Epidemiologie

Die Anzahl und Schwere der Muskelverletzungen ist im Deutschen Profifußball in den letzten Jahren – trotz aller Bemühungen um eine wirksamere Prävention – in der 1. und 2. Bundesliga weitgehend konstant geblieben (Klein, Bloch et al. 2020).

Bezogen auf die Gesamtzahl der Verletzungen sind jüngere Spieler weniger häufig verletzt als ältere Spieler, die Verletzungshäufigkeit im Wettkampf ist mit 16,6 bis 42,0 Verletzungen je 1000 Stunden deutlich höher als während des Trainings (2,9 bis 9,4 Verletzungen je 1000 Stunden), wobei  sich in der Verletzungsstatistik zwischen den Mannschaften und im europäischen Vergleich deutliche Unterschiede der Verletzungsquote zeigen (Riepenhof, Lindenmeyer et al. 2018).

Die Verteilung der Verletzungen im Saisonverlauf zeigen in Deutschland in der 1. und 2. Bundesliga eine hohe Inzidenz während den Monaten Juli und Januar, die geringste Verletzungsinzidenz wurde im Dezember, sowie zum Saisonende im Mai und Juni erhoben (Klein, Bloch et al. 2020). Die Untersuchungen von Riepenhof, Lindenmeyer et al. (2018) in den höchsten vier Ligen in Europa  zeigen, dass im Gegensatz zur Bundesliga die Häufigkeit der Verletzungen im Wettkampf während des Saisonverlaufs steigt und parallel dazu die Trainingsverletzungen sinken (Riepenhof, Lindenmeyer et al. 2018).

Laut Klein, Bloch et al. (2020) stehen nach wie vor mit ca. 25 % die Verletzungen  des Oberschenkels, speziell Muskelverletzungen des hinteren Oberschenkels (Hamstrings), im Vordergrund. Andere Autoren berichten über vergleichbare Inzidenzen von Muskelverletzungen, die im Fußballsport mehr als 30% aller Verletzungen ausmachen (Riepenhof, Lindenmeyer et al. 2018). In einer professionellen Fußballmannschaft werden pro Saison durchschnittlich 12 Muskelverletzungen mit einer Inzidenz von 1,8–2,2/1000h Exposition diagnostiziert.

Ekstrand, Walden et al. (2016) zeigten in einer großen internationalen Studie von 2016, das speziell die zweigelenkigen Hamstrings nicht nur häufig sind, sondern seit 2001 jedes Jahr um 4 % zugenommen haben und eine insgesamt sehr große Rezidivquote aufweisen. Möglicherweise steht diese Entwicklung in Zusammenhang mit der deutlichen Zunahme der Sprints, der Schnelligkeits- sowie der Schnellkraftanforderungen im modernen Fußball, die die hintere Oberschenkelmuskulatur besonders fordern.

Drei-Filament Theorie, exzentrische Muskelaktionen und Nordic Hamstrings

Untersuchungen zeigen, dass auch (peri-)artikuläre Verletzungen insbesondere bei Landungen oder Abbremsbewegungen im exzentrischen Muskelaktionsmodus geschehen. Muskelverletzungen, insbesondere Verletzungen der Muskulatur des hinteren Oberschenkels, geschehen ebenfalls meist während  exzentrisch-dominierender Arbeitsphasen  wie z.B. bei schnellen Läufen während der terminalen Schwungphase (Sprints), dabei und ist nach wie vor die Terminologie und Klassifikation von Muskelverletzungen trotz vieler Bemühungen und Fortschritten in den letzten Jahren nach wie vor nicht eindeutig (Hotfiel, Freiwald et al. 2018, Hotfiel, Grim et al. 2020). Verbesserte bildgebende Verfahren mit einem hochauflösendem 7 Tesla MRT zeigten, dass zum Beispiel auch beim verzögert einsetzenden Muskelkater (`Delayed Onset Muscle Soreness´, Typ 1b) nach exzentrischem Muskelkrafttraining schon direkt nach Trainingsende ultrastrukturelle Muskelschädigungen nachgewiesen werden konnten, was bisher lediglich 24-48 Stunden nach der exzentrischen Belastung möglich war (Abbildung 1) (Hotfiel, Grim et al. 2021).

Als Prophylaxe gegenüber Verletzungen der hinteren Oberschenkelmuskulatur haben sich in der Praxis Übungen im exzentrischen Muskelaktionsmodus bewährt, die auch Teil der FIFA 11+ Übungen sind (Abb. 2). Es stellt sich  jedoch die Frage, warum diese Übungen zur Verletzungsprophylaxe wirksam sind, insbesondere gegenüber Verletzungen der hinteren Oberschenkelmuskulatur (Shadle and Cacolice 2017).

Exemplarische Darstellung exzentrischer Übungsformen in Form von Modifikationen der „Nordic Hamstrings“. Mit freundlicher Genehmigung: KARL&K1STMACHER. Steffen Kistmacher, Dominik Karl, Erlangen.

Neuere Erkenntnisse der Muskelphysiologie zeigen, dass sich exzentrische Muskelaktionen von konzentrischen und isometrischen Muskelaktionen deutlich unterscheiden (Herzog 2017). Während man früher bei Muskelaktionen nur die Myosin- und Aktinfilamente im Fokus hatte (Huxley 1957) zeigen neuere Ergebnisse, dass bei der Exzentrik ganz besonders das Strukturprotein Titin von Bedeutung ist (Herzog 2017). Darüber hinaus kommt es bei exzentrischen Muskelaktionen einerseits zu einer verstärkten zentralnervösen Aktivierung und andererseits zu einem veränderten Innervationsmuster der peripheren Muskulatur, was die Bewegungskontrolle deutlich erschwert (Fang, Siemionow et al. 2004, Garnier, Paizis et al. 2019).

