RheinEnergieMarathon Köln präsentiert von der Sparkasse KölnBonn

Laktatdiagnostik
Die Coaches der Kölner Ausdauer- und Laufschule beraten Euch gerne zum Thema Leistungsdiagnostik. Die Kosten für eine professionelle Leistungsdiagnostik betragen zwischen 99,00 Euro.

Teilfinanzierung über die Krankenkasse
Die Präventionsprogramme der Kölner Ausdauer- und Laufschule werden von den Krankenkassen als gesundheitsfördernde Maßnahmen nach § 20 SGB V anerkannt und entsprechend unterstützt. Manche Krankenkassen unterstützen auch die gesundheitlich wertvolle Vorbereitung auf lange Wettläufe. Für weitere Informationen und bei Fragen hierzu wendet Euch bitte direkt an Jürgen Wicharz, Kölner Ausdauer- und Laufschule:

Kontakt
0228 / 47 96 129
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In Zusammenarbeit mit der Kölner Ausdauer- und Laufschule (DIAITA Gesundheitsmanagement Gaby und Jürgen Wicharz) bieten wir Euch folgende Seminare und Camps an:

Jürgen Wicharz, Headcoach und Leiter unserer Kölner Ausdauer- und Laufschule, hat Euch zum Themenkomplex "Körperliche Aktivität im Alter!" folgenden Bericht zusammengestellt:

Internationale Studien belegen eindeutig, dass körperliche Aktivität, Training und Sport und in diesem Zusammenhang insbesondere ausdauernde Aktivitäten gesund sind. Die gesundheitlich positiven Einflüsse auf das Herz-Kreislauf- und Stoffwechselsystem sind weltweit unstrittig. Im Blickpunkt von Praktikern und Theoretikern steht verstärkt die Beeinflussung durch ausdauernde Bewegung auf die Funktion von Hormonen und auf Strukturen des Gehirns. Ganz aktuell auch wird der Einfluss von ausdauernder körperlicher Aktivität auf die Zellalterung diskutiert.

Merke:
Viele Veränderungen am Menschen, die bisher für Folgen des Alterungsprozesses gehalten wurden, sind nicht auf das Alter, sondern auf einen Mangel an Bewegung zurückzuführen. (MEUSEL 1996)

Die Lunte des Lebens brennt langsamer ab, wenn wir laufen.
Zwei Studien untermauern die bisherige Diskussion, dass regelmäßige körperliche Aktivität im Verhältnis zu einem Leben ohne regelmäßige körperliche Aktivität Alterungsprozesse herausschiebt. Die nachfolgend genannten Studien von Werner u. Mitarb. (2009) der Universitäten Homburg und Saarbrücken sowie die Studie des Teams um Lynn Cherkas (2008) vom King's College in London beschäftigten sich mit dem Einfluss von Sport auf die Zellalterung.
"Ein Problem der Alterung ist, dass die Funktion der Organe nachlässt", erklärt Prof. Dr. med. Karl Lenhard Rudolph vom Institut für Molekulare Medizin der Universität Ulm (2009). Man wisse, dass durch Sport auch adulte Stammzellen angeregt würden. Es sei auch bekannt, dass diese in fast allen Organen vorhandenen Stammzellen alterten. "Eine Erklärung für das beobachtete Phänomen könnte sein, dass angeregte adulte Stammzellen ihre Telomere länger stabil halten. Beim Sport könnten Wachstumsfaktoren ausgeschüttet werden - das ist jedoch spekulativ", so Rudolph (2009).
Auch die Autoren der unten aufgeführten Studien haben bislang keine abgesicherte Erklärung dafür, wie körperliche Aktivität den Alterungsprozess in der Zelle genau beeinflusst. Womöglich würden Entzündungsreaktionen gehemmt und so oxidativer Stress in den Zellen abgebaut, was sich positiv auf die Telomerlänge auswirken könne, schreiben sie.

Was sind Telomere?
Telomere sind Zündschnüre des Lebens. Die Alterung der Zellen ist in der Erbanlage zu 30 bis 40% vorgegeben (genetisch programmiert). Bei unseren biologischen Entwicklungen, beim Älterwerden und zur Krankheitsabwehr teilen sich z. B. die Zellen, um funktionstüchtige neue zu bilden. Bei jeder dieser Zellteilungen werden Schutzorgane, Telomere genannt, kürzer und kürzer. Sie brennen quasi ab wie eine Zündschnur.
Telomere sind jener Teil der Chromosomen (Erbgutmoleküle), die das Erbgut (Genom) schützen. Diese fadenartigen Strukturen am Ende jedes Erbgutmoleküls werden mit jeder Verdoppelung der DNA bei der Zellteilung etwas kürzer. Unterschreiten sie eine kritische Länge, geht genetische Information verloren und die Zelle kann ihre Aufgabe nicht mehr voll erfüllen. Schließlich tritt der programmierte Zelltod ein. Die "Überlebensstrategie" der Telomere ist daher ein wichtiges Gebiet in der Erforschung der Zellalterung und damit in der Forschung zum Älterwerden von Menschen.

