Auswirkungen des Sports auf den Körper

Regelmäßige Bewegung spielt für die Erhaltung der Gesundheit eine wesentliche Rolle. Sportliche Aktivitäten beeinflussen Körpersysteme wie Atmung, Herz, Kreislauf, Immunsystem, Muskeln, Nieren, Knochen, Verdauungssystem, Gehirn sowie den Energiestoffwechsel positiv. Viel Bewegung fördert zudem die seelische Ausgeglichenheit, verhindert Gewichtszunahme und Adipositas (Fettleibigkeit) und verringert das Risiko degenerativer Erkrankungen im Alter.

Die positiven Auswirkungen von Sport betreffen alle Organsysteme:

Energieverbrauch

• Erhöhter Grundumsatz
• Erhöhung der maximalen Sauerstoffaufnahme
• Beschleunigter Stoffwechsel
• Hoher Muskelanteil im Vergleich zum Fettgewebe führt zur verbesserten körperlichen Leistungsfähigkeit

Atmungssystem (J00-J99)

• Verbesserung der Atemeffizienz durch:
  
  • Maximierung der Lungenkapazität (Anstieg der Vitalkapazität)
  • Grundsätzlich langsamere Atemfrequenz

Blut, blutbildende Organe – Immunsystem (D50-D90)

• Stärkung des Immunsystems (NK-Zellaktivierung s.u. unter Laborparameter) – Senkung der Anfälligkeit für Infektionen

Endokrine, Ernährungs- und Stoffwechselkrankheiten (E00-E90)

• Antiatherogene Wirkung ("gegen die Entstehung einer Atherosklerose gerichtet")
• Bessere Energiegewinnung durch vermehrte Oxidation der Fettsäuren sowie Kohlenhydrate; die Fettverbrennung erreicht ihre höchsten Werte in Abhängigkeit vom Trainingszustand (durchschnittlich bei moderaten Intensitäten um 50-60 % der maximalen Sauerstoffaufnahme)
  
• Fettoxidation – Wenige längere sportliche Aktivitäten (mit mäßigem Ausdauertraining) verbrennen mehr Körperfett als mehrere kurze Übungen. Wird zudem eine Übungsstunde 15 Minuten unterbrochen, steigt die Fettoxidation (Fettverbrennung) [Wichtiger Hinweis für Patienten mit Gewichtsreduktion!] [1].
  
  Hinweis!
  Eine kohlenhydratreiche Ernährung hemmt die Fettoxidation, während eine kohlenhydratarme Kost diese unterstützt. Entsprechend führt eine Aufnahme von Kohlenhydraten Stunden vor der Belastung zu einem Insulinanstieg und somit zu einer um bis zu 35 % verringerten Fettverbrennung [2]. Dieser Effekt des Insulins auf die Fettverbrennung kann postprandial 6-8 Stunden anhalten.
• Senkung des Glucosespiegels/Blutzuckerspiegels (Steigerung der Glucoseutilisation und Senkung der Insulinresistenz)

Herzkreislaufsystem (I00-I99)

• Abnahme der Ruhepulsfrequenz – Vergrößerung des Myokards (Herzmuskel)
  Ausdauertraining vergrößert den rechten und den linken Ventrikel, (Krafttraining dagegen führt nur zur Vergrößerung des linken Ventrikel) und die Vergrößerung des Durchmessers der Koronargefäße führt zu einer niedrigeren Herzfrequenz
• Bei den Ausdauersportlern nahm die diastolische Funktion zu, was zu einer Verbesserung des Herzzeitvolumens (HZV) führt, bei den Kraftsportlern ging sie zurück, blieb allerdings im Normbereich [4].
• Verbesserung der Durchblutung führt zur besseren Versorgung der Organe und Muskeln mit Sauerstoff und Vitalstoffen
• Senkung des Blutdrucks 
  • von Gesunden
  • von Patienten mit Hypertonie: Widerstandstraining (minus 13,5 mmHg)  und Ausdauersport (minus 8,7 mmHg) senken gemäß einer Studie den systolischen Blutdruck von Hypertonikern offenbar ähnlich gut wie Medikamente; auch dynamisches Widerstandstraining (minus 7,2 mmHg) und isometrisches Training (minus 4,9 mmHg führten zur Blutdrucksenkung [13].
• Reduzierung kardiovaskulärer Risiken – Anstieg von HDL-Cholesterin und Abnahme von LDL-Cholesterin

Mund, Ösophagus (Speiseröhre), Magen und Darm (K00-K67; K90-K93)

• Vermeidung von Verdauungsstörungen – Anregung der Verdauungstätigkeit (Obstipation ↓)
  

Muskel-Skelett-System und Bindegewebe (M00-M99)

