verletzungen darstellt. Die Bewegungsanalyse ist als Tool in der modernen orthopädischen Sportmedizin nicht mehr wegzudenken, da neben der althergebrachten Diagnostik von Strukturschädigungen die Funktion immer mehr in den Fokus der Behandler rückt. Eine besonders wichtige Rolle spielt die Bewegungsanalyse sicherlich auch bei der Frage „Return to Motion/Return to Sport“ nach Sportverletzungen. Hier kann durch die Visualisierung von Bewegungsabläufen die Belastungsfähigkeit des Gelenkes insbesondere im Leistungsbereich verlässlich gemessen und somit die Wiedererlangung der Sportfähigkeit ohne die Gefahr eines vergrößerten Re-Injury-Risikos genau eingeschätzt werden.

Hierbei kommt dem Betreuer(-Team), Trainer eine besondere Verantwortung zu, um die Trainingssteuerung optimal zu gestalten. Im Folgenden soll als Beispiel der Fall eines jungen Triathleten (Jahrgang 1997) aus dem Leistungssport, den ich 2018 und 2019 als Trainer und als ­Ernährungsmediziner betreut habe, vorgestellt werden.

Laboranalysen

3/2018 erfolgte etwa drei Monate vor dem ersten Wettkampf ein ATP-Belastungstest. Hiermit werden die ATP-Konzentration und die Regenerationsfähigkeit der Mitochondrien in unterschiedlichen Belastungssituationen ermittelt. Dabei spiegelt die ATP-Messung in Leukozyten unter den gegebenen Testbedingungen die ATP-Konzentration in den Muskelzellen wieder (siehe Abb. 1) (Quelle: Labor Biovis, Limburg). 

Interpretation und Empfehlung bzw. Supplementierung

Die ATP-Belastungsmessung war erniedrigt. Also ist davon auszugehen, dass unter Belastung weniger ATP zur Verfügung steht und es zu einem Energiemangel kommt. Ebenso war die ATP-Regenerationsmessung erniedrigt. Die Ursache liegt an einem zu schnellen ATP-Verbrauch. Es erfolgte die Supplementierung mit einem Sport Basispräparat (Eine Kapsel pro Tag). Diese enthält Vitamin B1 4,2 mg, Vitamin B2 2 mg, Vitamin B2 aktiviert 2,8 mg, Vita­min B6 2 mg, Vitamin B6 aktiviert 4 mg, Vitamin C 100 mg, Vitamin E 30 I.E. bzw. 20 mcg, Vitamin D 400 I.E bzw. 10 mcg, Biotin 20mg, Pantothensäure (Vitamin B5) 18 mg, Magnesium 80 mg, Chrom 50 mcg, Eisen 5 mg, Jod 200 mcg, Kupfer 100 mcg, Selen 50 mcg, Zink 7,5 mg, zusätzlich Coenzym Q10 15 mg und Turin 250 mg. L-Carnitin wurde mit 2 x 1000 mg pro Tag ebenfalls mit Kapseln separat supplementiert. Außerdem wurde die Einnahme von 30 ml Montmerency Sauerkirschkonzentrat zur Regenrationsförderung und Verbesserung der Schlafqualität em­pfohlen (1 – 2 x täglich, je nach Trainingsintensität und Umfang). Eine zweite Messung nach ca. drei Monaten ergab eine Normalisierung der ATP- Belastungs- und Regenerationsmessung.

Bioimpedanzanalyse (BIA)

Interpretation und Empfehlung (siehe Abb. 2 + 3)

Bei Ausdauerathleten ist die Fettmasse in der Regel deutlich erniedrigt (<10 % bei Männern). Umso wichtiger ist darauf zu achten, dass es zu keinem Abbau der Muskelmasse kommt. Im Triathlon ist aber eine wesentliche Zunahme der Muskelmasse ebenfalls unerwünscht und kontraproduktiv, da sich dies vor allem auf die Laufleistung auswirkt. Daher ist ein regelmäßiges Monitoring der Körperzusammensetzung zur Trainings- und Ernährungssteuerung unabdingbar. Unserem Athleten wurde empfohlen, sich Eiweiß- und Kohlenhydratbetont zu ernähren, nach dem Flexicarb Prinzip (siehe dazu auch Artikel von Dr.Worm in dieser Ausgabe). Das heißt, die Zufuhr der Kohlenhydrate an die Trainingsart und Umfang flexibel täglich anzupassen. Je extensiver und intensiver eine Ausdauereinheit ist und abhängig von der Trainingsdisziplin (Schwimmen, Radfahren oder Laufen), umso mehr Kohlenhydrate sind erlaubt. Die Kohlenhydrate sollten vorrangig von hoher Qualität sein, also ballaststoffreich, außer unmittelbar vor oder während des Trainings. Nach intensiven Kraft-oder Ausdauertrainingseinheiten (z. B. HIIT) wurde dem Sportler empfohlen, 30 g eines hochwertigen Molkeprotein-Produktes mit BCAA’s innerhalb der ersten 30 Minuten einzunehmen, um den Muskelaufbau und die Regeneration zu fördern.

Fazit

Unserem jungen Triathleten gelang es, verletzungsfrei und ohne nennenswerte Infekte durch die komplette Saison zu kommen. Über 90 % des vorgegebenen Trainingsumfangs mit den entsprechenden Intensitäten konnten umgesetzt werden. Die Wettkampfform stieg kontinuierlich bis zum Saisonhöhepunkt im August 2018 optimal an. Bei seiner ersten olympischen Distanz erreichte der Sportler eine Platzierung unter den Top 20 der Altersklasse ( 123. Gesamt unter ca. 1.200 Startern) und in 2019 konnte er bei seiner dritten olympischen Distanz (beim gleichen Wettkampf) sogar eine Platzierung unter den Top 25 (Gesamt) und Top 10 der Altersklasse erreichen. In 2019 wurde im Wesentlichen die gleiche Supplementierung und Ernährungsstrategie umgesetzt. Die Körper­zusammensetzung entwickelte sich im Saisonverlauf optimal (BCM blieb stabil, FM nahm ab, siehe BIA). Der Trainingsumfang und die Intensität wurden aber noch einmal um etwa 20 – 30 %, vor allem beim Laufen, gesteigert. Auch hier kam es zu keinen wesentlichen Beeinträchtigungen durch Infekte oder sportspezifische Verletzungen.

Ist die Belastung jedoch zu niedrig, bleiben sie oft unter ihren Möglichkeiten und können ihr Potenzial nicht voll ausschöpfen. Bei zu hohen Belastungen drohen hingegen Leistungstiefs und Verletzungen. Dabei ist eine hohe Spielerverfügbarkeit in Training und Wettkampf für die Mannschaften ein wichtiger Schlüssel zu sportlichem Erfolg [1, 2], denn nur gesunde Spieler haben überhaupt die Chance, sich im Training und Spiel weiterzuentwickeln. Zudem zeigen aktuelle Studien und Experteneinschätzungen [3 – 6], dass Überlastung einen der Hauptrisikofaktoren für Verletzungen darstellt. Üblicherweise ereignen sich Verletzungen multifaktoriell und lassen sich nur selten eindeutig auf einzelne Ursachen zurückführen. Ein vergleichsweise geringer Anteil an Verletzungen, in denen (Gegner-) Kontakt eine bedeutende Rolle spielt oder gar gegen das Regelwerk verstoßen wird, spricht jedoch dafür, dass die Gründe für Verletzungen überwiegend in anderen Bereichen zu finden und oftmals intrinsischer Natur sind [6]. Auch statistisch signifikante Schwankungen im Saisonvergleich können ein Hinweis auf den Risikofaktor Überlastung als eine relevante Ursache für hohe Verletzungsraten sein. So konnten beispielsweise im Fußball in den Spielzeiten nach großen Turnieren wie der FIFA Weltmeisterschaft 2014 in Brasilien und der UEFA Europameisterschaft 2016 in Frankreich signifikant höhere kumulative Saisoninzidenzen und Ligainzidenzen beobachtet werden, als in Saisons nach üblichen Sommerpausen. Ursachen hierfür könnten die erhöhte Anzahl an Spielen sowie eine verkürzte Pausen- und Vorbereitungsphase sein [6, 7]. Folglich ist es aus präventiver Sicht von übergeordneter Bedeutung, Trainings- und Regenerationsmaßnahmen adäquat zu timen und aufeinander abzustimmen – insbesondere in Spielzeiten, die von einer hohen Wettkampfdichte und wenig Regenerationszeiten geprägt sind. 

