Der Muskel im Sport
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Der Muskel im Sport Essen, 27. Oktober 2012 Eugen Sandow (1867-1925) Dr. Pierre Levasseur Innere Medizin Prävention- und Sportmedizin Lütticherstrasse 218 52074 Aachen [email protected] Anatomie des Muskels • Bausteine: • • • • Muskelzellen Nervengewebe Blutgefäße Bindegewebe Mikroskopische Struktur gestreifte Grundstruktur Ablauf der Muskelkontraktion • Aktin-MyosinGleiten Kippbewegung der Myosinköpfe Lösung und Neubildung von Aktin-MyosinBrücken Elektromechanische Koppelung • Nervenreiz • Depolarisation • Ausbreitung der Depolarisation ( T-System) • Freisetzung von Kalzium (sarkoplasmatisches Retikulum) • Bindung des Kalziums und Bewegung der MyosinKöpfe Energie und Muskelkontraktion • Ständige Spaltung • ATP + H2O -> ADP + P+ Energie ADP + H2O -> AMP + P +Energie ADP + P -> ATP die freigesetzte Energie wird zur Bildung der Aktin-Myosin-Brücke gebraucht • und Regenerierung von ATP Muskelfiber-Klassifikation • II b: fast glycolytic • • • Schnelle Kontraktion mit glykolytischen Enzymen starke alaktische anaerobe Kapazität Muskelfiber-Klassifikation • I: slow oxydative • • • langsame Kontraktion mitochondrienreich und mit dichterem Kapillarnetz starke Ausdauerfähigkeit Muskelfiber-Klassifikation • IIa: fast oxydative glycolytic • • • gemischte Kontraktion Mischung beider Typen fast alle Muskeln besitzen eine gemischte Struktur Ständige Erneuerung der Muskulatur • Satelliten- Zellen Adaptation durch das Training Steuerungsfaktoren Myostatine Muskel-Training • Wirkung auf das neuromuskuläre System Optimierung der intra- und intermuskulären Koordination Verbesserung der intramuskulären Innervation Verbesserung der intermuskulären Innervation (Quelle: 3) Muskel-Training • Adaptation der Muskelstruktur • Durchmesser der Muskelfibern • Veränderung der Muskelstruktur im Körper • Veränderung der Bindegewebs- und Kapillar-Strukturen • Veränderung der Zellultrastruktur Muskel-Training • Biochemische Adaptation • Sauerstoffverbrauch : • • leichtere kurze Belastung: kaum Sauerstoffverbrauch stärkere längere Belastung: Sauerstoffverbrauch bis teilweise Laktat-Freisetzung. • Mitochondrien-Enzym-Dichte: • Zunahme der Mitochondrienzahl durch das Ausdauertraining • Muskelzellinhalt: • beim Ausdauertraining: Zunahme der Glykogenkonzentration • Stimulation und Steuerung der MuskelzellRegeneration • Zytokine, Hormone, Myostatin und anderen Hormonen ? Gendoping ? Muskuläre Anpassung an Krafttraining Geschlecht, Alter und Muskelkraft • Kinder • Jungen und Mädchen: gleiche Muskelkraft • Pubertät • Jungen kräftiger • Erwachsene • • • • Fettgewebsanteil doppelt so hoch bei Frauen Kraft der erwachsenen Frau bis zu 2/3 der Kraft des Mannes Muskelquerschnitt der Frau: 75% desjenigen des Mannes ab 45 Jahren: Verschlechterung der Leistungsfähigkeit Sarkopenie • altersbedingter Muskelschwund Sarkopenie:Mechanismus • • • • • • • • • • • • • • Histologie: Muskelfaseratrophie Verringerung der Anzhl der motorischen Endplatten Metabolisch: Missverhältnis zwischen Muskel-Abbau und -aufbau Abnahme der Muskelzellerneuerung mit zunehmenden Alter Funktionnell: Verschlechterung der Muskelkoordination Zunahme der Muskelsehnensteifigkeit Ernährung: Senkung des Eiweissverzehrs, Appetitsenkung Senkung der Aminosäureaufnahme: Insulinresistenz, Abnahme des Blutflusses (Abbau des Kapillarnetzes), Verringerung der körperlichen Aktivität. Geringere Hormonsynthese: Wachstumshormon, Testosteron, Oestrogene, DHEAs Sarkopenie: Behandlung • Eiweiss-Zufuhr: • Oft im Alter unausgeglichene Ernährung • Leucinreiche Ernährung • Zeitpunkt: mittags bessere Eiweissaufnahme • Bewegung: • Muskelkontraktion stimuliert die Proteinsynthese • Therapie: • wenn vorhanden: Hormonmangel behandeln • Vitamin D: eher Wirkung auf Koordination, weniger auf Muskelkraft Kraftrainingseffekte bei Älteren (>60 Jahren) • Zunahme der Muskelkraft • Zunahme des Muskelvolumens • Besserung der neuromuskulären Verbindungen Krafttraining zur Reduktion der Sarkopenie und zum Erhalt der motorischen Kompetenz sinnvoll und notwendig Wirkung des Stretchings • Vorbereitung der Belastung • Verschlechterung der Muskelleistung (sogar in manchen Studien Verlust der Geschwindigkeit, der Kraft, der Ausdauerkraft) • Verbesserung der Muskelelastizität (Senkung des myostatischen Reflexes): geeignet für extreme Bewegungsamplituden (Turnen, Eiskunstlauf) • In der Ruhephase • Nur mit intermittierendem, dynamischem Stretching • Neuorientierung der Netzbindegewebsstruktur, vorsichtig nach dem Wettkampf wegen Mikroläsionen der Muskelzellen • keine Wirkung auf die Funktionseigenschaften der Myofibrillen, der Stoffwechselregeneration Wann stretchen ? • Vorbereitung der Belastung • Im Allgemeinen abzuraten • Nach der Belastung • Zur Verbesserung der Muskel-Entspannung (Wirkung auch auf die neurologische Steuerung der Muskulatur) • Nach dem Training und nach dem Wettkampf + /• Stretching zur Regeneration nach größeren Belastungen nicht geeignet: besser ist kühlen ! Gentherapie Myopathien: Satellitenzellen • Intrazelluläre Produktion von Wachstumsfaktoren • Forschung Muskelverletzungen • Forschung Herzinsufisienz Thalassaemie Myostatin • Belgian Blues: Ende des 19. Jahrhunderts: Gène culard • 1997: Entdeckung des Myostatins • 2004: Charité in Berlin • 2005: Liam Hoekstra