Ausdauertraining verlangsamt den Alterungsprozess
Wer regelmäßig Ausdauertraining betreibt, dessen Telomere verkürzen langsamer. Damit wird das Altern der Zellen im Vergleich zu unsportlichen Menschen gebremst.
Die Lunte des Lebens brennt also offensichtlich langsamer ab, wenn wir z. B. laufen. Das ist das Ergebnis einer Studie der Universitäten Homburg und Saarbrücken mit 104 deutschen Leistungssportlern (Werner u. Mitarb. 2009). Der positive Einfluss zeigt sich unter anderem bei den so genannten Telomeren der weißen Blutkörperchen (Leukozyten).

Merke:
Als Genom oder auch Erbgut eines Lebewesens wird die Gesamtheit der vererbbaren Informationen einer Zelle bezeichnet, die als Desoxyribonukleinsäure (DNA) vorliegt. Das Genom enthält die Informationen, die zur Entwicklung (Ontogenese) und zur Ausprägung der spezifischen Eigenschaften des Lebewesens notwendig ist. Der Begriff Genom wurde 1920 von Winkler als Kofferwort aus Gen + Chromosom geprägt. Chromosomen sind die Träger der Erbinformationen. Als Leukozyten werden, im Gegensatz zu den Erythrozyten, die kernhaltigen Zellen des menschlichen Blutes genannt, die keinen Blutfarbstoff (Hämoglobin) tragen. Man nennt sie deshalb auch weiße Blutkörperchen. 

Im Rahmen der aktuellen Sportlerstudie wurden die Leukozyten-Telomere von 104 Profi-Sportlern, die regelmäßiges Ausdauertraining machen und an Wettbewerben teilnehmen, mit denen nicht sportlich aktiver Personen verglichen. Das Ausdauertraining scheint dazu beizutragen, dass die Telomere besser vor dem Abbau geschützt sind und somit die betroffenen Zellen langsamer altern. Der Untersuchungsleiter Werner meint, "Unsere Daten tragen zu einem besseren Verständnis dazu bei, wie auf molekularer Ebene körperliche Aktivität eine gefäßschützende Wirkung entwickelt und wie Bewegung altersbedingten Erkrankungen vorbeugen kann."

Britische Wissenschaftler um Lynn Cherkas (2008) vom King's College in London entdeckten auch, dass Sport die Verkürzung der Telomere hemmt. Die Wissenschaftler bezogen rund 900 zweieiige, rund 180 eineiige Zwillingspaare und etwa 240 Zwillinge in Ihre Untersuchungen ein, bei denen sie nur einen der beiden Geschwisterteile untersuchen konnten. Sie fragten die beteiligten Versuchspersonen nach Ihrem Lebensstil. Ihr Interesse galt dabei der Art und Häufigkeit körperlicher Aktivität, den Rauchgewohnheiten und bestehenden oder früheren Krankheiten. Außerdem gewannen sie bei jedem Freiwilligen aus einer Blutprobe weiße Blutkörperchen (Leukozyten), ermittelten deren DNA und bestimmten die Länge der Telomere. Die Messungen ergaben, dass die Telomere bei den körperlich aktiven Untersuchungsteilnehmern im Vergleich zu nahezu inaktiven Studienteilnehmern deutlich länger waren. Sie interpretierten daraus, dass dies einem Altersunterschied von etwa zehn Jahren entspricht. Deutliche Längenunterschiede fanden die Forscher auch in der relativ kleinen Gruppe von 180 eineiigen Zwillingen. Diejenigen von beiden, die viel Sport getrieben hatten, wiesen längere Telomere nach, als die weitestgehend ohne Sport lebenden Zwillingspartner. Faktoren wie Rauchen oder Übergewicht hatte Cherkas' Team dabei schon herausgerechnet. Die Telomere der besonders aktiven Zwillinge seien um 200 Nukleotide länger gewesen als jene der besonders passiven, schreiben die Mediziner im Fachblatt "Archives of Internal Medicine" (Bd. 168, S. 154).

Merke
Als Nukleotid bezeichnet man die chemischen Grundbausteine der DNA. Nukleotide sind die Bausteine (Kernteilchen) der Erbinformation (Nukleinsäuren). Nukleotide bestehen aus Abkömmlingen des Purins oder Pyrimidins, verbunden mit speziellen Zuckermolekülen. Ein Nukleotid ist ein Molekül, das als Grundbaustein von Nukelinsäuren (z. B. DNA) fungiert und auch im genetischen Code vewendet wird. Außerdem haben viele Arten von Nukleotiden lebensnotwendige regulatorische Funktionen in Zellen.
Das Riesenmolekül DNA ist aus insgesamt fünf verschiedenen Sorten von Nukleotiden zusammengesetzt, die in beliebiger Reihenfolge mit Hilfe von Atombildungen zum jeweiligen Makromolekül verknüpft werden können. Drei miteinander verbundene Nukleotide bilden die kleinste Informationseinheit, die in der DNA zur Kodierung der genetischen Information zur Verfügung steht. Man nennt diese Informationseinheit ein Codon.

