TY  - THES
A1  - Stoll, Josefine
T1  - Gesundheitsmonitoring im Langstreckenmotorsport
T1  - Pre Participation Examination in Long distance Race car drivers
BT  - eine Analyse von Athletenprofilen, häufigen Beschwerden und deren Ableitung für präventive Trainingsprogramme im Quer- und Längsschnitt
N2  - Professionelle GT Langstreckenmotorsportler (Rennfahrer) müssen den hohen motorischen und kognitiven Ansprüchen ohne Verlust der Performance während eines Rennens endgegenwirken können. Sie müssen stets, bei hoher Geschwindigkeit fokussiert und konzentriert auf ihr Auto, die Rennstrecke und ihre Gegner reagieren können. Darüber hinaus sind Rennfahrer zusätzlich durch die notwendige Kommunikation im Auto mit den Ingenieuren und Mechanikern in der Boxengasse gefordert. Daten über die tatsächliche Beanspruchung und häufig auftretende Beschwerden und/oder Verletzung von Profiathleten liegen kaum vor. Für eine möglichst gute Performance im Auto während eines Rennens ist es notwendige neben der körperlichen Beanspruchung auch die häufigen Krankheitsbilder zu kennen. Auf Basis dessen kann eine optimale Prävention oder notwendige Therapie zur möglichst schnellen Reintegration in den Sport abgeleitet und entwickelt werden. Die vorliegende Arbeit befasst sich durch ein regelmäßiges Gesundheitsmonitoring mit der Erfassung häufiger Beschwerden und oder Verletzungen im GT Langestreckenmotorsport zur Ableitung eines präventiven (trainingstherapeutischen) und therapeutischen Konzeptes. Darüber hinaus, soll über die Einschätzung der körperlichen Leistungsfähigkeit der Athleten, auf Basis der Beanspruchung im Rennfahrzeug ein mögliches Trainingskonzept in Abhängigkeit der Saison entwickelt werden.
Insgesamt wurden über 15 Jahre (2003-2017) 37 männliche Athleten aus dem GT Langstreckenmotorsport 353mal im Rahmen eines Gesundheitsmonitorings untersucht. Dabei wurden Athleten maximal 14 Jahre und mindestens 1 Jahr sportmedizinische betreut. Diese 2x im Jahr stattfindende Untersuchung beinhaltete im Wesentlichen eine sportmedizinische Untersuchung zur Einschätzung der Tauglichkeit für den Sport und die Erfassung der körperlichen Leistungsfähigkeit. Über das Gesundheitsmonitoring hinaus erfolgte die Betreuung zusätzlich an der Rennstrecke zur weiteren Erfassung der Beschwerden, Erkrankungen und Verletzungen der Athleten während ihrer sportartspezifischen Belastung. Zusammengefasst zeigen die Athleten geringe Prävalenzen und Inzidenzen der Krankheitsbilder bzw. Beschwerden. Ein Unterschied der Prävalenzen zeigt sich zwischen den Gesundheitsuntersuchungen und der Betreuung an der Rennstrecke. Die häufigsten Beschwerdebilder zeigen sich aus Orthopädie und Innerer Medizin. So sind Infekte der oberen Atemwege sowie Allergien neben Beschwerden der unteren Extremität und der Wirbelsäule am häufigsten. Demzufolge werden vorrangig physio- und trainingstherapeutische Konsequenzen abgeleitet. Eine medikamentöse Therapie erfolgt im Wesentlichen während der Rennbetreuung. Zur Reduktion der orthopädischen und internistischen Beschwerden sollten präventive Maßnahmen mehr betont werden. Die körperliche Leistungsfähigkeit zeigt im Wesentlichen über die Untersuchungsjahre eine stabile Performance für die Ausdauer-, Kraft und sensomotorische Leistungsfähigkeit. Die Ausdauerleistungsfähigkeit kann in Abhängigkeit der Sportartspezifik mit einer guten bis sehr guten Ausprägung definiert werden. Die Kraftleistungsfähigkeit und die sensomotorische Leistungsfähigkeit lassen sportartspezifische Unterschiede zu und sollte körpergewichtsbezogen betrachtet werden.
