24. November 2017

Leistungpysiologie

Zytokine und Marathon

Wie verhalten sich die Plasmaspiegel der pro-und anti-inflammatorischen Zytokine bzw. des Hormons Kortisol nach einem Marathon, und inwiefern ist dieses durch die Faktoren Alter, Geschlecht und Kohlenhydratzufuhr beeinflußt ? Bei 98 Marathonläufern wurde direkt und 1,5 Stunden nach einem Marathon im Plasma Glucose, Cortisol und diverse Zytokine gemessen. 48 der Läufer erhielten vor dem Lauf ein kohlenhydrathaltiges Getränk, 50 erhielten ein Placebo. Nach dem Lauf war der Glucose - Spiegel der Versuchsgruppe höher, der Serum - Cortisol Spiegel niedriger als in der Kontrollgruppe. Die Zytokinspiegel waren völlig unabhängig von Alter und Geschlecht, nicht jedoch von der vorherigen Kohlenhydratgabe: In der Versuchsgruppe wurden signifikant höhere Spiegel der Interleukine IL-10 und IL-1 ra, sowie signifikant niedrigere Spiegel des Interleukins IL-8 gemesssen. Lediglich das Interleukin IL-6 zeigte keine Korrelation zu einer vorherigen Kohlenhydratgabe.

NIEMAN DC, HENSON DA, SMITH LL, UTTER AC, VINCI DM, DAVIS JM, SHUTE M

"Cytokine changes after a marathon race" (J Appl Physiol 2001; 91: 109-114)

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Blutvolumen und Hämoglobingehalt bei unterschiedlichen Sportarten

Das erste Ziel dieser Studie war es zu überprüfen, inwieweit das Blutvolumen (BV) bzw. der Hämoglobingehalt (Hb) von Sportlern abhängig von der ausgeübten Sportart ist. Die Autoren wollten weiterhin prüfen, ob ein Zusammenhang zwischen diesen beiden Parametern und der Ausdauerleistungsfähigkeit nachzuweisen ist. Untersucht wurden mehr als 90 männliche Eliteathleten aus den folgenden Sportarten: Ski-Abfahrtslauf, Schwimmen, Laufen, Triathlon, Radsport. Als Kontrollgruppe dienten zum einen Untrainierte, zum anderen moderate Sportler. Das Blutvolumen wurde über die CO-Rückatmungsmethode bestimmt. Es zeigte sich, dass das Blutvolumen und der Hämoglobinwert nur bei den Ausdauersportlern (Rad, Laufen, Triathlon) um 30-40% höher lag als bei den Untrainierten bzw. Freizeitsportlern. Weiterhin war ein deutliche positive Korrelation zwischen BV und Hb und der gemessenen VO2 max festzustellen.

HEINICKE K, WOLFARTH B, WINCHENBACH P, BIERMANN B, SCHMID A, HUBER G, FRIEDMANN B, SCHMIDT W
Original: Blood volume and hemoglobin mass in elite athletes of different disciplines.
Int J Sports Med 2001; 22: 504-512.

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Tod durch "Gewicht machen"

In Sportarten, in denen nach Gewichtsklassen angetreten wird, ist das "Gewicht machen" eine gängige Methode, um kurzfristig Gewicht verlieren und so in der eigenen Gewichtsklasse starten zu können. Dabei ist neben einem schweißtreibenden Training auch die Verwendung von Laxantien und Diuretika üblich.
Wie gefährlich diese Methode ist, zeigt das im "Anaesthesisten" angeführte Beispiel eines 23jährigen Ruder-Sportlers. Der Mann absolvierte, unmittelbar in der Vorbereitung auf eine Regatta, bei Sommertemperaturen ein anstrengendes Lauftraining, bekleidet in Kleidung, die Minusgraden angemessen gewesen wäre. Weiterhin hatte er zuvor Laxantien und Diuretika angewendet. Als Folge erlitt er einen Hitzschlag, fiel ins Koma und starb zwei Tage nach Aufnahme auf die Intensivstation an Multiorganversagen.
Dieses Beispiel verdeutlich wieder einmal, wie wichtig es ist, die Sportler vor den Gefahren des "Abschwitzens" zu warnen!

DUNKER M, REHM M, BRIEGEL J, THIEL M, SCHELLING G.Quelle: Anaesthesist 2001; 50:500-505

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Positiver Effekt von Kampf-Kunst-Übungen

In dieser am Oregon Research Institute durchgeführten Studie wurde der positive Effekt eines Tai Chi Trainings gezeigt. Das Kollektiv bestand aus 72 Personen (zwischen 65 und 96 Jahren). Die Versuchsgruppe besucht 2mal wöchentlich einen Tai Chi Kursus. Schon ach kurzer Zeit wurde in dieser Gruppe eine Verbesserung der Alltagsbeweglichkeit-und Kraft (Bücken Treppen steigen, Tragen von Einkaufstüten) bemerkt. Nach 6 Monaten zeigten sich deutliche Vorteile der Versuchsgruppe gegenüber der Kontrollgruppe bei mittelschweren bis schweren körperlichen Aktivitäten.

