wellwave

Von wellwave.net publizierte Arbeiten:
Alle anzeigen    Category    Category    Category    
Abstracts der wellwave.foren
Abstracts der wellwave.foren:
Stacks Image 1961
wellwave.forum 2014: P Brunner, R Ritzmann, A Elfering, M Frei, S Köppel, T Siegenthaler, W Laube, Y Hess. Mobilität und Schmerz - über die physiologischen und psychologischen Ursachen sowie deren Beeinflussung mit Vibrationen - Wissenschaftliche und praktische Beiträge
Mobilität bezeichnet den Ortswechsel im physischen Raum. Schmerzen sind hochkomplexe Leistungen des Gehirns mit direktem Einfluss auf die Mobilität. Die Mobilität ist unser höchstes Gut. Ist sie eingeschränkt, sind wir in unseren Handlungen stark reduziert. Sie erfahren, wie Sie die Mobilität dank effektivster Schmerzreduktion und Vergrösserung des Bewegungsumfanges in den Gelenken verbessern.
Stacks Image 4893
wellwave.forum 2013: P Brunner, R Ritzmann, M Toigo, M Frei, S Köppel, T Siegenthaler, E Schweizer. Vibrationen optimieren das Muskeltraining. Sie beschleunigen die Verbesserung von Koordination, Kraft und Ausdauer. Mythen oder Fakten? - Wissenschaftliche und praktische Beiträge
Die körperlichen Belastungsformen (Reize) müssen bestimmte physiologische Beanspruchungen erfüllen, um Leistungsziele optimal erreichen zu können. Sie erfahren, wie Reize gesetzt werden müssen für optimales Muskelwachstum, Verbesserung der lokalen Ausdauerkapziät, der Plyometrie, des Bewegungslernen sowie der Schmerzreduktion bei unspezifischen Rückenschmerzen.
Stacks Image 486
wellwave.forum 2012: P Brunner, Ra Müller, W Laube, T Siegenthaler, T Gisler, C Gorbach, E Schweizer. Wissenschaftliche & praktische Beiträge
Der zugrunde liegende mechanische Therapie- & Trainingsreiz kommt
ber das Arbeiten mit Krften zustande und wird als Impuls oder Kraftstoss beschrieben. Je nach Stärke, Dauer und Dichte der Impulse, lösen sie biologisch wirksame oder eben weniger wirksame Prozesse aus. Es wird der Frage nachgegangen, wie ein optimal gesundheitswirksamer Impuls aus Sicht der Biomechanik, der Physiologie und der Pädagogik aussehen muss. Zudem wird praktisch erarbeit, wie Impulse in der Therapie und im Sport gesetzt und überprüft werden können.
Stacks Image 1963
wellwave.forum 2011: P Brunner, W Laube, Ro Müller, C Kryenbühl, T Siegenthaler, L Leuthold, U Toelle. Wissenschaftliche & praktische Beiträge
Unter dem biomechanischen Aspekt des Laufens erkennt man in der Wissenschaft, dass bei jedem Schritt (kurzer Impact oder Kraftstoss) die Knochen, Sehnen und die Schwabbelmasse resonanzartig schwingen. Aus Sicht der Bewegungslehre macht es Sinn, die Übungsmethodik der Vibrationsanwendung zieldefiniert, individuell und situativ anzupassen. Physiologisch sind in einem kombinierten Vibrationstraining ungeahnte Leistungssteigerungen sogar für Ausdauerathleten möglich. Wie? Das erfahren Sie hier!
wissenschaftliche Zusammenstellungen
wissenschaftliche Zusammenstellungen:
Stacks Image 2909
Poster 2014: P Brunner. Das 3 x 3 des Vibrationstrainings - biomechanische und physiologische Grundlage
Stacks Image 4791
Poster 2014: P Brunner, W Laube, M Frei. Schmerz - Nur Vibrationstraining durchbricht den Teufelskreis effektiv und effizient
Stacks Image 4704
Poster 2014: P Brunner, W Laube, Ra Müller. Die im Vibrationstraining erzeugte schnelle Bewegung ist Medizin
Stacks Image 5307
Poster 2013: P Brunner, W Laube. Übergewicht und Diabetes - Vibrationstraining wirkt besser und macht mehr Spass
Stacks Image 2224
Case Study 2012: M Frei. Vibrationstraining kombiniert mit segmentaler Stabilisation bei einer Patientin mit chronischen, unspezifischen lumbalen Rckenschmerzen und beeinträchtigter Bewegungskontrolle
Die Resultate in dieser Fallstudie zeigen, dass segmentale Stabilisations-Übungen kombiniert mit Vibrationstherapie eine sinnvolle Intervention bei Patienten mit chronischem NSLBP und beeinträchtigter Bewegungskontrolle der Lendenwirbelsäule sein können.
Zusammenfassungen ausgewählter Kolloquien
Zusammenfassung ausgewählter Kolloquien:
Stacks Image 2927
Alterswohnheim Im Büel: T Brunner, P Brunner, R Honauer, R Gluecksmann, G Berra: Vibrationsanwendungen in Senioren-, Alters- und Pflegeheimen - Potenzial und Erfahrungen. Wohnheim im Büel und wellwave.net ag, 25. Juni 2013
Wirkung und Potenzial der Vibrationsanwendung in der Geriatrie; Erfahrungen mit der Vibrationsanwendung im Wohnheim Büel, Cham; Erfahrungen mit der Vibrationsanwendung in der Geriatrie aus einer Physiotherapiepraxis; Die Einführung der Vibrationsanwendung im Pflegezentrum Im Büel - Erfahrung nach einem Jahr.
Stacks Image 4691
Pflegezentrum Rotacher: T Brunner, P Brunner, R Honauer, R Gluecksmann, G Berra: Vibrationsanwendungen in Senioren-, Alters- und Pflegeheimen - Potenzial und Erfahrungen. Plfegezentrum Rotacher und wellwave.net ag, 25. Juni 2013
Wirkung und Potenzial der Vibrationsanwendung in der Geriatrie; Erfahrungen mit der Vibrationsanwendung im Wohnheim Büel, Cham; Erfahrungen mit der Vibrationsanwendung in der Geriatrie aus einer Physiotherapiepraxis; Die Einführung der Vibrationsanwendung im Pflegezentrum Rotacher - Vorbereitung und Entscheid.
Normen
Normen:
Stacks Image 1965
Norm: T Brunner, P Brunner, W Laube. Methode Vibrationstraining. Normentwurf 2012
Das Normative Dokument legt Anforderungen und Prüfverfahren für Ausstattung von Infrastrukturen für und den Betrieb von Institutionen fest, welche die Methode Vibrationstraining unter fachlicher Anleitung in speziell dafür vorgesehenen Räumlichkeiten, anbieten.
Stacks Image 1967
Norm: T Brunner, S Köppel, P Brunner. Personenqualifikation der Methode Vibrationstraining. Normentwurf 2012
Qualifizierte Trainer/Therapeut beherrschen das Vibrationstraining und verstehen es (Fachkompetenz). Sie wählen einen sinnvollen Lern-/Interventionsweg und vermitteln die Inhalte adressatengerecht (Methoden-, Selbst-, Sozialkompetenz).

