Kraftwerk Körper

Mechanismus. Muskeln produzieren entzündungshemmende Substanzen - aber nur, wenn sie arbeiten müssen. Körperliche Bewegung hat also den Effekt, Entzündungen zu dämpfen. Bewegung also scheint der moderne Schlüsselbegriff für Gesundheit zu werden.

Silhouette of young sport man running off road cross country competition at summer sunset

Nachdem Du das gelesen hast, wirst Du Dich anders als bisher bewegen. Versprochen! Du kannst gar nicht anders. Denn sensationell ist das, was geschieht, wenn Du läufst, rennst, Fahrrad fährst, Holz hackst. Was Wissenschaftler jetzt dazu herausfinden, ist atemberaubend. Ganze Sturzbäche an Signalen fluten den Körper.

Ziemliches Geschrei der Muskeln

Würde man zuhören können, wie sich Deine Muskeln mit der Leber oder dem Gehirn unterhalten, es wäre laut, schrill und durcheinander. Die Muskeln werfen der Leber zu: “Hey, schütt‘ mehr Zucker aus, den Fettzellen: mach mehr Fett, aber schnell! Wir brauchen das sofort!” “Es wäre ziemlich laut, könnten wir das alles hören!” sagt Professor Martin Halle, Sportwissenschaftler an der TU München.

Wir können diese Zwiesprachen natürlich nicht hören. Unsere Zellen unterhalten sich nicht so, wie wir sprechen. Ihre Sprache ist die Sprache der Chemie, ihre Wörter sind Botenstoffe, komplexe Moleküle, die sie in den Blutstrom abgeben, und die beim Empfänger ankommen. Der liest sie dann, entziffert sie und sorgt dann dafür, daß eben Zucker produziert wird. Mehr als 600 dieser Botenstoffe haben Wissenschaftler bisher entdeckt. Nur die Sprache verstehen – das können sie nicht. Noch nicht.

Botenstoffe melden Alarm

Eine der ersten Wissenschaftler, die genau hingehört haben, war Bente Pedersen. Im Jahr 2000 bereits entdeckte die dänische Ärztin mit ihrer Arbeitsgruppe solche Botenstoffe. Die Forschung begann jedoch viel früher: “Man beobachtete an querschnitt-gelähmten Patienten”, erzählt sie, “dass ihre Muskeln zum Beispiel mit dem Gehirn ‘sprachen’. Man konnte die Muskeln elektrisch stimulieren, wenn man sie mit Elektroden reizte. Dabei konnte man sehen, dass sich Werte im Herzen, in der Leber und im Gehirn änderten. Das wiederum hieß, dass Muskeln mit anderen Organen kommunizierten – aber ohne dass dies über das Nervensystem passierte. Denn das war ja unterbrochen.”
Pedersen nannte die Stoffe “Myokine”, nach dem griechischen Wort für Muskel “Mys” und Bewegung “kinos”. “Muskeln”, sagt sie, “sind also nicht nur für das Stehen oder Laufen da. Sie sind ein Organ, das mit anderen über diese Myokine kommunizieren kann.”

Es war eigentlich – wie so häufig in der Forschung – ein Zufall, dass Pedersen Myokine fand. Sie wollte untersuchen, wie körperliches Training das Immunsystem des Menschen beeinflusst. Wenn Muskeln Arbeit leisten, dann beobachtete sie bei ihren Untersuchungen im Labor sehr starke Veränderungen in den Immunzellen. Sie stieß auf bestimmte Botenstoffe. Und zu ihrer Überraschung produzierten die Muskelzellen hundertfache Mengen und mehr von diesen sogenannten Botenstoffen wie Interleukin. Aber das taten nur die Zellen, wenn die Muskeln in Bewegung waren. Ruhten sie, passierte nichts.

