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The German Journal of Sports Medicine is directed to translational science and clinical practice of Sports Medicine and its adjacent fields, which investigate the influence of physical activity, exercise, training and sports, as well as a lack of exercise affecting healthy people and patients of all age-groups. It addresses implications for prevention, diagnosis, therapy, rehabilitation and physical training as well as the entire Sports Medicine and research in sports science, physiology and biomechanics.

The Journal is the leading and most widely read German journal in the field of Sports Medicine. Readers are physicians, physiologists and sports scientists as well as physiotherapists, coaches, sport managers, and athletes. The journal offers to the scientific community online open access to its scientific content and online communication platform.

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Sportmedizin
ÜBERSICHT
DIE DEUTSCHE SPORTMEDIZIN IM JAHR 2008

Die Deutsche Sportmedizin im Jahr 2008

German Sports Medicine in 2008

ZUSAMMENFASSUNG

Die deutsche Sportmedizin beschäftigte sich im Jahr 2008 mit Themen rund um die Olympischen Spiele in Peking. Neben herausragenden sportlichen Leistungen standen weiter Doping, Anti-Doping-Maßnahmen und Sportbetrug im Zentrum des wissenschaftlichen Interesses. In der Kardiologie wurde über das geeignete kardivaskuläre Screening für Wettkampfspoprtler diskutiert. Zudem wurden Erkenntnisse über funktionelle Veränderungen der Herzklappen infolge einer physiologischen Hyperthrophie des Sportherzens gewonnen. Das Thema Milchsäure und Laktat zeigte einerseits rasante molekularbiologische Fortschritte, andererseits Stagnation in Bezug auf die Schwellenproblematik. Zudem wurden in der Molekularbiologie Mechanismen, die positive Trainingseffekte in der Therapie erklären können, identifiziert. Ein Schwerpunkt der Orthopädie bestand darin, Faktoren, die infolge sportlicher Aktivität zu Überlastungsschäden des Bewegungsapparates führen, zu untersuchen. In der kardialen Rehabilitation und Prävention wurde die körperliche Aktivität als Therapie chronischer Herzerkrankungen weiter evaluiert. Im Bereich Muskulatur und Training gab es neue Erkenntnisse zur Prävention von Sportverletzungen und zur Behandlung von Muskelkater. Schwerpunkte der Stoffwechselforschung waren Themen rund um das Metabolische Syndrom und die Adipositas im Kindes- und Erwachsenenalter.

Schlüsselwörter: Sportmedizin, Publikationen

SUMMARY

In 2008, German Sports Medicine addressed topics related to the Olympic Games in Peking. In addition to outstanding athletic performances, doping, anti-doping measures and sports fraud were in the focus of scientific interest. In cardiology, adequate cardiovascular screening for competitive athletes was discussed. In addition, knowledge was gained on functional changes in cardiac valves resulting from physiological hypertrophy of the athletic heart. Lactic acid and lactate showed extremely rapid molecular-biological advances on the one hand, and stagnation with respect to the threshold problematics on the other. Moreover, mechanisms were identified in molecular biology which might explain the positive training effects in therapy. A particular focus in orthopedics consisted of examining factors which lead to overload damage of the locomotor system as a result of athletic activity. In cardiac rehabilitation and prevention, physical activity was further evaluated as a therapy of chronic heart diseases. In the area of musculature and training, new knowledge was gained in the prevention of sports injuries and in the treatment of sore muscles. Special emphasis in metabolic research was placed on topics related to the metabolic syndrome and adiposity in children and adults.

Key words: Sport Medicine, Publications

EINLEITUNG

Die Publikationstätigkeit der Deutschen Sportmedizin hat sich im Jahr 2008 ausgeweitet, wie diese Auswertung der deutschsprachigen und internationalen Literatur ergab, die wie im Jahr 2007 (1) auf Hinweisen der Institute und einer subjektiven und naturgemäß unvollständigen Auswahl der Autoren beruht. Wir finden eine zunehmende Anzahl von Publikationen in international respektierten Zeitschriften.
Wir möchten nochmals auf die wichtige Übersichtsarbeit des Deutschen Cochrane-Zentrums über die Auswertung von randomisierten und kontrollierten klinischen Studien der Deutschen Zeitschrift für Sportmedizin von 1950- 2004 hinweisen (2).

