Komplementärmedizin Ausdauer und Kraft in der medizinischen Trainingstherapie Bild Dr. Kurt Leitner, Arzt für Allgemeinmedizin und Sportmedizin 8750 Judenburg, Stadionstrasse 30 a

Faktoren der Leistungsfähigkeit Konditionelle und koordinative physische Leistungsfaktoren ( Ausdauer, Kraft, Schnelligkeit, Beweglichkeit, Gewandtheit ) Persönlichkeits- eigenschaften ( intellektuelle, Fähigkeiten, moralische und psychische Eigenschaften ) Technisch - taktische Fähigkeiten und Fertigkeiten Leistungsfähigkeit Konstitutionelle und gesundheitliche Faktoren Weineck

Medizinische Verordnung von Bewegungstherapie in der Praxis Verbesserung des Wohlbefinden durch allgemeine Maßnahmen Nicht objektivierbar Wellness Durch systematische Bewegungstherapie meßbare Verbesserung von Körperfunktionen Fitness Gesundheit ist mehr als ein augenblicklicher Zustand Gesund sein bedeutet auch ein gesundheitsstabilisierendes Verhalten des menschlichen Organismus unter krankmachenden Bedingungen.

Inaktivität als Risikofaktor Fitness und Gesundheitsprognose im Einfluss von exogenen Faktoren Muskelkraft Mobilität Vitale Funktionen Lebensstil Ernährung Training STH Testosteron Alter Erkrankungen Stress Muskelmasse Fettmasse Bioenergetic Diseases IL-6 TNFα Cortisol Multimorbidität Mortalität Berg A, König D, Bewegungstherapie und Gesundheitssport 2005;21

Einfluß von Ernährung und Bewegungsmangel auf Zivilisationskrankheiten Hoher Sympathicotonus Fehlernährung GI, GL Ballaststoffe Gesätt.Fettsrn Cholesterin Adipositas androider Typ Hypertonie Demenz Krebs Schlaganfall Typ II Diabetes Herzinfarkt Hyper- Insulinämie, Insulin- resistenz Fettstoffwechsel- störung Chol Trigl HDL Alter, Gene Muskelfaserzusammensetzung rot Bewegungs- mangel Syndrom der inaktiven Muskulatur

Sympathikusaktivität und Übergewicht Noradrenalinausscheidung als Funktion von Body Mass Index und Taille-zu-Hüft-Umfang Dt. Gesellschaft für Hypertonie

Stress, Superstress und negativer Cortisoleffekt Normalstress Angst, Depression, Leistungssport Unvorhersehbare, überwältigende, nicht kontorllierbare Situationen Hypothalamus hemmt Hippocampus zerstört Alterung CRH Cortisol Hypophyse Gehirn ACTH Zellfunktion Nebenniere Spareffekt Bremse und Glucosereduktion Zerstört Nervenzellen - Hippocampus Uhlenbruck, TW Sport+Medizin 5, 1993, Sasaki K.,Acta Neurochirurgika 41, 1997

Systolen- und Diastolendauer bei unterschiedlichen Herzfrequenzen Schläge / min Systole Diastole 70 0,26 sec 0,58 sec 140 0,22 sec 0,24 sec 150 0,20 sec 0,15 sec 30 Minuten Ausdauertraining täglich, reduziert die Anzahl der Herzschläge pro Tag um 12500

Einflußfaktoren auf die körperliche Leistungsfähigkeit Ausdauer Koordination Körperliche Leistungsfähigkeit Rumpfstabilität Kraft Beweglichkeit Ganzheitlicher Therapieansatz: Verbesserung der motorischen Kompetenz und körperlichen Leistungsfähigkeit

Limitierende Faktoren der körperlichen Leistungsfähigkeit Lunge Maximale Sauerstoffaufnahme, Vitalkapazität Herz Schlagvolumen, Herzminutenvolumen, Herzfrequenz Blut Hämatokrit, Hämoglobin Muskulatur Muskelmenge, Kapillardichte, Mitochondrienvolumen Transportsysteme O2-Transport in der Zelle, Laktatmetabolismus, Wärmeabtransport Muskuläre Energiespeicher Energiereiche Phosphate, Glycogen, Lipide

Definition: Ausdauer Ausdauer Ist die Fähigkeit der Muskelzellen, durch Muskeltätigkeit verbrauchtes ATP zu resynthetisieren, bzw. den Energieumsatz zu steigern. Ausdauer Sie hängt in erster Linie von der Mitochondrienmasse der Muskulatur ab und im weiteren von der angemessenen Dimensionierung des Kreislaufs und der Atmung.