Ein sportmedizinisches und trainingstherapeutisches Konzept müsste demnach eine regelmäßige ärztlich-medizinische Untersuchung mit dem Fokus der Orthopädie, Inneren Medizin und Hals- Nasen-Ohren-Kunde beinhalten. Darüber hinaus sollte eine regelmäßige Erfassung der körperlichen Leistungsfähigkeit zur möglichst effektiven Ableitung von Trainingsinhalten oder Präventionsmaßnahmen berücksichtig werden. Auf Grundlage der hohen Reisetätigkeit und der ganzjährigen Saison könnte ein 1-2x jährlich stattfindendes Trainingslager, im Sinne eines Grundlagen- und Aufbautrainings zur Optimierung der Leistungsfähigkeit beitragen, das Konzept komplementieren. Zudem scheint eine ärztliche Rennbetreuung notwendig.
N2  - Professional long distance race car drivers (GT- Sportscars) are highly challenged regarding physical load during racing without any lost of performance. It is needed that those athletes are able to react in time in addiction to high speed and other race car drivers on the track. Studies about common injuries or overuse are rare and not longitudinal analysed. Based on known sports specific injuries or overuse, necessary prevention strategies or therapy concept are helpful for an evident Return to Sport. This study is based on prospective longitudinal Analyses of common injuries and overuse in professional race car drivers with differentiation to prevention and therapeutic concepts. Additionally, based on physical capacity (endurance, strength, sensorymotor- control) a needed training recommendation is derived. Overall 37 male professional longdistance race car drivers were analysed over 15 years (2003-2017). Therefore 353 preparticipation examinations (PPE) and physical fitness tests were included. The number of Athletes ranged between 6-19 per year with a support from 1 to 15 years. Additionally to the PPE and physical fitness tests the needed medical care at the track during race were analysed for the years 2015 and 2016.
Summarized, longdistance race car drivers are showing low Prevalence’s of injuries or overuse. Frequent complaints are infections of the upper respiratory tract, allergies and tendinopathy of the lower limb together with chronic unspecific low back pain. The therapeutic derivation on track was for the most part drug-treated. A useful consequence for the reduction of the common orthopedic and internistic complaints are preventive methods like aerobic endurance training, sleep hygiene, (eccentric) strength training and balance training. The physical capacite is stable over the years. The endurance capacity shows in dependence to the sports specific a good capacity. The strength and sensorymotor control capacity shows sports specific differences.
A sports medical and preventive/ therapeutic concept in longdistance motorsports has to include regular PPE with focus on orthopedic and internistic examinations. Additionally a regularly measurement of the physical capacity (endurance, strength and sensorymotor control) is needed for evident and individual recommendations for training and prevention. Regarding the high all year intercontinental travelling and the season over the whole year a 1-2 times organized fitness camp could compliment a sports medical concept as well as medical care on the track.