KARDIOLOGIE

Die Diskussion über das geeignete kardiovaskuläre Screening für Wettkampfsportler fand auch 2008 ihre Fortsetzung. In den meisten europäischen Ländern hat sich das Ruhe-EKG mit 12 Ableitungen als essenzieller Bestandteil einer sportmedizinischen Vorsorgeuntersuchung durchgesetzt (6, 7). Auch die europäischen und amerikanischen Empfehlungen zur Tauglichkeit von Wettkampfsportlern sind nicht durchgängig deckungsgleich, was insbesondere die genetischen Herzerkrankungen betrifft. Sportler mit positivem Genotyp, aber ohne phänotypische Ausprägung, sind nach den amerikanischen Empfehlungen voll wettkampftauglich, nach den europäischen Empfehlungen aber nur für freizeitsportliche Aktivitäten (16). Die kontroverse Diskussion, ob insbesondere nach Ausdauerbelastungen angestiegene kardiale Marker wie Troponine und BNP einen Myokardschaden anzeigen, hält an, wobei inzwischen einiges dafür spricht, dass es sich um ein physiologisches Phänomen handelt (17, 20, 21). Marathonlaufen schützt nicht vor der koronaren Herzkrankheit (12), aber primär Gesunde müssen durch ein regelmäßiges und umfangreiches Ausdauertraining keine Herzschädigung befürchten.
Die physiologische Hypertrophie des Sportherzens kann zu funktionellen Veränderungen an den Herzklappen führen. In einem Querschnittsvergleich hatten Sportler mit Sportherz weniger häufig eine Regurgitation an den Klappen des linken Herzens, aber häufiger an den Klappen des rechten Herzens, als gesunde Personen mit normal großem Herz (18). Bikuspide, aber sonst unauffällige Aortenklappen schränken die Sporttauglichkeit nicht ein, bedürfen aber regelmäßiger Kontrollen, weil sich im Verlauf strukturelle Veränderungen entwickeln können (24). Kammerendteilveränderungen im EKG, insbesondere negative T-Wellen, sind zwar bei Sportlern meist eine Normvariante. Im Längsschnittverlauf entwickelten aber 6% Kardiomyopathien, so dass Sportler mit Repolarisationsveränderungen ohne primär nachweisbare strukturelle Herzkrankheit regelmäßig kontrolliert werden sollten (15). Wiederholt wurde über Rhythmusstörungen bei Athleten ohne nachweisbare Herzkrankheit berichtet. Das betrifft auch ventrikuläre Tachyarrhythmien und Vorhofflimmern. Zwischen dem Ausmaß der physiologischen linksventrikulären Hypertrophie und dem Schweregrad oder der Häufigkeit von ventrikulären Tachyarrhythmien konnte kein Zusammenhang festgestellt werden (5). Vorhofflimmern trat in einer Fall-Kontrollstudie bei männlichen Ausdauersportlern mittleren Alters häufiger auf als bei den Kontrollen; dabei scheint die Vorhofgröße von Bedeutung zu sein (13). In einer weiteren Studie wurde der Langzeitverlauf von bradykarden Sportlern untersucht. Athleten mit einer Bradykardie <50/min blieben häufig auch nach ihrer leistungssportlichen Zeit bradykard, ohne dass Symptome auftraten (23).
Mehrere italienische wissenschaftliche Gesellschaften (Kardiologie, Sportmedizin, kardiale Rehabilitation) haben in einem Empfehlungspapier Grundlagen und Richtlinien zur körperlichen Aktivität in der Prävention und Therapie von kardiovaskulären Erkrankungen zusammengefasst (9, 10). In mehreren Originalarbeiten wurden präventive Effekte eines körperlichen Trainings untersucht. Das Bild über den Einfluss von Training auf die Arterienwand wird immer vollständiger, arteriosklerotische Gefäßwandprozesse können gebremst werden (19, 22). Demgegenüber scheint es ein hartes Brot zu sein, Übergewicht durch mehr Bewegung und Sport zu reduzieren. Bei Schulkindern konnte durch präventive Strategien einschließlich vermehrter körperlicher Aktivität zwar die körperliche Leistungsfähigkeit verbessert, aber nicht das Gewicht verringert werden (11). In einer weiteren Studie führte intensivierter Schulsport ebenfalls zu einem Anstieg der Fitness, aber auch zu einem Anstieg der endothelialen Progenitorzellen (25). Hingegen fielen bei älteren Personen unmittelbar nach einem Marathonlauf die endothelialen Progenitorzellen ab, was auf eine Abregulation der zirkulierenden hämatopoetischen Stammzellen infolge der belastungsinduzierten Entzündung zurückgeführt wird (3).
Körperliches Training bei Herzinsuffizienz, früher kaum beachtet, rückt immer mehr in den Mittelpunkt. Neben Übersichtsartikeln zum Stellenwert und zu Belastungsnormativen (14, 26) sowie besonderen Aspekten der diastolischen Herzinsuffizienz (8) sind Studien über verschiedene Trainingsformen, speziell zum Kraftausdauertraining, von besonderem Interesse. Ob ein Kraftausdauertraining bei Patienten im NYHA-Stadium II/III tatsächlich einem Ausdauertraining überlegen ist (4), muss allerdings durch weitere Studien bestätigt werden.