• Muskulaturaufbau (anaboler Effekt)
• Krafttraining stärkt das Myokard (Herzmuskel), aber nur den linken Ventrikel (Herzkammer) – Ausdauertraining dagegen vergrößert den rechten und linken Ventrikel.
• Optimierung der intramuskulären Koordination
• Erhöhung des Energieumsatzes im Muskel sowie der Anzahl und Größe der Mitochondrien
• Anstieg des Myoglobingehalts in den Muskeln führt zur besseren Sauerstoffversorgung der Muskeln
• Verhinderung von Muskelabbau
• Positive Wirkung auf die Knochendichte sowie -bildung – Vorbeugung von Osteoporose – körperliche Aktivitäten im Gesundheits-, Freizeit- und Leistungssport stellen eine wesentliche Voraussetzung für die Knochengesundheit dar. Vielseitige, kraftbetonte Belastungsformen haben knochenanabole Effekte. Insbesondere weisen Kraft- und Spielsportler aufgrund knochenwirksamer Hormone hohe Knochendichtewerte auf.
• Knochenschutz durch eine gut ausgebildete Muskulatur
• Schutz der Gelenke durch Stärkung der Sehnen und Bänder, welche mit den Muskeln verbunden sind

Neubildungen – Tumorerkrankungen (C00-D48)

• Primärprävention (Verringerung des Risikos) für:
  
  • Bronchialkarzinom (Lungenkrebs) (-26 %)
  • Kolonkarzinoms (Darmkrebs) (-40 %)
  • Mammakarzinom (Brustkrebs) (-20-30 %) [6-10]
    
  • Pankreaskarzinom (Bauchspeicheldrüsenkrebs)
  • Prostatakarzinom (Prostatakrebs)
• Tertiärprävention (Verringerung des Risikos des Wiederauftretens der Erkrankung) für:
  
  • Kolonkarzinom
  • Mammakarzinom (20-40 %)
  • Prostatakarzinom

Psyche – Nervensystem (F00-F99; G00-G99)

• Erhöhte geistige Leistungsfähigkeit – Konzentrations- und Denkvorgänge fallen leichter und werden beschleunigt
• Dem Verlust des Scharfsinns und der Merkfähigkeit im Alter wird vorgebeugt aufgrund der besseren Gehirnversorgung mit sauerstoffreichem Blut
• Bessere Stressbewältigung
• Verbesserung beziehungsweise Verhinderung von depressiven Verstimmungen, Ängsten und Stress [Ausdauertraining: dreimal wöchentlich im Bereich von 50-85 % des Maximalpulses (HRmax) für zehn bis zwölf Wochen]
• Steigerung des Selbstwertgefühls
• Vermeidung von Schlafstörungen (Insomnie)
• Verringerung des Risikos für
  • Apoplex (Schlaganfall)
  • Demenz – wegen erhöhtem zerebralen Blutfluss bzw. geringerem Auftreten von kardiovaskulären Erkrankungen
  • Depression und Angststörungen

Urogenitalsystem (Nieren, Harnwege – Geschlechtsorgane) (N00-N99)

• Erhalt beziehungsweise Verbesserung der Libido und Sexualität

Laborparameter 

• Stimulation der anabolen Steroidhormone – Testosteron und DHEA – und des STH-(Wachstumshormone) – infolgedessen, NK-Zellaktivierung (natürliche Killerzellen).
  Anmerkung: NK-Zellen sind die wichtigste Säule der zellulären Immunabwehr – vor allem bei Virusinfektionen und Tumorerkrankungen.
• Absenkung von CRP und Fibrinogen – der CRP-Serumspiegel ist ein Indikator für die Atherosklerose – erhöhte CRP-Werte weisen auf ein erhöhtes Risiko für Myokardinfarkt (Herzinfarkt) und Apoplex (Schlaganfall)
• Anstieg von HDL-Cholesterin (+5-10 %) und Abnahme der Triglyceride (ca. -30 %); eine deutliche Senkung des LDL-Cholesterins, ist nur bei erhöhter sportlicher Intensität zu erzielen.
• Abnahme der Insulinresistenz beim Diabetes mellitus Typ 2/metabolischen Syndroms – somit bessere Verwertung der Glucose → Senkung des Blutzuckerspiegels (Steigerung der Glucoseutilisation und Senkung der Insulinresistenz)
• Steigerung der Endorphine (Glückshormone) im Blut führt zu vermehrten euphorischen Zuständen und seelischer Entspanntheit
• Steigerung der Telomerase-Aktivität 
  • Zunahme der Telomerlänge nach Ausdauersport (207 ± 17 Minuten pro Woche) gegenüber der Kontrollgruppe; bei Einteilung der Probandinnen nach ihrem Fitnesszustand zeigte sich ein starker Effekt der Telomerlängenzunahme bei Probandinnen mit einer schlechten Ausgangsfitness; bei Probandinnen mit besserer Ausgangsfitness waren keine Trainingseffekte auf die Telomerlänge zu erkennen [5].
  • Ausdauertraining an drei Tagen, d. h.  jeweils 45 Minuten Laufen oder Walking mit einem Anstieg der Herzfrequenz auf 60 Prozent des persönlichen Maximums oder hoch-intensives Intervalltraining (HIT) nach der "4 x 4 Methode" (abwechselnd vier Minuten mit einer maximalen Belastung, mit vier Minuten Ruhe) führte dazu, dass die Telomere um 3,3 bis 3,5 Prozent verlängert waren. Dabei hatte sich die Aktivität der Telomerase, die für die Verlängerung zuständig ist, durch Ausdauersport und Intervalltraining verdoppelt.
    In einer weiteren Gruppe wurde Krafttraining durchgeführt; dieses hatte keinen Effekt auf die Länge der Telomere [11]. 
  Hinweis: Die Telomerase ist ein Enzym des Zellkerns. Nach jeder Zellteilung fehlt ein Stück der Telomere (Endstück der Chromosomen). Die Telomerase verhindert durch die Wiederherstellung der Telomere, dass die Chromosomen mit jeder Zellteilung kürzer werden, d. h. diese kann den Alterungsprozess verlangsamen.
• Bei kardiovaskulären Risikopatienten verringert regelmäßige sportliche Aktivität die Häufigkeit und das Ausmaß der Mikroalbuminurie [1].

