Motorisches System
Motorisches System
Motorisches System
Sie wollen auch ein ePaper? Erhöhen Sie die Reichweite Ihrer Titel.
YUMPU macht aus Druck-PDFs automatisch weboptimierte ePaper, die Google liebt.
Neurophysiologische Gesichtspunkte<br />
für Sport, Sportler und Skifahrer<br />
<strong>Motorisches</strong> <strong>System</strong><br />
Dr. Anton Weichenmeier<br />
• Bewegungen werden durch ein modular<br />
aufgebautes <strong>System</strong> gesteuert<br />
• Sie sind das wichtigste Instrument der<br />
Interaktion des Individuums mit seiner<br />
Umgebung<br />
Dr. Anton Weichenmeier<br />
1
Komponenten<br />
motorikrelevanter<br />
Hirnstrukturen<br />
Capsula interna<br />
Sensomotorischer<br />
Kortex<br />
Thalamus<br />
Basalganglien<br />
Kleinhirn Motorische<br />
Hirnstammzentren<br />
Thalamus<br />
Linsenkern Insula<br />
Motorische<br />
Hirnnervenkerne:<br />
bilateral angesteuert<br />
Medulla oblongata:<br />
Pyramidenbahnkreuzung Distale<br />
Extremitätenmuskulatur:<br />
kontralateral<br />
angesteuert<br />
Dr. Anton Weichenmeier<br />
Dr. Anton Weichenmeier<br />
2
Dr. Anton Weichenmeier<br />
Physiologische Bewegungen des<br />
Menschen<br />
• Willkürlich<br />
• Unwillkürlich<br />
• Reflektorisch<br />
Dr. Anton Weichenmeier<br />
3
Willkürliche Bewegungen<br />
• Alle bewusst und gezielt durchgeführten<br />
Bewegungen (z.B. Greifen, Benutzen von<br />
Werkzeugen)<br />
• Willkürliche Bewegungen sind oft komplex<br />
• Hohe Ansprüche an die Steuerung durch<br />
das NS<br />
• Bieten ein Höchstmaß an Flexibilität<br />
Komplexe Bewegungen<br />
bewusstseinsfern gesteuert<br />
Dr. Anton Weichenmeier<br />
• Unwillkürliche, oft emotional getriggerte<br />
Bewegungen wie Mimik, Gestik, Gehen<br />
Dr. Anton Weichenmeier<br />
4
Reflexe<br />
• Einfachste Form einer Bewegung<br />
• Folgt stereotyp einem spezifischem Reiz<br />
• Automatische Ausführung<br />
• Relativ einfache neuronale Schaltkreise<br />
• Willkürlich nur gering zu beeinflussen<br />
Reflexe<br />
Basis in der Hierarchie des<br />
motorischen <strong>System</strong>s<br />
Dr. Anton Weichenmeier<br />
Dr. Anton Weichenmeier<br />
5
Automatisierung<br />
Reflex<br />
z.B.<br />
Sehnenreflex<br />
Stereotypie<br />
Prozess<br />
Stimulus<br />
Motivation<br />
Evaluation des<br />
Stimulus<br />
Strategieentwurf<br />
Vorbereitung der<br />
Exekution<br />
Entwurf der Taktik<br />
Festlegung der<br />
Bewegungsparameter<br />
Sensorischer<br />
Stimulus<br />
Automatisierte<br />
Aktivierung von<br />
Reflexgruppen<br />
z.B.<br />
Lokomotion<br />
Reflexe<br />
Modul<br />
Interner<br />
Willkürlicher<br />
Stimulus<br />
Plan<br />
Programm<br />
Ausführung<br />
überwiegend<br />
automatisierte<br />
unwillkürliche<br />
komplexe Bewegungen<br />
z.B.<br />
Gestik, Mimik<br />
Wllkürliche Kontrolle<br />
zielerichtete<br />
Willkürbewegungen<br />
z.B.<br />
Greifen, Schreiben<br />
Musizieren<br />
Flexibilität<br />
Dr. Anton Weichenmeier<br />
