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DIE HÜFTE IM SPORT
SPORT BEI HÜFTARTHROSE
SPORT OT
rthopädie raumatologie
Zusammenfassung Im Beitrag wird eine kritische und differenzierte Sichtweise von Bewegung und Sport bei Arthrose geleistet.Arthrose und Osteoarthritis werden definiert, die Inzidenz dargestellt und Faktoren, die eine Arthrose begünstigen, besprochen. Neben anatomischen, physiologischen und diagnostischen Aspekten wird auf Aspekte der medikamentösen Beeinflussung, der Ernährung, der Sensomotorik und der Biomechanik eingegangen. Empfehlungen zum Bewegen und Sporttreiben werden aus der biomechanischen Analyse von Belastungen in Alltag und Sport hergeleitet und die Frage nach der Prävention der Arthrose sowie von Erkrankungen, die mit der Arthrose oft konfundiert sind, aufgeworfen und beantwortet. Abschließend wird eine Aufzählung geeigneter und ungeeigneter Sportarten gegeben. Schlüsselwörter Arthrose – Osteoarthritis – Biomechanik – Medikamente – Prävention – Rehabilitation – Sportarten – Sensomotorik – Propriozeption – Röntgen
J. Freiwald, A. Greiwing, M. Engelhardt
Movement and sport with arthrosis
Summary In this article, we offer a critical and differentiated approach to movement and sport with arthrosis. Arthrosis and osteoarthritis are defined, the incidence is presented and factors promoting arthrosis are discussed. Apart from anatomical, physiological and diagnostical characteristics, aspects of medicamentous influence, nutrition, sensorimotor system and biomechanics are presented. Recommendations concerning movement and participation in sports are derived from the biomechanical analysis of load on the locomotor system in daily activities and sports. The question regarding the prevention of arthrosis and diseases, which are often confunded with arthrosis, is raised and answered. Finally a list of suitable and unsuitable sports is offered. Key words arthrosis – osteoarthritis – biomechanics – medication – prevention – rehabilitation – sports – sensorimotor system – proprioception – X-ray
Sportorthopädie · Sporttraumatologie 19, 197–206 (2003) © Urban & Fischer Verlag www.urbanfischer.de/journals/sportmed
DIE HÜFTE IM SPORT
Bewegung und Sport bei Arthrose Jürgen Freiwald 1, Andreas Greiwing 1, Martin Engelhardt 2 Bergische Universität Wuppertal 2 Orthopädische Klinik, Städtische Kliniken Bielefeld
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Einführung
Die Arthrose, ihre Behandlung und
die Fragen nach Sporttauglichkeit nehmen in der Praxis sowohl des klinisch tätigen als auch des niedergelassenen Sportmediziners einen großen Raum ein. Vielfach kommen Patienten mittleren Alters in die Praxis des Sportmediziners, die sich nicht damit abfinden können, dass sportliche Bewegungen nicht mehr in gewohnter Intensität und Umfang schmerzfrei zu bewältigen sind (Abb. 1). Für den Arthrosepatienten stehen der Verlust an Lebensqualität durch Beeinträchtigung der Leistungsfähigkeit und Schmerzen im Vordergrund. Obwohl die Behandlungsmethoden und – alternativen der Arthrose immer mehr zunehmen sind Wirkungen und Nutzen der teils konkurrierenden Interventionen nicht eindeutig; es fehlen prospektive Studien, die dem Sportmediziner eine Orientierung erleichtern.
sätzlichen entzündlichen Reaktionen an der Gelenkinnenhaut kommt. Im Englischen wird die Arthrose als Osteoarthritis bezeichnet. Diese Bezeichnung erscheint besser geeignet, da degenerative Veränderungen der gelenküberziehenden Knorpelsubstanz immer mit entzündlichen Reaktionen konfundiert sind.
Arthrose und Osteoarthritis „Unter Arthrose versteht man jede Art von Gelenkverschleiß (Knorpelabnutzung), der nicht auf entzündliche Prozesse zurückzuführen ist“ (12). Von einer aktivierten Arthrose spricht man dann, wenn es zu zu-
Abbildung 1 Jüngere und sportlich orientierte Patienten stellen für die Behandlung der Arthrose eine große Herausforderung dar.
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Vorkommen der Arthrose Die Prävalenz der Arthrose nimmt mit zunehmendem Alter zu; sie ist bei Frauen höher als bei Männern. Besonders häufig betroffen sind Knie- und Hüftgelenke (5). Ursachen für Arthrosen sind nicht eindeutig. Viele Faktoren kommen in Betracht: – demographische Veränderung mit zunehmender Alterspyramide – Veränderung des Lebensstils – sportliche Über- und Fehlbelastungen – genetische Dispositionen – hormonelle Einflüsse – Gelenkdeformitäten – frühere Verletzungen und operative Eingriffe (Knorpel, Kapsel-Bandapparat, Menisken) – Fehlernährung mit Übergewicht.
Anatomische, physiologische und diagnostische Aspekte Hyaline Gelenkknorpel besitzen Materialeigenschaften, die bis heute von keinem industriell hergestellten Werkstoff erreicht werden können (19). Er absorbiert nicht nur hohe Druckbelastungen (bis 400 kg/cm2), sondern verfügt über einen Reibungskoeffizienten (0,02–0,002), der die Reibungskoeffizienten techni-
scher Materialien deutlich unterschreitet (19). Der hyaline Gelenkknorpel wird in die oberflächliche, mittlere und tiefe Zone sowie die Zone des KnorpelKnochen-Übergangs eingeteilt. Der gelenküberziehende Knorpel des Erwachsenen verfügt nicht über eine Blut-, Lymph- und Nervenversorgung. Die Chondrozyten sind von der Zufuhr der ernährenden Substanzen aus der Synovialflüssigkeit und von reparativen zellulären Mechanismen durch eine breite extrazelluläre Matrix abgeschirmt (19). Das hyaline Knorpelgewebe hat seine extreme Spezialisierung mit einer mangelnden Fähigkeit zur Regeneration bezahlt; es ist nur zur Reparatur kleinerer Defekte, jedoch nicht zur Reparatur größerer Defekte in der Lage. Treten im Erwachsenenalter größere primäre oder sekundäre Knorpeldefekte auf, ist die fortschreitende Arthrose unvermeidbar. Die fehlende nervöse Versorgung des Knorpels führt zu der Problematik, dass sich über Jahre hinweg ausgeprägte Knorpelschäden ausbilden können, ohne dass der Patient diesen Prozess direkt wahrnehmen kann. Zur fundierten sportmedizinischen Beratung ist die Differenzierung zwischen Alterungsprozessen und Arthrose wichtig. Von dieser Unterscheidung sind die Empfehlungen zum
Sporttreiben abhängig. Der Knorpel eines älteren Menschen ist – im Gegensatz zum arthrotisch veränderten Knorpel – intakt und erlaubt hohe Belastungen. Die Unterschiede zwischen Alterung und Arthrose sind fließend (Tab. 1). Im Endstadium der Arthrose kommt es zum Verlust der Knorpelschicht mit subchondralen Begleitreaktionen wie Sklerosierungen und Zystenbildung (Abb. 2). In einem solchen Stadium sind Bewegungen deutlich eingeschränkt. Sportliche Betätigungen sind in diesem Stadium weder möglich noch empfehlenswert.
Röntgenologische Stadieneinteilungen und klinischer Befund Bekannt sind die röntgenologischen Stadieneinteilungen (I–IV) nach Kellgren und Lawrence (16) und nach Ahlbäck (1). Problematisch ist für Patient und Sportmediziner die Tatsache, dass der röntgenologische Befund und die klinischen Zeichen einer Arthrose nicht übereinstimmen. Besonders in frühen Arthrosestadien sind degenerative Veränderungen des Knorpels, z.B. im Rahmen arthroskopischer Untersuchungen, schon nachweisbar, bevor sie radiologisch erkannt werden kön-
Tabelle 1. Unterschiede in Alterung und pathologischer Degeneration des Knorpels (19). Alterung
Arthrose
Struktur
Stabil, umschriebene oberflächliche Auffaserung
Fibrillation und Fragmentation bis zum subchondralen Knochen, Gewebeverlust
Zellen
Diskrete Abnahme der Zellzahl und Zellaktivität, Herstellung kleinerer Aggregate
Initial Zunahme der Zellzahl und Zellaktivität, später Zell- und Matrixverluste, Zunahme der katabolen Aktivität, fibrokartilaginärer Repair
Matrix
Abnahme der Wasserkonzentration, Verlust großer Proteoglykan-Moleküle, Akkumulation der Abbauprodukte, Zunahme der Kollagen-Quervernetzung, Reduktion der mechanischen Festigkeit
Initial Zunahme des Wassergehaltes (Schwellung), Zerfall des Kollagengerüstes, progressiver Verlust aller Matrixkomponenten, Zunahme der Fibronectin-Konzentration, Verlust der mechanischen Festigkeit
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nen. Die sorgfältige Erhebung klinischer Befunde ist daher von besonderer Bedeutung. Zeichen einer beginnenden Arthrose der unteren Extremitäten sind Morgensteifigkeit und Anlaufschmerz, zunehmende Schmerzen und Geräusche im Gelenk, temporär an- und abschwellende Gelenkergüsse sowie lokale Entzündungsprozesse. Die Beratung des Sportlers ist durch die Divergenz zwischen klinischen und radiologischen Befunden erschwert. Zum einen hat der Patient keine oder nur geringe Beschwerden und damit kein Krankheitsbewusstsein, zum anderen ist die Beratung schwierig, da keine sicheren Prognosen über den weiteren Verlauf der Arthroseentwicklung gestellt werden können.
