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Fragestellung: Mit der Implantation einer Knieendoprothese (Knie-EP) ändert sich die Krafteinleitung in den Knochen. Die modulierte Lastübertragung resultiert in einem belastungsabhängigen Knochenabbau (Stress-Shielding-Effekt), insbesondere im Bereich des distalen Femurs. Der Prävention des periprothetischen Knochenabbaus wird im Hinblick auf lange Prothesenstandzeiten eine große Bedeutung zugeschrieben. Die Wirkung von unterschiedlichen Trainingsmaßnahmen auf die implantatnahe Knochendichte (BMD) wurde allerdings noch nicht untersucht. Um entsprechende bewegungstherapeutische Maßnahmen im Rahmen der Prävention des periprothetischen Knochenabbaus empfehlen zu können, ist jedoch die Kenntnis der wichtigsten Prädiktoren der periprothetischen BMD notwendig. Hierbei sind insbesondere Variablen von Interesse, die durch entsprechende Interventionen in ihrer Ausprägung modifizierbar sind. Ziel dieser Studie war es, die (1) Modulation und (2) Prädiktoren der periprothetischen BMD nach Knie-EP-Implantation zu analysieren.

Methodik: 23 Knie-EP-Patienten wurden 10 Tage (Pretest) und 3 Monate (Posttest) postoperativ untersucht. Die Datenanalyse beinhaltete im ersten Schritt die Veränderung der periprothetischen BMD vom Pre- zum Posttest. Im zweiten Schritt wurden mit multipler linearer Regression und Strukturgleichungsmodellierung die Einflüsse folgender Prädiktoren auf die periprothetische BMD analysiert: isometrische maximale willkürliche Kraft, fettfreie Masse (lean mass) des Oberschenkels, physische Aktivität im Alltag (Schrittzahl) und Body-Mass-Index.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Die BMD im Bereich des distalen Femurs reduzierte sich signifikant um 19,7 % (p = 0,008), während für den Bereich der proximalen Tibia keine Veränderung nachgewiesen wurde. Die Variable lean mass erwies sich innerhalb des Modells als einziger signifikanter Prädiktor der periprothetischen BMD (β = 0,38; b = 0,15; p = 0,046).

Die Ergebnisse lassen vermuten, dass bei Muskelkontraktionen eine große Muskelmasse mit einhergehender hoher mechanischer Krafteinleitung in den Knochen zu lokalen Anpassungen der periprothetischen BMD beitragen kann. Eine große Muskelmasse des Oberschenkels hat demzufolge eine hohe protektive Wirkung auf die periprothetische BMD. Konkrete Praxisempfehlungen enthalten demnach bewegungstherapeutische Maßnahmen mit dem Ziel, Muskelmasse zu erhalten und/oder aufzubauen.