Muskelsehnen Aufbau Funktion Literatur... 54

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1 1 Funktionelle Anatomie der Skelettmuskulatur... 1 D. Blattner Aufbau und Funktion des aktiven Bewegungsapparats und des Skelettmuskels... 2 Anatomische Bezeichnungen der Skelettmuskeln... 2 Nomenklatur... 2 Muskelfasertypen... 5 Funktionelle Muskellogen als Bauprinzip... 6 Muskellogen mit schwerpunktmäßigem Verletzungsrisiko im Sport mit Innervation und Blutversorgung... 8 Muskulatur des Rumpfes... 8 Anteriores und posteriores Kompartment der oberen Extremität Kompartmente der Hüfte, des Gesäßes und der unteren Extremität Septum intermusculare, Rektusscheide, Tractus iliotibialis Skelettmuskeln und ihre typischen Bewegungsmuster Muskelfiederung Anatomischer versus physiologischer Querschnitt im Skelettmuskel Isotonische und isometrische Kontraktion Funktionelle Histologie des Muskelgewebes Glatte Muskulatur Quergestreifte Muskulatur Herzmuskulatur Skelettmuskulatur Molekulare Feinstruktur der Skelettmuskelfaser (Sarkomer) Aktin- und Myosinfilamente Streifenstruktur Sarkoplasmatisches Retikulum Regulatorproteine Tropomyosin und Troponin Akzessorische Proteine Titin und Nebulin Muskelermüdung Satellitenzellen (Emergency Cells) Mikrogefäße und Kapillaren des Skelettmuskels Ischämie Bindegewebe des Skelettmuskels (myofaszialer Hilfsapparat) Bauprinzip eines Skelettmuskels Skelettmuskel Muskelfaszien und Septum intermusculare Sekundär- und Primärbündel Muskelfaser Muskelsehnen Aufbau Funktion Muskel-Sehnen-Verbindung (myotendinöser Kontakt) Muskel-Knochen-Verbindung (tendoossärer Kontakt) Hilfseinrichtungen des Skelettmuskels Sehnenscheiden (Vagina synovialis) und Retinakula Sesambeine (Ossa sesamoidea) Aktive und passive Muskelinsuffizienz Innervation der Skelettmuskulatur Motorische Einheit und neuromuskuläre Synapse Motorische Endplatte (neuromuskuläre Junktion) Muskelspindeln (Golgi-Spindelorgane) Aufbau Spindeldichte Sehnenspindeln (Golgi-Sehnenorgane) Funktionell-anatomische Grundlagen des Muskelreflexes Reflexbogen Rhythmische Bewegungen im Sport Innervierter Bewegungsapparat Gehirn und Rückenmark Nervengeflechte (Plexus) und periphere Nerven (Palpation) Plexus Syndrome des Rückenmarks Myotome und Kennmuskeln motorischer Nervenwurzeln Literatur XII

2 2 Physiologische Grundlagen und sportphysiologische Aspekte B. Brenner, N. Maassen Physiologische Grundlagen Sarkomer, Muskelkraft und Muskelverkürzung Grundprinzipien der Muskelkontraktion und ihrer Regulation Motorische Einheit Neuromuskuläre Endplatte (motorische Endplatte) Erregungsübertragung vom Motoneuron auf die Skelettmuskelfasern Auslösung einer Kontraktion (elektromechanische Koppelung) Erzeugung von Zugkräften durch Myosinköpfe Erschlaffung des Muskels Zeitlicher Verlauf der Muskelkontraktion (Mechanogramm) Abstufung der Muskelkraft bei Willkürbewegungen Formen der Muskelkontraktion Ruhedehnungskurve Isotonische Kontraktion Isometrische Kontraktion Auxotonische Kontraktion Unterstützungs- und Anschlagskontraktion Muskelarbeit Beziehung zwischen Last und Verkürzungsgeschwindigkeit eines Muskels Konzentrische/exzentrische Kontraktion Anpassung der Verkürzungsgeschwindigkeit an wechselnden Bedarf Neuromuskuläre Steuerungsmechanismen Hierarchische Organisation willkürlicher Bewegungen Regelung der Muskellänge (Muskeleigenreflex) Kraft- bzw. Spannungskontrolle der Muskulatur (autogene Hemmung) Rhythmische Bewegungsmuster Bahnung und Hemmung der neuronalen Verschaltungen auf Rückenmarkebene Leistungsphysiologische Aspekte Muskelfasertypen Muskelstoffwechsel Überblick Anaerob-alaktazide Energiebereitstellung Aktivierung der Phosphofruktokinase Aktivierung des Glykogenabbaus Produktion von Laktat Aerober Stoffwechsel Fett oder Kohlenhydrate? Aufwärmen Temperatureffekte Durchblutung Erregbarkeit Kühlung statt Aufwärmen Ermüdung Azidose ATP Resynthese Phosphateffekte Erregbarkeit Glykogenmangel Freie Radikale Temperatur Zentrale Ermüdung Erholung Trainingsanpassungen Signalketten Literatur Molekular- und Zellbiologie der Muskelregeneration M. Flueck Muskelverletzung und regeneration Bedeutung verschiedener Nahrungsmittelzusätze für die Muskelaktivität Aminosäuren Essenzielle Aminosäuren Proteinbedarf von Sportlern Stoffwechselentgleisungen ph Wert Kreatinkinase, Myoglobin, Harnstoff Prophylaxe und Therapie Antioxidanzien Wirkungsweise Zufuhr Bedeutung im Sport Mineralstoffe Funktion im Muskel Störungen des Gleichgewichts Spurenelemente Wirkungsweise Mangelerscheinungen Zufuhr Bedeutung im Sport XIII