Weiteres

• Lebenserwartung: Männer im Alter von Ende 60, die täglich 90 Minuten oder länger in Bewegung waren, hatten gemäß einer Studie eine 39 % erhöhte Chance ihren 90. Geburtstag feiern zu können. Bei Frauen scheinen weniger als 30 Minuten körperliche Aktivität optimal zu sein [12].
• Positiver Zusammenhang zwischen körperlicher Leistungsfähigkeit und Hirnvolumen: Kardiorespiratorische Fitness kann wahrscheinlich zu einer verbesserten Gehirngesundheit und einem verlangsamten altersbe­dingten Abbau der Hirnmasse führen [14].
• Krafttraining (Muskelaufbautraining) verringert die Gesamtmortalität:
  • Ein 30- bis 60-minütiges Krafttraining pro Woche verringert das Risiko für Gesamtmortalität, kardiovaskuläre Erkrankungen, Tumorerkrankungen und Diabetes mellitus um 10-17 % [16].
• Tägliche Schrittzahl und Gesamtmortalität (Gesamtsterberate): Eine Metaanalyse konnte bestätigen, dass das Risiko für einen vorzeitigen Tod pro 1.000 getane Schritte am Tag im Median um 8,5 % sank. Die Dosis-Wirkungs-Metaanalyse zeigte eine starke inverse Assoziation, wobei das Risiko linear von 2.700 auf 17.000 Schritte pro Tag abnahm. Die Hazard Ratio für 10.000 Schritte pro Tag betrug 0,44 (95%-KI 0,31-0,63) [15].
  Hinweis: Die Hazard Ratio ist ein deskriptives Maß für den Unterschied von Überlebenszeiten.
• Unabhängig von der gesamten körperlichen Aktivität war die körperliche Aktivität am Morgen mit einem geringeren Risiko von Herz-Kreislauf-Erkrankungen verbunden, was die potenzielle Bedeutung der Chronoaktivität bei der kardiovaskulären Prävention unterstreicht [17].

Um diese Ziele zu erreichen, ist es wichtig, die richtige Sportdisziplin auszuwählen sowie die dazu notwendige individuelle Trainingshäufigkeit und -dauer zu kennen. Dabei hilft Ihnen der Sportlercheck:

Der Sportlercheck beinhaltet eine computergestützte Ermittlung der individuellen Gesundheitsrisiken, der Cofaktoren – mit verursachenden Faktoren – von vorhandenen Erkrankungen und des individuellen Vitalstoff-Mehrbedarfs*.

*Zu den Vitalstoffen gehören unter anderem Vitamine, Mineralstoffe, Spurenelemente, lebensnotwendige Aminosäuren, lebensnotwendige Fettsäuren etc.

Regelmäßige sportliche Aktivitäten dienen Ihrer Leistungsfähigkeit in jeder Lebensphase.

