Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Hämoglobin, ein Schlüssel zur Fitness

21.06.2010
Forschungsergebnisse der Bayreuther Sportmedizin

Die körperliche Ausdauer von Spitzensportlern hängt direkt von der Hämoglobinmenge in ihrem Blut ab. Dies haben Prof. Dr. Walter Schmidt und PD Dr. Nicole Prommer am Institut für Sportwissenschaft der Universität Bayreuth jetzt nachweisen können. Zugleich haben sie verschiedene Wege untersucht, die Hämoglobinmenge zu erhöhen und so die Leistungsfähigkeit zu steigern. Über die Ergebnsise berichten sie in der Zeitschrift "Exercise and Sports Sciences Reviews".

Wann ist ein Mensch körperlich fit? Das hängt wesentlich von seiner Ausdauer ab, also von seiner Fähigkeit, über einen möglichst langen Zeitraum körperlichen Belastungen standzuhalten und sich nach Ermüdungsphasen möglichst rasch wieder zu erholen. Als ein wesentliches Kriterium für die Ausdauer gilt in der Sportmedizin die maximale Sauerstoffaufnahme. Dieser messbare Wert besagt, wie viele Milliliter Sauerstoff der Körper pro Kilogramm Körpergewicht in der Minute verwerten kann: und zwar dann, wenn er – beispielsweise durch sportliches Training – die Grenze seiner Belastungsfähigkeit erreicht. Je höher dieser Wert liegt, desto größer ist die körperliche Leistungsfähigkeit.

Körperliche Leistungsfähigkeit –
direkt abhängig vom Hämoglobin, dem Sauerstofftransporter
Es gibt zahlreiche und verschiedenartige Ursachen für eine hohe maximale Sauerstoffaufnahme. Professor Dr. Walter Schmidt, Leiter der Abteilung Sportmedizin und Sportphysiologie an der Universität Bayreuth, und seine Mitarbeiterin PD Dr. Nicole Prommer haben diese Ursachen eingehend untersucht. Dabei ist ihnen jetzt der Nachweis gelungen, dass die körperliche Ausdauer von Spitzensportlern direkt von der absoluten Hämoglobinmenge abhängt, die in ihrem Blut enthalten ist.

Das Hämoglobin ist ein Protein, das den eingeatmeten Sauerstoff bindet und durch die Blutzirkulation im ganzen Körper verteilt. Schmidt und Prommer konnten zeigen: Wenn sich die Hämoglobinmenge um 1 Gramm ändert, ändert sich die Sauerstoffaufnahme um 4 Milliliter pro Minute – und zwar unabhängig davon, welche Ursachen für die im Blut enthaltene Hämoglobinmenge verantwortlich sind. In einem kürzlich erschienenen Beitrag für die Zeitschrift "Exercise and Sports Sciences Reviews" geben sie einen Überblick über die sportmedizinischen Untersuchungen, die zu diesem Ergebnis geführt haben. Zugleich beschreiben sie unterschiedliche Wege, die Hämoglobinmenge zu erhöhen und dadurch die Leistungsfähigkeit zu steigern.

Vom Ausdauertraining bis zum Doping –
wie sich die maximale Sauerstoffaufnahme steigern lässt
Grundsätzlich unterscheiden die beiden Autoren zwei Mechanismen, die dazu beitragen können, dass die maximale Sauerstoffaufnahme steigt. Wenn eine größere Menge Blutplasma und – proportional dazu – eine größere Menge Hämoglobin im Körper zirkuliert, kann das Herz eine erhöhte Pumpleistung erbringen und dem Körper pro Minute eine größere Menge Sauerstoff zuführen. Dieser Vorgang ist das typische Ergebnis eines intensiven Ausdauertrainings. Die größere Sauerstoffmenge wird dabei insbesondere von den Muskeln verwertet, die dadurch weniger schnell ermüden.

Ein ganz anderer Mechanismus liegt vor, wenn nicht die Blutmenge insgesamt, sondern die Konzentration des Hämoglobins im Blut ansteigt. In diesem Fall erhöht sich allein die Hämoglobinmenge; die Menge des im Körper zirkulierenden Blutplasmas sinkt dagegen oder bleibt zumindest gleich. Das Resultat: Das vorhandene Blut gewinnt eine größere Kapazität für die Aufnahme und den Transport von Sauerstoff, so dass dem arbeitenden Muskel mehr Sauerstoff zur Verfügung gestellt wird. Dieser Vorgang läuft quasi auf natürliche Weise ab, wenn Leistungssportler sich an Gebirgsregionen anpassen; d.h. an Höhenlagen über 2000 m, in denen der Sauerstoffgehalt der Luft deutlich geringer ist. Trotz der veränderten Luftverhältnisse fällt die maximale Sauerstoffaufnahme dann in der Höhe nur wenig ab und ist bei Rückkehr ins Flachland verbessert.

Der gleiche Mechanismus kann aber, wie Schmidt und Prommer darlegen, durch gezieltes Blutdoping nachgeahmt – und im Ergebnis sogar weit übertroffen werden! Die Steigerung der maximalen Sauerstoffaufnahme ist in den untersuchten Fällen derart signifikant, dass als Erklärung allein eine künstliche Zufuhr von Hämoglobin infrage kommt.

