Ein steifer Rücken und Nacken nach falschem Schlafen?
Von Jan Willem Elkhuizen
Viele haben erlebt, dass der Rücken oder Nacken morgens beim Aufstehen steif und schmerzhaft sein kann. Über die Ursache ist jedoch wenig bekannt. Was passiert genau mit Rücken und Nacken, warum werden diese nach dem Schlafen manchmal steif und schmerzhaft?
Die Erklärung wird in diesem Artikel gegeben. Sie basiert auf Literaturrecherche, Schnittsaaluntersuchungen und Praxiserfahrungen. Ein Teil dieses Artikels stimmt mit einem früher vom selben Autor veröffentlichten Artikel über RSI und Kollagen überein. In jenem Artikel konzentrierte sich die Frage darauf, was bei statischer Belastung in Arbeitspositionen passiert, in diesem Artikel darauf, was bei belastenden Schlafpositionen geschieht.
Es handelt sich um einen fachlichen anatomischen Artikel, der für Fachleute und wirklich Interessierte an diesem Thema gedacht ist. Für den oberflächlich Interessierten Leser geht dies zu weit und ist auch nicht dafür vorgesehen.
Kollagenes Bindegewebe im Rücken und Nacken
Kollagenes Bindegewebe spielt eine wichtige Rolle im Rücken und im Nacken. Es kommt unter anderem in Bandscheiben, Bändern und Gelenkkapseln vor und spielt eine wichtige Rolle bei der Kraftübertragung. Wenn eine Zugkraft auf eine kollagene Faser ausgeübt wird, wird diese länger. Die Beziehung zwischen der ausgeübten Kraft und der Verlängerung von Kollagen wird in Abbildung 1 dargestellt.
Abbildung 1 Das Längen-Kraft-Diagramm von Kollagen. Auf der horizontalen Achse die Dehnung (Strain).
a = Fußbereich, b = Beginn der Verstauchungsphase, c = vollständiger Riss. (Nach Rozendal, 1968)
Am Anfang des Fußbereichs dieses Längen-Kraft-Diagramms sind die Fasern noch nicht wirklich gespannt. Dies ist jedoch am Anfang des linearen Bereichs der Fall. In diesem Teil der Kurve besteht ein linearer Zusammenhang zwischen Kraft und Verlängerung. Am Ende des linearen Abschnitts beginnt die Verstauchungsphase. In dieser Phase nimmt die Schädigung allmählich zu, bis das Gewebe vollständig gerissen ist. Normalerweise bleiben die Kräfte auf den Anfang des linearen Bereichs beschränkt.
Wenn Kollagengewebe belastet wird und dadurch unter Spannung steht, wird es vorübergehend etwas länger, auch nachdem die Belastung wieder aufgehoben wurde. Durch Ruhe wird der Ausgangszustand nach einiger Zeit wieder erreicht. Die Verlängerung, die auftritt, nachdem die Zugkraft aufgehoben wurde, wird als „Set“ bezeichnet (Twomey 1982, siehe Abbildung 2).

Abbildung 2 Die Längenzunahme, nachdem die Zugkraft aufgehoben wurde, wird als „Set“ bezeichnet. Auf der horizontalen Achse die Dehnung (Strain) und auf der vertikalen Achse die Spannung (Stress, Kraft / mm²). (Nach Twomey, 1982)
Statische Belastung und Kollagen
Bleibt die angelegte Zugkraft bestehen, verlängert sich das Kollagen-Bindegewebe allmählich weiter. Dieses Phänomen wird Kriechen (creep) genannt (Rozendal, 1968, Twomey 1982). Das Bindegewebe „kriecht“ sozusagen immer weiter.
Die Ausdehnungsgeschwindigkeit beeinflusst das Ausmaß der Gewebeverlängerung. Je schneller eine Bewegung erfolgt, desto steifer verhält sich das Bindegewebe. Dies wird in Abbildung 3 dargestellt.
