Radsport und Immunsystem

bike2b-Redaktion am 06.10.2006 - 11:41 Uhr

Titel: Radsport und Immunsystem
Untertitel: Vergleich hämatologischer, immunologischer und endokrinologischer Parameter von Radamateuren und Radprofis im Saisonverlauf
Autor: A. Schmidt
Seiten: 203 Seiten
Hochschule: Sporthochschule, Deutschland
Art der Arbeit: Dissertation/Doktorarbeit
Abgabe: Februar 2002
Note: 1
Preis: 148,00 EUR (inkl. MwSt.)

Einleitung:
Die gesundheitlichen Auswirkungen von Hochleistungssport werden zunehmend von Wissenschaft und Öffentlichkeit kritisch diskutiert. Sportliche Höchstleistungen können die Gesundheit von Sportlern nachhaltig negativ beeinflussen. Der Radsport nimmt bezüglich der Gesamtbelastung eine Ausnahmestellung im Vergleich zu anderen Ausdauersportarten ein. Hohe Trainings- und Wettkampfintensitäten bei außerordentlichen Belastungsumfängen charakterisieren diese Sportart und implizieren höchste physische und psychische Anforderungen an die Athleten. Infektionen insbesondere der oberen Atemwege und des Verdauungstraktes stellen bei der Absicherung der sportlichen Leistungsfähigkeit das größte potentielle Risiko für Radsportler dar. Der Gesunderhaltung der Sportler kommt somit eine ausschlaggebende Relevanz im Trainingsprozess zu.

In zahlreichen sportimmunologischen Untersuchungen der letzten einhundert Jahre wird ein eher negatives Bild des Ausdauerleistungssports gezeichnet, wobei eine langfristige Schwächung der Immunabwehr bei Leistungssportlern in anerkannten immunologischen Belastungsmodellen postuliert wird. Immunsuppressive Effekte von kurzen anaeroben sowie langen aeroben Belastungen werden in der Literatur dokumentiert. Neben diesen in ausreichender Zahl vorliegenden Querschnittsuntersuchungen lassen sich allerdings nur wenige adäquate Longitudinaluntersuchungen an Ausdauersportlern finden. Ein großer Teil der in den letzten zwanzig Jahren veröffentlichten Longitudinalstudien weist methodische Mängel wie zum Beispiel eine zu geringe Zahl an Untersuchungsterminen oder zu kurze Untersuchungszeiträume auf.

In der vorliegenden Arbeit wurde erstmals der basale Immunstatus und die Leistungsfähigkeit von zwölf Eliteradsportlern über den Zeitraum eines Jahres erfasst. Sechs Sportler gehörten der höchsten Amateurklasse an, die sechs übrigen Probanden waren Berufsradsportler. Die Athleten unterzogen sich an den Untersuchungsterminen einer morgendlichen Blutabnahme sowie einer anschließenden Fahrradergometrie. Neben quantitativen und qualitativen immunologischen Parametern, wurden hämatologische und endokrinologische Messwerte bestimmt.

Die Ergebnisse dieser Untersuchung zeigen sowohl auf der Seite der unspezifischen als auch auf der Seite der spezifischen zellulären Abwehr keine negativen Auswirkungen der Belastungsanforderungen während des Untersuchungszeitraumes. Die Untersuchungsgruppen unterschieden sich in den immunologischen Parametern trotz signifikant verschiedener Belastungskennziffern und Leistungsfähigkeit nur unwesentlich. Die unspezifische Abwehr in Form der Phagozytose von Monozyten und Granulozyten zeigte während der Saison eine verbesserte Leistungsfähigkeit. Die Noradrenalinkonzentration ließ sich für beide Gruppen negativ zur Phagozytoserate der Granulozyten korrelieren. Eine Korrelation zwischen der Leistungsfähigkeit und Immunparametern konnte nicht hergestellt werden.

Die vorliegende Untersuchung zeigt entgegen der üblichen Lehrmeinung keine Schwächung der Immunabwehr bei Leistungsradsportlern im Laufe einer Radsportsaison. Vielmehr lässt sich eine positive Einflussnahme des Leistungsradsports auf die Abwehrlage folgern. Das aus den Resultaten abgeleitete Immunadaptationsmodell beschreibt eine Verbesserung der immunologischen Leistungsfähigkeit in enger Bindung an die allgemeine körperliche und sportliche Leistungsfähigkeit. Eine höhere Immunkompetenz von Radsportlern gegenüber Untrainierten ergibt sich aus einer Analyse der Untersuchungsergebnisse.