Adulte Stammzellen: Während der gesamten Lebenszeit eines mehrzelligen Organismus lassen sich sogenannte adulte Stammzellen nachweisen. Man findet sie z. B. in den Organen, im Knochenmark, aber auch in der Nabelschnur. Sie können sich nicht mehr so frei spezialisieren wie embryonale Stammzellen und haben die Funktion, zugrunde gegangenes Gewebe zu ersetzen, indem sie sich zu Zellen dieses Gewebes differenzieren (Reparatur). Damit verlieren sie gegebenenfalls ihre Fähigkeit zur Teilung, können aber Gewebe spezifische Aufgaben erfüllen. Adulte Stammzellen haben typischerweise nicht mehr die Fähigkeit, sich in beliebige Gewebe zu differenzieren, sondern gegebenenfalls nur noch in verschiedene Zellarten eines Gewebes.

Zusammenfassung
Regelmäßige körperliche Aktivität im Sinne von Ausdauersport verzögert die Zellalterung.

In der nächsten Folge beschäftigen wir uns mit den faszinierenden Anpassungen des Ausdauertrainings im Gehirn.

Literatur
Cherkas, Lynn F. Et al.: The Association Between Physical Activity in Leisure Time and Leukocyte Telomere Length. Arch Intern Med. 2008;168(2):154-158.

Werner et al.: Long-term endurance exercise slows ageing process; ESC 2009 Abstract No 4971, Europ. Kardiologenm Kongress, Barcelona 2009.)

Jürgen Wicharz, Headcoach und Leiter unserer Kölner Ausdauer- und Laufschule, hat Euch zum Thema "Gesund laufen" den  folgenden Bericht zusammengestellt:

Freude, Spaß und Leistungsfähigkeit sichern – wie geht das?
Die Fitness- und Wellnessbooster im Gehirn

Einleitung
In der ersten Ausgabe unserer Serie zu aktuellen Berichten aus der Sportwissenschaft konntet Ihr zum Thema "Alt werden und jung sterben!" nachlesen, dass körperliche Aktivität doch jung erhält. Als Ausblick hatten wir Euch versprochen, Blicke in das menschliche Gehirn zu werfen und dort nach Effekten eines sinnvollen Ausdauertrainings zu suchen. Wir haben viele interessante Ergebnisse gefunden und werden Euch diese nach und nach auf dieser Seite verdeutlichen.

Noch in den 1980er Jahren galt die vorherrschende wissenschaftliche Aussage, dass keine Form von Bewegung Veränderungen der Durchblutung und des Stoffwechsels im Gehirn bewirkt.
Inzwischen lassen sich aufgrund weltweiter Forschung Ergebnisse darstellen, die Einflüsse von körperlicher Aktivität auf folgende Bereiche des Gehirns nachweisen:

• Neubildung von Blutgefäßen (Angiogenese), Gehirndurchblutung und Gehirnstoffwechsel
• Wachstumsfaktoren, z. B. BDNF = Brain Derived Neurotrophic Factor
• Hormonelle Strukturen, z. B. Dopamin, Melatonin/Serontonin, Endorphin, Wachstums-    hormone (STH oder HGH= Somatotropin oder Human Growth Hormon, DHEA =     Dehydroepiandrosteron) und deren Funktionen als Neurotransmitter (Informations-    überträger zwischen Nrevenzellen)
• Gehirnstrukturen und Neurogenese, z. B. Neubildung von Nervenzellen, Synapsenhypertrophie, Neuriten- und Dendritenwachstum, Vermehrung von Spines

Nachfolgend betrachten wir die faszinierenden Effekte geistiger und körperlicher Aktivität auf die hormonelle Besetzung von Gehirnarealen und die Funktion als Neurotransmitter.


Die graue, verschlungene Masse in unserem Schädel
Vor ca. 650 Millionen Jahren vollführte die Natur mit der genialen Erfindung von Nervenzellen (Neuronen) einen riesigen Sprung zur Entwicklung komplexer Datennetzwerke. Neuronen sind spezialisierte Nervenzellen, die Reize empfangen, verarbeiten, modellieren, weiter leiten aber auch stoppen können. Damit war der Grundstein gelegt zur Bildung der komplexesten Struktur in unserem Universum, dem menschlichen Gehirn.
Während das Gehirn eines Säuglings erst ca. 500 Gramm wiegt, bringt das erwachsene Gehirn 1500 Gramm auf die Waage. Das sind über 100 Milliarden Neuronen, zu denen z. B. über 1 Kilogramm Dendriten gehört. Von Geburt an verändern, verschwinden und erneuern sich die 100 Milliarden Neurone in unserem Kopf ununterbrochen, Tag für Tag, Stunde für Stunde, Sekunde für Sekunde. Jede Wahrnehmung, Gedanken, Gerüche, Farbenzauber, Seh-, Hör- und Körperwahrnehmungsprozesse, jede Erinnerung in unserem Gedächtnisspeicher hinterlässt Spuren im Gehirn, sorgt für Prägungen, lässt es reifen, ermöglicht Veränderungen und die Orientierung in der Umwelt.

