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Sportmedizin 31. Jänner 2008

Hormone und Sport

Hormonhaushalt und Sport sind eng miteinander verknüpft, denn jedes sportliche Training führt zu hormonvermittelten Anpassungsvorgängen im Organismus, sofern die sportliche Belastung „trainingwirksam“ ist, also die individuelle Schwellenintensität und -dauer überschritten werden. Mit Hormonen kann dieser Effekt auch missbräuchlich unterstützt werden, etwa beim Doping. Hier ein kurzer Überblick.

Die Reaktion des Körpers auf die trainingswirksame Belastung zeigt einen biphasischen Verlauf: Zunächst kommt es zu einer vorübergehenden Phase Leistungsminderung und in der anschließenden Regenerationsphase zur Wiederherstellung der Leistungsfähigkeit und darüber hinaus zu einer zeitlich begrenzten Erhöhung über das Ausgangsniveau hinaus, was auch als Nettotrainingseffekt bezeichnet wird (siehe Abbildung). Das Effektorgan der sportlichen Betätigung ist der Muskel, dessen Leistungsfähigkeit direkt und indirekt von einer Reihe verschiedener Faktoren bestimmt wird.

 Grafik

Die Grenzen des Wachstums

Zu diesen Faktoren gehören Muskelquerschnitt, Typ und Verteilung der Muskelfasern (schnell und langsam kontrahierende), muskuläre Enzymausstattung, intra- und intermuskuläre Koordination sowie die Größe der Glykogenspeicher in Leber und Muskel.
Indirekt wird die muskuläre Leistungsfähigkeit aber auch durch die „Arbeitsbedingungen“ begrenzt: Hier sind die Leistungsfähigkeit von Herz und Lungen, die Sauerstofftransportkapazität des Blutes, der Kapillarisierungsgrad der Muskulatur und die Effizienz des Energiestoffwechsels (Umwandlung von Glykogen in Glucose sowie von Fetten in aktivierte Essigsäure (Acetyl-CoA) durch Betaoxidation maßgebend.
Das schwächste Glied in dieser Kette von Faktoren wirkt leistungsbegrenzend, weswegen im Hochleistungssport einige Athleten Hormone als Dopingmittel zur unerlaubten, aber gezielten Leistungssteigerung verwenden.

Erythropoetin

Erythropoetin (EPO) wird beim Erwachsenen zu 90 Prozent in der Niere und zu zehn Prozent in der Leber gebildet. Dieses Glykoprotein regt im Knochenmark die Bildung roter Blutkörperchen an. Der erforderliche Sekretionsreiz ist ein Sauerstoffmangel im renalen Parenchym. Höhentraining fördert durch den verminderten Sauerstoffpartialdruck die erythropoetininduzierte Blutbildung. Den Stellenwert dieses Hormons im Dopingkontext belegt eindrucksvoll, dass durch das alleinige Anheben der Zahl der roten Blutkörperchen ein enormer Leistungszuwachs erzielt werden kann. Dabei verbessert EPO nur die „Arbeitsbedingungen“ des Muskels, ohne ihn direkt zu verändern. Man kann sich daher zu Recht fragen, ob die Zahl der roten Blutkörperchen eine physiologische Leistungsreserve darstellt. Französische Forscher konnten sowohl einen Zuwachs der maximalen Leistungsfähigkeit als auch der Leistung an der anaeroben Schwelle in der Größenordnung von bis zu 10 Prozent durch exogene EPO-Applikation nachweisen. Durch die erhöhte Blutviskosität steigt allerdings das Risiko eines arteriellen Gefäßverschlusses durch Sludgebildung.

Testosteron

Das männliche Sexualhormon wird zu 70 Prozent in den Hoden und zu 30 Prozent in der Nebennierenrinde gebildet, wobei der Testosteronspiegel der Frau etwa 10 Prozent des männlichen Testosteronspiegels beträgt. Die Hormonsekretion wird durch die Hypophyse und ihre übergeordneten Gehirnzentren in einem Regelkreis gesteuert. Körperliches Training bewirkt eine akute Veränderung des Testosteronspiegels, dabei spielen Intensität und Dauer eine wesentliche Rolle. Eine 45-minütige Beanspruchung auf allgemeine aerobe dynamische Ausdauer mit submaximaler Belastungsintensität bewirkt eine Testosteronspiegelanhebung von 7-21 Prozent. Maximale Belastungen mit kurzer Dauer lösen nur eine geringe Testosteronreaktion aus, wohingegen Übertraining einen deutlichen Testosteronabfall bewirken kann. In einer Untersuchung der quantitativen Wirkung von Testosteronapplikation konnten US-amerikanische Forscher nachweisen, dass die einmalige Applikation von 600mg Testosteron bei Gewichthebern in Kombination mit Krafttraining über 10 Wochen (siehe Tabelle) zu einem Massezuwachs von 6,1kg führte, die Kraftleistung hat sich beim Bankdrücken um 22% und bei der Beinpresse um 38% gebessert! Dahingegen führte in der Placebogruppe Training alleine zu einem Massezuwachs von 1,9kg (Gruppe 2, Bankdrücken +11%, Beinpresse +21%) und Testosteronapplikation ohne Training zu einem Massezuwachs von 3,2kg (Gruppe 3, Bankdrücken +10%, Beinpresse +19%). Testosteron wird auf Grund der regenerationsbeschleunigenden Wirkung auch im Ausdauersport als Dopingsubstanz angewandt, darüber hinaus ist Doping mit Testosteron und synthetischen Steroiden im Breitensport weit verbreitet, ungeachtet der mannigfachen Nebenwirkungen wie Lebertoxizität, Steroidakne, Haarausfall, Hemmung der physiologischen Hormonproduktion, Prostatahypertrophie, Virilisierungserscheinungen bei Frauen und Gewichtszunahme durch Wasserretention.