Reviews

Relevante Reviews zum Thema fremd-erzeugter, zyklischer Impulse:
View All    Category    Category    Category    
Kraft & Leistung
Kraft & Leistung:
Stacks Image 1969
Review 2013: Y Osawa, Y Oguma, N Ishii. The effects of whole-body vibration (WBV) on muscle strength and power: a meta-analysis. J Musculoskelet Neuronal Interact (2013) 13(3), 342-352
Data from a total of 563 participants in 17 studies on knee extension muscle strength, and on countermovement jump height were pooled using random-effect models. Based on these findings, we concluded that the use of WBV would lead to greater improvements in both knee extension muscle strength and countermovement jump than under identical conditions without WBV.
Stacks Image 424
Review 2012: K Herren, S Rogan, L Radlinger. Ganzkörpervibrationen als Krafttrainingsmethode. phyisoactive, 4/2012
Bei entsprechender Wahl des Settings (Frequenz, Amplitude, Last, Bewegungsgeschwindigkeit, -technik und -methodik, Stärke der Vibrationsein- & weiterleitung, Zeitdauer) eignet sich das Ganzkörpervibrationstraining besonders gut als effiziente, sichere und gering beanspruchende Krafttrainingsmethode für ältere und untrainierte Menschen. Bei entsprechendem Trainingsreiz (Setting) können auch sportlich Aktive von einem Ganzkörpervibrationstraining provitieren. Entsprechend dem konventionellen Training sind auch die otimalen Trainingsparameter für ein Ganzkörpervibrationstraining noch nicht bis ins kleinste Detail wissenschafltich nachgewiesen.
Osteoporose & Alter
Osteoporose & Alter:
Stacks Image 1977
Review 2010: L Slatkovska, SMH Alibhai, J Beyene, AM Cheung. Effect of whole-body vibration on BMD: a systematic review and meta-analysis. Osteoporos Int (2010) 21:1969–1980
Mechanische Vibrationen wirken anabolisch auf den Knochen und können die Knochenqualität positiv beeinflussen. Klinische Studien zeigen signifikante Verbesserungen der Knochendichte bei postmenopausalen Frauen, Kinder und Jugendlichen, aber nicht bei jungen Erwachsenen. Vibrationstherapie ist eine vielversprechende neue Technologie, aber bevor genaue Anweisungen für den praktischen Gebrauch gemacht werden können, braucht es gross angelegte kontrollierte Langzeitstudien, die es erlauben, die optimale Frequenz, Amplitude und Länge zu bestimmen, wobei die optimale Einleitung des Vibrationssignals in den gewünschten Bereich gemäss klar definierten und evidenzbasierten Anwendungskonzepten erfolgen muss.