(Aus Annals of Behavioral Medicine)

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Effektivität kurzer Trainingseinheiten bei Übergewicht

In dieser Studie wurde bei 30 übergewichtigen Frauen (BMI mind. 28) getestet, welche Trainingsform - drei 10-Minuten-Einheiten, zwei 15-Minuten-Einheiten oder eine 30-Minuten-Einheit täglich- in Kombination mit einer Diät am effektivsten die Gewichtsreduzierung unterstützten. Es zeigte sich, dass sowohl der BMI, als auch der Körperfettanteil durch alle drei Trainingsformen im gleichen Masse positiv beinflusst wurde. Wichtig ist dies insbesondere für die Personen, denen eine regelmässige Durchführung kurzer Trainingseinheiten leichter fällt, als eine längere Einheit.

SCHMIDT WD, BIWER CJ, KALSCHEUER LK
Original: Effects of long versus short bout exercise on fitness and weight loss in overweight females.
J Am Coll Nutr 2001; 20: 494-501.

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Energiestoffwechsel

In dieser Übersichtsarbeit behandelt der Autor Gabin die Thematik: "Energiestoffwechsel bei hohen Belastungsstufen". Dem Körper stehen zur Energiegewinnung drei Stoffwechselwege zur Verfügung: Der anaerob-alaktazide, der anaerob-laktazide und der aerobe Energiegewinn. Die anaerobe Energiegewinnung zeichnet sich durch schnelle Energiebereitstellung, jedoch geringe Kapazität aus, während die aerobe Energiegewinnung eine beinahe grenzenlose Kapazität aufweist, aber keine schnelle Energiebereitstellung ermöglicht. Die in den 60iger und 70iger Jahren veröffentlichen Studien zur Energiebereitstellung bei extrem hohen Belastungsstufen haben nach Ansicht Gabins zu zwei noch heute weit verbreiteten Irrtümern geführt:
Erstens, das die Energiesysteme in einer stereotypen Weise auf Belastungen reagieren und, zweitens, dass bei extrem hohen Belastungsstufen die aerobe Energiegewinnung eine zu vernachlässigende Rolle spielt. Neuere Studien belegen, dass die aerboe Energiegewinnung bereits nach ein bis zwei Minuten einer extremen Belastung in gleichem Masse zur Energiegewinnung herangezogen wird wie die anaerobe Energiegewinnung.

GASTIN PB
"Energy system interaction and relative contribution during maximal exercise"
Quelle: Sports Med 2001; 31: 725-741.

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Diagnostik von Übertrainingszuständen

Die Diagnose des Übertrainingssyndroms (ÜTS) ist, da multifaktoriell beeinflusst, problematisch. Das ÜTS, also ein objektivierbarer längerdauernder Leistungsabfalls mit eventuellen Befindlichkeitsstörungen wird gestellt, wenn keine organische Erkrankung vorliegt. In der Vergangenheit wurden verschiedenste Untersuchungsmethoden konzipiert, um ein ÜTS objektiv messbar zu machen. Die praktische Umsetzbarkeit im Rahmen der Trainingssteuerung darf jedoch oftmals angezweifelt werden. Die Autoren bieten zur Abklärung eines ÜTS eine praktikable Vorgehensweise an. Diese umfasst sowohl subjektive, wie auch objektive Mess- und Beurteilungsmethoden. Hingewiesen wird jedoch auch auf die Notwendigkeit auf die Notwendigkeit zukünftiger Studien zum Thema ÜTS. Hingewiesen sei in diesem Zusammenhang auch auf die Rolle der Hormone Inhibin und Leptin.

Deutsche Zeitschrift für Sportmedizin (2000) 51(7+8):226-233/234-243

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Selbst kurzes Strampeln auf dem Heimtrainer hebt deutlich die Stimmung

Zu diesem Ergebnis kommt eine Pilotstudie, die jetzt in der Fachzeitschrift "Health Psychology" erschienen ist. Die Wissenschaftler um Cheryl J. Hansen von der Northern Arizona University untersuchten 14 Studentinnen, die über vier Wochen einmal pro Woche entweder zehn, 20 oder 30 Minuten in die Pedale eines Heimtrainers traten oder aber - als Kontrollgruppe - 30 Minuten einfach nur ruhig da saßen.