Eine typische menschliche Nervenzelle besteht aus dem Zellkörper sowie meist zahlreichen und relativ kurzen Fortsätzen, den Dendriten und einem Zellfortsatz (Axon). Dieser Zellfortsatz kann sehr lang sein und ermöglicht eine Erregungsleitung über weite Strecken, um schließlich Signale/Reize an andere Neurone weiter zu leiten. Diese Signale/Reize werden zunächst von den Dendriten aufgenommen, als elektrische Erregung zum Zellkörper geleitet und fließen von dort entlang der Zellmembran an das Ende des Zellfortsatzes (Axons). Das Ende des Zellfortsatzes (Axonende) mündet in Synapsen. Der elektrische Reiz bewirkt an den Synapsen, dass bestimmte chemische Substanzen aus winzigen Bläschen freigesetzt werden. Hierbei handelt es sich um Hormone, die als Neurotransmitter über einen kleinen Spalt, den synaptischen Spalt, zur Membran der nachgeschalteten Nervenzelle strömen, um dort an Rezeptoren anzudocken. Damit wird wieder eine elektrische Erregung ausgelöst, die sich zum Zellkörper hin ausbreitet und über dessen Zellkörper (Axon) zur nächsten Synapse gelangt.   
Während die Nervenzellen also elektrische Impulse senden, erfolgt die Kommunikation über die Verarbeitung bzw. Weiterleitung der Reize über die Synapsen als chemische Kontaktstellen. Wissenschaftler kennen ca. 200 verschiedene Neurotransmitter, die wir der Einfachheit halber als Botenstoffe bezeichnen.


Neurotransmitter - Eilboten im neuronalen Netzwek
Veränderungen der Menge der Botenstoffe (Neurotransmitter) können sich z. B. in Konzentrationsstörungen, Vergesslichkeit, Lustlosigkeit, Antriebslosigkeit, Aggression, Traurigkeit und sogar Depression oder in Motivation, Antriebsstärke, Kreativität, Produktivität, Wohlbefinden, Freude und Glücksgefühlen ausdrücken.

Die Menge und die Aktivität der Neurotransmitter als chemische Eilboten kann allerdings durch eine gezielte Ernährung, durch moderaten Ausdauersport und komplexe koordinative Bewegungsaufgaben sowie durch ein differenziertes Gehirntraining (Gehirnjogging) gefördert werden. Beim Ausdauersport sind die positiven Auswirkungen dann am größten, wenn auch die Fettverbrennung auf Hochtouren läuft. Dies regelt vor allem der untere bis mittlere Intensitätsbereich. Es lohnt sich also auch aus dieser Sicht lieber etwas langsamer und dafür länger zu laufen.


Acetylcholin – Fitnesscoach für Wahrnehmung und Konzentration
Der Gehirnbotenstoff Acetycholin schärft unsere Wahrnehmung und Konzentration, trimmt unsere Lern- und Gedächtnisleistungen und ist der Bodyguard für unsere Vernunft. Sollten Sie häufiger nach Ihrem Schlüssel suchen, sich Namen nicht merken, auch wichtigste PIN- und Telefonnummern vergessen, dann wird es höchste Zeit zum Training der Ausdauer, des Essens und Trinkens und des Gehirns. Ihr müsst ja nicht gleich an Morbus Alzheimer denken, bei dessen Symptomen in bestimmten Hirnregionen auch immer ein erheblicher Mangel an Acetylcholin zu finden ist. Vergessen solltet Ihr in keinem Fall regelmäßige körperliche und geistige Aktivität, um tägliche Lebensleistungen, wie Planen, Koordinieren, Strukturieren, Reagieren und Konzentrieren besser bewältigen zu können.


Serotonin – Der Fröhlichmacher
Kein Wunder, wenn unsere Teilnehmer immer wieder in großer Zahl berichten, dass die Stimmung schon beim Training steigt und das Lachen gar nicht mehr unterdrückt werden kann. Zusätzlich zu Acetylcholin tummelt sich ein weiterer Eilbote im synaptischen Spalt, das Serotonin. Serotonin fördert Wohlbefinden, Zufriedenheit, Ausgeglichenheit und ein wenig Glück. Es wird gebildet bei körperlicher Aktivität bei Wind und Wetter, also an frischer Luft und bei Tageslicht, insbesondere natürlich Sonne. Zu wenig von diesem Botenstoff fördert Niedergeschlagenheit, Gereiztheit, Agressivität und Heißhunger. Heißhunger z. B. auf Schokolade, Gummibärchen, Lakritze und andere Leckereien. Hm, die tun auch gut, aber die "Linie" … Anstatt des Griffs in die Süßigkeitentüte ist ein Treppenlauf durchs Dienstgebäude, ein Spaziergang, Gartenarbeit, Training oder Sport allemal vorzuziehen. Licht und Bewegung stimulieren die Produktion des Wohlfühlhormons und die "Linie" profitiert auch.