Stacks Image 1983
Review 2009: H Merriman, K Jackson. The Effects of Whole-Body Vibration Training in Aging Adults: A Systematic Review. J of Geriatric Physical Therapy (2009) 32(3)
Aus 196 potenziellen wissenschaftlichen Publikationen wurden 13 analysiert, die den Selektionskriterien entsprachen. Viele in dieser Review analysierten Studien zeigten ähnliche Verbesserungen des Vibrationstrainings verglichen mit konventionellen Methoden in Muskelleistung, Gleichgewicht und Mobilität. Die Knochenstudien zeigten Verbesserungen der Knochendichte in Hüfte und Beine, aber nicht im Lendenbereich.
Mechanismus & allg. Effekte
Mechanismus & allg. Effekte:
Stacks Image 1973
Review 2011: DJ Cochrane: The potential neural mechanisms of acute indirect vibration. Journal of Sports Science and Medicine (2011) 10, 19-30
Verschiedene Einflussmöglichkeiten von Vibrationen auf das neuronale System werden vorgeschlagen: 1. Der tonische Vibrationsreflex (TVR) löst reflexartige Muskelkontraktionen aus. 2. Das "muscle Tuning" ist ein Vorgang, der Bindegewebsschwingung, wie sie auch beim Laufen entstehen, dämpft. 3. Neuromuskuläre Faktoren wie die Rekrutierung, Frequentierung und Synchronisation von Motorischen Einheiten können sich anpassen. TVR, muscle Tuning und die neuromuskulären Aspekte sind variable Faktoren und tragen individuell unterschiedlich stark zu muskulären Leistungssteigerung bei.
Stacks Image 1975
Review 2011: DJ Cochrane: Vibration Exercise: The Potential Benefits
Es werden die physiologischen Effekte des Vibrationstrainings auf folgende Parameter aufgezeigt: Herz-Kreislauf, Muskelkraft und -leistung der oberen und unteren Extremitäten, Reflexe und diverse Muskelkontraktionsarten. Der Einfluss des Vibrationstrainings wird für verschiedene Populationen diskutiert: Alter, Geschlecht, Sportlichkeit, Senioren, Athleten, diverse Krankheitsbilder (Osteoporose, Fibromyalgie, MS, Parkinson, Schlaganfall). Schlussfolgernd wird gesagt, dass das Vibrationstraining eine sichere Möglichkeit für alle Populationen ist, die physiologische Reflexantwort, Muskelaktivität und -funktion zu verbessern. Das Vibrationstraining ist aber kein Herztraining, obwohl gewisse Herzkreislaufparameter sich verbessern lassen.
Stacks Image 1979
Review 2010: J Rittweger. Vibration as an exercise modality: how it may work, and what its potential might be. Eur J Appl Physiol (2010) 108: 877–904
Eine Vibrationsplatte bewegt sich kreisförmig. Es wirkt somit eine Kreisbeschleunigung und dadurch eine Kraft, die sich positionsabhängig auf den menschlichen Körper überträgt. Das Vibrationstraining scheint spezifische Warm-up Effekte hervorzurufen, Muskelkraft und Gleichgewicht zu verbessern, chronische Lenden- und andere Schmerzen zu reduzieren.
Therapie
Therapie:
Stacks Image 1062
Review 2012: Z.Comeaux. Dynamic Fascial Release - manual and tool assisted vibrational therapy. The Tensional Network of the Human Body, Churchill Livingstone Elsevier, 2012
Diese Review fokussiert sich auf Therapiemethoden, die Vibrationen zwischen 1-100 Hz einsetzen. Sie gibt einen Überblick über verschiedene Therapiekonzepte und die Geschichte der therapeutischen Vibrationsanwendung seit dem späten 19. Jahrhundert. Es werden eine manuell und eine maschinell unterstützte Vibrationstherapie und deren Effekte genauer beschrieben. Weitere Konzepte und deren Wirkungen, wie die Anwendung von Vibrationsplatten, werden kurz besprochen.
Stacks Image 1981
Review 2009: F Rauch. Vibration Therapie. Medicine & Child Neurology (2009) 51(4): 166–168
Es werden mögliche Vorteile der Integration von Vibrationstraining in die Therapie postuliert: 1. Bessere Effizienz. Schnellerer Funktionsgewinn der Muskeln. 2. Höhere Sicherheit: Es besteht weniger Gefahr für unkontrollierte Ausweichbewegungen.
Stacks Image 1985
Review 2008: CT Haas. Vibrationstraining, Biomechanische Stimulation und Stochastische Resonanz Therapie. pt_Zeitschrift fr Physiotherapeuten_60 [2008] 7
Der vorliegende narrative Review gibt einen Überblick
ber die physiologischen Effekte von Vibrationsapplikationen und das damit verbundene rehabilitative Potenzial. Da Vibrationsreize und verwandte Stimulationsformen Reaktionen auf multiplen biologischen Ebenen mit sich bringen und zudem eine hohe Sensitivität fr Veränderungen der Stimulationsparameter besteht, erscheint es wichtig, die Funktion dieser Einflussgrößen aufzuarbeiten, ohne dabei – aufgrund des komplexen Beziehungsgefges – den Anspruch auf Vollständigkeit erheben zu können. Dieser Beitrag zeigt auf, dass die Effekte von Vibrationsreizen von linearen Input-Output Relationen erheblich abweichen und Schädigungspotenziale wie auch rehabilitative Funktionen beinhalten. Letztere scheinen vor allem bei Defiziten in der muskulären Aktivierungsfähigkeit zu liegen. Im Hinblick auf koordinative Leistungen muss der Variabilität des Grundsignals, Anpassung der Reizstärke oder Erschweren einer Übung entscheidende Bedeutung beigemessen werden.

