Kurzzusammenfassung
Achillessehnenprobleme gehören zu den häufigsten überlastungsbedingten Beschwerden bei Sportlern, insbesondere bei Laufsportlern. In vielen Fällen halten sich die Beschwerden hartnäckig trotz mannigfaltiger medizinischer und physiotherapeutischer Therapien sowie orthopädieschuhtechnischer Interventionen. Diese lokal wirkenden Maßnahmen scheinen in vielen Fällen die Ursache der Schmerzen nicht ausreichend zu beseitigen. Zudem bietet die Bildgebung (Röntgen, MRT, CT, Sonographie) nur eine statische Aufnahme der Körperstrukturen. Es ist sehr gut erkennbar, ob und welche Schäden vorhanden sind, aber der Verletzungsmechanismus bleibt unerkannt.
Die videobasierte Bewegungsanalyse auf dem Laufband bietet die Möglichkeit, neben der lokalen Schmerzregion auch den Bewegungsablauf des gesamten Körpers zu erfassen. Sie macht es möglich, die Stellung der einzelnen Gelenke zueinander in den verschiedenen Phasen der Bewegung zu beurteilen. Somit sind Überlastungsursachen auch außerhalb der Schmerzregion erkennbar.
Im Fallbeispiel der Läuferin mit anhaltenden Achillessehnenproblem konnte in der Bewegungsanalyse nachgewiesen werden, dass ein Überkreuzen der Füße in der Laufbewegung (Overcrossing) die Belastung der Achillessehne bei jedem Schritt veränderte. Dieses Overcrossing resultiert aus der insuffizienten Stabilisierung des Beckens in der einbeinigen Stützphase. Alle Maßnahmen in der Schmerzregion wie orthopädische Einlagen oder Physiotherapie blieben unwirksam, weil die Fehlbelastung durch das Overcrossing auch nach der Sportpause oder der Physiotherapie unverändert vorhanden war. Durch Kräftigung- und Koordinationsübungen sowie Optimierung der Lauftechnik konnte die funktionelle Beckenstabilität wiederhergestellt werden, was zur Ausheilung der Achillessehnenprobleme führte. Der Schlüssel war durch eine normale Spurbreite beim Laufsport eine physiologische Belastung der Achillessehne zu erreichen.
Die videobasierte Bewegungsanalyse auf dem Laufband ist ein wertvolles Instrument zur nachhaltigen Lösung von Überlastungsproblemen des Bewegungsapparates. Sie ergänzt die medizinischen und physiotherapeutischen diagnostischen Verfahren und kann neue therapeutische Möglichkeiten eröffnen. Im besten Falle führen die Ergebnisse in engem Austausch mit Ärzten und Therapeuten im Rahmen einer interdisziplinären Versorgung des Patienten zur schnellen und nachhaltigen Lösung der vorhandenen Probleme.
Wissenschaftlicher Hintergrund
Fußprobleme und Fußschmerzen stellen für viele Menschen eine große Einschränkung in ihrem Alltag dar 1. Vor allem bei Sportlern stellen Schmerzen im Fuß- und Sprunggelenksbereich eine der Hauptursachen dar, die zu eingeschränktem Training oder sogar zu Trainingspausen führen 23. In diesem Bereich sind es neben den akuten Verletzungen im Wesentlichen die Überlastungserscheinungen, die einen Großteil der Probleme ausmachen 4. Dies lässt sich im Besonderen bei Ausdauersportarten wie dem Laufen beobachten. Läufer/Innen berichten in diesem Zusammenhang am häufigsten von Achillessehnenproblem und Plantarfasziitis, die durch immer wiederkehrende Fehlbelastungen entstehen 5. In der Entstehung spielt die Monotonie der Bewegung eine große Rolle: 10.000 Meter Laufstrecke bedeuten tausende gleichartige Schritte pro Fuß in kurzer Zeit. Hier können auch kleine Abweichungen in der Belastungssituation allein durch die hohe Anzahl der Lastzyklen zum Problem führen (Weisskopf 2017).