MILCHSÄURE UND LAKTAT

In der Forschung über Milchsäure (die im Stoffwechsel entstehende Verbindung) bzw. ihr Salz Laktat (nach Pufferung liegen etwa 99 % in dieser Form vor) gibt es einerseits rasante Fortschritte (Molekularbiologie), andererseits Stagnation (Schwellen) oder sogar die Gefahr von Rückschritten (Säure-Basen-Haushalt). Dieser Problematik (30) war ein Sonderheft der DZSM mit zusammenfassenden Artikeln gewidmet.
Im ersten Artikel stellten Brooks et al. (37) von der Universität Berkeley in Kalifornien die Vielfalt der biochemischen Vorgänge dar, an denen Laktat beteiligt sind: es dient als Energiequelle, als glukoneogenetischer Vorläufer und als Signalmolekül. Sie prägten den Begriff des Lactormons, d. h. diese Verbindung hat auch eine endokrine Wirkung und wirkt an der langfristigen strukturellen und stoffwechselbezogenen Anpassung an körperliche Belastung mit. In den Untersuchungen wurden moderne Methoden der Molekularbiologie und Genetik eingesetzt. Eine Übersichtsarbeit Von Beneke u. Böning an anderer Stelle (28) betrachtet die biochemische Begrenzung der Energetik bei Höchstleistung verschiedener Dauer insgesamt, also die wechselnden Anteile von anaerob-alaktazidem, anaerob-laktazidem und aerobem Stoffwechsel.
Maassen u. Böning (44) beschrieben eine Reihe von physiologischen Wirkungen der Milchsäure, die zum Teil kaum bekannt, aber von erheblicher Bedeutung sind (Ermüdung, Sauerstofftransport, Osmolalität, Erregbarkeit, Atmung). Unter anderem wird die Hypothese erörtert, dass im Muskel eine milchsäuregetriebene Sauerstoffpumpe ähnlich wie in der Schwimmblase von Fischen arbeitet.
Obwohl die Laktatschwellen seit den siebziger Jahren im Mittelpunkt sportmedizinischer Forschung insbesondere in Deutschland standen, sind nach den Darlegungen von Heck und Beneke (39) sowie Roecker (48) Grundlagen und Anwendungsmöglichkeiten noch immer umstritten. Falsche theoretische Grundlagen haben häufig zu wenig sinnvoller Verwendung bei der Trainingssteuerung geführt. Unmengen gespeicherter Daten in aller Welt harren aber der Nutzung für methoden- und sportartspezifische Auswertung. Die Probleme liegen zum Teil an der Uneinheitlichkeit der Messverfahren. Faude u. Meyer (38) zeigten auf, wie wichtig eine Standardisierung der Blutentnahme und der Messung ist. Bis heute wird z. B. kaum berücksichtigt, dass die Probeneigenschaften (arterialisiertes oder Venenblut, Plasma oder Vollblut, Zeitdauer für den Konzentrationsausgleich zwischen Plasma und Erythrocyten, Änderungen des Hämatokritwertes durch Körperstellung, Arbeit, Wasserverlust oder Höheneinfluss u. a.) die gemessene Laktatkonzentration systematisch beeinflussen. Einen Beitrag zur Standardisierung bei Feldforschungen liefern auch Weippert et al. (58) mit der Überprüfung eines tragbaren Messgeräts.
Im Jahr 2004 erschien ein Übersichtsartikel im American Journal of Physiology (47), der scheinbar die bisher vorherrschenden und allgemein anerkannten Ansichten über die Bedeutung der Milchsäure für den Säure-Basen-Haushalt umstürzte: die Bildung von Laktat aus Pyruvat in der Glykolyse sei quasi eine metabolische Pufferung gegen Wasserstoffionen, eine Acidose entstehe völlig unabhängig durch bei der ATP-Spaltung freigesetzte H+. Dies löste eine heftige Diskussion bis in das Jahr 2008 hinein aus (Übersicht in (31)). Überraschend stellte sich heraus, dass die neuen Ideen sich im Wesentlichen auf Rechenfehler stützten. Einerseits war die Bilanzierung der Menge von Laktationen und Wasserstoffionen, die während Glykolyse und ATP-Bildung bzw. –Verbrauch entstehen, falsch, andererseits wurde auch der Ausstrom von H+ aus den Muskelfasern (berechnet aus den Veränderungen des Basenüberschusses) im Vergleich zu La- überschätzt, weil in den siebziger Jahren erarbeitete theoretische Grundlagen des Säure-Basen-Gleichgewichts schlicht vergessen worden sind (6). Andere Autoren führen die metabolische Acidose bei schwerer Muskelarbeit auf die Verringerung der Differenz starker Ionen (im wesentlichen Na++ K+ – Cl- La-) zurück (41); mit Ausnahme von La- verändert sich die Menge der anderen Ionen im Gesamtorganismus aber nicht. Außerdem widerspricht diese Hypothese fundamentalen Theorien über die Säuredissoziation.
Eine Reihe von Arbeiten der Berliner und Hannoveraner Arbeitsgruppen beschreibt die überraschenden Befunde, dass die extrazelluläre Pufferung gegen Milchsäure während Arbeit besser ist als unmittelbar danach sowie durch Ausdauertraining abnimmt (Übersicht in (31); bei Höhenbewohnern in Kolumbien ist sie dagegen unter allen Bedingungen besser als bei Flachlandbewohnern (35). Es stellte sich heraus, dass Volumenverschiebungen zwischen extra- und intrazellulärem Raum und damit Konzentrationsänderungen von Pufferkapazitäten bei Arbeit die wesentliche Ursache sind.

HÄMOGLOBINMASSE UND BLUTVOLUMEN

Die seit den achtziger Jahren mittels der CO-Rückatmungsmethode mögliche routinemäßige Bestimmung der Hämoglobinmasse, aus der sich mit Hilfe des Hämatokritwertes auch das Blutvolumen berechnen lässt, ist inzwischen deutlich verbessert worden (40, 51) und hat eine Fülle von Daten über die Physiologie des Gastransportes bei Arbeit und nach Ausdauertraining geliefert (z. B. (45, 51, 50, 57, 56, 53, 54). Die Hämoglobinmasse nimmt bei Beginn eines Ausdauertrainings zu, bleibt bei Leistungssportlern dann aber, abgesehen von Höhenaufenthalten und Verletzungspausen, weitgehend stabil. Es hat sich herausgestellt, dass (zumindest bei Ungedopten) die maximale Sauerstoffaufnahme viel besser mit dem Blutvolumen als mit der Hämoglobinkonzentration korreliert; auch für die Leistungsfähigkeit während und nach Höhenaufenthalt hat die Hämoglobinkonzentration nicht die ihr immer wieder zugeschriebene Bedeutung (Übersicht in (33)).