ETH

Die ETH forscht aktiv im Departement für Gesundheitswissenschaften und Technologie auf dem Gebiet der fremd-erzeugten, zyklischen Impulse:
Stacks Image 1987
ETH Studie 2015: SM Mueller, D Aguayo, M Zuercher, O Fleischmann, U Boutellier, M Auer, HH Jung, M Toigo. High-Intensity Interval Training with Vibration as Rest Intervals Attenuates Fiber Atrophy and Prevents Decreases in Anaerobic Performance.
  • Ausgangslage: Ein HIT Training verbessert die Ausdauer effektiv (Kardiovaskulären Komponenten und aeroben Funktionen)
  • Problematik: Ein HIT Training macht langsam (Verminderung der anaeroben Kapazität und Leistung)
  • Lösung: Effektivere Nutzung der Pausen im HIT dank Vibrationsanwendungen. (Vibrationen rekrutieren verstärkt die schnell zuckenden Muskelfasern und verhindern somit deren Abnahme während einer 8 Wöchigen HIT-Phase mit 20 Einheiten.)
Stacks Image 5089
ETH Studie 2012: F Item, A Nocito, S Thöny, T Bächler, U Boutellier, RH Wenger, M Toigo. Combined whole-body vibration, resistance exercise, and sustained vascular occlusion increases PGC-1α and VEGF mRNA abundances.
Ein einziges, parallel kombiniertes Training (Vibrationstraining + Krafttraining + vaskuläre Okklusion) mit sehr tiefem Trainingsvolumen (2 Serien à 180 Sekunden, 60 Sek. Pause) aktiviert metabolische und gefässbildende Genprogramme, die normalerweise nur bei Ausdauerleistungen ausgelöst werden.
Stacks Image 4590
ETH Studie 2012: S Rogan, L Radlinger, S Schmid, K Herren, R Hilfiker, E de Bruin. Skilling uf for training: a feasibility study investigating acute effects of stochastic resonance whole-body vibration on postural control of older adults.
The results suggest that stochastic resonance WBV is both safe and well accepted by elderly individuals in assisted living institutions, and might have beneficial effects on balance in these adults.
Stacks Image 1934
ETH Studie 2011: FM Lambers, FA Schulte, G Kuhn, DJ Webster, Ra Müller. Mouse tail vertebrae adapt to cyclic mechanical loading by increasing bone formation rate and decreasing bone resorption rate as shown by time-lapsed in vivo imaging of dynamic bone morphometry.
Schwanzwirbel von Mäusen adaptieren auf zyklische, mechanische Stimulation, wobei die Wirbelknochen signifikant stärker wurden.
Stacks Image 1989
ETH Studie 2011: P Brunner, Ro Müller, H-J Holdener, U Toelle, M de Jong, W Derks, M Stekhoven, K Murer: Effekte therapeutischer Massnahme bei Patienten mit Zervikalsyndrom - eine Pilotstudie. (2011) ETH Zürich
Die Resultate zeigen, dass die Vibrationstherapie teilweise stärker zu den angestrebten
physiologischen und psychologischen Anpassungen f
hrten als die im Rahmen der Physiotherapie durchgefhrten physiotherapeutischen Behandlungsmethoden. Es konnte belegt werden, dass eine bestimmte Vielfalt in den Behandlungsmethoden (Multimodalität) einer Therapie das Beschwerdebild positiv beeinflusste.
Stacks Image 1991
ETH Studie 2011: F Item, J Denkinger, P Fontana, M Weber, U Boutellier, M Toigo: Combined effects of whole-body vibration, resistance exercise, and vascular occlusion on skeletal muscle and performance.
Ein parallel kombiniertes Training (Vibrationstraining + Krafttraining + vaskuläre Okklusion) mit sehr tiefem Trainingsvolumen (3x/Woche, 2 Serien, 3 Minuten, 5 Wochen) führt zu signigikant mehr Muskelvolumen, besserer Kapillarisierung und erhöhter Ausdauerkapazität.
Stacks Image 4561
ETH Studie 2011: S Rogan, R Hilfiker, K Herren, L Radlinger, E de Bruin. Effects of whole body vibration on postural control in eldery: a systematic revie an meta-analysis.
This systematic review was performed to summarize the current evidence for whole body vibration (WBV) interventions on postural control in elderly. The 15 studies reviewed were of moderate methodological quality. In summary, SS-WBV seems to have a beneficial effect on dynamic balance in elderly individuals. However, the current results should be interpreted with caution because of the observed heterogeneity of training parameters and statistical methods.
Stacks Image 1936
ETH Studie 2010: Wirth B, Zurfluh S, Müller Ro. Acute effects of whole-body vibration on trunk muscles in young healthy adults. J Electromyogr Kinesiol (2011)
Diese Studie untersuchte die akuten Effekte eine Vibrationstrainings auf die Rumpfmuskulatur. Die Vibrationen führten zu signifikant mehr Aktivität der Abdominalmuskeln und ein um 7% erhöhtes MVC verglichen mit der Kontrollgruppe. In der Rückenmuskulatur der Vibrationsgruppe zeigte sich ein um 1.6% erhöhtes MVC. Der Vibrationseffekt hängt wahrscheinlich von der Distanz der Zielregion zu der Platte und wie stark die Übung das Gleichgewicht herausfordert ab.
Stacks Image 1993
ETH Studie 2003: S Judex, S Boyd, Y-X Qin, S Turner, K Ye, Ra Müller,
C Rubin.
Adaptations of Trabecular Bone to Low Magnitude Vibrations Result
in More Uniform Stress and Strain Under Load.
Annals of Biomedical Engineering, (2003) 31: 12–20
Die Resultat zeigen, dass sich der trabekuläre Knochen unter 1 jähriger mechanische Stimulation (30 Hz, 0.3g, 5 Tage/Woche, 20 min/Tag) anpasste, indem bei gegebener Last die Knochenstruktur steiffer und weniger anfällig auf Brüche wurde.