Schematische Darstellung der Resynthese des Adenosintriphosphats (ATP) ADP + Pi + Energie Cytoplasma: ADP + PCr Creatin + ATP ADP + Glucose Laktat + ATP Mitochondrien: ADP + Substrate + O2 CO2 + ATP Glucose, freie Fettsäuren, Glycerin, Ketonkörper, Aminosäuren, ...

Vor- und Nachteile der aeroben und anaeroben Energiebereitstellung Aerobe Oxydation - Energiebereitstellung erfolgt langsam - Die pro Zeiteinheit freigesetzte Energiemenge ist relativ klein + Die bereitgestellte Gesamtenergiemenge ist relativ groß 36 mol ATP/mol Glucose 130 mol ATP/mol Fettsäure + Keine Laktatbildung - In den Mitochondrien Pyruvat und der Sauerstoff müssen in die Mitochondrien das gebildete ATP, H20, C02 verlassen die Mitochondrien wieder 13

Vor- und Nachteile der aeroben und anaeroben Energiebereitstellung Anaerobe Oxydation + Energiebereitstellung erfolgt relativ schnell + Die pro Zeiteinheit freigesetzte Energiemenge ist relativ groß - Die bereitgestellte Gesamtenergiemenge ist relativ klein 2 mol ATP/mol Glucose - Laktatbildung + Im Zellplasma: Kein Transport der Stoffwechselprodukte 14

Energiespeicher bei 70 kg Körpergewicht Kohlenhydrate Untrainiert Trainiert Leberglycogen Muskelglycogen Glucose 80 g - 328 kcal 250 g - 1025 kcal 15 g - 62 kcal 120 g - 492 kcal 400 g - 1640 kcal 18 g - 74 kcal Fette Unterhautfett Intramuskulär 8000 g - 74000 kcal 50 g - 465 kcal 6000 g - 55800 kcal 300 g - 2790 kcal Proteine Aminosäurenpool Strukturproteine 100 g - 410 kcal 6000 g 110 g - 451 kcal 7000 g Neumann

Medizinische Ziele des Ausdauertrainings Steigerung der körperlichen Leistungsfähigkeit, Ausdauer, Kraft, Koordination Senkung der Herzfrequenz und des Blutdruckes Optimierung des Fett- und Kohlenhydratstoffwechsels Verbesserung der Befindlichkeit, des Körperbewußtseins, der Konzentrationsfähigkeit Belastungsgrenze: Zumutbare Leistung, die ohne gesundheitliche Gefährdung erbracht werden kann

Bewegungsmedizin Wirkung von Ausdauertraining Prävention degenerativer Herz-Kreislauf Erkrankungen Senkung artherosklerotisch wirksamer Blutfette Senkung des erhöhten Blutdrucks Erhöhung der Insulinsensitivität Verbesserung des Immunsystems Vegetative Dämpfung Stressabbau Reduzierung des Schlaganfallrisikos Steigerung der Gedächtnisleistung Stimmungsverbesserung Anxiolyse Verbesserung der Endothelfunktion

Wirkung sportlicher Aktivität auf physiologische Funktionsbereiche Kardiovaskuläre und metabolische Wirkungen Verbesserung des Sauerstoffaufnahmevermögens und der Sauerstofftransportkapazität Senkung der Herzfrequenz Vergrößerung des Schlagvolumens Verbesserung der Durchblutung durch Ausbildung von Kollateralen Zunahme des Mitochondrienvolumens Verbesserung der aeroben Enzymaktivität der Muskulatur Verbesserung der Blutversorgung der Herzmuskulatur Reduzierung des peripheren Gefäßwiderstandes Senkung des systolischen und diastolischen Blutdrucks Verbesserung der Blutverteilung in der Skelettmuskulatur Banzer

Beziehung zwischen dem Mitochondrienvolumen im Quadricepsmuskel und der max. Sauerstoffaufnahme Schön et al, 1978

Effekte von körperlicher Aktivität Manson JE, Skerrett PJ, Arch.Intern Med 164 2004, 249-258

Lernen und Plastizität Einfluß von Bewegung auf Hirnfunktionen Bewegung verbessert Lernen und Plastizität Bewegung wirkt neuroprotektiv Effekte des Sports auf Depressionen Verbesserung von Lernen und Gedächtnis, Verhinderung von alters- und krankheitsbedingten kognitiven Abbau und altersassoziierter Hirn- atrophie. Ursache: Förderung der synaptischen Plastizität auf Zellebene im Hippocampus. Minderung von Hirnschädigungen sowie von Manifestation und Progression von neurodegenerativen Erkrankungen, der Alzheimer-Erkrankung, des Mb. Huntington und des Mb. Parkinson Sport wirkt protektiv gegen Depressionen und therapeutisch bei bestehender Depression BDNF (Brain-derived neurotrophic factor) IGF-1 (Insulin-growth factor VEGF (Vascular endothelial derived growth factor) NGF (Nerv-growth factor ) FGF-2 (Fibroblast growt factor) Wachstumsfaktoren für das Gehirn ( verantwortlich für Neurogenese, Vaskularisierung, Neurotransmission und Expression neurotropher Faktoren ) Cotman CW,Berchtold NC,Christie LA Trends, Neurosci 2007;30:464-472

