Biomechanik der spinalen chiropraktischen Justierung

Studien zur Chiropraktik #13

Walter Herzogs Übersichtsarbeit The biomechanics of spinal manipulation (2010) gehört zu den grundlegenden Arbeiten, die den Paradigmenwechsel innerhalb der Chiropraktik maßgeblich geprägt haben. Anstatt die Wirkung der spinalen Manipulation primär über die Reposition eines vermeintlich fehlgestellten Wirbels zu erklären, analysiert Herzog die verfügbaren biomechanischen Daten und zeigt deren Grenzen auf.

Seine zentrale Aussage lautet: Die beobachteten klinischen Effekte der spinalen Manipulation lassen sich durch rein mechanische Veränderungen der Wirbelsäule nicht ausreichend erklären.

Die mechanische Wirkung ist geringer als häufig angenommen

Die biomechanischen Messungen zeigen, dass die translatorischen und rotatorischen Bewegungen eines einzelnen Bewegungssegments während eines HVLA-Thrusts erstaunlich gering sind. Obwohl kurzfristig relativ hohe Kräfte appliziert werden, verbleibt die Gelenkbewegung innerhalb der physiologischen Bewegungsreserve (paraphysiological space), ohne anatomische Endbereiche zu überschreiten.

Darüber hinaus verteilt sich die applizierte Kraft keineswegs ausschließlich auf das Zielsegment. Vielmehr wird sie über Bandscheiben, Facettengelenke, ligamentäre Strukturen, Muskulatur und angrenzende Segmente dissipiert. Die tatsächliche Belastung eines einzelnen Gelenks hängt von zahlreichen Faktoren ab, unter anderem:

  • Geometrie des Bewegungssegments
  • Gewebeeigenschaften
  • Muskelvorspannung
  • Kontaktpunkt
  • Impulsrichtung
  • Patientenpositionierung

Aus biomechanischer Sicht erscheint daher die Vorstellung einer hochspezifischen mechanischen Korrektur eines einzelnen Wirbelsegments nur eingeschränkt plausibel.

Die Spezifität der Manipulation muss neu gedacht werden

Ein interessanter Aspekt der Arbeit ist die Diskussion über die sogenannte Segment-Spezifität.

Herzog stellt die berechtigte Frage, ob die therapeutische Wirkung tatsächlich davon abhängt, exakt ein bestimmtes Segment mechanisch zu beeinflussen, oder ob vielmehr das erzeugte sensorische Eingangssignal entscheidend ist.

Diese Fragestellung besitzt bis heute hohe klinische Relevanz.

Neuere Untersuchungen zur Interexaminer-Reliabilität zeigen bekanntlich eine begrenzte Übereinstimmung bei der Palpation segmentaler Dysfunktionen. Gleichzeitig berichten zahlreiche randomisierte Studien über vergleichbare klinische Ergebnisse, obwohl unterschiedliche Manipulationstechniken oder leicht variierende Kontaktpunkte verwendet wurden.

Diese Diskrepanz lässt sich biomechanisch kaum, neurophysiologisch jedoch deutlich besser erklären.

Cavitation ist kein therapeutischer Endpunkt

Herzog widmet der Gelenkkavitation ebenfalls Aufmerksamkeit.

Das charakteristische “Knacken” entsteht höchstwahrscheinlich durch die rasche Bildung von Gasblasen infolge eines Druckabfalls innerhalb der Synovialflüssigkeit. Entscheidend ist jedoch die klinische Konsequenz:

Es existiert kein belastbarer Nachweis dafür, dass das Auftreten einer Kavitation mit einem besseren Behandlungsergebnis korreliert.

Für die tägliche Praxis bedeutet dies, dass die erfolgreiche Justierung nicht anhand eines akustischen Phänomens beurteilt werden sollte.

Neurophysiologie als wahrscheinlich dominanter Wirkmechanismus

Der wohl wichtigste Beitrag der Übersichtsarbeit besteht darin, biomechanische und neurophysiologische Modelle miteinander zu verknüpfen.

Herzog argumentiert, dass die geringe mechanische Gelenkbewegung die oftmals unmittelbaren Veränderungen hinsichtlich

  • Schmerz,
  • Muskelaktivität,
  • Bewegungsumfang
  • und motorischer Kontrolle

allein nicht erklären kann.

Wahrscheinlicher ist, dass der HVLA-Thrust einen hochfrequenten afferenten Reiz erzeugt, der über Mechanorezeptoren in Gelenkkapseln, paraspinaler Muskulatur, Bändern und weiteren periartikulären Geweben verarbeitet wird.

Bereits 2010 deutet Herzog an, dass die eigentliche therapeutische Wirkung weniger in der Gelenkmechanik als vielmehr in der Veränderung sensorischer Informationsverarbeitung liegen könnte.

Diese Hypothese wurde in den folgenden Jahren durch zahlreiche Arbeiten gestützt. Untersuchungen von Pickar, Haavik, Bolton sowie weiteren Arbeitsgruppen konnten zeigen, dass spinale Manipulationen unter anderem Einfluss nehmen auf:

  • die Entladungsrate paraspinaler Muskelspindeln,
  • die Verarbeitung propriozeptiver Afferenzen,
  • kortikale Exzitabilität,
  • sensomotorische Integration,
  • sowie die Aktivität supraspinaler schmerzmodulierender Netzwerke.