Optimale Belastungssteuerung

Aus Sicht der Autoren bedeutet optimale Belastungssteuerung die geplante Umsetzung der richtigen (Trainings-) Inhalte zur richtigen Zeit, mit der richtigen Dauer und der richtigen Intensität zum Zweck einer kontinuierlichen Leistungsentwicklung und der Vermeidung von Verletzungen. Grundvoraussetzung für einen guten Steuerungsprozess ist für einen Trainer daher die Kenntnis des individuellen Erholungs- und Beanspruchungsgrads der Spieler. Unter dem Begriff Beanspruchung wird die individuelle physische wie psychische Ermüdung zu einem bestimmten Zeitpunkt verstanden. Der Grad der Beanspruchung ist dabei abhängig von der aktuellen Leistungsfähigkeit und Resilienz und kann somit von Person zu Person variieren, auch wenn die Belastung, also die objektiv erbrachte Leistung, dieselbe war. Allem voran in den Mannschaftssportarten stellt die Belastungssteuerung auf der Grundlage individueller Beanspruchungszustände folglich eine große Herausforderung für die Trainerteams dar. So gilt es sowohl das Mannschaftsgefüge im Blick zu halten und Mannschaftstaktiken sowie Spielsysteme einzustudieren und dabei dennoch jeden Spieler möglichst individuell zu fordern und zu fördern. 

Prevention-Management-Tool (PMT) 

Hier setzt das von der VBG entwickelte Prevention-Management-Tool (PMT) an. Das PMT ist eine browserbasierte Web-App, die am PC, Tablet und auf dem Smartphone funktioniert. In diesem Tool kann aus einem Pool von über 30 qualitativen und quantitativen Monitorings ausgewählt werden, die einen Aufschluss über den derzeitigen Beanspruchungszustand der Spieler geben. Dazu zählen einfache Abfragen (u. a. Subjektives Wohlbefinden, subjektives Intensitätsempfinden (RPE), Schlafdauer), Tests zur Bestimmung der Konstitution (u. a. Größe, Gewicht, Körperfettanteil), motorische Tests (u. a. Sprung-Tests, Groin-Squeeze-­Test, Finger-Boden-Abstand) und Parameter zur objektiven Bestimmung der Belastung (u. a. Laufdistanz, Anzahl Sprints, Anzahl Antritte). Bei allen Monitorings lassen sich die Norm- und Grenzwerte auf die eigenen Bedürfnisse der Trainerteams anpassen und eigene Warnregeln definieren. Die Spieler können ihre Angaben bequem mit dem eigenen Smartphone oder alternativ im „Kabinenmodus“ vor bzw. nach dem Training in der Kabine zentral auf einem Endgerät einpflegen. Unter Einstellungen können Monitorings hinzu- oder abgewählt werden. Auch Regeln, wann welche Monitorings abgefragt werden sollen (z. B. jeden Tag oder an jedem Tag, an dem ein Event stattfindet) lassen sich auf die vorherrschenden Rahmenbedingen sowie die Bedürfnisse der Trainerteams anpassen. Bei der Auswahl der im PMT verfügbaren Monitorings wurde darauf geachtet, dass der Beanspruchungszustand auf unterschiedlichen Ebenen beschrieben werden kann. So wird zwischen dem (allgemeinen) subjektiven Wohlbefinden sowie dem muskulären und dem hormonellen Beanspruchungszustand unterschieden. Des Weiteren berechnet das PMT auf der Grundlage der subjektiven Intensitätseinschätzung der einzelnen Events durch die Athleten mittels der RPE-Skala die individu­elle Akut-Chronische-Belastungsratio (ACWR). Hierbei wird die akute Belastung der zurückliegenden sieben Tage im Verhältnis zur chronischen Belastung der vergangenen 28 Tage betrachtet. Diese Form der Belastungssteuerung wird in einem Konsensus Statement des IOC empfohlen [8] und beruht auf der Erkenntnis, dass Verletzungen insbesondere in Phasen auftreten, in denen Belastungsumfänge und -intensitäten in kurzer Zeit rasant ansteigen, beispielsweise in der Vorbereitungsphase nach der Sommerpause oder bei der Rückkehr ins Mannschaftstraining nach einer vorangegangenen Verletzung. In einem aktuellen systematischen Review [9], welches 23 wissenschaftliche Publikationen auswertete, wurde die ACWR, insbesondere in der im PMT berücksichtigten mathematischen Berechnungsmethodik mittels des exponentiell gewichteten rollierenden Mittelwerts, als wertvolles Tool zur Belastungssteuerung mit einem klaren Zusammenhang zu Non-Kontaktverletzungen bezeichnet. Die Autoren des Reviews empfehlen die ACWR – ebenfalls wie im PMT vorgesehen – in Kombination mit anderen Monitorings anzuwenden und weisen darauf hin, dass das Modell nicht für alle Sportarten, Leistungsniveaus und Altersklassen allgemeingültig anwendbar ist. Aus diesem Grund können im PMT auch für die ACWR die Grenzwerte an die Bedürfnisse der Nutzer angepasst werden.

Fazit

Das PMT bietet Vereinen die Möglichkeit, nach derzeitigem Goldstandard Beanspruchungszustände zu quantifizieren und auf deren Grundlage die Belastung der Spieler individuell zu steuern. Im nächsten Schritt soll ein weiteres Modul in das PMT integriert werden, welches die Dokumentation und Auswertung von Verletzungen innerhalb der eigenen Mannschaft ermöglicht. Auf diese Weise kann es gelingen, wiederkehrende Verletzungsmuster zu identifizieren und adäquate Gegenmaßnahmen zu ergreifen – immer mit dem Ziel: weniger Verletzungen, mehr Erfolg.

Literatur

[1] Drew, M. K., Raysmith, B. P., & Charlton, P. C. (2017). Injuries impair the chance of successful performance by sportspeople: A systematic review. British Journal of Sports Medicine, 51(16), 1209–1214.

[2] Hägglund, M., Waldén, M., Magnusson, H., Kristenson, K., Bengtsson, H., & Ekstrand, J. (2013). Injuries affect team performance negatively in professional football: An 11-year follow-up of the UEFA Champions League injury study. British Journal of Sports Medicine, 47(12), 738–742. 

[3] Dvorak, J., Junge, A., Chomiak, J., Graf-Baumann, T., Peterson, L., Rosch, D., & Hodgson, R. (2000).Risk factor analysis for injuries infootball players. Possibilities for a prevention program. The American Journal of  SportsMedicine, 28(5Suppl),  69–74.

