Wissenschaftliche Grundlagen

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Die Medizinische Trainingstherapie nach Dr. Alfen basiert auf neuesten wissenschaftlichen Erkenntnissen und wird durch eigene Studien, die in Kooperation mit zahlreichen Universitäten durchgeführt werden, ständig weiterentwickelt. Im Folgenden wird die aktuelle wissenschaftliche Datenlage zur Pathogenese von chronischen Rückenbeschwerden sowie die daraus resultierende Entwicklung und Wirksamkeit der Dr. Alfen Therapiemaschinen dargestellt:

Atrophien und Fettinfiltration in der tiefliegenden autochthonen Rückenmuskulatur gelten als Hauptursache für chronische Rücken- und Nackenbeschwerden

Eine Vielzahl an Studien hat mittlerweile klar belegt, dass die tiefliegenden autochthonen Rückenmuskeln eine Schlüsselfunktion für die Aufrichtung und Stabilisierung der Wirbelsäule innehaben [1]. Ein Abbau oder Gewebsverlust (Atrophie) dieser Muskulatur stellt einen deutlichen Risikofaktor für die Entwicklung von akuten und chronischen Rückenschmerzen dar [1,2]. Durch ein gezieltes Training dieser Muskulatur kann jedoch erwiesenermaßen dieses Risiko reduziert und bereits vorhandene Schmerzen beseitigt werden [2].

Morphologische Studien haben gezeigt, dass Patienten mit chronischen Rücken- und Nackenbeschwerden im Vergleich zu gesunden Menschen eine erkennbare Atrophie der autochthonen Muskulatur aufweisen sowie lokale muskuläre Fetteinlagerungen vorzufinden sind [3-6]. Zudem ist die motorische Ansteuerung bzw. die Kontrolle dieser Muskeln bei Rückenpatienten oftmals stark beeinträchtigt [7]. Diese morphologischen und neuromuskulären Veränderungen haben einen zunehmenden Stabilitätsverlust im Wirbelsäulenbereich zur Folge, wodurch die Entstehung von Bandscheibenvorfällen und degenerativen Veränderungen wie Spondylarthrosen und Stenosen begünstigt wird [8-10]. Eine kräftige autochthone Rückenmuskulatur ist somit für einen gesunden Rücken erwiesenermaßen essenziell.

Körperliche Aktivität und sportliche Betätigungen haben nur einen begrenzten Effekt bei der Bekämpfung der Beschwerden

Zahlreiche Studien haben bisweilen gezeigt, dass körperliche Inaktivität in einem kausalen Zusammenhang mit der Entstehung von Instabilitäten der Wirbelsäule steht und somit direkt an der Entstehung von Rückenschmerzen beteiligt ist [11]. Dieser Zusammenhang ist mit zunehmendem Alter sogar noch deutlicher ausgeprägt [10,12]. Trotzdem scheint Bewegung per se als Therapiemaßnahme keine Patentlösung des Problems zu sein. Tatsächlich wurde beobachtet, dass insbesondere Spitzenathleten, die tagtäglich körperliche Höchstleistungen erbringen und nicht zuletzt deshalb über eine ausgeprägte Skelettmuskulatur verfügen, sehr oft eine zu schwache autochthone Rückenmuskulatur aufweisen und entsprechend ebenfalls häufig von Rückenkrankheiten betroffen sind [13,14]. Nach aktuellen wissenschaftlichen Erkenntnissen sollte daher gezielt die tiefliegende Rückenmuskulatur gestärkt, sowie muskuläre Dysbalancen beseitigt werden, da dies die effektivste Methode darstellt, Rückenschmerz nachhaltig zu bekämpfen und dessen Auftretenswahrscheinlichkeit zu reduzieren.

Isoliertes Training der autochthonen Rückenmuskeln durch Rückenstreckbewegungen gegen einen Widerstand mit gezielter Fixierung

Die Ergebnisse verschiedener Studien belegen mittlerweile sehr deutlich, dass Trainingsprogramme, die auf eine Stärkung der tiefliegenden Rückenstreckmuskulatur abzielen, Rückenschmerzen beseitigen können [2,15]. Aufgrund ihrer primären Funktion zur Aufrichtung und Stabilisierung der Wirbelsäule sind diese Muskeln, im Gegensatz zur quergestreiften Skelettmuskulatur, jedoch nicht willentlich kontrahierbar. Ein wirksames Training, das eine Isolierung der betreffenden Muskulatur bei gleichzeitig hoher Intensität erfordert, wird dadurch maßgeblich erschwert. Dieser Umstand ist letztlich auf den Einfluss anderer Muskelgruppen wie die ischiocruralen Hüftstrecker zurückzuführen, die anatomisch bedingt oftmals die Hauptlast beim Extensionsbewegungen des Rückens übernehmen [15].