Literatur

1. Goto K, Ishii N, Mizuno A, Takamatsu K: Enhancement of fat metabolism by repeated bouts of moderate endurance exercise. J Appl Physio. 2007 Jun;102(6):2158-64
2. Achten J, Jeukendrup A: The effect of pre-exercise carbohydrate feeding on the intensity that elicits maximal fat oxidation. J Sport Sci 21 (2003) 1017-1024.
3. Pöß et al.: Bei kardiovaskulären Risikopatienten ist sportliche Aktivität invers mit der Prävalenz und dem Ausmaß von Mikroalbuminurie assoziiert: Daten des I-SEARCH Registers Abstract V909. Clin Res Cardiol 100, 2011
4. Baggish AL, Wang F, Weiner RB, Elinoff JM, Tournoux F, Boland A, Picard MH, Hutter AM Jr, Wood MJ: Training-specific changes in cardiac structure and function: a prospective and longitudinal assessment of competitive athletes. J Appl Physiol (1985). 2008 Apr;104(4):1121-8. doi:10.1152/japplphysiol.01170.2007
5. Berliner D et al. Effects of 6 months moderate exercise on cellular age, cardiovascular func-tion and work ability in middle-aged sedentary women: A randomized controlled study. Clin Res Cardiol 107, Suppl 1, April 2018
6. Islami F, Goding Sauer A, Miller KD, Siegel RL, Fedewa SA, Jacobs EJ, McCullough ML, Patel AV, Ma J, Soerjomataram I, Flanders WD, Brawley OW, Gapstur SM, Jemal A: Proportion and number of cancer cases and deaths attributable to potentially modifiable risk factors in the United States. Cancer J Clin. 2018 Jan; 68 (1): 31-54. doi: 10.3322/caac.21440. Epub 2017 Nov 21
7. Friedenreich CM, Cust AE: Physical activity and breast cancer risk: impact of timing, type and dose of activity and population subgroup effects. Br J Sports Med. 2008 Aug; 42 (8): 636-47. doi: 10.1136/bjsm.2006.029132. Epub 2008 May 16
8. Neilson HK, Farris MS, Stone CR, Vaska MM, Brenner DR, Friedenreich CM: Moderate-vigorous recreational physical activity and breast cancer risk, stratified by menopause status: a systematic review and meta-analysis. Menopause 2017; 24 (3):322-344 Menopause. 2017 Mar; 24 (3): 322-344. doi: 10.1097/GME.0000000000000745
9. Moore SC, Lee IM, Weiderpass E, Campbell PT, Sampson JN, Kitahara CM, Keadle SK, Arem H, Berrington de Gonzalez A, Hartge P, Adami HO, Blair CK, Borch KB, Boyd E, Check DP, Fournier A, Freedman ND, Gunter M, Johannson M, Khaw KT, Linet MS, Orsini N, Park Y, Riboli E, Robien K, Schairer C, Sesso H, Spriggs M, Van Dusen R, Wolk A, Matthews CE, Patel AV: Association of Leisure-Time Physical Activity With Risk of 26 Types of Cancer in 1.44 Million Adults. JAMA Intern Med. 2016 Jun 1; 176 (6):816-25. doi: 10.1001/jamainternmed.2016.1548
10. Holmes MD, Chen WY, Feskanich D, Kroenke CH, Colditz GA: Physical activity and survival after breast cancer diagnosis. JAMA. 2005 May 25; 293 (20): 2479-86
11. Werner CM et al.: Differential effects of endurance, interval, and resistance training on telomerase activity and telomere length in a randomized, controlled study. European Heart Journal, ehy585, https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehy585
12. Brandts L, van den Brandt PA: Body size, non-occupational physical activity and the chance of reaching longevity in men and women: findings from the Netherlands Cohort Study. J Epidemiol Community Health 2019;0:1-11. doi:10.1136/jech-2018-211410
13. Naci H et al.: How does exercise treatment compare with antihypertensive medications? A network meta-analysis of 391 randomised controlled trials assessing exercise and medication effects on systolic blood pressure. Br J Sports 2018; http://dx.doi.org/10.1136/bjsports-2018-099921
14. Wittfeld K et al.: Cardiorespiratory Fitness and Gray Matter Volume in the Temporal, Frontal, and Cerebellar Regions in the General Population. Mayo Clinic Proceedings January 2020;95 (1):44-56 doi: https://doi.org/10.1016/j.mayocp.2019.05.030
15. Jayedi A et al.: Daily Step Count and All-Cause Mortality: A Dose-Response Meta-analysis of Prospective Cohort Studies Sports Med . 2021 Aug 21. doi: 10.1007/s40279-021-01536-4.
16. Momma T et al.: Muscle-strengthening activities are associated with lower risk and mortality in major non-communicable diseases: a systematic review and meta-analysis of cohort studies. British Journal of Sports Medicine 2022. http://dx.doi.org/10.1136/bjsports-2021-105061
17. Albalak G et al.: Setting your clock: associations between timing of objective physical activity and cardiovascular disease risk in the general population European Journal of Preventive Cardiology 2022, zwac239, https://doi.org/10.1093/eurjpc/zwac239