Ganzkörper-Schwingungen und bandscheibenbedingte Erkrankungen der Lendenwirbelsäule — Ursache und Wirkung

Zusammenfassung

Schätzungen zur beruflichen Belastung von Erwerbstätigen gehen davon aus, dass in Deutschland ungefähr 1,6 Millionen Beschäftigte gegenüber Ganzkörper-Schwingungen exponiert sind. Ganzkörper-Schwingungen können zu akuten Beeinträchtigungen sowie nach langjährig wiederholter Belastung zu chronischen Beeinträchtigungen insbesondere im Bereich der Lendenwirbelsäule führen.

Ab dem zweiten Lebensjahr bilden sich die Blutgefäße im Faserring der Bandscheiben zurück. Die Bandscheiben bilden dann mit ihrer Umgebung ein osmotisches Stoff- und Flüssigkeitsaustauschsystem. Durch Druckbelastung wird der Flüssigkeitsaustausch und damit die Biosynthese in den Bandscheiben behindert. Dies führt dazu, dass bei fast jedem Menschen jenseits des 30. Lebensjahres die Wirbelsäule schon Zeichen altersbedingter Abbauprozesse aufweist. Durch die Veränderungen kann es zu dauerhaften Reizungen der Spinalnerven kommen, so dass sich die Schmerzsymptome eines Lumbalsyndroms ausbilden.

Schon beim ruhigen Sitzen führt die Druckbelastung zu einer Höhenminderung der Bandscheiben. Aufgrund ihrer viskoelastischen Eigenschaften flachen die Bandscheiben auch bei anhaltend konstantem Druck weiter ab. Bei zusätzlicher Schwingungsbelastung werden benachbarte Bewegungssegmente der Wirbelsäule gegeneinander verschoben. Dies führt zu einer verstärkten Reizung der Spinalnerven, und nach mehreren Expositionsjahren ist von einem erhöhten Risiko für die Ausbildung chronischer Schmerzen auszugehen, auch wenn die röntgenologischen Befunde altersgemäß sind. Bei Schwingungsbelastungen, die zu wesentlich höheren Kräften als jenen beim ruhigen Sitzen führen, ist anzunehmen, dass die Kräfte zu einer schnelleren oder stärkeren Degeneration der lumbalen Bewegungssegmente führen.

Beim Lumbalsyndrom steht der Schmerz im Mittelpunkt. Trotz starker Schmerzen können die objektivierbaren Krankheitserscheinungen oft diskret sein oder gar fehlen (Krämer 1994). Andererseits muss nicht jede Veränderung automatisch zu Schmerzen führen. Die chronisch rezidivierenden Schmerzen und nicht die degenerativen Veränderungen sind aber die eigentlichen Beeinträchtigungen, unter denen zahlreiche Fahrer nach mehrjähriger Belastung durch Ganzkörper-Schwingungen leiden. Es lässt sich bisher kein eindeutiger Schwellenwert für Ganzkörper-Schwingungen festlegen, für den gilt, dass Belastungen unterhalb dieses Wertes nicht zu chronischen Schmerzen führen.

Summary

According to estimates of the occupational stress of employees in Germany approximately 1.6 million people are exposed to whole-body vibration. Whole-body vibration can induce acute impairments or result in chronic impairments especially in the lumbar spine after long-term repetitive stress.

The blood-vessels in the fibrous ring of the intervertebral disc degenerated after the second year of life. Then the discs and the surrounding tissues form an osmotic system of metabolic and liquid exchange. The liquid exchange is reduced by compressive stress and thus the biosynthesis in the intervertebral discs is hindered. The result is that the spines of nearly all persons beyond the 30^th year of life exhibit signs of age-related degenerations. The degenerated changes can induce durable irritation of the spinal nerves and thus symptoms of the lumbar spine syndrome can develop.

Already the compressive stress during sitting results in a reduction of the intervertebral disc height. Because of their viscoelastic properties the disc height further diminishes by sustained constant pressure. Contiguous motion segments of the spine can be shifted against each other by additional vibration stress. This leads to an enhanced irritation of the spinal nerves and after several years with vibration stress an increased risk for the development of chronic pain should be assumed, even if the x-ray findings correspond to age-related findings. It can be assumed that whole-body vibration, which results in spine forces much higher than the forces during quiet sitting, leads to faster or stronger degeneration of the lumbar motion segments.

The lumbar spine syndrome connected pain can develop under conditions in which the degenerative changes in the motion segment are not diagnosable (Krämer 1994). On the other side not every degenerative change may automatically lead to pain. The chronic recurrent pains and not the degenerative changes are the actual impairments from which many drivers are suffering after several years with whole-body vibration exposure. However, until now it is not possible to determine a definite threshold applying to the situation that vibration stress below this value does not lead to chronic pain.