Im Zusammenhang mit Achillessehnenbeschwerden wird oft ein erhöhter Achillessehnenwinkel im Sprunggelenk als Ursache genannt 67. Der Winkel entsteht durch die Anpassung der Fußstellung an den Untergrund. Das physiologisches Maß wird mit 8-12° angegeben (Ludwig 2015) (Abb.1a + Abb.1b). Die Achillessehne ist in dieser Stellung optimal belastet. Eine Vergrößerung des Achillessehnenwinkels, z. B. durch eine mediale Instabilität des Fußes und daraus resultierender übermäßiger Pronationsbewegung hat eine Veränderung der Zugrichtung mit intratendinösen Scherkräften zur Folge (Weisskopf 2017). Dies kann bei einem Missverhältnis zwischen Belastung und Belastbarkeit der Sehne zur Überlastung führen.
Die Erhöhung des Achillessehnenwinkels wird allerdings nicht nur durch die Fußstabilität und Fußstellung bestimmt, sondern auch durch die Position des Fußes zum Becken bzw. zum Körperschwerpunkt beeinflusst. Die normale Spurbereite ist so definiert, dass der Abstand der Fersenzentren beim Gehen zwischen 5-13 cm beträgt (Götz-Neumann 2003). Verringert sich die Spurbreite beim Laufen so weit, dass der Fuß unterhalb der Körpermitte oder sogar unter der anderen Körperseite positioniert wird (d. h. der Fersenabstand wird negativ), führt dies zu einem deutlich erhöhten Achillessehnenwinkel (Ludwig 2015) (Abb.1). Ein Grund für dieses Überkreuzen der Füße beim Laufen („Overcrossing“) ist häufig eine mangelhafte Stabilisierung des Beckens in der einbeinigen Stützphase. Das sogenannte dynamische Trendelenburgzeichen deutet auf eine Abschwächung der Abduktorenmuskulatur hin, die zu einem Absinken des Beckens auf der Schwungbeiseite führt (Marquardt 2005). Um diese Instabilität zu kompensieren, wird der Fuß unter den Körperschwerpunkt geführt. Dadurch verbessern sich die biomechanischen Hebelverhältnisse und die Bewegung bleibt weitestgehend stabil (Larsen 2019).
Die Stabilisierung des Beckens wird allerdings durch die Mehrbelastung des Sprunggelenkes erkauft. In der Folge auftretende Überlastungsprobleme am Sprunggelenk sprechen in der Regel nur bedingt auf lokale Therapieansätze an, da diese nur das Symptom behandeln und die eigentliche Ursache der Überlastung nicht beseitigen. Auch modernste diagnostische Verfahren, wie z. B. das MRT beleuchten nur den lokalen Bereich der Beschwerdegeschehens und liefern aber keine Hinweise auf die zu Grunde liegende Ursache. So sind bei der Achillodynie unzufriedenstellende Heilungsverläufe, häufige Rezidive und chronische Verläufe an der Tagesordnung.
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Methodik: Bewegungsanalyse auf dem Laufband
Zur Erfassung der komplexen Bewegungsmuster und Ursachen eignet sich besonders die videobasierte Bewegungsanalyse auf dem Laufband. Sie erfasst die Bewegung in ihrer Gesamtheit und zeigt die Auswirkungen von Fehlstellungen und lokalen Instabilitäten auf den gesamten Körper. Sie gehört in die Reihe der biomechanischen Diagnostik und wird als Standarduntersuchung empfohlen (Weisskopf 2017).
In der Analyse wird der Bewegungsablauf auf dem Laufband von drei hochauflösenden digitalen Kameras aufgenommen. Dabei wird der Fuß- und Unterschenkelbereich in der Frontalebene (von hinten) sowie der ganze Körper in der Frontal- und Sagittalebene (von hinten, von vorne und von der Seite) aufgenommen (Abb. 5, 7, 11). Die Kameras sind in ihrer Position zum Laufband kalibriert. Dies ermöglicht einen Vergleich von Untersuchungen. So kann z.B. der Einfluss einer Trainingsmaßnahme objektiv überprüft werden. Eine weitere wichtige Voraussetzung für ein optimales Ergebnis ist die Markierung bestimmter Gelenkachsen und anatomischer Strukturen, um die Bewegungen und Positionen in den verschiedenen Bewegungsphasen möglichst genau zu erfassen und bewerten zu können (Ludwig 2015).