"Diese Ergebnisse geben erste, versuchsweise Richtlinien für die Verschreibung von aerobem Training, um die psychische Gesundheit zu stärken", erklärt Hansen. Die Studienteilnehmer trugen einen Pulsmesser und wurden angewiesen, eine bestimmte Pulsrate beizubehalten, indem sie jeweils schneller oder langsamer in die Pedale traten. Vor und nach jedem Test füllten die Teilnehmer einen Fragebogen zu ihrer Stimmung aus. Wie sich dabei zeigte, reichten zehn Minuten moderates Training aus, um die Laune zu heben, die Vitalität zu steigern und die Müdigkeit zu mindern. Längeres Training brachte hier keine zusätzlichen Pluspunkte. Das gelte allerdings für die jugendliche Altersgruppe der Testpersonen, schränken die Forscher ein.

Auf Depression, Anspannung und Angst wirkten sich die sportlichen Aktivitäten offenbar nicht bedeutsam aus - allerdings hatten die Teilnehmer zu Beginn der Studie hier auch nur niedrige Werte. "In dieser Richtung gab es wenig oder keinen Spielraum für Verbesserungen", so Hansen. Diese Ergebnisse ergänzen die Empfehlungen amerikanischer Sportmediziner, täglich Sport zu treiben: Mindestens 30 Minuten moderater Aktivität, die über den Tag verteilt werden können, halten Herz und Lunge in Schwung, sagen die Experten.

Quelle: Health Psychology (2001), Juli-Ausgabe

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Schon leichtes Spaziergehen ist KHK-Prophylaxe

US-Studie an 39 372 gesunden Frauen ab dem 45. Lebensjahr: Über einen Zeitraum von 5 Jahren wurde bei diesen Frauen die körperliche Aktivität-inklusive leichter Alltagsaktivitäten wie Spaziergang und Treppen steigen-dokumentiert. Nach 5 Jahren erkrankten 244 der Frauen an einer KHK. Dabei zeigte sich, dass 60 Minuten leichter Spaziergang in der Woche ausreichen, um das Risiko einer KHK zu verringern. Selbst Frauen mit bereits zu Beginn der Studie vorliegenden Risikofaktoren (Adipositas, Nikotinabusus, erhöhte Cholesterinwerte) konnten durch tägliches halbstündliches Spazieren gehen das Risiko verringern.

LEE IM, REXRODE KM, COOK NR, MANSON JE, BURING JE (Original: Physical activity and coronary heart disease in women: is "no pain, no gain" passé ?) (Aus JAMA, 2001; 285 (11):1447-54

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Oxidativer Stress und Sport

Intensive Sportausübung ist nachweislich mit der Bildung freier Radikale und der Gefahr von oxidativem Stress für den Organismus verbunden. Werden diese Radikale nicht hinreichend neutralisiert besteht die Gefahr, dass biologische Strukturen geschädigt und deren Eigenschaften negativ beeinflusst werden. Dies kann nicht nur ungünstig auf Faktoren der körperlichenLeistungsfähigkeit wirken, sondern auch langfristig chronische Erkrankungen und Alterungsprozesse auslösen. Freie Radikale wirken nicht per se schädlich, sondern nur wenn ihre Wirkung nicht ausreichend neutralisiert wird. Das Erreichen ausreichender Plasmaspiegel an antioxidativ wirkenden Vitaminen (AOV) im Sinne einer Nahrungsergänzung ist insbesondere für Sportler notwendig. Vorgeschlagen werden Tagesdosen von 1g Vitamin C, 400mg Vitamin E und 10mg b-Carotin. Inwiefern AOV jedoch leistungslimitierende Faktoren wie die muskuläre Belastbarkeit oder die Regenerationfähigkeit positiv beeinflussen können ist noch umstritten.

Deutsche Zeitschrift für Sportmedizin (2000) 51(5):177-178

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Marathonlauf schädlich für das Herz?

In dieser japanischen Studie wurden die Auswirkungen eines Ultramarathons (100 km) auf das Herz Gesunder untersucht. Die folgenden Parameter wurden bei 10 Ultramarathon-Teilnehmern vor und nach dem Wettkampf gemessen: Katecholamine, Laktat, cTnT (= kardiales Troponin T) BNP (= brain natriuretic peptide) und ANP (= atrial natriuretic peptide). ANP und BNP wurden als Marker einer ventrikulären Dysfunktion gewertet. Dabei stellte sich heraus, dass alle gemessenen Parameter, insbesondere die natriuretischen Peptide und das cTnT) nach dem Wettkampf signifikant erhöht waren. Demnach kam es bei allen Sportlern zu subklinischen Myokardzellnekrosen und ventrikulären (zumindest lokalen) Funktionsstörungen.

Original: Effects of prolonged strenous exercise on plasma levels of atrial natriuretic peptide and brain natriuretic peptide in healthy men.

OHBA H, TAKADA H, MUSHA H, NAGASHIMA J, MORI N, AWAYA T, OMIYA K, MURAYAMA M.(Quelle: Am Heart J 2001; 141:751-8.)