Erkrankungen der Schulterregion sind häufige Probleme sowohl in der allgemeinen als auch in der arbeitenden Bevölkerung. Bis zu einem Drittel aller Frauen und einem Viertel aller Männer geben an, jeden Tag oder jeden zweiten Tag Schmerzen im Nacken und in der Schulter zu haben. Es wird geschätzt, dass die Prävalenz der Schultersehnenentzündung in der Allgemeinbevölkerung etwa 2 % beträgt. Bei männlichen und weiblichen Arbeitern in den Vereinigten Staaten wurde die Prävalenz von Schultersehnenentzündungen auf bis zu 8 % bei denjenigen geschätzt, die stark repetitiven oder starken Handbewegungen ausgesetzt sind, verglichen mit etwa 1 % bei denjenigen ohne diese Art von Muskel-Skelett-Syndrom betonen.

Anatomie

Zu den Knochen in der Schulter gehören das Schlüsselbein (Schlüsselbein), das Schulterblatt (Schulterblatt) und das Glenohumeralgelenk (Schulter), wie in Abbildung 1 dargestellt. Das Schlüsselbein ist durch das Sternoklavikulargelenk mit dem Körper und den Schulterblättern verbunden durch das Akromioklavikulargelenk. Das Sternoklavikulargelenk ist die einzige Verbindung zwischen der oberen Extremität und dem Rest des Körpers. Das Schulterblatt hat keine eigene direkte Verbindung und somit ist die Schulter für die Fixierung am Rumpf auf Muskeln angewiesen. Der Oberarm ist über das Glenohumeralgelenk mit dem Schulterblatt verbunden.

Abbildung 1. Schematische Darstellung der Skelettteile des Schultergürtels.

Die Funktion der Schulter besteht darin, eine Plattform für die obere Extremität und einige ihrer Muskeln bereitzustellen. Obwohl das Glenohumeralgelenk einen größeren Bewegungsumfang hat als beispielsweise die untere Extremität in der Hüfte, hat sich diese Flexibilität auf Kosten der Stabilität entwickelt. Während das Hüftgelenk sehr starke Bänder hat, sind die Bänder im Glenohumeralgelenk wenige und schwach. Um diese vergleichsweise Schwäche auszugleichen, wird das Glenohumeralgelenk von Schultermuskeln in Form einer Manschette umgeben und als Rotatorenmanschette bezeichnet.

Biomechanik

Der Arm macht etwa 5 % des gesamten Körpergewichts aus und sein Schwerpunkt liegt etwa in der Mitte zwischen dem Glenohumeralgelenk und dem Handgelenk. Beim Anheben und Beugen des Armes vom Körper weg oder zum Körper hin (Abduktion oder Flexion) entsteht ein Hebel, bei dem der Schwerpunktabstand zunimmt und damit die Drehkraft und das Belastungsmoment auf das Glenohumeralgelenk erhöht sich. Die Geschwindigkeit, mit der das Drehmoment ansteigt, ist jedoch nicht einfach direkt proportional zum Beugewinkel des Arms, denn die mathematische Funktion, die die biomechanischen Kräfte beschreibt, ist nicht linear, sondern eine Sinusfunktion des Abduktionswinkels. Das Drehmoment nimmt nur um etwa 10 % ab, wenn der Flexions- oder Abduktionswinkel von 90 auf 60 Grad verringert wird. Wenn der Winkel jedoch von 60 auf 30 Grad verringert wird, wird das Drehmoment um bis zu 50 % reduziert.

Die Beugekraft im Glenohumeralgelenk beträgt bei Frauen etwa 40 bis 50 Nm und bei Männern etwa 80 bis 100 Nm. Wenn der Arm gerade gehalten wird (90-Grad-Vorwärtsbeugung) und keine externe Last auf den Arm ausgeübt wird – das heißt, die Person hält nichts oder verwendet den Arm nicht, um eine Kraft auszuüben – beträgt die statische Belastung immer noch etwa 15 to 20 % der maximalen freiwilligen Kapazität (MVC) für Frauen und etwa 10 bis 15 % MVC für Männer. Hält man ein 1 kg schweres Werkzeug mit gestrecktem Arm in der Hand, würde die entsprechende Belastung in der Schulter etwa 80 % der MVC für Frauen betragen, wie in Abbildung 2 dargestellt.