Dopamin – körpereigenes Doping für Denkprozesse  
Ein weiterer Eilbote, den wir bei körperlicher Aktivität selber herstellen können, ist Dopamin. "Dopamin lenkt die Finger des Pianisten über die Tastatur, koordiniert die grazilen Bewegungen des Tänzers und schickt dem Kreativen seine Gedanken. Wer völlig in seiner Arbeit aufgeht, fast in Trance ein Netzwerk an Gedanken zu unglaublichen Ideen verspinnt, der hat einen hohen Dopaminspiegel" (Strunz 1999). Hollmann u. Mitarb. (2008) verweisen auf die Verstärkung des Neurotransmittereffektes von Dopamin auf eine Vergrößerung der allgemeinen aeroben dynamischen Ausdauer. Gleichzeitig werden die Herzfrequenz und der systolische Blutdruck reduziert.
Ein Forscherteam der Universität Erlangen fand heraus, dass Senioren durch zügiges Gehen bzw. Walken, die exekutiven Kontrollfunktionen des Gehirns – Planen, Koordinieren, Strukturieren, Reaktionsvermögen und Konzentration – verbessern. Dieser Effekt tritt aber erst bei mindestens 20 oder mehr Minuten Ausdauersport, mindestens dreimal die Woche betrieben, ein. Die Neuropsychologin Kristine Yaffe veröffentlichte 2001 die Ergebnisse einer Studie an 6.000 Frauen im Alter von 65 Jahren und älter. Diejenigen Frauen, die sich über einen Beobachtungszeitraum von 8 Jahren sportlich betätigt hatten, blieben auch im Kopf fit. Verantwortlich hierfür insbesondere ausdauerndes Laufen. Eine Studie des Beckman Institute der University of Illinois/USA hat 2004 ergeben, das körperlich fitte Menschen kürzere Reaktionszeiten haben, sich besser konzentrieren können und weniger Fehler machen.

Erhaltet Euch Eure Gesundheit und ein jugendliches Altern und lasst die Eilboten flitzen. Die werden aktiv z. B. beim Schachspiel, im Theater, beim Lesen anspruchsvoller Literatur, beim Gehirnjogging, bei gesundem Essen (u. a. Vitamine, Mineralstoffe, Aminiosäuren/Cholin), bei komplexen koordinativen Bewegungsaufgaben und moderatem Ausdauersport. Die Kombination ausdauernder körperlicher Aktivitäten mit komplexen bewegungskoordinativen Aufgaben spricht vor allem für Tanzen, Aerobic, Step Workout und vergleichbare Formen. Der Nordic Walker und Skilangläufer hat noch ungeahnte Möglichkeiten, mit den Stöcken zu Spielen und zusätzliche Koordination und Balance herauszufordern.
Für den Läufer spricht auf jeden Fall ein abwechslungsreiches Training, in dem auch die "Höchststrafe" zur Regelmäßigkeit werden sollte: Aufwärmung und Laufschule mit gezielten koordinativen Reizen, Krafttraining und unterschiedliche Lauftrainingsformen. Aus der Sicht der Pflege der Datenautobahnen spricht alles dafür, beim Laufen mit allen Sinnen wahr zu nehmen, zu riechen, zu schmecken, zu hören, Geräusche, Farben, Formen, Fauna und Flora in allen Facetten zu erleben. Warum nicht z. B. zu den wunderbaren Grünvarianten im Mai meditieren oder z. B. den Laufrhythmus, die Synchronisation Arme-Beine zu spüren.
Letztlich hat sich nichts geändert: Die Anpassungen vollziehen sich wie vor Millionen Jahren, als die Jäger und Sammler auf der Jagd oder Flucht eben mit allen Sinnen unterwegs waren, laufend, kletternd, balancierend.
Die "Laufschüler" der Kölner Ausdauer- und Laufschule wundern sich seit Monaten ein ums andere mal, wenn der Ausdauercoach neben den bekannten koordinativen Gleichgewichts-aufgaben, der Laufschule zusätzlich auch Bewegungsspiele mit "verrückten" Übungen einbindet, die den Grips zusätzlich beanspruchen. Lifekinetik ist hier das Zauberwort und verbindet in Dual- oder Multitasking-Anforderungen zwei oder mehrere Einzelaufgaben der körperlichen Bewegung, Koordination mit mentalen Aufgaben. Sozusagen Brainjogging oder Brainrunning.

Zum Abschluss folgende Aufgabe: Übt beim nächsten Ausdauertraining den Spruch der Kölner Ausdauer- und Laufschule, "Lässige Langläufer laufen lieber länger, langsam, locker, leicht, und lustig!" frei aus dem Kopf. Die etwas herausfordende Aufgabe ist dann, diesen Satz fließend rückwärts aufzusagen.

In der nächsten Ausgabe widmen wir uns der Gehirndurchblutung und dem Nervenwachstum durch körperliche Aktivität.


