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Determinanten zur Analyse der Belastbarkeit und des Adaptationspotentials bei Belastungen des Rumpfes im Nachwuchsleistungssport (AZ 080126/09-13) Steffen Müller1, Josefine Stoll1, Juliane Müller1, Michael Cassel1, Katja Fröhlich1, Nicolas Streich, Holger Mellerowicz3 & Frank Mayer1 (Projektleiter) Universität Potsdam, Hochschulambulanz, Professur für Sportmedizin und Orthopädie Orthopädische Universitätsklinik Heidelberg, Sektion Sportorthopädie 3 Helios-Klinikum Emil von Behring Berlin-Zehlendorf, Orthopädische Klinik und Institut für diagnos- tische und interventionelle Radiologie 1 2

1 Einleitung und Problemstellung Die jährliche Erstinzidenz (5 %), die Punktprävalenz (14 %), die Jahresprävalenz (57 %) und Lebenszeitprävalenz (66 %) mit insbesondere chronischen Beschwerden der Lendenwirbelsäule (LWS) ist bei Nachwuchsathletinnen und -athleten bedeutsam (Ellert, 2007; Calvo-Muñoz, 2013; Schmidt, 2014). In der Ätiologie werden meist repetitive Mikrotraumata und Insuffizienzen des Muskel-Sehnen-Apparates auf der Basis einer nicht ausreichenden neuromuskulären/posturalen Kontrolle, einer reduzierten maximalen Kraftleistungsfähigkeit und einer geringen muskulären Ermüdungswiderstandsfähigkeit in dynamischen Belastungssituationen als Erklärungsmodell für die Beschwerden genannt (Borghuis, 2008; Caffaro, 2014). Bei Auswahl und Planung von Interventionen sollte zwischen strukturellen Pathologien und Prädispositionen zu Beschwerden ohne strukturelle Veränderungen differenziert werden. Eine Kombination von primär und sekundär präventiven Maßnahmen wird als effizienteste Methode zur Beschwerde- und Risikoreduktion angesehen. Eine Optimierung der Rumpfstabilität und der Rumpfkraft(-ausdauer) beinhaltet das größte Potential für präventive Effekte (Airaksinen, 2006; Hibbs, 2008; Schmith, 2008; Zazulak, 2008). Ziel der Studie ist die Entwicklung eines messmethodischen Diagnostikums zur Differenzierung zwischen Nachwuchsathletinnen und -athleten mit bzw. ohne Rückenbeschwerden und der Prädiktion von einem erhöhten Rückenschmerzrisiko (Rumpf-Stabilitäts- und Funktions-Index LSFI). Zusätzlich ist zu klären, welche Trainingsinterventionen zur Prävention von Rückenbeschwerden bzw. zur Verbesserung der Rumpfstabilität geeignet sind (LWS-Präventions-Index LPI).

2 Methode Die Bearbeitung der Studie erfolgte über Projektteile, die im kombinierten Quer- und Längsschnitt mit (Randomized Controlled Trial: RCT) bzw. ohne Intervention durchgeführt wurden. In das Gesamtprojekt wurden 2427 Testpersonen mit der Partizipation in mindestens einem Projektteil und einem Messtag eingeschlossen. Eine große Anzahl der Testpersonen hat dabei an mehreren Messtagen (z. B. M1, M2, M3) im Rahmen des Gesamtprojektes bzw. der unterschiedlichsten Teilstudien teilgenommen. Die Nachwuchsathletinnen und -athleten kamen aus 24 unterschiedlichen Sportarten und hatten im mittleren Alter von 13,2 ± 1,7 Jahren einen Trainingsumfang von 8,6 ± 5,7 Stunden/ Woche (m/w: 60/40 %; Größe: 162,6 ± 12,5 cm; Gewicht: 52,3 ± 14,5 kg). Es erfolgte die Erfassung von anthropometrischen, trainingsanamnestischen, klinischen und biomechanischen Daten. Der Rückenschmerz wurde mit Hilfe eines standardisierten Fragebogens durchgeführt (Numerical Rating Scale: 5-stufige Smileyskala mit Smiley 1: keine, Smiley 2: leichte, Smiley 3: mäßige, Smiley 4: starke

BISp-Jahrbuch Forschungsförderung 2013/14

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und Smiley 5: maximal schlimme Rückenschmerzen). Darüber hinaus wurde zur Quantifizierung der Rückenschmerzintensität in einigen Studienteilen ergänzend eine Visuelle Analog-Skala (VAS; [0-10 cm] eingesetzt. Zur Erfassung der biomechanischen Kenngrößen wurde die posturale Kontrolle (z. B. Einbeinstand; Bodenreaktionskraftmessung, Center of Pressure COP-Weg [mm]), die Maximalkraft der rumpfumgreifenden Muskulatur (isokinetisch konzentrisch/exzentrisch/+Perturbation in Rumpfflexion/-extension und Rumpfrotation; Dynamometer gestützte Kraftmessung, Peak Torque/ Max. Kraft [Nm]/[N]) sowie die allgemeinen sportmotorischen Leistungsfähigkeit (z. B. Counter Movement Jump, Drop Jump, Bodenreaktionskraftmessung, max. Kraft/Flugphase [N]/[ms]) von Athletinnen bzw. Athleten mit und ohne Rückenschmerz untersucht. In den Testsituationen wurde für Teilstudien zusätzlich ein Oberflächen Elektromyogramm (EMG; 12-Kanal der Bauch-/Rückenmuskulatur) (vgl. Abb. 1) eingesetzt. Als Interventionen wurden zum einen in Feldstudien (1-3 Schuljahre) einfache Trainingsübungen, implementiert in das tägliche Aufwärmprogramm des Trainings, durchgeführt. Außerdem erfolgten „center-based“ Intervention über einen Zeitraum von 6 Wochen (à 2 Einheiten/ Woche; 4 Gruppendesigns: sensomotorisches Training (SMT), Maximalkrafttraining (KT Rumpf) und Maximalkrafttraining mit Lasteinleitung über die Extremitäten (KT Extremitäten), Kontrollgruppe (KG)). Die Datenanalyse erfolgte deskriptiv (Mittelwert ± SD) und über ein- und mehrfaktorielle Verfahren (α