Abbildung 3 Zwei Spannungs-Dehnungs-Kurven eines Gelenkbandes, bei denen die Belastung mit zwei konstanten Geschwindigkeiten ausgeübt wurde: 2 % und 30 % der Ruhelänge pro Minute. Je niedriger die Geschwindigkeit, desto größer die Verlängerung. (Nach Rozendal u.a., 1968)
Hier ist zu sehen, dass bei einer niedrigen Dehnrate (Ausdehnungsgeschwindigkeit) die Längen-Kraft-Kurve weniger steil wird. Bei gleicher Kraft gilt: Je langsamer die Bewegung, desto stärker wird das Bindegewebe gedehnt. Wenn die Geschwindigkeit gegen 0 geht (kaum oder keine Bewegung mehr stattfindet), ist die Verlängerung maximal. Dies ist der Fall bei statischer Belastung, wie bei Schlafpositionen, bei denen das Bindegewebe belastet wird.
Erholungsprozess
Je mehr das Bindegewebe kriecht, desto länger ist die Erholungszeit, um das Gewebe wieder in den Ausgangszustand zu bringen. Bei kurzzeitigen Belastungen mit ausreichenden Ruhezeiten zwischen den Belastungsphasen stellt dies kein Problem dar.
Bei statischer Belastung verhält es sich jedoch anders. Bei statischer Belastung von Kollagen in einer Bandscheibe über 20 Minuten benötigt die Erholung deutlich mehr Zeit als die Belastungsdauer (McGill u.a., 1992, siehe Abbildung 4). Die Elastizität von Kollagen-Bindegewebe nimmt infolge statischer Belastung vorübergehend ab.
Abbildung 4 Dauerbelastung, die auf Bandscheiben in einer Endstellung ausgeübt wird. Durch anhaltende Belastung tritt Kriechen auf: Die Wirbelsegmente biegen sich langsam weiter (von 0-20 Min.). Nach 20 Minuten wird die Belastung aufgehoben und das Gewebe erholt sich langsam. (Nach Mc Gill & Brown, 1992)
Die Folgen von Dauerbelastung
Das vorübergehende Längerwerden und vorübergehende Weniger-Elastisch-Sein von Kollagen-Bindegewebe beeinflusst die funktionellen Eigenschaften. Das gilt sowohl für Bindegewebe in Bändern als auch in Bandscheiben.
A. Bindegewebe in Bändern
Bänder steuern die Bewegungen in den Gelenken (Oonk, 1988) und bei Bandverletzungen können sich die Bewegungen in den Gelenken verändern (Soudan u.a., 1979, Oonk, 1988). Funktionsstörungen können zu Steifheit, Einschränkungen und Schmerzen führen. Außerdem führt Bandverletzung manchmal zu erhöhten Muskelspannungen, auch bezeichnet als „Bracing“ oder „Einfrieren“ (Doorenbosch u.a., 1997). Bei einem gerissenen Kreuzband im Knie zum Beispiel spannen sowohl die Kniebeuger als auch die Kniestrecker gleichzeitig an. Dadurch wird die durch das gerissene Knieband verringerte Stabilität etwas ausgeglichen.
Dieses Phänomen wurde von verschiedenen Autoren berichtet (Sinkjaer u.a., 1991, O’Connor, 1993) und auch überzeugend nachgewiesen (Doorenbosch, 1996). Die enorme Muskelspannung bei einem akuten steifen Nacken, zum Beispiel nach einem Schleudertrauma, kann ebenfalls als eine Form des Schutzes durch Anspannung (Bracing) gesehen werden. Ein akuter steifer Rücken nach einer Verletzung der Bandscheibe ist ein weiteres Beispiel.
Die obigen Beispiele betreffen akute Reaktionen nach einem Trauma. Aber auch ohne Trauma und ohne Schäden kann statisch belastetes Bindegewebe zu Beschwerden führen. Ein Beispiel:
Sie sitzen auf dem Sofa mit den Füßen auf einem Fußhocker. Die Knie sind maximal gestreckt und hängen entspannt leicht durch. Die Bänder stehen unter Spannung und begrenzen das weitere Strecken des Knies. Nach einiger Zeit werden die Knie empfindlich und beim Aufstehen sind sie zunächst steif und etwas schmerzhaft. Sie spüren, dass Sie vorsichtig bewegen müssen, es scheint, als hätten Sie kurzzeitig keine 100% Kontrolle über Ihre Knie. Glücklicherweise wird es nach ein paar vorsichtigen Bewegungen wieder besser und kurz darauf ist alles in Ordnung.
