Laufbiomechanik für Kliniker

Überblick über Laufverletzungen (edit | edit source)

Laufbedingte Verletzungen sind unter Läufern weit verbreitet. Die Inzidenz reicht von 4,2 pro 1000 Stunden Laufexposition bei Freizeitläufern bis zu 33,0 pro 1000 Stunden bei Laufanfängern.⁽¹⁾ Die meisten Läufer werden in jedem Jahr eine Verletzung melden.⁽²⁾ Die häufigsten Verletzungen sind:^(3)(4)(1)

• Patellofemorale Schmerzen
• Mediales tibiales Stresssyndrom (Schienbeinkantensyndrom, Shin splints)
• Achillessehnen-Tendinopathie
• Iliotibiales Bandsyndrom
• Plantarfasziitis
• Stressfrakturen der Mittelfußknochen und der Tibia

*** Die meisten laufbedingten Verletzungen sind auf eine kumulative Belastung zurückzuführen, sind chronischer Natur und betreffen die unteren Extremitäten.⁽⁵⁾

Bei männlichen Marathonläufern werden öfter Probleme mit der ischiokruralen Muskulatur (Hamstrings) und der Wade gemeldet, während bei Frauen häufig Hüftschmerzen auftreten.⁽⁶⁾ Die meisten dieser Verletzungen haben eine hohe Rezidivrate.

Risikofaktoren (edit | edit source)

Laufbedingte Verletzungen werden durch eine Kombination von Faktoren beeinflusst, darunter die individuellen Merkmale des Laufens und des Trainings, Gesundheit, Lebensstil, Morphologie und Biomechanik. Dies unterstreicht die komplexe, multifaktorielle Natur des Auftretens von Verletzungen bei Läufern.⁽¹⁾

Frundsen et al.⁽⁷⁾ wiesen darauf hin, dass übermäßiges Laufen, bevor die muskuloskelettalen Strukturen eine ausreichende Toleranz entwickelt haben, um den äußeren Belastungen standzuhalten, ein wesentlicher Faktor für Laufverletzungen ist.

Eine Studie von Poppel und Kollegen aus dem Jahr 2018 ergab, dass frühere Verletzungen, das Trainingsvolumen und das Alter wichtige Risikofaktoren für laufbedingte Verletzungen sind.⁽⁸⁾ Auch Sanfilippo und Kollegen stellen fest, dass frühere Verletzungen der wichtigste Risikofaktor für Laufverletzungen sind.⁽⁹⁾ Eine systematische Überprüfung von 15 Studien aus dem Jahr 2015⁽¹⁰⁾ identifizierte unterschiedliche Risikofaktoren für Frauen und Männer. Diese sind in Tabelle 1 aufgeführt.

Tabelle 1. Faktoren, die das Risiko von laufbedingten Verletzungen bei Männern und Frauen erhöhen⁽¹⁰⁾

Frauen	Männer
Höheres Alter	Verletzung in der Vorgeschichte
Frühere sportliche Betätigung in nicht axialen Sportarten (z.B. Radfahren, Schwimmen)	Wiedereinstieg in das Laufen
Teilnahme an einem Marathon im letzten Jahr	Lauferfahrung von 0 bis 2 Jahren
Laufen auf Betonuntergrund	Wöchentliche Laufdistanz zwischen 20 – 29 Meilen / 32 – 47,8 km
Wöchentliche Laufdistanz zwischen 30 – 39 Meilen / 48 – 63,8 km	Wöchentliche Laufdistanz von mehr als 40 Meilen / 64 km pro Woche
Tragen von Laufschuhen für 4 bis 6 Monate
Verletzung in der Vorgeschichte(9)

Stress-Frequenz-Modell (edit | edit source)

Laufverletzungen werden durch mehrere, miteinander verbundene Faktoren verursacht. Ein einfaches Modell der Verletzungsursache unter Verwendung einer Kurve, die Belastung (Stress) und Häufigkeit (Frequenz) in Beziehung stellt, kann uns dabei helfen, eine Vorstellung von den beitragenden Faktoren zu entwickeln und wie wir sie im Behandlungsplan berücksichtigen können.

Ein Gewebe wird durch die angewandte Belastung und die Häufigkeit der Anwendung beeinflusst. Wenn die Belastung und ihre Häufigkeit unterhalb der Verletzungsschwelle liegen, funktioniert das Gewebe innerhalb seiner Belastbarkeit normal. Wenn jedoch einer oder beide Faktoren die Verletzungsschwelle überschreiten, ist es wahrscheinlicher, dass das Gewebe verletzt wird. Dies erklärt, warum einige Läufer lange Zeit keine Verletzung erleiden und eine entwickeln, sobald sie ihre Trainingshäufigkeit erhöhen, z. B. beim Training für einen Marathon.

