Diplomarbeit Barbara Heichinger 2005 A - sportordination.com · there are no underlying studies...

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Gibt es ein propriozeptives Training? D i p l o m a r b e i t Akademie für Physiotherapie am Kaiser Franz Josef Spital Barbara Heichinger Wien 2005

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Gibt es ein propriozeptives Training?

D i p l o m a r b e i t

Akademie für Physiotherapie am Kaiser Franz Josef Spital

Barbara Heichinger

Wien 2005

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Widmung

Diese Arbeit widme ich meinen Eltern, Paula und Karl, die mir durch ihre finanzielle Unterstützung ermöglicht haben, die Ausbildung zur Physiotherapeutin zu absolvieren.

Danke

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Danksagung

Danke an meine beiden Betreuerinnen Fr. Dipl. PT Silke Gruber und Fr. Dipl. PT Monika Klein-Neuhold für die angenehme und hilfreiche Begleitung im letzten Jahr.

Danke an Fr. Dipl. PT Silvia Kollos – unsere erste Begegnung war die Initialzündung für diese Arbeit.

Danke an Fr. Dipl. PT Sabine Strobel, Danke an Univ. Prof. Dr. Wolfgang Laube, Danke an Univ. Prof. Dr. Christian Fink und Danke an Univ. Prof. Dr. Albert Gollhofer für Ihre Hilfe, Zugang zu den Schlüsselquellen dieser Arbeit zu finden.

Danke an Univ. Prof. Dr. Albert Gollhofer und Danke an Dr. Arnold Koller für die aufschlussreichen und zeitintensiven Gespräche.

Danke an Fr. Mag. Sonja Schwaiger, Danke an Fr. Mag. Kerstin Kaim und Danke an René Donner für Eure freundschaftliche und fachliche Unterstützung.

Danke an alle meine langjährigen Freunde und Danke an alle Freunde vom Jahrgang 02/05 für die Freundschaft, die eine sehr zeitintensive Ausbildung überstanden hat.

Danke Christoph für die Liebe, die trotz der mangelnden Zeit für Privates in den letzten drei Jahren so sehr gewachsen ist.

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INHALTSVERZEICHNIS

1 EINLEITUNG .....................................................................................9

2 FORSCHUNGSANSATZ......................................................................9

2.1 PROBLEMSTELLUNG UND FORSCHUNGSANLIEGEN ........................................ 9

2.2 UNTERSUCHUNGSZIEL UND BERUFSSPEZIFISCHE BEDEUTUNG .................... 10

2.3 FORSCHUNGSLEITENDE FRAGESTELLUNGEN UND ARBEITSHYPOTHESE....... 11

2.4 METHODIK ................................................................................................. 12

3 PROPRIOZEPTION – SENSOMOTORIK .............................................12

3.1 PROPRIOZEPTION ...................................................................................... 13

3.2 SENSOMOTORIK......................................................................................... 17

4 STUDIENANALYSE ..........................................................................25

4.1 IST PROPRIOZEPTION TRAINIERBAR? .......................................................... 25

4.1.1 WAS PASSIERT BEI EINEM TRAUMA?......................................................................26

4.1.2 WANN KOMMT ES ZUM TRAUMA?............................................................................27

4.1.3 WAS IST DAS ZIEL DES PROPRIOZEPTIVEN TRAININGS? .......................................28

4.1.4 WAS PASSIERT AUF PROPRIOZEPTIVER EBENE DURCH TRAINING? .....................28

4.2 STUDIEN, DIE SENSOMOTORIK MESSEN, ABER DEN BEGRIFF PROPRIOZEPTION VERWENDEN .................................................................. 30

4.3 WARUM SOLLTE ES „TRAINING DES SENSOMOTORISCHEN SYSTEMS“ HEISSEN? .................................................................................................. 32

4.4 IST DAS SENSOMOTORISCHE SYSTEM TRAINIERBAR? .................................. 36

4.4.1 ZU WELCHEN FUNKTIONSSTÖRUNGEN DES SENSOMOTORISCHEN SYSTEMS

KOMMT ES NACH EINEM TRAUMA?..........................................................................36

4.4.2 WAS IST DAS ZIEL DES SENSOMOTORISCHEN TRAININGS? ..................................38

4.4.3 WELCHE TRAININGSEFFEKTE SIND DURCH EIN SENSOMOTORISCHES TRAINING

MÖGLICH?................................................................................................................38

4.5 KONSEQUENZEN FÜR DIE PHYSIOTHERAPIE................................................. 41

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5 CONCLUSIO ...................................................................................44

6 AUSBLICK ......................................................................................47

7 LITERATURVERZEICHNIS ................................................................48

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ABSTRACT (DEUTSCH)

Thema: In der physiotherapeutischen Behandlung nach Gelenkverletzungen und

im prophylaktischen Bereich hat sich der Begriff propriozeptives Training in den

letzten Jahren etabliert. Unter diesen Begriff fallen jegliche Art von Übungen mit

labilen Unterlagen oder Schwingungen, mit dem Ziel die Feinabstimmung der

Muskulatur zu fördern und so einen besseren Gelenkschutz zu erreichen. Die

vorliegende Arbeit befasst sich mit der Definition von Propriozeption und prüft, ob

der Begriff propriozeptives Training in diesem Bereich adäquat ist. Im Weiteren

werden in dieser Arbeit die aktuellen wissenschaftlichen Studien zur

Trainierbarkeit auf physiologischer Ebene durchleuchtet.

Methodik: Die vorliegende Arbeit ist eine rein hermeneutische. Die neuesten

zugänglichen Studien im Bereich der Propriozeptionsforschung und der

Sensomotorik fließen in diese Arbeit ein.

Ergebnis: Propriozeptives Training als Begriff für Training zur Gelenkstabilisation

ist nicht adäquat. Zur Trainierbarkeit der Propriozeption, im Sinne der

Wahrnehmung der Gelenkstellungen, gibt es momentan keine Studien. Der

Begriff propriozeptives Training ist durch den Begriff sensomotorisches Training

zu ersetzen, da es Ziel ist, das motorische Output zu verbessern, welches in der

Definition von Propriozeption nicht inkludiert ist.

ABSTRACT (ENGLISH)

Topic: The term improvement of proprioception has been used for joint

stabilization post injury and injury prevention throughout the last few years.

Physiotherapy in traumatology understands exercises on wakeboards and

perturbation causing utilities as training of proprioception. Those exercises

enhance motor performance and therefore improve joint stabilization. The present

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study points out the definition of proprioception and proves if training of

proprioception can be stated.

Methodology: The present study is based on contemporary literature in the

research fields of proprioception and neuromuscular control.

Results: Training of proprioception in terms of joint stabilization is inappropriate. It

is premature to conclude that such exercises enhance proprioception because

there are no underlying studies which demonstrate that proprioception in the

sense of improving joint position sense is possible. The term training of the

sensorimotor system should replace the term training of proprioception as those

exercises aim at enhanced motor performance. Refined motor response is not

included in the definition of proprioception.

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ABBILDUNGSVERZEICHNIS UND TABELLENVERZEICHNIS

Abbildungen

Abbildung 1: Der Funktionskreis des sensomotorischen Systems, S. 17

Abbildung 2: Die Muskelspindel, S. 22

Abbildung 3: Reizleitung, S. 25

Tabellen

Tabelle 1: Übersicht der Propriozeptoren mit Lokalisation und Funktion, S. 15

Tabelle 2: Kreisförmig miteinander verknüpfte anatomische Strukturelemente des

sensomotorischen Systems, S. 18

Tabelle 3: Relevante Rezeptoren des sensomotorischen Systems, S. 20

Tabelle 4: ZNS – Hauptfunktionen der verschiedenen Ebenen

bezogen auf motorische Kontrolle, S. 21

Tabelle 5: Einteilung der Nervenfasern nach Lloyd-Hunt, S. 23

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1 EINLEITUNG

Vor mehr als 100 Jahren hat SHERRINGTON den Begriff Propriozeption in die

Physiologie eingführt. Viele Interpretationen einer sehr ungenauen Definition

haben dazu geführt, dass Propriozeption als Terminus in Bereichen verwendet

wird, in denen er nicht adäquat ist. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit dem

Begriff propriozeptives Training in der physiotherapeutischen Rehabilitation nach

Gelenkverletzungen.

In Kapitel 3 werden die Begriffe Propriozeption und Sensomotorik definiert und es

wird analysiert, ob Propriozeption Teil der Sensomotorik ist. Kapitel 4 bringt die

aktuellsten zugänglichen Studien, die aufzeigen, inwiefern Trainingseffekte auf

physiologischer Ebene bekannt sind, welche Probleme vielfältige Interpretationen

von einem einzelnen Begriff mit sich bringen, und dass es bereits einen neuen

Begriff für Training zur Gelenkstabilisation gibt.

2 FORSCHUNGSANSATZ

2.1 PROBLEMSTELLUNG UND FORSCHUNGSANLIEGEN

Der Begriff propriozeptives Training wird in der Physiotherapie im Bereich der

Rehabilitation nach Gelenkverletzungen verwendet. Man bezeichnet damit

vorwiegend Übungen auf instabilen Geräten oder auf Geräten, die Schwingungen

erzeugen. Aufgabe des Patienten ist es, die Dysbalancen durch Körperspannung

auszugleichen. Folgende Trainingsgeräte und Übungen sind in der

Physiotherapie gängig: Kreiseltraining, Schaukelbrett, Wackelbrett, Einbeinstand

auf weichen Matten, Wandstütz mit Pezziball zwischen Händen und Wand oder

dreidimensionale, an Federelementen aufgehängte Standflächen, wie das

Posturomed.

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Die vorliegende Arbeit soll prüfen, ob der Begriff propriozeptives Training in diesem Bereich ein passender Begriff ist.

REBEL stellt in seiner Studie „Koordinatives Training nach Vorderen Kreuzband-

Operationen“ 2000 fest:

“Ob ein derartiges Training direkt die Propriozeptoren schult oder den efferenten Output – die Koordination – bleibt jedoch offen.“1

Beim Kongress „The role of Proprioception and Neuromuscular Control in the

Management and Rehabilitation of Joint Pathology” in Pittsburgh, Pennsylvania

1997, fand zum ersten Mal ein neuer Begriff Einzug in die Sprachwelt der

Rehabilitation nach Gelenkverletzungen: Sensomotorisches System.

„The term sensorimotor system was adapted by the participants* to represent the composite of the physiological systems of the complex neurosensory and neuromuscular process, which has been frequently simplified and inappropriately described as proprioception.“ 2

Aufgrund der häufigen Anwendung eines sogenannten propriozeptiven Trainings

in der Physiotherapie, liegt das Forschungsanliegen dieser Arbeit darin, diesen

Begriff zu klären.