[4] Klein, C., Henke, T., Luig, P., & Platen, P. (2018). Leaving injury prevention theoretical? Ask the coach!—A survey of 1012 football coaches in Germany. German Journal of Exercise and Sport Research, 48(4), 489–497.

[5] McCall, A., Carling, C., Nedelec, M., Davison, M., Le Gall, F., Berthoin, S., & Dupont, G. (2014). Risk factors, testing and preventative strategies for non-contact injuries in professional football: current perceptions and practices of 44  teams from various premier leagues. British Journal of Sports Medicine, 48(18),1352–1357.

[6] Klein, C., Bloch, H., Burkhardt, K., Kühn, N., Schäfer, M. (2019). VBG-Sportreport  2019 – Analyse des Unfallgeschehens in den zwei höchsten Ligen der Männer: Basketball, Eishockey, Fußball, Handball. Eine Längsschnitt­betrachtung drei aufeinanderfolgender Spielzeiten.Hamburg: VBG

[7] Klein, C., Luig, P., Henke, T., & Platen, P. (2019). Injury
burden differs considerably between single teams from German professional male football (soccer): Surveillance of three consecutive seasons. Knee Surgery, Sports  Traumatology, Arthroscopy. https://doi.org/10.1007/s00167-019-05623-y

[8] Soligard T, Schwellnus M, Alonso J, et al. (2016). How much is too much? (Part 1) International Olympic Committee consensus statement on load in sport and risk of injury. British Journal of Sports Medicine; 50,1030–1041.

[9] Griffin, A., Kenny, I.C., Comyns, T.M. et al. The Association Between the Acute:Chronic Workload Ratio and Injury and its Application in Team Sports: A Systematic Review. Sports Med (2019) doi:10.1007/s40279-019-01218-2

Diesbezüglich ist mittlerweile ein erbitterter Streit entbrannt zwischen den Unterstützern von E-Sport auf der einen Seite und dem Deutschen Olympischen Sportbund (DOSB) und Sportwissenschaftlern sowie Sportmedizinern auf der anderen Seite. Zu den Unterstützern gehören nicht überraschend die Anbieter von E-Sport-Hard-und Software und die Organisatoren von E-Sport-Wettbewerben. Hierbei geht es natürlich vorrangig erst einmal um Umsätze und Wirtschaftskraft und damit verbundene Arbeitsplätze und Steuereinnahmen. Fakt ist, dass der E-Sport längst in der Mitte unserer Gesellschaft angekommen ist, insbesondere junge Menschen anzieht und vor allem über einen großen kommerziellen Wert mit ausverkauften Hallen, stundenlangen Matches und Prämien in Millionenhöhe verfügt. So hat die gamescom als die weltweit größte Messe für Computer- und Videospiele im August 2019 in Köln sowohl bezüglich der Ausstellerzahl als auch der Besucher wiederum alle bisherigen Rekorde gebrochen. Immer mehr Deutsche „zocken“: Der Deutsche Games-Markt wuchs im ersten Halbjahr 2019 rasant um weitere 11 %. Über 2,8 Milliarden Euro gaben sie laut aktuellem Branchenbericht im ersten Halbjahr 2019 für Spiele und Konsolen und andere spielbezogene Hardware aus [2]. Der DOSB wehrt sich konsequent gegen eine Aufnahme des E-Sports unter das Dach des organisierten Sports. Aus Sicht des DOSB und auch der Deutschen Gesellschaft für Sportmedizin und Prävention (DGSP) ist E-Sport kein Sport. Eine staatliche Unterstützung über die Sportförderung durch Aufnahme von E-Sport in den organisierten Sport wäre daher aus Sicht des DOSB und der DGSP ein falsches Signal. Ein vom DOSB in Auftrag gegebenes Rechtsgutachten kommt ebenfalls zu dem Ergebnis, dass E-Sport kein Sport im Sinne des geltenden Rechts sei [3]. 

Was ist eigentlich E-Sport?

Der Begriff E-Sport (elektronischer Sport; weitere Schreibweisen im deutschsprachigen Raum sind ESport, e-Sport, E-Sports, eSports und e-Sports) bezeichnet den sportlichen Wettkampf zwischen Menschen mithilfe von Computerspielen. In der Regel wird der Wettkampf mittels des sogenannten Mehrspielermodus eines Computerspieles ausgetragen, d. h., dass mehrere Spieler zeitgleich in demselben Videospiel mit- oder gegeneinander spielen. Die Regeln des Wettkampfes werden durch die Software und externe Wettkampfbestimmungen, wie dem Reglement des Wettkampfveranstalters, vorgegeben. E-Sport wird sowohl auf Personal Computern als auch auf Spielkonsolen betrieben. Pro Computerspiel kann es mehrere Disziplinen geben. Die meisten Computerspiele werden entweder als Individualsport oder Mannschaftssport durchgeführt. Die Wettkampfteilnehmer werden E-Sportler genannt [4]. Es gibt mittlerweile bereits riesengroße E-Sport-Messen (z. B. gamescom in Köln; DreamHack Leipzig), hochdotierte E-Sport-Turniere bis hin zu einer virtuellen Fußballbundesliga und einer eChampionsleague sowie auch hochdotierte E-Sport-Profis. Selbst in großen Einkaufsmärkten gibt es inzwischen schon Räume für E-Sport (siehe Abb. 1). Dabei geht es bei weitem nicht nur um elektronische Sportsimulationsspiele, sondern insbesondere auch um Echtzeit-Strategiespiele, wie z. B. League of Legends und Warcraft sowie Ego-Shooter, wie z. B. Counter-Strike.

Belastungen und Beanspruchungen des menschlichen Organismus durch E-Sport 

Motorisch sind E-Sportler, in der Regel vor einem Gerät oder einer Spielkonsole sitzend, nur wenig gefordert. Sie benötigen und trainieren eine gute Hand-Augen-Koordination sowie eine ebensolche Hand- und Fingerbeweglichkeit für die teilweise 300 bis 400 hochschnellen Bewegungen pro Minute am Game-Controller. Es werden dabei beide Hände asymmetrisch bewegt. Räumliches Orientierungsvermögen, Spielübersicht, Spielverständnis, taktische Überlegungen sowie eine hohe Reaktionsgeschwindigkeit und ein starkes Durchhaltevermögen zählen zu den kognitiven und mentalen Anforderungen. Eine Arbeitsgruppe der Deutschen Sporthochschule Köln zeigte durch Messungen an E-Sportlern, dass während eines Spiels deren Stresshormonspiegel extrem erhöht sein kann sowie die Herzfrequenz teilweise Werte zwischen 160 bis 180 Schlägen pro Minute erreicht [5]. Die Ausschüttung von Stresshormonen und der Anstieg der Herzfrequenz bereiten den Körper eigentlich auf einen bevorstehenden Kampf oder eine Flucht, also auf eine unmittelbar bevorstehende motorische Leistung vor. Diese „Fight or flight“-Strategie hat sich in der Evolution zweifelsohne als sinnvoll und überlebenswichtig erwiesen, um z.B. vor einer Gefahr zu fliehen oder sich zu wehren. Die vor ihren Bildschirmen sitzenden E-Sportler nutzen außer ihren Hand-, Finger- und Augenmuskeln jedoch keine weiteren Muskeln, abgesehen von der muskulären Haltefunktion beim Sitzen. Durch die hormonelle Vorbereitung der Muskulatur auf eine bevorstehende motorische Belastung steigt die Muskelspannung deutlich an. Die vorbereitete motorische Leistung findet während des E-Sports jedoch nicht statt.

