Der Muskel im Sport

1. Essen, 27. Oktober 2012 Der Muskel im Sport Dr. Pierre Levasseur Innere Medizin Prävention- und Sportmedizin Lütticherstrasse 218 52074 Aachen kontakt@praxis-levasseur.de Eugen Sandow (1867-1925)

2. Anatomie des Muskels • Bausteine: • Muskelzellen • Nervengewebe • Blutgefäße • Bindegewebe

3. Mikroskopische Struktur gestreifte Grundstruktur

4. Ablauf der Muskelkontraktion • Aktin-Myosin-Gleiten

5. Kippbewegung der Myosinköpfe Lösung und Neubildung von Aktin-Myosin-Brücken

6. Elektromechanische Koppelung • Nervenreiz • Depolarisation • Ausbreitung der Depolarisation ( T-System) • Freisetzung von Kalzium (sarkoplasmatisches Retikulum) • Bindung des Kalziums und Bewegung der Myosin-Köpfe

7. Energie und Muskelkontraktion • Ständige Spaltung • die freigesetzte Energie wird zur Bildung der Aktin-Myosin-Brücke gebraucht • und Regenerierung von ATP ATP + H2O -> ADP + P+ Energie ADP + H2O -> AMP + P +Energie ADP + P -> ATP

8. Muskelfiber-Klassifikation • II b: fast glycolytic • Schnelle Kontraktion • mit glykolytischen Enzymen • starke alaktische anaerobe Kapazität

9. Muskelfiber-Klassifikation • I: slow oxydative • langsame Kontraktion • mitochondrienreich und mit dichterem Kapillarnetz • starke Ausdauerfähigkeit

10. Muskelfiber-Klassifikation • IIa: fast oxydative glycolytic • gemischte Kontraktion • Mischung beider Typen • fast alle Muskeln besitzen eine gemischte Struktur

12. Ständige Erneuerung der Muskulatur • Satelliten- Zellen

13. Adaptation durch das Training

14. Steuerungsfaktoren Myostatine

15. Muskel-Training • Wirkung auf das neuromuskuläre System Optimierung der intra- und intermuskulären Koordination Verbesserung der intramuskulären Innervation Verbesserung der intermuskulären Innervation

16. Muskel-Training • Adaptation der Muskelstruktur • Durchmesser der Muskelfibern • Veränderung der Muskelstruktur im Körper • Veränderung der Bindegewebs- und Kapillar-Strukturen • Veränderung der Zellultrastruktur

17. 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 Muskelzell-Regeneration • Zytokine, Hormone, Myostatin

18. und anderen Hormonen ? Gendoping ?

19. 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

20. Sarkopenie • altersbedingter Muskelschwund

21. 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

22. 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

24. 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

25. 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

26. 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 !

30. Gentherapie Myopathien: Satellitenzellen • Intrazelluläre Produktion von Wachstumsfaktoren • Forschung Muskelverletzungen • Forschung Herzinsufisienz Thalassaemie

31. Myostatin • Belgian Blues: Ende des 19. Jahrhunderts: Gène culard • 1997: Entdeckung des Myostatins • 2004: Charité in Berlin • 2005: Liam Hoekstra