BLUTDOPING

Inzwischen hat die Messung der Hämoglobinmasse auch im Kampf gegen das Blutdoping große Bedeutung gewonnen, da die Hb-Masse die wesentliche manipulierte Größe und einfach zu bestimmen ist. Die Bayreuther sportphysiologische Arbeitsgruppe hat sich wesentliche Verdienste um die Standardisierung und Verbreitung der Methode erworben (51, 45). Die statistische Auswertung wiederholter Messungen lässt sich offensichtlich zum Nachweis von Blutmanipulationen verwenden (52). Allerdings ist die Wirkung von Blutdoping viel komplexer als meist angenommen. So wurde die Frage, ob ein vergrößertes Blutvolumen nach Epo und Transfusion eine Rolle spielt, noch nicht eindeutig geklärt (43, 29). Böning und Maassen haben in der Deutschen Zeitschrift für Sportmedizin mögliche andere Faktoren zusammengestellt (33). Eine Art von Blutdoping ist in der Natur verbreitet, da Pferde und Hunde in der Milz gepeicherte Erythrocyten bei Arbeit in den Kreislauf einspritzen und damit sowohl die Hämoglobinkonzentration wie auch das zirkulierende Blutvolumen vergrößern. Da in Ruhe die Hämoglobinkonzentration niedrig gehalten wird, vermeiden diese Tiere die Gefahr von Thrombenbildung und andauernd hohem Blutdruck. Theoretisch sollte Blutdoping nur bis zu einem (unbekannten) optimalen Hämatokrit wirken, über diesem Wert nimmt der Sauerstofftransport wegen steigender Vikosität wieder ab. Überraschend wird dies beim Menschen durch eine Steigerung der Herzpumpleistung ausgeglichen, die von Lundby et al. (42) nach Epogabe gemessen wurde. Aber auch eine stimulierende antidepressive Wirkung spielt möglicherweise eine wichtige Rolle.
Insgesamt ist in den letzten Jahren ein Fülle von Arbeiten zum Blutdoping erschienen. Viele waren Teil einer großen internationalen Studie über Epo, die von Kopenhagener Sportmedizinern angeregt wurde und deren Ergebnisse intensiv diskutiert wurden (z. B. 34, 55). Auf der anderen Seite hatten Leistungssportler an Studien teilgenommen, bei denen man nach den Enthüllungen der letzten Jahre Blutdoping vermuten kann. Welchen wissenschaftlichen Wert die Ergebnisse haben, wurde intensiv diskutiert (36, 49, 27).

ORTHOPÄDIE

Intensive sportliche Aktivität kann zu Überlastungen am Bewegungsapparat führen. Welche Faktoren hierbei eine Rolle spielen, steht im Zentrum aktueller wissenschaftlicher Untersuchungen. Es gibt Hinweise dafür, dass geschlechts- und altersabhängige Parameter vorhanden sind, die als prädisponierende Faktoren gewertet werden können. Derartige Unterschiede finden sich sowohl bei anatomischen Voraussetzungen (wie z.B. der Fußform (65, 67, 68) oder der Beinachse (71) als auch bei biomechanischer Betrachtung des Bewegungsablaufes (Achsverhältnisse bei Läuferinnen (60, 61, 62). Viele dieser Faktoren können einen Einfluß auf morphologische Veränderungen an den Sehnen haben. Diese können die Belastungsfähigkeit der Strukturen beeinflussen und führen in deren Folge zu Überlastungsschäden. Im Focus des wissenschaftlichen Interesses stehen insbesondere die Achillessehne ,die Patellasehne und der Tractus iliotibialis (60, 61, 62, 63, 64). Neben dem Beheben der Ursachen gibt es unterschiedliche Therapieansätze. Mayer konnte in seiner Publikation zeigen, dass sich sowohl mechanotherapeutische Ansätze mit Stimulierung der Kollagensynthese als auch exzentrisches und oder sensomotorisches Training bewährt haben. Auch eine Optimierung der Schuh- und Einlagenversorgung kann sinnvoll sein. In einzelnen Fällen sind auch operative Verfahren notwendig (63, 64)
In der Sportschuhentwicklung ist ein Trend zur intensiveren Berücksichtigung individueller Faktoren des Sportlers zu erkennen. Das Konzept der Dämpfung und auch der medialen Abstützung hat an Bedeutung verloren. Einflüsse des Schuhs auf den Bewegungsablauf sollen weiter reduziert werden, ein Sportschuh, der die individuellen Faktoren des Sportlers und die sportspezifische Beanspruchung berücksichtigt, wird angestrebt (75).
Um Auswirkungen sportlicher Belastung auf den Bewegungsapparat biomechanisch klarer beurteilen zu können, werden die Meßmethoden weiter verfeinert. Die Ermittlung objektivierbarer Belastungsgrenzen kann an Hand valider Meßmethoden eher erfolgen. Sowohl Daten aus Querschnittsstudien zur Bewertung von „Normwerten“ (z.B. plantare Druckverteilung beim Barfußlaufen) (66) als auch interventionelle Studien zur Beurteilung des Einflusses einer „ Maßnahme“ sind in der Beurteilung der Leistungsfähigkeit der Athleten sehr hilfreich. Kuni et al. konnte zeigen, dass eine erschöpfende Ausdauerbelastung einen Einfluß auf die sensomotorischen Eigenschaften hat und der Trainingszustand im Kontrollgruppenvergleich (Leistungshandballerinnen versus Freizeitsportlerinnen) ebenfalls eine Rolle spielt (72).
Die Ansprüche an künstliche Gelenke sind in den vergangenen Jahren weiter gestiegen. Auch Menschen höheren Lebensalters wollen mit ihrem Gelenkersatz Sport treiben. Aktuelle Untersuchungen zeigen auf, dass unter Berücksichtigung verschiedener Parameter Sport auch bei Patienten nach Gelenkersatz möglich ist. Eine Untersuchung von Simmel et al. konnte zeigen, dass die Empfehlung der Operateure uneinheitlich erfolgt. Zur Beurteilung der sportlichen Aktivität nach Gelenkersatz ist es erforderlich, gewünschte Sportart, voraussichtliche Intensität und individuelle Vorerfahrung des Patienten zu berücksichtigen (59, 70, 73, 74). Dass neben konventionellen Rehabilitationsmaßnahmen sporttherapeutische Maßnahmen in Ergänzung sinnvoll sind, konnten Merk et al. in einer prospektiven Untersuchung an Patienten nach einem Kniegelenkersatz dokumentieren (69).

