Fit und gesund bis ins hohe Alter – Die verborgenen Seiten der Muskulatur

Unsere Muskeln nehmen wir in der Regel erst spürbar wahr, wenn wir sie ungewohnt beansprucht haben und sich als Folge ein Muskelkater bemerkbar macht. Doch ihnen gilt es besonders Sorge zu halten, denn sie können weit mehr, als uns gemeinhin bewusst ist. Wie und in welchem Masse die Muskeln unser ganzes Leben beeinflussen und wie wir sie ein Leben lang fit erhalten, zeigt Dr. sc. nat. Marco Toigo, auf.

Ab dem vierzigsten bis fünfzigsten Lebensjahr nimmt die Muskelmasse bei Untrainierten ab. Der Verlust an Muskelmasse respektive eine zu tiefe Muskelmasse kann die Gesundheit gefährden. So ist allgemein bekannt, dass der Verlust von Muskelmasse/-leistung im Alter zu funktionellen Beeinträchtigungen im Alltag und zu einer reduzierten Mobilität führt.

Die Skelettmuskulatur hat allerdings noch ganz andere gesundheitsrelevante Funktionen:

• Die Aufrechterhaltung der Proteinmasse von essentiellen Geweben und Organen wie beispielsweise Haut, Gehirn, Herz und Leber sind für unser Überleben zentral. Im nüchternen Zustand sind diese essentiellen Gewebe und Organe auf die stetige Versorgung mit Aminosäuren aus dem Blut angewiesen. Diese Aminosäuren dienen als Vorläufer für die Synthese von neuen Proteinen, um den in allen Geweben natürlich auftretenden Proteinabbau zu kompensieren. Im nüchternen Zustand dient der Muskel (respektive das Muskelprotein) als Hauptreservoir, um die Abnahme der Aminosäuren im Blut – bedingt durch den Verbrauch durch andere Gewebe und Organe – zu kompensieren. Die Aminosäuren aus dem Blut, welche dabei über den Muskel bereitgestellt werden, dienen zudem als Vorläufer für die hepatische Glukoneogenese (Zuckerbildung in der Leber). Diese ist für die Aufrechterhaltung der Blutzuckerkonzentration wichtig. Die Proteinmasse der essentiellen Gewebe und Organe sowie die Blutglukosekonzentration im nüchternen Zustand können somit relativ konstant gehalten werden. Jedoch nur, falls genügend Muskelmasse vorhanden ist, um die benötigten Aminosäuren bereitzustellen.
• Bei körperlichen Stresszuständen, ausgelöst durch Sepsis (systemische Entzündungsreaktion des Organismus auf eine Infektion durch zum Beispiel Bakterien und Viren), Krebs im fortgeschrittenen Stadium, AIDS, Verbrennungen, traumaartige Verletzungen etc., ist der Bedarf an Aminosäuren aus dem Muskelproteinabbau höher als im nüchternen Zustand. Bei schweren Verbrennungen beispielsweise kann der tägliche Proteinbedarf von ca. einem auf über vier Gramm pro Kilogramm Körpermasse ansteigen. In solchen Fällen wird der Muskelproteinabbau stark angeregt und ist auch mit intravenösen Gaben von Aminosäuren kaum zu stoppen. Es erstaunt daher nicht, dass Leute mit limitiertem Muskelspeicher schlechter auf solche Stresszustände reagieren. So ist die Überlebenswahrscheinlichkeit für Personen mit hohem Verbrennungsgrad bei geringer Muskelmasse kleiner als mit hoher Muskelmasse.
• Der Muskelproteinstoffwechsel trägt wesentlich zum täglichen Energieumsatz bei und kann daher bei der Prävention von fettbedingtem Übergewicht und Fettleibigkeit eine wichtige Rolle spielen. Der Grund dafür ist, dass sowohl Muskelproteinaufbau wie auch -abbau energieaufwändige Prozesse sind, die ständig ablaufen. Während bei einem jungen Mann mit guter Muskelmasse der Energieaufwand für die Muskelproteinsynthese bei ca. 485 kcal (2030 kJ) pro Tag liegt, beträgt er für eine ältere aktive Frau ca. 120 kcal (502 kJ) pro Tag. Berücksichtigt man nur den unterschiedlichen Energieauwand von 365 kcal (1528 kJ) pro Tag, der aus der Muskelproteinsynthese stammt, so würde dies zu einem Verlust oder Gewinn von 47 Gramm Fett pro Tag führen (ein Kilogramm Fett enthält 7’700 kcal respektive 32238 kJ). Bei gleichbleibender Nahrungszufuhr und körperlicher Aktivität würde dies zu einem Verlust oder Gewinn von ca. 1,4 Kilogramm Fettmasse pro Monat führen. Aus dieser Betrachtung wird klar, dass sich auf lange Sicht hinaus relativ kleine Unterschiede in der Muskelmasse merklich auf den Energiehaushalt auswirken können. Folglich können eine hohe Muskelmasse und der damit verbundene erhöhte Muskelproteinumsatz bedeutend zur Prävention von fettbedingtem Übergewicht und Fettleibigkeit beitragen.
• Störungen im Muskelstoffwechsel aufgrund von Nichtgebrauch resp. vermindertem Muskelgebrauch führen zu einer verminderten Empfindlichkeit des Muskels gegenüber Insulin (d.h. zu einer verminderten Muskelinsulinsensitivität). Die Folgen davon sind eine systemische Hyperinsulinämie (erhöhte Blutinsulinkonzentration) und Hyperglykämie (erhöhte Blutzuckerkonzentration) und die graduelle Entwicklung von Typ-2-Diabetes («Altersdiabetes») inkl. der damit assoziierten kardiovaskulären Erkrankungen.
• Mechanische Kräfte sind dafür verantwortlich, dass in unseren Knochen Stoffwechselvorgänge aktiviert werden, die schliesslich zu einer Steigerung der Knochenstärke führen. Dabei stammt die höchste willkürliche Belastung auf unsere Knochen von der Muskelkraft. Der Aufbau von Muskelmasse und somit auch -kraft in der Jugend sowie die Erhaltung von Muskelmasse und -kraft im Alter sind für die Knochengesundheit resp. zur Prävention von Osteoporose (Knochenschwund) und Knochenfrakturen von zentraler Bedeutung.

