CAT: MRI Untersuchung der Auswirkung des Liegens auf die Rumpfmuskulatur

Topic:
MRI Untersuchung der Auswirkung des Liegens im Bett auf die Rumpfmuskulatur.

Title of article:
Hides et al (2007): Magnetic Resonance Imaging Assessment of Trunk Muscles During Prolonged Bed Rest; Spine 2007;32:1687–1692

Question:
Welche Auswirkung hat, im MRI untersucht, das lange Liegen im Bett auf die Muskulatur im Bereich Lendenwirbelsäule und Becken?

Background of study:
Es ist bekannt, dass reduzierte Schwerkraft und Inaktivität (Liegen im Bett) signifikante Veränderungen im Bereich der muskuloskeletalen Funktion haben, es wurde jedoch noch wenig untersucht, welchen Einfluss dies auf die spezifischen Muskeln der Lendenwirbelsäulen-Beckenregion hat.

Inclusion criteria:

Gesunde Männer zwischen 20 und 45 Jahren

Exclusion criteria:

Rauchen, aktuelle Medikamenteneinnahme, jede schwerere Störung der Gesundheit, Ausübung von Wettkampfsport und ein BMI von unter 20 und über 28

Study design:

Prospektive Langzeitstudie mit 10 Probanden

Location of study:

Durchgeführt am Campus Benjamin Franklin, Berlin, Deutschland, Februar 2003 bis Juni2004

Intervention:

Die Probanden mussten sich für 8 Wochen ins Bett legen und durften in der Zeit des Ruhens im Bett ihren Rumpf nicht weiter als 30° heben und bekamen die Anweisung, sich nicht exzessiv oder unnötig zu bewegen. Dabei wurden die Teilnehmer der Studie mittels Druckmessplatten und Videoüberwachung kontrolliert.

Outcome Aspects:
Als Outcome Messinstrument wurde die MRI Untersuchung der Lendenwirbel-Becken Region verwendet. Die erste Aufnahme wurde vor der Bettruhephase als Eingangsuntersuchung durchgeführt. Während der Ruhezeit wurde alle 2 Wochen eine MRI Aufnahme gemacht, in der follow up Zeit im Abstand von 4, 14, 28, 90 und 180 Tagen nach Beendigung der Bettruhe. Alle Auswertungen wurden im Nachhinein von derselben Person durchgeführt, die nicht wusste welches Datum die Aufnahme hatte.
Results

Die deutlichste Verkleinerung zeigte der M. multifidus, der bereits bei der ersten Messung nach 14 Tagen signifikant dünner war als in der Eingangsuntersuchung. Ebenfalls abgenommen hat der M. errector spinae allerdings in einem statistisch nicht signifikanten Ausmaß. Die anterolateralen Bauchmuskeln (M. obliquus externus und internus sowie M.transversus abdominus wurden als ein Muskel gemessen) sowie M. rectus abdominus und M. psoas zeigten eine Zunahme im Vergleich zur Erstuntersuchung, wobei nur der M. psoas eine statistisch signifikante Zunahme erreichte. Wie auch bei dem M. mutltifidus waren auch hier bereits nach 14 Tagen die Veränderungen eingetreten und blieben bis zum Ende der Bettruhe relativ konstant.

In der Erholungsphase erreichten alle Muskeln wieder ihren Ausgangswert, M. multifidus die anterolateralen Bauchmuskeln und der M. rectus abdominus schon nach 4 Tagen, der M. psoas zwischen dem 28. und 180. Tag.

Comments of study-authors:

Wie schon vorangegangene Studien zeigte auch diese Studie eine Verminderung der intrinsischen Rückenmuskulatur bei Wegfall der Schwerkraft. Vor allem die schnelle Atrophie innerhalb von 14 Tagen sollte von all jenen berücksichtigt werden, die empfehlen während der Medikamenteneinnahme zu ruhen.