Grundlagen

Zusammenhänge über Deformationsgeschwindigkeit und Adaptationsprozesse von Zellen, anatomischen Strukturen sowie Funktionssystemen. Interdisziplinärere Forschungsarbeiten zum Thema mechanischer Reize (Impulse):
Alle anzeigen    Category    Category    Category    
Knorpel
Knorpel:
Stacks Image 803
L Han, EH Frank, JJ Greene, H Lee, HK Hung, AJ Grodzinsky, C Ortiz. Time-Dependent Nanomechanics of Cartilage. Biophysical Journal 2011; 100(7) 1846–1854
Die Nanomechanik des Knorpels ist zeitabhängig. Der Knorpel zeigt höchste Dynamik bei Frequenzen zwischen 0.1 - 100 Hz und somit bei schnellen Deformationen. Ein hoher Proteoglykangehalt scheint die mechanischen Eigenschaften des Knorpels auch bei grossen Amplituden gleichförmig und stabil zu halten.
Stacks Image 2115
M.B. Albro, R.E. Banerjee, R Li, SR Oungoulian, B Chen, AP del Palomar, CT Hung, GA Ateshian. Dynamic Loading of Immature Epiphyseal Cartilage Pumps Nutrients out of Vascular Canals. J Biomech. 2011; 44(9): 1654–1659
Die Zyklische Belastung (0.2 Hz) vergrössert die Aufnahmerate von Nährstoffen im Knorpel. Diese mechanische zyklische Belastung fungiert als Pumpe für den Nährstofftransport aus der synovialen Umgebung in den Knorpel hinein. Dieser Pumpeffekt scheint eminent für den Knorpelaufbau und Funktionserhalt zu sein. Für Langzeiteffekte müssen Belastungen wahrscheinlich innerhalb von 35 Stunden wiederholt werden
Stacks Image 2108
CT HUNG, RL MAUCK, CCB WANG, EG LIMA, GA ATESHIAN. A Paradigm for Functional Tissue Engineering of Articular Cartilage via Applied Physiologic Deformational Loading. Annals of Biomedical Engineering, Vol. 32, No. 1, January 2004 pp. 35–49
Gewebedeformierende Belastungen und hydrostatischer Druck sind die beiden bedeutendsten Einflussfaktoren für Chondrocyten. Die Höhe und Frequenz der Belastungen sind entscheidend, wobei besonders eine höhere zyklische Belastungsfrequenz die Proteoglykansyntheserate steigert. Ein ungenügender Nährstoffaustausch kombiniert mit fehlenden zyklischen Belastungen nach erfolgreicher Knorpeltransplantation führt zwangsläufig wieder zur Degeneration.
Knochen
Knochen:
Stacks Image 1608
PF Yang, GP Brüggemann, J Rittweger. What do we currently know from in vivo bone strain measurements in humans? J Musculoskelet Neuronal Interact 2011; 11(1):8-20
Due to the restriction of externally available specific zones of bone in vivo, strain measurements are limited to few locations only, for example the anteromedial aspect in the human tibia and dorsal surface in the metatarsal. According to these data, the strain magnitude in the tibia is within the range of 0-5000 με, and in some vigorous activities, such as jumping, basketball rebounding, the tibia strain magnitude can reach approximately 9000 με. Relative to strain magnitude, high rate strain is another potential stimuli factor to stimulate osteogenic responses. Depending on the specific kinds of exercise, bone strain rate is normally in the range of 1500-20000 με/s and could reach up to 58000 με/s during vigorous activities
Stacks Image 1511
E Ozcivici, YK Luu, B Adler, YX Qin, J Rubin, S Judex, CT Rubin. Mechanical signals as anabolic agents in bone. Nat. Rev. Rheumatol. 6, 50–59 (2010)
Large, intense challenges to the skeleton are generally presumed to be the most osteogenic, but brief exposure to mechanical signals of high frequency and extremely low intensity, several orders of magnitude below those that arise during strenuous activity, have been shown to provide a significant anabolic stimulus to bone. Along with positively influencing osteoblast and osteocyte activity, these low‐magnitude mechanical signals bias MSC differentiation towards osteoblastogenesis and away from adipogenesis. Mechanical targeting of the bone marrow stem‐cell pool might, therefore, represent a novel, drug‐free means of slowing the age‐related decline of the musculoskeletal system.
Stacks Image 1593
A Torcasio, GH van Lenthe, H Van Oosterwyck. THE IMPORTANCE OF LOADING FREQUENCY, RATE AND VIBRATION FOR ENHANCING BONE ADAPTATION AND IMPLANT OSSEOINTEGRATION. EuTrorpceaasnioCeet lalls. and Materials Vol. 16 2008 (pages 56-68)
Mechanical loading is one of the key factors that influence bone mass and the osseointegration of bone-anchored implants. From a clinical point of view, mechanical stimulation may be used to enhance bone strength and implant osseointegration. Among the many loading parameters that influence the response to mechanical loading, the effects of loading frequency and rate have been investigated in many studies. In this paper the most relevant animal studies that have addressed the effect of loading frequency, rate, and vibration on either bone adaptation or implant osseointegration are systematically reviewed.
Biomechanik
Biomechanik:
Stacks Image 1600
JM Wakeling, AM Liphardta, BM Nigg. Muscle activity reduces soft-tissue resonance at heel-strike during walking. Journal of Biomechanics 36 (2003) 1761–1769.