Im obigen Beispiel dehnt sich das kollagene Stützgewebe (Kapsel und Bänder) etwas und es tritt Kriechen auf. Dies führt prompt zu steiferen Bewegungen. Kriechen infolge statischer Belastung kann also, ebenso wie bleibende Schäden am Bindegewebe, die Gelenke beeinflussen. Der Unterschied liegt im Ausmaß und in der Dauer dieses Effekts.
Wenn das Bindegewebe in den Bändern aufgrund falscher Haltungen täglich und manchmal jahrelang unter Spannung steht, können die Beschwerden einen chronischeren Charakter annehmen. Beispiele dafür sind Blockaden in der Halswirbelsäule durch belastende Schlafhaltungen (Ankerman u.a., 1990) und Vorwärtskopfschmerzen durch das Dehnen der Bänder hoch im Nacken. Letzteres kann beispielsweise bei Menschen auftreten, die viel lesen und schreiben, während sie den Nacken gebeugt halten (Jull, 1989, Gutmann & Wörz, 1988).
Bänder erfüllen eine wichtige Funktion bei der Steuerung von Bewegungen in den Gelenken. Wie das funktioniert, wird in den Videos C0-2 und C1-2 auf dieser Seite deutlich.
B. Bindegewebe in den Bandscheiben
Der Bandscheibe werden verschiedene Funktionen zugeschrieben, wie eine stoßdämpfende und eine bewegungssteuernde Funktion. Auch im Bindegewebe der Bandscheibe kann Kriechen auftreten. Der Mensch ist morgens etwa 2 cm größer als abends (Keller, 1987, Kaigle, 1992). Die zirkulären Fasern in der Bandscheibe dehnen sich im Laufe des Tages etwas aus und die Höhe der Scheibe nimmt ab. Es ist auch bekannt, dass Menschen nach einer langen Autofahrt (Urlaub) manchmal steif aus dem Auto steigen: Es liegt eine statische Dauerbelastung der Bandscheiben vor. Die Elastizität ist vermindert und man muss sich zunächst vorsichtig bewegen, um nicht „durch den Rücken“ zu gehen. In einer solchen Situation ist man anfälliger für Verletzungen.
Leistenbruch
Das Bindegewebe einer Bandscheibe kann beschädigt werden. Ein teilweiser Riss führt in vielen Fällen zu chronischen oder periodisch wiederkehrenden Rückenschmerzen und kann Schmerzen und Steifheit im Rücken verursachen. Wenn der Riss vollständig ist (vom Kern bis zur Außenseite), spricht man von einem Bandscheibenvorfall. Für diesen Artikel wäre eine ausführliche Behandlung zu umfangreich. Ein Artikel dazu ist in Vorbereitung und wird zu gegebener Zeit auf dieser Seite veröffentlicht.
Schlafposition
Es ist ein natürlicher Prozess, dass belastete Bereiche während des Schlafs regenerieren. Es ist kein Zufall, dass man morgens etwa 2 cm größer ist als am Vorabend. Voraussetzung für die Erholung ist jedoch, dass eine Schlafposition gewählt wird, bei der keine erneute Spannung im Bindegewebe entsteht, besonders nicht über längere Zeit.
Beim Liegen auf dem Bauch zum Beispiel ist der Nacken gedreht und das Bindegewebe in Kapseln und Bändern der Halswirbelsäule wird belastet, obwohl es sich eigentlich entspannen sollte. Auch in der ¾-Position liegt eine Belastung des Kollagengewebes vor: zwischen den Schulterblättern, im Nacken und oft auch im unteren Rücken.
An anderer Stelle auf der Website von Ligwijzer.nl wird erläutert, welche Haltungen belastend sind und welche nicht oder weniger.
Fazit
Wenn konstante Zugbelastung auf kollagene Fasern ausgeübt wird, dehnen sie sich allmählich und werden weniger elastisch. Dies ist ein vorübergehender und physiologischer Prozess (Kriechen), der durch ausreichende Ruhe wieder aufgehoben wird. Kriechen beeinflusst die Eigenschaften dieser Fasern und damit auch ihre Funktion.
Die Veränderungen im Bindegewebe bei Belastung sind am größten bei langanhaltender statischer Belastung. Eine solche Situation tritt häufig während des Schlafs auf. In allen Schlafpositionen, bei denen das Bindegewebe in den Bandscheiben und Bändern unter Spannung steht, kann dies Folgen haben.