2.2 UNTERSUCHUNGSZIEL UND BERUFSSPEZIFISCHE BEDEUTUNG

Es herrscht Unklarheit darüber, ob die Ausdrücke „Sensomotorisches Training“,

„Tiefensensibilitätsverbesserung“, „Koordinatives Training“ und „Propriozeptives

Training“ synonym verwendet werden dürfen.

1 REBEL 2000, S. 13

* Gemeint sind die Teilnehmer des Workshops von 1997 in Pittsburgh, Pennsylvania mit dem Titel: „The role of Proprioception and Neuromuscular Control in the Management and Rehabilitation of Joint Pathology”.

2 LEPHART in LEPHART 2000, S. xvii

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Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, aus vorhandenen Studien zu diesem Thema

Erkenntnisse aus den Forschungsergebnissen zu ziehen, um Klarheit in der

Therapeutensprache bezüglich dieser Begriffsvielfalt zu schaffen. Diese Arbeit

soll damit einen Beitrag zur klaren Begriffsverwendung im therapeutischen

Sprachgebrauch leisten.

Im Sinne eines einheitlichen Sprachgebrauchs ist die Notwendigkeit einer

Definitionsklärung gegeben. Das allgemeine Bestreben unter Physiotherapeuten,

Physiotherapie als Wissenschaft zu etablieren, setzt eindeutige und einheitliche

Begriffsdefinitionen voraus. Auch Patienten gegenüber sind Physiotherapeuten

angehalten, klare Begriffe zu verwenden, da es sonst zu Missverständnissen

kommen kann.

2.3 FORSCHUNGSLEITENDE FRAGESTELLUNGEN UND

ARBEITSHYPOTHESE

Die zentrale Fragestellung zum Untersuchungsproblem lautet:

• Ist der Begriff propriozeptives Training im traumatologischen Bereich der

Physiotherapie adäquat?

Arbeitshypothese zur zentralen Fragestellung:

Es gibt kein propriozeptives Training. Der Begriff bedeutet wortwörtlich, dass sich

durch Training eine Verbesserung der Propriozeptoren einstellt. Es wird weder die

Verarbeitung noch die Schnelligkeit der Fortleitung der sensorischen Reize

(= Input) an den Propriozeptoren durch Training verändert. Durch ein solches

Training werden aber viele andere Sinneswahrnehmungen (z.B. visueller Sinn)

mitgeschult, die eine gewisse Vorspannung in der Muskulatur bewirken (Feed-

forward Strategie oder Vorinnervation3) und dadurch ein schnelleres Reagieren

und ein verbessertes inter- und intramuskuläres Zusammenspiel ermöglichen.

Die Wahrnehmung und die motorische Antwort (=Output) sind

3 vgl. REBEL 2000

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durch ein bisher genanntes propriozeptives Training verbesserungsfähig,

während die Propriozeptoren nach ihrem „Alles-oder-Nichts“-Prinzip

weiterhin „feuern“ oder nicht „feuern“, sich aber keine Verbesserung in der

Qualität oder Quantität ihrer Aktivität einstellt.

Subfragen:

• Wird der Begriff Propriozeption in der Literatur einheitlich definiert? (s. Kap. 3.1)

• Gibt es einen geeigneteren Begriff für ein sogenanntes propriozeptives

Training? (s. Kap. 4.3)

2.4 METHODIK

Die vorliegende Arbeit ist eine hermeneutische. Die herangezogenen Studien

entstammen den auf Propriozeption spezialisierten Forschungskreisen in

Amerika, Deutschland, Schweiz und Österreich. Die ausgewählten Studien sind

die Basis für eine eingehende Studienanalyse. Die wissenschaftlichen Arbeiten

werden auf Widersprüche, konforme Ansichten und Plausibilität analysiert. Die

daraus gezogenen Erkenntnisse sollen in verständlicher Sprache in der

vorliegenden Arbeit widergegeben werden.

3 PROPRIOZEPTION – SENSOMOTORIK

Kapitel 3.1 schildert die Entstehung des Begriffs Propriozeption, seine Bedeutung

und die Problematik um den Terminus. In Kapitel 3.2 wird der weitreichende

Begriff Sensomotorik definiert und gezeigt, inwiefern Propriozeption Teil von

Sensomotorik ist.

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3.1 PROPRIOZEPTION

Propriozeption oder Tiefensensibilität, ist ein Begriff, der sich aus dem

Lateinischen ableitet: proprius heißt übersetzt eigen, und recipere bedeutet

wörtlich aufnehmen. Im übertragenen Sinne heißt Propriozeption also die

Wahrnehmung des eigenen Körpers. SHERRINGTON führte 1906 Propriozeption

als Begriff in die Physiologie ein. Er beschreibt damit das propriozeptive System,

das durch afferente Informationen von Propriozeptoren bewusste Wahrnehmung

über Muskelzustand und Gelenkstellung möglich macht. Die Gelenkrezeptoren,

die Muskelrezeptoren und die Sehnenrezeptoren werden mit dem Sammelbegriff

Propriozeptoren zusammengefasst. SHERRINGTON hat einen neuen Begriff

eingeführt, dessen Notwendigkeit eine kurz zuvor von GOLDSCHEIDER

durchgeführte Studie aufwarf. GOLDSCHEIDER war zu Beginn des 20.

Jahrhunderts einer der ersten, die versuchten, die Wahrnehmung der eigenen

Körperstellung zu quantifizieren und vergleichbar zu machen. Diese Studie hat die

kleinsten wahrnehmbaren Gelenkrotationen von neun verschiedenen Gelenken

gemessen. In den letzten 100 Jahren kam es aufgrund einer sehr dehnbaren

Definition von SHERRINGTON zu unterschiedlichen Interpretationen des Begriffs

Propriozeption.4

Heute findet man im medizinischen Fachwörterbuch PSCHYREMBEL von de

Gruyter folgende Definiton für Propriozeption:

„Syn. Tiefensensibilität; Wahrnehmung der Stellung und Bewegung des Körpers im

Raum; durch spezifische Rezeptoren (Propriozeptoren) registrierte Informationen über

Muskelspannung (Golgi-Sehnenorgan), Muskellänge (Muskelspindel) u.

Gelenkstellung bzw. –bewegung werden z.T. auf Rückenmarkebene

(monosynaptisch) verschaltet (propriozeptive Reflexe), v.a. aber unter Einbeziehung

der Afferenzen von Vestibularapparat u. Mechanorezeptoren der Haut zentral (in

Kleinhirn o. Gyrus postcentralis) verarbeitet.“5

4 vgl. LEPHART 2000, vgl. ASHTON-MILLER 2001

5 PSCHYREMBEL 2002, S. 1361

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Unter Propriozeption versteht man also Sinneseindrücke, die durch Reizung von

Muskeln, Sehnen- und Gelenkrezeptoren zustande kommen. Zentral können

dadurch die Stellung (Positionssinn) und Bewegung (Kinästhesie) einzelner

Gelenke wahrgenommen werden. Die Propriozeptoren sind aber nicht die

einzigen Informationsquellen. Nach einer Definition von SCHMIDT und

SCHAIBLE werden zusätzlich die Reize des Vestibularorgans miteinbezogen und

PSCHYREMBEL schliesst die Oberflächensensoren, nämlich die

Mechanorezeptoren der Haut mit ein.6

Auch heute besteht noch keine durchgängig einheitliche Meinung, welche

Rezeptoren konkret in den Bereich Propriozeption einzuordnen sind. Gleiche

Ansicht besteht nur in Bezug auf die Photosensoren, die nicht zu den

Propriozeptoren gezählt werden. Die Rezeptoren des Vestibularorgans werden

teilweise als Propriozeptoren bezeichnet7, die Hautrezeptoren hingegen nicht,

vermutlich weil diese zur Oberflächensensibilität beitragen, und Propriozeptoren

zur Tiefensensibilität. Vestibularorgan und Hautrezeptoren werden aber als

zusätzliche Informationsquellen für die Propriozeption verstanden.

Rezeptoren sind die „Sinnesfühler“ unseres Körpers, die auch Sensoren genannt

werden, ein „Begriff, den man aus den Bereichen Technik und Physik kennt, wo

er für künstliche Sinnesorgane von Menschen angewandt wird.“8 Drei mögliche

Ordnungsprinzipien der Sensoren nach LAUBE sind:

• Herkunft des übersetzten Reizes (Exterorezeptoren, Enterorezeptoren)

• Perzeptionsqualität reagieren auf chemische oder mechanische Reize oder beides (= polymodal) (Mechano-, Thermo-, Photo-, Chemosensoren und Nozizeptoren)

• Reizempfindlichkeit (empfindliche = niederschwellige, unempfindliche = hochschwellige) 9

6 vgl. SCHMIDT 2000,

7 vgl. BIZZINI 2000

8 SCHMIDT 2002, S.203

9 vgl. LAUBE in HÜTER-BECKER, DÖLKEN 2005

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Die folgende Übersicht (s. Tab. 1) stellt die einzelnen Propriozeptoren,

die dem Begriff Mechanorezeptoren unterzuordnen sind,

mit ihrem örtlichen Vorkommen und ihrer Perzeptionsqualität dar.

Tabelle 1: Übersicht der Propriozeptoren mit Lokalisation und Funktion

Propriorezeptor Lokalisation Perzeptionsqualität adäquater Reiz Muskelspindel Intrafusale

Muskelfasern Muskellänge Dehnung

Golgi-Sehnen Apparat Muskel-Sehnen Übergang Kreuzbänder + Seitenbänder im Kniegelenk Menisci

Muskelspannung Dehnung der Muskelfasern und dadurch Druck auf den Rezeptor

Ruffini Körperchen

Gelenkkapsel Bänder Menisci

Gelenkstellung

Druck

Pacini Körperchen Gelenkkapsel Bänder Menisci

Gelenkbewegung Druck (z.B. Weichteil-kompression die eine Kapselver-formung bewirkt)

Freie Nervenendigungen

Gelenkkapsel Kreuzbänder Menisci

Deformation

Quelle: Eigene Darstellung in Anlehnung an JOHANSSON in LEPHART 2000, S.6-8 und BIZZINI 2000, S. 33-42

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In allen Definitionen wird deutlich dargestellt, dass es sich bei der Propriozeption

um Wahrnehmung handelt. Das heißt, dass Propriozeption nur die afferenten

Informationsströme aus der Peripherie ins ZNS* wahrnimmt. Der Begriff

Propriozeption beinhaltet nicht die efferenten Reizleitungen, die Befehle aus dem

ZNS in die Peripherie schicken, um dort eine motorische Reizantwort zu

erzeugen.

Im Weiteren definierte SHERRINGTON Propriozeption als die bewusste

Wahrnehmung („conscious sensations“10). ASHTON-MILLER et al. erklären in

ihrer Studie “Can proprioception really be improved by exercises?” 2001, dass

Propriozeption für die posturale Kontrolle durchaus auch auf unbewusster Ebene

stattfinden kann.11

Die mannigfaltigen Interpretationen haben im Laufe der Zeit zu einem weiteren

Begriff geführt: Sensomotorik.