3 Vitamin D Stoffwechsel und Regulation Zufuhr Bedeutung im Sport Schlussfolgerungen Literatur Physiologische Muskelheilung und Störfaktoren W. Bloch Funktionelle und strukturelle Veränderungen im Muskelgewebe Muskelverhärtung/-zerrung Muskelfaserriss Muskelbündelriss/Muskelriss Mechanismen der Muskelschädigung Initiale Schädigungsphase Zelluläre Schädigungsmechanismen Extrazelluläre Schädigungsmechanismen Abhängigkeit der Schädigung von Kontraktionsart und Fasertyp Neuromuskuläre Fehlsteuerungen Sekundäre Schädigungsphase Regenerationsmechanismen und deren Zeitverlauf Destruktionsphase Einwanderung der Makrophagen Einwanderung der Neutrophilen Reparaturphase Muskelfaserregeneration Bildung von Extrazellularmatrix Gefäßneubildung Reinnervation Labormarker für Diagnose und Heilungsverlauf Die Heilung beeinflussende Faktoren Ernährung Antioxidanzien Kohlenhydrate und Proteine Lebensalter Training Vorgehen bei verschiedenen Schweregraden der Muskelverletzung Effekte des Trainings Medikamentöse Therapie Nicht steroidale Antiphlogistika Glukokortikoide Neue Therapieansätze Physikalische Maßnahmen Kryotherapie Kompression Massage Ultraschall und Elektrotherapie Literatur Epidemiologie von Muskelverletzungen im Fußball J. Ekstrand Studienaufbau Material Methodik Definition: Verletzung Definition: Schwere der Verletzung Definition: Rezidivverletzung Ergebnisse Lokalisation von Muskelverletzungen bei Fußballspielern Verletzungsinzidenz Verletzungsrisiko Muskelverletzungen und Alter Veränderung des Verletzungsrisikos im Spielverlauf Verletzungen durch Körperkontakt oder Foulspiel Schwere von Verletzungen Rezidive MRT-/Ultraschalluntersuchungen Verletzungen der ischiokruralen Muskulatur Verletzungen des Musculus quadriceps Bewertung der Daten Literatur XIV