Die Skelettmuskulatur ist das größte Organ des Menschen und macht bei Normalgewichtigkeit immerhin 35 – 40 % der Körpermasse aus. Neben ihrer Halte- und Bewegungsfunktion erfüllt sie weitere lebenswichtige Aufgaben. So ist die Skelettmuskulatur u. a. auch ein wichtiges sekretorisches Organ, für das bereits mehrere hundert verschiedene Myokine identifiziert worden sind. Die Ausschüttung dieser geschieht jedoch nur bei muskulärer Arbeit möglichst großer Muskelgruppen und damit nicht beim E-Sport. Für die Augen bestehen permanente Anforderungen der Akkommodation für den Nahsehbereich (Bildschirmarbeit). Nicht zu vernachlässigen ist die fehlende Exposition gegenüber Tageslicht. Das gilt allerdings für alle Indoorsportarten. Tageslicht ist für die Vitamin-D-Bildung und damit für den Knochenstoffwechsel, insbesondere bei Kindern und Jugendlichen sehr wichtig. Um die oft langandauernden E-Sport-Wettkämpfe bei höchster Konzentration durchzuhalten, werden nicht selten neben zuckerhaltigen Getränken auch Stimulantien konsumiert.

Mögliche Krankheitsfolgen durch E-Sport

Das Hauptproblem besteht in dem mehrstündigen Sitzen ohne ausreichende Bewegung der großen Muskelgruppen. Besonders gravierend wirkt sich der Bewegungsmangel bei Kindern und Jugendlichen aus. Kinder brauchen für eine gesunde physische und psychische Entwicklung ausreichende körperliche Bewegung. Dies ist die Grundlage der Hirnreifung. Das Sprichwort „Was Hänschen nicht lernt, lernt Hans nimmer mehr“ spiegelt dieses Phänomen anschaulich wider. Durch den stresshormoninduzierten erhöhten Muskeltonus sind ohne Ausgleichssport muskuläre Verspannungen zwangsläufig die Folge. Dies führt zu muskuloskelettalen Beschwerden besonders im Bereich des Nackens, des Rückens und der unteren Extremitäten [6]. Durch das stundenlange ununterbrochene Sitzen ist auch das Risiko für thromboembolische Ereignisse deutlich erhöht. Dies betrifft insbesondere die Gefahr der Entstehung von tiefen Unterschenkelvenenthrombosen. Die Dauerakkommodation der Augenmuskulatur für den Nahsehbereich wird aus augenärztlicher Sicht mit einer zunehmenden Kurzsichtigkeit von Kindern und jungen Erwachsenen in Verbindung gebracht. 

Die Folgen von Bewegungsmangel sind hinlänglich bekannt und wissenschaftlich verifiziert. So sind neben Übergewicht im Rahmen des metabolischen Syndroms auch Bluthochdruck und andere Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Diabetes mellitus Typ 2 sowie weitere Stoffwechselstörungen zu nennen. Dass Computerspiele per se über ein nicht geringes Suchtpotenzial verfügen, ist längst bewiesen [7]. Im Juni 2018 hat die WHO die Computerspielsucht als eigenständiges Krankheitsbild („Gaming Disorder“) anerkannt und in die neueste Auflage der Internationalen Klassifikation der Krankheiten (ICD-11) aufgenommen. Schon heute behandeln Suchtkliniken in Deutschland immer häufiger betroffene junge Menschen [8].

Fazit

E-Sport ist aus sportmedizinischer Sicht kein Sport, da keine adäquate sportartspezifische körperliche Bewegung stattfindet. E-Sport stellt eine sprichwörtliche und gefährliche Mogelpackung dar, suggeriert dieser Begriff einem E-Sportler doch sportlich aktiv zu sein. Die gleiche Auffassung vertritt auch die Sportwissenschaft [9]. Natürlich macht es keinen Sinn, deshalb den E-Sport, der gerade viele junge Menschen anzieht, zu verdammen. Um die aufgezeigten, nicht unerheblichen gesundheitlichen Risiken bei einseitigem oder extensivem E-Sport zu minimieren, ist es sehr wichtig, dass E-Sportler neben dem E-Sport zur Kompensation und Prävention immer noch richtigen Sport mit aktiver Bewegung großer Muskelgruppen treiben. Und das regelmäßig, möglichst täglich und auch draußen bei Tageslicht außerhalb von Hallen. Die täglichen E-Sport-Zeiten sollten möglichst nicht länger als die wirklichen aktiven Sportstunden sein.

Literatur

[1] Koalitionsvertrag zwischen CDU, CSU und SPD, 19. Legislaturperiode: „Ein neuer Aufbruch für Europa. Eine neue Dynamik für Deutschland. Ein neuer Zusammenhalt für unser Land“ (14.03.2018). www.bundesregierung.de/breg-de/themen/koalitionsvertrag-zwischen-cdu-csu-und-spd-195906 (last accessed on 15 December 2019)

[2] game Verband der deutschen Games-Branche e.V. unter www.game.de (last accessed on 15 December 2019)

[3] Gutachten zu „Rechtsfragen einer Anerkennung  des e-Sports als gemeinnützig“, erstellt von Prof. Dr. Peter Fischer, Vors. Richter am Bundesfinanzhof a.D., Rechtsanwalt unter https://cdn.dosb.de/user_upload/www.dosb.de/uber_uns/eSport/Gutachten_eSport.pdf (last accessed on 15 December 2019) 

[4] Wikipedia. https://de.wikipedia.org/wiki/E-Sport (last accessed on 15 December 2019) 

[5] Prof. Dr. Ingo Froböse im Interview: „Ist eSport Sport? Herzfrequenzen wie beim Ausdauersport“ unter https://archiv.berliner-zeitung.de/sport/esports/sportmediziner-ingo-froboese-herzfrequenzen-wie-beim-ausdauersport-32359356 (last accessed on 15 December 2019)

[6] Zwibel, H et al.: An Osteopathic Physician´s Approach to the ESports Athlete. The Journal of the American Osteopathic Association 119(2019) 11; 756 – 762

[7] Ueberschär, I et al: Ist E-Sport tatsächlich Sport und gehört er wirklich in das olympische Sportprogramm? Ärzteblatt Sachsen 30(2019)2; 10 – 13

[8] ICD-11: Weltgesundheitsorganisation will Computerspielsucht als Krankheit anerkennen. Dtsch Arztebl 2018; 115(4): A-118 / B-106 / C-106. (https://www.aerzteblatt.de/archiv/196031/ICD-11-Welt­gesund­heits­organi­sation-will-Computerspielsucht-als-Krankheit-anerkennen)

[9] Borggrefe C: eSport gehört nicht unter das Dach des organisierten Sports. German Journal of Exercise and Sport Research 2018; 48: 447 – 450

Trotz dieser beeindruckenden Erfolgsstory steht selbst der Branchen Primus Ende 2019 in der Kritik, durch den Verzicht auf eine Operation die Karriere eines Spielers leichtsinnig aufs Spiel gesetzt zu haben. Dieser Beitrag soll weder dazu beitragen, die kontrovers geführte Diskussion um die Behandlung eines Kreuzband- und Meniskusrisses zu befeuern, noch zu beurteilen, ob medizinische Behandlungsschritte den höchsten medizinischen Standards entsprechen. Vielmehr soll dieser Beitrag dem Leser einen Einblick in die unterschiedlichen Perspektiven eines Klubs am Beispiel des 1. FC Nürnberg ermöglichen und Argumente gegen die zum Teil sehr oberflächlich geführte Diskussion „kurzfristiger sportlicher Erfolg vs. langfristige gesundheitliche Schäden“ liefern.