Endoprothetische Versorgung Durch die Verbesserung der Patientenauswahl, der Operationstechniken, der implantierten Materialien und der Rehabilitation haben sich die Ergebnisse nach Hüft- und Knieendoprothetik zwar verbessert, sie stellt jedoch nach wie vor die letzte Alternative der Behandlung der Arthrose dar. Ziel muss es sein, die frühzeitige endoprothetische Versorgung zu vermeiden, zumal die Standzeiten der Prothesen gerade bei jungen Patienten verkürzt sind.
Man unterscheidet symptom-modifizierende und strukturmodifizierende Pharmaka. „Symptommodifizierende Pharmaka umfassen alle bisher bekannten und in der Therapie der Arthrose verwendeten Medikamente, wie reine Analgetika, klassische nichtsteroidale, nichtselektive oder COX-2selektive Antirheumatika (NSAR), und intraartikuläre Kortikosteroide. Weitere Medikamente sind Glucosaminsulfat und Hyaluronsäure, deren symptommodifizierende Wirkung nachgewiesen wurde, die aber möglicherweise darüber hinaus eine klinisch relevante ,Strukturmodifikation‘ im Sinne einer Hemmung der Arthrose-Progredienz aufweisen“ (3). Viel diskutiert wird die intraartikuläre Behandlung der Arthrose mit Hyaluronsäure. Fachgesellschaften (DGOOC, BVO, ACR, EULAR) empfehlen eine Behandlung schon in einem frühen Arthrosestadium (6). Sicherlich sind diese Maßnahmen eine große Hilfe für den Alltag der Patienten. Mit allen medikamentösen Gaben von entzündungs- und schmerz-
hemmenden Mechanismen ist – neben potentiellen Nebenwirkungen – jedoch für den Sportler eine besondere Gefahr verbunden. Die durch verringerten Schmerz und erweiterte Gelenkbeweglichkeit neu gewonnenen Freiheitsgrade werden vom Arthrosepatienten oft zur Erfüllung sportlicher Extremleistungen genutzt. Typische Beispiele sind Sportler, die im mittleren Lebensalter nur noch mit Rheumamedikamenten alpin Ski fahren oder Fußball spielen können. Wird die medikamentös bedingte Beschwerdebesserung von Patienten und Sportmedizinern nicht als ausschließliche Verbesserung der Symptomatik gewertet, sondern zum Anlass für hohe Belastungen genommen, ist eine beschleunigte Destruktion der betroffenen Gelenke zu erwarten.
Arthrose – Sensomotorik und Propriozeption In den letzten Jahren sind die Sensomotorik und – als Teilaspekt der Sen-
Medikamentöse Beeinflussung der Arthrose „Die primäre, konservative Behandlung zielt ab auf die Reduktion der Entzündung und Beseitigung des Schmerzes, sie erfolgt also rein symptomatisch, als Monotherapie oder als Kombination physikalischer, physiotherapeutischer, orthopädietechnischer und medikamentöser Maßnahmen“ (3).
Abbildung 2 Arthrotisches Gelenk mit aufgefasertem Knorpel, subchondralen Zysten, subchondraler Sklerosierung und freien Gelenkkörpern. Lichtmikroskopische Aufnahme, Vergr. 1:2 (2).
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somotorik – die Propriozeption in den Blickpunkt der Aufmerksamkeit gerückt. Es ist bekannt, dass ältere Menschen gegenüber jüngeren Menschen abnehmende sensomotorische Fähigkeiten haben. Die Ursachen hierfür sind nicht eindeutig. In Frage kommen sowohl altersbedingte Veränderungen des Lebensstils als auch altersbedingte Veränderungen der Gewebe (u.a. Abnahme der Rezeptoren). Petrella et al. (25) konnten ebenso wie Skinner und Barrack (30) zeigen, dass die Einschränkungen bei älteren Menschen, die eine aktive Lebensführung bevorzugen, weit weniger ausgeprägt sind. Swanik et al. (32) konnten zeigen, dass sowohl prä- als auch postoperativ die propriozeptiven Fähigkeiten osteoarthritischer Kniegelenke eingeschränkt sind. Giraldo et al. (9) konnten dies in ihrer Übersicht auch für die Schultergelenke belegen.
Auch bei arthrotisch veränderten Hüftgelenken ist die Sensomotorik verändert. Präoperativ sind die sensomotorischen Fähigkeiten auch hier eingeschränkt. Nach hüftendoprothetischer Versorgung sind in den ersten 7 Tagen die sensorisch-propriozeptiven Fähigkeiten der Patienten zunächst verschlechtert; nach 40 Tagen sind die sensorisch-propriozeptiven Fähigkeiten gegenüber dem präoperativen Zustand deutlich verbessert (37). Die Einschränkungen der Winkelreproduktionsfähigkeiten bei Arthrose betreffen nicht nur die erkrankte Seite, sondern auch die nicht betroffene Seite (17). Die Befunde deuten darauf hin, dass sich die Sensomotorik auf der Basis zentralnervaler Anpassungen, die beide Seiten betreffen, verändert. Eigene Untersuchungen zeigen, dass bei arthrotischen Veränderungen zentralnervale Muster zwar abrufbar sind, jedoch den
Abbildung 3 Sensibilisierung eines Schmerzrezeptors in der Muskulatur durch entzündlichen Einfluss (Bradykinin). Bradykinin wurde in den Bereich der Nervenlokalisation injiziert. Während der Rezeptor vor der Injektion (Panel A) nur auf schmerzhafte Reize hin entlädt, kommt es nach Sensibilisierung durch Entzündung bei gleicher mechanischer Stimulation schon bei Berührungen und moderatem Druck zu Entladungen. Der ursprünglich hochschwellige Schmerzrezeptor agiert nun mit niedriger Reizschwelle (verändert nach Mense und Simons 2001).
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zentralnervalen und peripheren Bedingungen (u.a. Schmerz, Gewebezustand) angepasst werden. Deutlich wird dieser Aspekt besonders dann, wenn z.B. eine Hüftprothese implantiert wurde und der Patient erst dann – wenn durch die Operation ein großer Teil der Propriozeption zerstört ist – wieder ein „normales Gangmuster“ zeigt (8). Die Propriozeption ist also intakt. Das Gelenk und seine Beanspruchbarkeit haben sich durch die Arthrose jedoch verändert. Die intakte Propriozeption (Sensorik) rezeptiert diese Veränderungen, die Muskulatur wird verändert angesteuert (Motorik) – es kommt zu typischen Veränderungen der Sensomotorik (z.B. Hinkmechanismen).
Arthrosetherapien – was ist das Agens? Es gibt eine Vielzahl von Möglichkeiten, Arthrose konservativ zu therapieren. Da sich viele verschiedene Ansätze der Arthrosetherapie als wirksam erwiesen haben, stellt sich die Frage nach dem übergreifenden wirksamen Prinzip (Agens). Eine zentrale Bedeutung hat die Beeinflussung der mit der Arthrose verbundenen Entzündung. Entzündungen nehmen auf Rezeptorebene, spinaler und zentralnervaler Ebene auf die hoch variable Schmerzrezeption entscheidenden Einfluss. Wenn akute Veränderungen des Entzündungsstoffwechsels vorliegen, kommt es zur Erniedrigung der Reizschwellen der Schmerzrezeptoren (Abb. 3). Bei chronischer Entzündung konnte in der Muskulatur, aber auch im Bandscheibengewebe (Knorpel) gezeigt werden, dass es zu einer Vermehrung der freien Nervenendigungen (Nozizeptoren) kommt (7, 21). Auf spinaler Ebene kommt es zu Sensibilisierungsprozessen und auf zen-
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traler Ebene führen länger währende Entzündungen in der Peripherie (Abb. 4) zu einer Veränderung der zentralen Aktivierung und Veränderung der zentralnervalen Lokalisation (21). An dieser Stelle setzen letztlich alle physio- und sporttherapeutischen sowie klinisch-medikamentösen Therapien an. Durch die Physiotherapie inkl. physikalische Maßnahmen kommt es zur Aktivierung des Gelenkstoffwechsels. Die Stoffwechselanregung zieht eine Veränderung des pH-Wertes der Synovialflüssigkeit nach sich. Die Folge sind veränderte Rezeptorschwellen und Schmerzwahrnehmungen und meist ein besseres Gangmuster. Medikamentöse Maßnahmen greifen in denselben Mechanismus ein und sind – wie die Praxis zeigt – erfolgreich. Durch Medikamente wird die Entzündung gehemmt und in den Mechanismus der Schmerzwahrnehmung eingegriffen.
Abbildung 4 Veränderte koordinative Muster sind von entzündlich-schmerzhaften Veränderungen – z.B. Arthrose – der Gelenke (B) oder der Muskulatur (A) beeinflusst (verändert aus Mense 1990).
