Herzschwäche (Herzinsuffizienz) – Sport

Körperliche Aktivität stellt eine zentrale therapeutische Maßnahme zur Behandlung der Herzinsuffizienz (Herzschwäche) dar. Durch regelmäßigen Sport wird sowohl die Regeneration von Muskelzellen (Muskelgewebe) gefördert als auch das Einsprossen neuer Blutgefäße in die Muskulatur stimuliert. Vor allem Ausdauertraining mit moderater Intensität hat sich dabei als besonders effektiv erwiesen.

Effekte auf die Muskulatur 

Regelmäßiges Ausdauertraining, wie beispielsweise zweimal täglich mindestens 15 Minuten auf dem Fahrradergometer (Ergometer), hat bei Patienten mit Herzinsuffizienz nachweislich positive Effekte. Studien belegen signifikante Verbesserungen in verschiedenen physiologischen Parametern:

• Die Zahl der muskulären Progenitorzellen (Vorläuferzellen) stieg um 109 %.
• Die Differenzierung (Umwandlung) dieser Progenitorzellen zu Muskelzellen (Myoblasten) nahm um 166 % zu.
• Reparaturprozesse in den Muskeln wurden um den Faktor sechs gesteigert.

Diese Prozesse tragen zur Muskelregeneration (Wiederaufbau des Muskelgewebes) und -anpassung bei, wodurch sich auch die Belastbarkeit der Patienten um rund 20 % verbesserte. Die Progenitorzellen begannen sich wieder zu teilen und differenzierten sich zunehmend zu Myozyten (Muskelzellen). Dieser Effekt könnte langfristig eine Verbesserung der muskulären (Muskel-) Leistungsfähigkeit bewirken.

Auswirkungen auf das kardiovaskuläre System (Herz-Kreislauf-System)

Neben den muskulären Effekten zeigte sich auch ein deutlicher Einfluss auf die Gefäßneubildung (Angiogenese) und -reparatur. Progenitorzellen, die aus dem Knochenmark (Blutzellen bildendes Gewebe) stammen und für vaskuläre (gefäßbezogene) Reparaturprozesse verantwortlich sind, spielen eine entscheidende Rolle bei der Bildung neuer Blutgefäße. Bei Herzinsuffizienz ist dieses System häufig gestört, was zu einer reduzierten Kapillardichte (Blutgefäßdichte) in der Muskulatur führt.

Nach einem 12-wöchigen Sportprogramm konnte nachgewiesen werden:

• Die absolute Zahl der Progenitorzellen stieg um 47 % an.
• Die Differenzierung der Progenitorzellen zu Endothelzellen (Zellen der Gefäßinnenwand) erhöhte sich um 199 %.
• Es kam zu einer deutlichen Neubildung von Kapillaren in der Muskulatur, was die Sauerstoffversorgung des Gewebes verbesserte.

Diese vaskulären Anpassungen tragen zu einer besseren Durchblutung und einer verbesserten Funktion des kardiovaskulären Systems (Herz-Kreislauf-Systems) bei. Zudem berichten Patienten von einer subjektiven Verbesserung ihres Gesundheitszustands, einschließlich gesteigerter körperlicher Belastbarkeit.

Weitere Studien

Aktuellere Studien zeigen weiterhin die bedeutenden positiven Effekte von körperlicher Aktivität bei Patienten mit Herzinsuffizienz. Neuere Forschung hebt insbesondere die Rolle von endothelialen Progenitorzellen (EPCs) hervor, die für die Regeneration der Gefäßauskleidung und die Bildung neuer Blutgefäße wichtig sind. Diese Zellen werden durch regelmäßige körperliche Betätigung verstärkt in den Blutkreislauf mobilisiert, was die vaskuläre Reparatur fördert. Studien belegen, dass sowohl moderate als auch hochintensive Intervalleinheiten (HIIT) zu einer signifikanten Verbesserung der Anzahl und Funktion dieser Zellen beitragen können, was wiederum die Herzfunktion bei Patienten mit Herzinsuffizienz verbessert​ [2].

Neben den muskulären Effekten konnte nachgewiesen werden, dass durch regelmäßiges Training die Lebensqualität und körperliche Belastbarkeit der Patienten deutlich steigt. Ein umfassender Ansatz, der Bewegungstherapie als Teil eines kardiologischen Rehabilitationsprogramms integriert, wird empfohlen, da dieser auch das Risiko kardiovaskulärer Ereignisse und die Sterblichkeit reduziert​ [3].

Offene Forschungsfragen

Während die positiven Effekte von körperlicher Aktivität auf die Skelettmuskulatur (quergestreifte Muskulatur) bei Patienten mit Herzinsuffizienz gut belegt sind, bleibt unklar, in welchem Ausmaß sich diese regenerativen Prozesse auch auf den Herzmuskel (Myokard) übertragen lassen. Besonders die Frage, ob die durch körperliches Training mobilisierten Progenitorzellen (Vorläuferzellen) direkt zur Regeneration des Herzmuskelgewebes beitragen können, ist von großem wissenschaftlichen Interesse. Studien belegen zwar, dass endothelialen Progenitorzellen (EPCs) eine wichtige Rolle bei der Gefäßregeneration spielen, aber der direkte Einfluss auf den Herzmuskel ist noch nicht ausreichend erforscht. Ebenso wird untersucht, ob unterschiedliche Trainingsmethoden wie hochintensives Intervalltraining (HIIT) oder moderates Ausdauertraining spezifische Vorteile in der Progenitorzellmobilisierung und Herzregeneration haben​ [2, 3].

Zusammenfassung und klinische Relevanz

Regelmäßige körperliche Aktivität stellt eine zentrale Maßnahme zur Behandlung der Herzinsuffizienz dar. Sie fördert nicht nur die muskuläre Regeneration (Wiederaufbau der Muskeln), sondern unterstützt auch die vaskuläre (gefäßbezogene) Reparatur und Neubildung von Kapillaren (kleinste Blutgefäße). Studien zeigen, dass durch moderates Ausdauertraining die Anzahl der muskulären Progenitorzellen sowie ihre Differenzierung in Muskel- und Endothelzellen signifikant gesteigert werden kann. Diese Effekte tragen wesentlich zur Verbesserung der körperlichen Belastbarkeit und der Lebensqualität von Patienten mit Herzinsuffizienz bei. Angesichts der potenziellen Bedeutung der Progenitorzellen für die Herzregeneration bleibt jedoch weitere Forschung notwendig, um die genauen Mechanismen zu verstehen und die optimale Trainingsart zur Förderung dieser Prozesse zu identifizieren.

Literatur

1. Erbs S, Linke A, Schächinger V, Assmus B, Thiele H, Diederich KW, Hoffmann C, Dimmeler S, Tonn T, Hambrecht R, Zeiher AM, Schuler G. American Heart Association, Scientific Sessions November 2007, Orlando/Florida; Abstracts 3796 und 3797, P21, Suppl. to Circulation, Vol. 116, No. 16, 2007.
2. Valenzuela PI et al.: Exercise benefits in cardiovascular diseases: from mechanisms to clinical implementation European Heart Journal, 2023;44(21):1874-1889 https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehad170
3. Tkacz M et al.: Responses of Endothelial Progenitor Cells to Chronic and Acute Physical Activity in Healthy Individuals Int. J. Mol. Sci. 2024, 25(11), 6085; https://doi.org/10.3390/ijms25116085