Sportbezogene Informationen & Entscheidungen

Die Steuerung im Profifußball funktioniert nach ähnlichen Mechanismen wie die Steuerung von Unternehmen mit klassischen Geschäftsmodellen. Die Top-Kennzahl ist jedoch auf den ersten Blick der Tabellenplatz nach dem Spieltag, anstatt klassisch ergebnisorientierte Kennzahlen, wie beispielsweise EBIT. Um mittelfristig seine sportlichen und wirtschaftlichen Ziele zu erreichen, müssen aber auch die entscheidenden Werttreiber gesteuert werden (Abb. 1). Der 1. FC Nürnberg arbeitet daher seit 2012 mit SAP zusammen und hat im Rahmen einer Co-Innovationspartnerschaft seine gesamten Arbeits- und Entscheidungsprozesse durch eine Cloud basierte Standardlösung optimieren können. Neben den klassischen finanziellen Transaktionen wurden erstmals mit Hilfe von SAP Sports One sämtliche sportbezogene Informationen (Training, Fitness und Prävention, Medizin, Scouting, etc.), für die operative Steuerung der jeweiligen Entscheidungsträger auf einer Plattform zusammengefasst. Zielsetzung ist dabei immer, die bestmögliche Informationsqualität in Echtzeit zur Verfügung zu stellen und damit die Spielerverfügbarkeit durch optimale Prävention und Leistungssteuerung sicherzustellen.

Die Menge an auswertbaren Informationen ist in den letzten Jahren rasant gestiegen. Neben den selbst generierten Daten können externe Daten von Dienstleistern erworben werden (Abb. 2). Die automatisierte Datenerfassung, -kontrolle und -veredelung ermöglicht es dem 1. FC Nürnberg, den Aufwand in administrativen Prozessen, wie z. B. der Flut von Sensoren-, Spiel- und Trainingsdaten durch künstliche Intelligenz und Algorithmen zu minimieren und sich auf die Entscheidungsfindung und nicht auf die Entscheidungsherbeiführung zu konzentrieren.Die adressatengerechte Aufbereitung der Informationen für Spieler, Physiotherapeut, Arzt, Trainer, Co- Trainer, Leistungsdiagnostiker, Analyst und Management spielt hier eine Schlüsselrolle (Abb. 3). Da allen Beteiligen sämtliche für sie notwendigen Informationen in Echtzeit zur Verfügung stehen, kann stärker datengetrieben und faktenbasiert diskutiert und entschieden werden. 

Im Fußball werden kritische Entscheidungen häufig auf dem Spiel- bzw. Trainingsplatz getroffen. Ganz entscheidend dabei ist, in welcher Phase der Saison man sich befindet bzw. wie viele Spiele ein Spieler in einer bestimmten Zeitspanne zu absolvieren hat (Liga, Pokal, internationale Wettbewerbe, Nationalmannschaft). Nur wenn das Trainerteam die relevanten Informationen in den entscheidenden Spiel- oder Trainingsmomenten zur Verfügung hat, können die richtigen Impulse gesetzt und Entscheidungen (wie z. B. Auswechslung, Einzel- vs. Gruppentraining, Kraft- vs. Rehabilitationstraining) getroffen werden (Abb. 4). 

Akzeptanz von Analysen

Beim 1. FC Nürnberg konnte darüber hinaus beobachtet werden, dass die Analysen breitflächiger vom Trainerteam und von Spielern genutzt werden, wenn sie über mobile Endgeräte abrufbar sind. Die nutzerfreundliche Darstellung und Bedienung von Reporting Apps erleichtert die Auswertung der für die jeweilige Person entscheidungsrelevanten Daten und erhöht die Akzeptanz von Analysen. Die mobile Dateneingabe und der mobile Zugriff auf Informationen führen insbesondere im medizinischen Bereich bei Prävention, Behandlung und Leistungssteuerung zu besseren Entscheidungen. So wird beispielsweise bei der Erfassung der Verletzung der Trainer per automatischer Nachricht sofort informiert und ist nun nicht mehr in der Lage, den Spieler für zukünftige Trainingseinheiten technisch ohne weiteres zu planen. Wird der Spieler in der Praxis dennoch für ein Spiel, Trainingseinheit eingesetzt, könnte dies im Reporting des Managements automatisch erkennbar sein und intensive Diskussionen über „kurzfristiger sportlicher Erfolgs vs. langfristige gesundheitliche Schäden“ im Management auslösen. Abschließend bleibt an dieser Stelle festzuhalten, dass die Dynamik der Digitalisierung im Profifußball so schnell voranschreitet wie noch nie. Dies wird für Mitarbeiter, Spieler und Dienstleister neue Tätigkeitsbereiche im Profifußball schaffen. Weiterhin werden alle Beteiligten akribisch an dem Thema „Spielerverfügbarkeit“ arbeiten, um immer jüngeren Nachwuchsspielern Einsatzminuten im Profifußball zu ermöglichen und Karrieren von Spielern zu verlängern. Einsatzminuten von jungen klub- bzw. verbandsausgebildeten Spielern werden bei der Verteilung der TV Gelder in der sogenannten Nachwuchssäule berücksichtig. Dadurch konnte der 1. FC Nürnberg die für die Konsolidierung der wirtschaftlichen Verhältnisse wichtigen Erträgen neben denen aus Spielertransfer generieren. In der Saison 2017/18 schaffte man trotzt inten­siver Konsolidierung den sportlichen Wiederaufstieg in die 1. Bundesliga (Abb. 5).

Fazit

Nicht nur für den 1. FC Nürnberg wird der Wettbewerbsdruck im Profifußball u.a. durch die zu erzielenden TV-Gelder immer größer. Die Spieler werden bei ihrem Debüt immer jünger und absolvieren immer mehr Spiele in kürzeren Abständen. Eine Schlüsselposition, um dieser Aufgabe gerecht zu werden, kommt dabei der Sportmedizin zu. Dieser Beitrag soll dazu beitragen, genau diese Schlüsselposition aufzuzeigen und die Diskussion um die Digitalisierung der Sportmedizin im Spitzensport zu befeuern.

Beim pathologischen kognitiven Altern ist der strukturelle und funktionelle Rückgang viel dramatischer und mit einem erhöhten Demenzrisiko verbunden. Leichte kognitive Beeinträchtigung (Mild Cognitive Impairment, MCI) bezeichnet den klinischen Zustand zwischen normalem Altern und früher Demenz dar. MCI ist durch einen Rückgang der kognitiven Fähigkeiten (insbesondere des Gedächtnisses) gekennzeichnet, der größer ist als derjenige, der im normalen Alter auftritt, aber nicht schwer genug, um als Demenz eingestuft zu werden. Demenz ist ein allgemeiner Begriff für jede Krankheit, die eine Veränderung des Gedächtnisses und/oder der Denkfähigkeiten hervorruft, die schwerwiegend genug ist, um die Alltagstätigkeiten einer Person zu beeinträchtigen (Autofahren, Einkaufen, das Ausbalancieren eines Tablets, Arbeit, Kommunikation usw.) (Abb. 1). Aus der aktuellen Studienlage geht hervor, dass eine wirksame Prävention von nachlassenden kognitiven Funktionen [MCI] und (Alzheimer)Demenz (AD) noch nicht Realität ist. Dies könnte sich zwar zukünftig ändern, z. B. durch Fortschritte in der pharmakologischen Forschung, jedoch wird in den letzten Jahren zunehmend gefordert, sich auf potenziell protektive Lebensstilfaktoren (u. a. Schlaf, Ernährung, Bewegung) zu konzentrieren, um das Risiko kognitiver Störungen zu verringern. Körperliche Aktivität ist dabei eine vielver-sprech­ende, primär verhaltensorientierte und nicht-pharmakologische Strategie zur Verzögerung oder Abwendung der schädlichen Auswirkungen des Alterns auf die Gesundheit des Gehirns [1]. 

