4. Anatomie (Der Bewegungsapparat)

Um zu verstehen, wie Verletzungen und Überlastungsschäden entstehen, muss man sich einen Überblick über die möglicherweise betroffenen Körperstrukturen verschaffen.

4.1 Gelenke und Bänder

Ein Gelenk ist eine Verbindung zwischen mindestens zwei knöchernen Strukturen oder knorpeligen Skelettelementen, die es erlauben, eine Bewegung auszuführen. Echte Gelenke haben zwischen den knöchernen Strukturen einen Gelenkspalt, der die beiden mit Knorpel überzogenen Gelenkflächen voneinander trennt. Ein Bandapparat stabilisiert das Gelenk von außen und sorgt für eine feste Vergurtung. Das Gewebe der Bänder hat eine unelastische Struktur. Umgeben ist das Gelenk von einer Gelenkkapsel, die Stabilität und Schutz bietet. Sie sondert eine Flüssigkeit (Synovia oder Gelenkschmiere) ab, die als Stoßdämpfer und Schmiermittel für das Gelenk fungiert und es nährt (vgl. Martin et al., 2001). Der Reiz, der die Produktion der Gelenkschmiere auslöst, ist Bewegung in dem Gelenk selbst. Eine Bewegungseinschränkung des Gelenks, begründet durch z.B. eine Verletzung, führt damit automatisch zu einer geringeren Synoviabildung. Grosser et al. sprechen hierbei von einer Austrocknung des Gelenks (vgl. Grosser et al., 1981). In manchen Fällen passen die Knochenenden des Gelenks nicht genau ineinander und müssen durch starke Knorpelstrukturen stabilisiert werden. Im Kniegelenk beispielsweise „sind Menisci dazwischen geschoben und fungieren als Druckverteiler, Polster und erleichtern ein Ineinanderpassen der Gelenkendigungen“ (Martin et al., 2001). Die Innenschicht der Gelenkkapsel, die Membrana synovialis, besteht aus gefäßreichen Falten und Zotten. Sie enthalten eine Vielzahl von Nervenfasern und Rezeptoren und neigen häufig zu Verkalkungen. Kommt es zu Abrissen verkalkter Zotten, können diese eingeklemmt werden, die Folge ist eine Bewegungseinschränkung des Gelenks mit teilweise großen Schmerzen (vgl. Martin et al., 2001). Eine zusätzliche Stabilität verleihen Bänder, die das Gelenk verstärken, führen und vor unphysiologischen Amplituden schützen (vgl. Waldeyer, 1942). Die maximale Beweglichkeit eines Gelenks wird durch die Physiologie und die Freiheitsgrade, die Anzahl und Art der möglichen Bewegungsrichtungen, beschränkt.

Der menschliche Körper besitzt eine Vielzahl von Gelenken, die teilweise im Aufbau sehr voneinander abweichen. Man unterscheidet zwischen den Formvarianten Kugelgelenk, Nussgelenk, Scharniergelenk, Drehscharniergelenk, Eiergelenk, Sattelgelenk und Zapfengelenk. Kugelgelenke ermöglichen die Bewegungen um drei Achsen in alle drei Dimensionen und spielen bei der menschlichen Bewegung eine zentrale Rolle. Kugelgelenke bestehen aus einer Gelenkpfanne und einem kugelförmigen Gelenkkopf. Das Nussgelenk ist eine leicht modifizierte Form des Kugelgelenks, bei der die tiefe Gelenkpfanne den Gelenkkopf größtenteils umschließt und dadurch die Freiheitsgrade leicht behindert. Das Schultergelenk (Kugelgelenk) und das Hüftgelenk (Nussgelenk) sind bei nahezu allen physischen Handlungen beteiligt. Ein Scharniergelenk (Ellenbogengelenk) hat nur eine Bewegungsachse und besteht aus einer rinnenförmigen Gelenkpfanne und einem walzenförmigen Gelenkkopf. Das Drehscharniergelenk (Kniegelenk) lässt eine weitere Bewegungsachse zu. Das Kniegelenk ist im gebeugten Zustand in der Lage, das Schienbein zu rotieren. Weitere Gelenke sind das Eiergelenk (Handwurzelknochen), das Sattelgelenk (z.B. zwischen Daumen und Handwurzel) und das Zapfengelenk (zwischen Atlas und Axis), welche für unsere Studie vermutlich eine untergeordnete Rolle spielen (vgl. Martin et al., 2001).