Arthroseprävention – orthopädische Aspekte Obwohl sportlichen Bewegungen eine protektive Wirkung gegenüber der Entwicklung von Arthrosen zugesprochen wird, muss in der Praxis mit Vorsicht beraten werden. Zum einen können nicht angepasste sportliche Bewegungen auch Ursache für Arthrose sein (s.u.), zum anderen muss der aktuelle orthopädische Status Berücksichtigung finden. So führen Instabilitäten der Gelenke (KapselBandschädigungen) zu vermehrtem Knorpelabrieb. Auch Schädigungen des Labrums bzw. der Menisken können ebenso wie freie Gelenkkörper zum Knorpelschaden führen. Wenn solche Probleme vorliegen, muss möglichst zeitnah über eine operative Versorgung entschieden werden. Besonders Meniskusschädigungen können zu irreversiblen Schädigungen der Gelenkknorpel führen, eben-
Abbildung 5 Hypothetische Kaskade der Arthroseentstehung bei Kapsel-Bandinstabilität (Kniegelenk).
so wie osteochondrale Frakturen mit verbleibenden Stufenbildungen. Jede Schädigung der Gelenke, besonders instabile Kapsel-Bandstrukturen mit resultierenden Störungen des Roll-Gleitmechanismus der Gelenke, kann zur Arthroseentstehung beitragen (Abb. 5).
Arthroseprävention – Ernährungsfaktoren Bewegungsmangel in Verbindung mit Übergewicht (BMI >25) stellt einen Risikofaktor dar; das Arthroserisiko steigt um das 2–3-fache an (11). Nicht nur das Übergewicht selbst,
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sondern auch die Zusammensetzung der Ernährung und deren Einfluss auf die Arthroseentstehung werden in der Ernährungsmedizin kontrovers diskutiert. In der Praxis des Sportmediziners wird immer wieder die Frage gestellt, ob z.B. die Einnahme von Gelatine die Arthroseentstehung und -progredienz beeinflussen kann. Die Ergebnisse hierzu sind äußerst kontrovers; positive Effekte sind möglich (15), wobei auch Placeboeffekte in Frage kommen. Bei der Arthrose haben sich hingegen diätetische Maßnahmen bewährt, die auch bei rheumatischen Gelenkerkrankungen empfohlen werden. Durch eine verstärkt pflanzlich ausgerichtete Ernährung wird weni-
ger Arachidonsäure aufgenommen, die die Synthese von Entzündungsmediatoren fördert (Tab. 2).
Arthrose und biomechanische Aspekte Bevor man sich auf den Schutz, aber auch auf die Belastungen der Gelenke durch sportliche Bewegungen konzentriert, muss eine bedeutsame Unterscheidung in Belastungen und Beanspruchungen getroffen werden. Belastungen führen in komplexen Organismen zu Beanspruchungen, die je nach individueller Situation unterschiedlich ausfallen können (Tab. 3 und 4). Sie sind u.a. von der
Tabelle 2. Diätetische Empfehlungen bei Arthrosen/Arthritiden (verändert nach Kasper 2000). – Reduzierung der Kalorienaufnahme – – – –
Reduzierung/Verzicht auf Fleisch- und Wurstwaren Reduzierung/Verzicht auf tierische Fette und Milchprodukte Reduzierung/Verzicht auf hoch raffinierte Kohlenhydrate (z.B. Zucker, Weißmehl) Reduzierung/Verzicht auf Genussmittel (Alkohol, Kaffee, Tee, Nikotin)
– – – – –
Höherer Anteil an pflanzlicher Kost Höherer Anteil an Rohkost Höherer Anteil an Vollkornprodukten Höherer Anteil an Omega-3 Fettsäuren (Fischöl) und Dihomo-gamma-Linolensäuren Höherer Anteil an Antioxidantien (Substitution Vitamine A, E und C sowie der Spurenenlemente Selen und Zink)
Tabelle 3. Beziehungen zwischen Belastungen, Beanspruchungen und individuellen Eigenschaften des Patienten. Belastungen
Individuelle Eigenschaften des Patienten
Beanspruchungen
• Alltagsbelastung • Sportliche Belastung – Dauer – Intensität u.a.
• Adaptive Fähigkeiten
• Teilbeanspruchungen von Knorpel, Skelett, Sehnen/Bändern, Muskeln etc.
Trainingssteuerung – Messung der Belastungen
– Knorpel, Skelett, Sehnen Bänder, Mukeln etc.
Trainingssteuerung – Messung der Belastungen
• objektiv an der Belastung ausgerichtet • Adaptive Fähigkeiten
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• Semiobjektiv/subjektiv an der Beanspruchung ausgerichtet
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individuellen Gelenkgeometrie, Stufenbildungen oder degenerativen Herden abhängig. Insofern sind anhand äußerer Belastungen exakte Aussagen über die inneren Beanspruchungen unmöglich. Zur Belastungsabschätzung ist es jedoch hilfreich, äußere und innere Belastungen bzw. Beanspruchungen zu kennen (Tab. 3). Besondere Bedeutung besitzen die inneren Beanspruchungen. Bei hüftendoprothetisch versorgten Patienten wurden diese von der Arbeitsgruppe um Bergmann (4) erhoben. Ein Problem bei der Bewertung der Messungen ist die Tatsache, dass man aus der Kontaktbelastung von Kunstgelenken keine konkreten Abschätzungen über Belastungen in intakten Gelenken mit anderer Geometrie und anderen Materialeigenschaften wahrnehmen kann. Trotzdem sind die Untersuchungen von Bergmann et al. (4) in vielen Bereichen äußerst hilfreich (Tab. 4). Ein weiteres Problem liegt darin, dass man nicht wissen kann, wie die äußeren Belastungen und die individuellen Beanspruchungen vom Patienten (hyaliner Knorpel) toleriert und anhand adaptiver Potentiale verarbeitet werden. Knorpel scheint in bestimmten Situationen auf Belastungen eher mit Anpassung zu reagieren (adaptieren), in anderen Situationen – z.B. beim gleichen Patienten nur zu einem anderen Zeitpunkt – auf die gleiche Belastung negativ zu reagieren (Schmerzen, Entzündung, Degeneration). Zu diesen Zeiten scheint jedes adaptive Potential des Knorpels bzw. des Gesamtorganismus ausgeschöpft zu sein. Zusammenfassend kann daher gesagt werden, dass sich die tatsächlich auftretenden Belastungen bei Bewegungen bzw. Sportarten nicht exakt vorhersagen lassen und eine Prognose, wie sie sich auf den Knorpel auswirken, ebenfalls unmöglich ist. Damit sind Standardisierungen von Bewegungsprogrammen hin-
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fällig. Ratschläge zur sportlichen Betätigung bei Arthrose können daher nur empfehlenden Charakter besitzen und müssen dem Sportmediziner vom Patienten in der individuellen Verträglichkeit zurückgemeldet werden.
Arthrose durch Über- und Fehlbelastungen Knorpel kann durch berufliche und sportliche Über- und Fehlbelastungen geschädigt werden. Maurer zeigen eine wesentlich erhöhte Prävalenz von Schultergelenkarthrosen (31); bei Fußballspielern ist die hohe Arthroserate des Hüftgelenkes,
besonders des Standbeins, bekannt (26); bei Balletttänzern findet sich eine erhöhte Rate von Sprunggelenkarthrosen und Arthrosen des ersten Metatarsophalangealgelenkes (33). Marti et al. (18) zeigten, dass umfangreiche Laufbelastungen ein Arthroserisiko darstellen, Vingard (34) fand heraus, dass Leichtathletik, Rückschlagsportarten (Stop’s and Go’s) und Fußball zu einem erhöhten Arthroserisiko führen.
Arthroseprophylaxe durch Bewegung und Sport? Obwohl mittlerweile eine große Zahl populärwissenschaftlicher Ratgeber
zu Bewegung und Sport bei Arthrose auf dem Buchmarkt erhältlich sind, steht eine wissenschaftlich-epidemiologische Fundierung der Empfehlungen aus. Auf der einen Seite konnte bisher gezeigt werden, dass zu hohe und wiederholte Belastungen den gelenküberziehenden Knorpel schädigen können. Auf der anderen Seite benötigen der Knorpel und die Knochensubstanz der betroffenen Extremitäten (bzw. der Wirbelsäule) Beund Entlastungen zu ihrem Erhalt. Es stellt sich daher die Frage, wie Belastungen gestaltet werden müssen, um einerseits Über- und Fehlbeanspruchungen zu vermeiden, andererseits einen positiv-adaptiven Stimu-
Tabelle 4. Maximale vertikale Bodenreaktionskräfte (N) bei verschiedenen alltags- und sportmotorischen Beanspruchungen. KG = Körpergewicht (verändert nach Schmidtbleicher 2000 und Bergmann et al. 2001). Die interindividuellen Differenzen der Werte sind erheblich! Bewegung
Bodenreaktionskräfte (Belastungen) (Schmidtbleicher 2000)
Vielfaches des Körpergewichtes (Belastungen) (Schmidtbleicher 2000)
Vielfaches des Körpergewichtes (Beanspruchungen der Hüftprothesen) (Bergmann et al. 2001)
./. ./.
./. ./.
Stehen Gehen
./. 700–1000 N
./. ~ 1,0–1,2 KG
Fahrrad fahren
./.
./.
Treppensteigen (aufwärts) Treppensteigen (abwärts) Aussteigen Bus/Bahn Stolpern
1200–1800 N ./. 1400–2500 N ./.
~ 1,2–1,5 KG ./. ~ 2,5 – 3,5 KG ./.
Ca. 0,3-faches KG Ca. 1,1-faches KG mit Abstützen der Hände Ca. 2,2-faches KG ohne Abstützen der Hände Beidbeiniger Stand ca. 0,7-faches KG Bei 1 km/h ca. 2,8-faches KG (bei 5 km/h ca. 4,8-faches KG) Ca. 0,8-faches KG; beim Auf- und Absteigen bis zum ca. 2,8-fachen des KG Ca. 2,5-faches KG Ca. 2,6-faches KG
800– 1200 N 1200– 1800 N 2000– 3000 N 3000– 6000 N 5500– 7000 N 6000–11000 N 8000–13000 N
~ 0,9–1,3 KG ~ 1,2–1,5 KG ~ 2,2–3,5 KG ~ 4,2–7,0 KG ~ 7,0–10 KG ~ 8,0–12 KG ~ 10–14 KG
./.
