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Grundlagen der Anatomie

Die Achse des Körpers: Die Wirbelsäule

Nicht ein einzelner Faktor, sondern verschiedene Ursachen können für eine Störung des komplexen Systems Rücken verantwortlich sein. Wie und warum die Schmerzen im Einzelnen entstehen, lässt sich nicht immer mit absoluter Sicherheit sagen. Eines jedoch ist klar: Treten Rückenschmerzen auf, steht die Wirbelsäule im Fokus der Betrachtung. Sie ist das Zentrum aller Bewegungen. Denn unsere aufrechte Körperhaltung ist das Ergebnis des Zusammenwirkens von Knochengerüst und Muskulatur.

Die Wirbelsäule bildet dabei die gleichermaßen stabile wie flexible Achse unseres Körpers. In der Hals- und Lendenregion ist sie leicht nach vorne und im Brust- und Kreuzbeinbereich leicht nach hinten gekrümmt. Dadurch entsteht die für die Wirbelsäule so charakteristische doppelte S-Form.

Die Wirbelsäule erfüllt eine Vielzahl lebenswichtiger Funktionen:

  • Sie trägt den Kopf und Rumpf und verbindet Brustkorb, Schultern, Becken, Arme und Beine miteinander
  • Im Wirbelkanal verläuft gut geschützt das Rückenmark, welches gemeinsam mit dem Gehirn das zentrale Nervensystem bildet
  • Mit ihrer doppelten S-Form federt sie im Zusammenspiel mit den Bandscheiben Stöße ab und schützt so den Rücken und das Gehirn vor Erschütterungen
  • Ihr kleinteiliger Aufbau, dessen Elemente von Muskeln und Bändern zusammengehalten werden, verleiht dem Rumpf seine Beweglichkeit
  • Sie dient als Befestigungspunkt für die tiefliegenden Muskeln, die die Aufgabe haben, die aufrechte Haltung und das Gleichgewicht des Körpers zu sichern

Aufbau der Wirbelsäule

Aufgabe der Wirbelsäule ist es, dem Körper höchstmögliche Stabilität und gleichzeitig maximale Mobilität zu ermöglichen. Die Wirbelsäule besteht aus insgesamt 32 bzw. 34 Wirbeln:

  • 7 Halswirbel (lat. Vertebrae cervicalis, C 1–7),
  • 12 Brustwirbel (lat. Vertebrae thoracicae, Th 1–12)
  • 5 Lendenwirbel (lat. Vertebrae lumbalis, L 1–5)
  • 5 Kreuzbeinwirbel (lat. Vertebrae sacralis), die miteinander verschmolzen sind und das Kreuzbein (lat. Os sakrum) bilden -3 bis 5 Steißwirbel (lat. Vertebrae coccygeae), die das Steißbein (Os coccygis) bilden

Die oberen 24 Wirbel sind beweglich. Im Brustwirbelbereich sind die Rippen über Gelenke mit der Wirbelsäule verbunden. Der Kreuzbeinabschnitt ist Teil des Beckengürtels. Die Wirbelsäule weist vier Krümmungen auf: Im Hals- und Lendenwirbelbereich krümmt sie sich nach vorne Richtung Brust bzw. Bauch. Diese Krümmungen werden als Hals- und Lendenlordose bezeichnet. Der Brustwirbel, sowie Kreuz- und Steißbein krümmen sich nach hinten. Diese Krümmungen werden Brust- und Sakralkyphose genannt.

Eine gesunde Wirbelsäule ist durch ihre vier Krümmungen in der Lage, ihre Belastbarkeit auf das Zehnfache einer geraden Säule zu erhöhen. Sind diese Krümmungen entweder zu stark oder zu schwach ausgeprägt – wie beispielsweise beim Rundrücken, Hohlrundrücken oder Flachrücken – kommt es entlang der gesamten Wirbelsäule zu Fehlbelastungen. Die Folge ist eine Degeneration, die schneller voranschreitet als bei einer Wirbelsäule, die eine natürliche doppelte S-Form aufweist. Dabei ist die Ausprägung der Krümmungen stark von der Spannung und der Leistungsfähigkeit der Muskeln abhängig, die die Wirbelsäule umgeben.

