Rückenkniebeugen-Übungsbehandlung bei Rückenschmerzen: Klinische Studie

Rückenkniebeugen-Übung bei Schmerzen im unteren Rücken: Vermeidung von Butt Wink im Vergleich zu einer klinischen Studie mit vollem Umfang.

Hintergrund Die Verschlechterung der Muskelkraft des Rückens war der wichtigste Faktor für die Verringerung des Bewegungsbereichs der Wirbelsäule und war mit einer Verschlechterung der Lebensqualität verbunden. Rückenschmerzen sind weltweit die häufigste Ursache für Mangelerscheinungen und Produktivitätsverlust. Widerstandstraining wird immer mehr zu einem großen Verbündeten zum Wohle der Gesundheit und insbesondere der Funktionsfähigkeit des Menschen und der Reduzierung von Verletzungen.

Kniebeugen sind eine der beliebtesten Übungen im Widerstandstraining und werden häufig verwendet, um gesundheitliche, rehabilitierende, leistungsbezogene und ästhetische Ziele zu erreichen.

Die Wirbelsäulenhaltung wurde in der wissenschaftlichen Literatur vielfach in Frage gestellt, ob sie möglicherweise Veränderungen in ihrer Krümmung erfährt, die mit hohen Überlastungen während der Ausführung der Kniebeuge verbunden sind, da angenommen wird, dass dies Rückenschmerzen verursachen oder verstärken kann. Weitere Studien sind erforderlich, bevor die derzeitigen Standards der Kniebeugetechnik aufgegeben werden, die eine neutrale Position der Lendenwirbelsäule während einer tiefen Kniebeuge verteidigen.

OWEN et al. (2020) kamen zu dem Schluss, dass keine bestimmte Form der Übung bei der Behandlung von Rückenschmerzen wirksamer war als andere. Daher ist es das Ziel der vorliegenden Studie, die Wirksamkeit von zwei Widerstandstrainingsprotokollen mit unterschiedlichen Techniken zur Durchführung von Kniebeugenübungen zur Verbesserung der Wirbelhaltung und zur Verringerung von Rückenschmerzen zu bewerten.

Methodik

Teilnehmer, Randomisierung und Blindheit

Diese Studie ist eine randomisierte klinische Studie mit 32 Teilnehmern im Alter von 18 bis 69 Jahren, alle mit Symptomen von Rückenschmerzen, die vom Teilnehmer kontrolliert wurden, in Bezug auf die Wirksamkeit der Bewegungstechnik mit einem Lehrer für jede Übung.

Die Teilnehmer wurden an der Fakultät für Leibeserziehung und Tanz der Bundesuniversität Goiás (UFG), am Klinischen Krankenhaus und am Samambaia Campus Health Center rekrutiert.

Die Forschungsteilnehmer müssen während der 12-wöchigen Übungs-/Interventionsbehandlung 85 % des Unterrichts zuschauen.

Zur Randomisierung wurden sie im Verhältnis 1:1 in der Reihenfolge der Registrierungsnummer und der parallelen Intervention verteilt. Die Interventionsgruppen waren: 1) Restricted Group (RG) und 2) Complete Group (CG). Alle führen die gleichen Übungen aus, der einzige Unterschied zwischen den Gruppen war die Bewegungstechnik der Squats und Stiffs.

Um Blindheit zu gewährleisten, wussten die Teilnehmer nicht, warum die Bewegungstechnik zwischen ihnen unterschiedlich war. Die Bewegungstechnik wurde während des gesamten Trainings von einem Lehrer pro Teilnehmer überwacht und kann von den Teilnehmern nicht geändert werden, da dies die Ergebnisse beeinträchtigen könnte.

Für die Teilnehmer der Forschung war ein erstes Treffen geplant, um die Forschung vorzustellen und zu verdeutlichen und die Auswertungen zu planen.

Ethisches Verfahren Alle Teilnehmer unterzeichneten die freie und informierte Einwilligungserklärung auf zwei Arten gemäß der Ethikkommission für Human- und Tierforschung der UFG, Stellungnahme Nr. 2.458.324.

