1. Worum es in diesem Text geht
Vor dem Sport hören viele Menschen denselben Satz: Wärm dich auf, sonst leidet der Knorpel. Dahinter steht eine bestimmte Vorstellung. Das Gelenk werde warm, die Gelenkflüssigkeit werde dünner, und der Knorpel werde dadurch geschmiert.
Dieser Text prüft diese Vorstellung an den Messungen. Er beantwortet vier Fragen:
- Was wird beim Aufwärmen tatsächlich warm?
- Wie antwortet Knorpel auf Belastung, und wann in einer Trainingseinheit antwortet er?
- Was wurde am aufgewärmten Gelenk selbst gemessen?
- Was nützt Ihrem Knorpel nachweislich?
Vorweg zwei Einordnungen. Aufwärmen wirkt auf die Leistung, und das ist gut belegt. Der Weg dorthin führt über den Muskel und über das Nervensystem. Für den Knorpel gibt es einen möglichen Umweg, und der führt über Verletzungen, die ausbleiben. Wie dieser Umweg aussieht, steht in Abschnitt 10.
Ein Hinweis: Dieser Beitrag ersetzt keine persönliche Untersuchung. Was Ihre Ärztin oder Ihr Arzt für Ihren Fall festlegt, geht vor.
Wie ein Aufwärmen aufgebaut wird und welche Rolle Dehnen dabei spielt, steht ausführlich in unserem Ratgeber Dehnen. Hier geht es um das Gelenk.
2. Was beim Aufwärmen warm wird
Warm wird vor allem der Muskel. Bei 25 Fussballspielern wurde die Temperatur im Oberschenkelmuskel während zweier Spiele gemessen [5]. In Ruhe lag sie bei 36,0 Grad. Nach dem Aufwärmen, kurz vor dem Anpfiff, lag sie bei 39,4 Grad. Während der ersten Halbzeit blieb sie auf diesem Wert.
Der Anstieg um gut drei Grad ist ein ausgeprägter und gut dokumentierter Effekt des Aufwärmens. Er entsteht durch die Arbeit der Muskeln selbst.
2.1 Was die Wärme mit dem Muskel macht
Ein warmer Muskel erzeugt mehr Kraft in kurzer Zeit. In einer Untersuchung an vier Personen wurden die Beine 45 Minuten in Wasserbäder verschiedener Temperatur gelegt [6]. Danach folgte ein 20 Sekunden langer Sprint auf dem Fahrradergometer. Gemessen wurde die höchste erreichte Leistung.
- Nach dem Bad bei 44 Grad lag die Muskeltemperatur bei 39,3 Grad. Die Spitzenleistung lag rund 11 Prozent über dem Ruhewert [6].
- Nach dem Bad bei 18 Grad lag die Muskeltemperatur bei 31,9 Grad. Die Spitzenleistung lag rund 12 Prozent darunter [6].
- Nach dem Bad bei 12 Grad lag die Muskeltemperatur bei 29,0 Grad. Die Spitzenleistung lag rund 21 Prozent darunter [6].
Wie stark die Wärme wirkt, hängt vom Tempo ab. Bei langsamer Tretbewegung brachte jedes Grad rund 2 Prozent mehr Spitzenleistung. Bei schneller Tretbewegung waren es rund 10 Prozent je Grad [6].
Vier Personen sind wenige. Diese Untersuchung stammt aus dem Jahr 1987. Ihre Richtung ist seither in Übersichtsarbeiten bestätigt worden [2], [3].
Dass Aufwärmen die Leistung verbessert, ist gut untersucht. Eine Zusammenfassung von 32 Studien wertete alle darin gemessenen Leistungsmerkmale aus. Bei 79 von 100 dieser Merkmale berichteten die Studien eine Verbesserung [4]. Belege für eine Verschlechterung fanden die Autorinnen und Autoren kaum.
Die Merkmale stammen aus sehr verschiedenen Studien und Sportarten. Diese Zahl beschreibt also die berichteten Ergebnisse, nicht Ihre Aussicht auf eine bessere Leistung.
Ein zu langes oder zu hartes Aufwärmen kann die Leistung auch senken. Wer bis zur Ermüdung aufwärmt oder danach lange wartet, verliert den Gewinn wieder [3].
Neben der Wärme wirken weitere Vorgänge. Der Sauerstoffumsatz steigt bereits vor der eigentlichen Belastung an, die Durchblutung der Muskeln nimmt zu, und die Nervenleitung wird schneller [2], [3].
2.2 Was über das Innere des Gelenks bekannt ist
Zur Temperatur im Kniegelenk während des Aufwärmens fanden wir in der medizinischen Datenbank Europe PMC keine Messung am Menschen. Gemessen wurde die Gelenktemperatur bisher im Operationssaal und bei Kältebehandlungen.
Es gibt eine Rechnung dazu. Ein Modell des Kniegelenks bildete nach, was bei wiederholter Be- und Entlastung geschieht [7]. Ergebnis der Rechnung: Der Knorpel erwärmt sich von innen, weil ein Teil der Belastungsenergie in Wärme übergeht. Die strömende Gelenkflüssigkeit trägt diese Wärme nur zu einem kleinen Teil ab.