Abbildung 2. Weibliche und männliche Kraft, die die Ergebnisse zeigen, wenn ein 1-Kilogramm-Werkzeug in der Hand gehalten wird, wobei der Arm in verschiedenen Winkeln der Schulterbeugung gerade gehalten wird.

Die wichtigsten Muskeln für die Abduktion – also das seitliche Anheben des Arms vom Körper – sind der Deltamuskel, die Rotatorenmanschettenmuskulatur und der lange Kopf des Bizeps. Die wichtigsten Muskeln für die Vorwärtsbeugung – das Anheben des Arms vom Körper nach vorne – sind der vordere Teil des Deltamuskels, die Muskeln der Rotatorenmanschette, der Coracobrachialis-Muskel und der kurze Kopf des M. biceps brachii. Die Innenrotation wird durch den Musculus pectoralis major, den Musculus subscapularis, den vorderen Teil des Musculus deltoideus und den Musculus latissimus dorsi ausgeführt. Die Außenrotation wird durch den hinteren Teil des M. deltoideus, den M. infraspinatus und die kleinen und großen Teres-Muskeln ausgeführt.

Die Muskeln der Rotatorenmanschette sind an jeder Bewegung des Glenohumeralgelenks beteiligt, das heißt an jeder Bewegung des Arms. Die Muskeln der Rotatorenmanschette gehen vom Schulterblatt aus und ihre Sehnen sind manschettenartig um den Humerus angeordnet, woher auch ihr Name stammt. Die vier Muskeln der Rotatorenmanschette sind der M. supraspinatus, der M. infraspinatus, der M. teres minor und der M. subscapularis. Diese Muskeln fungieren als Bänder im Glenohumeralgelenk und halten auch den Humeruskopf gegen das Schulterblatt. Eine Ruptur der Rotatorenmanschette (z. B. der Supraspinosaehne) führt zu einer Verringerung der Abduktionskraft, insbesondere in den Positionen, in denen der Arm vom Körper weggebeugt ist. Wenn die Funktion der Deltamuskeln verloren geht, kann die Abduktionskraft um bis zu 50 % reduziert werden, unabhängig davon, in welchem ​​Winkel der Arm gebeugt wird.

Jedes Mal, wenn der Arm nach vorne gebeugt oder abduziert wird, wird das System belastet. Viele Bewegungen verursachen auch eine Torsionskraft oder ein Drehmoment. Da der Arm über das Glenohumeralgelenk mit dem Schulterblatt verbunden ist, wird jede Belastung, die auf dieses Gelenk ausgeübt wird, auf das Schulterblatt übertragen. Die Belastung im Glenohumeralgelenk, gemessen in % MVC, ist fast direkt proportional zur Belastung des Muskels, der das Schulterblatt fixiert, dem oberen Trapezmuskel.

Bedeutende spezifische arbeitsbedingte Krankheiten

Erkrankungen der Rotatorenmanschette und Bizepssehnenentzündung

Tendinitis und Tenosynovitis sind Entzündungen einer Sehne und der Synovialmembran einer Sehnenscheide. Die Sehnen der Rotatorenmanschettenmuskulatur (Muskeln Supraspinatus, Infraspinatus, Subscapularis und Teres minor) und der lange Kopf des Bizeps brachii sind häufige Stellen für Entzündungen in der Schulter. An diesen Stellen sind große Bewegungen der Sehnen beteiligt. Wenn die Sehnen beim Anheben zum Schultergelenk und unter der dortigen knöchernen Struktur (dem Coraco-Acromial-Bogen) verlaufen, können sie angegriffen werden, was zu einer Entzündung führen kann. Diese Störungen werden manchmal als Impingement-Syndrome bezeichnet. Die Entzündung einer Sehne kann Teil einer allgemeinen entzündlichen Erkrankung sein, wie z. B. bei rheumatoider Arthritis, kann aber auch durch eine lokale Entzündung verursacht werden, die aus mechanischer Reizung und Reibung resultiert.