KARDIALE REHABILITATION UND PRÄVENTION

Mit zunehmender Überalterung der Bevölkerung ist zu erwarten, dass die Zahl an chronischen Erkrankungen des Herzens zunehmen wird (76). Umso wichtiger wird neben medikamentösen Therapien die Evaluation der körperlichen Aktivität als Therapie sein. Bei einer Herzinsuffizienz aufgrund einer primären diastolischen Funktionsstörung bei gleichzeitig erhaltener oder nur geringfügig eingeschränkter linksventrikulärer Ejektionsfraktion spricht man von einer diastolischen Herzinsuffizienz (DHF), unter der um oder über 50% der Patienten mit Herzinsuffizienz leiden (77). Erste Ergebnisse eines 3x/Woche durchgeführten kombinierten Kraft- und Ausdauertrainings zeigen eine signifikante Verbesserung der kardialen Leitungsbreite gemessen an der peak VO2 und der 6-MinutenGehstrecke sowie der kardialen Funktion (78).
Bei Herzinsuffizienz-Patienten (HF-Action) mit Symptomen der New York Heart Association Klasse II oder IV zeigte sich nach einem Follow-up im Median von 30,1 Monaten in der Trainingsgruppe eine tendenzielle Reduktion der Gesamtsterblichkeit bei leicht verbesserter kardialer Leistungsfähigkeit nach 12 Monaten Training (79). Dass nicht größere Effekte in der Trainingsgrupe zu beobachten waren, könnte an der geringen Compliance der Trainingsgruppe nach Beendigung der nur 3 Monate (36 Einheiten) dauernden angeleiteten Trainingsphase gelegen haben. Zukünftig wird nicht nur wegen HF-Action die Steigerung der Compliance und Maintenance einer der Hauptaspekte in der kardialen Rehabilitation und Prävention sein.
Bemerkenswert mit Blick auf den zentralen laborchemischen Marker der Herzinsuffizienz, dem NT-proBNP, ist der Befund, das bei gesunden, ausdauertrainierten Athleten die belastungsinduzierte leichte Steigerung des NT-proBNP nicht mit der belastungsinduzierten Immunantwort in Zusammenhang steht und von Erhöhungen bei kardio-vaskulären Patienten mit systemischer Inflammation unterschieden werden muss (80).
Eine ähnliche Entwicklung wie bei der Herzinsuffienz ist in Zusammenhang mit der Demographie bei der Zunahme des Vorkommens von Vorhofflimmern zu erwarten. In einer 4-monatigen Trainingsstudie konnte gezeigt werden, das bei Patienten mit chronischem Vorhofflimmern die Kammeraktionen pro min signifikant gesenkt und die Leistung im aeroben Bereich gesteigert werden konnte, was für ein Training bei Patienten mit permanenten Vorhofflimmern spricht (81).
Die Effekte eines aerobe Trainings wurden auch mit Blick auf die Methode der Intensitätssteuerung untersucht (82). Dabei zeigte sich im Vergleich eines Herzfrequenz- (60% Herzfrequenzreserve) und eines Laktat-gesteuerten (60% Belastung bei 3 mmol/l Laktatkonzentration) Ausdauertrainings über 3 Wochen bei Patienten mit stabiler koronarer Herzerkrankung ein annähernd gleicher geringer Leistungszuwachs. Weitergehende, insbesondere länger dauernde Untersuchungen erscheinen bei koronarer Herzerkrankung als auch bei Herzinsuffizienz sinnvoll, insbesondere auch zum Vergleich von niedrig bis moderatem Dauertraining mit intensivem Intervalltraining.
Bei den genannten kardialen Erkrankungen nehmen die Effekte auf das arterielle Endothel eine zentrale pathophysiologische Rolle ein (83). Interessant werden in diesem Zusammenhang auch die in 2012 zu erwartenden Ergebnisse der CLEVER-Studie sein, bei der Ausdauertraining bei Patienten mit peripherer arterieller Verschlusskrankheit mit endoluminaler Revaskularisation verglichen wird (84). Einen positiven Effekt auf die arterielle Wandstruktur peripherer Arterien signalisiert zumindest die geringere Wanddicke der Karotiden bei lebenslang Sporttreibenden im Vergleich zu weniger aktiven Menschen (85).