Dies kann zu Steifheit in den betreffenden Bereichen des Rückens oder Nackens führen. Wenn diese Situation häufig auftritt, kann dies langfristig zu Funktionsstörungen und Schmerzen führen. Durch Behandlungen von Ärzten und Therapeuten können die Beschwerden vorübergehend verbessert werden, aber solange die zugrunde liegende Ursache nicht behoben wird, kehren die Beschwerden früher oder später zurück.
Für eine nachhaltige Verbesserung ist tatsächlich ein 24-Stunden-Ansatz erforderlich, bei dem alle Haltungen und Aktivitäten einbezogen werden, die das kollagene System belasten. Neben der Schlafposition gilt dies insbesondere auch für Arbeitspositionen und Hobbys.
Literaturliste
1. Ankerman, K.J. von, Ankerman, A., Keil, G., Taubert, K.
Wirbelbedingter Kopfschmerz aus banalem Grund
1990, Z. Physiotherapie, 42/3, 171-176
2. Doorenbosch, C.A.M.
Muskelkoordination bei der Kraftkontrolle von Beinbewegungen
1996 Dissertation, Freie Universität Amsterdam
3. Doorenbosch, C., Harlaar, J.
Zusammenarbeit durch Gegnerschaft
1997 Versus 3/107-119
4. Elkhuizen, J.W., Oostendorp, R.A.B., Rozendal, R.H.
Die klinische Anatomie des zervikogenen Kopfschmerzes I, II, III
1993/1994 Nederlands Tijdschrift voor Manuele Therapie 1993-4/84-94, 1994-1/2-13, 1994-2/26-44
5. Elkhuizen, J.W.
RSI und Kollagen
2000 Nederlands Tijdschrift voor Ergonomie März/2-11 und April/63-64
6. Gutmann, G., Wörz, R.
Entstehung und Vorbeugung von Schulkopfschmerzen
1988 Fortschr. Med. 106 (24)/485-488
7. Jull, G.
Der Zusammenhang zwischen Kopfschmerzen und der Halswirbelsäule
1988 In: Grieve, G.P., Moderne manuelle Therapie der Wirbelsäule, 1/349-347
8. Kaigle, A.M., Magnusson, M., Pope, M.H., Broman, M.H.,Thansson, T.
In-vivo-Messung des Zwischenwirbelkriechens: ein vorläufiger Bericht
1992 Clinical Biomechanics, 7/59-62
9. Keller, T.S., Sprengler, D.M., Hansson, T.H.
Mechanisches Verhalten der menschlichen Lendenwirbelsäule. Kriechanalyse bei statischer Druckbelastung
1987 Journal of Orthopaedic Research 5/467-478
10. McGill, S.M., Brown, S.
Kriechreaktion der Lendenwirbelsäule bei längerer vollständiger Beugung
1992 Clinical Biomechanics 7/43-46
11. O’Connor, J.J.,
Kann Muskel-Ko-Kontraktion Kniebänder nach Verletzung oder Reparatur schützen?
1993 J.Bone and Joint Surgery, 75-B/1, 41-48
12. Oonk, H.H.N.
Osteo- und Arthrokinematik
1988 Uitgeverij Henric Graaff van Ijssel, Weert
13. Rozendal, R.H., Heerkens, Y.F., Huijing, P.A., Woittiez, R.D.
Einführung in die Kinesiologie des Menschen.
1968 Educaboek BV, Culemborg
14. Sinkjaer, T., Arend5t-Nielsen, L.
Kniestabilität und Muskelkoordination bei Patienten mit Verletzungen des vorderen Kreuzbandes; ein elektromyographischer Ansatz
1990 J. Electromyography and Kinesiology 1/3, 209-217
15. Soudan, K., Audekercke, R.V.
Methoden, Schwierigkeiten und Ungenauigkeiten bei der Untersuchung der menschlichen Gelenkkinematik und Patho-Kinematik anhand des Instant-Achsen-Konzepts. Beispiel: das Kniegelenk
1997 J. of Biomechanics, 12, 27-33
16. Twomey, L.
Beugungs-Kriechverformung und Hysterese in der Lendenwirbelsäule
1982 Wirbelsäule, 7 (2)/116-122