Literatur
Colcombe, S. J., Erickson, K. I. Et al. (2003): Aerobic fitness reduces brain tissue loss in aging humans. Journal of Gerontology: Medical Sciences, 58A, S. 176-180  

Colcombe, S. J., & Kramer, A. F. (2003): Fitness effects on the cognitive function of older adults: a meta-analytic study. Psychological Science, 14, S. 125-130.
GEOkompakt Nr. 15. Die Grundlagen des Wissens: Wie wir denken. Das gehirn: Intelligenz, Gefühl, Bewußtsein

Hollmann, W., Strüder H. K. et al (2008): Gehirn, Geist und körperliche Aktivität in: Tokarski, W. (Hrsg.):  F.I.T. - Wissenschaftsmagazin der Deutschen Sporthochschule Köln. Nr. 2/2008 (Jg. 13) Seite 14 – 19, Presse-, Informations- und Transferstelle, Dt. Sporthochschule Köln

Muster, M., Zielinski R. (2006): Bewegung und Gesundheit. Gesicherte Effekte von körperlicher Aktivität und Ausdauertraining. Verlag Steinkopff, Darmstadt

Schmidt, R. F., G. Thews, F. Lang (Hrsg.) (2000): Physiologie des Menschen. 28. Aufl. Springer, Berlin

Stanley J. C., Kramer, A. F.  et al. (2001): Cardiovascular fitness, cortical platicity and aging. In : Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). 2004 101: S. 3316 – 3321

Jürgen Wicharz, Headcoach und Leiter unserer Kölner Ausdauer- und Laufschule, schreibt:

Der Geist formt den Körper und der Körper formt den Geist
Gehirn, Durchblutung und Nervenwachstum

"Mens sana in corpore sana", ein gesunder Geist wohnt in einem gesunden Körper. Dieser von den altgriechischen Philosophen Plato, Aristoteles oder Sokrates vor fast zweieinhalb Tausend Jahren formulierte Satz wird immer wieder gern zitiert. Die heute naturwissenschaftlich gefundenen Effekte körperlicher und geistiger Aktivität auf die Vergrößerung der Gehirndurchblutung und die Neubildung von Nervensystemen lassen, so Hollmann (2008), die Erweiterung des Philosophensatzes wie folgt zu:

"Und der Körper formt den Geist!"

Die praktische Erfahrung lehrt schon, dass ein Spaziergang, ein bisschen Sport, der gezielte Lauf zur Regeneration oder zum Fettstoffwechseltraining den Kopf frei macht, der Seele Flügel verleiht und Kreativität und Produktivität fröhliche Urständ finden. Kein Wunder, denn

- aerobe, dynamische Arbeit vergrößert die Durchblutung in den regional betroffenen Hirnarealen sehr stark und
- aerobe, körperliche Arbeit wirkt neuroprotektiv und neuroplastisch (Hollman, Strüder u. Mitarb. 2008).


Alterung (Involution) des Gehirns
Die Geschwindigkeit, Koordination und Genauigkeit grundlegender Elemente unseres Denkens wachsen bis zum frühen Erwachsenenalter schnell. Ab dem 25 Lebensjahr beginnt bereits der Abbau von Gehirnmasse. Mit unserem Gehirnvolumen schwinden auch unsere körperlichen und geistigen Fähig- und Fertigkeiten. Hollmann (2008) zitiert drei derzeit gültige wissenschaftliche Annahmen zur Alterung des Gehirns:

• 40% liegen in der genetischen Anlage (genetische Disposition/Erbanlage)
• freie Sauerstoffradikale und
• neuronal-endokrine Vorgänge

Die ersten beiden Thesen, also die Erbanlage und die zerstörerische Wirkung der freien Sauerstoffradikale haben sich am stärksten durchgesetzt. Hinsichtlich des oxidativen Stresses und entzündungsbedingter Schädigungen durch die freien Sauerstoffradikale wird vermutet, dass die Zellen weniger aktiver Menschen für diese Aggressoren anfälliger sind und daher früher altern. Außerdem wird allgemein angenommen, dass das geistige Nachlassen bei älteren Menschen, vor allem bei denjenigen mit Bluthochdruck und Arterienverkalkungen, etwas mit der verminderten Blutversorgung im Gehirn zu tun hat.

Merke:
Oxidativer Stress bezeichnet den biologischen Prozess, bei dem die im menschlichen Körper anfallenden Freien Radikale nicht mehr ausreichend durch sogenannte Radikalenfänger (Antioxidantien) abgefangen werden können. Ca. 5-10% des Sauerstoffs aus der Atmung werden in unserem Körper zu sehr aggressiven und schädigenden Sauerstoffradikalen umgewandelt. Zusätzlich sorgen UV-Bestrahlung, Ozon, Umweltgifte, emotionaler Stress, unausgewogene Ernährung, körperliche Anstrengung (Sport), Alkohol, Rauchen, Medikamente, akute und chron. Krankheiten für die Bildung Freier Radikale. Sie setzen unseren Organismus einer enormen Belastung aus. Wenn die Belastung durch Freie Radikale nicht kompensiert werden kann, können Krankheiten entstehen. Dazu gehören Krebs, degenerative Erkrankungen unserer Gefäßsysteme im Gehirn, Herz oder Bein (Raucherbein) sowie die unphysiologische Beschleunigung von Alterungsprozessen und die Risikoerhöhung zur Entwicklung degenerativer Prozesse des Gehirns wie die Alzheimer Erkrankung oder andere dementielle Erkrankungen.