MOLEKULARBIOLOGIE

In der Anti-Dopingforschung besitzen nach wie vor die anabolen Steroide einen wichtigen Stellenwert. Dabei spielen neben der Optimierung von Nachweisverfahren (113) auch die Untersuchung molekularer Wirkungsmechanismen und das Spektrum an Nebenwirkungen eine wichtige Rolle. So stimulieren Tetrahydrogestinon und Dihydrotestosteron neben der Proliferation und Differenzierung von C2C12-Zellen auch die Expression der Myostatin-mRNA (89). Desweiteren konnte gezeigt werden, dass 19-Norandrostenedion eine hochselektive Stimulation des Skelettmuskelwachstums induziert und nur geringe androgene Effekte entfaltet (88). Auf der anderen Seite konnten im in-vitro Modell unter Einwirkung verschiedener Steroide, u.a. des 19-Norandrostenedions, aber auch der Designersubstanz Tetrahydrogestrinon sogenannte Mikronuclei induziert werden, was als Hinweis auf eine erhöhte Genotoxizität zu werten ist (90, 91).
Untersuchungen im Tiermodell zu den Wirkmechanismen von Geschlechtshormonen konnten zeigen, dass knochenprotektive Effekte von 17b-Östradiol durch eine über den Östrogenrezeptor a (ER-a) vermittelte Modulation der Osteoblasten und –klastenaktivität induziert werden (95). Dabei werden über ER-a vermittelte physiologische Effekt zusätzlich über ER-b moduliert (94).
Auch in 2008 konnten verschiedene Arbeiten Faktoren und Mechanismen identifizieren, die positive Trainingseffekte in der Prävention und Rehabilitation erklären helfen (86, 87, 104, 109). So postulieren Brixius et al. (86), dass bei 50- bis 60-jährigen übergewichtigen Personen durch regelmäßiges Ausdauertraining verringerte Plasmakonzentrationen von Endostatin einer verbesserten Angiogenese förderlich sein könnten. Erfolgversprechende Daten weisen weiterhin darauf hin, dass die belastungsinduzierte Aktivierung von Stammzellen sowohl bei kardiovaskulären als auch bei muskeldystrophischen Erkrankungen therapeutische Relevanz besitzen könnte (111). Dabei befasst sich die Arbeitgruppe von Bloch et al. inbesondere auch mit der Frage der Transmigration von Stammzellen in Zielgewebe, wie z.B. den Herzmuskel (92), und über welche Mechanismen bzw. Mediatoren dieser Prozeß moduliert und gesteuert wird (106, 108, 110). Auch gilt das Interesse der Identifikation von Signalmolekülen, die in das durch mechanischen Stress aktivierte Signaling involviert sind und damit bei gewebespezifischen Anpassungsprozessen in Knorpel und Muskel von Bedeutung sein könnten (100, 112). Sportmedizinischen Arbeitsgruppen waren zudem in Forschungsprojekte involviert, die sich nicht unmittelbar mit bewegungsassoziierten Fragestellungen befassten, sondern vielmehr zum Verständnis zugrunde liegender molekularer Mechanismen wie z.B. bei der Herzinsuffizienz (96, 102, 105) oder dem Typ 2 Diabetes (103, 107) beitragen.
Arbeiten auf dem Gebiet der belastungsinduzierten Stressantwort beschäftigen sich traditionell mit den Effekten auf inflammatorischer Ebene und oxidativem Stress. Zwar führen insbesondere längere intensive Ausdauerbelastungen zu einer Auslenkung dieser Stressantwort, doch zeigt diese eine relativ rasche Normalisierung (97, 98, 99). Aktuelle Daten weisen dabei auch auf geschlechts- und zyklusspezifische Unterschiede bei der Regulation inflammatorischer Gene nach intensiver Ausdauerbelastung hin, wobei sich in der Lutealphase ein Shift in eine vermehrt pro-inflammatorische Richtung erkennen lässt (101).

MUSKULATUR

Epidemiologischen Studien zufolge sind Sportverletzungen von großer medizinischer und sozioökonomischer Bedeutung. Aktuelle systematische Übersichtsarbeiten liefern Evidenz für die Wirksamkeit sensomotorischen Trainings zur Prävention und Therapie sportassoziierter Verletzungen und Funktionsstörungen des Sprung- und Kniegelenkes (114, 115).
Muskelkater (verzögerter Muskelschmerz nach Belastung; engl. delayed-onset muscle soreness; DOMS) ist ein häufig zu beobachtendes Phänomen im Breiten- und Leistungssport. Untersuchungen der Goethe-Universität in Frankfurt Hübscher et al. (2008) belegen in einer prospektiv, randomisiert und 3-armig kontrollierten Studie die spezifische Wirksamkeit von Akupunktur zur Behandlung experimentell induzierten Muskelkaters. Die Ergebnisse zeigen signifikante und praktisch relevante Reduktionen subjektiv wahrgenommener Schmerzintensität im Vergleich zur Scheinakupunktur und keiner Intervention (116).
Mit Fragen eingeschränkter muskulärer Leistungsfähigkeit bei Hüftarthrosepatienten beschäftigt sich die Arbeitsgruppe von Appel/Duarte. Augrund ihrer Untersuchungen empfehlen sie bei beginnender Hüftarthrose vor allem ein Training der kontralateralen Abduktorengruppe, um die höhere Belastung dieser Seite kompensieren zu können (117).
In einem Review sowie in mehreren Tierstudien beschäftigen sich die Autoren mit der Rolle von Mitochondrien im muskulären Alterungsprozess. Ein besonderer Augenmerk liegt dabei auf der mitochondrialen Dysfunktion. (118, 119, 120).
Interessante Hinweis über die Rolle der Satelittenzellen mit vorsichtigen Folgerungen für die Therapie von Muskelverletzungen ist der Arbeit von Ferereira zu entnehmen (121).