4 6 Anamnese, klinische Untersuchung und Klassifikation H.-W. Müller-Wohlfahrt, P. Ueblacker, A. Binder, L. Hänsel Warum eine neue Klassifikation? Muskelverletzungen in Fachliteratur und Studien Bedeutung der Palpation Differenzierung von Muskelverletzungen und deren Klassifikation Bisher übliche Einteilungen Neue Klassifikation Grundlagen Muskelverhärtung (Typ-I Läsion) Sogenannte Muskelzerrung (Typ-II Läsion) Muskelfaser- und Muskelbündelriss (Typ-III Läsion) Muskelriss, sehniger Muskelausriss (Typ-IV Läsion) Anamnese Untersuchung von Muskelverletzungen Untersuchungstechniken Palpation Ultraschalldiagnostik Magnetresonanztomografie Labordiagnostik Zusammenfassung Untersuchungsbefunde Muskelverhärtung (Typ-I Läsion) Sogenannte Muskelzerrung (Typ-II Läsion) Muskelfaserriss (Typ-IIIa-Läsion) Muskelbündel- und Muskelriss (Typ-IIIb- und IV Läsion) Andere Muskelverletzungen und Ursachen von Muskelbeschwerden Muskelkontusion Funktionelles Kompartmentsyndrom Muskelkater Apophysenausriss Sonstige Komplikationen Entlastungssyndrom Reruptur/Rezidiv Serom und Zyste Fibrose/Narbe Traumatisches Kompartmentsyndrom Myositis ossificans und heterotope Ossifikation Muskelhernie Literatur Ultraschalldiagnostik L. Hänsel, P. Ueblacker, A. Betthäuser Einleitung Relevante physikalische Phänomene und Artefakte Absorption bzw. Dämpfung Reflexion und Reflexartefakt Streuung Schallschatten Schallverstärkung Wiederholungsartefakt Spiegelartefakt Sonografische Untersuchung der Skelettmuskulatur Sonografie des normalen Muskelgewebes/Sonoanatomie Die Bildgebung beeinflussende Faktoren Durchführung der Ultraschalluntersuchung Sonografische Untersuchung der unteren Extremitäten Sonografie der Pathologien Schmerzhafte Muskelverhärtung Sogenannte Muskelzerrung Muskelfaserriss Muskelbündelriss Muskelruptur, sehniger Ausriss Kontusionsverletzung Komplikationen Serom/Zyste Fibrose/Narbe Myositis ossificans Heterotope Ossifikation Kompartment Literatur XV

5 8 Magnetresonanztomografie J. Böck, P. Mundinger, G. Luttke Relevante anatomischmikrostrukturelle Grundlagen Magnetresonanztomografische Untersuchungstechnik und Normalbefunde Untersuchungstechnik Magnetresonanztomografie der normalen Muskulatur Magnetresonanztomografie der Muskel-Sehnen-Verletzungen Schmerzhafte Muskelverhärtung (Typ-I Läsion) Sogenannte Muskelzerrung (Typ-II Läsion) Muskelfaserriss (Typ-IIIa-Läsion) Muskelbündelriss (Typ-IIIb-Läsion) Muskelriss, Sehnenriss, rein tendinöse Komplettruptur des muskulotendinösen Übergangs (Typ-IV Läsion) Muskelkontusion, Lazeration Muskelhernie Muskeldenervierung Chronische Tendinose, Sehnenriss Komplikationen Serom/Zyste Fibrose/Narbe Myositis ossificans Heterotope Ossifikation Kompartmentsyndrom Schwierige differenzialdiagnostische Erwägungen Muskelödemmuster Muster der fettigen Atrophie Muster der Raumforderung: Hämatome, knöcherner Sehnenausriss Magnetresonanztomografische Zeichen zur Abschätzung der Prognose von Muskelverletzungen Magnetresonanztomografisch erfassbare Risikofaktoren für erneute Muskelverletzungen Spezielle Muskelverletzungen Musculus quadriceps Ischiokrurale Muskulatur Musculus adductor longus Musculus gastrocnemius Seltener betroffene Muskeln Zusammenfassung Literatur Differenzialdiagnosen des Muskelschmerzes B. Schoser Besonderheiten der Diagnostik Schmerzanamnese bei Myalgien Kreatinkinase Makrokreatinkinase Kreatinkinase bei Gesunden und Sportlern Rhabdomyolyse Indikationen zur Durchführung einer Muskelbiopsie Neurologische Krankheitsbilder Klinische Symptome und Topologie Schädigungen des 1. und / oder 2. Motoneurons Schädigungen des peripheren Nervs Krampi Hereditäre Muskelkrankheiten mit Myalgien Degenerative Myopathien Hereditäre metabolische Myopathien Glykogenspeichererkrankungen Störungen der Fettsäureoxidation (β Oxidation) Purinstoffwechselstörung Myoadenylatdeaminase-Mangel Mitochondriale Myopathien Nicht dystrophische und dystrophische Myotonien Erworbene Muskelkrankheiten mit Myalgien Entzündliche Muskelerkrankungen mit Myalgien XVI

