Krafttraining

Rückenverletzungen können auch durch eine Ineffizienz der motorischen Kontrolle verursacht werden, wenn die Muskeln, die den Rumpf stabilisieren, zu spät aktiviert werden.
7.2 Biomechanische Eigenschaften der Zwischenwirbelscheiben
    Die Zwischenwirbelscheiben bestehen aus einem fibrösen Ring, dem Annulus fibrosus , und einem gallertartigen Kern, dem Nucleus pulposus . Bei jungen Personen besteht der gallertartige Kern bis zu 85 % aus Wasser, und es wirken die hydrostatischen Gesetzmäßigkeiten – insbesondere Pascals Gesetz der gleichmäßigen Druckverteilung nach allen Seiten. Der Druck in der Zwischenwirbelscheibe kann durch das Einführen einer Nadel mit einem Messfühler in den gallertartigen Kern erfasst werden. Mit dem Alter verringert sich der Wasseranteil im Kern allmählich, und die hydrostatischen Gesetzmäßigkeiten verlieren an Bedeutung. Je nach Belastungsrichtung unterscheiden sich die mechanischen Eigenschaften der Zwischenwirbelscheiben.
    Wenn zwei Wirbel entlang der Rückenachse (Y-Achse) zusammengedrückt werden, dann erreicht der hydrostatische Druck im Kern ungefähr das 1,5fache des Mittelwerts an der Zwischenwirbelscheiben-Oberfläche (weiterhin als F bezeichnet). Der Druck auf den fibrösen Ring beträgt demgegenüber nur 0,5 F. Bei horizontaler Krafteinleitung werden die Zwischenwirbelscheiben gedehnt, wobei die Kräfte an der Oberfläche des fibrösen Rings 4-5 F erreichen ( s. Abb. 7.1 ).
    Dieser besteht aus mehreren zylindrischen Schichten, in denen die Fasern unter einem Winkel von ungefähr 30° zur Horizontalen angeordnet sind. Dabei ändert sich der Faserverlauf in aufeinanderfolgenden Schichten. Bei identischer äußerer Last treten bei jüngeren und älteren Menschen Unterschiede in der Druckgröße auf die einzelnen Schichten und in dessen Richtung auf ( s. Abb. 7.2 ).
    Die mechanische Krafteinwirkung auf die Zwischenwirbelscheiben bei vertikaler Krafteinteilung ist entsprechend groß. Allerdings stellt eine genau vertikale Krafteinwirkung auf die Wirbelsäule keine typische Belastung in der Alltagsmotorik dar. Auch in der normalen Stellung wirkt die Kraft infolge der gekrümmten Wirbelsäulenform nicht exakt entlang der Wirbelsäulenachse (y-Achse). In biomechanischen Untersuchungen hat sich gezeigt, dass Menschen besonders anfällig für Verletzungen sind, wenn die mechanische Belastung auf die Zwischenwirbelscheiben während einer Rumpfbeugung oder -rotation erfolgt.
    Bei einer Neigung der Wirbelsäule verschiebt sich der Nucleus pulposus zur Gegenseite und der fibröse Ring steht seitlich etwas hervor ( s. Abb. 7.3 ). Dadurch kann auf die Rückenmarksfortsätze ein schmerzvoller Druck ausgeübt werden.

    Abb. 7.1: Druck in den Zwischenwirbelscheiben unter einer senkrecht einwirkenden Last. (a) Schema der Messanordnung. (b) Druckverteilung. Die Druckbelastung im Bereich des Nucleus pulposus ist 1,5 × größer als die äußere einwirkende Kraft (F) pro Flächeneinheit. Nach: Nachemson, A. (1975). Towards a better understanding of back pain: A review of the mechanics of the lumbar disc. Rheumatology and Rehabilitation, 14, 129-143.

    Abb. 7.2: Druck auf die einzelnen Schichten des faserknorpeligen Rings bei normalen Bandscheiben (junge Personen, links) und bei degenerierten Bandscheiben (ältere Personen, rechts). Beachten Sie die Veränderungen in Größe und Richtung des Drucks, Nach: Shirazi-Adl, S. A., Shrivastava, S. C: & Ahmed A. M. (1984). Stress-analysis of the lumbar disc-body unit in compression: A three dimensional non-linear finite element study. Spine, 9, 120-127.

    Abb. 7.3: (a) Bandsscheibendeformation. (b) Mechanische Beanspruchung. Aus: White, A. & Panjabi, M. M. (1990). Clinical biomechanics of the spine. ( Hier ). Philadelphia: Lippincott, Williams and Wilkins.
7.3 Die mechanische Belastung der Zwischenwirbelscheiben
    Die Zwischenwirbelscheiben werden durch Stoßkräfte und statisch wirkende Kräfte belastet. Letztere Belastungsform schließt nicht nur die Belastungen bei bestimmten Körperhaltungen ein, sondern auch die bei relativ langsamen Bewegungen auftretenden Kräfte. Dabei ist es möglich, die stoßförmigen Belastungswellen zu vernachlässigen.
Stoßbelastungen
    Bei Landungen nach turnerischen Abgängen von den Geräten, beim Springen und Sprinten wirken Stoßbelastungen, die sich als Schockwelle im Rücken ausbreiten. Anhand der Größe der Beschleunigung von verschiedenen Körperteilen kann die Stoßbelastung abgeschätzt werden.
    Beim normalen