Vor diesem Problemhintergrund wurde im Laufe der letzten beiden Dekaden intensiv an der Entwicklung von geeigneten Trainingsgeräten geforscht, um hierfür eine geeignete Lösung zu finden. Die besten Trainingseffekte zur Kräftigung der autochthonen Rückenmuskulatur konnten laut einer Vergleichsstudie von Steele und Kollegen mit einem speziellen, maschinenbasiertem Fixierungssystem erzielt werden [15]. Die resultierende Extensionsbewegung wird dabei fast ausschließlich durch die autochthonen Rückenstrecker erzielt.  Dieses System bildet die Grundlage der Dr. Alfen Trainingsgeräte.

Im Detail führt beim Training des unteren Rückens eine dorsale Beckenstabilisierung zu einer erhöhten Aktivierung der Rückenstrecker. Durch eine sog. semi-sitzende Position des Patienten wird die Funktion der Hüftstrecker und anderer Muskeln in den unteren Extremitäten außerdem gezielt eingeschränkt und deutlich reduziert [16-18]. Die gleichen Prinzipien gelten für die gezielte Kräftigung der autochthonen Nackenmuskeln [19,20]. Ein differenziertes System aus Fixierungsmaßnahmen sorgt hier ebenfalls dafür, eine maximale muskuläre Erschöpfung im Bereich der lokalen Streckmuskulatur zu erzielen. Mithilfe von isometrischen Krafttests kann zudem die momentane Rückenstärke und somit potenziell vorliegende Defizite und Dysbalancen aufgezeigt werden [21-23].

Optimale Ergebnisse und risikoarmes Training durch die Anpassung des Trainingsprotokolls an die Diagnosen des Patienten

Aufgrund von akuten Beschwerden oder diversen degenerativen Veränderungen an der Wirbelsäule ist es für Patienten oftmals nicht möglich in vollem Bewegungsausmaß (range of motion, ROM) und mit maximaler Intensität zu trainieren. Daher ist es ratsam, das Bewegungsausmaß und die Trainingsgewichte vor allem zu Beginn einer Therapie an die aktuellen Symptome und den zugrundeliegenden morphologischen Veränderungen an der Wirbelsäule anzupassen. Das Training mit kleinerem ROM hat nachweislich keinen verminderten Trainingsreiz zur Folge. Studien haben gezeigt, dass ein Training in eingeschränktem Bewegungsausmaß die Streckkraft in vollem Umfang (d. h. über das maximale Bewegungsausmaß) stärkt [24,25]. Folglich können Trainingsprotokolle an die verschiedenen Diagnosen und Symptome angepasst werden, ohne dass der Effekt auf die autochthone Muskulatur minimiert wird. Aus unserer langjährigen Erfahrung ist die richtige Wahl und Erweiterung des Bewegungsausmaßes im Zusammenspiel mit einer angepassten, progressiven Steigerung der Trainingsgewichte ein wichtiger Garant für optimale Therapieergebnisse. Mit der Alflexus Software, die Voreinstellungen für 240 Diagnosen enthält, haben wir ein System entwickelt, das den Therapeuten dabei unterstützt, das Training optimal zu steuern, indem sowohl gezielte Trainingsreize gesetzt als auch das Risiko für Akutpatienten minimiert werden können.

Trainingsfrequenzen und Intensitäten

Laut aktueller Datenlage sind 1-2 Trainingseinheiten pro Woche mit hohen Intensitäten und somit maximaler Muskelerschöpfung ausreichend, um optimale Therapieergebnisse zu erzielen [2,15,22,26]. Interessanterweise konnte bei der Durchführung mehrerer Übungssätze kein Mehrwert beobachtet werden, sodass ein Satz pro Trainingseinheit mit hoher Intensität und maximaler Erschöpfung ausreicht.

Es gilt jedoch den aktuellen Schmerzzustand und das Wohlbefinden bei den Gewichtssteigerungen miteinzubeziehen und die Therapie mit submaximaler Intensität zu beginnen. Um den Zustand des Patienten maximal zu verbessern und nachhaltig zu stabilisieren, ist eine Therapie über mindestens 18 Einheiten notwendig. Wie oben jedoch beschrieben, ist die Anpassung an die strukturellen Veränderungen bei dem jeweiligen Patienten der wichtigste und letztlich auch entscheidende Faktor für eine erfolgreiche Rehabilitation. Patienten mit Bandscheibenvorfällen sollten beispielsweise anders trainieren als solche mit degenerativen Veränderungen der Wirbelsäule.