Arthrose des Schultergelenks und des Akromioklavikulargelenks

Schultergelenks- und Schultereckgelenksarthrose, OA, sind degenerative Veränderungen von Knorpel und Knochen in den Gelenken und Bandscheiben.

Epidemiologie

Es gibt eine hohe Prävalenz von Schultersehnenentzündungen bei Schweißern und Stahlbeschichtern mit Raten von 18 % bzw. 16 %. In einer Studie, in der Schweißer und Stahlbeschichter mit männlichen Büroangestellten verglichen wurden, litten die Schweißer und Stahlbeschichter 11- bis 13-mal häufiger an der Störung, gemessen am Odds Ratio. Ein ähnliches Wahrscheinlichkeitsverhältnis von 11 wurde in einer Fall-Kontroll-Studie mit männlichen Industriearbeitern gefunden, die mit auf oder etwa auf Schulterhöhe gehaltenen Händen arbeiteten. Automobilmonteure, die unter akuten Schulterschmerzen und Sehnenscheidenentzündungen litten, mussten ihre Arme häufiger und länger heben als Arbeiter, die keine derartigen Arbeitsanforderungen hatten.

Studien an Industriearbeitern in den Vereinigten Staaten haben gezeigt, dass eine Prävalenz von 7.8 % von Schultersehnenentzündungen und degenerativen Gelenkerkrankungen (Schulter) von kumulativen Traumastörungen (CTDs) bei Arbeitern besteht, deren Aufgaben das Ausüben von Gewalt oder wiederholten Bewegungen oder beides beinhalteten das Handgelenk und die Hände. In einer Studie entwickelten Studentinnen, die eine wiederholte Schulterbeugung durchführten, eine reversible Schultersehnenentzündung. Sie entwickelten den Zustand, wenn die Flexionsrate im Laufe einer Stunde 15 Vorwärtsbeugungen pro Minute betrug und der Flexionswinkel zwischen 0 und 90 Grad lag. Pensions-, Falt- und Näharbeiter litten etwa doppelt so häufig unter Schultersehnenentzündungen wie Strickarbeiter. Unter den professionellen Baseball-Pitchern haben ungefähr 10 % eine Sehnenscheidenentzündung der Schulter erlebt. Eine Umfrage unter Schwimmern in kanadischen Schwimmvereinen ergab, dass 15 % der Schwimmer angaben, eine erhebliche Schulterbehinderung zu haben, hauptsächlich aufgrund von Impingement. Das Problem bezog sich insbesondere auf die Schmetterlings- und Freistilschläge. Bei 11% der 84 besten Tennisspieler der Welt wurde eine Tendinitis des Bizeps Brachii festgestellt.

Eine andere Studie zeigte, dass Arthrose des Schultergelenks bei Zahnärzten häufiger auftrat als bei Landwirten, aber die ergonomische Exposition im Zusammenhang mit Arthrose des Schultergelenks wurde nicht identifiziert. Bei Bauarbeitern wurde über ein erhöhtes Risiko für akromioklavikuläre Arthrose berichtet. Schweres Heben und Handhaben schwerer Werkzeuge mit Hand-Arm-Vibrationen wurden als Exposition im Zusammenhang mit Arthrose des Akromioklavikulargelenks vorgeschlagen.

Mechanismen und Risikofaktoren von Krankheiten

Pathophysiologie der Schultersehnenentzündung

Sehnendegeneration ist oft der prädisponierende Faktor für die Entwicklung einer Schultersehnenentzündung. Eine solche Degeneration der Sehne kann durch eine Durchblutungsstörung der Sehne verursacht werden, so dass der Stoffwechsel gestört wird. Auch mechanischer Stress kann eine Ursache sein. Der Zelltod innerhalb der Sehne, die Trümmer bildet und in der sich Kalzium ablagern kann, kann die anfängliche Form der Degeneration sein. Die Sehnen des Supraspinatus, der M. biceps brachii (langer Kopf) und die oberen Teile der Infraspinatus-Muskeln haben eine Zone, in der es keine Blutgefäße gibt (Avaskularität), und in diesem Bereich zeigen sich Anzeichen von Degeneration, einschließlich Zelltod, Kalkablagerungen und mikroskopische Rupturen, sind überwiegend lokalisiert. Wenn die Durchblutung beeinträchtigt ist, beispielsweise durch Kompression und statische Belastung der Schultersehnen, kann die Degeneration beschleunigt werden, da die normale Körpererhaltung nicht optimal funktioniert.