Aktuell gibt es im Wesentlichen drei mögliche Lösungsansätze, um die Muskelmasse und -funktion zu steigern oder zu erhalten: Hormontherapie, Training und Ernährung.

Im Folgenden werde ich nur auf Training und Ernährung eingehen.

Training im allgemeinen

Muskeltraining verbessert die kontraktile und metabolische Muskelfunktion, was sich in erhöhter Muskelleistung, Ausdauerkapazität und Insulinsensitivität manifestiert. Menschliche Skelettmuskeln passen sich allerdings spezifisch an die Art der Belastung an. So führt Ausdauertraining typischerweise zu einer Zunahme des Mitochondriengehalts und der Kapillarisierung, was Auswirkungen auf die metabolische Funktion hat, während Krafttraining hauptsächlich zu einer Zunahme der Muskelmasse und somit zur kontraktilen Funktionsverbesserung führt. Diese Unterschiede beruhen auf unterschiedlichen, sich gegenseitig behindernden Prägungen der molekularen und zellulären Signalwege: Ausdauertraining steuert die Trainingsanpassungen im Wesentlichen über Veränderungen in der Transkription von Genen, während Krafttraining Veränderungen in der Translation von mRNA (Boten-Ribonukleinsäure) hervorruft. Allgemein ist es für ältere Personen empfehlenswert, ein Trainingsprogramm aufzunehmen, das beide Komponenten (Kraft- und Ausdauertraining) enthält.

Training für ältere Menschen

Ausgehend vom aktuellen medizinischen Zustand, der aktuellen Leistungsfähigkeit und Körperzusammensetzung, welche vorgängig wissenschaftlich bestimmt werden sollten, können die Trainingsanteile qualitativ und quantitativ auf die Zielsetzung abgestimmt werden. Die Anpassungsfähigkeit der Muskulatur bleibt auch bis ins hohe Alter weitgehend erhalten: Wenn rund 65-jährige Männer und Frauen mit progressivem Krafttraining beginnen, so können sie innert vier Monaten die durchschnittliche Muskelfaserquerschnittsgrösse von Typ-2-Muskelfasern auf das Niveau von rund 30-jährigen untrainierten Personen bringen! Um auch die sehr wichtigen neuronalen Aspekte der Bewegungskompetenz zu trainieren, sollte das Kraft- und Ausdauertraining auf jeden Fall durch weitere sportliche Freizeitaktivitäten ergänzt werden, welche die Propriozeption (Eigenwahrnehmung), die Koordination und das Gleichgewicht fördern. Tanzen eignet sich hierzu besonders gut. Schliesslich ist es empfehlenswert, im Alltag möglichst viele Treppen zu gehen und besonders beim Hinabsteigen die Kraft über den Vorfuss einzuleiten. Zudem können ein- und zweibeinige Hüpfübungen in den Alltag eingebaut werden.

Proteine als optimale Ernährungsgrundlage

Geeignete Ernährungsmassnahmen potenzieren die Trainingseffekte. Gerade ältere Personen sollten dabei darauf achten, dass die Proteindosis pro Einnahmezeitpunkt sowie die zeitlichen Abstände zwischen den Proteinaufnahmen unter Berücksichtigung des Trainings optimal aufeinander abgestimmt sind. Damit kann dem Verlust von Muskelmasse vorgebeugt respektive kann der Aufbau von Muskelmasse mittels Training gefördert werden. Es ist empfehlenswert, den gesamten Ernährungsplan auch punkto Fett-, Kohlenhydrat- und Mikronutrientenaufnahme (Vitamine, Mineralstoffe) mit Spezialisten zu besprechen und zu optimieren. Auf jeden Fall lässt sich der Effekt von Krafttraining verstärken, wenn unmittelbar nach dem Training Protein aufgenommen wird – die Muskelproteinsynthese-Geschwindigkeit ist dann im Vergleich zum Krafttraining allein erhöht.

Hierzu eignet sich ein hochwertiges Proteinpulver, das in Wasser perfekt löslich ist, gut schmeckt und frei von allergenen und überflüssigen Zusatzstoffen ist (zum Beispiel von Nutriathletic). Der Vorteil liegt klar bei der schnellen Verfügbarkeit der Aminosäuren, die 15 bis 30 Minuten nach der Einnahme die höchste Konzentration im Blut erreichen (zum Vergleich: Beim Fleischkonsum dauert es ca. 100 Minuten, bis die Aminosäurenkonzentration im Blut ihr Maximum erreicht). Bei jungen Personen beträgt die optimale Proteindosis zur maximalen Stimulation der Muskelproteinsynthese nach dem Training im Mittel knapp 20 Gramm. Bei älteren Personen liegt diese Menge eher gegen 30 Gramm.

Quelle: Text: Dr. sc. nat. Marco Toigo