* ZNS: Zentrales Nervensystem

10 vgl. LEPHART 2000

11 vgl. ASHTON-MILLER 2001

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3.2 SENSOMOTORIK

„Das Sensomotorische System besteht aus komplex kreisförmig

zusammengeschalteten Strukturen, die gemeinsam alle Bewegungsleistungen

geregelt ausführen.“12

Abbildung 1: Der Funktionskreis des sensomotorischen Systems

Quelle: HÜTER-BECKER 2005, S. 144

12 LAUBE in HÜTER-BECKER 2005, S. 143

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Die Sensomotorik fasst einen ganzen Regelkreislauf zusammen, der den Weg

vom Reiz-Input, über das zentrale Nervensystem bis zum motorischen Output

beschreibt. Die Wege dieses Kreislaufs bestehen aus afferenten Leitungsfasern

von peripher nach zentral und aus efferenten Leitungsbahnen von zentral in die

Peripherie.13 Die Reizübersetzung über diese Bahnen ist neben dem verbalen

Ausdruck die zweite Sprache des Körpers.14

Tabelle 2: Kreisförmig miteinander verknüpfte anatomische Strukturelemente des sensomotorischen Systems

Anatomische Struktur Funktion Rezeptoren Übersetzung der externen und internen Reize Afferente Bahnsysteme Transport der transformierten Informationen zu

den neuronalen Netzwerken (aufsteigende Bahnsysteme)

Spinale und supraspinale neuronale Netzwerke Verarbeitung der Informationen zu einer gerichteten Antwort

Efferente Bahnsysteme Transport der erarbeiteten Antwort der neuronalen Netzwerke als Impulsmuster zu den Effektoren

Effektoren Beantwortung mit der spezifischen Muskelfunktion

Quelle: Eigene Darstellung in Anlehnung an LAUBE in HÜTER-BECKER 2005, S.143

Im menschlichen Körper, als Stütz- und Bewegungsapparat, ist das

Sensomotorische System die aktive Komponente. Während einer Bewegung hat

das System zwei Aufgaben, die immer gleichzeitig ablaufen:

• Zielsensomotorik: Sie umfasst jene Komponenten, die der Aufgabe bzw.

der Zielstellung der Bewegungshandlung dienen. (Gehen, Greifen,

Werfen, etc.)

• Stützsensomotorik: Ihre Aufgabe ist die aufrechte Stellung, das

Gleichgewicht des Körpers und die Stellung des Körpers im Raum.

13 vgl. LEPHART 2000

14 vgl. LAUBE in HÜTER-BECKER 2005

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Ziel- und Stützsensomotorik laufen nur dann koordiniert ab, wenn die

ununterbrochenen Meldungen aus der Peripherie (Sensorik) mitverarbeitet

werden, daher auch der Name Sensomotorik 15

Die folgende Tabelle (s. Tab. 3) veranschaulicht das erweiterte Spektrum an

Rezeptoren im Vergleich zum propriozeptiven System (s. Tab. 1).

Die Propriozeptoren* werden zusammengefasst als Mechanosensoren der

Muskeln, Sehnen, Gelenkkapsel und Bänder. Hinzu kommen die

Mechanosensoren der Haut, die Nozizeptoren, das Gleichgewichtsorgan und das

Sehen.

15 vgl. LAUBE in HÜTER-BECKER 2005; vgl. SILBERNAGL 2001

* Darstellung in der Tabelle in Kursivschrift

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Tabelle 3: Relevante Rezeptoren des sensomotorischen Systems

Sammelbegriff Rezeptor Lokalisation Perzeptions-qualität

adäquater Reiz

Mechanosensoren der Propriozeption (Tiefensensibilität)

Muskelspindel Intrafusale Muskelfasern

Muskellänge Dehnung

Golgi-Sehnen Apparat Muskel-Sehnen Übergang Kreuzbänder + Seitenbänder im Kniegelenk Menisci

Muskelspannung Dehnung der Muskelfasern und dadurch Druck auf den Rezeptor

Ruffini Körperchen

Gelenkkapsel Bänder Menisci

Gelenkstellung

Druck

Pacini Körperchen Gelenkkapsel Bänder Menisci

Gelenkbewegung Druck (z.B. Weichteilkompression die eine Kapselverformung bewirkt)

Freie Nervenendigungen

Gelenkkapsel Kreuzbänder Menisci

Deformation

Mechanosensoren der Haut (Oberflächen-sensibilität)

Pacini Körperchen Ruffini-Körperchen Merkel-Zellen Meissner-Körperchen

Unterhaut Unterhaut Oberhaut Oberhaut

Vibration Wärme Druckstärke Druckänderung

Nozizeptoren Freie Nervenendigungen

Haut Schmerz

Exterorezeptoren Gleichgewichts-sensoren

Hinteres Labyrinth des Vestibular-apparats

Kopfstellung Lineare Beschleunigung

Exterorezeptoren Photosensoren! Auge Umwelt sehen eigenen Körper sehen

Quelle: Eigene Darstellung in Anlehnung an LAUBE in HÜTER-BECKER 2005 und BIZZINI 2000

Die Summe an Informationen, die diese Sensoren über afferente Bahnen ans

ZNS meldet, wird dort verarbeitet und als motorischer Bewegungsauftrag über

absteigende Bahnen im Rückenmark in die Peripherie gesendet.

! „Das Sehen ist nicht unbedingt notwendig für alle motorischen Leistungen (hohe Anpassungsfähigkeit blinder Menschen).“ BIZZINI 2000, S.38

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Die folgende Tabelle gliedert die Hauptfunktionen der verschiedenen motorischen

Ebenen in Bezug auf die motorische Kontrolle.

Tabelle 4: ZNS – Hauptfunktionen der verschiedenen Ebenen bezogen auf motorische Kontrolle

Supraspinale Ebene Spinale Ebene

Motorischer Kortex Feine willkürliche Bewegungen Zentrale Befehle für unbewusste Bewegungen Entwicklung der Bewegung

Motorische und sympathische Reflexe Muskeltonus Gelenkstabilisation

Cerebellum Schnelle und komplexe Bewegungsmuster Timing und Bewegungsanpassung Entwicklung der Bewegung

Basalganglien Kontrolle komplexer Bewegungsmuster Repetitive Bewegungsmuster wie gehen Posturale Kontrolle und Muskeltonus

Hirnstamm Posturale Kontrolle und Gleichgewicht

Quelle: Eigene Darstellung in Anlehnung an BIEDERT in LEPHART 2000, S.23-28

„Die Ausführung der Bewegung ist zugleich die Quelle erneuter sich dynamisch

ändernder externer und interner Reize, wodurch der Funktionskreis des SMS*

geschlossen wird.“16

Die Muskelspindel

Von den Mechanorezeptoren ist die Muskelspindel die zentrale Schaltstelle

dieses sensomotorischen Funktionskreises. Im Gegensatz zum Golgi-

Sehnenapparat besitzt die Muskelspindel sowohl afferente als auch efferente

Leitungsbahnen. Die Muskelspindel misst die Gelenkstellung sowie die

Geschwindigkeit der Gelenkbewegung und sie regelt die Muskellänge.

* SMS: sensomotorisches System

16 LAUBE in HÜTER-BECKER 2005, S. 143

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Abbildung 2: Die Muskelspindel

Quelle: Eigene Darstellung in Anlehnung an SCHMIDT 2001, S. 126

Der Skelettmuskel besteht aus extrafusalen Fasern und intrafusalen Fasern. Die

Intrafusalen Fasern, die durch die Muskelspindel verlaufen, teilen sich wiederum

in zwei Untergruppen: Kernsackfasern und Kernkettenfasern mit jeweils anderen

afferenten Leitungsbahnen (s. Tab. 5). Die efferenten -Motoneuronen innervieren

die beiden intrafusalen Fasern an ihren kontraktilen Enden. Die -Motoneuronen

sind zuständig für die statische Antwort (Kernkettenfasern) und die dynamische

Antwort (Kernsackfasern) der Muskelspindel.

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Tabelle 5: Einteilung der Nervenfasern nach Lloyd-Hunt

Einteilung der afferenten NF nach Lloyd-Hunt

Vorkommen als Efferenzen Vorkommen als Afferenzen

Ia -Motoneurone Primäre Muskelspindel Ib Golgi-Sehnenapparat II Sekundäre Muskelspindel

Pacini-Körperchen Hautrezeptoren

II -Motoneurone Hautrezeptoren Quelle: Eigene Darstellung in Anlehnung an LAUBE in HÜTER-BECKER 2005, S. 134

Die extrafusalen Muskelfasern (Arbeitsmuskulatur) werden über die

-Motoneuronen efferent innerviert. Die Hauptaufgabe der Muskelspindel ist die

indirekte Feinabstimmung der extrafusalen Muskelfasern über die

-Motoneuronen der intrafusalen Fasern. Die -Motoneuronen halten die

Muskelspindel ständig in einem längenwahrnehmungsfähigen Zustand. Selbst

wenn die Muskelspindel über ihre extrafusalen Fasern gerade mit Kontraktion

„beschäftigt“ ist, sind die -Motoneuronen dafür zuständig gleichzeitige

Dehnungen wahrzunehmen. Im Verlauf der Kontraktion ist die Muskelspindel also

empfindlich genug, um sich kleinen Veränderungen durch ständige

Rückkoppelung anpassen zu können und die -Innervation nachregeln zu

können. Dieses Phänomen nennt man die --Koaktivität. Die afferenten Fasern

hören nicht auf zu feuern, und der motorische Kortex und andere höhere Zentren

werden gereizt. Zentral gesteuert können die -Fasern (auch schon bei nur

erwarteten Bewegungen) die Empfindlichkeit der intrafusalen Fasern erhöhen.

Vor allem bei komplizierten Bewegungsmustern spielt die --Koaktivität eine

große Rolle.17

Muscle-stiffness

Über diesen neuronalen Regulationsmechanismus der --Koaktivität lässt sich

die Stiffness des tendomuskulären Systems regulieren. Die „muscle stiffness“ ist

die Härte des Muskel-Sehnen-Gewebes.18

17 vgl. VAN DEN BERG 1999, vgl. SILBERNAGL 2001

18 vgl. GROSSER 1998

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24

Neuronale Reizleitung

Die Informationsübertragung auf den Nervenfasern beginnt mit der Reizsetzung.