Falls sich das Gelenk beim Aufwärmen also erwärmt, geschieht das durch die Bewegung selbst. Das ist eine Rechnung, keine Messung an einem lebenden Knie [7].
3. Wie der Knorpel sich ernährt
Gelenkknorpel hat keine eigenen Blutgefässe und keine Nerven. Seine Zellen liegen in einem Netz aus Fasern und Zuckereiweissen, das viel Wasser bindet.
Die Versorgung läuft über die Gelenkflüssigkeit. Nährstoffe wandern aus der Gelenkflüssigkeit in den Knorpel, indem sie sich im Gewebewasser verteilen. Fachleute nennen das Diffusion. Sie ist der Hauptweg [32].
Daneben bewegt Belastung Flüssigkeit durch das Gewebe. Wenn Sie ein Gelenk belasten, presst der Druck Flüssigkeit aus dem Knorpel heraus. Wenn Sie es entlasten, nimmt der Knorpel Flüssigkeit wieder auf. Ein Schwamm verhält sich ähnlich.
Dieser Wechsel von Belastung und Entlastung ist gemessen. Sieben Freiwillige machten 100 Kniebeugen. Während der Erholung strömte Flüssigkeit in den Knorpel hinter der Kniescheibe zurück, mit 1,1 bis 3,5 Kubikmillimetern je Minute [10]. Wer viel Flüssigkeit abgegeben hatte, nahm auch viel wieder auf.
Wie viel dieses Pumpen für die Ernährung beiträgt, wurde direkt geprüft. Knorpelstücke aus menschlichen Hüftköpfen wurden im Labor mit einem nachgebildeten Gehrhythmus belastet [32]. Bei kleinen Stoffen änderte das Pumpen den Transport nicht messbar. Zucker und Sauerstoff sind kleine Stoffe. Bei einem grossen Eiweiss stieg die Abgabe um 30 bis 100 Prozent [32].
Der Satz «Bewegung ernährt den Knorpel» greift damit zu kurz. Genauer ist: Die Nährstoffe kommen überwiegend durch Diffusion an, und Bewegung unterstützt zusätzlich den Transport grösserer Moleküle.
Wie ein Gelenk geschmiert wird und welche Stoffe daran beteiligt sind, steht in unserem Ratgeber Arthrose.
4. Wie stark sich Knorpel unter Belastung verformt
Seit den 1990er-Jahren lässt sich das Knorpelvolumen im Magnetresonanztomografen messen. Menschen werden vor und nach einer Tätigkeit untersucht, und die Differenz zeigt, wie stark sich der Knorpel verformt hat.
In einer Münchner Untersuchung mit 12 Freiwilligen wurden fünf Tätigkeiten verglichen [9]. Der Knorpel hinter der Kniescheibe verlor an Volumen:
- 5,9 Prozent nach Kniebeugen
- 5,0 Prozent nach dem Laufen
- 4,7 Prozent nach dem Hocken
- 4,5 Prozent nach dem Radfahren
- 2,8 Prozent nach normalem Gehen
Am Schienbeinkopf fiel die Verformung kleiner aus. Sie erreichte 7 Prozent bei Sprüngen und blieb bei allen anderen Tätigkeiten gering [9].
Diese Zahlen sind kleiner, als viele erwarten. Der Knorpel gibt unter grosser Belastung wenige Prozent seines Volumens ab. Die Reihenfolge folgt dem Bewegungsausschlag: Je weiter das Knie gebeugt wird, desto mehr Fläche kommt unter Druck [9].
Ein anderes Verfahren kam zum gleichen Bild. Bei 25 gesunden Personen wurde die Knorpeldicke am inneren Oberschenkelknochen mit Ultraschall gemessen [11]. Gemessen wurde vor und nach je 30 Minuten Gehen, Laufen und Sitzen. Gehen und Laufen verformten den Knorpel stärker als das Sitzen. Zwischen Gehen und Laufen fand sich kein Unterschied.
Am Sprunggelenk fällt die Verformung grösser aus. Nach 30 beidseitigen Kniebeugen verlor der Knorpel auf dem Sprungbein bei 12 Freiwilligen 10,4 Prozent seines Volumens [12].
Auch das Blut zeigt eine Antwort. Nach 30 Minuten Laufen stieg ein Eiweiss aus dem Knorpel, das cartilage oligomeric matrix protein, bei 14 Erwachsenen um 30,7 Prozent an. Nach 100 Sprüngen von einer 73 Zentimeter hohen Plattform stieg es um 32,3 Prozent [14]. Was dieser Anstieg für die Gesundheit des Knorpels bedeutet, ist offen.
4.1 Die ersten Minuten verformen am meisten
Für die Frage nach dem Aufwärmen ist der zeitliche Verlauf entscheidend. Sieben Freiwillige machten 50 Kniebeugen und wurden danach untersucht [10]. Die Verformung lag zwischen 2,4 und 8,6 Prozent. Nach 100 Kniebeugen lag sie zwischen 2,4 und 8,5 Prozent, also gleich hoch.
Dann folgte der aufschlussreiche Teil. Die Freiwilligen wiederholten die Kniebeugen im Abstand von 15 Minuten. Der Knorpel verformte sich dabei nicht weiter [10].