Überrascht zeigten sich die Autoren, wie schnell sich der M. multifidus im Anschluss an die Ruhephase wieder erholt hat. Dies widerspreche vielen anderen Studien und wird von den Autoren mit vermehrter intramuskulärer Flüssigkeitseinlagerung erklärt. Ebenfalls unerwartet war für die Autoren die Dickezunahme des M. psoas. Die Autoren versuchen dies mit einer reflektorischen Muskelverkürzung durch die veränderte Haltung im Bett zu erklären.

Von den Autoren wird als Selbstkritik die geringe Anzahl der Studienteilnehmer angeführt. So sind die Autoren der Ansicht, dass bei einer größeren Teilnehmeranzahl die Abnahme des M. errector spinae statistisch signifikante Ausmaße genommen hätte. Auch wäre eine Beurteilung des thorakalen Anteils dieses Muskels interessant gewesen.

Für zukünftige Studien dieser Art empfehlen die Autoren über eine Lösung des Problems der Flüssigkeitseinlagerung nachzudenken.

Comments of CAT- summarizer:

Insgesamt zeigt auch diese Studie, dass die für die Stabilisierung der Lendenwirbelsäulen-Becken Region wichtigsten Muskeln am schnellsten von de Atrophie betroffen sind.

Neben den bereits von den Autoren erwähnten Punkten finde ich beim Verlauf der Dickenzu- und -abnahme interessant, dass fast alle Veränderungen bereits nach 14 Tagen vorhanden waren und dann für die restlichen 6 Wochen der Bettruhe relativ stabil blieben.

Die Dickenzunahme des M. psoas, der von allen Muskeln am längsten brauchte um seine ursprüngliche Form wieder zu finden sowie die von den Autoren erwähnte mögliche Ursache der reflektorischen Muskelverkürzung im Liegen sollte ein Punkt sein, an den man sich erinnert, wenn man Patienten behandelt, die längere Zeit zu Bettruhe gezwungen waren.

Ich persönlich hätte mir eine genauere Unterscheidung der anterolateralen Bauchmuskeln besonders hinsichtlich des M. transversus abdominis gewünscht, ich kann jedoch nicht beurteilen, ob dies auf einer MRI Aufnahme noch gut messbar ist.

Ein Punkt aus der praktischen Erfahrung, der in diesem Zusammenhang erwähnt werden sollte ist, dass leider nur sehr wenige Röntgenologen die Muskulatur auf einer MRI Aufnahme überhaupt beurteilen. Eine Aussage über Fetteinlagerung im Bereich der Rumpfmuskulatur wäre ein für die Therapie durchaus interessanter Aspekt einer MRI Untersuchung.

Related references:

-Akima H et al 2001: Inactivity and muscle: effect of resistance training during bed rest on muscle

size in the lower limb. Acta Physiol Scand 2001;172(4):269-78.

-Belozerova et al 2001: Effects of long-duration bed rest on structural compartments of m. soleus in man. J Gravit Physiol 200; 8(1):P71-2.

-Ferretti G et al 2001: Maximal instantaneous muscular power after prolonged bed rest in humans.

J Appl Physiol 2001; 90(2):431-5.

-Kawakami Y et al 2000: Changes in muscle size and architecture following 20 days of bed rest.

J Gravit Physiol 2000; 7(3):53-9.

-Malmivaara A et al 1995: The treatment of acute low back pain: bed rest, exercises, or ordinary activity? N Engl J Med 1995;332:

351–5.

-Mulder ER et at 2006: Strength, size and activation of knee extensors followed during 8 weeks of

horizontal bed rest and the influence of a countermeasure. Eur J Appl Physiol 2006; 97(6):706-15.

-Perhonen MA et al 2001: Cardiac atrophy after bed rest and spaceflight. J Appl Physiol 2001; 91(2):645-53.

-Rittweger J et al 2006: The Berlin Bed Rest Study: maintenance of a highly demanding resistive vibration exercise program during 56

days of strict bed rest. Int J Sports Med 2006;27:553–9.