Voraussetzung der Nervenzelle für eine Reizaufnahme ist das

Ruhemembranpotential (elektrischer Zustand in Ruhe), und dass Reiz und

Rezeptor adäquat sind. Wichtig für die elektrische Leitung sind die Proteine

(Ionenkanäle), die die Durchlässigkeit der Zellmembran bestimmen und somit

auch die Leitfähigkeit. Die Veränderungen des Ruhemembranpotentials

(Hyperpolarisation oder Depolarisation) können ein Aktionspotential auslösen. Die

Auslösung eines Aktionspotentials läuft nach dem „Alles-oder-Nichts“-Prinzip ab,,

das heißt, dass unabhängig von der Reizintensität in der jeweiligen zelltypischen

Art „gefeuert“ oder nicht „gefeuert“ wird.19

Die Synapsen sind der Ort der Übertragung des Aktionspotentials zwischen zwei

Nervenzellen. Soll eine Information weitergeleitet werden, so muss der Reiz eine

Mindestamplitude (räumliche oder zeitliche Summation) erreichen und

depolarisieren (EPSP! entsteht). Wird hingegen eine Hyperpolarisation (Erhöhung

des negativen Ruhemembranpotentials) erzeugt, dann ensteht ein IPSP! und das

Aktionspotential, die Information, wird nicht auf die nächste Synapse übertragen.

Diese beiden Mechanismen nennt man auch Bahnung (Depolarisation) und

Hemmung (Hyperpolarisation).

Es gibt auch hier wieder verschiedene anatomische Strukturen, in der

vorliegenden Arbeit findet vor allem die präsynaptische Hemmung besondere

Bedeutung (s. Kap. 4.4.3). Die Hemmung erfolgt bei der präsynaptischen Form

auf eine konkrete Synapse der nachfolgenden Nervenzelle. Die Modifikation

erfolgt über ein Interneuron, das die Membran kurzschließt und so die Ca2+

Leitfähigkeit herabsetzt. Interneurone sind Nervenzellen in der grauen Substanz

des Rückenmarks, deren Aufgabe es ist, die Erregung zu steuern. Dieser

Vorgang vermindert die Transmitterfreisetzung des zu hemmenden Neurons.20

19 vgl. SILBERNAGL 2001

! EPSP: exzitatorisches postsynaptisches Potential

! IPSP: inhibitorisches postsynaptisches Potential

20 vgl. LAUBE in HÜTER-BECKER 2005; vgl. SILBERNAGL 2001

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25

„Aufgabe der präsynaptischen Hemmung ist es, bestimmte Einflüsse auf das

Motoneuron zu reduzieren, ohne dass, wie bei der postsynaptischen Hemmung,

die Gesamterregbarkeit der Zelle herabgesetzt wird.“21

Abbildung 3: Reizleitung

Quelle: Eigene Darstellung in Anlehnung an SILBERNAGL, S. 313

4 STUDIENANALYSE

Der Frage, ob der Begriff Propriozeptives Training terminologisch korrekt ist, geht

die vorliegende Arbeit über zwei unterschiedliche Ansätze nach. Einerseits wird

untersucht, ob Erkenntnisse über biologisch-physiologische Veränderungen im

Bereich der Afferenzen aufgrund eines Trainings vorhanden sind (s. Kap. 4.1).

Andererseits wird geprüft, ob Propriozeption funktionell gesehen, Teil eines nicht

trennbaren Systems ist, und deshalb ein anderer Begriff für dieses Training

geeigneter ist (s. Kap. 4.3).

4.1 IST PROPRIOZEPTION TRAINIERBAR?

Dieses Kapitel erläutert, ob es zu Störungen der Propriozeption durch ein Trauma

kommt, und welche Defizite eine Traumatisierung erst zulassen. Der dritte Teil

geht auf die Zielstellungen der Propriozeption und der als propriozeptives Training

bezeichneten Übungen ein. Das letzte Unterkapitel zeigt den momentanen Stand

der Wissenschaft über die Trainierbarkeit der Propriozeption auf.

21 SILBERNAGL 2001, S. 320

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26

4.1.1 WAS PASSIERT BEI EINEM TRAUMA?

Durch Traumen, wie Verstauchung, Band- bzw. Sehnenruptur, Muskelverletzung

oder operativen Eingriff, werden periphere Rezeptoren zerstört, weil die

Faserstruktur der Rezeptoren weniger dehnbar ist als z.B. Bandstrukturen.22 Die

übriggebliebenen Rezeptoren sind aufgrund der Immobilisation nicht mehr

vollständig tätig („What you don’t use, you lose“). Es handelt sich dabei um die

gestörte Aktivierung der motorischen Einheiten (Efferenzen). Die Propriozeption

(Afferenzen) ist im Sinne der zentralen Wahrnehmung der Gelenkstellung

(Graderkennung) nach Untersuchungen von REFSHAUGE et al. (2000) nicht

geschädigt. Es kommt sogar zu einer zentralen Umprogrammierung durch die

Schmerzempfindung. Im Vorderhorn des Rückenmarks werden die Motoneuronen

gehemmt (Schmerzinhibition). Kleinste Bewegungen werden bereits registriert

und „schlagen Alarm“. Dieser Schutz für den Körper dauert meist eine Woche

lang an und klingt dann langsam ab.23

Ob es tatsächlich zu keiner Abnahme der Propriozeption nach Traumen kommt,

wird sehr kontroversiell diskutiert und scheint noch nicht eindeutig geklärt zu

sein.24

Einheitliche Ansicht besteht darin, dass durch ein Trauma nicht mehr alle

motorischen Einheiten vollständig rekrutiert werden können. Die Aktivierung der

Efferenzen-Effektoren zählt aber bereits zum Sensomotorischen System und

findet daher nähere Betrachtung in Kapitel 4.4 .

22 vgl. WICKER 2005, vgl. RIEMANN in LEPHART 2000

23 vgl. ASHTON-MILLER 2001, vgl. VAN DEN BERG 1999

24 vgl. JOHANNSON in LEPHART 2000

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27

4.1.2 WANN KOMMT ES ZUM TRAUMA?

Neben operativen Eingriffen, die das Gewebe traumatisieren, bewirken folgende

Geschehnisse eine Traumatisierung.

Anforderungen, denen ein Gelenk bei alltäglichen Aktivitäten ausgesetzt ist, sind

zu unterscheiden von erhöhten Anforderungen wie z.B. bei sportlichen Tätigkeiten

oder unerwarteten Situationen im Alltag. Der Hauptfaktor, der diese beiden

Anforderungen unterscheidet, ist die vermehrte Krafteinwirkung durch die erhöhte

Geschwindigkeit. Es kommt zu einer Verletzung, wenn die „muscle stiffness“

dieser vermehrten Krafteinwirkung nicht standhalten kann. Die Latenzzeit! ist

nicht das ursächliche Problem, wenn es zu einem Trauma kommt, sondern eine

zu niedrige „muscle stiffness“ oder auch „joint stiffness“ genannt.25

Nach ASHTON-MILLER et al. ist den neuronalen Reaktionszeiten eine natürliche

Grenze gegeben, und diese ist von Gelenk zu Gelenk verschieden. Beim

Sprunggelenk ist die Rede von 40ms Latenzzeit. Diese 40ms-Barriere ist nach

bisherigen Erkenntnissen durch Training nicht zu unterschreiten (s. Kap. 4.4.2).

Wenn das Geschehnis zu schnell eintritt, kann das neuromuskuläre System

aufgrund der zeitlich fixierten neuronalen Übersetzungsleistung nicht

gelenkschützend reagieren. Auch der kürzeste Weg über den spinalen

Reflexbogen dauert zu lange, und es kommt zu einer Strukturverletzung.

Zusammengefasst heißt das, es kommt zu einem Trauma, wenn ein Gelenk

seiner individuellen „time-critical situation“! ausgesetzt ist, und wenn die „muscle

stiffness“ zu gering ist.

! „Latenzzeit: von der Nervenleitgeschwindigkeit peripherer Nerven abhängiges Zeitintervall zwischen Reiz und Reizantwort (z.B. Muskelkontraktion)“ (PSCHYREMBEL 2002, S. 933)

25 vgl. GRANACHER 2005

! time-critical situation: kritischer Zeitpunkt; die Latenzzeit dauert länger, als es notwendig wäre, um das Gelenk muskulär zu schützen (vgl. ASHTON-MILLER 2001)

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28

4.1.3 WAS IST DAS ZIEL DES PROPRIOZEPTIVEN TRAININGS?

Will man die Propriozeption verbessern, so ist das vorgegebene Ziel die

Steigerung der Wahrnehmungsfähigkeit afferenter Informationen auf zentraler

Ebene. Nachdem wissenschaftlich noch nicht geklärt ist, ob es überhaupt zu einer

Abnahme dieser Fähigkeit kommt, stellt sich die Frage, ob man unabhängig von

einem Trauma präventiv die Wahrnehmung der Tiefensensibilität schulen kann.

Der Begriff propriozeptives Training hat sich für Übungen auf labilen Geräten

„eingebürgert“. Ziel dieser Übungen ist aber die Verbesserung der motorischen

Fähigkeiten zur Gelenkstabilisation, und somit ist dieses Ziel nicht

mehr nur im Bereich der Propriozeption, sondern fällt in ein größeres

Gesamtsystem (s. Kap. 4.3).

4.1.4 WAS PASSIERT AUF PROPRIOZEPTIVER EBENE DURCH TRAINING?

Periphere Rezeptoren

Es gibt bislang keine wissenschaftlichen Beweise für eine Verdichtung, also

mengenmäßige Vermehrung der peripheren Rezeptoren durch Training.

Zentrale Ebene

Durch erhöhte sensorische Reizaufnahme kommt es nachweislich zu einer

dichteren Repräsentation dieser Sensoren auf kortikaler Ebene. Ob diese

mengenmäßige Vermehrung im Gehirn Auswirkungen auf eine verbesserte

Wahrnehmung hat, bleibt aber offen. Möglicherweise erreicht man durch Training

auf labilen Unterlagen, dass man mit einer erhöhten Zuverlässigkeit die kleinste

Gelenkbewegung wahrnimmt, nicht aber kleinere Gelenkstellungen als im

untrainierten Zustand. Auch hier gilt das gleiche: Randomized Controlled Studies,

in denen Probanden über Monate oder sogar Jahre trainieren, und dann

Testverfahren anwenden, die keine motorischen Aufgaben beinhalten, müssten

durchgeführt werden.26

26 vgl. ASHTON-MILLER 2001

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29

Neuropsychologische Ebene

Bei der Fähigkeit, Gelenkwinkelveränderungen wahrzunehmen, spielt die

Aufmerksamkeit eine durchaus berechtigte Rolle. Die Neuropsychologie

unterscheidet zwischen automatisierter (genereller) Aufmerksamkeit und

kontrollierter (selektiver) Aufmerksamkeit. Beim Erlernen einer Bewegung

durchläuft man zuerst die Phase der selektiven Aufmerksamkeit, in der das

Aussortieren der vielen Information die Hauptaufgabe ist. Nach längerem Training

(Wochen, Monate oder sogar Jahren) befindet man sich in der assoziativen

Phase und zuletzt in der Phase der generellen oder automatisierten

Aufmerksamkeit. ASHTON-MILLER et al. zufolge spielt die Fähigkeit der

selektiven Aufmerksamkeit eine große Rolle beim Schulen der Wahrnehmung. Es

wird vermutet, dass durch eine geschulte Aufmerksamkeit die kleinst möglich

wahrnehmbare Gelenkstellung mit einer erhöhten Zuverlässigkeit wahrgenommen

werden kann.27 (s. oben)

Ist Propriozeption trainierbar?