Typische Verletzungen und Schäden der Gelenke sind Prellungen, Verstauchungen, Verrenkungen, Bänderrisse und Brüche. Verursacht werden selbige Verletzungen durch unphysiologische Bewegungen, Überlastungen und Fehlbelastungen. Prellungen entstehen durch zu starkes Aufeinanderpressen der Gelenkknorpel, meist hervorgerufen durch ein heftiges Aufprallen. Bei der Verstauchung oder Distorsion kommt es zu einer Überbewegung im Gelenk, was zu einer Verletzung der Bänder und der Gelenkkapsel führen kann (vgl. Martin et al., 2001). Eine Verrenkung oder Luxation ist ein mit einem Gelenkkapselriss verbundener Austritt des Gelenkkopfes aus der Gelenkpfanne. Ziehende oder scherende äußere Gewalteinflüsse sind hierfür in der Regel verantwortlich (vgl. Kuhn, 1979). Bänderrisse und Brüche sind schwerwiegende Gelenkverletzungen und erfordern meist langwierige Heilungsprozesse. Ursache für Verletzungen des Bandapparats sind unphysiologische Druck- und Zugkräfte, die auf das Gelenk wirken (vgl. Martin et al., 2001). Ein überdehntes Band erlangt nach ein paar Wochen Ruhe meist seine ursprüngliche Funktionsfähigkeit zurück. Bei sich wiederholenden Überdehnungen oder nicht eingehaltenen Ruhephasen kann ein Band erschlaffen und verliert dadurch seine stützende Funktion. Das Gelenk wird dadurch instabiler und ist ebenfalls anfälliger für Verletzungen. Erschlaffte Bänder müssen gegebenenfalls gekürzt werden, um ihre ursprüngliche Funktion wieder übernehmen zu können. Bei Teilrupturen kommt es in der Regel zur vollständigen Ausheilung ohne Erschlaffung des Bandes. Gerissene Bänder müssen genäht werden, häufig wird jedoch davon abgesehen, wenn die Muskulatur um das Gelenk genügend Halt gibt (vgl. Wirhed, 2001). Unechte Gelenke sind Gelenke, die keinen Gelenkspalt besitzen und eine sehr eingeschränkte Beweglichkeit aufweisen. Sie bestehen aus knorpeligen oder bindegewebsartigen Knochenverbindungen.

Um ein Gelenk nicht unnötigem Stress auszusetzen, ist es ratsam, es erst zu „Schmieren“, bevor es hohen Belastungen ausgesetzt wird. Ein Vorbereitung des Gelenks scheint aus diesem Grund vor Belastungsspitzen eine Präventivmaßnahme zu sein, um Schädigungen vorzubeugen. Kugel- und Nussgelenke bieten die meisten Freiheitsgrade, was wiederum auch auf die größte Instabilität hinweisen könnte. Aus diesem Grund könnte man annehmen, dass das Schulter- und das Hüftgelenk größeren Verletzungsrisiken unterliegen als andere Gelenke. Auch die häufige Beanspruchung könnte ein Faktor für eine erhöhte Verletzungsgefahr dieser beiden Gelenke sein. Schwungbewegungen sind ebenfalls Risikofaktoren für Verletzungen der Gelenkstrukturen, weil hierbei die Gefahr besteht, über die physiologische Grenze hinaus zu arbeiten.

4.2 Muskulatur

Die menschliche Muskulatur besteht aus ca. 400 Muskeln, die in die glatte Muskulatur, die Herzmuskulatur und die Skelettmuskulatur unterteilt wird. Im Zusammenhang mit dieser Studie konzentrieren wir uns auf die Skelettmuskulatur, die für die Bewegungen des Organismus zuständig sind. Ein Skelettmuskel besteht aus Muskelfasern, die in Bündeln zusammengefasst werden und wiederum von einer Bindegewebsschicht umhüllt werden. Ein Muskel besteht aus einem oder mehreren Muskelbäuchen, die an den Enden in Sehnen übergehen, die die Verbindung zwischen Muskel und Knochen herstellen. Man unterscheidet hierbei zwischen Ursprungs- und Ansatzsehne, wobei der Ursprung meist der unbeweglichere proximale Teil (Punctum fixum) und der Ansatz der beweglichere distale Teil (Punctum mobile) des Muskels darstellt (vgl. David & Keidel, 1986). Die bindegewebsartige Membran (Muskelfaszie oder Perimysium externum), die den Muskel umschließt, hat die Aufgabe, eine Gleitschicht gegenüber den benachbarten Muskeln zu bilden und verleiht dem Muskel seine Form. Die Muskelbündel sind ebenfalls von einer dünnen Bindegewebsschicht, bestehend aus kollagenen und elastischen Fasern, umgeben. Innerhalb dieser Schicht liegen die Muskelfasern, die wiederum von einer sehr dünnen Haut, dem Endomysium umhüllt sind. Sie bestehen aus parallel zueinander liegenden Myofibrillen, was zu der charakteristischen Querstreifung führt. Die Fibrillen bestehen aus den sogenannten Myofilamenten, welche sich aus Eiweißmolekülen zusammensetzen. Man unterscheidet zwischen den Myofilamenten Actin und Myosin, welche bei der Kontraktion des Muskels eine wichtige Rolle spielen. Bei einer Kontraktion schieben sich die Actinfilamente in die Myosinfilamente, es kommt zu einer Verkürzung und Verdickung der Myofibrillen und dadurch zu einer Bewegung des Gelenks (vgl. Wirhed, 2001). Muskeln haben Schutzmechanismen in Form von Nervenzellen, den sogenannten Muskel- bzw. Sehnenspindeln. Muskelspindeln liegen zwischen den Muskelzellen und bewegen sich passiv mit der Muskulatur mit. Erfährt der Muskel eine zu starke plötzliche Dehnung, so dass eine Verletzung entstehen könnte, sendet die Muskelspindel ein Kontraktionssignal aus und verhindert somit ein Überdehnen. Bei langsamen Bewegungen, die einen Muskel in eine starke Dehnposition bringen, wird dieser Reflex nicht ausgelöst. Die Sehnenspindeln oder auch Golgi-Organe befinden sich zwischen dem Muskel- und Sehnengewebe und haben die Aufgabe, eine Kontraktion des Muskels abzubrechen. Je nachdem, ob die aktivierten Reize der Muskelspindeln oder der Sehnenspindeln in Überzahl sind, folgt die jeweilige Reaktion. Werden Bewegungen oder Übungen gewaltsam ausgeführt, besteht eine erhöhte Gefahr einer Muskelverletzung. Dies können Muskelkater, Überdehnung, partielle Rupturen oder ein Abriss des Muskels sein (vgl. Wirhed,...