Klinische Wirksamkeit

Wirksamkeit durch zahlreiche Studien belegt

Systematische Metaanalysen und Übersichtsartikel haben die klinische Wirksamkeit von isoliertem Training der tiefen Rückenmuskulatur auf Rücken- und Nackenbeschwerden nachgewiesen [2,27]. Studien zufolge führte ein solches Isolationstraining zu hochsignifikanten Verbesserungen der Beschwerden und der körperlichen Beeinträchtigungen bis hin zur kompletten Schmerzfreiheit [2,20,27,28]. Daten von neueren Arbeiten belegen zudem, dass Bandscheibenvorfälle durch isoliertes Training bei ausgewogener Belastungsdosierung effektiver regenerieren und nachhaltig geheilt werden können [29]. Die Behandlungserfolge bei Rückenschmerzen sind dabei umso besser, je mehr Kraftzuwachs in den tiefen Rückenmuskeln erzielt wurde [30].

Klinische Daten aus dem Dr. Alfen Wirbelsäulenzentrum

Klinische Daten aus der Praxis Dr. Alfen zeigen, dass durchschnittlich über 88 % der bisher behandelten Patienten über deutliche Verbesserungen Ihrer Symptome berichteten [31]. Diese Ergebnisse sind vor dem Hintergrund eindeutiger OP-Indikationen eines Großteils der Patienten (wie z. B. im Falle von schwerwiegenden Bandscheibenvorfällen oder Stenosen) also besonders hoch zu schätzen. Aus unserer langjährigen Erfahrung sind wir deshalb überzeugt, dass mindestens 90% der Bandscheibenoperationen vermieden werden können.

Bei neueren Untersuchungen zur Wirksamkeit bei verschiedenen Krankheitsbilder fällt auf, dass selbst bei degenerativen Erkrankungen wie z.B. Spinalkanalstenosen oder Spondylolisthesen, oder auch bei Bandscheibenvorfällen mit relativen OP Indikationen immer noch bei ca. 90 % der Patienten eine signifikante Verbesserung der Symptome erzielt werden kann [32-35]. Gleichzeitig konnte gezeigt werden, dass mit zunehmendem Alter, fortschreitender Degeneration der Wirbelsäule und zunehmender Dauer der Beschwerden die Qualität der Schmerlinderung leicht reduziert ist [32]. Daher sollte für einen optimalen Behandlungserfolg das isolierte Training der Lumbalextensoren schon früh in Therapieverlauf integriert werden und verstärkt auch in der Prävention von Rückenschmerzen eingesetzt werden. Eine Studie zur Nachhaltigkeit hat gezeigt, dass mit einem monatlichen Erhaltungstraining im Anschluss an die Therapie sowohl das Beschwerde- als auch das Kraftniveau über mehrere Jahre aufrecht erhalten werden können [36]. Zu ähnlich guten klinischen Ergebnissen kommt eine Studie zu Patienten mit Beschwerden im HWS Bereich sowie mit Migräne, Schwindel und Tinnitus [37].

Zusammenfassung von bedeutenden Übersichtsartikeln aus der wissenschaftlichen Literatur

“A review of the clinical value of isolated lumbar extension resistance training for chronic low back pain” [2] (Steele et al., PM R, 2015)

Ergebnisse & Relevanz: Metaanalyse zur klinischen Wirksamkeit von isoliertem Training der Lumbalextensoren auf Patienten mit chronischen unspezifischen Rückenschmerzen. Die Ergebnisse zeigen, dass diese Trainingsform deutliche Verbesserungen der Schmerzzustände und der Funktionalität bewirkt. Eine Trainingsfrequenz von 1-2 Einheiten pro Woche in vollem oder eingeschränkten Bewegungsausmaß erscheinen dabei optimal.

„Does change in isolated lumbar extensor muscle function correlate with good clinical outcome? A secondary analysis of data on change in isolated lumbar extension strength, pain, and disability in chronic low back pain” [27] (Steele et al., Disabil Rehabil, 2018)

Ergebnisse & Relevanz: Eine Studie über den Zusammenhang zwischen Schmerz-verbesserung und erreichtem Kraftzuwachs in den Lumbalextensoren. Die Autoren folgern aus Ihren Ergebnissen, dass die Schmerzreduktion hauptsächlich durch den Kraftzuwachs in den autochthonen Lumbalextensoren erzeugt wird. Ein isoliertes Training dieser Muskeln sollte daher das Hauptziel einer erfolgreichen Rückentherapie sein.

