Die Wirkung von Ausdauertraining mit geringer Belastung des oberen Trapezius auf Schmerzen, Druckschmerzen und Muskelsteifheit bei chronischen Nacken-Schulter-Schmerzen im Vergleich zu Dehnübungen: eine randomisierte kontrollierte Studie

1. Einführung:

   Nacken-Schulter-Schmerzen, in der Forschung zur globalen Krankheitslast auch als Ersatz für Nacken- oder Schulterschmerzen bezeichnet, sind eine der Hauptursachen für Behinderungen und eine häufige arbeitsbedingte Muskel-Skelett-Erkrankung bei Arbeitnehmern, die statische oder sich wiederholende Arbeiten ausführen enorme sozioökonomische Belastungen weltweit (Wu et al., 2024). Es wurde festgestellt, dass weltweit etwa 203 Millionen Menschen unter Nacken-Schulter-Schmerzen litten (Wu et al., 2024). Aufgrund von Faktoren wie der alternden Bevölkerung und der zunehmenden Verbreitung einer sitzenden Lebensweise wird erwartet, dass die damit verbundene Belastung des Einzelnen und des Gesundheitssystems durch Nacken-Schulter-Schmerzen zunimmt (Wu et al., 2024). Daher ist eine wirksame Intervention, insbesondere ein aktiver und selbstfürsorgender Ansatz, erforderlich, um dieses Problem anzugehen.

   Die Bewegungstherapie ist eine der am weitesten verbreiteten Interventionen bei chronischen Nacken-Schulter-Schmerzen, da Bewegung relativ sicher ist und vorübergehende und gutartige Nebenwirkungen hat (Gross et al., 2015). Beispiele für aktive Übungen bei Nacken-Schulter-Schmerzen sind unter anderem spezifische Nacken- und Schulterdehnungen, Kräftigungs- und Ausdauertraining, Übungen zur Stabilisierung des Hals-Skapulothorakals, neuromuskuläre Übungen mit Auge-Hals-Koordination und propriozeptivem Training sowie Achtsamkeitsübungen (Gross et al ., 2016). Es gibt Hinweise darauf, dass sich Kräftigungsübungen in Kombination mit Ausdauer- oder Dehnübungen als vorteilhaft bei Nacken-Schulter-Schmerzen erwiesen haben (Gross et al., 2015). Wenn Dehn- oder Ausdauerübungen jedoch als einzige Intervention einbezogen werden, scheinen sie nur minimale Auswirkungen auf Schmerzen und Funktion zu haben (Gross et al., 2015). Aufgrund des Mangels an qualitativ hochwertiger Evidenz besteht immer noch Unsicherheit hinsichtlich der Wirksamkeit dieser spezifischen Übungsarten zur Behandlung von Nacken-Schulter-Schmerzen.

   Muskelsteifheit bezieht sich auf den Gewebewiderstand während der passiven Dehnung und hängt von der Art der ausgeübten äußeren Kraft und der dadurch verursachten Verformung der Struktur ab (Baumgart, 2000). So können Muskeln gedehnt werden, ohne zu reißen, um Flexibilität und Gelenkbeweglichkeit zu gewährleisten, was Dehnbarkeit zeigt, und sie können nach Dehnung oder Kontraktion in ihre ursprüngliche Form zurückkehren, was Elastizität beweist (Rothwell und Rothwell, 1994). Diese mechanischen Eigenschaften ermöglichen es den Muskeln, effektiv zu funktionieren, Bewegungen zu erzeugen, Gelenke zu stabilisieren und Körperhaltungen beizubehalten. Einige Hinweise haben gezeigt, dass Nacken-Schulter-Schmerzen mit einer erhöhten Steifheit des oberen Trapezmuskels zusammenhängen (Leong, Hug und Fu, 2016). Neuere Studien haben auch den Zusammenhang zwischen myofaszialer Steifheit, Elastizität und chronischen Nacken-Schulter-Schmerzen gezeigt (Seidel, Brandl, Egner und Schleip, 2023; Opara und Kozinc, 2023). Der genaue Zusammenhang zwischen „Engegefühl“ im oberen Trapezius und Nacken-Schulter-Schmerzen bleibt jedoch unklar. Eine mögliche Erklärung ist, dass eine veränderte Gewebemorphologie der Myofaszie zu einem veränderten Muskelungleichgewicht zwischen prävertebralen und spinalen Streckmuskeln führt. Im Gegenteil, ein weiterer möglicher Mechanismus besteht darin, dass ein erhöhter Muskeltonus im oberen Trapezius eine Schutzstrategie zur Begrenzung schmerzhafter Nackenbewegungen darstellt, was das Phänomen nachahmt, dass die Steifheit der Rumpfstreckmuskeln bei Patienten mit Schmerzen im unteren Rückenbereich zunimmt (Koppenhaver et al., 2020).