KW  - Langstreckenmotorsport
KW  - Gesundheitsmonitoring
KW  - Prävention
KW  - Race car driver
KW  - Pre participation examination
KW  - race car driver
KW  - prevention
KW  - longdistance racing
Y1  - 2018
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-420880
ER  - 
TY  - THES
A1  - Hain, Gerrit
T1  - Onsets and dependencies of strenuous spine bending accelerations in drop landings
T1  - Auftreten und Abhängigkeiten von belastenden Winkelbeschleunigungen an der Wirbelsäule bei Sprunglandungen
N2  - BACKGROUND: Physical activity involving high spinal load has been exposed to possess a crucial impact in the genesis of acute and chronic low back pain and disorder. Vigorous spinal loads are surmised in drop landings, for which strenuous bending loads were formerly evinced for the lower extremity structures. Thus far, clinical studies revealed that repetitive landing impacts can evoke benign structural adaptions or damage to the lumbar vertebrae. Though, causes for these observations are hitherto not conclusively evinced; since actual spinal load has to date not been experimentally documented. Moreover, it is yet undetermined how physiological activation of trunk musculature compensates for landing impact induced spinal loads, and to which extend trunk activity and spinal load are affected by landing demands and performer characteristics. AIMS of this study are 1. the localisation and quantification of spinal bending loads under various landing demands and 2. the identification of compensatory trunk muscular activity pattern, which potentially alleviate spinal load magnitudes. Three consecutive Hypotheses (H1 - H3) were hereto postulated: H1 posits that spinal bending loads in segregated motion planes can feasibly and reliably be evaluated from peak spine segmental angular accelerations. H2 furthermore assumes that vertical drop landings elicit highest spine bending load in sagittal flexion of the lumbar spine. Based on these verifications, a second study shall prove the successive hypothesis (H3) that diversified landing conditions, like performer’s landing familiarity and gender, as an implementation of an instantaneous follow-up task, affect the emerging lumbar spinal bending load. Herein it is moreover surmised that lumbar spinal bending loads under distinct landing conditions are predominantly modulated by herewith disparately deployed conditioned pre-activations of trunk muscles. METHODS: To test the above arrayed hypothesis, two successive studies were carried out. In STUDY 1, 17 subjects were repetitively assessed performing various drop landings (heigth: 15, 30, 45, 60cm; unilateral, bilateral, blindfolded, catching a ball) in a test-retest-design. Herein individual peak angular accelerations [αMAX] were derived from three-dimensional motion data of four trunk-segments (upper thoracic, lower thoracic, lumbar, pelvis). αMAX was herein assessed in flexion, lateral flexion, and rotation of each spinal joint, formed by two adjacent segments. Reliability of αMAX within and between test-days was evaluated by CV%, ICC 2.1, TRV%, and Bland & Altman Analysis (BIAS±LoA). Subsequently, peak flexion acceleration of the lumbo-pelvic joint [αFLEX[LS-PV]] was statistically compared to αMAX expressions of each other assessed spinal joint and motion plane (Mean ±SD, Independent Samples T-test). STUDY 2 deliberately assessed mere peak lumbo-pelvic flexion accelerations [αFLEX[LS-PV]] and electro-myographic trunk pre-activity prior to αFLEX[LS-PV] on 43 subjects performing varied landing tasks (height 45cm; with definite or indefinite predictability of a subsequent instant follow up jump). Subjects were contrasted with respect to their previous landing familiarity ( >1000 vs. <100 landings