“Can specific loading through exercise impart healing or regeneration of the intervertebral disc?” [28] (Steele J et al., Spine J, 2015)

Ergebnisse & Relevanz: Übersichtsartikel über den Zusammenhang zwischen spezifischer isolierter Trainingsbelastung und Bandscheibenregeneration. Laut ersten Laborstudien an Tieren hat man herausgefunden, dass Trainingsprotokolle mit hohen Gewichten und niedrigen Trainingsfrequenzen eine Regeneration von Bandscheiben bewirkt. Zu hohe Frequenzen können jedoch das Gegenteil bewirken und Bandscheiben nachhaltig schädigen.

“A review of the specificity of exercises designed for conditioning the lumbar extensors” [15] (Steele et al., PM R, 2013)

Ergebnisse & Relevanz: Übersichtsartikel über den Vergleich verschiedener Trainingsformen und deren Effektivität bezüglich dem gezielten Auftrainieren der autochthonen Rückenmuskeln. Als Fazit unterstreichen die Autoren, dass nur durch geeignete Fixierungssysteme, welche die Aktivität der Hilfsmuskulatur wie die Hüftstrecker reduzieren, ein gezieltes Training möglich ist.

Weitere Studienbeispiele, die das isolierte Training der autochthonen Rückenmuskeln thematisieren

“Can spinal surgery be prevented by aggressive strengthening exercises? A prospective study of cervical and lumbar patients” [38] (Nelson BW et al., Arch Phys Med Rehabil, 1999)

Ergebnisse & Relevanz: Patienten mit chronischen Schmerzen in der Hals- bzw. Lendenwirbelsäule und klaren OP-Indikationen absolvierten die Medizinische Trainingstherapie mit isolierter Kräftigung der lumbalen und zervikalen Streckmuskulatur. Mehr als 92 % der Patienten konnten dadurch die Operation vermeiden.

„The clinical effects of intensive, specific exercise on chronic low back pain: a controlled study of 895 consecutive patients with 1-year follow up” [39] (Nelson et al., Orthopedics, 1995)

Ergebnisse & Relevanz: Mehr als 76 % der behandelten Patienten zeigten gute bis exzellente Ergebnisse. Patienten mit Ausstrahlungen in die Beine berichteten über ähnlich gute Verbesserungen wie solche, die isolierte Schmerzen im Rücken hatten. Nach einem Jahr konnten 94% der Patienten ihren Zustand halten und waren zufrieden mit dem Ergebnis.

„Changes in isometric strength and range of motion of the isolated cervical spine after eight weeks of clinical rehabilitation” [40] (Highland et al., Spine, 1992)

Ergebnisse & Relevanz: Patienten mit diversen Beschwerden im Halswirbelsäulenbereich erzielten eine deutliche Besserung Ihrer Symptome bei gleichzeitiger Verbesserung der isometrischen Kraftwerte. Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, dass man auch HWS Patienten mit dieser Trainingsform risikoarm therapieren kann.

“A randomized controlled trial of limited range of motion lumbar extension exercise in chronic low back pain” [25] (Steel et al., Spine, 2013)

Ergebnisse & Relevanz: Patienten trainierten entweder in vollem oder in einem eingeschränkten Bewegungsumfang. Beide Gruppen zeigten hervorragende klinische Resultate. Es gab keinen signifikanten Unterschied zwischen den Gruppen. Die Ergebnisse dieser Studie zeigt, dass man den Bewegungsumfang ohne Effektivitätsverlust and die Krankheitsbilder anpassen kann.

Literaturliste

Die verwendeten Literaturquellen sind aus wissenschaftlichen Magazinen, welche ein Peer-Review Verfahren verwenden. Zur weiteren Vertiefung sind alle Artikel in der Datenbank „PubMed“ zu finden.

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  2. Steele J, Bruce-Low S, Smith D. A review of the clinical value of isolated lumbar extension resistance training for chronic low back pain. PM R. 2015; 7(2):169-87.
  3. Fernandez-de-las-Penas C, Albert-Sanchis JC, Buil M, Benitez JC, et al. Cross-sectional area of cervical multifidus muscle in females with chronic bilateral neck pain compared to controls. The Journal of Orthopaedic and Sports Physical Therapy. 2008; 38(4):175-80.
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 Die tiefliegenden Muskelschichten der Hals- und Lendenwirbelsäule schützen unsere Bandscheiben

Die tiefliegenden Muskelschichten der Hals- und Lendenwirbelsäule schützen unsere Bandscheiben

Bild 1: Tiefliegende (autochtone) Rückenmuskulatur an der Lendenwirbelsäule (links) und der Halswirbesäule (rechts).

 Die Verfettung der tiefliegenden Rückenmuskulatur kann am MRT dargestellt werden

Die Verfettung der tiefliegenden Rückenmuskulatur kann am MRT dargestellt werden

Bild 2: Verfettete Rückenmuskulatur

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