Zur Vorbeugung dienen z. B. gesunde Ernährung und damit die ausreichende Versorgung mit  Sauerstoffradikalenfängern (Antioxidantien), die ausgleichende Balance zwischen Belastung/Beanspruchung und Entlastung/Erholung sowie die Fähigkeit zur Stressbewältigung. Zur Not hilft auch die kurmäßige Einnahme qualitativ hochwertige Nahrungsergänzung (Supplementation und Substitution). Durch einen Soforttest kann mit einem Tropfen Blut aus der Fingerbeere die individuelle Radikalenbelastung gemessen werden und durch gezielte Einnahme von Antioxidantien zum Erhalt der Gesundheit aktiv beitragen.

Da kommt die ausdauernde körperliche Aktivität gerade recht, um mit der Verbesserung des Nervennetzes (Neurogenese) und der Vergrößerung des Blutgefäßnetzes (Angiogenese) die Alterungsprozesse nach hinten zu schieben. Hollmann und Strüder (2008) weisen auf die spannende Entwicklung hin, dass insbesondere die Areale des Gehirns, die am stärksten von Alterungsvorgängen betroffen sind, auch am stärksten mit einer Neubildung von Nerven und Blutgefäßen auf ausdauernde Aktivitäten reagieren.

Hollmann und Strüder (2008) machen für die Blutgefäßneubildung und das Wachstum von Nervenverbindungen, von Nervenfaserwachstum, Neubildungen von Spines und neuer Nerven-zellen die vermehrte Produktion von Nervenwachstumsfaktoren verantwortlich. Durch die vermehrte  Produktion von Nervenwachstumsfaktoren werden Plastizitätsgene aktiviert. Das Resultat ist eine vermehrte Bildung von Blutgefäßen, eine Synapsenhypertrophie, ein Dendriten- und Neuritenwachstum, Spines-Neubildungen und die echte Neubildung von Nervenzellen im Gehirn (Neurogenese). Letzteres konnte erstmalig von Eriksson (1998) nachgewiesen werden. Hollmann und Strüder (2008) erklären, dass die vermehrte Ausschüttung von IGF-1, Östrogen und Glucokortoiden für die aufgeführten Veränderungen verantwortlich sind. Damit dies geschieht, müssen wir körperlich aktiv sein.
Schon 1987 wies ein Arbeitskreis um Hollmann nach, dass bereits bei einer so geringen Fahrradergometerbelastung von 25 Watt, wie auch bei 100 Watt, sehr deutliche Zunahmen der Gehirndurchblutung in den betreffenden Arealen des Gehirns stattfinden (Herholz et al. 1987).

Merke:
Eine typische menschliche Nervenzelle besteht aus dem Zellkörper sowie meist zahlreichen und relativ kurzen Fortsätzen, den Dendriten, und einem Zellfortsatz (Axon). Dieser Zellfortsatz kann sehr lang sein und ermöglicht eine Erregungsleitung über weite Strecken, um schließlich Signale/Reize an andere Neurone weiter zu leiten. Diese Signale/Reize werden zunächst von den Dendriten aufgenommen, als elektrische Erregung zum Zellkörper geleitet und fließen von dort entlang der Zellmembran an das Ende des Zellfortsatzes (Axons). Das Ende des Zellfortsatzes (Axonende) mündet in Synapsen. Der elektrische Reiz bewirkt an den Synapsen, dass bestimmte chemische Substanzen aus winzigen Bläschen freigesetzt werden. Hierbei handelt es sich um Hormone, die als Neurotransmitter über einen kleinen Spalt, den synaptischen Spalt, zur Membran der nachgeschalteten Nervenzelle strömen, um dort an Rezeptoren anzudocken. Damit wird wieder eine elektrische Erregung ausgelöst, die sich zum Zellkörper hin ausbreitet und über dessen Zellkörper (Axon) zur nächsten Synapse gelangt.   
Während die Nervenzellen also elektrische Impulse senden, erfolgt die Kommunikation über die Verarbeitung bzw. Weiterleitung der Reize über die Synapsen als chemische Kontaktstellen. Wissenschaftler kennen ca. 200 verschiedene Neurotransmitter, die wir der Einfachheit halber als Botenstoffe bezeichnen.

Spines (engl. "Hörnchen") sind die Orte des Kurzzeitgedächtnisses.

Siehe hierzu auch den vorhergehenden Artikel: "Die Fitness- und Wellnessbooster im Gehirn!"

Körperliche und geistige Aktivität gegen degenerative Erkrankungen des Gehirns
Die Ergebnisse vieler internationaler Studien geben Anlass zur Hoffnung in der Prävention und Therapie von degenerativen Veränderungen des alternden Gehirns.  
Nach einer schwedischen Studie vermindert körperliche Aktivität die Anfälligkeit für Alzheimer Demenz (Kivipelto et al. 2006). Danach haben Menschen, die wöchentlich zwei Mal körperlich aktiv sind, ein um 60% geringeres Risiko, an Alzheimer zu erkranken. Bei genetisch vorbelasteten Menschen wirke Sport noch ausgeprägter gegen einen Ausbruch von Alzheimer. Sie ziehen hierbei auch einen Bogen zu gesundheitlichen Risikofaktoren wie Übergewicht und Zuckerkrankheit (Diabetes Mellitus). Für diese sei bereits der Nachweis erbracht, dass sie dementielle Erkrankungen fördern. Ulman Lindenberger vom Max-Planck-Institut für Bildungsforschung bestätigt, dass "körperliche Aktivität vermutlich durch bessere Durchblutung und vielleicht durch die Neubildung von Verbindungen zwischen Nerven direkt dem Gehirn zu gute kommt" (Lindenberger 2009).  So wird man nicht nur körperlich, sondern auch geistig fitter. Die Forscher wollen mit einem 100-Tage-Trainingsprogramm die geistige Leistungsfähigkeit erhöhen.   