Ground reaction forces,soft-tissue accelerations and myoelectric activity were measured during walking for 40 subjects. Soft-tissue mass was estimated from anthropologic measurements, allowing inertial forces in the soft-tissues to be calculated. The force transfer from the ground to the tissues was compared with changes in the muscle activity. The soft condition resulted in relative frequencies (input/tissue) to be closer to resonance for the main soft-tissue groups. However, no increase in force transmission was observed. Therefore, the vibration damping in the tissues must have increased. This increase concurred with increases in the muscle activity for the biceps femoris and lateral gastrocnemius. The evidence supports the proposal that muscle activity damps soft-tissue resonance at heel-strike.
Stacks Image 1567
JM Wakeling, BM Nigg, AI Rozitis. Muscle activity damps the soft tissue resonance that occurs in response to pulsed and continuous vibrations. Journal of Applied Physiology, 2002 vol. 93 no. 3 1093-1103
This study tested the hypotheses that when the excitation frequency of mechanical stimuli to the foot was close to the natural frequency of the soft tissues of the lower extremity, the muscle activity increases 1) the natural frequency and 2) the damping to minimize resonance. Subjects were presented vibrations while standing on a vibrating platform. Both continuous vibrations and pulsed bursts of vibrations were presented, across the frequency range of 10–65 Hz. Elevated muscle activity and increased damping of vibration power occurred when the frequency of the input was close to the natural frequency of each soft tissue. However, the natural frequency of the soft tissues did not change in a manner that correlated with the frequency of the input. It is suggested that soft tissue damping may be the mechanism by which resonance is minimized at heel strike during running.
Manipulation
Manipulation:
Stacks Image 1531
JG Pickar, PS Sung, YM Kang, W Ge. RESPONSE OF LUMBAR PARASPINAL MUSCLES SPINDLES IS GREATER TO SPINAL MANIPULATIVE LOADING COMPARED WITH SLOWER LOADING UNDER LENGTH CONTROL. Spine J. 2007 ; 7(5): 583–595.
Distinctive neural responses were observed which related to both the impulse thrust's duration and its displacement amplitude. Short duration thrusts simulating a high velocity, low amplitude spinal manipulation produced a higher frequency discharge compared with longer thrust durations. The relationship between thrust duration and neural discharge was curvilinear with a concave-up inflection occurring near the 25 to 100 ms duration. Paradoxically, spindle afferents were almost twice as sensitive to a 1 mm compared to a 2 mm displacement amplitude. The high velocity and low amplitude characteristics of a spinal manipulation appear to take advantage of inherent signaling properties of muscle spindles including their high sensitivity to very rapid changes in length and their non-linear response to small stretches. The data suggest that, in the clinical practice of spinal manipulation, control of both thrust duration and thrust amplitude are determinants of the level to which paraspinal muscle spindles are activated.
Stacks Image 1543
JG Pickar. Neurophysiological effects of spinal manipulation. Spine J, 2 (2002) 357–371
Muscle spindle afferents and Golgi tendon organ afferents are stimulated by spinal manipulation. Smaller-diameter sensory nerve fibers are likely activated, although this has not been demonstrated di- rectly. Numerous studies show that spinal manipulation increases pain tolerance or its threshold. Spinal manipulation is also thought to affect reflex neural outputs to both muscle and visceral organs. Substantial evidence demonstrates that spinal manipulation evokes paraspinal muscle reflexes and alters motoneuron excitability. The effects of spinal manipulation on these somatosomatic reflexes may be quite complex, producing excitatory and inhibitory effects.
Neuroplastizität
Neuroplastizität:
Stacks Image 2066
T Gisler: Plastizität und Training der sensomotorischen Systeme. Schweizerische Zeitschrift für «Sportmedizin und Sporttraumatologie» 60 (3), 116–124, 2012
Erkenntnisse über die neuronalen Zusammenhänge belegen die Interaktion der verschiedenen Sensorsysteme, deren sensorische Variabilität, deren enormen Plastizität und Kapazität der reizverarbeitenden zentralnervösen Areale sowie der moto- rischen Kompetenzen. Dabei wird offensichtlich, dass spinale, supraspinale und kortikale Zentren eine übergeordnete Position einnehmen, die bei uneingeschränkter Sensorik mit hoher Geschwindigkeit präzise motorische Ergebnisse produzieren. Doch genau diese Geschwindigkeit und Präzision muss durch repetitives Üben stetig erarbeitet und bewahrt werden.
Stacks Image 1627
R Yuste, T Bonhöffer. Genesis of dendritic Spines.Insights from ultrastructural and imaging studies. Nature, 5/2004
There is clear evidence that the presynaptic terminal and neuronal activity have important roles in the pruning and maintenance of spines. In systems as different as the cerebellar climbing fibres and pyramidal neurons in the mouse visual cortex, neuronal activity can have a massive influence on the final number of spines. However, although activity deprivation decreases the number of spines in the visual cortex, it actually increases the spine number in the climbing fibre experiments, so the role of activity varies depending on the specific spine.