Dasselbe Muster zeigte sich bei Läufern. 48 Knie von Männern wurden vor und nach Läufen über 5, 10 und 20 Kilometer untersucht [13]. Nach 5 Kilometern war die Volumenabnahme an Kniescheibe, Schienbein und Menisken bereits messbar. Eine weitere Abnahme nach 10 und 20 Kilometern zeigte sich nur noch am inneren Meniskus.
Daraus folgt: Was der Knorpel unter Belastung mechanisch tut, tut er früh. Nach den ersten Minuten ist der Zustand erreicht, in dem er bleibt.
Ob daraus ein Vorteil des Aufwärmens folgt, ist offen. Dass sich der Knorpel früh verformt und dann gleich bleibt, zeigt eine mechanische Antwort. Ob diese Antwort das Gelenk auf das Kommende vorbereitet, hat niemand geprüft. Beide Untersuchungen haben das Aufwärmen selbst nicht untersucht.
4.2 Wie lange die Erholung dauert
Nach 100 Kniebeugen brauchte der Knorpel hinter der Kniescheibe mehr als 90 Minuten, bis er sein Ausgangsvolumen wieder erreicht hatte [10]. Am Sprungbein ging es schneller. Dort war die Verformung nach 30 Minuten nicht mehr nachweisbar [12].
Für Ihren Alltag heisst das: Nach einer Trainingseinheit ist der Knorpel für eine gute Stunde in einem anderen Zustand als davor. Bildaufnahmen des Knies sollten deshalb nach einer Ruhezeit gemacht werden [8].
5. Warum Bewegung die Reibung tief hält
Ein gesundes Gelenk gleitet mit sehr wenig Reibung. Wodurch das gelingt, wurde im Labor an Rinderknorpel gemessen.
Im ersten Versuch wurde ein Knorpelstück mit gleichbleibendem Druck gegen Glas gepresst und dabei hin und her geschoben [16]. Die Reibung stieg im Verlauf der Zeit von 0,010 auf 0,243 an. Gleichzeitig sank der Anteil der Last, den der Flüssigkeitsdruck im Knorpel trug, von 88,8 auf 8,7 Prozent. Beides hing eng zusammen.
Solange die Flüssigkeit im Knorpel unter Druck steht, trägt sie die Last, und die Reibung bleibt tief. Presst der Druck die Flüssigkeit langsam heraus, übernimmt das Fasergerüst die Last, und die Reibung steigt.
Im zweiten Versuch wurde die Druckstelle bewegt, statt sie an einem Ort zu halten [17]. Dann blieb die Reibung mindestens eine Stunde lang tief. Derselbe Versuch verglich auch die Wirkung der Gelenkflüssigkeit:
- Die Gelenkflüssigkeit senkte die Reibung um etwa das Anderthalbfache gegenüber einer Kochsalzlösung [17].
- Der Flüssigkeitsdruck im Knorpel selbst senkte sie um etwa das Sechzigfache [17].
In diesem Versuchsaufbau wog der Druck im Gewebe also weit schwerer als der Wechsel von Kochsalzlösung zu Gelenkflüssigkeit. Aufrechterhalten wird dieser Druck durch die wandernde Druckstelle, also durch Bewegung [17].
Daraus folgt nicht, dass die Gelenkflüssigkeit unwichtig wäre. Die beiden Wege ergänzen einander und wirken unter verschiedenen Bedingungen. Lubricin und die übrigen Stoffe an der Oberfläche greifen dort, wo der Druck im Gewebe nachlässt [17].
5.1 Was das für langes Sitzen bedeutet
Diese Versuche fanden an Rinderknorpel im Labor statt. Ob die Zahlen für ein lebendes menschliches Knie gelten, ist offen. Die Richtung des Befundes ist trotzdem praktisch brauchbar.
Wenn Sie lange in derselben Haltung bleiben, ruht der Druck auf derselben Stelle. Wechseln Sie die Haltung, wandert die Druckstelle. Stehen Sie deshalb bei langem Sitzen zwischendurch kurz auf und gehen Sie einige Schritte.
Wir schlagen dafür alle 30 bis 45 Minuten vor. Diese Zeitangabe ist eine praktische Empfehlung aus unserer Praxis. Aus den beiden Laborversuchen lässt sich kein Grenzwert ableiten.
Dasselbe gilt für den Beginn einer Trainingseinheit. Ein paar Minuten lockere Bewegung mit vollem Bewegungsausschlag verteilen den Druck über die Gelenkfläche, bevor die grosse Last kommt.
6. Ob Bewegung die Schmierstoffe vermehrt
Auf der Knorpeloberfläche liegt ein Eiweiss namens Lubricin. Es macht die Oberfläche gleitfähig. Bewegung greift in seine Bildung ein.
Bei Mäusen erhöhte Laufen die Bildung von Lubricin in der obersten Knorpelschicht [18]. Die Forschenden zeigten auch den Weg dorthin: Die strömende Flüssigkeit übt eine Scherkraft auf die Zellen aus, und diese Kraft schaltet die Bildung an.
Bei alternden Ratten hielt regelmässiges Laufen die Lubricin-Menge im Knorpel höher als bei Ratten ohne Bewegung [19].
