Das Buchprojekt von SFGV, Uni Basel und body LIFE Swiss

Ab sofort stellen wir Ihnen in jeder Ausgabe exklusiv Auszüge aus dem Buchprojekt „Kräftig altern“ vor, das erstmalig zum SFGVTag am 26.02.2010 erscheint. Teil Eins der Serie: Sarkopenie, der altersbedingte Muskelabbau und die damit einhergehenden funktionellen Einschränkungen älterer Menschen.

 Biologische Alterungsprozesse führen zu einem unvermeidlichen Verlust der Maximal- und Schnellkraft. Aus unterschiedlichen Studien geht hervor, dass sich die Maximalkraft zwischen dem 30. und 80. Lebensjahr (...) um 20 bis 40% reduziert (...). Von diesem Kraftrückgang scheint insbesondere die Muskulatur der unteren Extremitäten betroffen zu sein (Knieextensoren und Plantarflexoren). Dies wird vermutlich durch eine verstärkte körperliche Inaktivität im Alter verursacht, die die untere Extremität in Mitleidenschaft zieht. Die Auswirkungen des Alterns sind nicht nur unterschiedlicher Ausprägung im Hinblick auf die untersuchten Muskelgruppen und die Kontraktionsweise, sondern auch in Bezug auf den gewählten Krafteinsatz.

Maximal- und Schnellkraft ade
Neuere Studien belegen, dass die Fähigkeit zur schnellen Kraftentwicklung stärker durch Alterungsprozesse beeinträchtigt wird als das Vermögen, maximale Kräfte zu entwickeln. Skelton et al. berichten, dass sich ab dem 65. Lebensjahr die Maximalkraft um jährlich ein bis zwei Prozent reduziert, wohingegen die Explosivkraft, (...) einer jährlichen Reduktion von drei bis vier Prozent unterliegt. Weiterhin ermittelten McNeil et al. eine 25% Reduktion der Schnellkraft (...) der Dorsalflexoren zwischen dem dritten und siebten Lebensjahrzehnt.
„Dieser Verlust verdoppelte sich während der nächsten beiden Lebensdekaden, so dass die Schnellkraft von Männern in der neunten Lebensdekade im Vergleich zu jungen Männern (26 Jahre) um 60% verringert war. Dieses Phänomen konnte ebenfalls bei konzentrischen Kontraktionen, bei reaktiven Sprüngen im Dehnungsverkürzungszyklus sowie bei explosiv durchgeführten isometrischen Kontraktionen festgestellt werden (...).“

Kraftverlust der Beine
Im Hinblick auf den Zusammenhang zwischen der Kraft der unteren Extremitäten und dem Sturzrisiko geht aus der Studie von Pijnappels et al. hervor, dass ein gewisses Maximalkraftniveau der Beinstrekker vorhanden sein muss, um Störreize während des Gehens erfolgreich kompensieren zu können. Weiterhin konnten die Autoren anhand der Maximalkraft der Beinstrecker ältere sturzgefährdete Personen identifizieren. Asymmetrische Kraftleistungen der Beine (Ungleichgewicht zwischen rechtem und linkem Bein) scheinen ebenfalls Ursache für ein erhöhtes Sturzrisiko im Alter zu sein.
Vermutlich erschwert das ungleiche Kraftverhältnis zwischen rechtem und linkem Bein das Vermögen, den Körperschwerpunkt über der schmalen Unterstützungsfläche der Füsse zu halten.

Verlust an Muskelmasse
Die Kraft, welche ein Muskel produzieren kann, wird neben neuronalen Faktoren durch die vorhandene Skelettmuskelmasse beeinflusst.
Daher ist eine altersbedingte Verringerung der Muskelmasse, die auch als Sarkopenie bezeichnet wird, massgeblich für den Kraftverlust im Alter verantwortlich. Aus unterschiedlichen Studien geht hervor, dass sich die Muskelmasse zwischen dem 40. und 80. Lebensjahr um 30–50% reduziert. Janssen, Heymsfield, Wang und Ross führten magnetresonanztomographische Untersuchungen des ganzen Körpers bei 468 Frauen und Männern im Alter von 18–88 Jahren durch. Die Autoren konnten bereits ab der dritten Lebensdekade einen Verlust der Muskelmasse relativ zur Körpermasse feststellen.“
Erst gegen Ende der fünften Lebensdekade war ein erheblicher Verlust der absoluten Muskelmasse zu verzeichnen. Der Rückgang der Muskelmasse war unabhängig von der Körperstatur und fiel bei Männern stärker aus als bei Frauen (...). Weiterhin war bei Frauen und Männern die untere Extremität stärker betroffen als die obere. Da die Muskeln der unteren Extremitäten insbesondere für die Verrichtung von Alltagsaktivitäten gebraucht werden (z.B. Gehen, Treppen steigen), ist davon auszugehen, dass der dominant auftretende Verlust an Muskelmasse in den unteren Extremitäten durch körperliche Inaktivität verursacht wird.

Neuromuskuläre Faktoren
Die verringerte Muskelmasse im Alter wird durch eine Reduktion des Querschnitts einzelner Muskelfasern (einfache Atrophie), eine Verringerung der Anzahl von Muskelfasern (numerische Atrophie), eine Kombination aus einfacher und numerischer Atrophie und Veränderungen der Muskelarchitektur verursacht. „In einer Studie wurde bei älteren Probanden eine um 10% kürzere Faszienlänge und ein um 13% kleinerer Fiederungswinkel als bei jungen Probanden festgestellt.“ (Anm: Von der Redaktion geändert)
„Fiederung ist ein Aufbauprinzip eines Muskels, der die Kraft (Hubkraft) und das Verkürzungsvermögen (Hubhöhe) eines Muskels beeinflusst.” (Je kleiner der Winkel, desto niedriger sind Hubkraft und -höhe,” Anm. d. Rd.) Die Ursache für dieses Phänomen ist vermutlich der altersbedingte Verlust von in Serie geschaltenen Sarkomeren Kleinste funktionelle Einheit der Muskulatur, (Anm. der Red.) der sich negativ auf die Kraft-Geschwindigkeits-Relation des betroffenen Muskels auswirkt.
Biologische Alterungsprozesse beeinflussen jedoch nicht nur in Serie geschaltene Sarkomere, sondern insbesondere auch parallel angeordnete Sarkomere. So ist der Verlust an Muskelmasse vor dem 50. Lebensjahr primär auf körperliche Inaktivität zurückzuführen, die wiederum eine Reduktion des Querschnitts einzelner Muskelfasern (parallel angeordnete Sarkomere) bewirkt. Nach dem 50. Lebensjahr ist die numerische Atrophie für den weiteren Verlust der Muskelmasse verantwortlich (...). Die numerische Atrophie geht einerseits mit Einlagerungen von Fett- und Bindegewebe im Muskel und andererseits mit einer Schädigung von Satellitenzellen (Stammzellen im Muskel die für dessen Regeneration verantwortlich sind) einher.

Literatur: Urs Granacher, Albert Gollhofer, Lukas Zahner, Kraft und posturale Kontrolle im Alter: Auswirkungen von Training. Institut für Sport und Sportwissenschaften der Universität Basel, Schweiz, Institut für Sport und Sportwissenschaft der Universität Freiburg, Deutschland.

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