./.
Alltagsbewegungen Sitzen Aufstehen
Sportliche Bewegungen Walking Jogging Sprint Hochsprung Weitsprung Tiefsprünge Landungen Therapeutische Bewegungen Krankengymnastische Übungen gegen manuellen Widerstand im Liegen
Ca. 7,2- bis zum 8,7-fachen des KG
Bei 8 km/h ca. 5,5-faches KG
Bis zum ca. 2,5-fachen des KG
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lus auf das Knorpelsubstrat zu bewirken. Einige Fakten können als gesichert gelten. Die extrazelluläre Matrix des Knorpels hat mechanische Funktionen. Der hohe Wassergehalt, besonders der oberflächlichen Zone, bewirkt eine optimale Druckdämpfung. Durch wechselnde Druck- und Scherbelastungen, z. B. durch sportliche Bewegungen, werden die Transportvorgänge (Diffusion) für Ernährungsstoffe und metabolische Abfallprodukte innerhalb der Matrix stimuliert. Den umgekehrten Prozess kann man bei Immobilisation mit Knorpeldegeneration beobachten. Eine weitere, weit weniger beachtete Funktion der Matrix ist eine informationsübermittelnde Funktion. Durch
Abbildung 6 Patellarfemorale Gelenkkraft (P). Der Vektor P ist die Summe der vektoriellen Kräfte der Quadrizepssehne (FQ) und dem Kraftvektor der Patellarsehne (Fp). Je kräftiger der M. quadriceps femoris und je höher die Kraftentwicklung, desto größer die Gelenkkraft (P), die die retropatellare Belastung bestimmt. Nicht eingezeichnet sind die femoro-tibialen Gelenkkräfte. Auch sie werden bei der Aktivierung des M. quadriceps femoris höher. Aus biomechanischer Sicht ist eine „Gelenkentlastung“ durch Muskelkräfte nicht möglich (35).
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Bewegungen bedingte mechanische Stimulationen regen die Chondrozyten zur verstärkten Aktivität an. Der genaue Mechanismus der Signalübertragung ist nicht endgültig geklärt, man vermutet elektrische und physiko-chemische Effekte (19).
Vorsicht vor (zu) einfachen Rezepten! Da sich Bewegung nicht nur aus praktischer Erfahrung, sondern auch theoretisch fundiert als protektiver Faktor für den gelenküberziehenden Knorpel erweist, kommen sehr schnell unsinnige Aussagen zustande. Aus biomechanischer Sicht müssen die Bewegungen und die Wirkungen der Muskelkraft auf den Knorpelüberzug der Gelenke analysiert werden (Abb. 6). Vielfach hört man die pauschale Aussage: Muskelkraft entlastet die Gelenke. Das ist zunächst einmal falsch! Jede Aktivierung der Muskulatur belastet die Gelenke! Sharma et al (29) wie auch andere Autoren zeigten, dass z.B. die Entwicklung einer Osteoarthritis der Kniegelenke durch zu starke Quadrizepsmuskulatur begünstigt wird (29); aus biomechanischer Perspektive ein logisches Ergebnis. Ebenso logisch erklärt sich auch die Tatsache, dass die Reduzierung des Körpergewichts zur Minderung der Impactbelastungen führt und die Gelenke schützt (22). Die Fehleinschätzung der Bedeutung der Muskulatur hat unserer Auffassung nach zwei Ursachen: 1. In der Praxis dominiert die Beobachtung, dass arthrotische Gelenke mit gut entwickelter Muskulatur funktionell besser sind als arthrotische Gelenke mit schlechter Muskulatur. Der beobachtbare Zusammenhang wird in der Praxis zur Kausalität umformuliert (gute Muskulatur → gute Gelenkfunktion). Heutzutage weiß
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man jedoch, dass eine gute Muskulatur nur dann entwickelt werden kann, wenn die durch Muskulatur belasteten Gelenke dies auch zulassen (8). 2. Durch Bewegungen arthrotischer Gelenke wird der Gelenkstoffwechsel angeregt. Durch die Bewegung kommt es zur Normalisierung des entzündlich veränderten Stoffwechsels. Die Bewegungen entwickeln die Muskulatur. Da man nur die verbesserte Muskulatur erkennt, wird die „wahre Ursache“, die Normalisierung des Gelenkstoffwechsels, gar nicht erkannt. Da nicht nur einzelne Muskeln die Gelenkkraft und die Roll-Gleitbewegungen der Gelenke bestimmen, kommt im Zusammenhang mit der potentiellen Entlastung von Gelenken durch Muskelkraft der Koordination eine entscheidende Rolle zu. Auch hier hat die durch Bewegung induzierte Normalisierung des Gelenkstoffwechsels eine entscheidende Bedeutung, da über rückkoppelnde Verbindungen zwischen Gelenk und Muskulatur die Koordination (Sensomotorik!) positiv beeinflusst wird (s. Abb. 4).
Nicht nur die Arthrose in das Blickfeld nehmen! Bei der Beratung von Patienten sollte man sich jedoch nicht nur an dem lokalen Befund der Arthrose orientieren. In einer Zeit des Metabolischen Syndroms müssen auch die positiven Aspekte von Sport und Bewegung auf den Gesamtorganismus gegenüber lokalen Schädigungen abgewogen werden. Besonderen Nachdruck gewinnen diese Überlegungen dadurch, dass Arthrosepatienten sowohl prä- als auch noch 6 Monate postoperativ nach hüftendoprothetischer Versorgung gegenüber Normkollektiven
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deutliche konditionelle Defizite aufwiesen (14). Bewegung und Sport besitzen präventive Wirkungen gegenüber Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Diabetes und Osteoporose (10). Über die rein körperlichen Anpassungen hinaus sind von sportlichen Tätigkeiten positive psychologische und soziale Wirkungen zu erwarten (10, 13).
Was sollte vor der Aufnahme sportlicher Aktivitäten beachtet werden? Vor Aufnahme sportlicher Aktivitäten sollten folgende Fragen abgeklärt werden (Auswahl): – In welcher Häufigkeit sind bisher Zeichen einer aktivierten Arthrose aufgetreten? – Wie ist die biomechanische Intensität der sportlichen Aktivitäten einzuschätzen (Impacts, Beweglichkeit – ROM)? – Wie ist die muskuläre Situation des betroffenen Gelenkes? – Sollte die Muskulatur vor Sportaufnahme krankengymnastisch oder apparativ auftrainiert werden? – Welche Risikofaktoren liegen vor (Übergewicht, internistische Aspekte, Ernährung)? – Welche Sportarten werden vom Patienten favorisiert? – Ist die gewünschte Sportart schon früher ausgeübt worden? – Wie ist der Röntgenbefund/die Entwicklung des Röntgenbefundes in den letzten Jahren? Neben den o.g. Fragen sollten größere Beinlängendifferenzen ausgeglichen werden. Über die Verwendung von Fersenpolstern und geeignetem Schuhwerk (evtl. Einlagen) ist zu entscheiden. Sinnvoll ist das Tragen von Protektoren, besonders bei Sturzgefährdungen wie beim Fahrradfahren oder Inline-Skating (24).
Geeignete und ungeeignete Sportarten und Bewegungsformen Zu vermeiden sind alle Belastungen mit hohen, impulsartigen Kraftspitzen. Auch Dauerbelastungen zyklischer und azyklischer Beanspruchungen sollten vermieden werden, da sich Knorpel unter Dauerbelastungen verändert. Neue Sportarten sollten nicht erlernt werden, da die koordinativen Voraussetzungen nicht gegeben sind und daher die Kraftwirkungen erhöht sind. Einen interessanten Ansatz stellt die Empfehlung von sportlichen Bewegungen unterteilt nach der Lokalisation der Arthrosen der Sektion Rehabilitation und Behindertensport in der Deutschen Gesellschaft für Sportmedizin und Prävention dar. Empfehlenswerte Bewegungsformen – Kein wettkampforientierter Sport – Nur Sportarten ohne große Impulsbelastungen – Nur Sportarten ohne Extrembewegungen der Gelenke (insbesondere intensive Rotationen unter vollem Körpergewicht sind zu vermeiden) – Nur Sportarten mit gleichmäßig rhythmischen Bewegungen und geringen Bewegungsenergien • Klassische Ausdauersportarten wie Schwimmen, Radfahren, Dauerlauf und Skilanglauf • Aqua-Jogging • Walking • Inline-Skating • Gut angeleitetes Studiotraining und Gymnastik. Zu vermeidende Bewegungsformen – Vermeiden von Bergablaufen (beim Wandern mit Stöcken und frühem Stockeinsatz) – Vermeiden von zyklischen Belastungen über zu lange Zeiten (Zyklen), u.a. Bindegewebsreaktionen.