Aufgrund der beträchtlichen Jahreskilometerumfänge und der hohen Wettkampfdichte bei Radsportlern ist eine höhere Zahl der durchschnittlichen Infektionstage verglichen mit Untrainierten trainingsphysiologisch und sportmedizinisch nicht verkraftbar. Die in dieser Arbeit dokumentierten Kilometerumfänge und Wettkampftage erlauben den Sportlern deshalb nur eine sehr geringe Anzahl an Krankheitstagen. Die Ausübung von Radsport auf semiprofessionellem oder professionellem Niveau steht damit in erheblichem Widerspruch zu der gegenwärtig in der Literatur vertretenen chronischen Immunschwächung mit erhöhtem Infektionsrisiko. Hinzu kommt die aus verschiedenen Gründen drastisch erhöhte Antigenexposition bei Radsportlern, die ebenfalls nicht zu einer Zunahme der Infektionshäufigkeit führt. Neben einer funktionellen Adaptation des Immunsystems kann als Grund hierfür unter anderem das angepasste Verhalten von Radsportlern insbesondere nach Wettkämpfen angeführt werden. Mit Hilfe individueller Verhaltensstrategien kann das Infektionsrisiko gesenkt und die vermeintlich immunologisch suppressive Konstellation umgangen werden.

Die sportimmunologische Forschung hat gegenwärtig für den Leistungssportler eine eingeschränkte Praxisrelevanz, da zur Zeit geeignete Methoden für eine individuelle sportimmunologische Leistungsdiagnostik fehlen. Dennoch ist für die Zukunft ein Theorie-Praxis-Transfer - aus der Forschung in die konkrete Sportlerbetreuung - zu fordern und nur durch weitere sportimmunologische Untersuchungen zu erzielen. Erste Ansätze dazu finden sich in der Literatur. In zukünftigen grundlegenden Untersuchungen müssen daher vor allem die infektionsbedingten Krankheitstage verschiedener Gruppen von Ausdauersportlern diagnostiziert und immunologisch analysiert werden, um verwertbares Datenmaterial zur definitiven Beantwortung der Frage nach einer Immunsuppression zu erhalten.

