Gesundheit : Mission Muskelaufbau

Astronauten im All leiden unter Muskelschwund, ähnlich wie so mancher Patient auf Erden – ein Vibrationsgerät soll helfen

Adelheid Müller-Lissner

Rollstuhlfahrer und ältere Menschen, deren Beweglichkeit stark eingeschränkt ist, teilen ein Problem mit Astronauten, die das Weltall erkunden: Bei den einen schwinden die Muskeln durch die Schwerelosigkeit vorübergehend. Den anderen verbieten Krankheit und Hinfälligkeit oft dauerhaft kraftvolle Bewegungen. Das hat Auswirkungen auf Muskeln und Knochen.

Erfindungen, die von den Bedürfnissen der Raumfahrt inspiriert wurden, könnten deshalb auch Hoffnung für Kranke und Gebrechliche beinhalten. Eine solche Innovation ist „Galileo“. Das System, das auch ins All mitgenommen werden kann – bemannte Mars-Missionen sollen schließlich eines Tages mehrere Jahre dauern –, trainiert Muskeln durch ein ausgeklügeltes System von rhythmischen Vibrationen. Um das Gleichgewicht zu halten, spannen und entspannen sich die Muskeln unwillkürlich im schnellen Wechsel.

Jetzt liegen die Ergebnisse einer Testreihe vor, die zwar in Kooperation mit der Europäischen Weltraumbehörde ESA, jedoch auf der Erde erfolgte: Im Klinikum Benjamin Franklin der Charité. Für die „BedRest“- Studie in Berlin waren 20 Versuchspersonen ausgewählt worden (gemeldet hatten sich über 1000), die acht Wochen lang strikte Bettruhe einhalten mussten. So sollten die Folgen der Schwerelosigkeit zumindest für die Beine nachgeahmt werden. Ihre Arme bewegten die Probanden weitgehend normal – schon um zu essen oder die Fernbedienung zu betätigen.

Zehn Probanden wurden mit dem Galileo trainiert, und zwar täglich vier bis fünf Minuten. Nach acht Wochen wurde gemessen. Es zeigte sich: Die Teilnehmer ohne Training hatten am Unterschenkel bis zu 30 Prozent Muskelquerschnittsfläche verloren. Der Verlust an Muskelkraft war recht unterschiedlich und betrug zwischen zwölf und 25 Prozent.

Mit täglichem Training ließ sich dieser Verlust teilweise verhindern, im Schnitt verloren die Galileo-Probanden nur 9,5 Prozent Muskelmasse. Auch hier ergaben sich große Unterschiede zwischen den Leuten – ein Proband hatte sogar einen Gewinn von acht Prozent.

Mindestens genau so wichtig sind für Dieter Felsenberg, den Leiter der Studie und des Zentrums für Muskel- und Knochenforschung der Charité, aber die Folgen für die Knochenmasse: Wer nicht trainierte, verlor im Durchschnitt 4,6 Prozent. Allerdings erholten sich Muskeln und Knochen der gesunden Versuchsteilnehmer im Alltag danach schnell. „Der Zuwachs an Muskelkraft geht relativ zügig und der Knochen folgt dem langsam nach“, sagte Felsenberg gestern bei der Vorstellung der Ergebnisse. Für ihn sind zwei Dinge wichtig: „Es wurde bewiesen, dass es einen Zusammenhang zwischen Muskeln und Knochen gibt. Und wir haben gezeigt, dass Muskeln durch Nichtstun verloren gehen, durch das Vibrationstraining aber erhalten werden können.“ Auf einem interdisziplinären Forum „Knochen und Muskeln – Neue Welten“ werden noch bis Sonnabend Experten über die Konsequenzen sprechen, die sich daraus ergeben, für das Fitnesstraining von Gesunden, aber auch für die Behandlung von Patienten. Etwa für Menschen, die unter der angeborenen Glasknochenkrankheit („Osteogenesis imperfecta“) leiden. Bei ihnen sind die Knochen extrem brüchig. Viele von ihnen können ihre Beine nicht nutzen und leiden dann auch unter einer Verkümmerung der Muskeln. Neben Medikamenten, wie sie auch für ältere Patienten mit Knochenschwund (Osteoporose) eingesetzt werden, und Krankengymnastik kommt an der Kinderklinik der Uni Köln im Rahmen einer Studie Galileo jetzt auch zum Einsatz. Das Trainingsgerät wurde so verändert, dass es zunächst im Liegen benutzt und nach und nach immer mehr gekippt werden kann. „Durch die Kombination der Therapien könnten Kinder, die noch nie in ihrem Leben aus dem Rollstuhl herausgekommen sind, vielleicht lernen, aufrecht zu stehen oder gar zu gehen“, hofft der Studienleiter Eckhard Schönau.

Am Ende ihres Lebens verlieren auch viele zuvor mobile Menschen ihre Beweglichkeit. Die Berliner Altersstudie hat vor einigen Jahren gezeigt, dass 23 Prozent der Männer und 43 Prozent der Frauen über 85 nicht mehr allein Treppen steigen können. Man müsse auf die typischen altersgebundenen Defizite von Muskeln und Skelett schauen, wenn man vernünftige Programme für möglichst lange Fitness entwickle, mahnte der Altersmediziner Martin Runge aus Esslingen. Er kritisierte die „Fokussierung der Fitnessszene auf Ausdauer und Herz- Kreislauf-Wirkungen“. Dabei sei für Knochen und Muskeln und zur Vorbeugung folgenschwerer Stürze zusätzliches Krafttraining entscheidend (siehe Infokasten rechts).

Für eine Studie haben Senioren, die ehemals bei Daimler-Chrysler beschäftigt waren, zweimal in der Woche neun Minuten mit dem Galileo trainiert. Innerhalb von drei Monaten konnten sie ihre Muskelleistung um 20 Prozent verbessern. Zusätzlich wurde die Koordinationsfähigkeit trainiert. Denn beides zusammen ist der beste Schutz vor folgenschweren Stürzen im Alter. Wenn die Erkenntnisse aus der Weltraumforschung für die Entwicklung alltagstauglicher Programme zum Krafttraining genutzt werden, können sie uns folglich allen helfen, länger auf dem Boden zu bleiben.

Fünf Komponenten der Fitness spielen eine gleichwertige Rolle:

1. Kraftspitzen. Sie dienen dem Erhalt der Muskelmasse und tragen damit zur Festigkeit der Knochen bei.

2. Muskelleistung. Sie ist definiert als Kraft mal Geschwindigkeit. Und leider vermindert sie sich mit zunehmendem Alter am stärksten.

3. Elastizität und Dehnbarkeit. Sie ist die mechanische Voraussetzung für schnelle Bewegungen.

4. Balance und Koordination. Vor allem die Koordination der seitlichen Körperhaltung ist sehr wichtig zur Vorbeugung von Stürzen

5. Ausdauer. Sie ist bekanntermaßen entscheidend für Herz und Kreislauf.

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