Die Berücksichtigung von Belastung und Häufigkeit ist wichtig, um die Belastbarkeit des einzelnen Gewebes zu verstehen.

Die Laufbiomechanik beeinflusst die auf den Körper einwirkende Belastung, d.h., das Niveau (Stärke), die Art (Biegung, Scherung oder Spannung) und die Geschwindigkeit der Belastung bei jedem Fußkontakt. Die Beurteilung der Laufbiomechanik durch die Laufanalyse führt uns dazu, über die belastete Struktur nachzudenken und die dargestellten Symptome zu verstehen. Zum Beispiel führt das Aufsetzen auf den Zehen – der Fußaufsatz auf dem Vorfuß (Vorfußlauf) – zu einer größeren Belastung der Achillessehne und höheren Beanspruchungen der Wadenmuskulatur.⁽¹¹⁾

Die Häufigkeit des Laufens und das Trainingsvolumen müssen beurteilt werden, um die Auswirkungen der akkumulierten Gewebebelastung zu verstehen.^(7)(12) Wenn die Schwelle des Gewebes unterschritten wird, ist die Wahrscheinlichkeit einer Verletzung gering und umgekehrt. Eine subjektive Untersuchung kann uns helfen, die Häufigkeit zu verstehen. Fragen Sie Ihren Klienten also nach seinem wöchentlichen Training und wie sein Standardtraining aussieht. Wie viel läuft er aktuell? Wie häufig war die Belastung vor der Verletzung?

Als Nächstes muss die Verletzungsschwelle ermittelt werden, die sich auf die Wechselwirkung zwischen der Belastbarkeit des Gewebes und der Häufigkeit der angewandten Belastung bezieht. Die Belastbarkeit des Gewebes bezieht sich auf die funktionellen Fähigkeiten eines bestimmten Gewebes, mit der Art und Häufigkeit von Belastungen umzugehen. ⁽¹³⁾Ein Muskel, der in der Lage ist, eine hohe Spitzenkraft zu erzeugen, kann möglicherweise eine hohe Belastung bei einzelnen Fußkontakten tolerieren. Ist die Leistungsfähigkeit des Muskels hingegen gering, kann er mit einer hohen Belastungsfrequenz möglicherweise nicht gut umgehen, was zu Verletzungen führen kann. Allerdings kann eine ermüdende Belastung mit niedriger Häufigkeit zu lang anhaltenden Kraftdefiziten führen, die eine Erholungsphase von mehreren Tagen erfordern. ⁽¹⁴⁾Um dies in die Praxis umzusetzen, sollten wir bei der Beurteilung eines Läufers daran denken, das biomechanische Muster anzupassen oder die Ausdauer des Gewebes zu erhöhen, um die aufgebrachte Last zu tolerieren. Eine Verringerung der Belastung durch eine Reduzierung der Laufleistung kann eine Methode sein, um das verletzte Gewebe zu entlasten und gleichzeitig die Resilienz des Gewebes aufzubauen, um den funktionellen Anforderungen gerecht zu werden.

Aufbau der klinischen Laufanalyse (edit | edit source)

Viele der üblichen biomechanischen Muster im Zusammenhang mit dem Laufen können durch eine 2D-Analyse mit kostengünstigen Mitteln⁽¹⁵⁾ wie einer Smartphone- oder Tabletkamera identifiziert werden. Die Standardisierung der Untersuchungsmethode ist wichtig, um die Muster genau zu identifizieren und sicherzustellen, dass Veränderungen der Ergebnisse nicht auf eine Veränderung des Aufnahmewinkels zurückzuführen sind.

Einstellungen:

Geräte/Ausrüstung: Hochgeschwindigkeitskamera oder Smartphone-/Tabletkamera und ein Stativ.

Entfernung: 1,5 bis 2 Meter Abstand vom Laufband

Höhe: 0,8 bis 1 Meter (Beckenhöhe)

Ansichten: von lateral (Sagittalebene) und von posterior (Frontalebene)

Timing: initialer Kontakt und mittlere Standphase

Gelenke/Regionen: Thorax, Becken, Hüften, Knie und Sprunggelenke.

Folgen Sie einem strukturierten Ablauf, indem Sie jeweils ein Gelenk/eine Region untersuchen. Um eine strukturierte Problemliste zu erstellen, verlangsamen Sie die Kamerageschwindigkeit, damit Sie vor- und zurückspulen und Standbilder aufnehmen können, um Linien zu zeichnen und Belastungsbereiche zu identifizieren.

