Saubere Energie für sauberen Sport Prof. Dr. Alois Gessl Klinische Abteilung für Endokrinologie und Stoffwechsel Medizinische Universität Wien Hormone und sportliche Leistung – Gefahren des Dopings

Alois Wilfried Gessl Abteilung für Endokrinologie und Stoffwechsel Klinik für Innere Medizin III Medizinische Universität Wien

Meist nicht über Arzt verordnet – Infos über andere Athleten, Masseure, Zeitschriften, Internet Einnahme verschiedener Medikamente in verschiedenen Mustern Nebenwirkungen eines Medikaments werden durch andere Medikamente „behandelt“ Periodisches Absetzen (vor Testung!) Ärzte wissen meist nicht daß ein Patient diese Medikamente einnimmt Wissen (der Ärzte) über Wirkungen sehr gering- (keine Studien über die verabreichten Dosen, Kombinationen etc.) Leistungssteigernde Medikamente Problematik:

Double-Bind: Zwei widersprüchliche Erwartungen in einer existentiell bedeutsamen Beziehung Erwartung 1: Doping ausmerzen! Erwartung 2: Erfolge der Athleten! Leistungssteigernde Medikamente Quelle: Einführung in die Sportwissenschaft. Prof. Dr. Helmut Altenberger & Prof. Dr. Martin Lames

Leistungssteigernde Medikamente Anabole Steroide Humanes Wachstumshormon Insulin Erythropoietin

1995 Umfrage eines Sportmagazins an 198 Olympia- Kraftsportlern Szenario: dir wird eine verbotene Substanz mit 2 Garantien angeboten 1.Du gewinnst 2.Du wirst nicht erwischt nur 3 von 198 (1,5%) sagten nein Bamberger M & Yaeger D Sports Illustrated 14: Leistungssteigernde Medikamente

Selbe Umfrage, neues Szenario: 1.Du wirst nicht erwischt 2.Du wirst in den nächsten 5 Jahren jeden Bewerb zu gewinnen an dem du teilnimmst, dann aber an den Nebenwirkungen der Substanz sterben Mehr als 50 % würden sich dennoch für die Substanz entscheiden! Bamberger M & Yaeger D Sports Illustrated 14: Leistungssteigernde Medikamente

Anabole androgene Steroide (AAS) Dem Testosteron verwandte Steroidhormone Anabol: Erhöhen die Proteinsynthese in Zellen  Muskelwachstum Androgen: Ausbildung/Erhaltung männlicher Charakteristika Alle AS haben beide Charakteristika – anabol : androgen Testo: 1:1 Stanozolol 30 Nandrolon 10

Testosteron (Steroidhormon) männliches Sexualhormon androgene und anabole Wirkung - androgene Wirkung Förderung von Wachstum und Differenzierung der männlichen Fortpflanzungsorgane, Ausbildung sekundärer Geschlechtsmerkmale wie Bartwuchs und Vergrößerung des Kehlkopfes. - anabole Wirkung vor allem in der Pubertät - Ausbildung des typisch männlichen Muskel- und Skelettwachstums HO H 3 C CH 3 CH 3 O OH Steroidgrundgerüst Cholesterin Testosteron

Anabole androgene Steroide (AAS) verschiedene Derivate Ziele der Modifikationen Präparate mit: anaboler Effekt  androgener Effekt  Längere Aktivität – Veresterung der 17-  OH Gruppe (im) Orale Aktivität: – Alkylierung der 17-  Position (oral) Testosteron 5  -Dihydrotestosteron O OH O OH O O Testosteron Androstendion

Anabolika: Anabol Androgene Steroide (AAS) Modifikationen 17  -Alkylierung 17  -Veresterung 19-Nortestosteron (Nandrolon Deca Durabolin ® ) Methenolon (Primobolan®) Methyltestosteron Oxymetholon Oxandrolon Stanozolol(Winstrol ® ) Norethandrolon Äthylestrenol Norbolethon Methandienone (Dianabol ® ) Methenolon (Primobolan ® ) Methandienon (Dianabol ® ) Andriol ®, Nebido ® Testogel ®

Nebenwirkungen- beide Geschlechter Akne Glatze Ödeme Zittern Gelbsucht Leberschäden und Krebs EPO/Rote Blutkörperchen  Gelenksbeschwerde n Sehnen-, Bänder- und Muskelverletzungen Tischer et al. Z Kardiol, Hartgens & Kuipers Sports Med,