Was bewegte Muskel bewegen

Erstaunlich für Bente Pedersen: “Wir fanden, dass die Werte zum Beispiel für Interleukin 6 sehr stark erhöht waren, nicht zwei- oder dreifach, sondern mehrere hundert mal erhöht. Und sobald wir das Training stoppten, fielen die Werte plötzlich stark ab. Wenn der Körper so etwas macht, dann muss das eine Funktion haben.” Doch welche? Jetzt sucht sie den entsprechenden Mechanismus. Sie will herausfinden, wie sich körperliches Training auf Muskelzellen auswirkt, und welche Signale sie dabei aussenden. Eine aufwendige, mühsame Forschung. Denn sie funktioniert nur, indem Freiwillige auf dem Laufband rennen, stoppen, ihnen dann in einer Biopsie ein paar Muskelzellen aus dem Oberschenkelmuskel herausgebohrt und die analysiert werden. Ebenso Blutentnahmen bei allen möglichen unterschiedlichen Trainingsphasen.

Im Laborkühlschrank in der Kopenhagener Klinik lagern friedlich bei minus 80 Grad Celsius Muskelzellen und Blutproben von Spitzensportlern, Olympiasiegern und Bergsteigern. Alle ließen sich für wissenschaftliche Erkenntnisse anzapfen. Eine weltweite eigenartige Sammlung von Muskelzellen verschiedener Menschen in verschiedenen Situationen.

Auf über sieben Tage hinweg aufgenommenen Elektronenmikroskopbildern sieht man eindrucksvoll, wie Muskelzellen wachsen: Erst befinden sich einige wenige Zellen verstreut im Gewebe, sogenannte Satellitenzellen, die Vorläufer von Muskelzellen. Man sieht viele Leeräume, dazwischen einige schwarzen Punkte; Zellkerne, die Steuereinheit der Zelle gewissermaßen. Hier liegt das Erbmateria. Dann nach ein paar Tagen Muskelwachstum bilden sich immer mehr Zellen, füllen die freien Räume aus. Das Muskelgewebe wird dichter.

Nach etwas einer Woche Training liegen die Zellen dicht an dicht in Längsrichtung angeordnet. Sie können sich zusammenziehen und Muskelarbeit leisten. Der Auslöser für ein solches Muskelwachstum ist Bewegung. Wenn wir uns bewegen und Muskeln trainieren, dann wachsen sie, dann vermehren sich die Zellen in den Muskeln und füllen die Lücken aus. Sehr gut zu sehen ist das in der neuen Wissenschaftsdokumentation “Kraftwerk Körper”.

Doch die Ergebnisse werden jetzt noch spektakulärer. Ein Schlüsselbegriff bei Wissenschaftlern sind Entzündungsprozesse im Organismus. Sie gelten als Vorläufer für schwere Erkrankungen wie Krebs, Demenz und Alzheimer. Sowie Diabetes und Herzkranzgefäßerkrankungen. Die Kopenhagener Forscher fanden heraus, daß körperliche Bewegung einen weiteren sehr faszinierenden Effekt hat, nämlich Entzündungen zu dämpfen.

Bewegung dämpft Entzündungen

Entzündungen sind im Grunde genommen Abwehrreaktionen des Körpers und von Ärzten entsprechend gefürchtet. Denn dabei bildet der Organismus Stoffe, die den Körper eigentlich schützen sollen. Doch sind zu viele dieser Stoffe im Organismus, kann der Nutzen in sein Gegenteil drehen. Sie greifen dann nicht nur Krankheitskeime, sondern auch körpereigene Substanzen an, richten sich also gegen den eigenen Körper. Mit gefährlichen Folgen.

Bente Pedersen: “Forscher sind sich einig, dass Entzündung als ein wichtiger Faktor für die Entstehung von Krankheiten nicht unterschätzt werden darf. Es hat viele Bemühungen gegeben, Medikamente gegen Entzündung zu entwickeln. Aber nur wenig im Blickwinkel ist, wie sich der Lifestyle auf Entzündungen auswirkt. Wir wissen jetzt, dass physische Inaktivität zusammen mit Fettleibigkeit ein entzündungförderndes Umfeld fördert. Und wir wissen, dass Du diesen Effekt umdrehen kannst, wenn Du Dich bewegst.”