Die drei Systeme der Stabilitätsstrukturen

Bei der Antwort auf die Frage, warum die Wirbelsäule aus der Balance gerät und wie Beschwerden entstehen, hilft eine genauere Betrachtung ihrer Stabilitätsstrukturen. Manohar M. Panjabi, Professor für Orthopädie und Rehabilitation definiert drei Systeme, die für die Stabilität der Wirbelsäule verantwortlich sind: Erstens das passive System, das auch als passiver Bewegungsapparat bezeichnet wird, besteht aus Knochen, Bandscheiben, Gelenkkapseln und Bändern. Zweitens das aktive System oder aktiver Bewegungsapparat, der die Muskeln, Sehnen und Faszien umfasst. Und drittens das neurale System, das die propriozeptiven und sensorischen Funktionen umfasst, die dazu dienen, Informationen über Bewegungen, Haltung und die Position unseres Körpers im Raum an das Gehirn zu melden.

Dieser Vorgang wird auch als „Feedback-Mechanismus“ bezeichnet und dient der Kontrolle und Steuerung des aktiven Systems, der Muskulatur. Diese drei Systeme arbeiten eng zusammen und stehen in gegenseitiger Abhängigkeit. Kommt es in einem System zu Defiziten, versuchen die anderen Systeme, diese auszugleichen.

Schäden an der Wirbelsäule führen nicht zwangsläufig zu Beschwerden

Weist die Wirbelsäule strukturelle Schäden wie beispielsweise einen Bandscheibenvorfall oder Defekte an Wirbeln auf, werden diese oft als der Auslöser für Schmerzen ausgemacht. Richtig aber ist: Strukturschäden allein führen nicht automatisch bei allen Betroffenen zu Schmerzen. Manche Schäden an der Wirbelsäule werden nur rein zufällig entdeckt, da viele Betroffene trotz der Schäden völlig beschwerdefrei leben. Viele Experten sind sich sicher, dass es maßgeblich vom lokal stabilisierenden Muskelsystem und der Entstehung von Instabilität abhängt, ob Schmerzen oder Einschränkungen am Rücken durch strukturelle Schäden entstehen oder eben nicht.

Instabilität kann Ursache sein

Gemäß der Definition Panjabis liegt eine Instabilität grundsätzlich dann vor, wenn sich die lokalen Stabilisatoren in einem Zustand befinden, der es ihnen unmöglich macht, strukturelle Schäden auszugleichen, ihre gelenkschützende, stabilisierende Funktion zu erfüllen, die Bewegungen des Gelenks zu kontrollieren und dadurch Verschiebungen zu verhindern. In der Folge entsteht eine Überbeweglichkeit des Gelenks, wodurch wiederum übermäßiger Druck auf Bandscheiben, Überdehnung von Bändern sowie Reizungen des Nervensystems und der Muskulatur hervorgerufen werden. Mögliche Konsequenz daraus sind unter anderem neurologische Dysfunktionen, progressive Deformationen und Schmerzen.

Lokale und globale Muskeln

Der aktive Bewegungsapparat gewährleistet im Zusammenspiel mit dem passiven Bewegungsapparat die Mobilität des Körpers. Zum aktiven Bewegungsapparat zählen die Skelettmuskulatur, Sehnen, Sehnenscheiden, Schleimbeutel und Faszien. Die Muskeln des aktiven Bewegungsapparats werden ihrer Aufgabe und Funktion und spezifischen Eigenschaften entsprechend dem lokalen und dem globalen Muskelsysteme zugeordnet.

Das lokale Muskelsystem

Die lokalen Muskeln im Rücken sind primär für die Stabilisierung der Gelenke und der einzelnen Wirbelsäulensegmente zuständig. Zum lokalen System zählen z.B. die tief liegende Bauch- und Rückenmuskulatur. Die lokalen Muskeln sind von außen nicht zu erkennen oder zu ertasten. Sie sind nah an den Gelenken gelegen, denn ihre primäre Aufgabe ist es, die Gelenke zu stabilisieren und zu schützen. Lokale Muskeln bestehen entsprechend ihrer Funktion überwiegend aus langsam zuckenden Muskelfasern (Slow-Twitch-Fasern).

Das globale Muskelsystem

Im Gegensatz zu den lokalen Muskeln liegen die globalen Muskeln an der Oberfläche und sind lang und kräftig. Am Rumpf zählen beispielsweise die gerade Bauchmuskeln (lat. Musculus rectus abdominis), die schrägen Bauchmuskeln (lat. Musculus obliquus internus und externus) und der Rückenstrecker (Musculus errector spinae) zum globalen Muskelsystem. Ihre Aufgabe es ist, Bewegungen einzuleiten und das Körpergleichgewicht zu halten.

Diese Muskeln des globalen Muskelsystem sind groß, sie sind von außen zu erkennen und zu ertasten. So z.B. der Bizeps am Oberarm, die geraden Bauchmuskeln oder auch die großen Rückenmuskeln. Im Vergleich zu den lokalen, enthalten die globalen Muskeln mehr schnell zuckenden Muskelfasern (Fast-Twitch-Fasern).