   Wenn die Muskelsteifheit des oberen Trapezius mit Nacken-Schulter-Schmerzen einhergeht, ist zu erwarten, dass eine Dehnung oder Lockerung des Muskeltonus zu einer langfristigen Schmerzlinderung führt. Die Dehnung der Nackenmuskulatur und Akupunktur zur Behandlung der myofaszialen Steifheit und des Triggerpunkts wurden jedoch nur mit einer kurzfristigen Linderung von Nacken-Schulter-Schmerzen in Verbindung gebracht (Wilke et al., 2014). Dementsprechend treten bei 40 % der mechanischen Nacken-Schulter-Schmerzen aktive Triggerpunkte im oberen Trapezius auf (Muñoz-Muñoz et al., 2012). Daher können Dehnübungen kurzfristige Schmerzen möglicherweise nur dadurch lindern, dass sie auf Triggerpunkte abzielen, anstatt Muskelsteifheit durch Hemmung des Hinterhorns der Nozizeption zu bekämpfen. Dadurch bleiben Nacken-Schulter-Schmerzen aufgrund des nozizeptiven Inputs und der daraus resultierenden Bildung neuer Triggerpunkte langfristig bestehen.

   Auf mikroskopischer Ebene haben Meulemeester et al. (2018) stellten fest, dass Büroangestellte mit Trapeziusmyalgie im Vergleich zu gesunden Arbeitern mehr Typ-II-Fasern (schnell kontrahierend) und weniger Typ-I-Fasern (langsam kontrahierend) haben. Die Autoren haben vorgeschlagen, dass eine unzureichende Blutversorgung und eine Überlastung der Typ-I-Fasern metabolischen Stress verursachen. Die Abhängigkeit von einem erhöhten anaeroben Stoffwechsel und einer längeren Aktivität des oberen Trapezius bei geringer Belastung bei der Arbeit führt schließlich zur Entwicklung einer Trapeziusmyalgie. Man kann vernünftigerweise folgern, dass eine Steigerung der aeroben Kapazität durch einen höheren Anteil an langsam oxidativen Typ-I-Fasern möglicherweise in der Lage ist, die längere niedrige Aktivität des oberen Trapezius zu bewältigen. Knutson (2000) wies darauf hin, dass Schmerzen und Entzündungen sensorische Endungen vom Typ III und IV aktivieren könnten. Dies könnte Gamma-Motoneuronen stimulieren und möglicherweise die Erregbarkeit der Muskelspindel verändern, was zu einem erhöhten Muskeltonus führt. Kisilewicz et al. (2020) und Heredia-Rizo et al. (2020) zeigten, dass exzentrisches Training die Druckschmerzschwelle erhöhen und die Muskelsteifheit des oberen Trapezmuskels bei Patienten mit chronischen Nacken-Schulter-Schmerzen verringern kann. Es ist möglich, dass eine erhöhte Ermüdungsschwelle den erhöhten Ruhetonus und damit die Muskelsteifheit lindert. Daher gehen wir davon aus, dass ein Ausdauertraining des oberen Trapezius mit geringer Belastung im Vergleich zu Dehnübungen zu einer besseren Verbesserung von Nacken-Schulter-Schmerzen und Muskelsteifheit führen könnte.

   Soweit wir wissen, gibt es keine randomisierte kontrollierte Studie (RCT), die die Wirkung von Ausdauertraining mit Dehnübungen des oberen Trapezius auf Nacken-Schulter-Schmerzen vergleicht. Ziel unserer Studie ist es daher, die Wirksamkeit von Ausdauertraining mit geringer Belastung im Vergleich zu Dehnübungen am oberen Trapezius auf Schmerzen, Druckschmerzen und Muskelsteifheit bei Patienten mit chronischen Nacken-Schulter-Schmerzen zu untersuchen. Unsere Hypothese ist, dass Ausdauertraining des oberen Trapezius zu einer deutlich besseren Verbesserung hinsichtlich Nacken-Schulter-Schmerzen, Druckschmerzschwelle und Muskelsteifheit führen sollte als Dehnübungen.

2. Studiendesign:

   Bei dieser Studie handelt es sich um eine zweiarmige, parallele, vom Gutachter verblindete, randomisierte kontrollierte Studie. Es wird ein Zwei-Gruppen-Pretest-Posttest-Design implementiert. Diese Studie wird zwischen November 2024 und März 2025 gemäß den Richtlinien der Consolidated Standards of Reporting Trials (CONSORT) durchgeführt.