Zusammengefasst lässt sich sagen, dass unter Spezialisten Unsicherheit besteht,

ob es bei einem Training auf labilen Unterlagen zu biologisch-physiologischen

Veränderungen der Afferenzen kommt. Es wäre deshalb verfrüht zu sagen, dass

Propriozeption per se trainierbar ist. Man kann aber davon ausgehen, dass die

Aufmerksamkeit trainierbar ist, die für eine sicherere Wahrnehmung notwendig

ist.28

In vielen Studien wird davon gesprochen, dass Propriozeption trainierbar sei.

Dabei muss das gewählte Testverfahren der jeweiligen Studie aber kritisch

betrachtet werden. Das folgende Kapitel geht näher darauf ein, warum viele

Studien kein Beweis für eine Verbesserung der Propriozeption sind.

27 vgl. ASHTON-MILLER 2001, vgl. SCHMIDT 2001

28 vgl. ASHTON-MILLER 2001

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30

4.2 STUDIEN, DIE SENSOMOTORIK MESSEN, ABER DEN BEGRIFF

PROPRIOZEPTION VERWENDEN

Der Begriff propriozeptives Training ist seit einigen Jahren ein häufig verwendeter,

sowohl in der Physiotherapie als auch in der Sportmedizin. In vielen

wissenschaftlichen Studien im Bereich der Rehabilitation nach

Gelenkverletzungen wird von einer Verbesserung der propriozeptiven Fähigkeiten

nach spezifischem Training gesprochen. Die Problematik um den Ausdruck liegt

in seiner irreführenden Verwendung. Häufig wurden die Testverfahren nicht

korrekt auf die Untersuchungsziele abgestimmt. 29

Ein klassisches Beispiel ist die von Sportwissenschaftern 1998 durchgeführte

Studie „Zur Erfassung und Trainierbarkeit propriozeptiver Fähigkeiten“ an der

Johann Wolfgang-Goethe Universität in Frankfurt am Main. Ziel der Untersuchung

war es, die Einbeinstabilisation quantitativ messbar und somit vergleichbar zu

machen. Die Durchführung der Studie entspricht allen Kriterien des

wissenschaftlichen Arbeitens. Das Problem liegt nur darin, dass eigentlich

sensomotorische Fähigkeiten, nämlich die Gelenkstabilisation, gemessen wurden

und nicht die Wahrnehmung der Stellung der Gelenke, die Propriozeption. Der

Begriff propriozeptives Training wurde fälschlicherweise für Übungen auf labilen

Unterlagen verwendet.30 Somit kam es zu dem Fazit, dass Propriozeption

trainierbar wäre (s. Kap. 4.4).

Auch der deutsche Orthopäde und Traumatologe Prof. Dr. Jörg Jerosch,

gleichzeitig Spezialist in der Propriozeptionsforschung, verwendet in seiner Studie

„Effects of Shoulder Instability on Joint Proprioception“ zur klinischen

Untersuchung „active angel reproduction tests“ (ART!). Dadurch benützt auch er

29 vgl. ASHTON-MILLER 2001

30 vgl. SCHMIDTBLEICHER 1998

! ART = active angel reproduction test: die Probanden mussten nach einer Aufwärmphase neun standardisierte Gelenkpositionen mit und ohne visueller Kontrolle wieder einnehmen

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31

Tests zur Untersuchung propriozeptiver Fähigkeiten, die motorische Fähigkeiten

beinhalten.

Außerdem untersucht JEROSCH die Latenzzeiten der Schulter umgebenden

Muskulatur. Die Latenzzeit ist aber kein Charakteristikum für eine verbesserte

Gelenksicherung, da nur die Summe und die Qualität der Reizleitung eine höhere

gelenksichernde „muscle stiffness“ bewirken. Einerseits befinden sich die

neuronalen Reaktionszeiten in einem so kleinen Bereich (Millisekunden), dass

selbst wenn sie trainierbar wären, das wohl kein Trauma verhindern könnte.

Andererseits sind Messungen der Latenzzeit ohne Aussagekraft in Bezug auf die

Gelenksicherung, weil erst die zeitliche oder räumliche Summation (s. Kap. 3.2)

zum gewünschten motorischen Output führt, Messungen aber schon einzelne

schnellere Übertragungen aufnehmen. (Eine Verbesserung der „muscle stiffness“

hingegen wirkt gelenkstabilisierend. vgl. Kap. 4.3)

Weiters meint JEROSCH einerseits, dass Propriozeption ein Teil des

Sensomotorischen Systems ist und spricht andererseits von propriozeptivem

Training bei Gelenkverletzungen. Wenn man erstens davon ausgeht, dass das

sensomotorische System ein unteilbares System ist (vgl. Kap. 3.2 und Kap. 4.3)

und zweitens die Tatsache berücksichtigt, dass Studien, die eine Trainierbarkeit

der Propriozeption belegen, fehlen (vgl. Kap. 4.1), dann muss eindeutig

festgestellt werden, dass hier der Begriff propriozeptives Training nicht korrekt ist.

Diese beiden Studien sind nur Beispiele für viele andere, in denen gleiche Termini

unterschiedlich gedeutet und verwendet werden. Dadurch kommt es immer

wieder zu verwirrenden Aussagen im Erkenntnisbereich der Propriozeption.

Das folgende Kapitel zeigt die Notwendigkeit für den Einsatz eines neuen Begriffs

für das bisher verstandene propriozeptive Training.

31 vgl. JEROSCH in LEPHART 2000

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32

4.3 WARUM SOLLTE ES „TRAINING DES SENSOMOTORISCHEN

SYSTEMS“ HEISSEN?

„Das sensomotorische System ist immer als Gesamtsystem aktiv, welche

Bewegungsleistungen auch erbracht werden. Es ist in seiner physiologischen

Funktion ein unteilbares System.

Daraus leitet sich ab, dass durch Training, egal welcher Zielstellung, immer die

gleiche Gesamtstruktur angesprochen und in Funktion gesetzt wird. Die

unterschiedlichen Wirkungen des Trainings im SMS* sind Ausdruck der Merkmale

seiner Funktion, der belastungsbedingten Beanspruchungen in Art, Intensität und

Umfang.“ 32

Will man seine Bewegungskoordination verbessern, wieder erlernen (z.B. nach

einem Schlaganfall) oder Gelenkstabilität nach einem Trauma aufbauen, dann

schult man den Körper auf neuraler Ebene, sowie auf motorischer Ebene. Die

Propriozeption mit ihren afferenten Informationen ist „nur“ die Basis für die

Funktion eines Gesamtsystems. Die Sensoren stehen an erster Stelle des

Funktionskreises, und die Wahrnehmung der Ausgangsstellung (Propriozeption)

ist absolute Voraussetzung für einen koordinierten Bewegungsbeginn.

Bevor die Bewegung aber tatsächlich nach außen hin sichtbar stattfindet, laufen

bereits jede Menge Verschaltungen intern ab. Der Körper nützt sein Gedächtnis,

seine Bewegungserfahrungen und seine zentral abgespeicherten sensorischen

Informationen für die bevorstehende Bewegung. Eine Bewegung ist nicht eine

lineare Anordnung von sensorischem Input, zentraler Wahrnehmung und

motorischem Output, sondern ein kontinuierlicher Prozess mit ständiger

Rückkoppelung zwischen Bewegungserfahrung, Ausgangsstellung,

Zielbewegung, Ausführung und Ergebnis 33 (s. Abb. 1 in Kap. 3.2).

* SMS: sensomotorisches System

32 LAUBE in HÜTER-BECKER 2005, S.144

33 vgl. LAUBE in HÜTER-BECKER 2005

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33

Die motorische Kontrolle kann man in zwei Mechanismen unterteilen, die sich

jeweils auf die einlangende Information der Propriozeptoren, der

Oberflächensensoren und auf die visuelle und vestibuläre Information stützen: der

Feed-back-Mechanismus und der Feed-forward-Mechanismus.

Feed-back-Mechanismus

Die Bewegung selbst ist der adäquate Reiz für das Auslösen von sensorischen

Informationsströmen, und die Muskelspannung wird kontinuierlich den neuen

Informationen über spinale und supraspinale Reflexbögen angepasst. Dieser

Informationsfluss nimmt natürlich, auch wenn es sich um Millisekunden handelt,

eine gewisse Zeit in Anspruch, wobei es zu einer gewissen zeitlichen

Verzögerung kommt, bis eine Adjustierung der Muskulatur stattgefunden hat.

Diese Tatsache stellt die Effektivität dieser Reafferenzen im Bereich der

Gelenksicherung in Frage. Die neuromuskuläre Kontrolle über den Feed-back-

Mechanismus gewährleistet eher die posturale Kontrolle und

Bewegungskorrekturen bei niedrigem Tempo. Zuständig für die Gelenkstabilität ist

nach LEPHART vielmehr der Feed-forward-Mechanismus.34

Feed-forward-Mechanismus

Der Feed-forward Mechanismus bedient sich der abgespeicherten

Bewegungserfahrung und der Kenntnis der vorhandenen Bedingungen, wie z.B.

ein weicher Sandstrand oder ein harter Boden in einer Sporthalle. Durch die

Vorbereitung der Muskulatur, aufgrund dieser abgespeicherten Kenntnisse,

erhöht sich die „muscle stiffness“, und der Körper kann auf nicht vorhergesehene

Ereignisse in besserer Qualität reagieren. Eine erhöhte „muscle stiffness“ bewirkt

mehr Sicherheit und Stabilität.35

Beide Mechanismen basieren auf dem Informationsaustausch durch die ständige

Rückkoppelung zwischen Peripherie und ZNS. Der Feed-forward-Mechanismus

34 vgl. LEPHART in LEPHART 2000

35 vgl. LEPHART 2000; vgl. ASHTON-MILLER 2001; vgl. LAUBE in HÜTER-BECKER 2005

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34

setzt allerdings den Feed-back-Mechanismus voraus und baut auf diesem auf.

