Sportmedizinische Grundlagen: Adaptation des Körpers an Bewegung

Zusammenfassung

Regelmäßige körperliche Belastungen führen zu einer Auslenkung der Homöostase, was zu strukturellen und funktionellen Adaptationsprozessen in Geweben und Organen führt. Die Spezifika dieser Anpassungserscheinungen hängen von der Art der Störung der Homöostase ab, welche je nach Belastungsmodalität und -normativa eine differenzierte Adaptationsantwort induziert. Eine hohe Plastizität im Kontext von Bewegung zeigt die Muskulatur, welche je nach Belastungstypus im Bereich der kontraktilen Proteine, der Anzahl und Struktur der Mitochondrien, des Metabolismus, intrazellulärer Signalprozesse sowie durch eine Veränderung der Genexpression adaptiert. Eine besondere Bedeutung für Veränderungen der Ausdauerleistungsfähigkeit haben Funktionsveränderungen des Herzens nach regelmäßigem Training. Das Schlagvolumen nimmt in Ruhe und während Belastung zu, während die Herzfrequenz unter Ruhebedingungen reduziert und der chronotrope Anstieg unter Belastung verzögert ist. Es kommt zu einem höheren Herzzeitvolumen als Resultat eines vergrößerten Schlagvolumens. In der Peripherie induziert regelmäßiges Training eine Veränderung der Perfusion, da sich Arterien, Arteriolen und Kapillaren in Funktion, Struktur und Anzahl anpassen. Dies führt zu einer erhöhten Compliance der Gefäße, wovon vor allem auch Patienten mit kardiovaskulären Erkrankungen profitieren. Im Bereich des passiven Bewegungsapparates erhöht regelmäßiges Training durch eine Stimulation der Knochenmineralisierung die Dichte des Knochengewebes. Es kommt zu Verdichtungen der Trabekelstruktur des Knochens entsprechend der einwirkenden Kraftlinien. Damit einhergehend erhöht sich die Viskoelastizität des Sehnengewebes durch eine Anpassung der extrazellulären Matrix als Folge einer erhöhten Kollagensynthese.

Ein aktiver Lebensstil geht in zahlreichen Querschnitt- und Interventionsstudien mit verbesserten kognitiven Funktionen einher, welche Folge einer Reorganisation auf Ebene der Synapsen und Rezeptoren in spezifischen Hirnregionen zu sein scheinen. Regelmäßiges Training induziert dabei eine verstärkte Neurogenese, mitochondriale Biogenese und Kapillarisierung in verschiedenen Hirnregionen, wie dem Hippocampus.

Besonderen Einfluss hat regelmäßige Bewegung auch auf die Immunfunktion. Danach führt ein moderates Aktivitätsniveau zu einer Verringerung der Infekthäufigkeit, während sprunghafte Belastungssteigerungen, längere intensive Trainingsperioden sowie die Teilnahme an sehr intensiven und langandauernden Belastungen die Anfälligkeit für Infekte erhöht. Ein wichtiges Korrelat der Immunfunktion eines Sportlers bildet sich in der Konzentration des mukosalen Antikörpers Immunglobulin A im Speichel ab.

Belastungsadaptationen durch regelmäßige Bewegung lassen sich auf allen Ebenen des Organismus nachweisen. Die Kinetiken und Abhängigkeiten der Anpassungen zu spezifischen Belastungsnormativen sind dabei je nach Gewebe und Organ recht unterschiedlich. Zielgerichtet eingesetzt führen sie zu einer positiven Beeinflussung der Leistungsfähigkeit des Sportlers und sind effektiv in der Prävention und Therapie von Erkrankungen.

Dieser Beitrag ist Teil der Sektion Sportmedizin, herausgegeben vom Teilherausgeber Holger Gabriel, innerhalb des Handbuchs Sport und Sportwissenschaft, herausgegeben von Arne Güllich und Michael Krüger.