Stacks Image 922
Q Zhou, KJ Homma, M Poo. Shrinkage of Dendritic Spines Associated with Long-Term Depression of Hippocampal Synapses. Neuron, Vol. 44, 749–757, 2004
Activity-induced modification of neuronal connections is essential for the development of the nervous system and may also underlie learning and memory functions of mature brain. Previous studies have shown an increase in dendritic spine density and/or enlargement of spines after the induction of long-term potentiation (LTP). Using two-photon time-lapse imaging of dendritic spines in acute hippocampal slices from neonatal rats, we found that the induction of long-term depression (LTD) by low-frequency stimulation is accompanied by a marked shrinkage of spines, which can be reversed by subsequent high-frequency stimulation that induces LTP. This activity-induced spine shrinkage may contribute to activity-dependent elimination of synaptic connections.
Stacks Image 1620
C Lüscher, RA Nicoll, RC Malenka, D Muller. Synaptic plasticity and dynamic modulation of the postsynaptic membrane. nature neuroscience, volume 3 no 6, 2000, 545
The biochemical composition of the postsynaptic membrane and the structure of dendritic spines may be rapidly modulated by synaptic activity. Here we review these findings, discuss their implications for long-term potentiation (LTP) and long-term depression (LTD). We present a model, that suggests a succession of different expression mechanisms during the first hour of LTP. The associated trafficking events lead to an increase in the size of the PSD and, eventually, to the production of perforated synapses. LTD would involve the converse of these events, eventually, complete loss of the dendritic spine.


Muskelgewebe
Muskelgewebe:
Stacks Image 50
W Laube: Muskelaktivität: Prägung des ZNS und endokrine Funktion. Somatische oder degenerativ-nozizeptive Körperstruktur. Manuelle Medizin 2013, Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2013
Nur die aktiven Muskeln sind Quelle bewegungsspezifischer myofaszialer Afferenzen und von Signalstoffen, den Myokinen. Die Afferenzen bedingen die Adaptationen des Gehirns (Repräsentationen), die Myokine die des Energie- und Intermediärstoffwechsels und die Kommunikation besonders mit dem viszeralen Fett. Im ZNS sorgen Lern-, Ausdauer- und Krafttraining für hochspezifische Anpassungen. Die Hirnstrukturen der Sensomotorik sind mit denen des Schmerzes deckungsgleich oder eng verknüpft und Ursprung der endogenen Schmerzhemmsysteme.
Stacks Image 10
W Laube. Der Zyklus Belastung – Adaptation. Grundlage für Struktur, Funktion, Leistungsfähigkeit und Gesundheit. Manuelle Medizin 2011 · 49: 335–343, Springer-Verlag 2011
Der Organismus benötigt Belastung, um die Organe und ihr Zusammenspiel strukturell und funktionell zu entwickeln, zu erhalten und die Alterungsprozesse zu beeinflussen. Zum Vollzug der Leistungsvorgabe, der Belastung, realisiert der Organismus einen biologischen Aufwand, die Beanspruchung, und es entsteht eine beanspruchungsspezifische Ermüdung. Essenziell für alle Erholungsprozesse (Restitution, Reparatur, Adaptation) sind die Beanspruchungen der anabolen hormonellen, parakrinen und autokrinen Systeme.
Stacks Image 1997
T Gisler: Dehnung des M. quadriceps femoris aus anatomisch-physiologischer Sicht. Schweizerische Zeitschrift für «Sportmedizin und Sporttraumatologie» 60 (3), 116–124, 2012
Am Beispiel des M. quadriceps femoris werden einerseits die klinische Evaluation der Muskellänge (M. rectus femoris) und die Mobilität der drei Mm. vasti aufgezeigt, anderseits indizierte anatomisch und physiologisch differenzierte Dehnprinzipien, Dehnmethoden sowie Interventionen ausführlich beschrieben. Der Artikel zeigt stellvertretend die komplexen lokalen und interaktiven Überlegungen, welche einer beweglichkeitsassoziierten Intervention vorausgehen und die hohen Ansprüche, die an die Wahl und die Ausführung eines geeigneten Übungskonstruktes gestellt werden.