Beide Untersuchungen stammen aus dem Tierversuch. Ob dieser Weg beim Menschen ebenso läuft, wissen wir noch nicht sicher. Wie unsicher die Datenlage zu Lubricin insgesamt ist, steht in unserem Ratgeber Arthrose.
Für das Aufwärmen ist ausserdem der Zeitrahmen wichtig. Diese Vorgänge brauchen Stunden bis Tage, weil Zellen dafür Eiweisse herstellen. Zehn Minuten vor dem Training reichen dafür nicht.
7. Was am aufgewärmten Gelenk gemessen wurde
Zu der Frage, was ein Aufwärmen am Gelenk selbst bewirkt, fanden wir in Europe PMC eine einzige Messung.
17 gesunde, körperlich aktive Personen mit einem Durchschnittsalter von 25,7 Jahren nahmen an einer Studie mit zwei Terminen teil [20]. An einem Termin sassen sie auf einem Stuhl. Am anderen gingen sie auf dem Laufband und machten danach eine ermüdende Übung. Vor und nach jedem Abschnitt zeichneten Mikrofone am Knie die Geräusche beim Aufstehen auf.
Das Ergebnis: Nach dem Aufwärmen wurden die Geräusche am inneren Schienbeinkopf lauter. Die mittlere Signalstärke stieg um 1,51 Dezibel, während sie am Kontrolltermin um 1,28 Dezibel sank [20]. Nach der ermüdenden Übung fand sich kein Unterschied.
Die Autorinnen und Autoren erörtern als mögliche Erklärung eine höhere Belastung und eine höhere Reibung im Gelenk [20]. Gemessen haben sie Geräusche. Die Reibung im Gelenk lässt sich daraus nicht bestimmen.
Die verbreitete Erzählung, das Aufwärmen mache ein Gelenk geschmeidiger und leiser, findet in dieser Messung trotzdem keine Stütze.
17 Personen sind wenige, und Gelenkgeräusche sagen wenig über die Gesundheit eines Knies aus. Diese Studie belegt vor allem eines: Die Frage ist kaum untersucht.
Zwei weitere Untersuchungen haben den Gelenkstellungssinn gemessen, also die Fähigkeit, einen Kniewinkel ohne Hinsehen zu treffen:
- 14 Fussballspieler trafen den Zielwinkel nach einem 25 Minuten langen Aufwärmen genauer als in Ruhe. Nach einem 90 Minuten langen Spiel trafen sie ihn ungenauer [21].
- 32 Sprinterinnen und Sprinter trafen den Zielwinkel nach dem Aufwärmen ebenfalls genauer, und sie sprangen höher. Nach einem harten Sprungprogramm verschlechterten sich beide Werte [22].
Beide Gruppen waren klein. Beide Untersuchungen messen das Nervensystem, nicht den Knorpel.
8. Schadet Belastung dem Knorpel?
Hinter der Sorge um den Knorpel steckt oft eine andere Frage: Nutzt sich das Gelenk durch Belastung ab? Dazu gibt es Zahlen.
Eine systematische Übersicht fasste neun Studien zusammen [23]. Darin trainierten Menschen mit erhöhtem Arthroserisiko oder mit einer Kniearthrose. Der Knorpel wurde dabei im Magnetresonanztomografen gemessen. Von den 14 Vergleichen bei Menschen mit Arthrose fanden sechs keine Veränderung von Knorpeldicke, Knorpelvolumen oder Knorpelschäden. Bei den Bausteinen des Knorpels waren die Ergebnisse gemischt.
Das Fazit der Übersicht: Belastendes Training scheint dem Gelenkknorpel nicht zu schaden. Die Gewissheit der Belege ist gering [23].
Zum Laufen gibt es eine Zusammenfassung von 25 Studien mit 125'810 Menschen [24]. Eine Hüft- oder Kniearthrose fand sich bei:
- 3,5 von 100 Freizeitläuferinnen und Freizeitläufern
- 10,2 von 100 wenig bewegten Personen
- 13,3 von 100 Wettkampfläuferinnen und Wettkampfläufern
Ob das Laufen selbst diese Unterschiede verursacht, lässt sich aus diesen Daten nicht ableiten. Wer bereits Schmerzen hat, läuft weniger. Frühere Verletzungen wirken ebenfalls mit [24].
Was Laufen bei bestehender Arthrose bedeutet, steht in unserem Ratgeber Arthrose.
9. Was regelmässige Aufwärmprogramme nachweislich leisten
Eine Wirkung ist gut belegt: Regelmässig durchgeführte Aufwärmprogramme senken die Zahl bestimmter Verletzungen. Gemeint sind Programme mit Kraft-, Gleichgewichts-, Sprung-, Lande- und Richtungswechselübungen.
Der Unterschied zum lockeren Einlaufen ist wichtig. In allen unten genannten Auswertungen lief das Programm über Monate, vor jedem Training. Diese Anlage kann zwei Dinge nicht trennen: die Wirkung in den Minuten vor dem Sport und die Wirkung des Trainings, das über eine Saison zusammenkommt. Für das Zweite spricht, dass Kraft und Bewegungskontrolle Wochen brauchen.