⁽¹⁶⁾

Häufige biomechanische Muster (edit | edit source)

Bramah et al. fanden in ihrer Studie heraus, dass dieselben kinematischen Muster mit mehreren verschiedenen Weichteilverletzungen verbunden waren. ⁽¹⁷⁾

In der Sagittalebene können wir die folgenden Muster erkennen:

1. Fußaufsatzwinkel beim initialen Kontakt: Zeichnen Sie Linien, um den Winkel zwischen der Schuhsohle und dem Laufband zu vergleichen. Ein großer Winkel bedeutet eine stärkere Neigung des Fußes. Diese kann durch einen Rückfußaufsatz verursacht werden, wenn die Zehen des Läufers im Vergleich zur Ferse hoch stehen, oder durch einen Vorfußaufsatz, wenn die Neigung hauptsächlich auf eine hohe Position der Ferse zurückzuführen ist. Keiner der beiden Fußaufsatzmuster ist dem anderen überlegen. Eine Landung mit hoher Neigung schränkt die Fähigkeit zur Dorsalextension ein, die der Stoßdämpfung dient. Bei einem höheren Fußaufsatzwinkel dauert es länger, bis der Fuß flach auf dem Boden aufkommt, um die Mechanik der Stoßdämpfung zu starten, was zu einer hohen vertikalen Stoßbelastung führt.⁽¹⁵⁾ Abbildung 3 in der Studie von Souza et al. zeigt, wie man den Fußaufsatzwinkel identifiziert. Umgekehrt bleibt bei einer Landung mit Vorfußaufsatz (auf den Zehen) weniger Zeit, um die Dorsalextension unter Verwendung des Wadenkomplexes zu aktivieren, wodurch möglicherweise die Achillessehne belastet wird. Unter diesem Link können Sie den Unterschied zwischen verschiedenen Fußaufsatzmustern sehen. In Bezug auf das spätere Management kann ein geringer Fußaufsatzwinkel, bei dem der Fuß unabhängig von der Art des Fußaufsatzes (Rück- oder Vorfuß) relativ flach zum Boden steht, die Belastung der Achillessehne bei Vorfußläufern minimieren bzw. die Dorsalextension bei Rückfußläufern aktivieren.
2. Kniegelenkwinkel in der mittleren Standphase: Vergleichen Sie eine gerade Linie, die durch den Femur zum Boden gezogen wird, mit einer Linie vom lateralen Kondylus des Femurs zum lateralen Malleolus (Abbildung). Ein größerer Winkel bedeutet eine stärkere Flexion des Knies. Läufer mit Verletzungen neigten eher dazu, beim initialen Kontakt mit einer stärkeren Extension des Knies aufzusetzen.⁽¹⁷⁾ Dies beeinflusst die Gewebebelastung und die Fähigkeit, Stöße zu absorbieren. Beim Laufen wirken Knie und Sprunggelenk als Federung. Bei einer Landung mit gebeugtem Knie und flachem Fuß wird die Federung ab dem Moment, in dem der Fuß den Boden berührt, aktiviert.^(15)(18) Bei Läufern hingegen, die mit gestrecktem Knie und hohem Fußaufsatzwinkel landen, ist die Wahrscheinlichkeit geringer, dass der Stoßdämpfungsmechanismus in Knie und Sprunggelenk aktiviert wird, was zu stärkeren Stoßbelastungen führt. Dies stellt höhere exzentrische Anforderungen an den M. quadriceps femoris und steht im Zusammenhang mit der Entwicklung eines patellofemoralen Schmerzsyndroms.⁽¹⁹⁾ Der Körper kann darauf reagieren, indem er auf verschiedenen Ebenen kompensiert, was zu weiteren Komplikationen führt. Aus der Perspektive des Managements kann dies durch ein Retraining der Lauftechnik angegangen werden, um das mechanische Muster zu verändern, und/oder durch ein exzentrisches Training des Quadrizeps, um die Anforderungen an die Stoßdämpfung zu erfüllen.