Literatur

Das detaillierte Verständnis der Zusammenhänge dieser Standardwerke ist die Voraussetzung, um mechanische Reize (Impulse) gesundheitswirksam und leistungsorientiert setzen zu können. Fehlt dieses Verständnis oder die Erfahrung, fehlt das Verständnis für die Vibrationsanwendung.
Stacks Image 2869
P Brinckmann; W Frobin; G Leivseth; B Drerup. Orthopädische Biomechanik. Wissenschaftliche Schriften der WWU Münster. Reihe V, Band 2; Universitäts- und Landesbibliothek Münster; Verlagshaus Monenstein und Vannerdat OHG Münter, 2012
Dieses Buch wendet sich an Leser aus den Fachgebieten Orthopädie, Physiotherapie, Orthopädietechnik und Rehabilitation. Gedankengänge und Vorgehensweisen der orthopädischen Biomechanik, der Kenntnisstand zu Belastung und Beanspruchung des Haltungs- und Bewegungsapparates und die Reaktion der Gewebe auf mechanische Einflsse werden exakt, aber mit einem Minimum an mathematischer und physikalischer Argumentation dargestellt. Aus dem Blickwinkel der Mechanik gewonnene Einsichten sollen helfen, potentiell schädigende Einflsse zu erkennen und Konzepte fr Vorbeugung, Behandlung und Rehabilitation zu entwerfen.
Stacks Image 437
R. Schleip, TW. Findley, L. Chaitow, PA. Huijing: The Tensional Network of the Human Body, Elsevier Verlag, 1. Auflage 2012
The book brings together very different contributors who share the desire to bridge the gap between theory and practice as much as possible in our current knowledge of the human fascia:
- Explores the role of fascia as a bodywide communication system
- Presents the latest information available on myofascial force transmission which helps establish a scientific basis for given clinical experiences
- Explores the importance of fascia as a sensory organ - for example, its important proprioceptive and nociceptive functions which have implications for the generation of low back pain
- Reflects the increasing need for information about the properties of fascia, particularly for osteopaths, massage therapists, physiotherapists and other complementary health care professionals
- Offers new insights on the fascial related foundations of Traditional Chinese Medicine Meridians, the fascial effects of acupuncture and of Vibrationtherapie
Stacks Image 2059
M Nordin, V Frankel: Basic Biomechanics of the Musculoskeletal System. Lippincott Williams & Wilkins Verlag, 4. Auflage 2012
Basic Biomechanics of the Musculoskeletal System
uses a direct and comprehensive approach to present students with a working knowledge of biomechanical principles of use in the evaluation and treatment of musculoskeletal dysfunction. The text opens with a chapter that introduces the basic terminology and concepts of biomechanics; the remainder of the book then focuses on the biomechanics of tissues and structures, the biomechanics of joints, and applied biomechanics.
Stacks Image 2055
W Laube: Sensomotorisches System - Physiologisches Detailwissen für Physiotherapeuten. Thieme Verlag, 1. Auflage 2009
Alles über die enorme Anpassungsfähigkeit des sensomotorischen Systems - Maßgeschneiderte Informationen für Physiotherapeuten: Kenntnisse aus Physiologie, Trainingswissenschaften und Biomechanik zum Verständnis von Wirkungsprinzipien - Wirkung von Therapiereizen und Trainingseffekten auf der strukturellen Ebene - mit separatem Kapitel zur Manuellen Therapie - Schmerzen, die von der Peripherie ausgehen - Veränderungen der peripheren Strukturen bei alten Menschen oder bei Menschen mit Schmerzen - Abbildungen zum Verständnis komplexer Zusammenhänge
Stacks Image 2053
J Weineck: Optimales Training, Spitta Verlag, 16. Auflage 2009
Das Buch widmet sich vor allem dem Training der motorischen Hauptbeanspruchungsformen und ausgewählten Faktoren der sportlichen Leistungsfähigkeit, und gibt sowohl dem Spitzentrainer (-sportler) als auch dem Sportstudenten und Sportlehrer im Schulbereich eine Fülle von Hinweisen, die eine Optimierung des sportlichen Trainings ermöglichen.
Neben den Gesetzmäßigkeiten einer allgemeinen Trainingslehre werden die speziellen Probleme der Belastbarkeit und Trainierbarkeit im Bereich des Kinder- und Jugendtrainings erörtert. Darüber hinaus beschreibt das Buch die Durchführung eines individuell ausgerichteten Gesundheitstrainings, das auch dem Hobby-Sportler wertvolle Tipps für seine sportlichen Aktivitäten vermittelt.

Aktuelle Publikationen

  • Interdisziplinäre Überblicke über spezielle und allgemeine Therapie- & Trainingsreize bieten Ihnen die Abstracts der wellwave.foren und die wisschenschafltichen Zusammenstellungen.

  • Thematisch geordnete Überblicke des Vibrationstrainings finden Sie unter den Reviews.

  • Was die ETH Zürich in diesem Bereich forscht finden Sie unter ETH Studien.

  • Unter Grundlagen und Literatur sind die für die Leistungssteigerung und den Gesundheitserhalt relevanten Erkenntnisse aus der Sportphysiologie, Rehabilitationsmedizin, Biomechanik und Bewegungslehre aussortiert und nachlesbar.