Jetzt verstehen Wissenschaftler langsam den Mechanismus. Muskeln produzieren entzündungshemmende Substanzen – aber nur, wenn sie arbeiten müssen. Körperliche Bewegung hat also den Effekt, Entzündungen zu dämpfen. Bewegung also scheint der moderne Schlüsselbegriff für Gesundheit zu werden.

Auf eines legt Bente Pedersen Wert: Es dreht sich nicht darum, ob ein Mensch dick oder dünn ist. Wichtig ist, dass er sich bewegt. Petersen: “Es ist wesentlich besser, fett und fit zu sein als schlank und faul.” Denn nur bei Bewegung schütten Muskeln die wichtigen Substanzen aus. Die Frage ist jetzt, wieviel Bewegung muß sein, damit sie einen Effekt ausübt. Das versucht auch Prof. Martin Halle am sportwissenschaftlichen Institut der TU München herauszufinden: “Wir erwarten die Ergebnisse einer Studie, wo ich vor einigen Jahren noch selber ‘Manschetten’ hatte, die auch durchzuführen.”

Besser fett und fit als schlank und faul

Patienten mit einer Herzmuskelschwäche oder nach einem Herzinfarkt werden daraufhin untersucht, was sich besser auf die Heilungschancen auswirkt: Nichtstun oder sportliche Aktivitäten. Bisheriges Rezept der Ärzte: Ruhe.

“Das hochintensives Intervalltraining und das Training testen wir gerade,” erläutert Professor Halle ausführlich in der Wissenschaftsdokumentation, “ob das nicht vielleicht doch größere Effekte hat als so ein moderates Training oder Ruhen.” “Was mich besonders innerhalb dieser Studie – sie umfaßt jetzt über 200 Patienten – sehr von dem Konzept überzeugt hat, ist, dass die Nebenwirkungsrate diese hochintensiven Trainings, nicht höher ist und vergleichbar mit der Kontrollgruppe und dem anderen Training. Und wenn wir jetzt noch rausfinden wollen oder hoffentlich auch können, dass dieses Training dann für den Patienten größere Effekte hat und vor allen Dingen die Pumpfunktion des Herzens wieder verbessert, dann ist das wirklich ein absoluter Meilenstein. Das hätte sich keiner vorstellen können, dass sowas in der Art möglich ist, dass man das Herz in seiner Struktur wieder etwas mehr fassen und formen kann. Wenn dieses durch körperliches Training möglich ist – das wäre ein Meilenstein.”

Bahnbrechende Forschung mit erheblichen Konsequenzen für unsere Gesundheit. Nach einem Herzinfarkt oder nach einer Krebserkrankung galt die Ansage: Ruhe, keine Bewegung, der Körper ist geschwächt. Das ist möglicherweise falsch. Denn erst Bewegung und die damit verbundenen Effekte im Organismus helfen vermutlich zu heilen. Sport also als Therapie. Sogar bis hin zum neuen Formen eines Herzens. Halle hofft, daß mit Übungen Schädigungen des Herzens wieder rückgängig gemacht werden können. Der Muskel “Herz” soll sich wieder so reparieren, dass er anständig funktioniert. Auslösender Mechanismus ist dabei der Druck des Blutes. Die Teilchen streichen an den Innenwänden der Blutgefäße vorbei und üben deutliche Scherkräfte auf die oberen Zellwände aus. Dieser Druck auf die Gefäße führt dazu, daß Mechanismen aufgerufen werden, die gegen Arterienverkalkung wirken.

Benutzen wir unsere Muskeln nicht, gehen wir das Risiko ein, dass unser Körper aus dem Gleichgewicht gerät. So haben die vielen Vorzüge, die Muskeln für unseren Organismus bereit halten, ihren Preis: Wir müssen sie benutzen. Wir sind gewissermaßen Gefangene unserer raffinierten biologischen Ausstattung: Handeln wir gegen ihre Gesetze, bekommen wir die negativen Seiten zu spüren.