Rückschlüsse von der Leistungsfähigkeit auf ihre Ursachen

Die Bayreuther Sportmediziner beschreiben in ihrem Übersichtsartikel, wie sich ein systematisches Ausdauertraining, die Anpassung an extreme Höhenlagen und ein gezieltes Blutdoping jeweils auf den Sauerstoffträger Hämoglobin auswirken – und zwar einerseits auf die absolute Menge des Hämoglobins, andererseits auf die Hämoglobin-Konzentration im Blut. Dabei werden Untersuchungen mit Sportlern, die auf Meeresspiegelniveau und im Gebirge trainieren, sowie Daten von Athleten, die ihr Blut manipulieren, zum Vergleich herangezogen. Alle Ergebnisse sind detailliert durch sportdiagnostische Messungen belegt, die größtenteils im Sportinstitut der Universität Bayreuth vorgenommen wurden. "Die Forschung ist heute so weit in die physiologischen Abläufe vorgedrungen, dass wir in vielen Fällen mit hoher Treffsicherheit feststellen können, auf welche Weise ein Sportler seine Leistungsfähigkeit gesteigert hat", erklärt Schmidt. "Daher sind wir zuversichtlich, dass sich insbesondere auch die Nachweisverfahren für Blutdoping in Zukunft weiter präzisieren lassen."

Titelaufnahme:

Walter Schmidt and Nicole Prommer,
Impact of Alterations in Total Hemoglobin Mass on VO2max,
in: Exercise and Sport Sciences Reviews 2010 (vol. 38, issue 2), pp. 68 – 75
Kontaktadresse für weitere Informationen:
Prof. Dr. Walter Schmidt
Universität Bayreuth
Abteilung Sportmedizin/Sportphysiologie
D-95440 Bayreuth
Telefon: +49 (0)921 / 55-3464
E-Mail: walter.schmidt@uni-bayreuth.de
PD Dr. Nicole Prommer
Universität Bayreuth
Abteilung Sportmedizin/Sportphysiologie
D-95440 Bayreuth
Telefon: +49 (0)921 / 55-5832
E-Mail: nicole.prommer@uni-bayreuth.de

Christian Wißler | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-bayreuth.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Konfetti im Gehirn: Steuerung wichtiger Immunzellen bei Hirnkrankheiten geklärt
24.04.2017 | Universitätsklinikum Freiburg

nachricht Stammzell-Transplantation: Aktivierung von Signalwegen schützt vor gefährlicher Immunreaktion
20.04.2017 | Technische Universität München

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Im Focus: Leichtbau serientauglich machen

Immer mehr Autobauer setzen auf Karosserieteile aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK). Dennoch müssen Fertigungs- und Reparaturkosten weiter gesenkt werden, um CFK kostengünstig nutzbar zu machen. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) hat daher zusammen mit der Volkswagen AG und fünf weiteren Partnern im Projekt HolQueSt 3D Laserprozesse zum automatisierten Besäumen, Bohren und Reparieren von dreidimensionalen Bauteilen entwickelt.

Automatisiert ablaufende Bearbeitungsprozesse sind die Grundlage, um CFK-Bauteile endgültig in die Serienproduktion zu bringen. Ausgerichtet an einem...

Im Focus: Making lightweight construction suitable for series production

More and more automobile companies are focusing on body parts made of carbon fiber reinforced plastics (CFRP). However, manufacturing and repair costs must be further reduced in order to make CFRP more economical in use. Together with the Volkswagen AG and five other partners in the project HolQueSt 3D, the Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) has developed laser processes for the automatic trimming, drilling and repair of three-dimensional components.

Automated manufacturing processes are the basis for ultimately establishing the series production of CFRP components. In the project HolQueSt 3D, the LZH has...

Im Focus: Wonder material? Novel nanotube structure strengthens thin films for flexible electronics

Reflecting the structure of composites found in nature and the ancient world, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have synthesized thin carbon nanotube (CNT) textiles that exhibit both high electrical conductivity and a level of toughness that is about fifty times higher than copper films, currently used in electronics.

"The structural robustness of thin metal films has significant importance for the reliable operation of smart skin and flexible electronics including...

Im Focus: Immunzellen helfen bei elektrischer Reizleitung im Herzen

Erstmals elektrische Kopplung von Muskelzellen und Makrophagen im Herzen nachgewiesen / Erkenntnisse könnten neue Therapieansätze bei Herzinfarkt und Herzrhythmus-Störungen ermöglichen / Publikation am 20. April 2017 in Cell

Makrophagen, auch Fresszellen genannt, sind Teil des Immunsystems und spielen eine wesentliche Rolle in der Abwehr von Krankheitserregern und bei der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Forschungsexpedition „Meere und Ozeane“ mit dem Ausstellungsschiff MS Wissenschaft

24.04.2017 | Veranstaltungen

3. Bionik-Kongress Baden-Württemberg

24.04.2017 | Veranstaltungen

Smart-Data-Forschung auf dem Weg in die wirtschaftliche Praxis

21.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Phoenix Contact übernimmt Spezialisten für Netzleittechnik

24.04.2017 | Unternehmensmeldung

Phoenix Contact beteiligt sich an Berliner Start-up Unternehmen für Energiemanagement

24.04.2017 | Unternehmensmeldung

Phoenix Contact übernimmt Spezialisten für industrielle Kommunikationstechnik

24.04.2017 | Unternehmensmeldung