Beim Feed-back-Mechanismus erfolgt der Reiz in der Peripherie, wird zentral

erkannt und gibt einen efferenten Auftrag an die Muskelspindel in der Peripherie

zurück (s. Tab. 5 in Kap. 3.2). Die Muskelspindel kann über die --Koaktivierung

die notwendige Feinabstimmung als Auftrag über ihre II-Afferenzen wieder zurück

ans Gehirn melden, woraufhin über die -Motoneuronen von zentral in die

Peripherie die notwendige Feinabstimmung der Muskellänge stattfindet.

Informationen müssen dabei gefiltert werden, weil dem System noch nicht klar ist,

welche Abstimmungen gebraucht werden, um die Aufgabe, z.B. Einbeinstand auf

einem Kreisel, ausführen zu können. (Stimulus Identifikation – Response

Selection – Response Programming)

Der Feed-forward-Mechanismus ist schon einen Schritt weiter. „Der

Bewegungsauftrag wird direkt vom Bewegungsspeicher (motorisches Gedächtnis)

erteilt, weil die Bewegung schon bekannt ist. Die Empfindung muss sich an die

bereits vorhandenen Kenntnisse anpassen.“ (Stimulus Identifikation – Response

Programming)36

Ziel eines Trainings, egal welcher Art, ist das Lernen. Beim sensomotorischen

Training geht es darum, einen ökonomischen! Bewegungsablauf zu lernen. Im

Lernprozess durchläuft man drei Phasen wie bei der Schulung der

Aufmerksamkeit (s. Kap. 4.1.4). Im motorischen Lernprozess benützt BIZZINI die

Begriffe Frühkognitive Phase, Intermediäre Phase und Spätautonome Phase.

In der ersten Lernphase ist aktive Aufmerksamkeit vom Patienten gefragt. Der

Physiotherapeut beschreibt den Bewegungsauftrag oder zeigt die Bewegung vor

(verbal, visuell). In der zweiten Lernphase sollen Fehler, die auftreten,

ausgebessert werden. Das sensomotorische System filtert über den Feed-back-

Mechanismus welche Strategie zum gewünschten Erfolg führt. Der

Physiotherapeut als Beobachter und „Stimme von außen“ spielt hier eine wichtige

36 VIEL (1983) in BIZZINI 2000, S.56

! ökonomisch: ökonomisch im Sinne einer das Gelenk am besten schonenden Muskelaktivität

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35

Rolle. Seine verbale und taktile Korrektur sollen den Patienten im Sinne eines

verstärkten Feed-backs unterstützen, Fehler zu erkennen und zu korrigieren

(verbal, taktil, manuelle Widerstände). Allmählich soll sich der Therapeut aber in

seiner Feed-back Rolle zurücknehmen, um so dem Patienten „Zeit und Raum zur

Aufnahme der Lernprozesse durch seine Bewegungsstrategien“37 zu geben.

Sensomotorische und motorische Hirnareale speichern die Bewegung ab. In der

spätautonomen Phase, der dritten Lernphase, wird die gelernte ökonomische

Bewegung noch flüssiger und sollte ohne bewusste Anstrengung ohne Fehler

ablaufen. Vorwiegend findet eine Aktivität der Basalganglien statt. Ziel ist es, dass

die Bewegung, die in Feed-back gelernt wurde, in Feed-forward übergeht.38

Das Training auf labilen Unterlagen, welches bislang als propriozeptives Training

bezeichnet wurde, ist eindeutig unter den Begriff sensomotorisches Training

einzuordnen.

„Es gibt kein propriorezeptives Training.“39

Die Zielsetzung beim Training auf labilen Geräten sprengt den Rahmen der

Definition von Propriozeption. Efferenzen, die im Funktionskreis

miteingeschlossen sind um das motorische Output zu verbessern, sind in der

ursprünglichen Definition der Propriozeption von SHERRINGTON und in der

Definition von PSCHYREMBEL nicht enthalten (s. Kap. 3.1).

Inwiefern dieses Gesamtsystem „Sensomotorik“ trainierbar ist, beschreibt das

folgende Kapitel.

37 BIZZINI 2000, S. 59

38 vgl. BIZZINI 2000

39 LAUBE in HÜTER-BECKER 2005, S. 192

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36

4.4 IST DAS SENSOMOTORISCHE SYSTEM TRAINIERBAR?

4.4.1 ZU WELCHEN FUNKTIONSSTÖRUNGEN DES SENSOMOTORISCHEN SYSTEMS

KOMMT ES NACH EINEM TRAUMA?

Ergänzend zu Kapitel 4.1.1, das die Veränderungen auf Propriozeptionsebene

durch Traumen aufzählt, beschreibt dieses Kapitel die Veränderungen der

Efferenzen und schließt somit den Kreis zum sensomotorischen System.

Nach einem Trauma sind die Entladungsraten der Motoneuronen reduziert, und/

oder es sind nicht mehr alle motorischen Einheiten vollständig rekrutierungsfähig.

Die nicht erregbaren motorischen Einheiten sind funktionell gelähmt. Man spricht

von einer Teilparese mit vollständiger Immobilisation der nicht aktivierbaren

motorischen Einheiten.40

Die Funktionsstörungen des sensomotorischen Systems lassen sich in zwei

Schweregrade einteilen.

Beim Schweregrad I bildet sich eine funktionelle Narbe mit qualitativen

Veränderungen der Aktivierungsfähigkeit. Bei vollständiger Rekrutierung ist „nur“

die Qualität durch geringere Entladungsraten verändert. Der Kraftverlust ist

gering, aber meist ist die intramuskuläre Koordination, besonders zu

Kontraktionsbeginn, gestört. Dies äußert sich an einem schwankenden

Kraftverlauf. Durch 5-6 Monate kontinuierliches Training kann man im

Schweregrad I die Motoneuronen-Entladung synchronisieren und im besten Fall

zur gesunden Seite erhöhen.

Schweregrad II ist charakterisiert durch quantitative Veränderungen und ist häufig

mit Schweregrad I kombiniert. Eine verminderte Rekrutierung führt zur

funktionellen Teilparese!. Die Kraft bei isometrischer Kontraktion ist um 30-40%

40 vgl. LAUBE in HÜTER-BECKER 2005; vgl. JOHANNSON in LEPHART 2000,

! funktionelle Teilparese: partielle vollständige Immobilisation der Muskelanteile (vgl. LAUBE in HÜTER-BECKER 2005)

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37

reduziert. Bisher konnte noch nicht geklärt werden, ob eine volle Rekrutierung

wieder hergestellt werden kann.41

Tabelle 6: Schweregrade der Funktionsstörungen des sensomotorischen Systems

Schweregrad I Qualitative Veränderungen

Schweregrad II Quantitative Veränderungen

100% Rekrutierung Rekrutierungsinsuffizienz Funktionelle Teilparese

Reduzierte Entladungsrate Ev. + qualitative Veränderungen des Schweregrad I

Störung der intramuskulären Koordination [funktionelle Narbe]

Isometrische Kontraktionskraft wie 30-40% vor dem Trauma

noch moderater Kraftverlust Funktionelle Teilparese = Ursache für schnelle Atrophie 20-30% Verlust der Funktion in den ersten sieben Tagen

Oszillierender Kraftverlust bei Kontraktionsbeginn

Intensives Training 6 Monate post Trauma (OP):

Synchronisation der Motoneuronen Entladung Klinisches Zeichen: Muskelzittern Erhöhung im Vergleich zur gesunden Seite möglich

Die Frage nach Wiederherstellung der vollen Rekrutierungsfähigkeit bleibt zz. unbeantwortet.

Quelle: Eigene Darstellung in Anlehnung an LAUBE in HÜTER-BECKER 2005, S.291

Für eine herabgesetzte Aktivierung der übriggebliebenen motorischen Einheiten

gibt es nach RIEMANN et al. zwei mögliche Ursachen. Zum einen könnte ein

verringerter Input sensorischer Information an das ZNS dazu führen. Diese

Ansicht wird aber sehr kontroversiell diskutiert (s. Kap. 4.1.1). Zum anderen

könnte nach RIEMANN et al. ein Anstieg der hemmenden Interneuronen auf

Rückenmarksebene nach Verletzungen für eine schlechtere Reizleitung

verantwortlich gemacht werden.42 Der Anstieg der Interneuronenhemmung ist

auch im menschlichen Alterungsprozess derjenige Mechanismus, der zu einer

schlechtern Reflexaktivität führt.43

41 vgl. LAUBE in HÜTER-BECKER 2005

42 vgl. RIEMANN in LEPHART 2000

43 vgl. GRANACHER 2005

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38

4.4.2 WAS IST DAS ZIEL DES SENSOMOTORISCHEN TRAININGS?

Beim Trainingsziel handelt es sich vorwiegend um qualitative Verbesserungen.

Die Frage, ob sich mengenmäßig Veränderungen (vollständige Rekrutierung)

einstellen, konnte noch nicht geklärt werden (s. Kap. 4.1.3).

Das übergeordnete Ziel ist die Gelenkstabilität wieder herzustellen. Der Körper

soll wieder adäquat auf drohende Reize reagieren können. Dafür muss es Ziel

sein, die „muscle stiffness“ über eine qualitativ bessere Reizleitung zu erhöhen.

Es ist nicht Ziel, sich der gelenkspezifischen Latenzzeit anzunähern,

wie man immer wieder auch in aktuellen Studien liest 44 (s. Kap. 4.1.2).

Die Zeit zwischen dem einlangenden externen Reiz

(sensorisches Input) und der dazu korrespondierenden motorischen

Antwort (motorisches Output) kann nicht verkürzt werden.45

4.4.3 WELCHE TRAININGSEFFEKTE SIND DURCH EIN SENSOMOTORISCHES TRAINING

MÖGLICH?

Nach den aktuellen Studien ist das sensomotorische System durch Training

verbesserbar. Die Studien von GRUBER et al. 2004 und GRANACHER et al.

2005 sind zwei der wenigen veröffentlichten Studien, die die Effekte eines

sensomotorischen Trainings mit neuromuskulären Parametern untersucht haben

(Kraft und Oberflächen EMG). Die meisten anderen Studien in diesem Bereich

haben klinische Methoden zur Austestung der Balancefähigkeit verwendet, wie

z.B. SCHMIDTBLEICHER46, oder es wurden Latenzzeiten gemessen, wie z.B.

von JEROSCH.47

44 vgl. WICKER 2005

45 vgl. ASHTON-MILLER 2001

46 vgl. SCHMIDTBLEICHER 1998

47vgl. JEROSCH in LEPHART 2000

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Diplomarbeit Barbara Heichinger

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Die Mechanismen, über die sich eine Verbesserung des motorischen Output

einstellt, sind noch nicht bis ins letzte Detail geklärt, aber die Autoren GRUBER et

al. und GRANACHER et al. kommen zu folgenden Rückschlüssen aufgrund der

definitiv verbesserbaren „muscle stiffness“ durch sensomotorisches Training:

Der zentrale Kern des sensomotorischen Systems ist die Muskelspindel. Sie ist

die Drehscheibe im Gesamtsystem. Afferente Informationen, die aus ihr selbst

und aus den anderen Mechanorezeptoren kommen, führen in ihr, dem

Effektororgan, zu den motorischen Antworten. Im Vergleich zum Golgi-

Sehnenapparat, den Ruffini-Körperchen und den Pacini-Körperchen ist die

Muskelspindel der einzige Mechanorezeptor, dessen Ertrag positiv veränderbar

ist. Der Ertrag eines Rezeptors ergibt sich durch sein Input/ Output Verhältnis.