Die bekannteste Untersuchung begleitete 1'892 Fussballerinnen zwischen 13 und 17 Jahren aus 125 norwegischen Vereinen über eine Saison von acht Monaten [25]. Die Hälfte der Vereine wärmte mit einem festgelegten Programm auf. Verglichen wurden die Verletzungsraten:
- Alle Verletzungen: 32 Prozent weniger in der Programmgruppe (Ratenverhältnis 0,68; 95-Prozent-Bereich 0,48 bis 0,98)
- Überlastungsverletzungen: 53 Prozent weniger (0,47; 0,26 bis 0,85)
- Schwere Verletzungen: 45 Prozent weniger (0,55; 0,36 bis 0,83)
Eine Einschränkung gehört dazu. Die Frage, mit der die Studie angetreten war, betraf Verletzungen des Beins. Bei dieser Frage verfehlte das Ergebnis die statistische Sicherheit (0,71; 0,49 bis 1,03) [25]. Die oben genannten Zahlen stammen aus Auswertungen, die danach folgten.
Eine Zusammenfassung von 15 Studien mit Kindern und Jugendlichen kam auf ein Ratenverhältnis von 0,64, also 36 Prozent weniger Verletzungen (95-Prozent-Bereich 0,54 bis 0,75) [26]. Nach einer Korrektur für die bevorzugte Veröffentlichung günstiger Ergebnisse lag der Wert bei 0,70.
Diese Zahl hat einen weiten Streubereich. Die Autorinnen und Autoren geben an, dass eine einzelne neue Studie ein Ergebnis zwischen 0,34 und 1,19 liefern könnte [26]. Der obere Wert bedeutet: keine Wirkung.
Für das Kreuzband liegt eine eigene Zusammenfassung vor. Acht randomisierte Studien wurden ausgewertet [27]. Unter einem Vorbeugungsprogramm sank die Zahl der Kreuzbandrisse um 53 Prozent (Ratenverhältnis 0,47; 95-Prozent-Bereich 0,30 bis 0,73).
Für ein einzelnes lockeres Einlaufen ist ein Schutz nicht belegt. Eine Übersicht aus dem Jahr 2006 prüfte genau diese Frage. Von fünf Studien fanden drei weniger Verletzungen und zwei keinen Unterschied [28]. Seither sind grössere Studien zu den Programmen dazugekommen, nicht aber zum blossen Einlaufen.
10. Warum weniger Verletzungen den Knorpel schützen
Hier schliesst sich der Kreis zum Knorpel. Der stärkste bekannte Weg zu einer Kniearthrose in jungen Jahren ist eine Knieverletzung.
Eine systematische Übersicht wertete 41 Studien zu Menschen zehn Jahre und länger nach einem Kreuzbandriss aus [29]. Bei Einschluss waren die Teilnehmenden zwischen 23 und 38 Jahre alt, bei der Nachuntersuchung zwischen 31 und 51 Jahre.
Der Anteil mit Arthrosezeichen im Röntgenbild lag zwischen 0 und 100 von 100 Personen. Diese Spannweite zeigt vor allem, wie unterschiedlich die Studien gemessen haben [29]. Nur zwei Studien unterschieden zwischen Röntgenbefund und Beschwerden:
- 35 von 100 Personen hatten eine Arthrose mit Beschwerden zwischen Oberschenkel und Schienbein (eine Studie)
- 15 von 100 Personen hatten eine Arthrose mit Beschwerden hinter der Kniescheibe (eine Studie)
Als einziger durchgehender Risikofaktor zeigte sich die Entfernung von Meniskusgewebe [29].
Damit lässt sich die Kette benennen. Ein regelmässiges Aufwärmprogramm senkt die Zahl der Kreuzbandrisse um 53 Prozent [27]. Ein Kreuzbandriss erhöht die Wahrscheinlichkeit einer Kniearthrose in den folgenden Jahrzehnten [29]. Solche Programme könnten Ihren Knorpel also langfristig schützen, über die Verletzung, die ausbleibt.
Diese Kette ist zusammengesetzt, und im Konjunktiv steht sie mit Absicht. Keine Studie hat geprüft, ob Menschen mit Aufwärmprogramm zwanzig Jahre später weniger Arthrose haben. Belegt sind die beiden Glieder einzeln.
Mehr zum Kreuzband steht in unserem Ratgeber Arthrose, mehr zum Meniskus unter Meniskus.
11. Was lange Entlastung mit dem Knorpel macht
Die Gegenprobe zur Belastung ist die vollständige Entlastung über Monate. Sie ist gut untersucht, und ihre Wirkung ist eindeutig.
Bei Menschen mit einer vollständigen Querschnittlähmung wurde der Kniegelenkknorpel nach 6, 12 und 24 Monaten gemessen [30]. Verglichen wurde er mit dem Knorpel von neun gesunden jungen Menschen. Sechs Monate nach der Verletzung war der Knorpel dünner:
- 10 Prozent dünner hinter der Kniescheibe
- 16 Prozent dünner am inneren Schienbeinkopf
Die Abnahme setzte sich über die zwei Jahre fort [30]. Die Gruppen waren klein, mit 9 Personen nach 6 Monaten und 6 Personen nach 24 Monaten.