Neuronales Substrat<br />
Emotionaler<br />
Stimulus<br />
Sensorik<br />
Limbisches<br />
<strong>System</strong><br />
Assoziationskortex<br />
Basalganglien<br />
Motorischer<br />
Kortex<br />
Kleinhirn<br />
Pyramidenbahn<br />
Spinalnerv<br />
Muskeln<br />
Dr. Anton Weichenmeier<br />
6
<strong>Motorisches</strong> <strong>System</strong><br />
• Besteht aus einzelnen Modulen, die<br />
sequentiell oder parallel<br />
spezifische Aufgaben bei der<br />
Bewegungsplanung und –Ausführung<br />
wahrnehmen<br />
Dr. Anton Weichenmeier<br />
Höchste hierarchische Ebene<br />
• Limbisches <strong>System</strong><br />
• Entstehungsort für Motivation zur<br />
Bewegung<br />
Dr. Anton Weichenmeier<br />
7
Motorischer Artikulationskortex formuliert<br />
einen Bewegungsplan (Strategie)<br />
Umsetzung auf der Ebene des<br />
motorischen Kortex in ein<br />
Bewegungsprogramm (Taktik)<br />
Dr. Anton Weichenmeier<br />
Basalganglien und Kleinhirn<br />
• Bewegungsausführung<br />
• Entwicklung des Bewegungsprogramms<br />
Dr. Anton Weichenmeier<br />
8
Ausführung der Bewegung<br />
Wird von den absteigenden Bahnen und<br />
der Muskulatur übernommen und durch<br />
kontinuierliche Überwachung der<br />
Bewegungsparameter während der<br />
Bewegung durch das Kleinhirn optimiert<br />
Dr. Anton Weichenmeier<br />
Die Effektorebene<br />
Motorische Einheit und Muskel<br />
• Motorneuron<br />
• Peripheres motorisches Axon<br />
• Muskelfasern<br />
Dr. Anton Weichenmeier<br />
9
Motorische Einheit<br />
• Je größer die motorische Einheit, desto<br />
gröber die Steuerung der Kraft<br />
(Beinmuskulatur)<br />
• Je feiner die motorische Abstimmung,<br />
desto kleiner die motorische Einheit<br />
(Augenmuskeln)<br />
Motorische Einheit<br />
Die Muskulatur besitzt Rezeptoren,<br />
die zusammen mit<br />
dem afferenten sensorischen Nerv<br />
die Muskelkontraktion und<br />
den Bewegungseffekt<br />
kontinuierlich überwachen.<br />
Dr. Anton Weichenmeier<br />
Dr. Anton Weichenmeier<br />
10
Motorische Einheit<br />
Die für die Bewegungssteuerung<br />
wichtigsten afferenten Informationen<br />
stammen aus den Rezeptoren der<br />
Muskelspindeln und Golgi-Sehnenorganen<br />
Dr. Anton Weichenmeier<br />
Kontrolle von Haltung und Gang<br />
Tonische und rhythmische Aktivität<br />
spinaler motorischer Regelkreise stellen<br />
das Grundmuster der Steuerung von<br />
Haltung und Gehen<br />
Dr. Anton Weichenmeier<br />
11
Kontrolle von Haltung und Gang<br />
Absteigende Bahnen wie Tractus reticulo<br />
spinalis und vestibulo spinalis sowie das<br />
Kleinhirn stabilisieren die aufrechte<br />
Haltung<br />
Dr. Anton Weichenmeier<br />
Kontrolle von Haltung und Gang<br />
• Für das stabile Stehen (posturale)<br />
Kontrolle müssen zwei wesentliche<br />
Voraussetzungen erfüllt werden<br />
– Kontinuierliche Aktivierung der<br />
Antigravitationsmuskulatur<br />
– Geregelte Anpassung dieser muskulären<br />
Aktivität zum Ausgleich intern und extern<br />