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Korrespondenzadresse: Univ.-Prof. Dr. phil. Jürgen Freiwald Bergische Universität Wuppertal Fuhlrottstraße 10 D-42097 Wuppertal Tel.: +49(0)202-439-2093 Fax: +49(0)202-439-3125 e-mail: [email protected]
SPORT OT
rthopädie raumatologie
Zusammenfassung Im Beitrag wird eine kritische und differenzierte Sichtweise von Bewegung und Sport bei Arthrose geleistet.Arthrose und Osteoarthritis werden definiert, die Inzidenz dargestellt und Faktoren, die eine Arthrose begünstigen, besprochen. Neben anatomischen, physiologischen und diagnostischen Aspekten wird auf Aspekte der medikamentösen Beeinflussung, der Ernährung, der Sensomotorik und der Biomechanik eingegangen. Empfehlungen zum Bewegen und Sporttreiben werden aus der biomechanischen Analyse von Belastungen in Alltag und Sport hergeleitet und die Frage nach der Prävention der Arthrose sowie von Erkrankungen, die mit der Arthrose oft konfundiert sind, aufgeworfen und beantwortet. Abschließend wird eine Aufzählung geeigneter und ungeeigneter Sportarten gegeben. Schlüsselwörter Arthrose – Osteoarthritis – Biomechanik – Medikamente – Prävention – Rehabilitation – Sportarten – Sensomotorik – Propriozeption – Röntgen
J. Freiwald, A. Greiwing, M. Engelhardt
Movement and sport with arthrosis
Summary In this article, we offer a critical and differentiated approach to movement and sport with arthrosis. Arthrosis and osteoarthritis are defined, the incidence is presented and factors promoting arthrosis are discussed. Apart from anatomical, physiological and diagnostical characteristics, aspects of medicamentous influence, nutrition, sensorimotor system and biomechanics are presented. Recommendations concerning movement and participation in sports are derived from the biomechanical analysis of load on the locomotor system in daily activities and sports. The question regarding the prevention of arthrosis and diseases, which are often confunded with arthrosis, is raised and answered. Finally a list of suitable and unsuitable sports is offered. Key words arthrosis – osteoarthritis – biomechanics – medication – prevention – rehabilitation – sports – sensorimotor system – proprioception – X-ray
Sportorthopädie · Sporttraumatologie 19, 197–206 (2003) © Urban & Fischer Verlag www.urbanfischer.de/journals/sportmed
DIE HÜFTE IM SPORT
Bewegung und Sport bei Arthrose Jürgen Freiwald 1, Andreas Greiwing 1, Martin Engelhardt 2 Bergische Universität Wuppertal 2 Orthopädische Klinik, Städtische Kliniken Bielefeld
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Einführung
Die Arthrose, ihre Behandlung und
die Fragen nach Sporttauglichkeit nehmen in der Praxis sowohl des klinisch tätigen als auch des niedergelassenen Sportmediziners einen großen Raum ein. Vielfach kommen Patienten mittleren Alters in die Praxis des Sportmediziners, die sich nicht damit abfinden können, dass sportliche Bewegungen nicht mehr in gewohnter Intensität und Umfang schmerzfrei zu bewältigen sind (Abb. 1). Für den Arthrosepatienten stehen der Verlust an Lebensqualität durch Beeinträchtigung der Leistungsfähigkeit und Schmerzen im Vordergrund. Obwohl die Behandlungsmethoden und – alternativen der Arthrose immer mehr zunehmen sind Wirkungen und Nutzen der teils konkurrierenden Interventionen nicht eindeutig; es fehlen prospektive Studien, die dem Sportmediziner eine Orientierung erleichtern.
sätzlichen entzündlichen Reaktionen an der Gelenkinnenhaut kommt. Im Englischen wird die Arthrose als Osteoarthritis bezeichnet. Diese Bezeichnung erscheint besser geeignet, da degenerative Veränderungen der gelenküberziehenden Knorpelsubstanz immer mit entzündlichen Reaktionen konfundiert sind.
Arthrose und Osteoarthritis „Unter Arthrose versteht man jede Art von Gelenkverschleiß (Knorpelabnutzung), der nicht auf entzündliche Prozesse zurückzuführen ist“ (12). Von einer aktivierten Arthrose spricht man dann, wenn es zu zu-
Abbildung 1 Jüngere und sportlich orientierte Patienten stellen für die Behandlung der Arthrose eine große Herausforderung dar.
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Vorkommen der Arthrose Die Prävalenz der Arthrose nimmt mit zunehmendem Alter zu; sie ist bei Frauen höher als bei Männern. Besonders häufig betroffen sind Knie- und Hüftgelenke (5). Ursachen für Arthrosen sind nicht eindeutig. Viele Faktoren kommen in Betracht: – demographische Veränderung mit zunehmender Alterspyramide – Veränderung des Lebensstils – sportliche Über- und Fehlbelastungen – genetische Dispositionen – hormonelle Einflüsse – Gelenkdeformitäten – frühere Verletzungen und operative Eingriffe (Knorpel, Kapsel-Bandapparat, Menisken) – Fehlernährung mit Übergewicht.
Anatomische, physiologische und diagnostische Aspekte Hyaline Gelenkknorpel besitzen Materialeigenschaften, die bis heute von keinem industriell hergestellten Werkstoff erreicht werden können (19). Er absorbiert nicht nur hohe Druckbelastungen (bis 400 kg/cm2), sondern verfügt über einen Reibungskoeffizienten (0,02–0,002), der die Reibungskoeffizienten techni-
scher Materialien deutlich unterschreitet (19). Der hyaline Gelenkknorpel wird in die oberflächliche, mittlere und tiefe Zone sowie die Zone des KnorpelKnochen-Übergangs eingeteilt. Der gelenküberziehende Knorpel des Erwachsenen verfügt nicht über eine Blut-, Lymph- und Nervenversorgung. Die Chondrozyten sind von der Zufuhr der ernährenden Substanzen aus der Synovialflüssigkeit und von reparativen zellulären Mechanismen durch eine breite extrazelluläre Matrix abgeschirmt (19). Das hyaline Knorpelgewebe hat seine extreme Spezialisierung mit einer mangelnden Fähigkeit zur Regeneration bezahlt; es ist nur zur Reparatur kleinerer Defekte, jedoch nicht zur Reparatur größerer Defekte in der Lage. Treten im Erwachsenenalter größere primäre oder sekundäre Knorpeldefekte auf, ist die fortschreitende Arthrose unvermeidbar. Die fehlende nervöse Versorgung des Knorpels führt zu der Problematik, dass sich über Jahre hinweg ausgeprägte Knorpelschäden ausbilden können, ohne dass der Patient diesen Prozess direkt wahrnehmen kann. Zur fundierten sportmedizinischen Beratung ist die Differenzierung zwischen Alterungsprozessen und Arthrose wichtig. Von dieser Unterscheidung sind die Empfehlungen zum
Sporttreiben abhängig. Der Knorpel eines älteren Menschen ist – im Gegensatz zum arthrotisch veränderten Knorpel – intakt und erlaubt hohe Belastungen. Die Unterschiede zwischen Alterung und Arthrose sind fließend (Tab. 1). Im Endstadium der Arthrose kommt es zum Verlust der Knorpelschicht mit subchondralen Begleitreaktionen wie Sklerosierungen und Zystenbildung (Abb. 2). In einem solchen Stadium sind Bewegungen deutlich eingeschränkt. Sportliche Betätigungen sind in diesem Stadium weder möglich noch empfehlenswert.
Röntgenologische Stadieneinteilungen und klinischer Befund Bekannt sind die röntgenologischen Stadieneinteilungen (I–IV) nach Kellgren und Lawrence (16) und nach Ahlbäck (1). Problematisch ist für Patient und Sportmediziner die Tatsache, dass der röntgenologische Befund und die klinischen Zeichen einer Arthrose nicht übereinstimmen. Besonders in frühen Arthrosestadien sind degenerative Veränderungen des Knorpels, z.B. im Rahmen arthroskopischer Untersuchungen, schon nachweisbar, bevor sie radiologisch erkannt werden kön-
Tabelle 1. Unterschiede in Alterung und pathologischer Degeneration des Knorpels (19). Alterung
Arthrose
Struktur
Stabil, umschriebene oberflächliche Auffaserung
Fibrillation und Fragmentation bis zum subchondralen Knochen, Gewebeverlust
Zellen
Diskrete Abnahme der Zellzahl und Zellaktivität, Herstellung kleinerer Aggregate
Initial Zunahme der Zellzahl und Zellaktivität, später Zell- und Matrixverluste, Zunahme der katabolen Aktivität, fibrokartilaginärer Repair
Matrix
Abnahme der Wasserkonzentration, Verlust großer Proteoglykan-Moleküle, Akkumulation der Abbauprodukte, Zunahme der Kollagen-Quervernetzung, Reduktion der mechanischen Festigkeit
Initial Zunahme des Wassergehaltes (Schwellung), Zerfall des Kollagengerüstes, progressiver Verlust aller Matrixkomponenten, Zunahme der Fibronectin-Konzentration, Verlust der mechanischen Festigkeit
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nen. Die sorgfältige Erhebung klinischer Befunde ist daher von besonderer Bedeutung. Zeichen einer beginnenden Arthrose der unteren Extremitäten sind Morgensteifigkeit und Anlaufschmerz, zunehmende Schmerzen und Geräusche im Gelenk, temporär an- und abschwellende Gelenkergüsse sowie lokale Entzündungsprozesse. Die Beratung des Sportlers ist durch die Divergenz zwischen klinischen und radiologischen Befunden erschwert. Zum einen hat der Patient keine oder nur geringe Beschwerden und damit kein Krankheitsbewusstsein, zum anderen ist die Beratung schwierig, da keine sicheren Prognosen über den weiteren Verlauf der Arthroseentwicklung gestellt werden können.
