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Fragestellung: Das Vibrationstraining ist ein Training, bei der Schwingungen in den Körper eingeleitet werden. Dabei sollen passiv Dehnreflexe der Muskulatur ausgelöst werden, um so die Muskulatur zu trainieren. Wie dieses Training jedoch tatsächlich die Muskeln trainiert und Faktoren wie Knochendichte und Koordination beeinflusst werden, wird kontrovers diskutiert. Unbekannt ist auch, wie stark die Gelenke belastet werden. Ziel dieser Studie war es daher, die Belastungen am Hüft- und Kniegelenk beim Vibrationstraining in vivo zu messen und mit den Belastungen beim Gehen zu vergleichen.

Methodik: Instrumentierte Endoprothesen mit telemetrischer Datenübertragung ermöglichen es, die Kontaktkräfte und Momente in vivo zu messen. 4 Patienten mit instrumentierten Hüft- (51-64 J., 81-90kg) und 6 Patienten mit instrumentierten Knieprothesen (63-77 J., 68-110kg) nahmen an der Studie teil. Alle Probanden trugen während der Messung Schuhe und standen in einer Grundstellung mit leicht gebeugten Knien auf dem Galileo-2000-System. Schwingungen mit einer Frequenz von 12,5 und 25Hz sowie Amplituden von 2 und 4mm wurden für ca. 15s eingeleitet und die Maximalwerte der resultierende Gelenkkontaktkraft (F_res) ausgewertet.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Im Mittel war F_res in der Hüfte nicht größer als beim Gehen (Abbildung 1 [Abb. 1]). Das Knie wurde hingegen bei einer Vibration von 12,5Hz und einer Amplitude von 4mm im Mittel genauso stark belastet wie beim Gehen. Im Vergleich zur Grundstellung ohne Vibration stieg F_res je nach Einstellung um 10-38% (Hüfte) bzw. 24-57% (Knie) an. Generell war beim Vibrationstraining sowohl die absolute Kraft als auch der Kraftanstieg im Knie größer als in der Hüfte.

Eine Verdopplung der Amplitude führte zu einem Anstieg von F_res um 6-20% (Hüfte) bzw. 16-22% (Knie). Ein Zusammenhang zwischen Frequenz und der Höhe von F_res konnte nicht beobachtet werden.

Die Ergebnisse der Studie zeigen, dass F_res beim Vibrationstraining mit den hier untersuchten Parametern nicht größer als beim Gehen war. Die absolute Höhe von F_res in den betrachteten Gelenken ist daher unkritisch. Unklar bleibt, ob die schnellen Belastungswechsel einen negativen Einfluss auf die Verankerung von Endoprothesen im Knochen bzw. auf den Knorpel bei Arthrosepatienten haben können. Anhand der gezeigten Daten kann keine endgültige Aussage darüber getroffen werden, ob das Training für Arthosepatienten oder nach Gelenkersatz zulässig ist. In der Studie wurde lediglich die resultierende Kraft betrachtet. Es kann nicht ausgeschlossen werden, dass die Kräfte in einzelnen Belastungsrichtungen größer als beim Gehen oder evtl. sogar kritisch sind.

Dieses Projekt wurde durch die DFG (Be 804/18-1, 804/19-1) und die Deutsche Arthrose-Hilfe e.V unterstützt.