performed in the past 10 years) and gender. Differences of αFLEX[LS-PV] and muscular pre-activity between contrasted subject groups as between landing tasks were equally statistically tested by three-way mixed ANOVA with Post-hoc tests. Associations between αFLEX[LS-PV] and muscular pre-activity were factor-specifically assessed by Spearman’s rank order correlation coefficient (rS). Complementarily, muscular pre-activity was subdivided by landing phases [DROP, IMPACT] and discretely assessed for phase specific associations to αFLEX[LS-PV]. Each muscular activity was moreover pairwise compared between DROP and IMPACT (Mean ±SD, Dependent Samples T-test). RESULTS: αMAX was presented with overall high variability within test-days (CV =36%). Lowest intra-individual variability and highest reproducibility of αMAX between test-days was shown in flexion of the spine. αFLEX[LS-PV] showed largely consistent sig. higher magnitudes compared to αMAX presented in more cranial spinal joints and other motion planes. αFLEX[LS-PV] moreover gradually increased with escalations in landing heights. Landing unfamiliar subjects presented sig. higher αFLEX[LS-PV] in contrast to landing familiar ones (p=.016). M. Obliquus Int. with M. Transversus Abd. (66 ±32%MVC) and M. Erector Spinae (47 ±15%MVC) presented maredly highest activity in contrast to lowest activity of M. Rectus Abd. (10 ±4%MVC). Landing unfamiliar subjects showed compared to landing familiar ones sig. higher activity of M. Obliquus Ext. (17 ±8%MVC, 12 ±7%MVC, p= .044). M. Obliquus Ext. and its co-contraction ratio with M. Erector Spinae moreover exhibited low but sig. positive correlations to αFLEX[LS-PV] (rs=.39, rs=.31). Each trunk muscule distributed larger shares of its activity to DROP, whereas peak activations of most muscles emerged in the proportionally shorter IMPACT phase. Commonly increased muscular pre-activation particularly at IMPACT was found in landings with a contrived follow up jump and in female subjects, whereby αFLEX[LS-PV] was hereof only marginally affected. DISCUSSION: Highest spine segmental angular accelerations in drop landings emerge in sagittal flexion of the lumbar spine. The compensatory stabilisation of the spine appears to be preponderantly provided by a dorso-ventral co-contraction of M. Obliquus Int., M. Transversus Abd. and M. Erector Spinae. Elevated pre-activity of M. Obliquuis Ext. supposably characterises poor landing experience, which might engender increased bending loads to the lumbar spine. A pervasive large variability of spinal angular accelerations measured across all landing types, suggests a multifarious utilisation of diverse mechanisms compensating for spinal impacts in landing performances. A standardised assessment and valid evaluation of landing evoked lumbar bending loads is hereof largley confined. CONCLUSION: Drop landings elicit most strenuous lumbo-pelvic flexion accelerations, which can be appraised as representatives for high energetic bending loads to the spine. Such entail the highest risk to overload the spinal tissue, when landing demands exceed the individual’s landing skill. Previous landing experience and training appears to effectively improve muscular spine stabilisation pattern, diminishing spinal bending loads.