TRAINING

Die Arbeit von Striegel et al beschäftigt sich mit Trainingsstrategien und deren Leistungserfassung bei Mittelstreckenläufern. Die Autoren geben interessante Hinweis über die Brauchbarkeit von Laktatanalysen zur Erfassung der anaeroben Ausdauerleistungsfähigkeit gegenüber den herkömmlichen spiroergometrischen Ansätzen (122).
Etablierte Breiten-Sportarten werden international zunehmend unter dem Blickwinkel möglicher gesundheitsförderlicher Wirkungen betrachtet. Mittels indirekter Kalorimetrie durchgeführte Feldmessungen im alpinen Ski- und Snowboard-Freizeitsport ermittelten kardiorespiratorische Beanspruchungen im Bereich leichter bis moderater körperlicher Aktivität (123).
Angesichts der Verbreitung des Skilaufens in Deutschland ist das Ergebnis einer Arbeit der frankfurter Arbeitsgruppe (124) auch unter gesundheitlichen Aspekten sehr interessant. Während eines 6-stündigen Skitages kamen es bei durchschnittlichen Skifahrern zu einer akumulierten Gesamtdauer von 140 Min körperlicher Aktivität mit einer Intensität von ca. 40% HRR Dieser moderate Belastung kann bei einem mehrtägigen Skiurlaub zu einem Traingseffekt des kardialen Systems führen.
Interessante Einsichten in Anpassungsprozesse Untrainierter innerhalb eines Jahres liefern Arbeiten aus Saarbrücken. Besonders hilfreich sind die Hinweise, daß in den ersten Wochen vor allem die Ruheherzfrquenz und die Belastungsherzfrquenz die Anpassungsprozesse am besten widergeben. Während in den spätereen Monaten sehr gute Informationen über die VO2max repräsentiert werden (125).
Mit der Frage ob ein hohes Volumen mit niedriger Intensität gegenüber niedrigem Umfang und hoher Intensität bessere Ergebnisse zeigt beschäftigt sich die AG um Faude. Bzgl. der erhobenen psychomtrischen und physiologischenLeistungsparametern zeigte sich während der vierwöchigen Trainingsphase kein Vorteil kein Vorteil lhoher Trainingsumfänge gegenüber hoher Intensitäten mit geringem Umfang (126).

LEISTUNGSDIAGNOSTIK

In einer Längsschnitt-Fallstudie über 7 Jahre konnte die Frankfurter Arbeitsgruppe bei einem Profi-Tennisspieler erstmalig einen hohen Zusammenhang zwischen der aeroben Kapazität zum Jahresende und der Weltranglistenplatzierung im Folgejahr nachweisen. Trotz der Dominanz anaerob-alaktazider Energiebereitstellungsprozesse erscheint die Sauerstoffaufnahme bei defensiven Grundlinienspezialisten eine ebenso wichtige leistungslimitierende Rolle zu spielen (127).
Zeigt die Abhängigkeit eines von der funktionellen Einschränkung von Herzinsuffizientpatienten. Bei eingeschränkter Leistungsfähigkeit erreichten die Patienten höhere VO2max-Werte gegenüber einer Ergometrie und vice versa.
Weitere Arbeiten dieser Arbeitsgruppe zeigen die hohe Übereinstimmung der mittels Akzelerometrie erzählten Ergebnisse mit den Werten eines 6 Minuten Walkingtests bei Patienten mit Herzinsuffizienz. Daraus ergeben sich interessante Hinweise auf Einsatzmöglichkeiten in der Telemedizin (128, 129).
Wichtige Hinweise für die Bestimmung von Laktat sind der Übersichtsarbeit von Faude/Meyer zu entnehmen (130).

STOFFWECHSEL

Übergewicht und Adipositas spielten auch im Jahr 2008 eine bedeutende Rolle im Rahmen wissenschaftlicher Veröffentlichungen im deutschen Raum. Zwei Übersichtsartikel aus der Freiburger Arbeitsgruppe fassten den Erkenntnisstand zur Adipositas im Kindesalter zusammen. Es wird hier nochmals betont, dass dieses Krankheitsbild sowohl ein medizinisches als auch ein soziales Problem darstellt und durch genetische, physiologische und psychosoziale Faktoren verursacht wird. Trotz zusätzlicher sozioökonomischer Kosten liegen bisher immer noch wenige Interventionsprogramme mit Langzeitbetreuung vor (131, 132, 133). Neue Versorgungsmodelle sollten alle am Therapieprozess beteiligten Strukturen (Eltern, Ärzte, Kindergarten, Hort, Schule, Kliniken, Universitäten) unter Einbeziehung von Krankenkassen und Sozialversicherern vernetzen (134). Zudem zeigen Korsten-Reck et al. anhand von 546 adipösen Kindern im Alter von 7-12 Jahren das Vorliegen abnormaler Lipidprofile bei 45,8%. 10% der Kinder wiesen erhöhte LDLCholesterin-Werte auf, 15% hatten erhöhte LDL-Cholestrin- und Triglyceridwerte. In 18,9% der Fälle lagen erhöhte Triglycerid- und erniedrigte HDL-Cholestrinlevel vor. Die Kinder mit dem höchsten BMI-SDS und dem niedrigsten Fitnesslevel besaßen das größte Risiko für die Entwicklung eines Metabolischen Syndroms (135).
Ergebnisse aus der Arbeitsgruppe um Graf zeigen, dass schulbasierte primärpräventive Strategien positive Effekte auf die koordinativen Fähigkeiten haben können. So fand bei den Interventionskindern nach vier Jahren CHILT-Intervention (136, 137) in zwei der vier Testitems zur Gesamtkörperkoordination ein größerer Leistungszuwachs als bei den Kontrollkindern statt. Auch die Ausdauerleistungsfähigkeit verbesserte sich nach erfolgter Intervention tendenziell im höheren Maße (p=0,055). Die anthropometrischen Daten konnten nicht signifinkant beeinflusst werden, es zeigte sich dennoch eine eine höhere Remission von Übergewicht in den Interventionsschulen (138). Eine weitere Untersuchung aus Köln belegt bei 831 Jungen und 808 Mädchen aus den Klassen fünf bis zehn, dass adipöse Kinder den höchsten systolischen und diastolischen Blutdruck, ein größeres Risiko für die Entwicklung einer Hypertonie sowie die geringste Ausdauerleistungsfähigkeit aufweisen. Es wurden keine Unterschiede zwischen übergewichtigen und normalgewichtigen Kindern im täglichen TV und PC Konsum gefunden, die Übergewichtigen waren jedoch weniger körperlich aktiv. Der Einfluss der elterlichen Schulbildung auf die kindliche Adipositas wurde auch hier bestätigt (139).
Berg et al. legten im vergangenen Jahr Daten nach 12-monatiger M.O.B.I.L.I.S-Intervention vor. Es zeigte sich an einer Gruppe von 456 adipösen Erwachsenen die Wirksamkeit von Lebensstiländerungen; die mittlere Gewichtsreduktion betrug 6,4 kg, der BMI reduzierte sich um 2,2 kg/m2 und der Bauchumfang um 7,2 cm (140). Ein wichtiges Ziel der Arbeitsgruppe ist es, die Erfolge des M.O.B.I.L.I.S.-Programms mit Persönlichkeitsmerkmalen der Teilnehmer in Verbindung zu bringen, um bisherige Non-Responder in Zukunft erreichen zu können (141). Im Rahmen einer weiteren Untersuchung aus Freiburg wurden die Effekte einer MahlzeitenErsatz-Diät (MRD) im Vergleich zu einer kalorienrestriktiven Diät (LCD) gezeigt. 90 übergewichtige und adipöse Teilnehmer absolvierten eine 6-wöchige Lebensstilintervention mit erhöhter körperlicher Aktivität und je einer der beiden Diätformen. In der MRDGruppe zeigten sich größere Reduktionen des Körpergewichts, der Fettmasse, des Bauchumfangs und der Triglyceride als in der LCD-Gruppe. Die Prävalenz des Metabolischen Syndroms sowie die Leptin- und Insulinspiegel reduzierten sich ausschließlich in der MRD-Gruppe. Der Ersatz zweier täglicher Mahlzeiten durch ein niedrigkalorisches, proteinreiches Getränk scheint somit sogar nach kurzer Interventionsdauer effektiver in der Reduktion metabolischer Risikofaktoren und der Beinflussung anthropometrischer Parameter zu sein als eine fettreduzierte niedrigkalorische Diät (142).