3. Stratifizierung und Randomisierung:

   Die Teilnehmer werden per Flyer oder E-Mail an der Hong Kong Polytechnic University und in sozialen Medien rekrutiert. Nach dem ersten Screening auf Eignung wird die Randomisierung mithilfe der „Minimize“-Software geschichtet, um eine nahezu gleichmäßige Verteilung der Schlüsselparameter in jeder Gruppe sicherzustellen. Zu den Stratifizierungsfaktoren gehören Alter, Geschlecht (männlich oder weiblich), Handdominanz (links oder rechts), symptomatische Seite einseitiger Nacken-Schulter-Schmerzen (links oder rechts), Body-Mass-Index (kg/m²), Arbeitszeiten (kleiner oder kleiner). gleich 40 Stunden/Woche oder mehr als 40 Stunden/Woche) und Neck Disability Index (NDI) Score (0–24 ohne bis mäßige Behinderung, 25–34 mit schwerer Behinderung, 35–50 mit vollständiger Behinderung). Vor den Basismessungen wird eine Randomisierung durchgeführt, wobei berechtigte Teilnehmer einer der beiden Gruppen zugeordnet werden: Ausdauertrainingsgruppe (EE) oder Dehnübungsgruppe (SE) für die betroffene Seite der Nacken-Schulter-Region.

4. Studiengruppen:

   Die Übungen werden von zwei Physiotherapeuten angeleitet, die über 3 Jahre Erfahrung in der Physiotherapie des Bewegungsapparates verfügen. Den Teilnehmern werden Videodemonstrationen zur Verfügung gestellt, um die Einhaltung der Übungen zu erleichtern. Alle Teilnehmer mit Nacken-Schulter-Schmerzen absolvieren entsprechend ihrer Gruppenzuteilung eine 5-wöchige Intervention zu Hause. Über eine mobile Kommunikationsanwendung werden Nachrichtenerinnerungen an die Teilnehmer gesendet, um die Einhaltung der zugewiesenen Übungen sicherzustellen. Über die mobile Kommunikationsanwendung wird jede Woche ein Videoanruf getätigt, um den Rehabilitationsfortschritt und das Schmerzniveau jedes Teilnehmers zu überwachen.

   4.1 Versuchsgruppe: Ausdauertrainingsgruppe für den oberen Trapezius bei geringer Belastung (EE) Die Ausdauerübung für den oberen Trapezius bei geringer Belastung, nämlich die Überkopf-Achselzucken-Übung, wird von den der EE-Gruppe zugeordneten Teilnehmern verschrieben und geübt. Die Bewegung des Schulterhebens über dem Kopf wird anstelle des Schulterhebens in neutraler Position gewählt, da sie den oberen Trapezius spezifischer und präziser aktiviert und gleichzeitig die Schulterblätter des Levators nur minimal aktiviert, wobei bei Personen mit Nacken-Schulter-Schmerzen häufig eine Überaktivität der Schulterblätter des Levators auftritt (Castelein et al. , 2016). Teilnehmer der EE-Gruppe führen die Überkopf-Achselzucken-Übung für die betroffene Seite mit einem grünen Thera-Band-Gummiband durch

   4.2 Vergleichsgruppe: Dehnübungsgruppe für den oberen Trapezius (SE) Die Teilnehmer der SE-Gruppe führen eine statische Dehnübung für den oberen Trapezius für die betroffene Seite durch.

   Allen Teilnehmern werden die Grundsätze des Lastmanagements vermittelt, um übermäßige Belastungen und unerwünschte Ereignisse zu vermeiden. Bei ungünstigen Beschwerden, wie z. B. Schmerzen im Nacken-Schulter-Bereich oder Schmerzen, die länger als 2 Tage nach dem Training anhalten oder bei einer Zunahme der Nacken-Schulter-Schmerzen um mindestens das Zweifache, sollten die Teilnehmer den beiden Physiotherapeuten über die mobile Kommunikationsanwendung unverzüglich Bericht erstatten von 10 cm auf dem VAS-Score während oder nach der Ausübung der Übung oder das Auftreten neurologischer Symptome wie Taubheitsgefühl oder Kribbeln. Diese Bedingungen werden von den Physiotherapeuten erneut beurteilt, um festzustellen, ob eine Änderung der Trainingsdosis oder ein Abbruch des Trainingsprogramms erforderlich ist.

5. Datenerfassungsverfahren:

   Nach Einholung einer schriftlichen Einverständniserklärung der Teilnehmer führen zwei Hauptprüfer (Physiotherapeuten, die für die Gruppenzuteilung blind sind und für die Durchführung aller Ergebnisbewertungen verantwortlich sind) das erste Screening der rekrutierten Teilnehmer durch. Die Teilnehmer werden zu zwei verschiedenen Zeitpunkten für alle Ergebnismaße beurteilt: (1) Ausgangsbeurteilung (vor der Behandlung); (2) nach Ende der Behandlung (Woche 5).