N2  - HINTERGRUND: Wirbelsäulenbelastungen in Alltagssituationen und während sportlicher Belastung kommt eine hohe Bedeutung mit Blick auf die Entstehung und das Weiterbestehen von akuten und chronischen Rückenbeschwerden zu. Kritisch hohe Wirbelsäulenbelastungen werden bei Sprunglandungen angenommen, während hierzu hochintensive exzentrische Belastungen bislang lediglich für anatomische Strukturen der unteren Extremität nachgewiesen wurden. Vorangegangene klinische Studien konnten zeigen, dass repetitive Landungsstöße sowohl eine strukturelle Anpassung, als auch morphologische Schäden der Lendenwirbelkörper hervorrufen können. Valide Ursachen für diese Beobachtungen sind bislang wissenschaftich nicht abschließend belegt, insbesondere da der experimentelle Nachweis für die hierin vermuteten tatsächlichen Wirbelsäulenbelastungen fehlt. Darüber hinaus ist nicht geklärt in wieweit die physiologisch kompensatorische Aktivierung der Rumpfmuskuatur Einfluß auf die Wirbelsäulenbelastung bei Landungen nehmen, und wie stark Landungs- und Personencharakteristika die Rumpfaktivierung und Lendenwirbel-säulenbeastungen beeinflussen. ZIELSETZUNGEN: Ziele der Untersuchungen sind 1. die Lokalisierung und Quantifizierung von Biegebelastungen der Wirbelsäule unter verschiedenen Landungsbedingungen und 2. die Identifizierung muskulärer Kompensations-mechanismen des Rumpfes, welche das Belastungsausmaß an der Wirbelsäule möglicherweise modulieren. Hierzu wurden drei Hypothesen (H1 – H3) formuliert. In H1 wird postuliert, dass Biegebelastungen in einzelnen Bewegungsebenen der Wirbelsäule als maximale Winkelbeschleunigungen zwischen Wirbelsegmenten, auf der Basis kinematischer Daten, valide und reliabel abgeleitet und evaluiert werden können. In H2 wird angenommen, dass bei vertikalen Sprunglandungen die höchsten Wirbelsäulenbelastungen in der sagittalen Beugung der Lendenwirbelsäule auftreten. Aufbauend auf den Ergebnissen dieser Hypothesen soll eine Folgestudie die Annahme (H3) belegen, dass Landungsbedingungen, wie Vorerfahrungen mit Sprunglandungen, Geschlecht, sowie die Absicht zu unmittelbaren Anschlussbewegungen, die auftretenden Lendenwirbelsäulenbelastungen beeinflussen. Hierzu wird postuliert, dass auftretende Biegebelastungen, in Abhängigkeit obiger Landungsbedingungen, auf einen unterschiedlichen Einsatz von vorwiegend konditionierten muskulären Kompensationsmechanismen des Rumpfes zurückzuführen sind. METHODE: Zur Überprüfung der Hypothesen wurden zwei sukzessive Studien durchgeführt. In STUDIE 1 wurden, zur Repräsentation von Wirbelsäulenbiegebelastungen, 17 Probanden wiederholt bei verschiedenen Landungen (15, 30, 45, 60cm Höhe; einbeinig, beidbeinig, verblindet, beim Fangen eines Balles) in einem Test-Retest-Design gemessen. Hierin wurden individuelle maximale Winkelbeschleunigungen [αMAX] aus drei-dimensionalen Bewegungs-daten zwischen insgesamt 4 Rumpfsegmenten (oberes thorakales-, unteres thorakales-, Lendenwirbelsäulen-, und Becken-Segment) abgeleitet. αMAX wurde hierbei jeweils im Gelenk zwischen zwei benachbarten Segmenten in Flexion, Lateralflexion und Rotation erfasst. Die Reliabilität von αMAX innerhalb und zwischen den Messtagen wurde mittels CV%, ICC 2.1, TRV%, und Bland & Altman Analyse (BIAS±LoA) quantifiziert. In Folge wurden αMAX zwischen dem lumbalen- und dem Beckensegment in der Flexion [αFLEX[LS-PV]] mit allen weiteren gemessenen Segmenten und Bewegungsebenen gegenübergestellt (Mean ±SD, T-Test für unabhängige Stichproben). In STUDIE 2 wurden geziehlt zuvor eruierte höchste maximale sagittale Beugungsbeschleunigung der Lendenwirbelsäule [αFLEX[LS-PV]] und elektro-myografische Rumpfaktivität vor dem Auftreten von αFLEX[LS-PV] während unterschiedlicher Landungen (Höhe 45cm; mit und ohne planbaren Anschlusssprung) an 43 Probanden erfasst. Die Probanden unterschieden sich bezüglich ihrer Landungsvorerfahrung ( >1000 vs. <100 Landungen in den letzten 10 Jahren) und ihres Geschlechtes. Unterschiede zwischen Landungsvorerfahrung und Geschlecht sowie zwischen unterschiedlichen Landungstypen wurden gleichermaßen durch dreifaktorielle ANOVA mit Post-hoc Tests für αFLEX[LS-PV], und muskuläre Voraktivierung getestet. Abhängigkeiten von αFLEX[LS-PV] zu muskulärer