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Dissertation: Dagmar Bangert


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Dissertation: Dagmar Bangert

Dissertation / Doktorarbeit / Thesis

Deutsche Sporthochschule Köln
Institut für Rehabilitation und Behindertensport
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Bangert, Dagmar (2010): Das kinematische und elektromyographische Gangbild von Bandscheibenpatienten mit segmentalen Stabilitätsstörungen: Quantifizierung von Dysfunktionen und Therapieeffekten

Zusammenfassung:
Rückenschmerzen können durch schwer nachweisbare Stabilitätsverluste innerhalb der Wirbelsäulensegmente verursacht werden, die aus Veränderungen in den passiven Strukturen der Wirbelsäule oder in den neuromuskulären Aktivitäten von segmental stabilisierenden Muskeln resultieren. Gegenstand der vorliegenden Arbeit ist die Evaluation der Therapierbarkeit von segmental stabilisierenden Strukturen durch spezielle Bewegungsprogramme auf der Basis einer quantitativen Analyse des Stabilisierungs- und des Bewegungssystems von Bandscheibenpatienten im Bereich der Lendenwirbelsäule.

Mit Hilfe einer Querschnittsanalyse wurde zuerst überprüft, inwieweit Rückenpatienten mit einem Bandscheibenvorfall Höhe L4/5 bzw. L5/S1 sich in ihrem Gangbild von Rückengesunden unterscheiden. Dafür wurden bei den Probanden sowohl die dreidimensionalen kinematischen Hüft-, Becken- und Lendenwirbelsäulen- Bewegungen als auch das elektromyographische Gangbild (beidseitig: M. transversus abdominis/M. obliquus internus, M. mulitifidus und M. gluteus medius) vermessen. Analysiert wurden der zeitliche Verlauf, die mittleren Amplituden und die Schritt- zu Schritt-Variabilitäten der kinematischen und elektromyographischen Daten. Im Vergleich zu den erheblichen inter- und intraindividuellen Unterschieden beim Gehen der rückengesunden Probanden, weichen Gangverhalten und Muskelaktivität bei chronischen Rückenpatienten im einzelnen deutlich stärker ab. Krankhafte Abweichungen lassen sich daher mithilfe eines in dieser Studie entwickelten Deviationsindexes quantitativ erfassen.

In einer sich anschließenden Längsschnittstudie wurden die Patienten über einen Zeitraum von 4 Monaten von einer Physiotherapeutin behandelt. Während ein Teil der Patienten ein Stabilisations- und Mobilisationstraining absolvierte, führte die Vergleichsgruppe ein neuromuskuläres dreidimensionales Koordinationstraining nach spiraldynamischen Leitlinien durch. Nach Ende der Therapie wurden die oben genannten kinematischen und elektromyographischen Parameter erneut gemessen und analysiert. Es konnte in beiden Therapiegruppen eine Annäherung des Gangverhaltens an die rückengesunde Vergleichsgruppe nachgewiesen werden. Auffällig waren die signifikant größeren Fortschritte bei neuromuskulärem Koordinationstraining. So konnte in dieser Gruppe die Anzahl der als krankhaft definierten Bewegungen signifikant reduziert werden. Insgesamt konnte nachgewiesen werden, dass sich das Bewegungs- und Stabilisierungssystem beim Gehen durch Therapien nachhaltig beeinflussen lässt, die Art der Therapie jedoch für das Ausmaß und die Richtung der Veränderungen entscheidend ist.

The kinematic and electromyographic gait pattern of patients with disc herniation and
segmental stability problems: Quantitative analysis of dysfunctions and treatment effects

Back pain can be caused by stability loss within the spinal segments resulting from changes in the passive structures of the spine or in the neuromuscular activity of segmental stabilizing muscles. The present work evaluates the treatability of segmental stabilizing structures by special exercise programs. Our conclusions are based on a quantitative analysis of the stabilization and movement system of patients with herniated vertebral disc in the lumbar spine.

The first part of the study is a cross-sectional analysis of the extent to which patients with a herniated disc L4 / 5 and L5/S1 differ in their gait pattern from healthy probands. For all test persons we measured both, the three-dimensional kinematic hip, pelvis and lumbar spine movements and the electromyographic gait pattern (both sides: the transversus abdominis / internal oblique, and gluteus medius M. mulitifidus). We investigated the time course, the mean amplitudes and the step-by-step variability of the kinematic and electromyographic data. A detailed comparison shows significant deviations of the gait patterns of back patients from those of back healthy subjects. This allowed us to develop a deviation index as a quantitative measure of pathological deviations.

In a subsequent longitudinal study, patients were treated over a period of 4 months by a physiotherapist. Half of the patients completed a stabilization and mobilization training program; the comparison group carried out a neuromuscular, three-dimensional coordination training program following the guidelines of Spiral Dynamics. After the treatment, the same kinematic and electromyographic parameters were again measured and analyzed. For both groups we observed that the gait patterns approached those of the healthy control group. However, neuromuscular coordination training resulted in significantly greater progress. For this group, we observed a significant reduction in the number of pathological movements. Overall, it was shown that training can exert a beneficial influence on the gait motion and stabilization system. The magnitude of the effect depends on the type of therapy.

Keywords: segmental stabilization, motion system, hernial disc patients, gait pattern, kinematics, electromyography, variability, deviation index, therapy, spiral dynamics


15.12.2017 - 03:16