In der Analyse wird die Bewegung sowohl von hinten als auch von vorne sowie von beiden Seiten aufgenommen. Dazu wird ein Laufband mit Bewegungsumkehr benötigt, damit das Kamera-Setup mit dem Kalibrationstafeln nicht verändert werden muss. Alle Aufnahmen werden im selben Tempo gemacht, um eine gleichbleibende Messbedingung und damit eine hohe Vergleichbarkeit zu gewährleisten. Einflussfaktoren wie Einlagen oder Laufschuhe lassen sich mit diesem Verfahren objektiv beurteilen.
Vor der Bewegungsanalyse wird eine Analyse der Fußstellung durchgeführt. Dazu eignet sich ein zweidimensionaler Fußscan im Stand (Abb. 2), der neben der statischen Fußbelastung auch Hautveränderungen wie Schwielen oder Hornhaut sichtbar macht. Einen größeren Stellenwert nimmt die Beurteilung der dynamischen Fußbelastung ein. Mit einer Druckmessplatte kann die Fußbelastung während des Gehens gemessen werden (Abb. 3). Die dynamische Fußdruckmessung (Pedobarographie) ermöglicht die Beurteilung der Fußfunktion im Hinblick auf die aktive Stabilisierung und die Abrollbewegung in der Belastungssituation der einbeinigen Stützphase. Oft können schon an dieser Stelle wertvolle Hinweise auf mögliche Beschwerdeursachen gewonnen werden 8.
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Video 1: Fußdruckmessung
Fallbeschreibung: Läuferin mit rezidivierender Achillodynie beidseits
Anamnese:
Im folgenden wird das Fallbeispiel einer Läuferin mit anhaltenden Achillessehnenbeschwerden beschrieben. Es handelt sich um eine 45-jährige Frau mit langjähriger Lauferfahrung. Die Beschwerden in den Achillessehnen begannen vor ca. 3 Jahren in der Vorbereitung auf einen Halbmarathon, für den die Trainingsbelastung bezüglich Häufigkeit und Umfang gesteigert wurde (Tab.1). Die Läuferin absolvierte den Halbmarathon trotz spürbarer Schmerzen erfolgreich.
Die Schmerzen in den Achillessehnen blieben trotz einer Trainingspause nach dem Wettkampf und der Rückkehr zu alten Trainingsgewohnheiten bestehen und manifestierten sich. Längere Trainingspausen und Behandlungen der schmerzhaften Sehnen konnten die Beschwerden nicht nachhaltig reduzieren. Aktuell ist die linke Achillessehne stärker betroffen und es haben sich dauerhafte Schmerzen in den Kreuz-Darmbein-Gelenken eingestellt. Mit Hilfe einer wöchentlichen physiotherapeutischen Behandlung ist es möglich, zumindest ein- bis zweimal pro Woche ein im Vergleich zu vorher deutlich reduziertes Lauftraining durchzuführen (Tab.1).
Tabelle 1: Trainingsdaten
| Trainingseinheiten pro Woche | Kilometer pro Trainingseinheit | |
|---|---|---|
| reguläres Training | 3 | 9 - 12 |
| Wettkampfvorbereitung | 3 | 12 - 20 |
| Training mit Schmerzen | 1 - 2 | 5 - 9 |
Fußanalyse:
Die Fußanalyse im beidbeinigen Stand mit dem zweidimensionalen Fußscanner zeigte beidseits einen Knickfuß, der sich durch die im Vergleich zum Normalfuß schwache laterale Verbindung zwischen Vorfuß- und Fersenbereich erkennen lässt (Abb.2). Das Standbild aus der Bewegungsanalyse bestätigt dies (Abb.4). Die mediale Instabilität wird in der dynamischen Fußdruckmessung noch deutlicher: die Verbindung zwischen Vorfuß und Ferse reißt ganz ab, die Vorfußbelastung ist stark medial geprägt und die Ganglinie weit nach medial verlagert (Abb.3).