In einer Studie an 2.257 männlichen Teilnehmern im Alter von 71 bis 93 Jahren gelingt der Nachweis, dass ein täglicher Spaziergang von drei Kilometern das Risiko für die Alzheimer-Krankeit und anderer Formen geistiger Demenz um die Hälfte reduziert (Abbott et al. 2004).  Teri et al. (2003) diskutiert, dass ein Ausdauertraining dreimal wöchentlich die Wahrscheinlichkeit einer späteren Demenz reduziert.

Auch die US-amerikanischen Forscher um James Blumenthal (1999) bestätigen, dass regelmäßiges Joggen und Gymnastik das Gehirn alternder Menschen fit hält. In ihrer Studie mit 84 Teilnehmern im Alter von 55 bis 77 Jahren konnten sie belegen, dass die Studienteilnehmer ihren Alltag besser planen und organisieren konnten. Blumenthal (1999) erklärt dies damit, dass durch Bewegung mehr sauerstoffreiches Blut in die entsprechenden Hirnregionen gelangt. "Was wir so faszinierend fanden, war", kommentiert Blumenthal, "dass sich die Bewegung auf spezifische kognitive Funktionen auswirkte, die von den vorderen Regionen des Gehirns ausgehen". Offensichtlich kann körperliche Aktivität bestimmte geistige Prozesse, die normalerweise unter zunehmendem Alter abnehmen, erhalten.

Ein Forscherteam der Universität Erlangen bestätigt die vorstehenden Ergebnisse. Es fand heraus, dass Senioren durch zügiges Gehen (Walken) die exekutiven Kontrollfunktionen des Gehirns wie Planen, Koordinieren, Strukturieren, Reagieren und Konzentrieren verbesserten. Hierzu mussten sie wöchentlich mindestens drei Mal 20 oder mehr Minuten Ausdauersport betreiben.


Fit im Kopf
Den Zusammenhang zwischen körperlicher und geistiger Fitness ist inzwischen international durch eindrucksvolle Studien bestätigt. Die Neuropsychologin Kristine Yaffe veröffentlichte 2001 das Ergebnis einer Studie an 6.000 Frauen im Alter von 65 Jahren und älter mit weitestgehender körperlicher und geistiger Gesundheit. Die Kandidatinnen füllten u. a. einen Fragebogen aus, in dem sie für sich aus 33 verschiedenen körperlichen Bewegungen auswählen konnten, um jeweils ihr persönliches Bewegungslevel zu identifizieren. Nach 8 Jahren beurteilten die Forscher bei dieser Gruppe die kognitive Leistungsfähigkeit. Die Frauen, die sich wenig bewegten, hatten ein um 30% höheres Risiko, auch ihre geistigen Fähigkeiten einzubüßen. Dagegen bewiesen die körperlich aktiveren Frauen dieser Untersuchungsgruppe bessere kognitive Leistungen.  


Weniger ist Mehr
Damit dies nicht in Vergessenheit gerät: Es geht zur Erreichung der vorstehend beschriebenen Effekte nicht um Rennen. Es geht um die den persönlichen Ausgangsvoraussetzungen angepassten moderaten bzw. sanften Ausdauertrainingsformen. Für Untrainierte fängt dies mit regelmäßigen dynamischen Spaziergängen an.

Also, "Ran an den Speck!"

In der nächsten Ausgabe beschäftigen wir uns mit dem Phänomen des "Runner`s High".



Literatur
Abbott, R. D. Et al. (2004): Walking and Dementia in Physically Capable Elderly Men.
JAMA; 292: S.1447-1453.

Blumenthal, J. et al. (1999): Effects of exercise training on older patients with major depression. Archives of Internal Medicine. 159: S 2349 – 2356

Eriksson, P. S. et al (1998): Neurogenesis in the adult human hippocampus. Nature medicina 4: S. 1313 – 1317

Herholz et al. (1987): Regional cerebral blood flow in man at rest and during exercise. J. Neurol., 234, S. 9 – 13

Hollmann, W., Strüder, H. K. u. Mitarb. (2008): Gehirn, Geist und körperliche Aktivität. f.i.t. - Forschung-Innovation-Technologie. Das Wissenschaftsmagazin der Deutschen Sporthochschule Köln 2/2008

Kivipelto, M et al. (2006): Risk score for the prediction of dementia risk in 20 years among middle aged people: a longitudinal, population-based study. The Lancet Neurology, Volume 5, Issue 9, S. 735 – 741

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