6 Erregerassoziierte, infektiöse Myositiden Immunogene inflammatorische Myopathien: Dermatomyositis Endokrine Myopathien Toxische Myopathien mit Myalgien Äthyltoxische Myopathie Steroidmyopathie Lipidsenkermyopathie Rheumatologische Krankheitsbilder Polymyalgia rheumatica Myofasziales Schmerzsyndrom Synopsis und Transfer zur Klassifikation der Muskelverletzungen Differenzierung Typ-Ia Muskelverletzung (schmerzhafte Muskelverhärtung) Myalgie Differenzierung Typ-Ib Muskelverletzung (schmerzhafte Muskelverhärtung) myofaszialer Triggerpunkt Differenzierung Typ-II Muskelverletzung (sog. Muskelzerrung ) myofaszialer Triggerpunkt Differenzierung Typ-III Muskelverletzung (Muskelfaserriss) myofaszialer Triggerpunkt Literatur Verhaltensneurologie und Neuropsychologie im Sport J. M. Hufnagl Der Einfluss des Gehirns auf die Muskeln Gehirn und Muskeln im Zusammenspiel Verhaltensneurologie und Neuropsychologie Zeit, Standort und Blickwinkel als Dreh- und Angelpunkt der Welt Gehirnfunktionen Aufmerksamkeit Wachheit Gedächtnis Deklarative Gedächtnisleistungen Nicht deklarative Gedächtnisleistungen Wahrnehmung Denken Sprache und Kommunikation Autonome Funktionen Affekte und Emotionen Limbisches System Angst Antizipation Zieleauswahl Planung Monitoring Antrieb und die Relativität der Hierarchie der Hirnfunktionen Bewusstsein Motorisches Lernen Motivation und Zielsetzung Motive Intrinsische und extrinsische Motivation Leistungserbringung und optimierung Steigende Anforderungen durch zunehmende Komplexität Teamsport Team als Einheit Soziale Kompetenz Auswirkungen von Muskelverletzungen auf Teamebene Verletzungen und wie das Gehirn damit umgeht Entspannungsverfahren Wirkungen und Möglichkeiten Übereinstimmende Voraussetzungen und Mechanismen aller Verfahren Einige Verfahren im Einzelnen Autogenes Training nach Schultz Progressive Relaxation nach Jacobson Yoga Tai Chi und Qigong Meditation Feldenkrais-Methode Hypnose Anwendbarkeit der Methoden in verschiedenen Situationen Einfluss des mentalen Trainings auf die sportliche Leistung Mentales Doping? Beispiele aus dem Fußball Der Elfmeter im Fußball ein ungewöhnlicher Kopfball Kognition und Emotion als wechselwirksame Prozesse Literatur XVII

7 11 Konservative Therapie der Muskelverletzungen H.-W. Müller-Wohlfahrt, L. Hänsel, P. Ueblacker, A. Binder Therapeutische Herausforderung Muskelverletzungen Primärversorgung Infiltrationstherapie Zur Therapie verwendete Substanzen (alphabetisch) Actovegin Aescin und Bromelain Arnika bzw. Spurenelemente und Mineralstoffe Discus compositum Lactopurum Magnesium und Zink Mepivacain Nicht steroidale Antirheumatika Platelet rich Plasma Steroide Traumeel S/Zeel Vitamin A, C, E Techniken Infiltrationstherapie des Muskels Infiltrationstherapie an der Wirbelsäule Wirkungsweise der Infiltrationen Durchführung der lumbalen Infiltrationstherapie Prophylaxe/Therapie von Störungen der Blutparameter Physiotherapie und physikalische Medizin Stadiengerechte Therapieplanung für Muskelläsionen Typ I IV Schmerzhafte Muskelverhärtung, ermüdungsbedingt (Typ-Ia-Läsion) Schmerzhafte Muskelverhärtung, neurogen (Typ-Ib-Läsion) Sogenannte Muskelzerrung (Typ-II Läsion) Muskelfaserriss (Typ-IIIa-Läsion) Muskelbündelriss (Typ-IIIb-Läsion) Muskelriss (Typ-IV Läsion) Therapie anderer Muskelverletzungen Muskelkontusion Funktionelles Kompartmentsyndrom Therapie möglicher Komplikationen Myositis ossificans Reruptur Intraläsionale Zystenbildung Prinzip der Fokaltoxikose (Störfelddiagnostik) Störfelder Definition Otitis media Sinusitis Tonsillitis Kiefergelenk, kraniomandibuläre Dysfunktion Zähne Appendizitis Darmdysbiosen, mykosen Cholezystitis Chronisch entzündete Hämorrhoiden Genitalstörfelder Narben Materialunverträglichkeiten Funktionskreise nach Gleditsch Energetische Terminalpunktdiagnose (E-T D) nach Mandel Umflüsse Lunge/Lymphe Umflüsse Dickdarm/Nervendegeneration Umfluss 3E/Psyche Umfluss Galle/fettige Degeneration Einzelabstrahlungen unterhalb der 2. und 3. Zehen Literatur XVIII