verursachter Störimpulse durch Halte- und<br />
Stellreflexe<br />
Dr. Anton Weichenmeier<br />
12
Voraussetzung für stabiles Stehen<br />
• Optimales Zusammenspiel spinaler<br />
segmentaler Reflexe und supraspinaler<br />
modulierender Einflüsse<br />
Dr. Anton Weichenmeier<br />
Verminderte Haltungskontrolle<br />
Für die Aufrechterhaltung der<br />
Haltungskontrolle werden auf der Ebene<br />
des Hirnstamms und des Kleinhirns<br />
Afferenzen aus dem visuellen,<br />
vestibulären und dem<br />
somatosensorischen <strong>System</strong> integriert<br />
Dr. Anton Weichenmeier<br />
13
Defizite in der Haltungskontrolle<br />
• Einschränkung der Sehfähigkeit<br />
• Gehen im Dunkeln<br />
• Polyneuropathie (Romberg-Test)<br />
Motorischer Kortex<br />
Dr. Anton Weichenmeier<br />
Steuert die Körpermuskulatur, die über<br />
Pyramidenzellen, kortikospinale Bahnen<br />
und spinale motorische Zentren erreicht<br />
wird<br />
Dr. Anton Weichenmeier<br />
14
Sekundär motorische Kortexareale<br />
Unterstützen unterschiedliche Aspekte der<br />
Steuerung von Willkürbewegungen<br />
Kleinhirn<br />
Dr. Anton Weichenmeier<br />
Das Kleinhirn reguliert die Ausführung von<br />
Willkürbewegungen die von anderen<br />
motorischen Zentren wie dem<br />
motorischem Kortex entworfen und unter<br />
Beteiligung der Basalganglien initiiert<br />
werden<br />
Dr. Anton Weichenmeier<br />
15
Kleinhirn<br />
• Das Kleinhirn koordiniert die Bewegung<br />
mehrerer benachbarter Gelenke<br />
– bereits Bewegungen, die nur ein Gelenk<br />
betreffen weisen bei Patienten mit<br />
cerebellären Erkrankung charakteristische<br />
elementare Defizite auf<br />
Motorische Störungen<br />
Ataxie<br />
Dysmetrie<br />
Dysdiadochokinese<br />
Dr. Anton Weichenmeier<br />
Kinetischer und posturaler<br />
Tremor<br />
Dysarthrie<br />
Okulomotorikstörung<br />
(Blickrichtungsnystagmus, sakkadierte<br />
Blickfolge, Sakkadendysmetrie, gestörte<br />
Fixationssuppression d. VOR)<br />
Dr. Anton Weichenmeier<br />
16
Physische Leistungsfähigkeit<br />
• Abhängig vom zentralen und peripheren<br />
Nervensystem<br />
Dr. Anton Weichenmeier<br />
Hauptbeanspruchungsformen der<br />
Motorik<br />
• Ausdauer – Schnelligkeit<br />
• Abhängig vom genetisch determinierten<br />
Verhältnis (Typ 1 / Typ 2)<br />
Hauptphasertypen der Muskulatur<br />
Dr. Anton Weichenmeier<br />
17
Maximalkraft<br />
• Bestimmt durch Zahl und Länge der<br />
Muskelfasern eines Muskels<br />
Koordination<br />
• Zentral nervöse Leistung<br />
Dr. Anton Weichenmeier<br />
Dr. Anton Weichenmeier<br />
18
Beweglichkeit<br />
• Wesentlich bestimmt durch zentral nervös<br />
gesteuerten Muskeltonus<br />
Dr. Anton Weichenmeier<br />
Neurologische Funktionsstörungen<br />
• Leichtes Schädelhirntrauma<br />
• Frühe Zeichen (Minuten bis Stunden)<br />
– Kopfschmerz<br />
– Schwindel<br />
– Störung der Aufmerksamkeit<br />
– Denkstörungen<br />
– Übelkeit und Erbrechen<br />
Dr. Anton Weichenmeier<br />
19