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Bewegungsanalyse:
Fuß:
In der Bewegungsanalyse wird zunächst die Fußstellung während der Standphasen in der konkreten Laufsituation deutlich. Hier ist eine deutliche Instabilität des Fußes im Barfußlauf erkennbar, die von einer verstärkten Abduktion des Fußes in der Längsachse begleitet wird (Abb. 5 + Abb. 6). Diese Faktoren führen zu einer unphysiologischen Fußstellung unter dem Schienbein, die Achillessehnenbelastung wird negativ verändert.
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Beckenstellung:
In der Ansicht des gesamten Körpers von hinten lässt sich erkennen, wie sich die Körpersegmente zueinander stellen. Bei dieser Läuferin werden die Füße in den Standphasen nicht in der normalen Spurbreite aufgesetzt, sondern die Fersenmitte ist beidseits unter der jeweils anderen Körperhälfte positioniert. Damit kommt es zu einer deutlichen Vergrößerung des Achillessehnenwinkels bei jedem einzelnen Schritt. Achillessehnenwinkel ß: Winkel zwischen der Achillessehne und der Achse des Fersenbeins. Der Achillessehnenwinkel β beschreibt die relative Bewegung zwischen dem Kalkaneus und dem Unterschenkel. Ein großer Winkel β wird oft mit Beschwerden und Verletzungen an der unteren Extremität (Kniebereich, Achillessehne, Tibiakante, Plantarfaszie) in Verbindung gebracht 9101112.
Achillessehnenwinkel ß: Winkel zwischen der Achillessehne und der Achse des Fersenbeins (Abb. 1b).
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Begleitet bzw. verursacht wird dieses „Overcrossing“ durch die fehlende Stabilisierungsfähigkeit im Hüftbereich in der einbeinigen Stützphase: ein dynamisches Trendelenburg-Zeichen ist gut erkennbar (Abb. 7 + Abb. 8).
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Video 2: Overcrossing beim Barfußlaufen
Kniestellung:
Neben der Veränderung der Spurbreite sorgt die fehlende Hüftstabilisierung dafür, dass die maximale Kniebeugung in der Stützphase vergrößert ist. Die Belastung, die im Hüftbereich nicht aufgenommen wird, muss zusätzlich von der vorderen Oberschenkelmuskulatur exzentrisch verarbeitet werden. In der Folge verlängert sich der Belastungsweg und damit die Kniebeugung. In der Seitansicht der Laufbewegung (Abb. 9 + Abb.10) ist gut zu erkennen, dass sich gleichzeitig mit der Kniebeugung auch die Dorsalextension im Sprunggelenk vergrößert. Auch dies bewirkt eine Mehrbelastung der Achillessehne bei jedem Schritt.
Die Kniebewegung an sich zeigt sich in der Ansicht von vorne weitestgehend stabil ohne besondere Abweichungen (Abb. 11a + 11b).
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Video 3: Kniebeugung
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Video 4: Kniebewegung
Armbewegung:
Ein weiterer wichtiger Aspekt in der Stabilisierung des gesamten Körpers während des Laufes ist die Armbewegung. Laufen als Ganzkörperbewegung erfordert eine gute Abstimmung der Beine und Arme, die in der Literatur als Kreuzkoordination (Larsen, 2019) oder Armpendel beschrieben ist (Ludwig 2015). Bei dieser Läuferin lässt sich gut erkennen, dass bei zufriedenstellendem Rückschwung der Vorschwung der Arme zu gering ausgeprägt ist, die Ellenbogen kommen nicht vor den Körper (Abb. 12 + Abb. 13). Dies reduziert die Möglichkeit, aus der Armbewegung Dynamik und Stabilität für die Laufbewegung zu erzeugen. Aus biomechanischer Sicht ist der Oberkörper ein Passagier, der von Becken und Beinen getragen werden muss. Entsprechend erhöht sich durch einen unphysiologischen Bewegungsablauf im Oberkörper die Belastung, die bei jedem Schritt durch die Beinmuskeln und -sehnen verarbeitet werden muss.
