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Anpassungserscheinungen durch eine sportliche Belastung hinsichtlich bestimmter Biomarker im Vergleich zwischen Spiel- und Ausdauersportlern sowie Sportlern und einem Normalkollektiv / Exercised-induced adaptation of biomarkers in comparison between game and endurance athletes as well as athletes and a normal collectiveDöhla, Anneka January 2024 (has links) (PDF)
Bewegung wirkt sich in vielerlei Hinsicht positiv auf den Organismus aus. Das kann beispielsweise zu einer Verbesserung der Stoffwechselsituation und des Immunsystems führen. Außerdem kommt es zu Adaptationsprozessen im Knochen-, Knorpel- und Muskelgewebe, sowie in Sehnen, Bändern und im zentralen Nervensystem.
Die Vorgänge, die diese Änderungen bewirken sind komplex und werden durch verschiedene metabolische und molekulare Mechanismen ausgelöst. In den letzten Jahrzehnten wurden durch Sekretomanalyse eine Reihe von Myokinen entdeckt. Diese spielen eine entscheidende Rolle bei den Anpassungsprozessen des Organismus an eine sportliche Belastung. Vor allem sollen die Interleukine-6 und -8, sowie Follistatin und Follistatin-like-3 bei sportlichen Belastungen ausgeschüttet werden. Der Impuls dafür ist der muskuläre Reiz.
In dieser Gesamtstudie sollten Rückschlüsse auf die Regulation dieser Hormone erkannt werden. So wurden in der Studienreihe unterschiedliche Probandenkollektive bei der gleichen sportlichen Belastung untersucht. Im ersten Teil wurde ein Normalkollektiv als Ausgangskohorte herangezogen. In dieser Studie, dem zweiten Teil, wurden Leistungssportler betrachtet, die in Spiel- und Ausdauersportler eingeteilt werden konnten. Alle Probanden führten den gleichen Fahrradergometertest durch und es wurde zu verschiedenen Zeitpunkten (Tbaseline; T15‘post; T120‘post) Blut entnommen, um die Konzentration der Biomarker mittels ELISA zu bestimmen. Desgleichen wurden die Vitalparameter überwacht und die Serumkonzentration der Nebennierensteroide Aldosteron, Kortisol und Testosteron ausgewertet.
Es konnten einige signifikante Veränderungen der Hormone als Anpassung an einen sportlichen Reiz erkannt werden. Die Belastung führte zu einem signifikanten Anstieg der Aldosteronkonzentration und es kam zu einem signifikanten Abfall während der Regenerationszeit. Dies zeichnete sich bei den Spiel-, Ausdauersportlern und auch beim Normalkollektiv ab.
Betrachtet man die Kortisolkonzentration, so konnte wider Erwarten kein Anstieg von Kortisol als Stresshormon verzeichnet werden. Dagegen kam es in dieser Studie sogar zu einem signifikanten Abfall von Kortisol durch die Belastung. Das ist ein Hinweis auf die zu kurze und zu geringe Belastung dieses Tests. Aber dennoch waren die Kortisolwerte auch in dieser Studie bei den Sportlern nach der Regenerationszeit signifikant niedriger als vor der Belastung.
Testosteron zeichnete sich insgesamt als konstanter Parameter ab. Zudem zeigten die Sportler prozentual betrachtet einen signifikanten Anstieg der Testosteronkonzentration durch die Belastung.
Bei den FSTL-3 Konzentrationen konnte bei den Sportlern ein signifikanter Abfall durch die Belastung verzeichnet werden. Jedoch zeigten die Spielsportler nach der Belastung als auch nach der Regenerationszeit signifikant höhere Werte als die Ausdauersportler. Wider Erwarten konnten keine signifikanten Veränderungen von IL-6, IL-8 und FST nachgewiesen werden.