Globale Muskeln als „Retter in der Not“: Treten Störungen oder Schwächungen der stabilisierenden Funktion der lokalen Muskeln auf, startet der Körper ein Notfallprogramm. Er versucht mit Hilfe der globalen Muskeln den Ausfall der lokalen Stabilisatoren zu kompensieren. Doch die Rechnung geht nicht lange auf: Das globale System wird überlastet und die Muskeln verkürzen. Das führt dazu, dass die globalen Muskeln die Stabilitätsfunktion der lokalen Muskeln nicht ausreichend ersetzen können. Hinzu kommt: Die durch das „Notfallprogramm“ erzeugten Über- und Fehlbelastungen ziehen weitere Beschwerden nach sich.

Stabilisierung

Bei jeder Bewegung wirkt eine Kraft, die die Bewegung hervorruft und eine andere, die die Kraft bremst. Um Bewegungen zu erzeugen, arbeiten immer zwei Muskelsysteme zusammen: das Muskelsystem, das die Gelenke stabilisiert und das Muskelsystem, das die Bewegungen ausführt. Zum bewegungsausführende Muskelsystem gehören wiederum die bewegenden Muskeln und die Muskeln, die die Bewegung kontrollieren.

Funktioniert das Zusammenwirken der stabilisierenden, der bewegenden und der bewegungskontrollierenden Muskulatur nicht störungsfrei, kommt es zu Fehlbelastungen, die sich auf die beteiligten Elemente und Systeme auswirken und zu Schmerzen und Instabilität führen können. Um die erforderliche Stabilität herzustellen, eignet sich ein lokales Stabilisationstraining. Gezieltes Training hilft zusätzlich, strukturelle Schäden auszugleichen.

Lokale Stabilisatoren – Gelenkstabilisation

Vor jeder körperliche Bewegung und damit einhergehenden Kontraktion globaler Muskeln, werden die lokalen stabilisierenden Muskeln tätig. Bei der Ausführung eines Sit-Ups kontrahieren beispielsweise zuerst die tief liegenden Muskeln des Rumpfes, bevor die geraden Bauchmuskeln den Oberkörper vom Boden abheben. Dieses Prinzip wird in der Fachsprache auch als „Feed-forward“-Mechanismus bezeichnet und bedeutet, dass schon bevor der Körper die Bewegung tatsächlich ausführt, eine Stabilisierung der Körpermitte erfolgt, um ungünstige Belastungen zu verhindern.

In Studien wurden festgestellt: Treten Rückenschmerzen auf, kommt es bei den Betroffenen genau bei diesem Mechanismus vermehrt zu Störungen. Wie Paul W. Hodges im Rahmen seiner Studien herausfand, erfolgte bei bestimmten Übungen in Relation mit Schmerzen eine verspätete oder gar keine Aktivierung der lokalen Stabilisatoren, so beispielswese des tief liegenden Musculus transversus abdominis. Stattdessen wurden lediglich die oberflächlichen globalen Muskeln aktiv. Daraus schlussfolgerte Hodges in seiner Studie (Hodges et al. 2003b)2, dass ein Zusammenhang zwischen fehlender Voraktivierung der lokalen Stabilisatoren und dem Auftreten von Schmerzen festzustellen sei.

Mark Comerford entwickelte die Unterscheidung zwischen lokalen und globalen Muskeln weiter und definiert drei Gruppen: lokale Stabilisatoren, globale Stabilisatoren und globale Mobilisatoren. Muskeln, die der Bewegung eines Gelenkes dienen, werden als Mobilisatoren bezeichnet und gehören der globalen Muskulatur an. Muskeln, deren Aufgabe es ist, ein Gelenk zu stabilisieren, werden Stabilisatoren genannt und sind der lokalen Muskulatur zuzuordnen.

Die Mischform aus beiden werden gemäß der Definition Comerfords „globale Stabilisatoren“ genannt – sie können sowohl stabilisieren als auch mobilisieren. Das heißt, im Unterschied zu den lokalen Stabilisatoren stehen sie nicht dauerhaft unter Spannung. Sie werden nur bei Bewegungen aktiv mit dem Ziel, die Bewegung mittels exzentrischer Kontraktion zu beschränken.