Eine Übersichtsarbeit derselben Gruppe fasste die Tierversuche dazu zusammen [31]. Nach Ruhigstellung wird der Knorpel weicher, verliert Zuckereiweisse und wird dünner. Ein Teil dieser Veränderungen bildet sich nach der Wiederbelastung zurück, ein Teil bleibt bestehen.
Diese Zahlen gelten für eine vollständige Lähmung über Monate. Dabei fehlen zugleich die Muskelarbeit und die Steuerung durch das Nervensystem. Auf eine Trainingspause von zwei Wochen oder auf ein paar geschonte Tage lassen sich diese Werte nicht übertragen. Ob kurze Schonung den Knorpel messbar verändert, ist offen.
Auch das Alter verändert den Knorpel. Untersucht wurden 30 beschwerdefreie Personen zwischen 50 und 78 Jahren [15]. Bei den Frauen war der Knorpel hinter der Kniescheibe 12 Prozent dünner als bei 95 jungen Vergleichspersonen. Zugleich verformte sich der Knorpel der älteren Personen unter derselben Belastung weniger stark.
12. Was Aufwärmen nicht leistet
Drei Erwartungen an das Aufwärmen halten den Messungen nicht stand.
Erstens: Der Knorpel wird durch Training dicker. In der Münchner Untersuchung wurden sieben Gewichtheber, sieben Sprinterinnen und Sprinter sowie 14 untrainierte Personen verglichen [9]. Die Verformung nach Kniebeugen war in allen drei Gruppen gleich. Eine Übersichtsarbeit fasst zusammen, dass Spitzensportlerinnen und Spitzensportler keinen dickeren Knorpel haben als andere Menschen [8].
Diese Aussage betrifft Dicke und Volumen. Dass sich die Zusammensetzung des Knorpels unter Training verändert, ist damit offen. Zwei der Vergleiche in der Übersicht zum Training bei Kniearthrose fanden günstige Werte beim Kollagen [23]. Muskeln und Knochen legen unter Training an Masse zu. Für den Knorpel ist das bei Erwachsenen nicht gezeigt.
Zweitens: Aufwärmen bereitet den Knorpel auf die Belastung vor. Diese Aussage ist nirgends geprüft. Wir fanden keine Studie, die Aufwärmen gegen kein Aufwärmen verglichen und dabei den Knorpel gemessen hätte. Was wir haben, ist der Befund, dass die Verformung früh geschieht und dann ausläuft [10], [13]. Daraus folgt ein plausibler Gedanke, kein Beleg.
Drittens: Aufwärmen schützt Menschen mit Arthrose. Zu dieser Frage fanden wir keine Studie. Die hier zitierten Untersuchungen zum Aufwärmen wurden überwiegend an jungen, sportlich aktiven Menschen durchgeführt. Wie ein Aufwärmen bei einer 70-jährigen Person mit Kniearthrose wirkt, wissen wir nicht.
13. So wärmen Sie sich auf
Ein bewährter Aufbau umfasst drei Schritte [1]. Je nach Sportart und Intensität dauert er 13 bis 25 Minuten.
- Puls hochbringen. Fünf bis zehn Minuten lockeres Gehen, Laufen, Radfahren oder Seilspringen. Bis die Atmung schneller geht und die Haut warm wird.
- Gelenke bewegen und Muskeln anschalten. Beinschwingen, Ausfallschritte, Armkreise, Hüftöffner, Kniebeugen ohne Gewicht. Bewegen Sie jedes Gelenk durch den Ausschlag, den die kommende Belastung verlangt. Fünf bis zehn Minuten.
- Schnell und sportartnah werden. Antritte, Sprünge, Landungen, Richtungswechsel, Pässe, Schläge. Steigern Sie bis nahe an das Tempo der kommenden Belastung. Drei bis fünf Minuten.
Der zweite Schritt braucht keinen maximalen Ausschlag. Wählen Sie den Bereich, den Ihre Sportart verlangt und den Sie gut vertragen.
Der dritte Schritt wird am häufigsten weggelassen. Genau er unterscheidet die Programme, die Verletzungen verhindert haben, von blossem Einlaufen [25], [27].
Beim Krafttraining übernehmen die Aufwärmsätze diese Rolle. Beginnen Sie jede Übung mit ein bis zwei leichten Sätzen und steigern Sie das Gewicht. Vor schweren Sätzen brauchen viele Menschen drei oder vier Stufen.
13.1 Wenn es kalt ist oder früh am Morgen
Bei Kälte kühlt der Muskel schneller aus. Nach dem Bad in 12 Grad kaltem Wasser lag die Spitzenleistung rund 21 Prozent unter dem Ruhewert [6]. Verlängern Sie deshalb den ersten Schritt und behalten Sie eine Schicht Kleidung an, bis Sie warm sind.
Am frühen Morgen fühlen sich viele Gelenke steif an. Zu der Frage, wie lange ein Aufwärmen am Morgen dauern sollte, fanden wir keine Untersuchung. Nehmen Sie sich mehr Zeit für den ersten Schritt, falls es sich besser anfühlt.