Laktat - Herzfrequenzdiagramm FUNKTIONSDIAGNOSTIK Laktat - Herzfrequenzdiagramm max. Laktat max. Herzfrequenz 172 143 Herzfrequenz Erholung 2,0 mmol 4,0 mmol max. Leistung aerober- anaerober Übergang aerober Bereich anaerober Bereich 2,0 mmol 4,0 mmol

Beurteilung - Funktionsdiagnostik Belastbarkeitsgrenze Ekg, RR, Befinden Ausbelastung Max. Herzfrequenz, Laktat Beurteilung max. Leistung, VO2 ml/min/kg LF im Verhältnis zu Referenzwerten Eingeschränkte Leistungsfähigkeit ? Verhältnis Trainingsstunden/Leistung P ANS/Pmax Körperfettanteil, Muskulatur

Wirkung von Ausdauertraining auf Leistungsfähigkeit und Herzkreislauffunktionen Abnahme der Herzfrequenz für eine gleiche Belastung um 40 Schläge/Minute Zunahme der Leistungsfähigkeit für die gleiche Leistung um 45% !!!!

Verhalten von Laktat und Noradrenalin bei Untrainierten und Trainierten Lehmann

Bewegungs- und Trainingstherapie indiziert dosiert kontrolliert muß werden Bewegungstherapie Medikamentöse Therapie Art der Belastungsform Intensität Dauer Trainingshäufigkeit Bewegungsausführung Medikament Dosis Wiederholung der Einnahme Frequenzorientiert

Grundregeln zur Steigerung der allgemeinen aeroben Ausdauer Einsatz von mehr als 1/7 der Skelettmuskulatur Dynamische Belastungsform Mindestintensität von mehr als 50 % der maximalen Herzkreislaufleistungsfähigkeit Mindestdauer der Belastung: mehr als 10-15 Min.

Was bedeutet Wachstum ? Mehr Mitochondrien Mehr Kapillaren Mehr Myofibrillen Bewegung, die kein Wachstum auslöst, ist kein Training Haber

Die exakte Dosierung für das "Medikament" Sport Aktivitätscharakteristika Erweiterte Aktivitätsempfehlung Frequenz 6 - 7 Tage pro Woche moderat (3 - 6 MET's) oder 4 - 7 kcal/min Intensität Akkumulation von mindestens 30 min Aktivität / Tag, intermittierend oder kontinuierlich Dauer Lebensstilaktivitäten, Freizeitaktivitäten Typ Energieumsatz 150 - 200 kcal/Tag oder mehr 1 MET ist definiert als Energieverbrauch einer ruhig sitzenden erwachsenen Person und entspricht durchschnittlich 3,5 ml Sauerstoff- verbrauch pro Körpergewicht (kg) und pro Zeit (min) oder 1 kcal pro Körpergewicht (kg) und Zeit (h)

Auswahl der richtigen Sportart Ideales Trainingsgerät, da sehr gut steuerbar, witterungsunabhängig, und gelenkschonend. Wichtig: geringer Widerstand, hohe Trittfrequenz. Optimal: 70 - 80 / Umdrehungen pro Minute. Achtung auf die korrekte Sitzposition und funktionelle Bekleidung (Radhose, Radschuhe). Ev. elektromagnetisch gebremstes Gerät verwenden, dieses ist sehr leise und hält den Widerstand konstant, unabhängig von der Trittfrequenz. Heim - trainer Gute Wirkung auf die Ausdauer. Überforderung kaum möglich. In der Ebene gelenkschonend. Auch bei Übergewicht zu empfehlen. Wichtig: kleine Schritte, funktionelle Sportbekleidung, Sportschuhe verwenden. Gehen

Auswahl der richtigen Sportart Sehr gute Ausdauersportart, da viele Muskeln zugleich trainiert werden. Technikschulung wichtig ! Wird durch die Geschwindigkeit limitiert, Richtige Ausrüstung beachten ! Intensität über Herzfrequenz steuern. Nordic Walking Sehr gute Ganzkörperbeanspruchung, optimal ist Kraulen bzw. Rückenschwimmen. Bei schlechter Technik häufig zu intensiv. Beim Brustschwimmen auf die Wirbelsäule und Kniegelenke achten. Herzfrequenz soll um 10 Schläge pro Minute niedriger sein als beim Laufen. (hydrostatischer Druck) Schwim - men