Endoprothetische Versorgung Durch die Verbesserung der Patientenauswahl, der Operationstechniken, der implantierten Materialien und der Rehabilitation haben sich die Ergebnisse nach Hüft- und Knieendoprothetik zwar verbessert, sie stellt jedoch nach wie vor die letzte Alternative der Behandlung der Arthrose dar. Ziel muss es sein, die frühzeitige endoprothetische Versorgung zu vermeiden, zumal die Standzeiten der Prothesen gerade bei jungen Patienten verkürzt sind.
Man unterscheidet symptom-modifizierende und strukturmodifizierende Pharmaka. „Symptommodifizierende Pharmaka umfassen alle bisher bekannten und in der Therapie der Arthrose verwendeten Medikamente, wie reine Analgetika, klassische nichtsteroidale, nichtselektive oder COX-2selektive Antirheumatika (NSAR), und intraartikuläre Kortikosteroide. Weitere Medikamente sind Glucosaminsulfat und Hyaluronsäure, deren symptommodifizierende Wirkung nachgewiesen wurde, die aber möglicherweise darüber hinaus eine klinisch relevante ,Strukturmodifikation‘ im Sinne einer Hemmung der Arthrose-Progredienz aufweisen“ (3). Viel diskutiert wird die intraartikuläre Behandlung der Arthrose mit Hyaluronsäure. Fachgesellschaften (DGOOC, BVO, ACR, EULAR) empfehlen eine Behandlung schon in einem frühen Arthrosestadium (6). Sicherlich sind diese Maßnahmen eine große Hilfe für den Alltag der Patienten. Mit allen medikamentösen Gaben von entzündungs- und schmerz-
hemmenden Mechanismen ist – neben potentiellen Nebenwirkungen – jedoch für den Sportler eine besondere Gefahr verbunden. Die durch verringerten Schmerz und erweiterte Gelenkbeweglichkeit neu gewonnenen Freiheitsgrade werden vom Arthrosepatienten oft zur Erfüllung sportlicher Extremleistungen genutzt. Typische Beispiele sind Sportler, die im mittleren Lebensalter nur noch mit Rheumamedikamenten alpin Ski fahren oder Fußball spielen können. Wird die medikamentös bedingte Beschwerdebesserung von Patienten und Sportmedizinern nicht als ausschließliche Verbesserung der Symptomatik gewertet, sondern zum Anlass für hohe Belastungen genommen, ist eine beschleunigte Destruktion der betroffenen Gelenke zu erwarten.
Arthrose – Sensomotorik und Propriozeption In den letzten Jahren sind die Sensomotorik und – als Teilaspekt der Sen-
Medikamentöse Beeinflussung der Arthrose „Die primäre, konservative Behandlung zielt ab auf die Reduktion der Entzündung und Beseitigung des Schmerzes, sie erfolgt also rein symptomatisch, als Monotherapie oder als Kombination physikalischer, physiotherapeutischer, orthopädietechnischer und medikamentöser Maßnahmen“ (3).
Abbildung 2 Arthrotisches Gelenk mit aufgefasertem Knorpel, subchondralen Zysten, subchondraler Sklerosierung und freien Gelenkkörpern. Lichtmikroskopische Aufnahme, Vergr. 1:2 (2).
J. Freiwald, A. Greiwing, M. Engelhardt · Bewegung und Sport bei Arthrose
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SPORT BEI HÜFTARTHROSE
somotorik – die Propriozeption in den Blickpunkt der Aufmerksamkeit gerückt. Es ist bekannt, dass ältere Menschen gegenüber jüngeren Menschen abnehmende sensomotorische Fähigkeiten haben. Die Ursachen hierfür sind nicht eindeutig. In Frage kommen sowohl altersbedingte Veränderungen des Lebensstils als auch altersbedingte Veränderungen der Gewebe (u.a. Abnahme der Rezeptoren). Petrella et al. (25) konnten ebenso wie Skinner und Barrack (30) zeigen, dass die Einschränkungen bei älteren Menschen, die eine aktive Lebensführung bevorzugen, weit weniger ausgeprägt sind. Swanik et al. (32) konnten zeigen, dass sowohl prä- als auch postoperativ die propriozeptiven Fähigkeiten osteoarthritischer Kniegelenke eingeschränkt sind. Giraldo et al. (9) konnten dies in ihrer Übersicht auch für die Schultergelenke belegen.
Auch bei arthrotisch veränderten Hüftgelenken ist die Sensomotorik verändert. Präoperativ sind die sensomotorischen Fähigkeiten auch hier eingeschränkt. Nach hüftendoprothetischer Versorgung sind in den ersten 7 Tagen die sensorisch-propriozeptiven Fähigkeiten der Patienten zunächst verschlechtert; nach 40 Tagen sind die sensorisch-propriozeptiven Fähigkeiten gegenüber dem präoperativen Zustand deutlich verbessert (37). Die Einschränkungen der Winkelreproduktionsfähigkeiten bei Arthrose betreffen nicht nur die erkrankte Seite, sondern auch die nicht betroffene Seite (17). Die Befunde deuten darauf hin, dass sich die Sensomotorik auf der Basis zentralnervaler Anpassungen, die beide Seiten betreffen, verändert. Eigene Untersuchungen zeigen, dass bei arthrotischen Veränderungen zentralnervale Muster zwar abrufbar sind, jedoch den
Abbildung 3 Sensibilisierung eines Schmerzrezeptors in der Muskulatur durch entzündlichen Einfluss (Bradykinin). Bradykinin wurde in den Bereich der Nervenlokalisation injiziert. Während der Rezeptor vor der Injektion (Panel A) nur auf schmerzhafte Reize hin entlädt, kommt es nach Sensibilisierung durch Entzündung bei gleicher mechanischer Stimulation schon bei Berührungen und moderatem Druck zu Entladungen. Der ursprünglich hochschwellige Schmerzrezeptor agiert nun mit niedriger Reizschwelle (verändert nach Mense und Simons 2001).
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J. Freiwald, A. Greiwing, M. Engelhardt · Bewegung und Sport bei Arthrose
zentralnervalen und peripheren Bedingungen (u.a. Schmerz, Gewebezustand) angepasst werden. Deutlich wird dieser Aspekt besonders dann, wenn z.B. eine Hüftprothese implantiert wurde und der Patient erst dann – wenn durch die Operation ein großer Teil der Propriozeption zerstört ist – wieder ein „normales Gangmuster“ zeigt (8). Die Propriozeption ist also intakt. Das Gelenk und seine Beanspruchbarkeit haben sich durch die Arthrose jedoch verändert. Die intakte Propriozeption (Sensorik) rezeptiert diese Veränderungen, die Muskulatur wird verändert angesteuert (Motorik) – es kommt zu typischen Veränderungen der Sensomotorik (z.B. Hinkmechanismen).
Arthrosetherapien – was ist das Agens? Es gibt eine Vielzahl von Möglichkeiten, Arthrose konservativ zu therapieren. Da sich viele verschiedene Ansätze der Arthrosetherapie als wirksam erwiesen haben, stellt sich die Frage nach dem übergreifenden wirksamen Prinzip (Agens). Eine zentrale Bedeutung hat die Beeinflussung der mit der Arthrose verbundenen Entzündung. Entzündungen nehmen auf Rezeptorebene, spinaler und zentralnervaler Ebene auf die hoch variable Schmerzrezeption entscheidenden Einfluss. Wenn akute Veränderungen des Entzündungsstoffwechsels vorliegen, kommt es zur Erniedrigung der Reizschwellen der Schmerzrezeptoren (Abb. 3). Bei chronischer Entzündung konnte in der Muskulatur, aber auch im Bandscheibengewebe (Knorpel) gezeigt werden, dass es zu einer Vermehrung der freien Nervenendigungen (Nozizeptoren) kommt (7, 21). Auf spinaler Ebene kommt es zu Sensibilisierungsprozessen und auf zen-
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traler Ebene führen länger währende Entzündungen in der Peripherie (Abb. 4) zu einer Veränderung der zentralen Aktivierung und Veränderung der zentralnervalen Lokalisation (21). An dieser Stelle setzen letztlich alle physio- und sporttherapeutischen sowie klinisch-medikamentösen Therapien an. Durch die Physiotherapie inkl. physikalische Maßnahmen kommt es zur Aktivierung des Gelenkstoffwechsels. Die Stoffwechselanregung zieht eine Veränderung des pH-Wertes der Synovialflüssigkeit nach sich. Die Folge sind veränderte Rezeptorschwellen und Schmerzwahrnehmungen und meist ein besseres Gangmuster. Medikamentöse Maßnahmen greifen in denselben Mechanismus ein und sind – wie die Praxis zeigt – erfolgreich. Durch Medikamente wird die Entzündung gehemmt und in den Mechanismus der Schmerzwahrnehmung eingegriffen.
Abbildung 4 Veränderte koordinative Muster sind von entzündlich-schmerzhaften Veränderungen – z.B. Arthrose – der Gelenke (B) oder der Muskulatur (A) beeinflusst (verändert aus Mense 1990).