Inhaltsverzeichnis:
1. Einleitung 1
2. Forschungsstand 10
2.1 Entwicklung der sportimmunologischen Forschung 10
2.2 Auswirkungen akuter körperlicher Belastungen auf immunologische Parameter 12
2.2.1 Quantitative Veränderungen der Leukozyten 12
2.2.2 Wirkungsmechanismen der belastungsinduzierten Leukozytose 17
2.2.3 Qualitative Veränderungen der Granulozyten und Monozyten 18
2.2.4 Qualitative Veränderungen der NK-Zellen 20
2.3 Immunologische Parameter von Leistungssportlern im Vergleich zu Untrainierten (Querschnittsstudien) 21
2.3.1 Quantitative Veränderungen der Leukozyten 21
2.3.2 Qualitative Veränderungen der Leukozyten 24
2.4 Immunologische Parameter von Leistungssportlern in Längsschnittuntersuchungen 25
2.5 Immunsuppression bei Hochleistungsportlern? 31
2.6 Auswirkungen körperlicher Belastungen auf Katecholamine und Kortisol 34
2.6.1 Quantitative Veränderungen der Hormone Adrenalin, Noradrenalin und Kortisol bei akuter körperlicher Belastung 35
2.6.2 Beeinflussung endokrinologischer Parameter durch Ausdauertraining 38
2.7 Auswirkung von Ausdauertraining auf hämatologische Parameter 39
2.7.1 Reaktion hämatologischer Parameter auf akute Belastungen 39
2.7.2 Langfristige Veränderungen hämatologischer Parameter durch Ausdauersport 40
2.8 Leistungsdiagnostische Parameter im Jahresverlauf 41
2.9 Status quo der Sportimmunologie 41
3. Material und Methoden 43
3.1 Probanden 43
3.2 Untersuchungszeitraum 45
3.3 Immunologische und hämatologische Untersuchungen 48
3.3.1 Hämatologie 48
3.3.2 Lymphozytensubpopulationen 49
3.3.3 Quantitative Bestimmung der Phagozytoseaktivität von Monozyten und Granulozyten 51
3.3.4 Bestimmung der zytotoxischen Aktivität von NK-Zellen 53
3.4 Bestimmung der Hormonkonzentrationen 55
3.4.1 Plasma-Katecholaminmessung 55
3.4.2 Radioimmunoessay 57
3.5 Leistungsdiagnostik 59
3.5.1 Ergometer 59
3.5.2 Testprotokoll 60
3.5.3 Bestimmung der Herzfrequenz 61
3.5.4 Laktatwertbestimmung 61
3.6 Statistik 63
4. Untersuchungsergebnisse 64
4.1 Hämatologie 65
4.1.1 Quantitative Veränderungen der Erythrozytenzahlen 65
4.1.2 Quantitative Veränderungen der Hämoglobinwerte 66
4.1.3 Quantitative Veränderungen des Hämatokritwertes 67
4.1.4 Quantitative Veränderungen des mittleren Erythrozyteneinzelvolumens 68
4.1.5 Quantitative Veränderungen des mittleren Erythrozytenhämoglobins 69
4.1.6 Quantitative Veränderungen der mittleren Erythrozytenhämoglobinkonzentration 70
4.1.7 Quantitative Veränderungen der Thrombozyten 71
4.1.8 Quantitative Veränderungen mittleren Thrombozytenvolumens 72
4.2 Differentialblutbild 73
4.2.1 Quantitative Veränderungen der Leukozyten 73
4.2.2 Quantitative Veränderungen der Lymphozyten 74
4.2.3 Quantitative Veränderungen der Granulozyten 75
4.2.4 Quantitative Veränderungen der Monozyten 76
4.3 Lymphozytensubpopulationen 77
4.3.1 T-Lymphozyten (CD 2) 77
4.3.2 T-Lymphozyten (CD 3) 78
4.3.3 T-Helferzellen (CD 4) 79
4.3.4 Zytotoxische/Suppressor T-Lymphozyten (CD 8) 81
4.3.5 T-Helfer/T-Suppressorzellen (T4/T8 Ratio) 82
4.3.6 B-Lymphozyten (CD 19) 83
4.3.7 Natürliche Killerzellen (CD 56/CD 16) 84
4.4 Aktivierungsmarker 85
4.4.1 HLA-DR+ Lymphozyten 85
4.4.2 AktivierteT-Lymphozyten (CD 3+/HLA-DR+) 86
4.4.3 Aktivierte Monozyten (HLA-DR+) 87
4.4.4 IL-2+ Lymphozyten 88
4.4.5 IL-2+ Monozyten 89
4.5 Phagozytoseaktivität von Granulozyten und Monozyten 90
4.5.1 Granulozyten 90
4.5.2 Monozyten 91
4.6 Zytotoxizität von NK-Zellen 92
4.6.1 Zytotoxizität von NK-Zellen 92
4.6.2 Zytotoxizität von IL-2 stimulierten NK-Zellen 93
4.7 Hormonbestimmungen 94
4.7.1 Adrenalin 94
4.7.2 Noradrenalin 95
4.7.3 Kortisol 96
4.8 Leistungsdiagnostische Parameter 97
4.8.1 Absolute Leistung bei Belastungsabbruch im Stufentest 97
4.8.2 Relative Leistung bei Belastungsabbruch im Stufentest 98
4.8.3 Leistung bei 2 mmol/l Laktat 99
4.8.4 Leistung bei 4 mmol/l Laktat 100
4.8.5 Leistung bei HF 120 101
4.8.6 Leistung bei HF 140 102
4.8.7 Leistung bei HF 160 103
5. Diskussion 104
5.1 Veränderungen hämatologischer Parameter im Saisonverlauf 105
5.2 Veränderungen des Differentialblutbildes im Saisonverlauf (Leukozyten, Lymphozyten, Monozyten, Granulozyten) 110
5.2.1 Leukozyten im Saisonverlauf 111
5.2.2 Leukozytensubpopulationen (Lymphozyten, Granulozyten, Monozyten) im Saisonverlauf 114
5.3 Veränderungen der Lymphozytensubpopulationen im Saisonverlauf 116
5.3.1 T- und B-Zellen 116
5.3.2 T4- und T8-Zellen 118
5.3.3 NK-Zellen 121
5.4 Aktivierungsmarker auf Lymphozyten und Monozyten 122
5.4.1 HLA-DR+ Lymphozyten 122
5.4.2 HLA-DR+ Monozyten 123
5.4.3 IL-2 Rezeptorexpression auf Lymphozyten und Monozyten 125
5.5 Veränderungen funktioneller Immunparameter im Saisonverlauf 126
5.5.1 Phagozytose 126
5.5.2 NK-Zell Aktivität 129
5.6 Veränderungen von endokrinologischen Parametern im Saisonverlauf 130
5.7 Leistungsdiagnostische Kenngrößen im Saisonverlauf 132
5.8 Schlussbetrachtung 135
5.9 Infektionsprophylaxe für Radsportler 147
5.10 Ausblick 152
6. Zusammenfassung 154
7. Literaturverzeichnis 157

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