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Video 5: Armschwung
Schlussfolgerungen und Lösungskonzept
Das Lösungskonzept muss die verschiedenen Auslöser der Achillodynie einbeziehen. Werden möglichste viele der Ursachen beseitigt, steigt die Chance auf einen nachhaltigen Therapieerfolg.
Zunächst ist es wichtig, die Stabilität am Schmerzort, also an Fuß und Sprunggelenk zu verbessern. Für den Bewegungsablauf geeignete Laufschuhe und eine individuelle Einlagenversorgung sollen die Fersenstellung optimieren und können so die physiologische Zugrichtung der Achillessehne wiederherstellen. Dies ist die Grundvoraussetzung für eine physiologische Belastung der Achillessehne. Bei unserer Läuferin ist dies bereits geschehen, wie die Bilder vom Laufen mit den getragenen Laufschuhen und vorhandenen Einlagen zeigen (Abb.14 + Abb.15). Diese lokale Maßnahme hat aber nicht zum Abklingen der Beschwerden geführt, denn durch das weiterhin vorherrschende Overcrossing bleibt der Achillessehnenwinkel bei jedem Schritt erhöht (Abb.16 + Abb.17).
Das Overcrossing entsteht durch eine unzureichende Stabilisierung des Beckens in der einbeinigen Stützphase. Somit muss es das Ziel sein, die funktionelle Stabilität in der Laufbewegung zu verbessern. Dafür gibt es drei effektive Ansätze:
1) Verbesserung der muskulären Stabilisierung von Hüfte und Becken.
2) Verbesserung des funktionellen Zusammenspiels der Muskeln und Muskelketten (Koordination).
3) Verbesserung der Lauftechnik.
Die zentralen Muskeln zur Stabilisierung des Beckens sind die Gesäßmuskeln, insbesondere die kleinen und mittleren Gesäßmuskeln (Abduktoren). Diese Muskelgruppe neigt durch das in unserer Gesellschaftsform vorherrschende Sitzen zur Abschwächung und sollte regelmäßig gezielt gekräftigt werden. Dazu eignen sich einfach durchzuführende Übungen, wie z. B. Seitstütz und Schulterstütz. Zur Erhöhung des Schwierigkeitsgrades können destabilisierende Kissen oder auch Schlingentrainer genutzt werden.
Mit optimaler Koordination ist es möglich, Bewegungen schnell, harmonisch und präzise durchzuführen. Das Zusammenspiel der Muskeln bei den komplexen Bewegungsabläufen in Alltag oder Sport entscheidet darüber, ob eine Belastung von der biologischen Struktur gut toleriert wird, oder ob die Bewegung mit dem potenziellen Risiko einer Überlastung einhergeht.
Übungen zur Verbesserung der Koordination beginnen im einfachen Einbeinstand, den man regelmäßig im Alltag üben kann, z. B. beim Zähne putzen. Sinnvoll ist es auch, die sportartspezifischen Bewegungen in das Koordinationstraining zu integrieren.
Die Verbesserung der Lauftechnik stellt für den Läufer häufig die größte Herausforderung dar. Lauftechnik-Seminare können die richtigen Bewegungsabläufe vermitteln, die dann in den Trainingseinheiten eingeschliffen werden müssen. Oftmals ist es schwierig, über Jahre eingefahrene Muster zu verändern. Trotzdem ist der hohe Aufwand gerechtfertigt, wenn am Ende eine ökonomische und effiziente Bewegung steht, die gesund ist und Spaß macht.