ALLGEMEINE SPORTMEDIZIN, DOPING UND NAHRUNGSERGÄNZUNG

Mit den olympischen Spielen 2008 hat die olympische Periode Ihren Höhepunkt und Abschluss gefunden. Die faszinierenden Leistungen der Sportler werden aber weiter von der Diskussion über Doping, Anti-Doping-Maßnahmen und Sportbetrug überschattet (143). Diese Zeitschrift hat besonders viel Raum der Diskussion zu diesen Problemen gelassen, denn für den Sportmediziner und Sportwissenschaftler ist eine saubere ethische Position wichtig, da er natürlich Promoter des physiologisch-biochemischen Fortschritt ist, der dann wieder von Anderen zum Betrug genutzt wird (144, 145). Auch wenn wir wissen dass Erythropoeitin die Leistungsfähigkeit steigert, sind die Mechanismen bei weitem nicht aufgeklärt. Böning und Massen haben darauf hingewiesen, dass der Effekt auf das Blutbild nur einer der allfälligen Wirkungsmechanismen ist und nicht so sehr den Sauerstoffgehalt des Blutes beeinflusst, wie allgemein angenommen, sondern nur bei gleichzeitig erhöhten Plasmavolumen wirken kann zusätzlich auch Effekte als Wachstumsfaktor auf zahlreiche Gewebe hat (146, 147, 148). In diesem Kontext ist die Kontrolle von Doping ein wichtiges Forschungsfeld (149, 150, 151). Suplamente und Vitamine werden mit hohem Aufwand beworben und sind Umsatzträger für die Nahrungsmittelindustrie und pharmazeutische Industrie, der Nutzen ist aber kritisch zu sehen (152, 153, 154, 155). Wichtig ist eine gut angepasste Ernährung (156, 157).
Die Lungenmechanik dominiert die Atemexkursion und die Beteiligung der Muskulatur von Zwerchfell und Hilfsmuskulatur ist essentiell. Der Beitrag zur Ermüdung bei Ausbelastung ist schwer zu analysieren, insofern ist auf 2 Beiträge von Kabitz et al. zu diesem Thema hinzuweisen (158, 159, 160). Interessant sind auch die Veränderungen der Lungenmechanik bei Apnoe-Tauchern (161).
Eine Aktivierung der PI3-Kinase reduziert das Überleben in Nierenzellkarzinom-Patienten (162), was eigentlich einer der postulierten Wege für die Verbesserung der Insulinsensitivität für körperliche Aktivität wären. In dieser Hinsicht ist interessant, dass das Nierenzellkarzinom eine unspezifische Aktivierung des AKTpathways aufweist (163). Leider hatten wir in unserer Zeitschrift zu wenig Artikel zu dem wichtigen Bereich von Tumorerkrankungen und Sport.
Der Bewegungsmangel ist der Hauptrisikofaktor des 21.Jahrhunderts und die Bekämpfung von dem Bewegungsmangel ist die wichtigste Ressource für die Gesundheitspolitik. Organbezogene Mediziner sehen zwar dieses Potenzial, müssen aber anerkennen, dass die fachspezifische Beschäftigung mit diesem Thema durch die Sportmedizin wichtig ist. Insofern ist die Einführung des Facharztes Sportmedizin SMCL für die Gesundheitspolitik (164, 165, 166).

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Korrespondenzadresse:
Dr. Gisa Falkowski
Sektion Sport- und Rehabilitationsmedizin
Universitätsklinikum Ulm
Steinhövelstr. 9
89070 Ulm
E-Mail: gisa.falkowski@uniklink-ulm.de
 
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