Mia ist drei Jahre alt und hat Zerebralparese. Sie erhält seit frühester Kindheit Physiotherapie. Neuerdings führt sie die Therapie vorwiegend zu Hause durch: Sie nimmt an einem neuen Versorgungskonzept für Kinder und Jugendliche mit Bewegungsstörungen teil. Während einer ambulanten Intensivtherapie wurden sie und ihre Eltern für das häusliche vibrationsunterstützte Training angeleitet. Es folgten eine weitere ambulante Intensivwoche und Kontrolltermine.

Entwicklung der Muskel-Knochen-Einheit

Schon im 17. Jahrhundert beschrieb Galileo die Wichtigkeit der mechanischen Belastung für die Entwicklung des Skeletts. Im „Gesetz der Transformation der Knochen“ formulierte 1892 der deutsche Anatom Julius Wolff den Zusammenhang zwischen Muskel- und Skelettentwicklung (1). Dieses Gesetz beschreibt die Anpassung der Architektur des Skeletts an die einwirkenden (maximalen) Kräfte. Den Prozess der Modellierung erklärte Wolff als Formänderung der Knochenstruktur, die durch unabhängige Aktionen von Osteoblasten und Osteoklasten angetrieben wird, um die Knochenform an die mechanischen Anforderungen anzupassen. Der Prozess der Remodellierung ist demnach der kontinuierliche Knochenersatz, der ebenfalls anforderungsabhängig ist (kontinuierlicher Abbau von Knochensubstanz mit gleichzeitigem Knochenaufbau zum Erhalt des Knochens). In den 1960er-Jahren erweiterte Harald Frost dieses Gesetz um den sogenannten Mechanostaten, der die Verformung des Knochens messen kann und entsprechend der Stärke der einwirkenden Kräfte den Knochenumbau steuert (Abb. 1) (2, 3). Somit wird ein Gleichgewicht zwischen Belastung – also den einwirkenden Kräften auf den Knochen durch die Muskulatur – und Knochenfestigkeit erzielt. Bei Spitzenbelastungen wird der Knochen in die Richtung der einwirkenden Kräfte aufgebaut, bei fehlender Belastung (zum Beispiel Immobilisierung) an entsprechender Stelle abgebaut. Harald Frost identifizierte als Erster die Osteozyten als Mechanostat des Knochens (4).