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Video 6: Overcrossing mit Schuh und Einlagen
Fazit
Im Wesentlichen gibt es zwei tragende Säulen für eine gute Leistungsfähigkeit, die im Lösungskonzept berücksichtigt werden müssen. Zum einen gibt es Maßnahmen, die dem Körper von extern helfen können. Dazu zählen die Schuh- und Einlagenversorgung, Bandagen und Orthesen aber auch medizinische und physiotherapeutische Anwendungen. Diese Maßnahmen sollen Überbelastungen des Körpers in der Bewegung vermeiden und den Heilungsprozess beschleunigen. Auf der anderen Seite steht die interne Säule, die alle durch den Menschen selbst veränderbaren bzw. trainierbaren Faktoren beinhaltet. Dazu gehören Übungen zur Kräftigung, Dehnung und Koordination, um muskuläre Dysbalancen zu reduzieren und den Körper optimal auf die bevorstehenden Belastungen vorzubereiten. Aber auch die Verbesserung der sportartspezifischen Bewegungsabläufe ist ein wichtiger Baustein dieser Säule, um überlastungsbedingte Beschwerden und Verletzungen zu vermeiden. Gerade bei komplexen Beschwerdebildern ist häufig erst das Einbeziehen externer und interner Faktoren der Schlüssel zur Beschwerdefreiheit und Grundlage für eine nachhaltige und gesunde Leistungsfähigkeit.
In der Erarbeitung dieses multifaktoriellen Therapieansatzes leistet die Bewegungsanalyse einen essenziellen Beitrag. Als einzige diagnostische Maßnahme ist sie in der Lage, die Bewegungsabläufe zu erfassen und Fehlstellungen und -belastungen in der konkreten Belastungssituation zu erkennen. Durch die ganzheitliche Betrachtung der Bewegungsabläufe wird sowohl die lokale Situation in der schmerzhaften anatomischen Struktur als auch die übergeordnete globale Bewegung erfasst. Das Einbeziehen des gesamten Körpers ermöglicht lokale Über- und Fehlbelastungen in einem größeren Kontext zu sehen und auch übergeordnete grundlegende Ursachen zu erkennen. Wie im vorangegangenen Beispiel gezeigt werden konnte, sind Achillessehnenschmerzen immer wieder auf eine fehlende Beckenstabilität zurück zu führen. Somit ist es unmöglich durch lokale Maßnahmen einen nachhaltigen Therapieerfolg zu erzielen.
Die Bewegungsanalyse ist eine optimale Ergänzung zu den modernen bildgebenden Verfahren, wie z. B. dem MRT, welche sehr exakt strukturelle Schäden in den schmerzhaften Regionen darstellen. Die gemeinsame Betrachtung der verschiedenen auslösenden Mechanismen erlaubt dann eine optimale Gestaltung der Behandlung und der Prophylaxe erneuter Beschwerden.
Die videobasierte Bewegungsanalyse auf dem Laufband ist ein wertvolles Instrument zum Verständnis von Überlastungsproblemen des Bewegungsapparates und liefert wichtige Hinweise für eine Therapieplanung. Der enge Austausch von Sportwissenschaftlern, Therapeuten und Ärzten im Rahmen einer interdisziplinären Versorgung des Patienten eröffnet daher vor allem bei chronischen Überlastungsbeschwerden die Möglichkeit einer zielgerichteten und kausalen Therapie und Prophylaxe.
Weitere Literatur
- Weisskopf L, Drews B, Hirschmüller A, Mayer F, Seil R: Pathomechanik und Verletzungsmuster. Teil 2: Sehnen. In: Muskel- und Sehnenverletzungen. Hrsg: Engelhardt M. und Mauch F. Verlags-Comtoir Rolle, 2017.
- Ludwig O: Ganganalyse in der Praxis. C. Maurer-Verlag, 2015.
- Götz-Neumann K: Gehen verstehen. Thieme-Verlag 2003.
- Marquardt M, von Loeffelholz C, Gustafsson B: Die Laufbibel. Spomedis, 2005.
- Larsen C, Zürchner S, Altmann J: Medical Running. Trias-Verlag 2019.