Exzentrische Trainingsformen zur Prävention von Muskelverletzungen der hinteren Oberschenkelmuskulatur

In den letzten Jahren wurden exzentrische Muskelkontraktionen zur Prävention von Muskelverletzungen der Hamstrings im Fußball, sowohl in den Amateurligen als auch im Profifußball, erfolgreich in den Trainingsalltag integriert (Petersen, Thorborg et al. 2011, Shadle and Cacolice 2017, van Dyk, Witvrouw et al. 2018).

Bei genauerer Betrachtung zeigt sich jedoch, das exzentrisches Training zur Prophylaxe Hamstring-Verletzungen meist als Nordic Hamstring Übungen durchgeführt werden. Die qualitative und quantitative Ausführung dieser Übungen ist jedoch stark abhängig vom Trainingszustand, insbesondere von der neuromuskulären Kontrolle (Koordination) des Sportlers.

Bei der Nordic Hamstring Übung wird das exzentrische Training überwiegend in Kniebeugewinkel zwischen 60° und 90° absolviert. Krafttrainingseffekte sind jedoch gelenkwinkelspezifisch, daher müssen auch im exzentrischen Muskelkrafttraining der hinteren Oberschenkelmuskulatur die sportarttypischen Gelenkwinkel berücksichtigt werden (Baumgart, Kurz et al. 2020, Marusic, Vatovec et al. 2020). Im Fußball ist dies z. B. beim Schuss und während des Sprints der streckungsnahe Bereich, in dem z. B. nach dem Schuss die Unterschenkelbewegung abgebremst wird. Ebenfalls im streckungsnahen Bereich (ca. 15°) ist die typische Position des Kniegelenkes, die überwiegend durch die Muskulatur und das vordere Kreuzband gesichert wird. Genau in diesem Bereich ist eine ausgeprägte neuromuskuläre Kontrolle zielführend und zu trainieren.

Zukünftige Konzeptionen zur Prävention von Muskelverletzungen der hinteren Oberschenkelmuskulatur unter besonderer Berücksichtigung exzentrischer Messanordnungen und Trainingsformen

Zukünftig müssen Messapparaturen (weiter-)entwickelt werden, die die Kraft der hinteren Oberschenkelmuskulatur in verschiedenen Gelenkwinkeln im exzentrischen Muskelaktionsmodus messen können. Die Messung der exzentrischen Kraftfähigkeiten sollten möglichst in aufrechter Position erfolgen, da die neuromuskuläre Aktivierung sowie deren Reihenfolge von der Position des Körpers im Raum abhängig ist.

Die Messungen sollten – nach Gewöhnung und mit aller Vorsicht – sowohl die maximale exzentrische Kraftentwicklung, die Schnelligkeit, als auch die Kraftausdauer der hinteren Oberschenkelmuskulatur im exzentrischen Muskelaktionsmodus erfassen.

Die neueren Erkenntnisse der Muskelphysiologie zeigen, dass exzentrische Trainingsmaßnahmen eine gut ausgeprägte Koordination erfordern, da sich die Aktivierung des Zentralnervensystems als auch der peripheren Muskulatur bei exzentrischen Muskelaktionsformen von isometrischen und konzentrischen Muskelaktionsformen deutlich unterscheidet. Unter Berücksichtigung dieser Erkenntnisse muss ein exzentrisches Muskelkrafttraining zur Verletzungsprophylaxe methodisch aufgebaut werden, wobei künftig geeignete Konzeptionen zu entwickeln und zu überprüfen sind.

Während bei konzentrischen und isometrischen Muskelaktionsformen primär die kontraktilen Anteile in der Muskulatur im Vordergrund der Anpassungsreaktionen stehen, werden beim exzentrischen Krafttraining insbesondere Anpassungsreaktionen des interzellulären Bindegewebes (Titinfilamente), der Muskelarchitektur sowie der Koordination (neuro-muskuläre Kontrolle) angestrebt.

DIE AUTOREN:

Univ. Prof. Dr. habil. Jürgen Freiwald leitet an der Bergischen Universität Wuppertal den Arbeitsbereich Bewegungs- und Trainingswissenschaft sowie das Forschungszentrum für Leistungsdiagnostik und Trainingsberatung. Er betreut Sportler und Mannschaften der ersten Fußball- und Handball-Bundesliga sowie weiterer Sportarten. Spezialisiert ist er auf die Prävention und Rehabilitation von Sportverletzungen sowie auf funktions- und leistungsdiagnostische Aspekte.

Diplom- Sportingenieur Dr. rer. nat. Christian Baumgart ist Laborleiter für Biomechanik, Leistungsdiagnostik und Trainingsberatung an der Bergischen Universität Wuppertal.

Juniorprofessor Dr. rer. nat. Matthias W. Hoppe ist an der Sportwissenschaftlichen Fakultät der Universität Leipzig als Beauftragter für den Spitzensport tätig. Er leitet das Institut für Bewegungs- und Trainingswissenschaft sowie die Abteilung für Sportspiele an der Sportwissenschaftlichen Fakultät und ist Mitglied des GOTS-Komitees Prävention.

PD Dr. med. Thilo Hotfiel ist seit 2016 Verbandsarzt der Deutsche Triathlon Union (DTU). Neben der klinischen Tätigkeit im Klinikum Osnabrück beschäftigt er sich wissenschaftlich u.a. mit der Diagnostik und Therapie von Muskel- und Sehnenverletzungen und dem Einfluss interventioneller Maßnahmen auf den Muskel- und Bindegewebsstoffwechsel. Hotfiel ist Vorstandsmitglied der GOTS und Mitglied im interdisziplinären „Muscle Research Center Erlangen“ (MURCE).