Bewertung der Wirbelkörperhaltung mit Videogrammetrie

Retroreflektierende Aufkleber (flach, rechteckig [12 x 8 mm]) wurden auf dem Rücken der Teilnehmer angebracht, um anatomische Unfälle zu identifizieren (Abbildung 3). Markierungen wurden am Schnittpunkt zwischen dem medialen Rand und der Wirbelsäule des Schulterblatts (Scapula Trigone) auf der linken und rechten Seite positioniert; im unteren Winkel des linken und rechten Schulterblatts (SI); in der Spina iliaca posterior superior (PSIS); in den Dornfortsätzen des zweiten Kreuzbeinwirbels (S2), des vierten Lendenwirbels (L4), des zwölften, sechsten und ersten Brustwirbels (T12, T6 und T1). Zusätzlich wurden Markerpaare, die als Referenzpunkte während der Analyse verwendet wurden, bilateral und zum Zeitpunkt der Dornfortsätze von L4, T12, T6 und T1 nach der Ausrichtung des PSIS positioniert. Nach dem Identifizieren dieser Punkte wurde die durch die Dornfortsätze der Wirbel definierte Linie mit Markierungen gefüllt, die regelmäßig ungefähr alle 2,5 cm positioniert wurden.

Um den Rücken dieser Freiwilligen aufzuzeichnen, wurden drei OptiTrack Flex 13-Kameras mit einer Erfassungsfrequenz von 100 Hz verwendet und vor der Haltungsaufzeichnung reguliert. Die Messung der geometrischen Krümmung der Wirbelsäule wurde mit der in Campos et al., 2015) beschriebenen Methode durchgeführt. Das Verfahren besteht aus automatischer Verfolgung und dreidimensionaler Rekonstruktion retroreflektierender Marker mit Videokameras. Die Bewegung von Markern auf dem Rücken von Freiwilligen wird verfolgt und analysiert.

Die Bildverarbeitung zur Messung der räumlichen Position der Marker erfolgte in der in Matlab® (The MathWorks, Natick, Massachusetts, USA) entwickelten Software Dynamic Posture (CAMPOS, 2010). In jedem Einzelbild jedes gesammelten Videos wurden für alle Kameras die zweidimensionalen Koordinaten des Schwerpunkts der Markierungen aus ihrem jeweiligen Schwerpunkt berechnet (GRUEN, 1997). Die Kalibrierung des Systems wurde durch das Register des Punktes mit einem bekannten Ort durchgeführt, was die dreidimensionale Rekonstruktion unter Verwendung der Methode der direkten linearen Transformation erlaubte (ABDEL-AZIZ; KARARA, 1971). Die globale Systemreferenz des Labors wurde wie folgt definiert: vertikale Achse Z (para nach oben), horizontale hintere Reihenachse X (vorwärts) und horizontale Querachse Y (nach links).

Während der Fortbewegung weist der Rumpf ein regelmäßiges Schwingungsverhalten entlang der vertikalen Achse auf, mit einem Zyklus pro Schritt, wobei er während jeder einfachen Stützphase eine maximale Spitze und während der doppelten Stützphase der unteren Extremitäten eine minimale Spitze erreicht. Somit wurden Anfang und Ende jedes Schritts zu den Zeitpunkten definiert, an denen die minimalen vertikalen Oszillationsspitzen der Spaltenmarkierungen auftraten (wir haben den Durchschnitt der Z-Koordinate aller Spaltenmarkierungen berechnet). Somit hatten wir alle zwei minimalen Spitzen einen vollständigen Schritt. Durch eine auf endlichen Differenzen basierende Funktion wurden alle minimalen Spitzen der vertikalen Rumpfoszillation identifiziert und folglich bestanden. Wir betonen, dass wir nicht den Anspruch erheben, mit diesem Verfahren die Ereignisse und Phasen jedes Passes zu identifizieren. Es wurde nur der Schritt als Ganzes identifiziert.

Nach der dreidimensionalen Rekonstruktion wurden die Daten für die Fortbewegung mit einem so eingestellten Spline-Filter geglättet, dass die Reste unter 1 mm lagen. Jeder Schrittzyklus wurde zu 101 Zeitpunkten normalisiert, die Positionen von 0 bis 100 % des vollständigen Bewegungszyklus darstellen. Bei der Analyse der Fortbewegung jedes Teilnehmers wurde ein durchschnittlicher Zyklus von 10 Schrittzyklen verwendet, in diesem Standardzyklus Arbeit des Schrittes genannt. Für die statische Haltungsanalyse wurde die Position jedes Markers durch die durchschnittliche dreidimensionale Position in einem Zeitraum von einer Sekunde (100 Frames) repräsentiert.

Zu jedem Zeitpunkt der Haltungsaufnahme wurden die 3D s aller Wirbelsäulenmarker zwischen S2 und T1 in einem lokalen Bezugssystem im Rumpf (CAMPOS et al., 2015) mit bzw. ab T12 beschrieben. Der Vektor mit Ursprung in L4 und Ende in T6 definiert die Orientierung der Längsachse z (nach oben). Ein Hilfsvektor y' wurde definiert mit Ursprung am Mittelpunkt der Referenzpunkte rechts von L4 und T6 und mit einem Ende am Mittelpunkt der Referenzpunkte links von L4 und T6. Das Vektorprodukt zwischen y' und z definierte die lokale Sagittalachse des Rumpfes x (vorwärts) und das Vektorprodukt zwischen z und x definierte die lokale Querachse des Rumpfes y (links).