Trainingsempfehlungen in der Trainingstherapie Komponente Empfehlung Frequenz 3 - 5 mal pro Woche Unter 50 % keine Steigerung der körperlichen Leistungs- fähigkeit Dauer 20 - 60 Minuten 50 -60 % der HF max 60 -70 % der HF max 70 - 80 % der HF max Geringere Verletzungsgefahr höhere Beständigkeit geringeres Risiko für kardiale Komplikationen Intensität Etwas anstrengend bis anstrengend Subjektives Empfinden Bei hohen Intensitäten keine höhere Blutdruck- senkung zu erwarten ! Bewegungsart Ausdauersportarten Bewegungs- ausführung Frequenzorientiert

Laktat - Herzfrequenzdiagramm – Intensitätsbereiche für Gesundheitssportler Laktat mmol/l % der Hfmax 172/min 143/min 4,0 mmol Anaerobe Schwelle G 1/ 2 2 - 3,5 70-80 3,0 mmol 2,0 mmol Aerobe Schwelle G 1 um 2 60-70 G 1/2 G 1 G ........... Ausdauertraining

Wie viel Bewegung für welches Ziel ? Kcal/Woche Motorischer Mehrverbrauch 800 1000 1400 2000 2500 Diabetes mellitus, Herz-Kreislauf: 1000-2000 Kcal/kg KG/Stunde 70 kg KG Fitness: 1500-2500 Gehen, Freizeit 3,0 210 Radfahren 16-19 km/h 6,0 420 560 Radfahren 19-22 km/h 8,0 Hometrainer, 50W 3,0 210 Gewichtsreduktion: 1000-2000 Hometrainer, 100W 5,5 385 Schwimmen, leicht 6,0 420 560 Schwimmen, moderat 8,0 Reduktion der Arteriosklerose: 2500-3000 Gehen, 4-5 km/h Laufen, 6-7 km/h Laufen, 11-12 km/h 4,5 7,0 12,0 320 490 840

Energieumsatz bei verschiedenen Bewegungsformen Kcal/Stunde Langsames Gehen In der Ebene 3 km/ Stunde 180 Zügiges Gehen In der Ebene 5 km/ Stunde 300 Walking In der Ebene 6,5 km/ Stunde 425 Radfahren In der Ebene 15 km/ Stunde 400 Fahrradergometer sitzend 50 Watt 260 Die Werte können nach Intensität, Alter und Trainingszustand variieren. Frauen haben bei gleichem Körpergewicht einem um 10 – 20 % Niedrigeren Kalorienverbrauch als Männer Huonker

bei unterschiedlicher Leistungsfähigkeit Belastung – Erholung bei unterschiedlicher Leistungsfähigkeit Scheibe, Sport als Therapie

Definition: Kraft Kraft Ist die Fähigkeit des Muskels, Spannung zu entwickeln. Kraft Sie hängt in erster Linie vom funktionellen Querschnitt des jeweiligen Muskels ab.

Gesundheitlicher Nutzen einer gesteigerten Kraft Haltungsprophylaxe im Sinne einer optimalen Stabilisierung und Sicherung der Wirbelsäule Arthroseprävention Osteoporoseprophylaxe Sturzprophylaxe Verzögerter Rückgang der Muskelmasse Krafttraining erhöht den Testosteronspiegel Krafttraining wirkt zentralnervös aktivierend und stimmungsaufhellend Therapeutikum bei niedrigem Blutdruck Einfluß auf Vitalität, Selbstvertrauen und positive Lebenseinstellung

Übungen auf dem AIREX Balance-Pad

Neuromuskuläre Ursachen der erhöhten Sturzgefahr Rückgang der Maximalkraft untere Extremität Verschlechterung der posturalen Kontrolle Krafttraining isometrisch sensomotorisches Training Maximalkraft 25 % Explosivkraft 15 % Maximalkraft 13 % Explosivkraft 56 % Gollhofer Sportmed. Untersuchungsstelle Dr.K.Leitner

Kontraindikationen für Bewegungstherapie Schlechte Stoffwechseleinstellung – BZ über 250 mg/dl Acetonkontrolle im Urin Fortgeschrittene Makroangiopathie unkontollierte Hypertonie (200/120 mmHg) proliferative Retinopathie diabetische Neuropathie Hollmann, Roskam

Bewegung, die nicht regelmäßig ist, ist kein Training Bewegungsmedizin Regelmäßigkeit An 3 Tagen der Woche Woche für Woche 52 Wochen im Jahr Ein Leben lang Bewegung, die nicht regelmäßig ist, ist kein Training Haber