Bewegte Muskeln entfachen heilende Kräfte
Warum ist regelmäßige körperliche Bewegung gesund? Was passiert dabei im Körper? Wissenschaftler beschäftigen sich derzeit intensiv mit noch weitgehend geheimnisvollen Stoffen, die bei ausreichend intensiver Bewegung, vor allem aber beim Sport, in den Muskeln gebildet werden. Diese Stoffe halten den gesamten Organismus gesund. Der Körper einer Frau besteht im Durchschnitt zu 30 bis 35 Prozent aus Muskeln ; bei Männern sind es 40 bis 45 Prozent. Die Muskulatur ist das größte Organ im menschlichen Körper. Ihre Hauptbestandteile sind Wasser (etwa 75 Prozent) und Proteine , also Eiweiß (rund 22 Prozent). Das Muskelgewebe wird ständig erneuert. "Pro Tag wird etwa ein Prozent des Proteins ausgetauscht. Bei ausreichend intensivem und regelmäßigem Krafttraining sind es sogar 2,5 Prozent", sagt Professor Dr. Wilhelm Bloch, Leiter des Instituts für molekulare und zelluläre Sportmedizin an der Deutschen Sporthochschule Köln. Theoretisch wird zum Beispiel der Bizepsmuskel bei entsprechendem Training in etwa drei Monaten völlig erneuert: Zellproteine werden abgebaut und durch neue Proteine ersetzt. Um diesen Umbau zu bewerkstelligen und ihre Leistungsfähigkeit zu sichern, brauchen die Muskeln ständig Nachschub. Darüber "reden" sie mit dem übrigen Organismus. An der Universität Stockholm entdeckten Forscher im Jahr 2001, dass Muskeln bei jeder aktiven Bewegung bis dahin unbekannte Stoffe produzieren und einen großen Teil davon ins Blut abgegeben. Die Wissenschaftler hatten das Blut von Studenten untersucht, nachdem diese sich sportlich betätigt hatten. Das Forscherteam gab den von den Muskeln produzierten Stoffen den Namen Myokine, hergeleitet vom griechischen "mys" (Muskel) und "kinos" (Bewegung). Schnell stellte sich heraus, dass es sich bei den Myokinen um Boten- und Signalstoffe (Hormone) handelt, die übers Blut zum Beispiel in Leber, Darm, Drüsen sowie Knochen und sogar ins Gehirn wandern. "Myokine sind neben dem schnelleren Nervensystem das zweite Kommunikationssystem des Körpers und beeinflussen den gesamten Stoffwechsel. Dabei entfalten sie in der Regel eine heilsame Wirkung", sagt Wilhelm Bloch. "Myokine bekämpfen zum Beispiel Entzündungen im Körper, tragen zur Regeneration von Zellen bei und fördern sogar die Bildung neuer Verbindungen zwischen den Gehirnzellen." Allerdings ist noch nicht geklärt, in welchem Teil der Muskeln die Signalstoffe überhaupt gebildet werden. "Sie könnten direkt aus den Muskelzellen stammen oder aus Zellen des Immunsystems, die im Muskel lagern, oder aus den Bindegewebszellen, die zwischen den Muskelfasern liegen", erklärt Bloch, einer der Pioniere in diesem Forschungsgebiet. Er versucht derzeit mit seiner Arbeitsgruppe, die Geheimnisse der Myokine zu lüften. Der Molekularmediziner vermutet, dass bei intensiver körperlicher Bewegung nicht nur die im Muskel befindlichen Muskelfasern und -zellen, sondern auch die bindegewebigen Hüllen der Muskelfasern dort zwischengelagerte Signalstoffe aussenden. "Bei Beanspruchung werden Kollagenfasern des Bindegewebes gespalten", erläutert Wilhelm Bloch. "Das ist die Voraussetzung dafür, dass älteres Bindegewebe ab- und neues aufgebaut wird und das Muskelbindegewebe seine Funktion erhält." Bei diesem Spaltprozess werden wohl auch Myokine aus dem Bindegewebe freigesetzt. Am besten intensiv trainieren
Warum ist regelmäßige körperliche Bewegung gesund? Was passiert dabei im Körper? Wissenschaftler beschäftigen sich derzeit intensiv mit noch weitgehend geheimnisvollen Stoffen, die bei ausreichend intensiver Bewegung, vor allem aber beim Sport, in den Muskeln gebildet werden. Diese Stoffe halten den gesamten Organismus gesund.
Der Körper einer Frau besteht im Durchschnitt zu 30 bis 35 Prozent aus Muskeln ; bei Männern sind es 40 bis 45 Prozent. Die Muskulatur ist das größte Organ im menschlichen Körper. Ihre Hauptbestandteile sind Wasser (etwa 75 Prozent) und Proteine , also Eiweiß (rund 22 Prozent). Das Muskelgewebe wird ständig erneuert. "Pro Tag wird etwa ein Prozent des Proteins ausgetauscht. Bei ausreichend intensivem und regelmäßigem Krafttraining sind es sogar 2,5 Prozent", sagt Professor Dr. Wilhelm Bloch, Leiter des Instituts für molekulare und zelluläre Sportmedizin an der Deutschen Sporthochschule Köln. Theoretisch wird zum Beispiel der Bizepsmuskel bei entsprechendem Training in etwa drei Monaten völlig erneuert: Zellproteine werden abgebaut und durch neue Proteine ersetzt.