Es stellt sich die Frage, ob eine sportliche Belastung mit niedriger Intensität und einer Dauer von 15 Minuten überhaupt zur Ausschüttung dieser Myokine führen kann. Vermutlich wäre ein größerer Reiz notwendig gewesen um signifikantere Veränderungen zu messen. In dieser Studie kann die zu geringe Belastung subjektiv anhand den niedrigen Werten auf der Borg-Skala und objektiv anhand der geringen Veränderungen der Laktatkonzentrationen erklärt werden. So könnte die Belastung nicht ausgereicht haben, um genauere Rückschlüsse auf den Regulationsprozess verschiedener Myokine zu ziehen.
Diese Studie ist der zweite Teil einer größeren Studienreihe, bei der Unterschiede im Myokinprofil bei verschiedenen Probandengruppen gezeigt werden sollen. Es folgt eine dritte Studie mit älteren, sarkopenen Männern. Die Hoffnung liegt darin, durch Unterschiede der Myokinkonzentrationen zwischen den verschiedenen Probandenkollektiven Prognosen über das Auftreten von Muskel- und Knochenerkrankungen im Alter zu gewinnen. Dadurch könnte diesen frühzeitig durch geeignete Therapiemaßnahmen entgegenwirkt werden. / Exercise has a positive effect on the body. It can improve the metabolism and the immune system and leads to adaptation processes in bone, cartilage and muscle tissue, as well as in tendons, ligaments and the central nervous system.
The processes that bring about these changes are complex and triggered by various metabolic and molecular mechanisms. In recent decades a number of myokines have been discovered by secretome analysis. These play a decisive role in adaptation processes of the organism to physical exertion. Interleukin-6, interleukin -8, follistatin and follistatin-like-3 are released during exercise. The stimulus is the muscle contraction.
The aim of this overall study was to draw conclusions for the regulation of these hormones. In the series of studies different groups of test subjects were examined during the same physical exertion. In the first part, a normal collective was used as the starting cohort. In this study, the second part, competitive athletes were considered, who could be divided into game and endurance athletes. All test subjects performed the same cycle ergometer test and blood was taken at different time points (Tbaseline; T15'post; T120'post) to determine the concentration of biomarkers using ELISA. Similarly, vital signs were monitored and serum concentrations of the adrenal steroids aldosterone, cortisol and testosterone were evaluated.
Some significant changes in the hormones could be recognized as an adaptation to an athletic stimulus. The exercise led to a significant increase in aldosterone concentration and a significant decrease during the regeneration period. This was evident in the players, endurance athletes and also in the normal collective.
Looking at the cortisol concentration, contrary to expectations, there was no increase in cortisol as a stress hormone. In contrast, this study even found a significant decrease in cortisol due to the stress. This is an indication that the ergometer test was too short and the lead was too low. Nevertheless, the cortisol of the athletes after the regeneration period was significantly lower than before the exercise.
Testosterone proved to be a constant parameter overall. In addition, the athletes showed a significant percentage increase as a result of the exercise.
The FSTL-3 blood concentrations showed a significant decrease due to the exercise. However the athletes showed significantly higher values after exercise and after regeneration than the endurance athletes. Contrary to exceptions as expected, there were no significant changes in IL-6, IL-8 and FST.
The question arises whether a low-intensity exercise lasting 15 minutes leads to the release of these myokines. Presumably a stronger stimulus would be necessary to measure more significant changes. In this study the low intensity can be explained subjectively based on the low values on the Borg scale and objectively by the small changes in lactate concentrations. Thus, the intensity of the ergometer test may not have been sufficient to allow more precise conclusions about the regulatory process of these myokines.
This study is the second part of a larger series of studies in which differences in the myokine profile of different groups of test subjects should be explained. This will be followed by a third study with older, sarcopenic men. It is excepted, that differences in myokine concentrations between the subject groups will be determined to predict the occurrence between muscle and bone disease in old age. This would allow these diseases to be detected at an early stage and combated with suitable therapeutic measures.
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