Neurologische Funktionsstörungen<br />
• Schädelhirntrauma Grad I<br />
– Sportler ist nicht bewusstlos<br />
– allenfalls leichte Form der<br />
Bewusstseinseinschränkung<br />
– (Konzentrationsstörung,<br />
Unaufmerksamkeit)<br />
– Dauer längstens 15 Minuten<br />
Dr. Anton Weichenmeier<br />
Neurologische Funktionsstörungen<br />
• Schädelhirntrauma Grad II<br />
– Keine Bewusstlosigkeit<br />
– Symptome länger als 15 Minuten<br />
– Besonders zu beachten<br />
verminderte Konzentrationsfähigkeit<br />
Posttraumatische Amnesie<br />
Dr. Anton Weichenmeier<br />
20
Neurologische Funktionsstörungen<br />
• Schädelhirntrauma Grad III<br />
– Verlust des Bewusstseins von unterschiedlicher<br />
zeitlicher Dauer<br />
– Wichtig<br />
• Dokumentation<br />
Dr. Anton Weichenmeier<br />
Neurologische Funktionsstörungen<br />
• Beurteilung<br />
– Orientierung<br />
– Unmittelbares Gedächtnis<br />
– Wiederholung von 5 Wörtern in 3<br />
Durchgängen<br />
– Überprüfung der Konzentration durch<br />
Rückwärtsaufsagen, z.B. Monate<br />
– Gedächtnis (Details des Wettkampfes)<br />
– Orientierende neurologische Untersuchung<br />
Dr. Anton Weichenmeier<br />
21
Wann Sport nach leichtem SHT?<br />
• Grad I<br />
– Herausnahme aus dem Sport bei<br />
klinischen Symptomen<br />
– wenn symptomfrei nach ca. 15 Min. weiter<br />
Ausübung von Sport<br />
– Wenn neurologische Symptome<br />
• Sportverbot<br />
• Kontrolluntersuchungen<br />
Dr. Anton Weichenmeier<br />
Wann Sport nach leichtem SHT?<br />
• SHT Grad II, III<br />
– Sofortiges Sportverbot<br />
Dr. Anton Weichenmeier<br />
22
Cerebro-vaskuläre Erkrankungen<br />
• Auswahl der Sportart<br />
– nach Art der Erkrankung<br />
– Alter<br />
– Fitness<br />
– Grad der Behinderung<br />
– Begleiterkrankungen<br />
Antikoagulation<br />
– Keine Kontaktsportarten<br />
– Keine Sportarten mit hohem Sturzrisiko<br />
(z.B. Skifahren)<br />
Dr. Anton Weichenmeier<br />
Dr. Anton Weichenmeier<br />
23
Parkinson<br />
• Brady-Akinese, Rigor, Tremor<br />
– Fortschreitender Untergang von<br />
dopaminergen Projektionsneuronen in der<br />
Substantia nigra<br />
– Altersgruppe<br />
• Prävalenz zwischen 50-59 Jahren<br />
Dr. Anton Weichenmeier<br />
24
Parkinson<br />
• Generell<br />
– Körperliche Leistungsfähigkeit<br />
eingeschränkt<br />
– Akinese<br />
• bedingt schlechten Trainingszustand<br />
• Vermehrter Energieverbrauch durch<br />
begleitenden erhöhten Muskeltonus<br />
Dr. Anton Weichenmeier<br />
Dr. Anton Weichenmeier<br />
25
Parkinson<br />
• Parkinson-Untersuchungen die Sport als<br />
therapeutische Option verstehen fehlen<br />
fast vollständig<br />
– Geeignet:<br />
• Gymnastik<br />
• Walking<br />
• Wandern<br />
• Schwimmen<br />
Epilepsie<br />
• Generell gilt<br />
– die Unfallhäufigkeit nicht größer als bei<br />
Gesunden<br />
• Einzelfallentscheidung<br />
Dr. Anton Weichenmeier<br />
Dr. Anton Weichenmeier<br />
26
• Anfallscharakter ?<br />
Epilepsie<br />
• Häufigkeit des Auftretens?<br />