Körperliche Aktivität, Inaktivität und Sedentariness

Körperliche Aktivität bezieht sich auf jedes menschliche Verhalten, die Bewegung z. B. in Haushalt, Sport oder Freizeit mit sich bringt, die von den Skelettmuskeln erzeugt wird, zu einem er­höhten Energieverbrauch (gemessen über Grundumsatz, Thermogenese und aktivitätsbezogenen Energieverbrauch) und verbesserter körperlicher Fitness führt ([2, 3], Abb. 2). Körperliche Inaktivität bezieht sich auf einen unzureichenden Umfang an moderater bis hoher Aktivität und gilt als das größte Gesundheitsproblem des 21. Jahrhunderts. Nachweislich sterben mehr Menschen an inaktivitätsbedingten Folgen als durch Rauchen, Diabetes und Fettleibigkeit zusammen. Sie wird als viertgrößter Ri­sikofaktor für die weltweite Sterblichkeit eingestuft, wobei in Deutschland jährlich ~ 7,5 % der gesamten Todesfälle darauf zurück­geführt werden [4]. Darüber hinaus wurde vorgeschlagen, das sitzende Verhalten (engl. Sedentariness) von körperlicher Inaktivität zu unterscheiden. Sedentariness wird definiert als jegliche Art von Verhalten, die im Wachzustand in sitzender, zurücklehnender oder liegender Haltung mit geringem Energieaufwand (≤ 1.5 metabolisches Äquivalent der Aufgabe) durchgeführt wird. Sie gilt als unabhängiger Prädiktor für das metabolische Risiko, selbst wenn eine Person die aktuellen Richtlinien für körperliche Aktivität erfüllt [5]. Die Bundeszentrale für gesundheitliche Aufklärung [6] gibt Empfehlungen für verschiedene Bewegungsdimensionen für ältere Erwachsene ab 65 Jahren (Abb. 3). In Deutschland erfüllen etwa 42 % der Erwachsenen ab 65 Jahren die Empfehlungen für Ausdauer- und 26 % für Krafttraining [7]. Eine weitere, weit weniger optimistische Studie zeigte, dass ältere Erwachsene in Deutschland 78,8 % ihrer Wachzeit mit sedentären Verhaltensweisen, 18,6 % in Aktivitäten mit moderater Intensität und nur 2,6 % in moderater bis hoher Intensität verbringen [8].

Exekutive Funktionen (EF)

EF sind ein Überbegriff für die übergeordneten „top-down“ kognitiven Prozesse, die die Koordination von Denken und Handeln ermöglichen und die mit verhaltens- und neurophysiologischen Methoden gemessen werden. Die EF bestehen aus einer Reihe von Grundfähigkeiten, die die Hemmung präpotenter Reaktionen (Inhibition), den Wechsel zwischen mentalen Repräsentationen (kognitive Flexibilität) und die Aktualisierung von im Arbeitsgedächtnis gehaltenen Repräsentationen umfassen [9]. Die Leistungsfähigkeit in jedem dieser verschiedenen Bereiche wurde als wichtige Determinante für das Gesundheitsverhalten identifiziert [10]. Die Fähigkeit, unerwünschte Reaktionen zu hemmen, kann beispielsweise dazu beitragen, gesundheitsschädliche Verhaltensweisen, wie z. B. Rauchen oder übermäßigen Alkoholkonsum, zu vermeiden. Eine altersbedingte Beeinträchtigung in den Bereichen Arbeitsgedächtnis und Hemmung von Impulsen ist weitgehend nachgewiesen [11]. Das normale Altern scheint auch durch eine allgemeine Verringerung der kognitiven Flexibilität gekennzeichnet zu sein, die als Aufmerksamkeitswechsel und Aufgabenverlagerung definiert wird [12]. 

Effekte körperlich-sportlicher Aktivität auf die Gehirngesundheit sowie die kognitive Leistungsfähigkeit

Studien bei gesunden älteren Erwachsenen: Studien, die die Auswirkungen von langfristiger, körperlicher Aktivität auf die kognitive Funktionen bei gesunden älteren Erwachsenen untersuchten, belegen bestenfalls moderate Effekte für Aktivitäten mit mittlerer bis starker Intensität auf die kognitive Leistungsfähigkeit [13,14]. Die Effektstärken sind am größten bei den Maßen der EF, der globalen Kognition und der Aufmerksamkeit. In einer Metaanalyse von 39 RCT verbesserte das zumeist durchgeführte Ausdauertraining die EF, das episodische Gedächtnis, die visuell-räumliche Funktion, die Wortflüssigkeit, die Verarbeitungsgeschwindigkeit und die globale kognitive Funktion [15]. Zudem fallen die Effekte für das aerobe Training im Vergleich zu Krafttraining oder multimodalen Interventionen (Kraft und Ausdauer) meist höher aus. Ein kürzlich erschienenes systematisches Review [16] bestätigt jedoch, dass sich durch Krafttraining erhebliche Veränderungen in der funktionellen Hirnfunktion hervorrufen lassen, insbesondere im PFC, die wiederum mit Verbesserungen der EF einhergingen. Darüber hinaus führt Krafttraining zu einer geringeren Atrophie der weißen Substanz und zu kleineren Läsionsvolumen der weißen Substanz. Studien mit bildgebenden Verfahren zeigen, dass aerobes Training das rechte und linke anteriore Hippocampusvolumen vergrößern [13,17]. Allerdings dürfen auch hier Befunde nicht überinterpretiert werden, da bislang nur wenige langfristig angelegte Studien mit ausreichender Stichprobengröße die Auswirkungen von Trainingsinterventionen auf das Hippocampusvolumen bei ­älteren Erwachsenen untersucht haben [18]. Ältere Erwachsene, die sich mit einer geringeren Anzahl an sitzenden Aktivitäten beschäftigen, schneiden bei einer Vielzahl von EF als auch Gedächtnisaufgaben besser ab als ihre überwiegend sitzenden Altersgenossen. Darüber hinaus scheint die Zeit, die in verschiedenen Arten von sitzenden Aktivitäten (Fernsehen, Lesen, Musik hören usw.) verbracht wird, unterschiedlich mit den EF zu korrelieren [19]. Es sind jedoch weitere Studien erforderlich, um die am stärksten betroffenen Altersbereiche, Geschlechtsunterschiede, Dosis-­Wirkungs-Parameter, die zur Optimierung der Aktivitätseffekte erforderlich sind, sowie Hirn-Biomarker zu bestimmen [14]. 