Nebenwirkungen- beide Geschlechter Tischer et al. Z Kardiol, Hartgens & Kuipers Sports Med, Myokardiale Zellhypertrophie Myokardiale Zellschäden Untergang myokardialer Zellen Fibrose Ventrikuläre Arrhythmien Plättchenaggregation  fibrinolytische Aktivität  Blutbildung (rote Bk)  Gerinnselbildung Kardiovaskuläres Risiko  Anabole androgene Steroide Hepatische TG-Lipase  HDL-Cholesterin LDL-Cholesterin Atherosklerotische Veränderungen in Blutgefäßen Hypertonie, Spasmen Herzinfarkt Plötzlicher Herztod

Anabole Steroide Nebenwirkungen Mortalitätsrisiko bei chronischer Verwendung 4.6 fach erhöht je größer die Dosis, desto größer der Muskel, desto größer das Problem Parssinen M Sports Med 32:

Anabole Steroide geschlechterspezifische Nebenwirkungen Männer: werden weiblicher Frauen: werden männlicher

Anabole Steroide Männer-spezifische Effekte Gynäkomastie – Entwicklung von Brustdrüsengewebe bei Männern Umwandlung von Testosteron in Östrogen (Östradiol) durch die Aromatase Quelle: Internet

Anabole Steroide Männer-spezifische Effekte Gonadotropine werden supprimiert  Hypogonadismus (Testosteron  ) Infertilität (verminderte Spermienproduktion) Hodenatrophie (Abnahme des “natürlichen” Testosterons)

Anabole Steroide Wirkungen bei Adoleszenten Anabole Steroide können zu vorzeitigem Wachstumsstop bei Jugendlichen führen (Schluß der Epiphysenfuge) Vorzeitige sexuelle Entwicklung

rote Blutkörperchen  Akne, ölige Haut Anabole Steroide Effekte bei Männern Anabolikamissbrauch und Bodybuilding-Akne: eine unterschätzte gesundheitliche Gefährdung Melnik et al. JDDG 5:

rote Blutkörperchen  Akne, ölige Haut Prostatakrebs Wachstum (bei metastatischem Prostatakrebs) Vergrößerte Prostata Glatzenbildung Schwierigkeiten/Schmerzen beim Harnlassen Anabole Steroide Effekte bei Männern

Körperbehaarung  (= Hirsutismus) (Gesicht- Bart) Akne Glatze Tiefe Stimme (permanent) Klitorisgröße  (permanent) Zyklusstörungen Brustgröße  Störung der Fetalentwicklung Anabole Steroide Frauen-spezifische Effekte

Hirsutismus: Definition  Wachstum von Terminalhaaren mit männlichem Behaarungsmuster bei der Frau

Virilisierung Häufiger bei Testosteron-Estern Hirsutismus ist frühes Symptom der Androgenwirkung Später: – Akne – ölige Haut – Libido  – Virilisierung

Virilisierung Zeichen des extremen Androgenüberschusses: Klitoromegalie (>1 cm) Muskelmasse  /Männlicher Körperbau Stirnglatze (androgenetische Alopezie) Tiefe Stimme Akne Brustgröße  Amenorrhoe/Oligomenorrhoe Quelle: Internet

Humanes Wachstumshormon Überschuß:

17-  - alkylierte AAS: – Dosisabhängige Hepatotoxizität (Transaminasen  - GOT GPT, nicht  GT), Ikterus, Peliosis hepatis, benigne (FNH) und maligne (HCC) Tumore Nicht- 17-  - alkylierte AAS: – Tiefe i.m. Injektion (Abszesse), Hepatitis, HIV Oral (Tabletten) – Leber und Cholesterin (Methyltestosteron) Pellets (impantiert) – Infektion Testosteron-undecanoat (Andriol ® ) Anabole Steroide Nebenwirkungen abhängig vom Präparat Shahidi Clin Ther 2001

Anabole Steroide Verhaltenseffekte (beide Geschlechter) kontrovers Stimmungsschwankungen Aggression (“roid rage”) Manie Depression (nach Absetzen) Entzugssymptome Abhängigkeit Libido  Quelle: Internet Uzych Can J Psychiatry 1992; Shahidi Clin Ther 2001; Pope HG J Clin Psychiatry 1990

3 Formen: Oral – am angenehmsten (gefährlich – Leber!) Injektion – intramuskulär (HIV, Hepatitis) Transdermal – selbst- klebende Pflaster, Gele Anabole Steroide Verabreichung

Oral (Tabletten) – Leber und Cholesterin (Methyltestosteron) Pellets (impantiert) – Infektion Testosteron-undecanoat (Andriol ® ) Anabole Steroide (abhängig vom Präparat)

Orale Anabole Steroide 17-  Methyltestosteron (Android) 17-  Äthyltestosteron (Maxibolin) 1-Methyltestosteron (Primobolan) Androstenediol (“Andro” Nahrungsergänzungen) Androstenedion Dihydroepiandrosteron (DHEA)