Um diesen Umbau zu bewerkstelligen und ihre Leistungsfähigkeit zu sichern, brauchen die Muskeln ständig Nachschub. Darüber "reden" sie mit dem übrigen Organismus. An der Universität Stockholm entdeckten Forscher im Jahr 2001, dass Muskeln bei jeder aktiven Bewegung bis dahin unbekannte Stoffe produzieren und einen großen Teil davon ins Blut abgegeben. Die Wissenschaftler hatten das Blut von Studenten untersucht, nachdem diese sich sportlich betätigt hatten. Das Forscherteam gab den von den Muskeln produzierten Stoffen den Namen Myokine, hergeleitet vom griechischen "mys" (Muskel) und "kinos" (Bewegung).
Schnell stellte sich heraus, dass es sich bei den Myokinen um Boten- und Signalstoffe (Hormone) handelt, die übers Blut zum Beispiel in Leber, Darm, Drüsen sowie Knochen und sogar ins Gehirn wandern. "Myokine sind neben dem schnelleren Nervensystem das zweite Kommunikationssystem des Körpers und beeinflussen den gesamten Stoffwechsel. Dabei entfalten sie in der Regel eine heilsame Wirkung", sagt Wilhelm Bloch. "Myokine bekämpfen zum Beispiel Entzündungen im Körper, tragen zur Regeneration von Zellen bei und fördern sogar die Bildung neuer Verbindungen zwischen den Gehirnzellen."
Allerdings ist noch nicht geklärt, in welchem Teil der Muskeln die Signalstoffe überhaupt gebildet werden. "Sie könnten direkt aus den Muskelzellen stammen oder aus Zellen des Immunsystems, die im Muskel lagern, oder aus den Bindegewebszellen, die zwischen den Muskelfasern liegen", erklärt Bloch, einer der Pioniere in diesem Forschungsgebiet. Er versucht derzeit mit seiner Arbeitsgruppe, die Geheimnisse der Myokine zu lüften.
Der Molekularmediziner vermutet, dass bei intensiver körperlicher Bewegung nicht nur die im Muskel befindlichen Muskelfasern und -zellen, sondern auch die bindegewebigen Hüllen der Muskelfasern dort zwischengelagerte Signalstoffe aussenden. "Bei Beanspruchung werden Kollagenfasern des Bindegewebes gespalten", erläutert Wilhelm Bloch. "Das ist die Voraussetzung dafür, dass älteres Bindegewebe ab- und neues aufgebaut wird und das Muskelbindegewebe seine Funktion erhält." Bei diesem Spaltprozess werden wohl auch Myokine aus dem Bindegewebe freigesetzt.
Am besten intensiv trainieren
In nennenswerten Mengen werden sie vor allem bei intensiverer körperlicher Bewegung produziert. "Beim moderaten Laufen und anderen Ausdauersportarten werden zwar auch Myokine ausgeschüttet, die im Körper wirksam werden. Ein hochintensives Ausdauertraining ist jedoch viel ergiebiger, wie Dr. Patrick Wahl in eigenen Studien zeigen konnte", erklärt der Mediziner. Wahl forscht ebenfalls an der Deutschen Sporthochschule in Köln. Auch bei einem Krafttraining werden Myokine ausgeschüttet. Hier jedoch ist die Datenlage weniger klar.
Ein Teil der Myokine bleibt im Muskel. Sie heißen zum Beispiel Interleukin-7, Interleukin-8 und Interleukin-15 und tragen dazu bei, dass der Muskel bei regelmäßigen Training wächst. "Von den derzeit rund 800 bekannten Myokinen treten allein mindestens 40 bis 50 bei Muskelverletzungen in Aktion und tragen zur Regeneration bei", sagt Wilhelm Bloch. Andere Myokine wandern im Blut zu anderen Bereichen und Organen des Körpers. Dort regen sie zum Beispiel die Fettverbrennung an. Fett ist eine sinnvolle Reserve für schlechte Zeiten. Daher ist der Körper bestrebt, möglichst ergiebige Fettpolster anzulegen. In Zeiten des Nahrungsüberflusses und des Bewegungsmangels jedoch leiden viele Menschen unter Übergewicht. Bei starkem Übergewicht dringen in das Fettgewebe vermehrt Zellen der Immunabwehr ein. Betroffen ist vor allem das Eingeweidefett, auch viszerales Fett genannt, das sich im Bauchraum zwischen und in den inneren Organen ansammelt. Wie die Immunzellen ins Fett gelockt werden, ist noch nicht erforscht.
Starke Muskeln gegen Krebs
Die eingewanderten Immunzellen produzieren in großen Mengen Stoffe, die im Körper Entzündungen verursachen können. "Schlimmstenfalls führen sie zu unkontrolliertem Zellwachstum, einer Aktivierung von Krebsstammzellen und somit zu Krebsentstehung", sagt Wilhelm Bloch.
Beispielsweise sondern die Fettzellen bei starkem Übergewicht einen Botenstoff namens Interleukin-6 ab. "Diese dauerhafte Freisetzung führt zu chronischen Entzündungen im Körper", erläutert der Experte. Beispielsweise können dadurch die Innenwände der Blutgefäße geschädigt werden. Mit der Zeit bilden sich Ablagerungen und die Gefäße verstopfen.
Doch auch durch Bewegung und Sport aktivierte Muskeln setzen Interleukin-6 frei. "Allerdings in einer meist höheren Dosis als das Fettgewebe und zeitlich nur sehr begrenzt", erklärt Wilhelm Bloch. Und diese kurze Interleukin-Dusche hat einen ganzen anderen Effekt auf den Körper: "Sie wirkt entzündungshemmend." In der richtigen Dosis kurbelt Interleukin-6 den Fettstoffwechsel an und macht die Muskelzellen empfänglicher für das Blutzucker senkende Hormon Insulin. Dadurch können sie Zucker besser verwerten. Das entlastet auch Leber und Bauchspeicheldrüse.