In der Frontalebene können wir die folgenden Muster erkennen:

1. Lateralflexion des Rumpfes: Vom Mittelpunkt einer horizontalen Linie, die die SIPS (Spina iliaca anterior superior) miteinander verbindet, geht eine erste vertikale Linie im geraden Winkel nach oben. Dann wird eine zweite vertikale Linie von demselben mittigen Punkt zwischen den SIPS bis zum Processus spinosus von C7 gezogen. Der Winkel zwischen beiden Linien stellt die Neigung des Rumpfes dar. Ein größerer Winkel weist auf eine stärkere Lateralflexion hin. Es gibt keine Evidenz, die auf eine assoziierte Pathologie mit erhöhter Lateralflexion des Rumpfes hindeutet. Sie kann jedoch ein Hinweis auf eine mögliche Kompensation einer Dysfunktion in einem distalen Gelenk sein. Eine starke Verlagerung des Rumpfes von einer Seite zur anderen bedeutet, dass sich der Massenschwerpunkt des Körpers auch stärker verschiebt. Dies kann mit einem übermäßigen Absinken des Beckens auf der Seite des Schwungbeins in Zusammenhang stehen. Um dieses Muster zu beheben, müssen wir über mögliche Ursachen für die Verlagerung des Rumpfes nachdenken, wie z. B. ein Versuch der Entlastung der Hüftmuskulatur durch die Verlagerung des Massenschwerpunktes.
2. Absinken des Beckens auf der Seite des Schwungbeins: Der Winkel zwischen einer Linie, die die SIPS miteinander verbindet, und der Horizontalen. Siehe (Abbildung 3) in dieser Studie (Linie zwischen den SIPS). Gesunde Läufer haben eine gewisse Beckenneigung, die zwischen 3 und 4 Grad liegt, normalerweise aber gut kontrolliert wird. Häufig verletzte Läufer zeigten ein stärkeres Absinken des Beckens im Vergleich zu gesunden Läufern, was auf einen Zusammenhang zwischen diesem Muster und häufigen Verletzungen hinweist. Es ist davon auszugehen, dass verschiedene Kompensationen das Gleichgewicht des Körpers aufrechterhalten wenn sich der Massenschwerpunkt verlagert, z. B. eine verstärkte Hüftadduktion, was zu verschiedenen Manifestationen wie iliotibiales Bandsyndrom, patellares Maltracking oder patellofemorales Schmerzsyndrom führen kann.⁽¹⁷⁾
3. Hüftadduktionswinkel: der Winkel zwischen einer horizontalen Linie durch die SIPS und einer zweiten Linie, die an der SIPS des Standbeins beginnt und durch den zentralen Punkt des Tibiofemoralgelenks verläuft. Ein größerer Winkel deutet auf eine stärkere Adduktion der Hüfte hin. Auch ein geringerer Abstand zwischen den Knien deutet auf eine stärkere Hüftadduktion hin. Als Reaktion darauf rotiert der Femur unter der Patella nach innen, die sich somit nach lateral verlagert und die Belastung im lateralen patellofemoralen Kompartiment erhöht. Ein Läufer kann infolge einer verstärkten Hüftadduktion ein iliotibiales Bandsyndrom entwickeln.⁽²⁰⁾ Andere mögliche Kompensationen sind eine Rückfußeversion, die das mediale Kompartiment der Achillessehne belastet, oder auch die verstärkte tibiale Adduktion, die die Beugekräfte auf die Tibia beeinflusst.⁽²¹⁾

⁽²²⁾

Wichtige Punkte ( edit | edit source )

• Ein belastendes biomechanisches Muster (Stress) kann in Verbindung mit einem erhöhten Trainingsvolumen bzw. -häufigkeit (Frequenz) zur Entwicklung einer Verletzung beitragen
• Bei der Analyse der Laufbiomechanik sollte eine strukturierte Methode zur Identifizierung von abnormalen Mustern befolgt werden
• Achten Sie immer auf offensichtliche Muster. Wenn ein abnormales biomechanisches Muster nicht offensichtlich ist, ist es unwahrscheinlich, dass es zur vorliegenden Pathologie beiträgt
• Passen Sie die Trainingshäufigkeit zunächst an, um das belastete Gewebe zu entlasten, während Sie sich mit der Biomechanik befassen oder die Resilienz des Gewebes aufbauen
• Die Optimierung von biomechanischen Mustern durch ein Retraining der Lauftechnik hilft, die angewandte Belastung zu verringern, und kann es Läufern möglicherweise ermöglichen, sich von Verletzungen zu erholen und ihr Potenzial vor der Verletzung zu übertreffen
• Wenn die Veränderung der biomechanischen Muster nicht ausreicht, um die Pathologie zu beheben, sollten Sie in Betracht ziehen, die Gewebetoleranz zu erhöhen, um die Fähigkeit des Gewebes zu verbessern, mit den mechanischen Abläufen zurechtzukommen

Referenzen(edit | edit source)