Anabole Steroide Verabreichung: “stacking”: mehrere Anabolika gleichzeitig: (täglich oral und wöchentlich oder monatlich i.m.) “Cycling”: zeitlang (4 – 16 Wochen) multiple Dosen, dann Pause und Neustart, dabei “pyramiding”: Dosis während Cycle gesteigert, dann 4-6 Wochen medikamentenfrei (Pause) – Dosis vielfach über der medizinisch empfohlenen (-200X) Plateauing: Medikamentendosis wird unwirksam “tapering”: langsame Reduktion der Steroidaufnahme: – Athleten reduzieren in den Monaten vor dem Wettkampf die Dosis (Nachweis erschwert)

Anabolikum2Anabolikum3Anabolikum1Anabolikum4 Wachstumshormon Stacking

Anabolikum2Anabolikum3Anabolikum1 Anabolikum4 Wachstumshormon Stacking Pyramiding

Injizierbare Anabole Steroide 19-Nortesteronesterderivate (Durabolin) Testosteronesterderivate (Oreton) Testosteroncyprionatderivate (Virilon) Boldenon Stanozolol (Winstrol) (auch orale Form)

Anabolic Steroids Minimization of Side Effects Several techniques to minimize side effects both during cycles and post cycle Increase CV exercise to counter act effects on left ventricle Estrogen receptor modulators to reduce effect of aromatisation of steroid hormones (tamoxifen) reduce gynecomastia

Anabole Steroide Post-Zyklus Therapie Nach jedem Zyklus gegen die Testosteron- Suppression, um die normale Funktion der “Drüsen” wieder herzustellen Meist Kombination folgender Medikamente: 1.Clomiphen oder Tamoxifen (gegen Gynäkomastie) 2.Anastrozol – (Aromatasehemmer) (gegen Gynäkomastie) 3.hCG – (Hodengröße  ) 4.Finasterid – (Glatzenbildung und Akne  )

36 jähriger Profi-Bodybuilder, ohne Beschäftigung, früher Clenbuterol, Spiropent, Proviron, hCG (5000 E/Woche), Clomiphen; Combithyrex Vorstellung wegen “Libidoverlust, Potenz  Testosteronmangel (laut Zuweisung 1,0 ng/ml- normal 2,8- 8,0), Gynäkomastie, Wallungen” Status: RR 140/80 mm Hg, Hoden atroph, Gynäkomastie Labor: LH < 0.1, FSH 0.5, Testo 9.82, TSH < 0.01 Auf Nachfrage: hat vor 6 Tagen Sustanon (Testo) gespritzt Anabole Steroide Männer-spezifische Effekte

Kommt 4 Jahre später wieder (wegen Dyspnoe, Schweissausbrüchen, V.a. Schlaf-Apnoe von NFA vorgestellt) Testo 37.6 (normal ng/ml) LH, FSH nicht nachweisbar Hämoglobin 19.2 (normal g/dl) Erythrozyten 6.3 (normal T/l) Leberwerte normal 250 mg Testosteron alle 5 d i.m. Anabole Steroide Männer-spezifische Effekte

Anabole Steroide Produktion und Verteilung Fitnesscenter Händler (illegal - Mafia) Bestellung (Zeitschriften) Internet Nicht selten gefälscht, verdünnt

Humanes Wachstumshormon 191 As Hormon des Hypophysenvorderlappens Wirkt über IGF-1 gentechnisch hergestellt Verstärkt das Wachstum des unreifen Skeletts Hauptwirkung Stimulation der Proteinsynthese Synergistisch mit AAS und Insulin Fettmobilisierung durch Lipolyse

Kaum Studien mit hGH Supplementierung Viele Studien bei endokrinen Störungen Zunahme der fettfreien Körpermasse – mehr Muskel (Myostatin  ), weniger Fett (Lipolyse  ) – nicht mehr Kraft und Leistung Humanes Wachstumshormon

Krankhafter Überschuß: Vor Epiphysenfugenschuß: Gigantismus Nachher: Akromegalie corypho.net/.../james-bond-beisser.jpg farm4.static.flickr.com/3450/ _2f

GH-sezernierende Hypophysenadenome Klinik: Akromegalie oder Gigantismus, entstellend, Mortalität 2-3 fach erhöht Akromegalie (Vergrößerung der “Akren”) – Abnormes Wachstum - Hände und Füße – Typisches Gesicht - Gewebe verdickt - Körperorgane vergrößert - Müdigkeit und Schwäche Kopfschmerzen; Sehstörungen; Menstruationsstörungen, Fassthorax und Kyphose Insulinresistenz (Diabetes) Cholesterin und Triglyzeride  Herzhypertrophie, Hochdruck Tumore  Hypogonadismus (Schrumpfen der Hoden) Gelenksprobleme