6. Demografische, primäre und sekundäre Ergebnisvariablen:

   Vor der Randomisierung werden für jeden Teilnehmer demografische Daten erfasst, darunter Alter, Geschlecht, Body-Mass-Index, Handdominanz, symptomatische Seite einseitiger Nacken-Schulter-Schmerzen, Dauer der Nacken-Schulter-Schmerzen, Beruf und Dauer der DSE-Nutzung pro Woche (Arbeitszeit). Die Zuteilung der Interventionsgruppen erfolgt dann durch ein unabhängiges Forschungspersonal.

   Zu den primären Ergebnissen gehören Schmerzen, die anhand der VAS-Skala beurteilt werden, Muskelsteifheit des oberen Trapezius, beurteilt durch MyotonPRO, Druckschmerz-Theraband, beurteilt durch ein elektronisches Druckalgometer über dem oberen Trapezius, und Ausdauer des oberen Trapezius, gemessen durch ein 5-minütiges Elektrostimulationsprotokoll.

   Zu den sekundären Ergebnissen gehören zwei Fragebögen, darunter der Neck Disability Index (NDI) und der Fragebogen zu Disabilities of Shoulder, Arm and Hand (DASH).

7. Datenanalyse:

   Alle statistischen Analysen werden mit der IBM SPSS-Software (IBM, Armonk, NY, USA) mit einem Signifikanzniveau von 5 % (zweiseitig) durchgeführt. Zur Validierung werden die Daten doppelt eingegeben. Ergebnismaße werden auf der Grundlage des Intention-to-Treat-Prinzips analysiert. Basismerkmale und demografische Daten zwischen den beiden Studiengruppen werden je nach Bedarf mithilfe einer einfachen ANOVA, eines Chi-Quadrat-Tests oder eines exakten Fisher-Tests verglichen. Eine Zwei-Wege-ANOVA mit wiederholten Messungen wird angewendet, um Änderungen der primären und sekundären Ergebnisse zu den beiden Zeitpunkten zwischen den Studiengruppen zu vergleichen.

8. Klinische Bedeutung und Implikationen:

Diese RCT wird qualitativ hochwertige Beweise liefern, um die Wirksamkeit der spezifischen Bewegungstherapie bei der Behandlung von Nacken-Schulter-Schmerzen zu überprüfen. Diese Forschung ist die erste RCT, die die Wirkung des Ausdauertrainings des oberen Trapezius mit traditionell verwendeten Dehnübungen auf Nacken-Schulter-Schmerzen vergleicht. Wenn sich herausstellt, dass Ausdauertraining bei der Linderung von Schmerzen, Druckschmerzen und Muskelsteifheit wirksamer ist, könnte es das klinische Management informieren, indem es die Übungsverordnung verfeinert, um das klinische Ergebnis für Personen mit Nacken-Schulter-Schmerzen zu verbessern. Darüber hinaus könnte es uns auch über die möglichen Mechanismen informieren, die der Verbesserung von Nacken-Schulter-Schmerzen zugrunde liegen, indem der Zusammenhang zwischen biomechanischen Eigenschaften von Muskeln, wie Muskelausdauer oder Muskelsteifheit, und Nacken-Schulter-Schmerzen untersucht wird.

Ausdauertraining mit geringer Belastung kann auch die Selbstbewältigung von Nacken-Schulter-Schmerzen verbessern. Das Ausdauertraining des oberen Trapezius ist eine nicht-invasive und leicht zugängliche Übung mit minimalem Gerätebedarf. Es handelt sich um eine praktische Übungsmöglichkeit, die sowohl im klinischen als auch häuslichen Umfeld durchgeführt werden kann und die die Einhaltung der Übungen durch die Patienten verbessern kann. Darüber hinaus handelt es sich aufgrund der Einfachheit und der geringen Kosten für die Durchführung dieser Schulung um eine kostengünstige Intervention. Dies ist in unserem Gesundheitssystem mit begrenzten Ressourcen besonders wichtig und vorteilhaft.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass unsere Studie das Potenzial hat, unser Verständnis wirksamer Behandlungen für Nacken-Schulter-Schmerzen zu verbessern. Durch die Bereitstellung von Belegen für die Vorteile eines Ausdauertrainings mit geringer Belastung des oberen Trapezius könnte es die klinische Praxis beeinflussen und die Qualität der Versorgung von Patienten verbessern, die an dieser chronischen Erkrankung des Bewegungsapparates der Wirbelsäule leiden.