Arthroseprävention – orthopädische Aspekte Obwohl sportlichen Bewegungen eine protektive Wirkung gegenüber der Entwicklung von Arthrosen zugesprochen wird, muss in der Praxis mit Vorsicht beraten werden. Zum einen können nicht angepasste sportliche Bewegungen auch Ursache für Arthrose sein (s.u.), zum anderen muss der aktuelle orthopädische Status Berücksichtigung finden. So führen Instabilitäten der Gelenke (KapselBandschädigungen) zu vermehrtem Knorpelabrieb. Auch Schädigungen des Labrums bzw. der Menisken können ebenso wie freie Gelenkkörper zum Knorpelschaden führen. Wenn solche Probleme vorliegen, muss möglichst zeitnah über eine operative Versorgung entschieden werden. Besonders Meniskusschädigungen können zu irreversiblen Schädigungen der Gelenkknorpel führen, eben-
Abbildung 5 Hypothetische Kaskade der Arthroseentstehung bei Kapsel-Bandinstabilität (Kniegelenk).
so wie osteochondrale Frakturen mit verbleibenden Stufenbildungen. Jede Schädigung der Gelenke, besonders instabile Kapsel-Bandstrukturen mit resultierenden Störungen des Roll-Gleitmechanismus der Gelenke, kann zur Arthroseentstehung beitragen (Abb. 5).
Arthroseprävention – Ernährungsfaktoren Bewegungsmangel in Verbindung mit Übergewicht (BMI >25) stellt einen Risikofaktor dar; das Arthroserisiko steigt um das 2–3-fache an (11). Nicht nur das Übergewicht selbst,
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SPORT BEI HÜFTARTHROSE
sondern auch die Zusammensetzung der Ernährung und deren Einfluss auf die Arthroseentstehung werden in der Ernährungsmedizin kontrovers diskutiert. In der Praxis des Sportmediziners wird immer wieder die Frage gestellt, ob z.B. die Einnahme von Gelatine die Arthroseentstehung und -progredienz beeinflussen kann. Die Ergebnisse hierzu sind äußerst kontrovers; positive Effekte sind möglich (15), wobei auch Placeboeffekte in Frage kommen. Bei der Arthrose haben sich hingegen diätetische Maßnahmen bewährt, die auch bei rheumatischen Gelenkerkrankungen empfohlen werden. Durch eine verstärkt pflanzlich ausgerichtete Ernährung wird weni-
ger Arachidonsäure aufgenommen, die die Synthese von Entzündungsmediatoren fördert (Tab. 2).
Arthrose und biomechanische Aspekte Bevor man sich auf den Schutz, aber auch auf die Belastungen der Gelenke durch sportliche Bewegungen konzentriert, muss eine bedeutsame Unterscheidung in Belastungen und Beanspruchungen getroffen werden. Belastungen führen in komplexen Organismen zu Beanspruchungen, die je nach individueller Situation unterschiedlich ausfallen können (Tab. 3 und 4). Sie sind u.a. von der
Tabelle 2. Diätetische Empfehlungen bei Arthrosen/Arthritiden (verändert nach Kasper 2000). – Reduzierung der Kalorienaufnahme – – – –
Reduzierung/Verzicht auf Fleisch- und Wurstwaren Reduzierung/Verzicht auf tierische Fette und Milchprodukte Reduzierung/Verzicht auf hoch raffinierte Kohlenhydrate (z.B. Zucker, Weißmehl) Reduzierung/Verzicht auf Genussmittel (Alkohol, Kaffee, Tee, Nikotin)
– – – – –
Höherer Anteil an pflanzlicher Kost Höherer Anteil an Rohkost Höherer Anteil an Vollkornprodukten Höherer Anteil an Omega-3 Fettsäuren (Fischöl) und Dihomo-gamma-Linolensäuren Höherer Anteil an Antioxidantien (Substitution Vitamine A, E und C sowie der Spurenenlemente Selen und Zink)
Tabelle 3. Beziehungen zwischen Belastungen, Beanspruchungen und individuellen Eigenschaften des Patienten. Belastungen
Individuelle Eigenschaften des Patienten
Beanspruchungen
• Alltagsbelastung • Sportliche Belastung – Dauer – Intensität u.a.
• Adaptive Fähigkeiten
• Teilbeanspruchungen von Knorpel, Skelett, Sehnen/Bändern, Muskeln etc.
Trainingssteuerung – Messung der Belastungen
– Knorpel, Skelett, Sehnen Bänder, Mukeln etc.
Trainingssteuerung – Messung der Belastungen
• objektiv an der Belastung ausgerichtet • Adaptive Fähigkeiten
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• Semiobjektiv/subjektiv an der Beanspruchung ausgerichtet
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individuellen Gelenkgeometrie, Stufenbildungen oder degenerativen Herden abhängig. Insofern sind anhand äußerer Belastungen exakte Aussagen über die inneren Beanspruchungen unmöglich. Zur Belastungsabschätzung ist es jedoch hilfreich, äußere und innere Belastungen bzw. Beanspruchungen zu kennen (Tab. 3). Besondere Bedeutung besitzen die inneren Beanspruchungen. Bei hüftendoprothetisch versorgten Patienten wurden diese von der Arbeitsgruppe um Bergmann (4) erhoben. Ein Problem bei der Bewertung der Messungen ist die Tatsache, dass man aus der Kontaktbelastung von Kunstgelenken keine konkreten Abschätzungen über Belastungen in intakten Gelenken mit anderer Geometrie und anderen Materialeigenschaften wahrnehmen kann. Trotzdem sind die Untersuchungen von Bergmann et al. (4) in vielen Bereichen äußerst hilfreich (Tab. 4). Ein weiteres Problem liegt darin, dass man nicht wissen kann, wie die äußeren Belastungen und die individuellen Beanspruchungen vom Patienten (hyaliner Knorpel) toleriert und anhand adaptiver Potentiale verarbeitet werden. Knorpel scheint in bestimmten Situationen auf Belastungen eher mit Anpassung zu reagieren (adaptieren), in anderen Situationen – z.B. beim gleichen Patienten nur zu einem anderen Zeitpunkt – auf die gleiche Belastung negativ zu reagieren (Schmerzen, Entzündung, Degeneration). Zu diesen Zeiten scheint jedes adaptive Potential des Knorpels bzw. des Gesamtorganismus ausgeschöpft zu sein. Zusammenfassend kann daher gesagt werden, dass sich die tatsächlich auftretenden Belastungen bei Bewegungen bzw. Sportarten nicht exakt vorhersagen lassen und eine Prognose, wie sie sich auf den Knorpel auswirken, ebenfalls unmöglich ist. Damit sind Standardisierungen von Bewegungsprogrammen hin-
SPORT BEI HÜFTARTHROSE
fällig. Ratschläge zur sportlichen Betätigung bei Arthrose können daher nur empfehlenden Charakter besitzen und müssen dem Sportmediziner vom Patienten in der individuellen Verträglichkeit zurückgemeldet werden.
Arthrose durch Über- und Fehlbelastungen Knorpel kann durch berufliche und sportliche Über- und Fehlbelastungen geschädigt werden. Maurer zeigen eine wesentlich erhöhte Prävalenz von Schultergelenkarthrosen (31); bei Fußballspielern ist die hohe Arthroserate des Hüftgelenkes,
besonders des Standbeins, bekannt (26); bei Balletttänzern findet sich eine erhöhte Rate von Sprunggelenkarthrosen und Arthrosen des ersten Metatarsophalangealgelenkes (33). Marti et al. (18) zeigten, dass umfangreiche Laufbelastungen ein Arthroserisiko darstellen, Vingard (34) fand heraus, dass Leichtathletik, Rückschlagsportarten (Stop’s and Go’s) und Fußball zu einem erhöhten Arthroserisiko führen.
Arthroseprophylaxe durch Bewegung und Sport? Obwohl mittlerweile eine große Zahl populärwissenschaftlicher Ratgeber
zu Bewegung und Sport bei Arthrose auf dem Buchmarkt erhältlich sind, steht eine wissenschaftlich-epidemiologische Fundierung der Empfehlungen aus. Auf der einen Seite konnte bisher gezeigt werden, dass zu hohe und wiederholte Belastungen den gelenküberziehenden Knorpel schädigen können. Auf der anderen Seite benötigen der Knorpel und die Knochensubstanz der betroffenen Extremitäten (bzw. der Wirbelsäule) Beund Entlastungen zu ihrem Erhalt. Es stellt sich daher die Frage, wie Belastungen gestaltet werden müssen, um einerseits Über- und Fehlbeanspruchungen zu vermeiden, andererseits einen positiv-adaptiven Stimu-
Tabelle 4. Maximale vertikale Bodenreaktionskräfte (N) bei verschiedenen alltags- und sportmotorischen Beanspruchungen. KG = Körpergewicht (verändert nach Schmidtbleicher 2000 und Bergmann et al. 2001). Die interindividuellen Differenzen der Werte sind erheblich! Bewegung
Bodenreaktionskräfte (Belastungen) (Schmidtbleicher 2000)
Vielfaches des Körpergewichtes (Belastungen) (Schmidtbleicher 2000)
Vielfaches des Körpergewichtes (Beanspruchungen der Hüftprothesen) (Bergmann et al. 2001)
./. ./.
./. ./.
Stehen Gehen
./. 700–1000 N
./. ~ 1,0–1,2 KG
Fahrrad fahren
./.
./.
Treppensteigen (aufwärts) Treppensteigen (abwärts) Aussteigen Bus/Bahn Stolpern
1200–1800 N ./. 1400–2500 N ./.
~ 1,2–1,5 KG ./. ~ 2,5 – 3,5 KG ./.