8 12 Bedeutung der Wirbelsäule bei Muskelfunktionsstörungen und Muskelverletzungen B. Schoser, P. Ueblacker, L. Hänsel, H.-W. Müller-Wohlfahrt Beziehung Wirbelsäule/Skelettmuskulatur Funktionelle Ursachen von Muskelfunktionsstörungen Hyperlordose Blockierungen des Iliosakralgelenks Funktionelle Beinlängendifferenz Gelenkdysfunktionen Sacrum arcuatum/acutum Strukturelle Ursachen für Muskelfunktionsstörungen Beckenschiefstand/Beinlängendifferenz Spinalkanalstenose Rezessusstenose/neuroforaminale Enge Diskusprotrusion/-prolaps Spondylolyse/-olisthesis Ligamentum lumbosacrale Pseudoradikuläre versus radikuläre Symptomatik Symptomenkomplex eines pseudoradikulären Syndroms Symptomenkomplex eines radikulären Syndroms Unterscheidung pseudoradikuläres/ radikuläres Syndrom Literatur Operative Behandlung von Muskelverletzungen W. E. Garrett, Jr. Einleitung Muskelverletzungen durch exzentrische Belastung ( Muscle Strain Injury ) Überblick Verletzungsmechanismen Verletzung durch passive Überdehnung Verletzung durch Überdehnung bei aktiver Kontraktion Intramuskuläre Rupturen Verletzungen der ischiokruralen Muskulatur Distale Verletzungen Proximale Verletzungen Abrissverletzungen der ischiokruralen Muskulatur Verletzungen des Musculus quadriceps Kontusion Operative Therapie einer Kontusion des Musculus quadriceps Rupturen des Musculus quadriceps Therapie der Rupturen des Musculus quadriceps Ergebnisse Schlussfolgerungen Literatur Physikalische und physiotherapeutische Maßnahmen und Rehabilitation K. Eder, H. Hoffmann Anforderungsprofil an das Betreuungsteam Einfluss- und Störgrößen des myofaszialen Systems aus therapeutischer Sicht Sportartspezifische Veränderungen bzw. Anpassungen des Bewegungsapparats am Beispiel Fußball Veränderungen durch Ballkontakt am Schussbein Veränderungen durch Schusstechnik am Standbein Anpassungen der Becken-Bein-Achse Sportphysiotherapeutische Konsequenzen für das myofasziale System XIX

9 Therapierelevante Befundstrategie Klinisch-therapeutische Befundaufnahme Klinische Bewegungsanalysen Kinesiologische Elektromyografie (EMG) Methoden der medizinischen Trainingstherapie: rehabilitative Leistungsdiagnostik Isokinetische Test-/Trainingssysteme Therapiestrategien nach Muskelverletzungen Sofortmaßnahmen Ausstattung Erste Inspektion Weitere Behandlung am Spielfeldrand oder in der Kabine Diagnosestellung Muskelentlastungsverband Allgemeine Aspekte therapeutischer Techniken bei der Behandlung von Muskelverletzungen Adaptionen und Veränderungen nach Muskelverletzungen Übertreibungsmechanismus Heilungsphasen Inhalte komplexer Therapiestrategien nach Muskelverletzungen Therapietechniken Physikalische Therapie Elektrotherapie Kryotherapie Physiotherapie Myofasziale Release-Techniken Arthroligamentäre Release-Techniken Strain Counterstrain (Zerrrungsumkehr) Spray and Stretch Muskel-Release-Techniken (Neuromuskuläre Techniken 1 3) Tender- und Triggerpunkte Elastisches Taping (Kinesiotaping) Detonisierende Muskeltechnik an der Wade Detonisierende Muskeltechnik an der Wade mit Faszientechnik Achillessehne Lymphtechnik an der Wade in Kombination mit Muskeltechnik an der Wade Medizinische Trainingstherapie Stoffwechselorientierte Trainingsformen Spannungs- und steuerungsorientierte Trainingsformen Literatur Präventive Maßnahmen A. Schlumberger Mechanismen von Muskelverletzungen Präventive Trainingsstrategien Trainingsmaßnahmen zur präventiven Optimierung der neuromuskulären Funktion Beweglichkeit und Stretching Konzentrische Muskelfunktion und konzentrisches Training Exzentrische Muskelfunktion und exzentrisches Training Kraft-Längen-Relation Intermuskuläre Koordination Training der lumbopelvikalen Kontrolle und Stabilität Optimierung der Basisfitness Ausdauer Koordination Bedeutung und Methodik des Aufwärmens Literatur Besondere Fälle aus dem Hochleistungssport P. Ueblacker, L. Hänsel, H.-W. Müller-Wohlfahrt Sachwortverzeichnis XX