• Medikamentöse Einstellung?<br />
• Compliance des Patienten?<br />
Epilepsie<br />
Dr. Anton Weichenmeier<br />
• Körperliche Betätigung trägt nicht zu<br />
einer Verschlimmerung einer Epilepsie<br />
bei<br />
• Unfälle von Anfallskranken die sich<br />
beim Sport ereignen sind selten auf<br />
einen Anfall zurückzuführen<br />
• Sportarten mit hohem<br />
Gefährdungspotential sollten vermieden<br />
werden, ggf. Supervision<br />
Dr. Anton Weichenmeier<br />
27
Multiple Sklerose<br />
• Häufigste neurologische Erkrankung<br />
des jungen Erwachsenenalters<br />
– Schubförmiger<br />
– chronisch progredienter Verlauf<br />
Multiple Sklerose<br />
• Ätiologie letztlich unklar<br />
• Prävalenzrate in der BRD<br />
• ca. 150 : 100.000<br />
Dr. Anton Weichenmeier<br />
Dr. Anton Weichenmeier<br />
28
Multiple Sklerose<br />
• Teilziele des Sports<br />
– Förderung von Kraft und Beweglichkeit<br />
– Verbesserung von Koordination und<br />
Gleichgewicht<br />
Polyneuropathie<br />
• Ausgebreitete Schädigung des<br />
peripheren Nervensystems<br />
• Symmetrisch angeordnete<br />
Sensibilitätsstörungen<br />
– z.B. Alkohol-PNP<br />
– z.B. Diabetes-PNP<br />
Dr. Anton Weichenmeier<br />
– ca. 50% mit Diabetes mellitus entwickeln<br />
eine PNP<br />
Dr. Anton Weichenmeier<br />
29
Polyneuropathie<br />
• Symptome<br />
– Minderung der Tiefensensibilität<br />
– Paresen<br />
– Minderung von Schmerz und Temperatur<br />
– Minderung der Wahrnehmung von Stabilität<br />
(Gefühl wie auf Watte zu gehen)<br />
– Schmerzen (Schonhaltung, Konzentration)<br />
Polyneuropathie<br />
• Empfohlene Sportarten<br />
– Symptomkonstellation erfordert dem<br />
Einzelfall eine gezielte Beratung<br />
Dr. Anton Weichenmeier<br />
Dr. Anton Weichenmeier<br />
30
Bedeutung für den Skisport<br />
• Optimale Anpassung an situative<br />
Veränderungen erfordern ausreichende<br />
Bewegungserfahrung<br />
• Auseinandersetzung mit dem Klienten<br />
über dessen sportliches Vorleben<br />
dringend erforderlich<br />
Faktor Ermüdung<br />
• Faktor Ermüdung<br />
– Negativer Einfluss auf<br />
Dr. Anton Weichenmeier<br />
• Koordination<br />
• Flexibilität<br />
• Reaktionsfähigkeit<br />
• Dies bedeutet verstärkte Kompensation durch<br />
visuelle Fixierung<br />
– unzureichende Einbeziehung des Umfeldes<br />
– evtl. weitere Einschränkung durch Brille (bifokal)<br />
Dr. Anton Weichenmeier<br />
31
Faktor Ermüdung<br />
• Fehleinschätzung von Situationen<br />
(plötzlich auftauchende Hindernisse,<br />
schwieriges Entfernungseinschätzen)<br />
Überfüllte Pisten erfordern<br />
vorausschauendes Planen<br />
Dr. Anton Weichenmeier<br />
• Fehlreaktionen bei kognitiver<br />
Beeinträchtigung bei<br />
– gleichzeitigem Ausführen verschiedener<br />
Handlungen wie<br />
• Entfernungsschätzen<br />
• Abbremsen<br />
• Ausweichen<br />
• Richtungswechsel<br />
• Voraussetzung<br />
• Wachheit (Alertness)<br />
Dr. Anton Weichenmeier<br />
32
Change language