Mehr Bewegung, mehr Stammzellen als Jungbrunnen

Es gibt übrigens auch eindrucksvolle Studien, welche Rolle Stammzellen dabei bilden. Stammzellen sind eine Art Jungbrunnen und patrouillieren gewissermaßen in geringer Anzahl durch den Blutkreislauf. Sie haben die merkwürdige Fähigkeit, sich in beliebige andere Zellen zu verwandeln, zum Beispiel in eine Muskelzelle oder in die Zelle einer Blutgefäßwand. Wer sich bewegt, bei dem steigt die Zahl der Stammzellen deutlich an, bei zügigem Spazierengehen um den Faktor von etwa 1,5, bei anstrengendem Joggen oder Radfahren gleich deutlich mehr. Der Jungbrunnen sprudelt dann kräftiger.

Wir fragen Professor Halle nach dem biologischen Sinn. “Den biologische Sinn, warum bei körperlicher Belastung mehr dieser Stammzellen ausgeschwemmt werden”, führt er im Film “Kraftwerk Körper” weiter aus, “erkennt man, wenn man sich körperliche Belastung ansieht: Eine gewisse Intensität einer körperlichen Belastung, vor allen Dingen wenn sie eine Überbelastung darstellt, führt eben auch zu Prozessen, die vielleicht kontraproduktiv sind. Dann braucht man Mechanismen, um diese Schäden wieder zu reparieren. Das tun diese Stammzellen.”

“Der Neandertaler ist vor dem Mammut davongelaufen, ja und dann kann es in solchen Streßsituationen zu der vermehrten Bildung von Blutgerinnseln kommen oder auch zu kleinen Einrissen in den Gefäßen oder Muskeln. Dann sind natürlich viele Stammzellen gut, diese Einrisse dann wieder abzukitten und damit die Gefahr für den Menschen zu vermindern.” Nicht nur Spitzensportler haben höhere Stammzellkonzent-rationen als viele andere.

Prof. Halle: “Das ist auch so bei Patienten mit oder nach einem Herzinfarkt. Da stellt sich die Frage: Warum schnürt denn der Herzmuskel bei intensivem körperlichen Training zusammen? Das ist auch eine unserer Hypothesen, dass dies vielleicht durch die Stammzellen passiert, die auch in den Herzmuskel hineinwandern und dort eine Regeneration des Herzmuskels durchführen.”

Man versucht, über einen Herzkatheter Stammzellen in die Herzkranzarterien einzuführen. Halle: “Das ist natürlich nur einmal gewesen. Man hat manchmal positive, manchmal negative Effekte gesehen, aber keine wirkliche Konstanz.” “Vielleicht”, fragt er, “vielleicht ist es so, dass man einfach täglich diese Stammzellen mobilisieren muss, damit die täglich ihren Weg in den Herzmuskel finden und dort über einen längeren Zeitraum ihre Reparaturarbeiten verrichten können. Es könnte eine Therapie über Monate sein. Aber da sind wir dran, und das finde ich besonders spannend.”

Beeindruckende Forschung, nicht wahr? Sehr ausführlich übrigens im Dokumentarfilm dargestellt. Haben wir zu wenig ver-sprochen. Jetzt wirst Du gleich mit einem ganz anderen Gefühl Dich auf Dein Rad setzen, in Deine Laufschuhe steigen oder ins Wasser springen und Sport treiben.

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Kommentare {2}

  1. Ein guter Artikel! Es fehlte nur noch der Hinweis darauf, daß viele Medikamente und auch Operationen wirkungslos bzw. unnötig sind oder nicht so wirksam wie Sport und Bewegung, also insg. die Selbstheilung des Körpers, und der Aufschrei der Ärztelobby wäre Ihnen gewiß!

  2. Bin eher schlank und faul und dieser interessante Artikel hat mich wieder mal aufgerüttelt, denn vor Arrhrose/Entzündungen ist man ab einem best. Alter ist keiner sicher….
    Danke für den Artikel!

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