Das in Brenzikofer et al. (2000) verwendet, um die geometrische Form der Säule zu messen. Mittels der Methode der kleinsten Quadrate wurde eine Polynomanpassung an der Position der in der Sagittal- und Frontalebene projizierten Marker vorgenommen. Die unteren und oberen Extremitäten der Polynomkurve wurden in den Analysen verworfen, da sie sich in sehr robusten Anpassungen zeigen könnten. Es wurden Polynome achten Grades verwendet, die durch den X²red, Chi-Quadrat-reduzierten Test (VUOLO, 1992) definiert wurden. Die geometrische Krümmung des Säulenwirbels, K(z), wurde berechnet (Abbildung 4 - links; Abbildung 3) mit der ersten und zweiten Ableitung, P'(z) und P"(z), mittels Gleichung (1) : K(z)= P"(z) / [1 + P'(z)2 ]3/2.

Die geometrische Krümmung kann als Kehrwert des Radius des Umfangs interpretiert werden, der die Kurve auf jeder Höhe der Längsachse der Säule anpasst und berührt. Die Maßeinheit der geometrischen Krümmung ist "m-1". In der Sagittalebene weist v positive Krümmung vorherige (Kyphose) und hintere negative (Lordose) Konkavitäten zu. In der Frontalebene zeigten positive Werte eine Linksbeugung und negative Werte eine Rechtsbeugung an.

Für die Analyse der Fortbewegung, sowohl in der Sagittal- als auch in der Frontalebene, wurde die mittlere Haltung des Standardschrittzyklus berechnet, die so genannte neutrale Kurve (CAMPOS et al., 2015). Wir haben auch die oszillierende Komponente analysiert, die durch den Unterschied zwischen den Haltungen definiert ist, die zu jedem Zeitpunkt des Standardschrittzyklus und der neutralen Kurve gezeigt werden.

Bei der Analyse der statischen Haltung und der neutralen Gangkurve, para der Sagittalebene, wurde der Höhepunkt der absoluten Krümmung im Lendenbereich (z < 0 cm) als repräsentative Variable der Lendenlordose und der Höhepunkt der absoluten Krümmung im Brustbereich identifiziert (z > 0 cm), als repräsentative Variable der Brustkyphose. Auch in der Sagittalebene wurde die sagittale geometrische Krümmung in Höhe von L4, T12 und T6 analysiert. Die frontale geometrische Krümmung wurde auf der Höhe von L4, T12 und T6 sowie der absolute Höhepunkt der Lateralflexion (höherer absoluter Wert der Krümmung) in der Lenden- und Brustregion analysiert.

Bei der Analyse der Oszillationskomponente in der Sagittal- und Frontalebene wurde für die Lenden- und Brustregionen der Ort identifiziert, an dem der größte Bewegungsbereich im Standardzyklus dargestellt wurde. Der Bewegungsumfang wurde analysiert.

Die Rumpfneigung wurde analog zu CAMPOS et al. (2015). Die lokale Längsachse des z-Rumpfes wurde so in die Sagittalebene des Labors (normal zu Y) projiziert, dass 0° anzeigte, dass der Rumpf vollständig vertikal war, und 90° anzeigte, dass der Rumpf zu zuvor vollständig horizontal geneigt war. Die lokale Rumpflängsachse z wurde ebenfalls in die Frontalebene des Labors (normal zu X) projiziert, so dass 0° anzeigte, dass der Rumpf vollständig vertikal war und 90° anzeigte, dass der Rumpf nach links geneigt war, vollständig horizontal . Die Querschnitts- und Lokalachse des Rumpfes wurde so in die Querebene des Labors (normal zu Z) projiziert, dass 0º anzeigte, dass der Rumpf vollständig mit der Y-Achse ausgerichtet war, und positive Werte anzeigten, dass der Rumpf gedreht war nach links und negativ nach rechts.