Die Kompression der Sehnen tritt auf, wenn der Arm angehoben wird. Ein Prozess, der oft als Impingement bezeichnet wird, besteht darin, die Sehnen durch die knöchernen Durchgänge der Schulter zu zwingen, wie in Abbildung 3 dargestellt. Eine Kompression der Sehnen der Rotatorenmanschette (insbesondere der Supraspinatussehne) resultiert aus dem Raum zwischen dem Humeruskopf und der Enge Der Korakoakromialbogen ist schmal. Menschen, die aufgrund einer chronischen Schleimbeutelentzündung oder eines vollständigen oder teilweisen Risses der Rotatorenmanschettensehnen oder des Bizeps an einer dauerhaften Behinderung leiden, haben normalerweise auch ein Impingement-Syndrom.

Abbildung 3. Impingement

Die Durchblutung der Sehne hängt auch von der Muskelspannung ab. In der Sehne ist die Zirkulation umgekehrt proportional zur Spannung. Bei sehr hohen Spannungsniveaus kann die Zirkulation vollständig zum Erliegen kommen. Neuere Studien haben gezeigt, dass der intramuskuläre Druck im M. supraspinous bei 30 Grad Vorwärtsbeugung oder Abduktion im Schultergelenk 30 mm Hg überschreiten kann, wie in Abbildung 4 dargestellt. Bei diesem Druckniveau tritt eine Beeinträchtigung der Durchblutung auf. Da das große Blutgefäß, das die Supraspinous-Sehne versorgt, durch den Supraspinous-Muskel verläuft, ist es wahrscheinlich, dass die Durchblutung der Sehne sogar bei 30 Grad Vorwärtsflexion oder Abduktion im Schultergelenk gestört sein kann.

Abbildung 4. Das Anheben des Arms auf verschiedene Höhen und in verschiedenen Winkeln übt unterschiedliche intramuskuläre Drücke auf den M. supraspinale aus.

Aufgrund dieser biomechanischen Effekte überrascht es nicht, dass bei Personen, die an Aktivitäten beteiligt sind, die statische Kontraktionen des Supraspinatus-Muskels oder wiederholte Vorwärtsbeugungen oder -abduktionen der Schulter erfordern, ein hohes Risiko für Schultersehnenverletzungen besteht. Schweißer, Stahlplattierer und Näher gehören zu den Berufsgruppen, deren Arbeit mit statischer Anspannung dieser Muskulatur verbunden ist. Fließbandarbeiter in der Automobilindustrie, Maler, Tischler und Sportler wie Schwimmer sind weitere Berufsgruppen, in denen repetitive Schultergelenkbewegungen ausgeführt werden.

In der degenerierten Sehne kann Anstrengung eine Entzündungsreaktion auf die Trümmer toter Zellen auslösen, was zu einer aktiven Tendinitis führt. Auch Infektionen (z. B. viral, urogenital) oder systemische Entzündungen können eine Person für eine reaktive Tendinitis in der Schulter prädisponieren. Eine Hypothese ist, dass eine Infektion, die das Immunsystem aktiviert, die Möglichkeit einer Fremdkörperreaktion auf die degenerativen Strukturen in der Sehne erhöht.

Pathogenese der Arthrose

Die Pathogenese der Osteoarthrose, OA, ist nicht bekannt. Primäre (idiopathische) OA ist die häufigste Diagnose, wenn keine prädisponierenden Faktoren wie frühere Frakturen vorliegen. Liegen prädisponierende Faktoren vor, wird die OA als sekundär bezeichnet. Es gibt Meinungsverschiedenheiten zwischen denen, die behaupten, dass (primäre) OA eine metabolische oder genetische Störung ist, und denen, die behaupten, dass kumulatives mechanisches Trauma auch eine Rolle bei der Pathogenese von primärer OA spielen könnte. Mikrofrakturen aufgrund plötzlicher Stoß- oder wiederholter Stoßbelastung können ein pathogener Mechanismus für belastungsbedingte Arthrose sein.