13.2 Wenn Sie eine Arthrose haben
Zum Aufwärmen bei Arthrose gibt es keine Studien (Abschnitt 12). Belegt ist etwas anderes: Training schadet dem Knorpel bei einer Kniearthrose nicht [23], und es senkt Schmerzen.
Was wir in der Praxis tun und wie wir es begründen:
- Beginnen Sie mit unbelasteten Bewegungen. Fünf Minuten Beugen und Strecken im Sitzen oder Liegen, ohne Widerstand. Die Bewegung verteilt die Druckstelle über die Gelenkfläche [17].
- Steigern Sie die Last danach. Erst das eigene Körpergewicht, dann zusätzliches Gewicht.
- Beurteilen Sie am nächsten Tag. Wenn der Schmerz am folgenden Morgen auf dem gewohnten Niveau liegt, war die Belastung passend.
Dieses Vorgehen beruht auf Erfahrung und auf den Laborbefunden zur Reibung. Eine Studie, die es geprüft hätte, gibt es nicht.
13.3 Nach einer Pause mitten im Sport
Die Wirkung des Aufwärmens hält nicht beliebig lange an. Bei den 25 Fussballspielern sank die Muskeltemperatur während der 15-minütigen Halbzeitpause von 39,4 auf 37,4 Grad [5].
Das hatte Folgen. Acht Spieler ruhten in der Pause, acht bewegten sich locker. Zu Beginn der zweiten Halbzeit sprinteten die ruhenden Spieler 2,4 Prozent langsamer als vor der Pause. Bei den sich bewegenden Spielern blieb die Sprintleistung gleich [5].
Acht Personen je Gruppe sind wenige. Bewegen Sie sich in längeren Pausen trotzdem locker weiter, statt still zu sitzen.
14. Für Fachpersonen: neun Folgerungen für die Praxis
Dieser Abschnitt richtet sich an Kolleginnen und Kollegen aus Physiotherapie, Sport und Medizin. Er fasst zusammen, wie wir die Datenlage in unserer Praxis umsetzen.
- Begründen Sie das Aufwärmen mit dem Muskel und dem Nervensystem. Die Temperatureffekte sind gemessen [5], [6], der Leistungsgewinn ist zusammengefasst [4]. Zur Gelenktemperatur beim Menschen liegt keine Messung vor.
- Verkürzen Sie die Gelenkschmierung nicht auf eine «Aktivierung der Gelenkflüssigkeit». In einem ex-vivo-Aufbau senkte die interstitielle Flüssigkeitsdruckstützung die Reibung um Faktor 60, der Wechsel von Kochsalz auf Synovialflüssigkeit um Faktor 1,5 [17]. Daraus folgt keine Unwichtigkeit der Grenzflächenschmierung; beide Mechanismen ergänzen einander.
- Sprechen Sie stattdessen von der wandernden Kontaktfläche. Unter stationärer Kontaktfläche steigt der Reibungskoeffizient von 0,010 auf 0,243, unter wandernder bleibt er über eine Stunde tief [16], [17]. Das trägt die Empfehlung zu Haltungswechsel und vollem Bewegungsausschlag.
- Nutzen Sie die Deformationskinetik als Argument, ohne sie zu überziehen. Die Verformung ist nach 50 Kniebeugen abgeschlossen und steigt bei Wiederholung nach 15 Minuten nicht weiter [10]. Bei Läufern zeigt sie sich nach 5 km und ändert sich bis 20 km kaum [13]. Eine Prüfung von Aufwärmen gegen kein Aufwärmen mit Knorpelendpunkt fehlt.
- Planen Sie Bildgebung und Messungen nach Ruhezeit. Die Erholung dauert am Patellaknorpel über 90 Minuten [10], am Talus rund 30 Minuten [12].
- Gewichten Sie den dritten Schritt des Aufwärmens. Wirksam waren Programme mit Kraft-, Sprung- und Landeanteil [25], [27]. Blosses Einlaufen wurde in diesen Studien nicht geprüft.
- Trennen Sie den akuten Effekt vom Trainingseffekt. Die Präventionsstudien lieferten das Programm über ganze Saisons aus. Ihre Anlage erlaubt keine Zuordnung der Wirkung zum Zustand unmittelbar vor dem Sport [25], [26], [27]. Für den einzelnen Aufwärmvorgang bleibt die Datenlage uneinheitlich [28].
- Nennen Sie die Unsicherheit der Präventionszahlen. Der primäre Endpunkt der grössten Einzelstudie verfehlte die Signifikanz [25], und das Vorhersageintervall der Metaanalyse reicht bis 1,19 [26].
- Übertragen Sie nichts davon ungeprüft auf ältere Personen mit Arthrose. Die hier zitierten Präventionsstudien betreffen überwiegend junge Sportlerinnen und Sportler. Für ältere Personen gilt der belegte Satz: Therapeutisches Training verändert den Knorpel nicht zum Schlechteren [23].
Zur Einordnung der Beleglage: Die Grundlagenarbeiten zur Knorpelmechanik sind solide und stammen überwiegend aus einer Handvoll Arbeitsgruppen. Die Verbindung zwischen Aufwärmen und Knorpel ist an keiner Stelle direkt gemessen. Sie beruht auf zwei einzeln belegten Gliedern [27], [29].