Voraktivierung des Rumpfes wurde durch faktorspezifische Rangkorrelations-analyse (rs) berechnet. In der Folge wurden muskuläre Rumpfaktivitäten in Landephasen [DROP, IMPACT] unterteilt und analog im Einzelnen nach ihren Assoziationen zu αFLEX[LS-PV] getestet. Zudem wurde jegliche Muskelaktivierung paarig zwischen DROP und IMPACT verglichen (Mean ±SD, T-Test für abhängige Stichproben). ERGEBNISSE: Die Ausprägung von αMAX zeigte insgesamt hohe Variabilität innerhalb eines Testtages (CV =36%). Geringste intra-individuelle Variabilität und zugleich höchste Reproduzierbarkeit zwischen den Test-Tagen wurde für αMAX in Flexion der Wirbelsäule gefunden. αFLEX[LS-PV] zeigte nahezu durchgehend sig. höhere Werte im Vergleich zu αMAX kranialerer Gelenke und anderer Bewegungsebenen. αFLEX[LS-PV] stieg zudem graduell mit zunehmenden Landungshöhen. Landungsunerfahrene Probanden wiesen im Vergleich zu Probanden mit Vorerfahrung signifikant höhere αFLEX[LS-PV] auf (p=.016). Markant höchste muskuläre Aktivität wurde von M. Obliquus Int. mit M. Transversus Abd. (66 ±32%MVC) und M. Erector Spinae (47 ±15%MVC), verglichen zu geringster Aktivität von M. Rectus Abd. (10 ±4%MVC) dargeboten. Bei Landungsunerfahrenen wurde im Vergleich zu Landungserfahrenen eine sig. höhere Aktivität des M. Obliquus Ext. gemessen (17 ±8%MVC, 12 ±7%MVC, p= .044). Zudem konnten schwache aber sig. positive Korrelation zwsichen der Aktivität des M. Obliquus Ext. bzw. dessen Kokontraktion mit dem M. Erector Spinae zu αFLEX[LS-PV] nachgewiesen werden (rs=.39, rs=.31). Die Rumpfmuskulatur zeigte insgesamt anteilig mehr Bereitstellung während DROP, wobei Spitzenaktivitäten nahezu aller Rumpfmuskeln in der proportional kürzeren IMPACT-Phase auftraten. Frauen und Landungen mit geplantem unmittelbarem Anschlussspung zeigten insgesamt höhere Voraktivierung der Rumpf-muskulatur, vorallem in IMPACT, wobei sich αFLEX[LS-PV] unter diesen Bedingungen nur insignifikant von anderen Landungen unterschied. DISKUSSION: Bei Landungen treten höchste segmentale Winkelbeschleunigungen in sagittaler Beugung der Lendenwirbelsäule auf. Die kompensatorische Stabilisation des Rumpfes scheint dabei maßgeblich durch eine dorso-ventrale Kokontraktion des M. Obliquus Int., M. Transversus Abd. und dem M. Erector Spinae zu erfolgen. Eine hohe Voraktivierung des M. Obliquuis Ext. kann als Maß einer geringen Landungserfahrung diskutiert werden und führt möglicherweise zu erhöhten Biegebelastungen an der Lendenwirbelsäule. Die in allen untersuchten Landungen dargebotene hohe Variabilität gemessener Winkelbeschleunigungen lassen auf sehr variabel eingesetzte Impulskompensationsmechanismen bei der Durchführungen von Landungen schließen. Eine standardiserte Erfassung und valide Einschätzung von Biegebelastungen der Lendenwirbelsäule bei Sprunglandungen ist hierdurch stark eingeschränkt. SCHLUSSFOLGERUNG: Sprunglandungen verursachen höchst belastende segmentale Winkelbeschleunigungen an der Lendenwirbelsäule, vorrangig in der Flexion. Diese können physiologisch bedingt als Maß für hoch energetische Biegebelastungen der Wirbelsäule verstanden werden. Ein mögliches Risiko hieraus resultierender struktureller Überlastung muss insbesondere in Betracht gezogen werden, wenn Landungsanforderungen die individuellen Landungfähigkeiten übersteigen. Eine probate muskuläre Wirbelsäulen-stabilisation bzw. derer regelmäßiges Training in der Durchführung von Landungsvorgängen scheint erforderlich um auftretende Biegebelastungen zu reduzieren.
KW  - spine
KW  - load
KW  - landing
KW  - trunk muscles
KW  - acceleration
KW  - Wirbelsäule
KW  - Belastung
KW  - Landung
KW  - Rumpfmuskulatur
KW  - Beschleunigung
Y1  - 2018
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-427461
ER  -