Dieses wird bestimmt durch die Entladungsrate des Rezeptors geteilt durch die

Anzahl der einlangenden Reize: Rezeptor Output/ Rezeptor Input. Der Ertrag ist

durch zentrale Mechanismen nach ASHTON-MILLER vergrößerbar.48 Auch

GRUBER et al. kommen in ihrer Studie 2004 zu dem Ergebnis, dass die

Entladungsraten der motorischen Einheiten durch Training steigen.49

GRANACHER et al. vermuten, dass die Sensibilität der Muskelspindel über das

--Motoneuronen System erhöht werden kann. Werden also bei der

--Koaktivierung die Efferenzen (-Motoneurone) verbessert, so führt dies auch

zu verbessertem sensorischen Input (-Motoneurone) und so zu besserem

motorischen Output.50

Der zweite Mechanismus, über den die „muscle stiffness“ höher wird, ist die

verbesserte Reizleitung zu den motorischen Einheiten über afferente

Leitungsbahnen.51 GRANACHER et al. vermuten, dass es sich dabei vor allem

um eine flüssigere Reizübersetzung von II-Afferenzen, also z.B. der sekundären

Muskelspindel, handelt (s. Tab. 5 in Kap. 3.2).

48 vgl. ASHTON-MILLER 2001

49 vgl. GRUBER 2004

50 vgl. GRANACHER 2005

51 vgl. GRUBER 2004

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Der dritte Mechanismus, aufgrund dessen die Reflexaktivität besser wird und die

Geschwindigkeit, mit der sich die Gelenkstellung verändert, sinkt, ist vermutlich

die Verringerung der präsynaptischen Hemmung von II-Afferenzen. Die

präsynaptische Hemmung scheint der Schlüsselpunkt für einen besseren

Informationsfluss zu sein (s. Kap. 3.2). Auch RIEMANN et al. (2000) sehen die

Interneuronen auf Rückenmarkebene als die entscheidende Schnittstelle des

sensomotorischen Systems an (s. Kap. 4.4.1).

Modulationen, die zu einer Verbesserung der Reflexaktivität führen, finden somit

vermutlich auf afferenten sowie auf efferenten Leitungsbahnen statt. Die genauen

Vorgänge werden immer noch erforscht, aber die aktuellsten Studien lassen

vermuten, dass es primär zu qualitativen Reizleitungsverbesserungen bei den

efferenten -Motoneuronen und bei den II-Afferenzen kommt. II-Afferenzen leiten

Reize aus der sekundären Muskelspindel, den Hautrezeptoren (Berührung,

Druck) und den Pacini Körperchen 52 (s. Tab. 5 in Kap. 3.2).

GRANACHER et al. (2005) sind in ihrer aktuellsten Studie der Frage

nachgegangen, ob sensomotorisches Training bei älteren Männern (>60a) im

Vergleich zu reinem Krafttraining!, Einfluss auf spinale Mechanismen hat, die

Reflexaktivität steigert und so sturzprophylaktisch wirkt. Die Autoren kommen zu

dem Schluss, dass die degenerativen Veränderungen im neuromuskulären

System, die zu einem Anstieg der Motoneuronen-Hemmung führen, durch ein

sensomotorisches Training sehr gut wieder verringert werden können, besser als

durch alleiniges Krafttraining. Anhand der Vergleichsgruppe zeigen die Autoren,

dass aber die Vorinnervation der Muskulatur durch sensomotorisches Training

abnimmt, während sie durch Krafttraining zunimmt.53 Die Vorinnervation oder

Antizipation ist nicht synonym mit dem Feed-forward-Mechanismus. Die

52 vgl. GRANACHER 2005; vgl. , LAUBE in HÜTER-BECKER 2005

! 80% der Maximalkraft, 4-5 Wiederholungen, 3 Serien, explosiv betont

53 vgl. GRANACHER 2005

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Antizipation ist die gedankliche Vorwegnahme einer Bewegung54, während der

Feed-forward-Mechanismus mit zentral abgespeicherten Kenntnissen arbeitet und

so die „muscle stiffness“ erhöht (s. Kap. 4.3).

4.5 KONSEQUENZEN FÜR DIE PHYSIOTHERAPIE

Bestandteil einer jeden physiotherapeutischen Behandlung ist die

Befunderhebung mit der Anamnese des Patienten, Filterung des Hauptproblems

und Erstellung eines Therapieplans. Ein unerlässlicher Teil des Therapieplans ist

die Zielsetzung, auf die dann die jeweiligen Maßnahmen abgestimmt werden.

Je klarer die Ziele sind, desto einfacher können geeignete Maßnahmen gesetzt

werden. Eine eindeutige Zielsetzung ist in weiterer Konsequenz auch für einen

reibungslosen Ablauf in der Kommunikation mit Kollegen und in der

interdisziplinären Zusammenarbeit notwendig.

Der Begriff propriozeptives Training sollte aus den in der vorliegenden Arbeit

angeführten Gründen nicht für Übungen zur Gelenkstabilisation verwendet

werden. Zielsetzung und Maßnahme sind nicht kongruent.

Die Gefahr bei der Verwendung von unklaren Begriffen, ist eine falsche Auswahl

der Maßnahmen. Wenn im physiotherapeutischen Alltag Patientenübergaben

stattfinden, ist es wichtig mit prägnanten und klaren Fachbegriffen ein

Patientenbild vermitteln zu können. Wenn nun verschiedene Interpretationen von

einem Begriff vorhanden sind, kann es passieren, dass der übernehmende

Therapeut ein ganz anderes Therapieziel vor Augen hat, als jener, der den

Befund erhoben und das Therapieziel festgelegt hat. Im vorliegenden Fall ist es

wichtig zu wissen, dass man nicht primär an der Wahrnehmung arbeitet und auch

54 vgl. PSCHYREMBEL 2002

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nicht an der Verbesserung der Latenzzeit, sondern an der Erhöhung der

gelenkschützenden „muscle stiffness“.

Dieses Wissen um die Bedeutung eines Begriffs ist nicht nur wichtig für eine

eindeutige Kommunikation unter den Therapeuten, sondern auch für eine

korrekte Therapeuten-Patienten Beziehung. Als Therapeut muss man dem

Patienten geben, was eine Therapie unter einem gewissen „Motto“ verspricht.

Patienten, die sich hauptsächlich im Internet informieren und auf moderne

Trainingsgeräte stoßen, die das Wort Propriozeption in versteckter Form im

Produktnamen enthalten*, wenden sich unter Umständen an ihren

Physiotherapeuten mit Fragen. In so einem Fall ist Aufklärung durchaus die

Aufgabe des Therapeuten.

In der interdisziplinären Kommunikation ist die Eindeutigkeit eines Terminus für

die Verständigung bezüglich Zielen und Maßnahmen notwendig.

Sensomotorisches Training fällt im Besonderen in die interdisziplinären Bereiche

Arzt – Physiotherapeut und Sportwissenschafter – Physiotherapeut. Um ein

gemeinsames Ziel effektiv erreichen zu können ist sprachliche Einheit

Grundvoraussetzung.

Seit dem Kongress „The role of Proprioception and Neuromuscular Control in the

Management and Rehabilitation of Joint Pathology” in Pittsburgh, Pennsylvania

1997, gibt es den Begriff sensomotorisches Training.55 Langsam findet er Einzug

in die physiotherapeutische Begriffswelt als Ersatz für das bisher genannte

propriozeptive Training. Der schweizer Physiotherapeut Mario BIZZINI spricht

schon 2000 in seinem Buch „Sensomotorische Rehabilitation nach

Beinverletzungen“ von sensomotorischem Training. Im aktuell erschienene Band

der Physiolehrbuch Basis Reihe von Thieme Verlag, „Biomechanik,

Bewegungslehre, Leistungsphysiologie, Trainingslehre“, verwendet Dr. Wolfgang

LAUBE gezielt nur mehr den Begriff sensomotorisches System, kurz SMS

(s. Kap. 4.3). Im November 2005 wird im Springer Verlag Wien das Buch

* z.B. Propriomed von der deutschen Firma Sport-Tec, http://www.sport-tec.de/index.htm 30.05.2005

55 vgl. LEPHART in LEPHART 2000

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„Sensomotorisches Training“ mit praktischen Übungsanleitungen und

theoretischen Grundlagen von BOCHDANSKY, LAUBE und KOLLOS

erscheinen.56

Sensomotorisches Training ist der aktuelle Begriff für Übungen auf labilen

Geräten.

56 http://www.buch.de/buch/04628/978_das_sensomotorische_training.html 30.05.2005

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5 CONCLUSIO

Der Begriff propriozeptives Training ist in seiner Verwendung als Begriff für

Koordinationstraining auf labilen Unterlagen nicht passend. Der Begriff

Propriozeption bedeutet wörtlich die Wahrnehmung des eigenen Körpers. Beim

Training auf labilen Geräten ist das übergeordnete Ziel die Gelenkstabilisation

durch motorische Aktivität. Die Wahrnehmung der Ausgangsposition ist zwar

absolute Voraussetzung für einen gelungenen Bewegungsablauf (z.B. nach

einem Glas Wasser greifen), sie ist aber „nur“ die Basis für einen Funktionskreis.

Der Begriff propriozeptives Training ist unter Umständen in Bereichen

einzusetzen, die lediglich die Schulung der Tiefensensibilität - ohne jede

motorische Antwort - als Zielsetzung haben. Nachdem aber genau diese

Ausdrucksmittel des menschlichen Körpers ist, gestaltet sich dieser

Forschungsansatz als sehr schwierig. Studien, die rein die Propriozeption messen

und eine Trainierbarkeit dieser feststellen würden, sind bislang nicht vorhanden.

Es gibt momentan keinen wissenschaftlichen Anhaltspunkt für eine quantitative

Vermehrung der peripheren Rezeptoren durch Training. Ob die nachgewiesene

quantitative Veränderung auf kortikaler Ebene zu einer Verbesserung der

Tiefensensibilität führt, ist noch nicht bewiesen. Der Mechanismus, der zu einer

gesteigerten Wahrnehmungsfähigkeit beiträgt, ist die Schulung der

Aufmerksamkeit. Vermutlich kann man durch erhöhte Konzentration mit gößerer

Zuverlässigkeit die kleinsten Gelenkbewegungen wahrnehmen.