Studien bei älteren Erwachsenen mit MCI oder AD: Zahlreiche prospektive Beobachtungsstudien, die Personen über längere Zeiträume verfolgten geben Hinweise darauf, dass größere Umfänge an körperlicher Aktivität mit einem verringerten Risiko für kognitive Beeinträch­tigungen und Demenz verbunden sind [14]. In diesen Studien werden kognitiv gesunde Personen über einen längeren Zeitraum verfolgt, um zu bestimmen, ob körperliche Inaktivität und Sedentariness mit einem Risiko für die Entwicklung kognitiver Beeinträchtigung verbunden ist. Beispielsweise ergab eine Metaanalyse von Sofi et al. [20] mit 15 prospektiven Studien mit einer Dauer von 1 bis 12 Jahren und mehr als 33.000 Teilnehmern, dass höhere Umfänge von körperlicher Aktivität mit einem um 38 % verringerten Risiko für kognitive Beeinträchtigung verbunden sind. Eine weitere Metaanalyse von 10 prospektiven Studien mit mehr als 20.000 Teilnehmern berichtete, dass höhere Aktivitätsumfänge mit einem um 40 % verringerten Risiko, an Demenz zu erkranken, assoziiert war [21]. Bewegung ist ebenso ein möglicher Ansatz zur Behandlung der Symptome von Demenz, was darauf hindeutet, dass Bewegungsinterventionen zur Verbesserung der Kognition bei Personen mit einer klinischen Demenzdiagnose beitragen können [14,22]. Beispielsweise ermitteln Groot und Kollegen [23] über 18 RCTs von 802 Demenzpatienten hinweg einen standardisierten Gesamtmittelwertsunterschied von 0,42 für hochfrequente als auch niederfrequente Interventionen; dieser Effekt war auch signifikant für Personen mit AD oder in Studien, die AD und Nicht-AD-Demenz kombinierten. Allerdings verweisen Erickson und Kollegen [14] auch darauf, dass angesichts der erheblichen Heterogenität in den Studiendesigns, des Mangels an angemessener Beschreibung wichtige Parameter der körperlichen Aktivität (Art, Umfang, Häufigkeit, Intensität) sowie der erheblichen Variabilität der verwendeten kognitiven Tests es bestenfalls eine moderate Evidenz dafür gibt, dass Bewegungsinterventionen die kognitive Leistungsfähigkeit bei Personen mit einer aktuellen Demenzdiagnose verbessern. 

Welche Mechanismen werden für die Zugewinne in der kognitiven Leistungsfähigkeit herangezogen? 

Während die potenziellen positiven Auswirkungen von Bewegung auf die Kognition und die Gehirngesundheit bei älteren Erwachsenen gut bekannt sind, sind die Mechanismen, die dieser Assoziation zugrunde liegen, noch nicht vollständig verstanden. Die meist untersuchte Hypothese, die die positive Wirkung habituell körperlicher Aktivität auf die kognitive Leistungsfähigkeit erklärt, ist die so genannte neuro­trophe Hypothese (Abb. 4). Hier wird angenommen, dass Ausdauertraining auf molekularer und zellulärer Ebene Neuroplastizität anregt. So führt die trainingsbedingte erhöhte zentrale Zirkulation von neurotrophen und Wachstumsfaktoren (BDNF, IGF-1, VEGF) zur Hochregulation von Neurogenese, Synaptogenese, Gliogenese und Angiogenese. Durch die Hochregulierung der gliogenen und neurogenen Prozesse erhöht aerobes Training das Volumen der weißen Substanz, während Gliogenese, Neurogenese und Synaptogenese das Volumen der grauen Substanz erhöhen. Diese strukturellen Veränderungen werden wahrscheinlich durch eine verbesserte zerebrovaskuläre Funktion als Folge von körperlicher Aktivität hervorgerufen. Daher kann die Angiogenese die strukturellen Veränderungen des Volumens der grauen und weißen Substanz durch eine verbesserte zerebro­vaskuläre Funktion und Perfusion vermitteln. Dies ist entscheidend für das neuronale Wachstum und die Synapsenbildung, da eine größere Blutversorgung für die Bereitstellung ausreichender Nährstoffe zur Unterstützung der neuronalen Entwicklung unerlässlich ist. Zudem führen trainingsinduzierte Strukturveränderungen zu einer erhöhten Effizienz der neuronalen Aktivierung und Kommunikation. Letztendlich führt Bewegung durch diese Mechanismen zu verbesserten kognitiven und motorischen Funktionen. Aus der Perspektive der neurotrophen Hypothese führt ein aktiver Lebensstil zu dauerhaften Veränderungen, die die Struktur und die Funktionsfähigkeit des Gehirns und folglich die kognitive Gesundheit positiv beeinflusst [17].

Es wurden auch alternative Hypothesen vorgeschlagen, wie z. B. die neuroinflammatorische Hypothese (Verringerung von neurodegenerativen Erkrankungen des Gehirns durch Modifikation der gliavermittelten Neuroinflammation; [24]) sowie die Aufwands[Effort] Hypothese. Letztere besagt, dass es einen bidirektionalen Zusammenhang zwischen sportlicher Aktivität, willentlicher Kontrolle und den EF gibt: während einerseits Übung und Training zu einer Verbesserung der Konnektivität neuronaler Ressourcen und damit einer besseren kognitiven Leistungsfähigkeit führt, so ist andererseits die Aufnahme bzw. Aufrechterhaltung gesunden Verhaltens (hier körperliche Aktivität) von den Kontrollmöglichkeiten sowie der Effektivität der EF abhängig [25].

Fazit

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass körperliche Aktivität, insbesondere aerobes Training, aber auch eine nur gering ausgeprägte sitzende Lebensweise durch eine Reihe von Mechanismen das Potenzial hat, die Gesundheit des Gehirns im Alter zu unterstützen. Zusätzlich zu den Vorteilen für das Herz-Kreislauf-System hat körperliche Aktivität positive Auswirkungen auf Biomarker im Blut, physiologische und psychologische Faktoren, die eng mit den kognitiven Funktionen verbunden sind. Besonders vielversprechend sind Multikomponenten-Interventionen, die körperliche Aktivität mit geistiger Stimulation und sozialen Aktivitäten kombinieren. 

Literatur

[1] Schott N, Krull K. Stability of Lifestyle Behavior – The Answer to Successful Cognitive Aging? A Comparison of Nuns, Monks, Master Athletes and Non-active Older Adults. Front Psychol. 2019;10:1347. Published 2019 Jun 7. doi:10.3389/fpsyg.2019.01347 

[2] Caspersen CJ, Powell EC, Christenson GM: Physical activity, exercise, and physical fitness: definitions and distinctions for health-related ­research. Public Health. 1985, 100: 126–131. 

[3] Pettee Gabriel KK, Morrow JR, Jr., Woolsey AL. Framework for physical activity as a complex and multidimensional behavior. J Phys Act Health. 2012;9(Suppl 1):S11-8.

[4] Siefken, K & Titze, S. The global observatory for physical activity presents a portrait of physical activity worldwide. Deutsche Zeitschrift fuer Sportmedizin, 2016,67(3):64-67.

[5] Tremblay MS, Aubert S, Barnes JD, Saunders TJ, Carson V, Latimer-Cheung AE, Chastin SFM, Altenburg TM, Chinapaw MJM, SBRN Terminology Consensus Project Participants. Sedentary Behavior Research Network (SBRN) – Terminology Consensus Project process and outcome. Int J Behav Nutr Phys Act. 2017 June 10;14(1):75.

[6] Rütten A, Pfeifer K. Nationale Empfehlungen für Bewegung und ­Bewegungsförderung. FAU, Erlangen-Nürnberg 2016.

