11 BISp Jahrbuch Forschungsförderung 2014 15 Myozelluläre Desensibilisierung als Folge akuter und chronischer Kraftbeanspruchung AZ 070112 13 14 Sebastian Gehlert Pojektleiter Daniel Jacko Katharina Hermanns Anusch Argomand Yannik Lengenberg Wilhelm Bloch Deutschen Sporthochschule Köln Institut für Kreislaufforschung und Sportmedizin Abteilung für mole kulare und zelluläre Sportmedizin 1 Problemfeld Langfristig bewirken regelmäßige Krafttrainingsreize eine strukturelle Adaptation des Skelettmus kels die sich auf zellulärer Ebene als Akkumulation von Enzymen Strukturproteinen und Myofib rillen widerspiegelt Ein grundlegendes Problem besteht im Trainingsprozess jedoch zunächst darin nachzuvollziehen wodurch ein effektiver Trainingsreiz nach akutem Krafttraining KT überhaupt zu charakterisieren ist und inwieweit auch langfristige Belastungsvariationen durch KT unterschied liche Anpassungsdynamiken im Skelettmuskel verursachen Bis vor wenigen Jahren gab es zudem keine biologisch relevanten Marker die die potentielle Wirksamkeit eines akuten Trainingsreizes hin sichtlich einer Trainingsanpassung im durch KT belasteten Skelettmuskel anzeigen bzw charakte risieren konnten Molekularbiologische Studien konnten im Verlaufe der letzten Jahrzehnte jedoch eine Vielzahl an Parametern als maßgebliche Indikatoren erhöhter Proteinsynthese und wachstums induzierender Signalgebung im adaptierenden Skelettmuskel identifizieren Insbesondere die IGF1 AKT mTOR p70s6k Signalkaskade welche in nahezu jeder eukaryotischen Zelle das Zellwachstum reguliert wurde schnell auch als wesentliches Wachstumssignal für die Muskelzelle nach KT bekannt Adams 2010 Auf dieser Basis sind in der molekularen Sportmedizin viele Studien durchgeführt worden die mit der Synthese molekularer Aspekte der Skelettmuskelregulation und trainingswis senschaftlichen Fragestellungen wesentlich zu einer inhaltlichen Ergänzung krafttrainingsbezoge ner Trainingslehre beitragen konnten Mittlerweile ist gut untersucht dass innerhalb von wenigen Minuten nach akutem KT die Phosphorylierung von wesentlichen Signalproteinen innerhalb dieser Kaskade ansteigt und damit ein Indiz für die Dynamik der akuten und langfristigen Anpassung als Folge von KT Stimulation ist Hier sind insbesondere die Proteine p70s6k dessen Zielprotein S6 ribo somales Protein S6 und JNK C Jun N terminal Kinase von vorrangiger Bedeutung da diese mit der Proteinsynthese Baar Esser 1999 und im Falle von JNK mit der Höhe der mechanischen Spannung im Skelettmuskel korrelieren Martineau Gardiner 2001 So konnte im unmittelbaren Zeitraum nach KT festgestellt werden dass steigender Trainingsumfang auch die Phosphorylierung von p70s6k im Muskel erhöht und dass exzentrische Muskelspannung eine stärkere Aktivierung dieses Proteins in Typ II als in Typ I Muskelfasern erzeugt Andererseits erzeugt eine hohe Zeit unter Muskelspannung Time under Tension TuT selbst bei einem geringen Gewicht eine ähnlich hohe Proteinsynthese im Vergleich zu hohen Intensitäten und geringer TuT In einer vom BISp geförderten Studie aus dem Jahr 2009 2010 konnten wir wesentliche Erkenntnisse generieren und publizieren die zeigen dass in diesem Fall die Höhe der Kraft über die Zeit eine ent scheidende Determinante für die akute Phosphorylierung dieser Proteine ist und dass Intensität und Volumen nicht getrennt voneinander betrachtet werden können Gehlert et al 2014 Zudem zeigte sich dass eine akute Stimulation durch Krafttraining in der Lage ist wesentliche Regulatoren der Kontraktionssteuerung Ryanodinkanäle zu phosphorylieren und damit zeitabhängig die Muskeler müdung nach Belastung zu beeinflussen Gehlert et al 2012 Ferner konnten wir mit Ergebnissen aus den Analysen der hier vorgestellten Studie nachweisen Ulbricht et al 2015 dass sich das Sarkomer

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