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Der Schmerz

, Volume 26, Issue 1, pp 36–45 | Cite as

Besteht ein Zusammenhang zwischen Rückenschmerz und der Stabilität der lumbalen Wirbelsäule in der Schwangerschaft?

Eine modellbasierte Hypothese
  • A. LiebetrauEmail author
  • C. Puta
  • D. Schinowski
  • T. Wulf
  • H. Wagner
Originalien

Zusammenfassung

Während der Schwangerschaft leidet die Hälfte aller Frauen unter Rückenschmerzen. Hierfür werden in der Literatur verschiedene Gründe diskutiert. Es wird z. B. angenommen, dass durch die Gewichtszunahme sowie die Vergrößerung des Uterus veränderte Kräfte und Momente auf die Wirbelsäule wirken, die eine verringerte spinale Stabilität zur Folge haben können. Es ist bekannt, dass diese Veränderungen zu Rückenschmerzen führen.

Ziel dieser Studie war es, die anatomischen Veränderungen während einer Schwangerschaft anhand der wirkenden Momente auf die lumbalen Segmente abzuschätzen und ihre möglichen Auswirkungen auf die Stabilität der Lendenwirbelsäule (LWS) zu beschreiben. Mithilfe eines 2-dimensionalen Muskel-Skelett-Modells wurden die Veränderungen der Anatomie vor und während einer Schwangerschaft simuliert.

Die Simulationen ergaben ein Optimum bei einer Vergrößerung der Lordose in Sagittalebene, die zur Reduktion der lumbal wirkenden Drehmomente führte. Darüber hinaus wurde die lumbale Stabilität in Abhängigkeit von der Aktivität der im Modell simulierten oberflächlichen paraspinalen Muskulatur bestimmt. Eine Verringerung der Aktivität der modellierten Muskeln hatte eine lumbale segmentale Instabilität zur Folge.

Die Ergebnisse zeigen, dass die sich während der Schwangerschaft ausbildende vergrößerte Lordose sowie kräftige lumbale paraspinale Muskeln die segmentale Stabilität der LWS garantieren. Insbesondere die Wirkung der lumbalen segmentalen Muskulatur scheint hier eine besondere Bedeutung für die Funktion der Wirbelsäule zu haben, da sie die notwendigen Drehmomente erzeugen muss. Eine schlecht ausgebildete segmentale Muskulatur kann somit dazu führen, dass die Aktivität der paraspinalen Muskulatur reduziert werden muss, was eine Instabilität der Wirbelsäule zur Folge hat.

Es wird dementsprechend angenommen, dass durch ein gezieltes Training der lumbalen segmentalen Muskulatur eine höhere Stabilität der LWS erzeugt werden kann und dies möglicherweise dem lumbalen Rückenschmerz während der Schwangerschaft vorbeugt.

Schlüsselwörter

Schwangerschaft Lendenwirbelsäule Lordose Drehmoment Segmentale Muskulatur 

Is there a correlation between back pain and stability of the lumbar spine in pregnancy?

A model-based hypothesis

Abstract

During pregnancy approximately 50% of women suffer from low back pain (LBP), which significantly affects their everyday life. The pain could result in chronic insomnia, limit the pregnant women in their ability to work and produce a reduction of their physical activity. The etiology of the pain is still critically discussed and not entirely understood. In the literature different explanations for LBP are given and one of the most common reasons is the anatomical changes of the female body during pregnancy; for instance, there is an increase in the sagittal moments because of the enlarged uterus and fetus and the occurrence of hyperlordosis.

The aim of this study was to describe how the anatomical changes in pregnant women affect the stability and the moments acting on the lumbar spine with the help of a simplified musculoskeletal model.

A two-dimensional musculoskeletal model of the lumbar spine in the sagittal plane consisting of five lumbar vertebrae was developed. The model included five centres of rotation and three antagonistic pairs of paraspinal muscles. The concept of altered acting torques during pregnancy was explored by varying the geometrical arrangements. The situations non-pregnant, pregnant and pregnant with hyperlordosis were considered for the model-based approach. These simulations were done dependent on the stability of the erect posture and local countertorques of every lumbar segment.

In spite of the simplicity of the model and the musculoskeletal arrangement it was possible to maintain equilibrium of the erect posture at every lumbar spinal segment with one minimum physiological cross-sectional area of all paraspinal muscles. The stability of the musculoskeletal system depends on the muscular activity of the paraspinal muscles and diminishing the muscular activity causes unstable lumbar segments.

The relationship between the non-pregnant and the pregnant simulations demonstrated a considerable increase of acting segmental countertorques. Simulating an increased lordosis for the pregnant situation in the sagittal plane substantially reduced these acting countertorques and therefore the demand on the segmental muscles.

It is assumed that hyperlordosis is a physiological adaptation to the anatomical changes during pregnancy to minimize the segmental countertorques and therefore the demand on the segmental muscles.

Further, it can be expected that an enhanced muscle activity caused by selective activity of lumbar muscles increases the stability of the lumbar spine and may improve the situation with LBP during pregnancy.

Keywords

Pregnancy Lumbar spine Lordosis Torque Segmental muscles 

Notes

Interessenkonflikt

Der korrespondierende Autor gibt an, dass kein Interessenkonflikt besteht.

Die Studie wurde gefördert durch das Kompetenzzentrum für Interdisziplinäre Prävention der Friedrich-Schiller-Universität Jena, die Berufsgenossenschaft Nahrungsmittel und Gastgewerbe und das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF; 01EC1003 A, B).

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Copyright information

© Springer-Verlag 2012

Authors and Affiliations

  • A. Liebetrau
    • 1
    • 2
    Email author
  • C. Puta
    • 2
  • D. Schinowski
    • 1
  • T. Wulf
    • 1
  • H. Wagner
    • 1
  1. 1.Arbeitsbereich für Bewegungswissenschaft, Institut für SportwissenschaftWestfälische Wilhelms-Universität MünsterMünsterDeutschland
  2. 2.Lehrstuhl für Sportmedizin, Institut für SportwissenschaftFriedrich-Schiller-Universität JenaJenaDeutschland

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