Für die beiden untersuchten Bereiche der Wirbelsäule (Lendenwirbelsäule und Brustwirbelsäule) wurden sechs Winkelvariablen berechnet. Für die Berechnung der Lumbalwinkel (Abbildung 3) wurde in dieser Region ein lokales System konstruiert. Der Vektor mit Ursprung in S2 und Ende in T12 definiert die Orientierung der lumbalen Längsachse (nach oben). Ein lumbaler Hilfsvektor wurde mit Ursprung in der rechten oberen oberen Darmbeinstachel und einer Extremität in der linken oberen oberen Darmbeinwirbelsäule definiert. Das Vektorprodukt zwischen dem Hilfsvektor und der Lendenlängsachse definiert die lumbale Sagittalachse. Das Vektorprodukt zwischen der Lendenlängsachse und der Lendensagittalachse definiert die Lendenquerachse. Das untere Lendensegment wurde als gerades Segment definiert, das bei S2 beginnt und in L4 endet. Das obere Lendensegment wurde als gerades Segment definiert, das bei L4 beginnt und bei T12 endet. Das obere transversale Lendensegment wurde als das gerade Segment definiert, das am bilateralen Punkt auf der rechten Seite von T12 beginnt, und das untere transversale Lendensegment wurde als das gerade Segment definiert, das in der rechten oberen unteren Spina iliaca und der Extremität im oberen oberen Darmbein beginnt Wirbelsäule. Die unteren und oberen Lumbalsegmente wurden in die Sagittal- und Frontalebene projiziert, wodurch der Sagittallumbalwinkel (α) bzw. der Frontallumbalwinkel (β) definiert wurde (Abbildung 3a und 3b). Der transversale Lumbalwinkel (θ) wurde durch die Projektion der transversalen Lumbalsegmente definiert (Abbildung 3c).

Für die Brustregion wurden die gleichen Verfahren wie für die Winkel der Lendenregion verwendet, wobei in den Formeln S2, L4, T12 und die jeweiligen bilateralen Scans durch Marker von T12, T6, T1 und den jeweiligen bilateralen ersetzt wurden. Somit wurden der sagittale Thoraxwinkel, der frontale Thoraxwinkel und der transversale Thoraxwinkel berechnet.

Eingriffe

Die Teilnehmer wurden häufig dreimal pro Woche trainiert, und zwar 2x für die unteren Gliedmaßen (Smith Machine Squat, Free Squat, Unilateral Squat und Deadlift with Rigid Legs, am 3. und 6. und 1x für die oberen Gliedmaßen, (Lat Pulldown, Low Rowing Machine, Umgekehrtes Kruzifix mit Hanteln, vollständiger und umgekehrter Bauch, Rückenlage mit Stange und Rückenlage mit Stange).

Die ausgewählten Übungen waren für beide Protokolle gleich, aber was die eine Gruppe von der anderen unterschied, war die Bewegungstechnik der Kniebeugen- und Groundlifting-Übungen mit starren Beinen. Die Bewertungen wurden in zwei Momenten durchgeführt, zu Beginn und am Ende der Intervention nach 12 Wochen.

Bei der Übung wurde die Bodenuntersuchung mit starren Beinen auch durch eine neutrale Wirbelhaltung für die Teilnehmer und die CG-Priorisierung oder den Bewegungsbereich gesteuert. Die Fußpositionierung wurde auch in der Stiff Legged Deadlift-Übung in den beiden Protokollen jeweils in den Positionen kontrolliert, die für die Kniebeuge erklärt wurden. Für die CG bestand die Orientierung darin, so weit wie möglich nach unten zu gehen und die beste Haltung zu suchen, ohne die ich auskommen konnte.

Bei der Ausführung beider Protokolle überschritten die Knie die Fußlinie, so dass die Rumpfpositionierung möglichst gerade war und nicht den größtmöglichen Bewegungsumfang der Knie ermöglichte.

Die Intensität der Übungen sieht vor, dass Sie die Belastung entsprechend der freiwilligen Toleranz für 10 bis 12 maximale Wiederholungen anpassen. Die Belastungen und Wiederholungen, die in jeder Serie jeder Übung pro Trainingseinheit jedes Teilnehmers erreicht wurden, wurden notiert, um die Entwicklung der Trainingsbelastung zu kontrollieren. Die Ruhepause betrug zwischen allen Serien nur eine Minute. Die Kadenz der Wiederholungen betrug 2 Sekunden bei konzentrischer Kontraktion und 4 Sekunden bei exzentrischer Kontraktion. Alle 36 Trainingseinheiten wurden von 14:30 bis 16:30 Uhr unter Anleitung und Aufsicht eines Lehrers mit Abschluss in Sportpädagogik und Physiotherapie, der diese Forschung durchführt, sowie eines weiteren Lehrers und drei Auszubildenden durchgeführt.

Auf dem Boden wurden Klebemarkierungen angebracht, die mit Goniometer und Maßband an der Squat-Stelle gemessen wurden, um die Positionierung der Füße in den beiden Protokollen in allen Trainingseinheiten zu kontrollieren.