Herzogs Arbeit markiert somit einen wichtigen Übergang von einem überwiegend mechanistischen zu einem neurophysiologischen Erklärungsmodell.

Biomechanik der Halsarterien – Was zeigen die bisherigen Daten?

Ein weiterer Schwerpunkt der Übersichtsarbeit ist die Frage, welche mechanischen Belastungen während einer zervikalen Manipulation auf die Vertebralarterien wirken.

Herzog fasst hierzu sowohl in-vitro-Experimente, Cadaverstudien als auch in-vivo-Messungen zusammen. Die Ergebnisse sprechen dafür, dass die Dehnung der Arteria vertebralis während eines HVLA-Thrusts deutlich unterhalb ihrer biomechanischen Belastungsgrenze liegt.

Besonders interessant ist der Vergleich mit alltäglichen Bewegungen der Halswirbelsäule. Die gemessenen Dehnungen der Arterie während einer chiropraktischen Manipulation waren in verschiedenen Untersuchungen nicht größer und teilweise sogar geringer als jene, die bei maximaler aktiver Rotation oder Extension der Halswirbelsäule auftreten.

Herzog weist außerdem darauf hin, dass die eigentliche Manipulationsbewegung aufgrund ihrer geringen Amplitude nur einen kleinen Teil der gesamten Kopfbewegung ausmacht. Die größte arterielle Belastung entsteht bereits während der Positionierung des Patienten und nicht während des eigentlichen Hochgeschwindigkeitsimpulses.

Diese Erkenntnis widerspricht der früher häufig vertretenen Annahme, dass gerade der HVLA-Thrust die entscheidende mechanische Belastung für die Vertebralarterie darstellt.

Was bedeutet das klinisch?

Herzog kommt zu dem Schluss, dass nach den damals verfügbaren biomechanischen Daten keine Evidenz dafür besteht, dass der Manipulationsimpuls selbst die Arteria vertebralis bis an ihre strukturellen Belastungsgrenzen beansprucht.

Gleichzeitig betont er jedoch ausdrücklich, dass biomechanische Untersuchungen allein keine Aussage über das individuelle Risiko einer zervikalen Arteriendissektion zulassen. Eine Dissektion kann auch bei deutlich geringeren Belastungen auftreten, wenn bereits eine Vorschädigung der Gefäßwand besteht oder eine spontane Dissektion begonnen hat.

Aus diesem Grund unterstreicht Herzog die Bedeutung einer sorgfältigen Anamnese, der Erkennung möglicher Warnsymptome (z. B. plötzlich auftretender Nackenschmerz oder okzipitaler Kopfschmerz mit neurologischen Auffälligkeiten) sowie einer differenzialdiagnostischen Abklärung, bevor eine zervikale Manipulation durchgeführt wird.

Die biomechanischen Daten sprechen somit gegen die Vorstellung, dass eine fachgerecht ausgeführte Manipulation per se außergewöhnlich hohe arterielle Belastungen erzeugt. Sie ersetzen jedoch nicht die klinische Verantwortung, Patienten mit Verdacht auf eine bereits bestehende Gefäßpathologie zu identifizieren.

Konsequenzen für die moderne Chiropraktik

Für die Chiropraktik ergeben sich aus dieser Übersichtsarbeit mehrere wesentliche Schlussfolgerungen:

1. Die biomechanische Präzision einer Justierung bleibt wichtig, sollte jedoch nicht ausschließlich unter dem Gesichtspunkt einer Gelenkreposition betrachtet werden.

2. Die Qualität des afferenten Inputs könnte therapeutisch bedeutsamer sein als minimale Unterschiede der Segmentposition.

3. Das traditionelle “Bone-out-of-place”-Modell besitzt nach heutigem biomechanischem Kenntnisstand nur eine begrenzte wissenschaftliche Grundlage.

4. Chiropraktische Manipulation sollte zunehmend als neurobiomechanische Intervention verstanden werden, deren primäre Zielstruktur das sensorimotorische System ist.

Fazit

Herzogs Übersichtsarbeit gehört zu den wichtigsten biomechanischen Veröffentlichungen der letzten zwei Jahrzehnte. Sie zeigt eindrucksvoll, dass die klinischen Effekte der spinalen Manipulation nicht durch mechanische Gelenkverschiebungen allein erklärt werden können.

Vielmehr spricht die Gesamtheit der biomechanischen Evidenz dafür, dass der therapeutische Effekt aus dem Zusammenspiel eines präzisen mechanischen Stimulus mit einer komplexen neurophysiologischen Antwort des zentralen Nervensystems entsteht.

Rückblickend bildet diese Arbeit einen wichtigen theoretischen Baustein für das heutige Verständnis der Chiropraktik als evidenzbasierte, neurofunktionelle Intervention – ein Verständnis, das durch die Forschung der vergangenen Jahre zunehmend bestätigt wurde.

Quelle

Herzog W. The biomechanics of spinal manipulation. Journal of Bodywork and Movement Therapies. 2010;14(3):280–286.

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