15. Was Sie über Aufwärmen und Knorpel wissen sollten
- Warm wird der Muskel. Die Temperatur im Oberschenkel stieg bei Fussballspielern von 36,0 auf 39,4 Grad [5]. Zur Temperatur im Gelenk selbst fehlen Messungen am Menschen.
- Der Knorpel wird überwiegend durch Diffusion versorgt. Bewegung unterstützt zusätzlich den Transport grösserer Moleküle [32].
- Der Knorpel gibt unter Belastung wenige Prozent seines Volumens ab. Nach Kniebeugen waren es 5,9 Prozent, nach normalem Gehen 2,8 Prozent [9].
- Diese Antwort geschieht in den ersten Minuten. Ein zweiter Satz Kniebeugen nach 15 Minuten verformte nichts weiter [10]. Bei Läufern zeigte sich die Abnahme schon nach 5 Kilometern [13].
- Die Erholung dauert über 90 Minuten am Knorpel hinter der Kniescheibe [10].
- Bewegung hält die Reibung tief. In einem Laborversuch senkte der Flüssigkeitsdruck im Knorpel sie um das Sechzigfache, die Gelenkflüssigkeit um das Anderthalbfache [17]. Beide Wege ergänzen einander.
- Wechseln Sie bei langem Sitzen regelmässig die Haltung und stehen Sie zwischendurch kurz auf. Unser Vorschlag lautet alle 30 bis 45 Minuten und ist eine praktische Empfehlung [16], [17].
- Belastung schadet dem Knorpel nicht. Unter Training blieben Knorpeldicke und Knorpelvolumen bei Menschen mit Kniearthrose unverändert [23].
- Regelmässige Aufwärmprogramme senken bestimmte Verletzungen. Bei jungen Fussballerinnen sanken die schweren Verletzungen um 45 Prozent [25], die Kreuzbandrisse in acht Studien um 53 Prozent [27]. Für ein einzelnes lockeres Einlaufen ist das nicht gezeigt [28].
- Darüber könnten solche Programme Ihren Knorpel langfristig schützen. Zehn Jahre nach einem Kreuzbandriss hatte in einer der eingeschlossenen Studien jede dritte Person eine Kniearthrose mit Beschwerden. Zwischen den Studien schwankten die Häufigkeiten stark [29].
- Lange vollständige Entlastung verändert den Knorpel. Sechs Monate nach einer Querschnittlähmung war er um 10 bis 16 Prozent dünner [30]. Auf kurze Schonung lässt sich das nicht übertragen.
- Dass Training den Knorpel dicker macht, ist bei Erwachsenen nicht gezeigt [8], [9]. Änderungen seiner Zusammensetzung sind möglich [23].
- Zum Aufwärmen bei Arthrose und im höheren Alter fehlen Studien. Was dort steht, beruht auf Erfahrung.
Beginnen Sie beim nächsten Training mit fünf Minuten lockerer Bewegung. Nehmen Sie danach fünf Minuten für den vollen Bewegungsausschlag und drei Minuten für Antritte oder Sprünge.
Wie ein Aufwärmen im Detail aufgebaut wird und was Dehnen dabei leistet, steht in unserem Ratgeber Dehnen. Warum Bewegung bei Arthrose hilft, lesen Sie unter Arthrose.
Literatur
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[1] Racinais S, Cocking S, Périard JD. Sports and environmental temperature: from warming-up to heating-up. Temperature. 2017;4(3):227–257. https://doi.org/10.1080/23328940.2017.1356427
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Transparenz
- Autorschaft: Roger Hilfiker
- KI-Unterstützung: Literaturrecherche und Textentwurf entstanden mit Claude (Anthropic). Roger Hilfiker hat alle Aussagen, Zahlen und Quellen geprüft und den Text überarbeitet.
- Erstellt: 22. August 2026
- Zuletzt aktualisiert: 22. August 2026
- Quellen: die 32 Arbeiten im Literaturverzeichnis. Alle DOI wurden gegen das Crossref-Register geprüft.
- Wie die Quellen gesucht wurden: systematische Abfragen der Datenbank Europe PMC im August 2026 zu Aufwärmen, Knorpelverformung am lebenden Menschen, Knorpelreibung, Ruhigstellung, Verletzungsvorbeugung und Arthrose nach Kreuzbandriss. Wo dieser Text sagt, dass zu einer Frage keine Studie vorliegt, bezieht sich das auf diese Suche.
- Interessenbindung: Unsere Praxis bietet Physiotherapie und Trainingsbegleitung an und verdient daran. Dieser Text nennt für das Aufwärmen einen belegten Nutzen bei Verletzungen und sagt zugleich, dass die Wirkung auf den Knorpel nirgends direkt gemessen ist.
- Finanzierung: Physiotherapie Tschopp & Hilfiker, 3902 Glis. Der Beitrag entstand aus eigenen Mitteln der Praxis.
- Nächste Überprüfung: 28. August 2028. Wir überarbeiten diesen Beitrag zusätzlich laufend, sobald neue Beiträge dazukommen. Das geschieht etwa alle zwei Monate.