Management und Prävention

In diesem Abschnitt wird die nicht-medizinische Behandlung von Schultererkrankungen betrachtet. Eine Änderung der Arbeitsplatzgestaltung oder Änderung der Arbeitsaufgabe ist erforderlich, wenn die Tendinitis auf eine hohe lokale Schulterbelastung zurückgeführt wird. Eine Schultersehnenentzündung in der Vorgeschichte macht einen Arbeiter, der sich wiederholende oder Überkopfarbeiten verrichtet, anfällig für einen Rückfall der Sehnenscheidenentzündung. Durch ergonomische Arbeitsoptimierung soll die Belastung des arthrotischen Gelenks minimiert werden.

Primärprävention

Die Prävention von arbeitsbedingten Muskel-Skelett-Erkrankungen in der Schulter kann erreicht werden, indem Arbeitshaltungen, Bewegungen, Materialhandhabung und Arbeitsorganisation verbessert und äußere Gefahrenfaktoren wie Hand-Arm-Vibrationen oder Ganzkörpervibrationen beseitigt werden. Eine Methode, die bei der Verbesserung ergonomischer Arbeitsbedingungen vorteilhaft sein kann, ist die partizipative Ergonomie, die einen makro-ergonomischen Ansatz verfolgt.

• Arbeitshaltungen: Da es bei 30 Grad Armhochlagerung (Abduktion) zu einer Kompression der Schultersehnen kommt, sollte die Arbeit so gestaltet werden, dass der Oberarm nahe am Rumpf gehalten werden kann.
• Anträge: Wiederholtes Anheben des Arms kann eine Schultersehnenentzündung auslösen, und die Arbeit sollte so gestaltet werden, dass stark wiederholte Armbewegungen vermieden werden.
• Materialumschlag: Die Handhabung von Werkzeugen oder Gegenständen kann zu einer starken Belastung der Schultersehnen und -muskeln führen. Handgeführte Werkzeuge und Gegenstände sollten auf dem geringstmöglichen Gewicht gehalten und mit Stützen verwendet werden, um das Heben zu unterstützen.
• Arbeitsorganisation: Die Arbeitsorganisation sollte so gestaltet sein, dass Pausen und Ruhepausen möglich sind. Urlaub, Rotation und Arbeitsplatzerweiterung sind alles Techniken, die eine wiederholte Belastung einzelner Muskeln oder Strukturen vermeiden können.
• Externe Faktoren: Stoßvibrationen und andere Stöße von Elektrowerkzeugen können sowohl Sehnen als auch Gelenkstrukturen belasten und das Osteoarthroserisiko erhöhen. Vibrationsniveaus von Elektrowerkzeugen sollten minimiert und Stoßvibrationen und andere Arten von Stoßbelastung vermieden werden, indem verschiedene Arten von Stützen oder Hebeln verwendet werden. Ganzkörpervibrationen können reflektorische Kontraktionen der Schultermuskulatur verursachen und die Belastung der Schulter erhöhen.
• Partizipative Ergonomie: Bei dieser Methode werden die Arbeitnehmer selbst in die Definition der Probleme und Lösungen sowie in die Bewertung der Lösungen einbezogen. Partizipative Ergonomie geht von einer makro-ergonomischen Sichtweise aus, die eine Analyse des gesamten Produktionssystems beinhaltet. Die Ergebnisse dieser Analyse könnten zu groß angelegten Änderungen der Produktionsmethoden führen, die die Gesundheit und Sicherheit sowie den Gewinn und die Produktivität erhöhen könnten. Die Analyse könnte auch zu kleineren Änderungen führen, beispielsweise bei der Gestaltung von Arbeitsplätzen.
• Vorbereitende Prüfungen: Die derzeit verfügbaren Informationen stützen nicht die Vorstellung, dass ein Screening vor der Einstellung das Auftreten arbeitsbedingter Schultererkrankungen wirksam reduziert.
• Medizinische Kontrolle und Überwachung: Die Überwachung von Schultersymptomen erfolgt problemlos anhand standardisierter Fragebögen und Arbeitsplatzbegehungen.

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