Ca. 0,3-faches KG Ca. 1,1-faches KG mit Abstützen der Hände Ca. 2,2-faches KG ohne Abstützen der Hände Beidbeiniger Stand ca. 0,7-faches KG Bei 1 km/h ca. 2,8-faches KG (bei 5 km/h ca. 4,8-faches KG) Ca. 0,8-faches KG; beim Auf- und Absteigen bis zum ca. 2,8-fachen des KG Ca. 2,5-faches KG Ca. 2,6-faches KG
800– 1200 N 1200– 1800 N 2000– 3000 N 3000– 6000 N 5500– 7000 N 6000–11000 N 8000–13000 N
~ 0,9–1,3 KG ~ 1,2–1,5 KG ~ 2,2–3,5 KG ~ 4,2–7,0 KG ~ 7,0–10 KG ~ 8,0–12 KG ~ 10–14 KG
./.
./.
Alltagsbewegungen Sitzen Aufstehen
Sportliche Bewegungen Walking Jogging Sprint Hochsprung Weitsprung Tiefsprünge Landungen Therapeutische Bewegungen Krankengymnastische Übungen gegen manuellen Widerstand im Liegen
Ca. 7,2- bis zum 8,7-fachen des KG
Bei 8 km/h ca. 5,5-faches KG
Bis zum ca. 2,5-fachen des KG
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lus auf das Knorpelsubstrat zu bewirken. Einige Fakten können als gesichert gelten. Die extrazelluläre Matrix des Knorpels hat mechanische Funktionen. Der hohe Wassergehalt, besonders der oberflächlichen Zone, bewirkt eine optimale Druckdämpfung. Durch wechselnde Druck- und Scherbelastungen, z. B. durch sportliche Bewegungen, werden die Transportvorgänge (Diffusion) für Ernährungsstoffe und metabolische Abfallprodukte innerhalb der Matrix stimuliert. Den umgekehrten Prozess kann man bei Immobilisation mit Knorpeldegeneration beobachten. Eine weitere, weit weniger beachtete Funktion der Matrix ist eine informationsübermittelnde Funktion. Durch
Abbildung 6 Patellarfemorale Gelenkkraft (P). Der Vektor P ist die Summe der vektoriellen Kräfte der Quadrizepssehne (FQ) und dem Kraftvektor der Patellarsehne (Fp). Je kräftiger der M. quadriceps femoris und je höher die Kraftentwicklung, desto größer die Gelenkkraft (P), die die retropatellare Belastung bestimmt. Nicht eingezeichnet sind die femoro-tibialen Gelenkkräfte. Auch sie werden bei der Aktivierung des M. quadriceps femoris höher. Aus biomechanischer Sicht ist eine „Gelenkentlastung“ durch Muskelkräfte nicht möglich (35).
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Bewegungen bedingte mechanische Stimulationen regen die Chondrozyten zur verstärkten Aktivität an. Der genaue Mechanismus der Signalübertragung ist nicht endgültig geklärt, man vermutet elektrische und physiko-chemische Effekte (19).
Vorsicht vor (zu) einfachen Rezepten! Da sich Bewegung nicht nur aus praktischer Erfahrung, sondern auch theoretisch fundiert als protektiver Faktor für den gelenküberziehenden Knorpel erweist, kommen sehr schnell unsinnige Aussagen zustande. Aus biomechanischer Sicht müssen die Bewegungen und die Wirkungen der Muskelkraft auf den Knorpelüberzug der Gelenke analysiert werden (Abb. 6). Vielfach hört man die pauschale Aussage: Muskelkraft entlastet die Gelenke. Das ist zunächst einmal falsch! Jede Aktivierung der Muskulatur belastet die Gelenke! Sharma et al (29) wie auch andere Autoren zeigten, dass z.B. die Entwicklung einer Osteoarthritis der Kniegelenke durch zu starke Quadrizepsmuskulatur begünstigt wird (29); aus biomechanischer Perspektive ein logisches Ergebnis. Ebenso logisch erklärt sich auch die Tatsache, dass die Reduzierung des Körpergewichts zur Minderung der Impactbelastungen führt und die Gelenke schützt (22). Die Fehleinschätzung der Bedeutung der Muskulatur hat unserer Auffassung nach zwei Ursachen: 1. In der Praxis dominiert die Beobachtung, dass arthrotische Gelenke mit gut entwickelter Muskulatur funktionell besser sind als arthrotische Gelenke mit schlechter Muskulatur. Der beobachtbare Zusammenhang wird in der Praxis zur Kausalität umformuliert (gute Muskulatur → gute Gelenkfunktion). Heutzutage weiß
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man jedoch, dass eine gute Muskulatur nur dann entwickelt werden kann, wenn die durch Muskulatur belasteten Gelenke dies auch zulassen (8). 2. Durch Bewegungen arthrotischer Gelenke wird der Gelenkstoffwechsel angeregt. Durch die Bewegung kommt es zur Normalisierung des entzündlich veränderten Stoffwechsels. Die Bewegungen entwickeln die Muskulatur. Da man nur die verbesserte Muskulatur erkennt, wird die „wahre Ursache“, die Normalisierung des Gelenkstoffwechsels, gar nicht erkannt. Da nicht nur einzelne Muskeln die Gelenkkraft und die Roll-Gleitbewegungen der Gelenke bestimmen, kommt im Zusammenhang mit der potentiellen Entlastung von Gelenken durch Muskelkraft der Koordination eine entscheidende Rolle zu. Auch hier hat die durch Bewegung induzierte Normalisierung des Gelenkstoffwechsels eine entscheidende Bedeutung, da über rückkoppelnde Verbindungen zwischen Gelenk und Muskulatur die Koordination (Sensomotorik!) positiv beeinflusst wird (s. Abb. 4).
Nicht nur die Arthrose in das Blickfeld nehmen! Bei der Beratung von Patienten sollte man sich jedoch nicht nur an dem lokalen Befund der Arthrose orientieren. In einer Zeit des Metabolischen Syndroms müssen auch die positiven Aspekte von Sport und Bewegung auf den Gesamtorganismus gegenüber lokalen Schädigungen abgewogen werden. Besonderen Nachdruck gewinnen diese Überlegungen dadurch, dass Arthrosepatienten sowohl prä- als auch noch 6 Monate postoperativ nach hüftendoprothetischer Versorgung gegenüber Normkollektiven
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deutliche konditionelle Defizite aufwiesen (14). Bewegung und Sport besitzen präventive Wirkungen gegenüber Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Diabetes und Osteoporose (10). Über die rein körperlichen Anpassungen hinaus sind von sportlichen Tätigkeiten positive psychologische und soziale Wirkungen zu erwarten (10, 13).
Was sollte vor der Aufnahme sportlicher Aktivitäten beachtet werden? Vor Aufnahme sportlicher Aktivitäten sollten folgende Fragen abgeklärt werden (Auswahl): – In welcher Häufigkeit sind bisher Zeichen einer aktivierten Arthrose aufgetreten? – Wie ist die biomechanische Intensität der sportlichen Aktivitäten einzuschätzen (Impacts, Beweglichkeit – ROM)? – Wie ist die muskuläre Situation des betroffenen Gelenkes? – Sollte die Muskulatur vor Sportaufnahme krankengymnastisch oder apparativ auftrainiert werden? – Welche Risikofaktoren liegen vor (Übergewicht, internistische Aspekte, Ernährung)? – Welche Sportarten werden vom Patienten favorisiert? – Ist die gewünschte Sportart schon früher ausgeübt worden? – Wie ist der Röntgenbefund/die Entwicklung des Röntgenbefundes in den letzten Jahren? Neben den o.g. Fragen sollten größere Beinlängendifferenzen ausgeglichen werden. Über die Verwendung von Fersenpolstern und geeignetem Schuhwerk (evtl. Einlagen) ist zu entscheiden. Sinnvoll ist das Tragen von Protektoren, besonders bei Sturzgefährdungen wie beim Fahrradfahren oder Inline-Skating (24).
Geeignete und ungeeignete Sportarten und Bewegungsformen Zu vermeiden sind alle Belastungen mit hohen, impulsartigen Kraftspitzen. Auch Dauerbelastungen zyklischer und azyklischer Beanspruchungen sollten vermieden werden, da sich Knorpel unter Dauerbelastungen verändert. Neue Sportarten sollten nicht erlernt werden, da die koordinativen Voraussetzungen nicht gegeben sind und daher die Kraftwirkungen erhöht sind. Einen interessanten Ansatz stellt die Empfehlung von sportlichen Bewegungen unterteilt nach der Lokalisation der Arthrosen der Sektion Rehabilitation und Behindertensport in der Deutschen Gesellschaft für Sportmedizin und Prävention dar. Empfehlenswerte Bewegungsformen – Kein wettkampforientierter Sport – Nur Sportarten ohne große Impulsbelastungen – Nur Sportarten ohne Extrembewegungen der Gelenke (insbesondere intensive Rotationen unter vollem Körpergewicht sind zu vermeiden) – Nur Sportarten mit gleichmäßig rhythmischen Bewegungen und geringen Bewegungsenergien • Klassische Ausdauersportarten wie Schwimmen, Radfahren, Dauerlauf und Skilanglauf • Aqua-Jogging • Walking • Inline-Skating • Gut angeleitetes Studiotraining und Gymnastik. Zu vermeidende Bewegungsformen – Vermeiden von Bergablaufen (beim Wandern mit Stöcken und frühem Stockeinsatz) – Vermeiden von zyklischen Belastungen über zu lange Zeiten (Zyklen), u.a. Bindegewebsreaktionen.
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Korrespondenzadresse: Univ.-Prof. Dr. phil. Jürgen Freiwald Bergische Universität Wuppertal Fuhlrottstraße 10 D-42097 Wuppertal Tel.: +49(0)202-439-2093 Fax: +49(0)202-439-3125 e-mail: [email protected]