Arthrose ist eine Erkrankung mit langfristigem Verlauf, die die gesamte Gelenkstruktur in Mitleidenschaft zieht. Nicht nur am Knorpel sind Abnutzungserscheinungen zu beobachten, auch subchondrales Knochengewebe, perikapsuläre Muskulatur, Kapsel, Bänder und Synovia sind beteiligt. Von Arthrose betroffen sind am häufigsten die Gelenke von Knien, Händen, Füßen sowie Hals- und Lendenwirbelsäule [1]. Zu den modifizierbaren Risikofaktoren zählen Adipositas, Verletzungen und Traumen, geringes Aktivitätsniveau und periartikuläre Muskelschwäche. All diese Faktoren fördern das Fortschreiten der Arthrose. Das verminderte körperliche Aktivitätsniveau trägt wahrscheinlich zu der erhöhten Rate kardiovaskulär-bedingter Todesfälle bei [2].

Behandlung

Die Arthrose-Behandlung beginnt mit der Aufklärung des Patienten über seine Erkrankung und der Kontrolle von Gelenkschmerzen und Steifigkeit, mit der eine funktionelle Verbesserung erreicht werden soll. Medikamentöse und nicht-medikamentöse Therapien sind ebenfalls Teil der Behandlung. Es empfiehlt sich eine individuelle Kombination unterschiedlicher Therapieoptionen. Zu Beginn sollte für alle Patienten ein nicht-medikamentöser Ansatz in Erwägung gezogen werden. Dies umfasst die Aufklärung des Patienten, die Versicherung, dass körperliches Training den Gelenken nicht schadet, Selbst-Management und Übungsprogramme. Stärkung der Muskulatur, Flexibilität und aerobes Training vermindern die Arthrose-bedingten Schmerzen und Beeinträchtigungen [1].

Glucosamin, Chondroitin & Topische Produkte

Die Klasse der symptomatischen, langsam wirkenden Arzneimittel bei Arthrose (symptomatic slow-acting drugs in osteoarthritis, SYSADOAs) spielt in der medikamentösen Therapie eine wichtige Rolle. SYSADOAs lindern Schmerzen und die funktionelle Beeinträchtigung und entfalten darüber hinaus eine langfristig krankheitsmodifizierende Wirkung. Dank topischer Verabreichungswege wird die lokale Wirkstofffreisetzung maximiert und die systemische Toxizität gleichzeitig minimiert. Als Folge hiervon treten weniger gastrointestinale Nebenwirkungen auf. Glucosamine und Chondroitin werden von Arthrose-Betroffenen häufig eingesetzt. Chondroitin trägt in Kombination mit Glucosamin zu einer besseren Schmerzlinderung bei Arthrose bei. Die Kombination aus zufriedenstellender Wirksamkeit und geringem Nebenwirkungsrisiko erklärt wahrscheinlich, warum Glucosamine und Chondroitin bei Patienten beliebt sind [3]. Glucosamin ist eine Substanz, die natürlicherweise im Körper vorkommt und als Substrat für die Biosynthese von Proteoglycan fungiert. Proteoglycan ist wesentlich am Erhalt von gesundem Knorpelgewebe beteiligt. So induziert es u. a. die Umkehr der proinflammatorischen und gelenkzerstörenden Effekte von Interleukin-1 auf Knorpel und Chondrozyten bei Arthrose. Chondroitin ist ein komplexes Polysaccharid, das aus tierischem Knorpel extrahiert wird. Es löst antiinflammatorische Effekte aus, führt zu einem Anstieg von Typ-II-Kollagen und Proteoglycanen, reduziert den Knochenabbau und bewirkt ein ausgewogeneres Verhältnis von Anabolismus und Katabolismus in den Chondrozyten [4]. Bei starken Schmerzen, einer Exazerbation der Symptome und wenn die Kontrolle der Symptome mit nicht-medikamentösen Ansätzen fehlschlägt, ist eine medikamentöse Behandlung unverzichtbar. Als Erstlinientherapie sollten topische Analgetika (z. B. Capsaicin, Menthol oder NSAR) zum Einsatz kommen. Studien haben gezeigt, dass mit mentholhaltigen topischen Produkten eine Schmerzlinderung und Verbesserung der Funktionsfähigkeit bei Arthrose und anderen Erkrankungen des Bewegungsapparats erreicht werden kann [5,6]. Menthol-Creme hat eine hohe Wirksamkeit bei verzögert auftretenden Muskelschmerzen (delayed onset muscle soreness, DOMS) bewiesen und könnte auch bei Arthrose-Patienten zur Anwendung kommen, die nach sportlicher Betätigung Symptome von DOMS entwickeln.

Systemische Analgetika & Intraartikuläre Injektionen

Analgetika sollten nur bei Bedarf eingesetzt werden. NSAR sind bei Arthrose-Patienten häufig wirksam, jedoch gehen sowohl systemische als auch topische NSAR mit gastrointestinaler und renaler Toxizität einher. Um unerwünschte Wirkungen zu minimieren, sollten NSAR daher in der niedrigsten wirksamen Dosis und nur so lange wie unbedingt nötig angewendet werden [7]. Somit ist es offensichtlich, dass eine Langzeit-Anwendung mit NSAR kritisch und im Einzelfall zu betrachten ist, während für Gels und Cremes mit Menthol bzw. Capsaicin keine zeitlichen Beschränkungen in der Nutzung anzugeben sind. Ebenso ist das individuelle kardio-vaskuläre Risiko des einzelnen Patienten ein entscheidendes Kriterium für die Anwendung von nicht-medikamentösen topischen Analgetika im Vergleich zu NSAR. Wenn andere Wirkstoffe versagen oder kontraindiziert sind, können auch Opioide gegeben werden. Opioide sollten in Kombination mit nicht-medikamentösen Therapien verordnet werden. Tramadol verfügt über eine leichte Opioidrezeptor-Aktivität und entfaltet verschiedene Wirkungen auf die Kinetik von Serotonin und Noradrenalin. Aus diesem Grund kann Tramadol in der multimodalen Behandlung von Arthrose zum Einsatz kommen, insbesondere in Fällen mit neuropathischen Schmerzen als Leitsymptom. Die Gabe von niedrig dosiertem Tramadol in Kombination mit niedrig dosiertem Paracetamol kann eine überadditive analgetische und antihyperalgetische Aktivität entfalten [8]. Intra­artikuläre Kortikosteroid-Injektionen werden heutzutage selten eingesetzt. Nach einer Kortikosteroid-Injektion hält die Schmerzreduktion lediglich 1 – 2 Wochen an; die Injektionen bergen ein hohes Potenzial für Nebenwirkungen und Studien zufolge nahm der Knorpelabbau innerhalb von 12 Monaten nach der Injektion zu [9]. Intraartikulär verabreichte Hyaluronsäure zeigte bei 80 % der Patienten nach 4 Wochen eine deutliche Wirkung. Wiederholte Zyklen mit Hyaluronsäure-Injektionen im Abstand von 6 und 12 Monaten zeigen einen Übertragungseffekt von über einem Jahr nach der letzten Injektion [10].

Fazit

Arthrose ist eine chronische, langsam fortschreitende Erkrankung. Eine Heilung ist nicht möglich; mit einer Kombination aus verschiedenen Behandlungsformen kann jedoch bei den meisten Patienten eine angemessene Schmerzkontrolle sowie der Erhalt der Funktionalität und Lebensqualität erreicht werden. Die Therapie mit verschiedenen Behandlungsformen im Frühstadium der Arthrose in Verbindung mit Gewichtsabnahme, Bewegungsübungen, SYSODAs und topischen Wirkstoffen kann erheblich dazu beitragen, strukturelle Veränderungen im Gelenk hinauszuzögern.