Es ist momentan verfrüht zu sagen, dass Propriozeption per se trainierbar

sei, weil Studien, die diese Hypothese belegen, fehlen.

Orientiert man sich nicht an der Erforschung der

physiologischen Adaptationen durch Training, sondern an der

Zielsetzung beim Üben auf labilen Unterlagen, so findet man einheitich in der

Literatur, dass es kein propriozeptives Training gibt. Das Ziel ist eine

verbesserte motorische Antwort, eine erhöhte „muscle stiffness“, um das Gelenk

zu schützen. Diese motorische Antwort, die durch ständige Rückkoppelung und

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Informationsaustausch zwischen Peripherie und Zentralem Nervensystem

entsteht, überschreitet den Definitionsbereich von Propriozeption, weil neben

Afferenzen auch Efferenzen beteiligt sind. Beim Lernen einer Bewegung werden

drei Phasen durchlaufen, wobei man in den ersten beiden Phasen die Bewegung

in Feed-back lernt, und in der letzten Lernphase das Bewegungsmuster in Feed-

forward übergehen sollte. Feed-forward bedeutet nicht Vorinnervation, also

gedankliche Vorwegnahme der Bewegung, sondern es heißt, dass die Reizleitung

„einen Weg weniger hat“. Aufgrund der gesammelten und zentral

abgespeicherten Information beim Erlernen, muss nur mehr zentral der Reiz

erkannt werden und eine Antwort in die Peripherie geschickt werden. Im Feed-

back Mechanismus gab es noch eine Zwischenstation, bis es zur

hinuntergesendeten Antwort kam: die Informationsfilterung. Durch diesen Feed-

forward Mechanismus wird eine von vornherein höhere „muscle stiffness“ erzeugt,

die das Gelenk schützt. Geht man zum Beispiel in der Nacht auf dem kleinen

holprigen Weg durch den Garten bis zur eigenen Hauseingangstür, hat man keine

Probleme; man kennt den Weg. Geht man im Urlaubsort in der Nacht auf einem

kleinen Weg, hat man viel gößere Probleme nicht zu stolpern; dem Gehirn liegt

noch keine Information vor, auf die es zurückgreifen könnte. Es ist voll beschäftigt

mit Informationsfilterung. Am zweiten Tag fällt der Weg im Dunkeln schon leichter,

aber noch nicht so leicht wie daheim. Und ist man lange genug auf Urlaub, so

kann man auch diesen Weg im Dunkeln ohne zu stolpern gehen.

Der neue Begriff für ein Training auf labilen Unterlagen zur Verbesserung der

Gelenkstabilität ist sensomotorisches Training. Koordination ist die Basis der

sensomotorischen Hauptbeanspruchungsformen (Koordination, Kraft, Ausdauer),

und Propriozeption ist die Basis für Koordination und Sensomotorik.

Das übergeordnete Ziel des sensomotorischen Trainings ist, die Gelenkstabilität

wieder herzustellen. Der Körper erreicht dieses Ziel vorwiegend über qualitative

Verbesserungen in der Reizleitung. Stellt man sich im Vergleich zum

sensomotorischen Funktionskreis eine Fahrradkette vor, dann geht es in diesem

Fall nicht darum, die Kette zu verkürzen, indem man einzelne Kettenglieder

herausnimmt, sondern man schmiert die Kette mit Öl und sie läuft besser. Im

neuronalen System werden durch Training keine synaptischen Verbindungen

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reduziert und es wird auch nicht die Zeit zwischen sensorischem Reiz und

motorischer Antwort verkürzt. Durch Training wird die Qualität, der Fluss der

Reizübertragung verbessert. Die Verringerung der präsynaptischen Hemmung

von II-Afferenzen durch Interneuronen auf Rückenmarkebene ist nach

momentanen wissenschaftlichen Erkenntnissen vermutlich der Mechanismus, der

zu einer besseren Reizübersetzung führt und so zu einer erhöhten „muscle

stiffness“. Eine hohe „muscle stiffness“ wirkt gelenkstabilisierend und damit

schützend vor Traumatisierung der Gelenkstrukturen.

In der physiotherapeutischen Literatur findet der Begriff sensomotorisches

Training bereits volle Verwendung. Auch im praktischen Alltag der Physiotherapie

sollte der Begriff propriozeptives Training für ein Training zur Gelenkstabilisation

durch sensomotorisches Training ersetzt werden.

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6 AUSBLICK

Für weiterführende Arbeiten in diesem Themenbereich haben sich beim

Entstehen der vorliegenden Arbeit folgende Ideen aufgetan:

• Kraft und Sensomotorik

Inwiefern sind sensomotorisches Training und Krafttraining in Kombination

geeignet zur Sturzprävention im Alter? Nach Studien von GRANACHER et al.

2005 und LAUBE in HÜTER-BECKER 2005 stellen diese beiden Trainingsarten

eine optimale Kombination dar. Der Feed-forward-Mechanismus wird beim

sensomotorischen Training geschult und die Antizipation, die Vorinnervation wird

durch Krafttraining verbessert.

• Propriozeptionstraining in der Wahrnehmungsschulung

Sobald es wissenschaftliche Anhaltspunkte zur möglichen Verbesserung der

Propriozeption gibt, könnte man der Frage nachgehen, ob propriozeptives

Training bei Wahrnehmungsschulung stattfindet.

• Bei Ermüdung sinnvoll?

Die klassische Reihenfolge im Trainingsaufbau ist sensomotorisches Training vor

Kraft und Ausdauer. Wäre es sinnvoll diese Reihenfolge umzudrehen und im

ermüdeten Zustand sensomotorische Fähigkeiten zu trainieren, weil man diese

gerade im erschöpften Zustand braucht? Denkt man an eine Bergtour, so müssen

vor allem beim Abstieg extrem große sensomotorische Leistungen im ermüdeten

Zustand erbracht werden.

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7 LITERATURVERZEICHNIS

Bücher

BIZZINI M.: Sensomotorische Rehabilitation nach Beinverletzungen - mit

Fallbeispielen in allen Heilungsstadien. 1. Auflage, Thieme Stuttgart-New York,

2000

PSCHYREMBEL: Pschyrembel. Klinisches Wörterbuch. 259. Auflage, de Gruyter

Berlin, 2002

GROSSER M., STARISCHKA S.: Das neue Konditionstraining für alle Sportarten.

Für Kinder, Jugendliche und Aktive. BLV Sportwissen, München 1998

HÜTER-BECKER A., DÖLKEN M. (Hrsg.): KLEIN D., LAUBE W.,

SCHOMACHER J., VOELKER B. (Autoren): Physiolehrbuch Basis. Biomechanik,

Bewegungslehre, Leistungsphysiologie, Trainingslehre. 1. Auflage, Thieme

Stuttgart 2005

SCHMIDT R., SCHAIBLE H.-G. Neuro- und Sinnesphysiologie. 4. Auflage,

Springer 2002

SILBERNAGL S., DESPOPOULOS A.: Taschenatlas der Physiologie. 5.Auflage,

Thieme Stuttgart - New York 2001

VAN DEN BERG F. (Hrsg.): Angewandte Physiologie. Band 1. Das Bindegewebe

des Bewegungsapparates verstehen und beeinflussen. Thieme Stuttgart 1999

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Studien

ASHTON-MILLER J.A., WOJTYS E., HUSTON L., FRY-WELCH D.: Review

Article. Can proprioception really be improved by exercises? In: Knee Surgery,

Sports Traumatology, Arthrosc. (2001) 9:128-136. Springer-Verlag 2001

GRUBER M., GOLLHOFER A.: Impact of sensorimotor training on the rate of

force development and neural activation. In: European Journal of Applied

Physiology (2004) 92: 98-105. Springer-Verlag 2004

GRANACHER U., STRASS D., GOLLHOFER A.: Training induced adaptations in

characteristics of postural reflexes in elderly men. Noch unveröffentlichte Studie

von Department of Sport and Sport Science, University of Freiburg, Germany.

(voraussichtliche Veröffentlichung Juni 2005)

JEROSCH Joerg G.: Effects on Shoulder Instability on Joint Proprioception. In:

LEPHART Scott M., FU Freddie H. (Editors). Proprioception and neuromuscular

control in joint stability. 1.Auflage, S. 247-264, Human Kinetics USA 2000

JOHANSSON H., PEDERSEN J., BERGENHEIM M., DJUPSJÖBACKA M.:

Peripheral Afferents of the Knee : Their Effects on Central Mechanisms

Regulating Muscle Stiffness, Joint Stability, and proprioception and Coordination.

In: LEPHART Scott M., FU Freddie H. (Editors). Proprioception and

neuromuscular control in joint stability. 1.Auflage, S. 5-22, Human Kinetics USA

2000

LEPHART S.M., RIEMANN B.L., FU F.H.: Introduction to the Sensorimotor

System. In: LEPHART Scott M., FU Freddie H. (Editors). Proprioception and

neuromuscular control in joint stability. 1.Auflage, xvii-xxiv, Human Kinetics USA

2000

REBEL M.: Koordinatives Training nach VKB-Operationen. In: Sportverletzung

und Sportschaden, Grundlagen-Prävention-Rehabilitation, Seiten 1-40, Thieme

1/14.Jahrgang März 2000

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Diplomarbeit Barbara Heichinger

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RIEMANN Bryan L., GUSKIEWICZ Kevin M.: Contribution of the Peripheral

Somatosensory System to Balance and Postural Equilibrium. In: LEPHART Scott

M., FU Freddie H. (Editors). Proprioception and neuromuscular control in joint

stability. 1.Auflage, S. 37-51, Human Kinetics USA 2000

SCHLUMBERGER A., SCHMIDTBLEICHER D.: Zur Erfassung und

Trainierbarkeit propriozeptiver Fähigkeiten. In: Sportverletzung und Sportschaden.

Organ der Gesellschaft für Orthopädisch-Traumatologische Sportmedizin; VOL:

12 (3); Seiten XXI-XXIV. September 1998

WICKER A.: Bewegungstherapie nach Sportverletzungen – am Beispiel

Kniegelenk. In: Physikalische Medizin und Rehabilitation. Adjutum Verlag Wien,

S.4-10, März 2005

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Diplomarbeit Barbara Heichinger

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Ehrenwörtliche Erklärung

Ich erkläre mich hiermit ehrenwörtlich, dass ich die vorliegende Arbeit selbst

verfasst und die aus fremden Quellen direkt oder indirekt übernommenen

Gedanken als solche kenntlich gemacht habe.

Die gegenständliche Arbeit wurde bisher keinem anderen Prüfungsgremium

vorgelegt und keinerlei Veröffentlichung zugeführt.

………………………………. ……………………………………..

(Ort, Datum) (eigenhändige Unterschrift)