51 As Hormon, aus Betazellen Proteinsynthese , Proteinabbau  (anaboles Hormon ) Kurzwirksames Insulin + Kohlenhydrate zum Muskelaufbau (Insulin-behandelte Diabetiker haben eine höhere fettfreie Körpermasse) Synergistische Wirkung mit hGH: – GH anabol – Insulin hemmt Proteinabbau Erleichtert Eintritt von Glukose in Zellen  Glykogenspeicher  Bei Athleten nach exogenem Insulin Glukosemetabolismus , VO 2 MAX  Todesfälle durch Unterzuckerung beschrieben! Insulin Sato Y Int J Sports Med 1986; Sonksen PH J Endocrinol 2001

in der Niere gebildet Stimuliert/reguliert Synthese roter Blutzellen – optimale Masse an roten Blutkörperchen Rote Blutzellen transportieren O 2 Stimulus = Hypoxie – EPO-Gen = O 2 - empfindlich – unter Kontrolle eines O 2 -empfindlichen Transkriptionsfaktors (HIF-1 [hypoxia inducible factor] Ausscheidung im Harn Erythropoietin (EPO) und Blut-Doping

Copyright ©2003 BMJ Publishing Group Ltd. Åstrand PO Copenhagen: Ejnar Muksgaard 1952; Joyner, M J Br J Sports Med 2003;37: Beziehung zwischen Gesamtkörper-Hämoglobin und Ganzkörper- maximaler O 2 Aufnahme (VO 2 MAX) für 94 Individuen (7-30 Jahre). Alle waren fit und normalgewichtig.

Mehr rote Blutkörperchen (Hb  O 2 Transportkapazität  )  Bessere Sauerstoffversorgung  Gesteigerte Leistungsfähigkeit aerobe Sportarten wie Radsport (“alles länger als 1-2 min”) Legal (Höhentraining) (“live high, train low”) Illegal Blut-Doping Eigenblut Fremdblut Erythropoietingabe (EPO) Erythropoietin und Blut-Doping warum EPO/Blut-Doping?

Viskosität – Masse der roten Blutkörperchen wichtigste Determinante (“dickes Blut”) – Risiko für Dehydration bei Belastung  Risiko für Gerinnselbildung –  Risiko für Schlaganfall (), Herzinsuffizienz (Herzarbeit  ), Tod  (v.a. bei Dehydration) Hoher Blutdruck HIV, Hepatitis, Transfusionszwischenfall bei Blut 1987 EPO frisch am Markt – 5 niederländische Radfahrer  1997 bis 2000 starben 18 Radfahrer (B, NL) – Insult, Infarkt, Lungenembolien Krebs – EPO-Rezeptoren auf Krebszellen. EPO behandelte Krebspatienten tendenziell kürzeres Überleben, mehr thrombo-embolische Ereignisse Henke, et al Lancet 2003;362: Bohulius, et al. J National Cancer Institute 2006;98: Leyland-Jones, et al. J Clinical Oncology 2005;23: Erythropoietin (EPO) und Blut-Doping Risiken

Wenig erforscht da im Untergrund bzw. unter Verschluß Immense Gesundheitsrisken Immenses Geschäft Immense Dosen ( fach über physiologisch) Zusammenfassung

Anabole Steroide Geschichte 1931 –Androstenon isoliert 1934 – Androstenon synthesiert 1935 – Testosteron identifiziert und synthetisiert 1937 – Beginn klinischer Studien mit Testosteron am Menschen

Anabole Steroide Geschichte 2. WK – Deutsche Wissenschaftler synthetisieren andere anabole Steroide und experimentieren an KZ Insassen Verabreichung an deutsche Wehrmachtssoldaten German (Erhöhung der Aggression) Adolf Hitler soll anabole Steroide genommen haben

Anabole Steroide Geschichte 1940er - Sowjetunion und Ostblock Staaten (DDR) beginnen Steroidprogramme an Olympia und Amateur Gewichthebern 1958 – Dianabol (Methandrostenolon) wird in den U.S.A durch die FDA zugelassen

Anabole Steroide Geschichte ab 196er – extremer Anabolikamissbrauch Ende 1980er EPO Missbrauch bei Ausdauersportlern 2003 Designer Steroid THG wird entdeckt 2007 Dopingfälle Tour de France

Am meisten missbrauchte Anabolika Nandrolon, Testosteron, Stanozolol, Methandienon und Methenolol

??????? Michael Phelps Quelle: blog.newsok.com/.../2009/02/michael-phelps-4.jpg Insulinresistenz (Diabetes) Cholesterin und Triglyzeride  Herzhypertrophie, Hochdruck Verkürzte Lebenserwartung Tumore  Hypogonadismus (Schrumpfen der Hoden) Akromegalie (Vergrößerung der “Akren”) Gelenksprobleme Humanes Wachstumshormon Überschuß: