• 03.06.2020

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Hocke, weil dein Gehirn starke Beine braucht Muskel brechen


Während wir uns in der Regel auf die physiologischen Auswirkungen von Bewegungsmangel in Bezug auf unser Skelett oder unsere Muskulatur konzentrieren, wissen wir in der Regel nur wenig über die Auswirkungen auf unser Gehirn. Wir wissen jedoch, dass mehrere neurologische Erkrankungen mit Bewegungseinschränkungen verbunden sind oder durch diese verursacht werden. Dies reicht von Rückenmarksverletzungen bis hin zu Multipler Sklerose. Wir wissen, dass längere Weltraummissionen zu Veränderungen in vielen Organen des Körpers und zu Veränderungen der neuromuskulären Skelettfunktion führen, die auf eine Verringerung der Muskelaktivität zurückzuführen sind.

Neue Forschungen zu neurologischen Erkrankungen und Bewegungen zeigen, dass die Verwendung der Beine, insbesondere bei sportlicher Betätigung, Signale an das Gehirn sendet, die für die Produktion gesunder Nervenzellen von entscheidender Bedeutung sind. Die bahnbrechende Studie verändert die Medizin des Gehirns und des Nervensystems grundlegend - sie gibt Ärzten neue Hinweise darauf, warum Patienten mit neurologischen Erkrankungen häufig schnell abnehmen, wenn ihre Bewegung eingeschränkt wird.

"Unsere Studie unterstützt die Vorstellung, dass Menschen, die keine tragenden Übungen machen können - wie bettlägerige Patienten oder sogar Astronauten auf längeren Reisen -, nicht nur Muskelmasse verlieren, sondern auch ihre Körperchemie bei der Bewegung verändert wird das zelluläre Niveau und sogar das Nervensystem werden beeinträchtigt ", sagt Dr. Raffaella Adami von der Universität Mailand in Italien.

Die Studie umfasste die Einschränkung, dass Mäuse über einen Zeitraum von 28 Tagen ihre Hinterbeine, jedoch nicht ihre Vorderbeine verwenden dürfen. Die Mäuse fraßen und pflegten sich normal und zeigten keinen Stress. Am Ende des Versuchs untersuchten die Forscher einen Bereich des Gehirns, der als subventrikuläre Zone bezeichnet wird und bei vielen Säugetieren die Aufgabe hat, die Gesundheit der Nervenzellen aufrechtzuerhalten. Es ist auch der Bereich, in dem neurale Stammzellen neue Neuronen produzieren.

Die Begrenzung der körperlichen Aktivität verringerte die Anzahl neuronaler Stammzellen um 70 Prozent im Vergleich zu einer Kontrollgruppe von Mäusen, die durchstreifen durften. Darüber hinaus reiften sowohl Neuronen als auch Oligodendrozyten - spezialisierte Zellen, die Nervenzellen unterstützen und isolieren - nicht vollständig aus, wenn das Training stark reduziert wurde.

Die Forschung zeigt, dass die Verwendung der Beine, insbesondere bei sportlicher Betätigung, Signale an das Gehirn sendet, die für die Produktion gesunder Nervenzellen von entscheidender Bedeutung sind, die für das Gehirn und das Nervensystem unerlässlich sind. Wenn wir weniger Sport treiben, fällt es dem Körper schwer, neue Nervenzellen zu produzieren - einige der Bausteine, die es uns ermöglichen, mit Stress umzugehen und uns an Herausforderungen in unserem Leben anzupassen.

"Es ist kein Zufall, dass wir aktiv sein sollen: laufen, laufen, hocken, sitzen und unsere Beinmuskeln zum Heben von Dingen verwenden", sagt Adami. "Neurologische Gesundheit ist keine Einbahnstraße, in der das Gehirn den Muskeln sagt, dass sie sich heben, gehen und so weiter."

Die Forscher erhielten mehr Einblicke durch die Analyse einzelner Zellen. Sie stellten fest, dass eine Einschränkung des Trainings die Sauerstoffmenge im Körper senkt, was eine anaerobe Umgebung schafft und den Stoffwechsel verändert. Die Reduzierung des Trainings wirkt sich auch auf zwei Gene aus, von denen eines, CDK5Rap1, sehr wichtig für die Gesundheit der Mitochondrien ist - das zelluläre Kraftwerk, das Energie freisetzt, die der Körper dann nutzen kann. Dies stellt eine weitere Rückkopplungsschleife dar.

Diese Ergebnisse werfen ein Licht auf mehrere wichtige Gesundheitsthemen, die von Bedenken hinsichtlich kardiovaskulärer Auswirkungen infolge sitzender Lebensweise bis hin zu Erkenntnissen über verheerende Krankheiten wie Rückenmarksatrophie (SMA), Multiple Sklerose und Motoneuronenkrankheiten reichen.

"Ich interessiere mich seit 2004 für neurologische Erkrankungen", sagt Mitautorin Dr. Daniele Bottai, ebenfalls von der Università degli Studi di Milano. "Die Frage, die ich mir stellte, war: Ist das Ergebnis dieser Erkrankungen ausschließlich auf die Läsionen zurückzuführen, die sich im Falle einer Rückenmarksverletzung und einer genetischen Mutation bei SMA am Rückenmark bilden, oder ist die geringere Bewegungsfähigkeit kritisch? Faktor, der die Krankheit verschlimmert? "

Diese Forschung zeigt die entscheidende Rolle von Bewegung und hat eine Reihe möglicher Implikationen. So sollten beispielsweise bei Einsätzen, bei denen Astronauten monatelang oder sogar jahrelang in den Weltraum geschickt werden sollen, die Schwerkraft und das Tragen von Lasten eine wichtige Rolle bei der Erhaltung der menschlichen Gesundheit spielen, so die Forscher.

"Man könnte sagen, dass unsere Gesundheit auf der Erde beruht, und zwar auf eine Weise, die wir gerade erst verstehen", schließt Bottai.

Referenz:

1. Raffaella Adami, Jessica Pagano, Michela Colombo, Natalia Platonova, Deborah Recchia, Raffaella Chiaramonte, Roberto Bottinelli, Monica Canepari und Daniele Bottai. Bewegungseinschränkung bei neurologischen Erkrankungen: Auswirkungen auf die Eigenschaften neuronaler Stammzellen. Frontiers in Neuroscience, 2018

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