Muskelsynergie optimieren

Der Körper kennt keine Bewegung, in der nur ein einziger Muskel zum Einsatz käme. Muskeln sind Teamplayer und arbeiten immer zusammen – ähnlich wie bei einem Orchester, das musiziert, indem es unterschiedliche Instrumente miteinander kombiniert. Spielt im Orchester nur ein einziger falsche Töne, wirkt sich das direkt auf das gesamte Ergebnis des Musizierens aus. Eine Disharmonie entsteht, die in den Ohren wehtut. Ähnlich geht es unseren Muskeln: Nur, wenn eine optimale Synergie besteht und das Zusammenspiel der Muskeln harmonisch ablaufen kann, sind effektive, sichere und ökonomische Bewegungen möglich.

Sensormotorisches Training

Um aus der Balance geratene Bewegungsmuster zu korrigieren und die motorische Kontrolle und Koordination der lokalen Stabilisatoren zu verbessern, ist propriozeptives Training der Schlüssel. Als „Propriozeptoren“ werden die Sensoren bezeichnet, die sich in unseren Gelenken und Sehnen befinden. Sie versorgen unser Gehirn ununterbrochen mit Informationen wie die Lage des Körpers, die Körperhaltung, die Spannung der Muskeln und die Gelenkstellung. Mit sensomotorischem Training - beispielsweise auf instabilem Untergrund - werden Gleichgewichtsfähigkeit, Anpassungsfähigkeit und Reaktionsfähigkeit gezielt angesprochen und aktiviert. Dadurch verbessert sich die eigene Körperwahrnehmung, die reflektorische Muskelarbeit sowie die Stabilisierung der Gelenke.

Der Begriff „Sensomotorik“ setzt sich aus zwei Wörtern zusammen: „Sensor“ steht für das Fühlen oder Spüren und bezeichnet die Weiterleitung von Informationen an das zentrale Nervensystem. „Motorik“ steht für Bewegung bzw. die Aktivierung und Anspannung der Muskeln.

Eine einfache Übung macht schnell deutlich, wie Sensomotorik funktioniert: Stellen Sie sich auf ein Bein und konzentrieren Sie sich auf die Wadenmuskeln des Standbeins. Nun schließen Sie die Augen. Sie merken sofort: Die Muskeln erhöhen die Spannung, fangen an zu zucken und das Bein beginnt zu wackeln. Der ganze Körper kommt ins Schwanken. Denn: Fehlt die visuelle Wahrnehmung, fehlt dem Körper ein essenzieller Sensor und damit eine wichtige Informationsquelle – den Körper unter diesen ungewohnten Umständen in Balance zu halten, wird für das Nervensystem zur echten Herausforderung.

Globale Stabilisatoren

Für Gleichgewicht, Stabilität der Körperhaltung, Kontrolle von Bewegungen sowie Feinmotorik sind - wie bereits beschrieben - auch die globalen Stabilisatoren zuständig. Sie bilden die mittlere Muskelschicht und sind von essenzieller Bedeutung für eine dynamisch-stabilen Rumpfmuskulatur. Um sie zu trainieren, stehen Koordinationsübungen, eine saubere Technik sowie Feinmotorik im Vordergrund. Denn ist das Training auf grobmotorische Bewegungen fokussiert oder wird mit zu hoher Last trainiert, übernehmen die globalen Beweger. Um das zu verhindern und die bestmöglichen Trainingserfolge für die Stabilisatoren zu erzielen, ist es maßgeblich, alle dafür notwendigen Komponenten strukturiert und planvoll in einer aufeinander aufbauenden Form in die Übungen zu integrieren.

Neuromuskuläre Aktivität und Koordination

Muskeln und Gehirn stehen in einem ununterbrochenen Austausch. Dieser ständige Dialog wird als neuromuskulärer Prozess bezeichnet und rettet uns nicht selten das Leben. Beispielsweise, wenn wir einem heranrasenden Auto mit einem reflexartigen Sprung auf den Bordstein ausweichen. In solchen Situationen wird deutlich, wie feinmaschig, blitzschnell, und intelligent unsere körpereigenen Systeme miteinander kommunizieren. Dabei gilt: Nicht nur in Notsituationen hilft uns der neuromuskuläre Prozess, sondern er ist in Verbindung mit unserer Koordinationsfähigkeit die Basis für jegliche Bewegungsausführung.

Durch sensomotorisches Training wird sowohl die Koordination zwischen unterschiedlichen Muskeln als auch innerhalb eines Muskels sowie die neuromuskuläre Aktivierung gefördert. Es gibt Hinweise in der Forschung, dass sensomotorisches Training auch zur Optimierung der Kraftfähigkeit und stabilen Körperhaltung beiträgt. In der Rehabilitation werden Methoden zur Verbesserung der Koordination schon lange erfolgreich angewandt, um beispielsweise den Fluss von Informationen zu verbessern und über neuromuskuläre Stimulationsreize funktionelle Bewegungsabläufe wiederherzustellen.

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