Wachstumshormone

Sportliches Training, langer Schlaf, Fasten, Stress sowie die Zufuhr von den Aminosäuren Arginin und Glutamin heben den Wachstumshormonspiegel. Nach pulsatiler Freisetzung des hypophysären Steuerungshormons GHRH (Growth Hormone Releasing Hormone) kommt es zur Bildung von HGH (Human Growth Hormone), das in der Leber die Bildung des IGF-1 (Insulin-like Growth Factor) bewirkt. Die beiden Letztgenannten fördern die Zellteilungsrate, was für den Sportler eine Erhöhung der Anpassungsfähigkeit des Organismus an das Training bedeutet. Die exogene Zufuhr von Wachstumshormonen vor dem Epiphysenfugenschluss führt zu einem Wachstum der langen Röhrenknochen, wohingegen beim Erwachsenen eine Akromegalie resultiert. Ab einem Alter von etwa 40 Jahren nimmt der Wachstumshormonspiegel langsam ab, womit ein Verlust an Muskelmasse einhergeht. Wachstumshormone wirken anabol, allerdings in wesentlich geringerem Ausmaß als anabole Steroide. Der markanteste Effekt der Wachstumshormone ist die Förderung der Lipolyse, die zu einer relativen Erhöhung der fettfreien Körpermasse führt. Aus diesem Grund wird mancherorts das morgendliche Nüchterntraining zum Fettabbau empfohlen.

 Tabelle

Körpereigene Opiate

Endorphine sind Neuropeptide, das heißt Aminosäureketten, die von Nervenzellen freigesetzt werden. Der bekannteste Vertreter dieser Gruppe ist das b-Endorphin, das erst in den 70er Jahren identifiziert wurde. Diese Hormone sind in der Lage, Schmerzempfindungen durch Bindung an Rezeptoren im Rückenmark zu modulieren beziehungsweise zu unterdrucken. Beim Sportler können Endorphine bei höherer Belastungsintensität oder nach längerer Belastungsdauer ein Hochgefühl auslösen, das „Runners high“. Eine Leistungssteigerung im engeren Sinn bewirken diese Hormone nicht, allerdings wird das subjektive Belastungsempfinden verändert, was zu einer verbesserten Ausschöpfung der vorhandenen Ressourcen führen kann. Im Übrigen geben viele Sportler an, auf Grund dieser „Nebenwirkung“ des Sports regelmäßig zu trainieren.

Adrenalin: Bis zum Burnout

Das im Nebennierenmark gebildete Adrenalin vermittelt in Stresssituationen eine Steigerung der Herzfrequenz, einen Anstieg des Blutdrucks, eine Erweiterung der Bronchien, eine schnelle Bereitstellung von Energiereserven und in höheren Dosen eine Zentralisierung des Blutstroms. Bei sportlichen Belastungen hoher Intensität, wie zum Beispiel bei Wettkämpfen, wird vermehrt Adrenalin freigesetzt. Tatsächlich ist die Grenze zwischen Eustress und Disstress fließend, und die Reaktion des Körpers darauf anfänglich die gleiche. Chronisch überhöhte Adrenalinspiegel findet man in der Frühphase bei übertrainierten Sportlern beziehungsweise bei „Burn-out“-Patienten, in weiterer Folge nehmen die Adrenalinspiegel bei diesen Personen wieder ab und der Betroffene verfällt in eine Art „Schutzlethargie“ und fühlt sich im wahrsten Sinn des Wortes ausgebrannt.

Kortison: Auch im Doping

Das Stresshormon Kortison führt zu vermehrter Bereitstellung energiereicher Substrate und wirkt bezüglich Proteinstoffwechsel katabol. Kortison wandelt Noradrenalin in Adrenalin um und erhöht so den Adrenalinspiegel. Es ist ein wichtiges Therapeutikum, das aber auch in Dopinglisten angeführt ist, denn es gibt Hinweise darauf, dass dopende Sportler in missbräuchlicher Absicht Kortisonpräparate in Kombination mit Anabolika einsetzen, um so einen beschleunigten Zellumsatz und eine raschere Anpassung an den Trainingsreiz zu erzielen. Außerdem hat Kortison einen geringgradigen psychotropen Effekt, es kann während der Belastung mild euphorisierend wirken (insbesondere wenn gleichzeitig Stimulantien verabreicht werden).

Insulin in ungewohnter Rolle

Insulin bewirkt die Förderung des Glucosetransports vom Blut in die Zelle, wirkt im geringen Ausmaß auch anabol und ist daher auf der Dopingliste zu finden. Insulin bremst zudem den Fettabbau und ist somit in Summe als potenzielles „Mastmittel“ anzusehen, sofern hochkalorische Nahrung zugeführt wird. Im Bodybuildingsport wird Insulin gelegentlich zum Massezuwachs missbraucht, nicht selten sind schwere Hypoglykämien die Folge. Physiologischerweise ist es in der Regenerationsphase zum Wiederauffüllen der Glykogenspeicher bedeutsam. Während der Belastung reichen niedrige Insulinspiegel aus, um den Glucosetransport in die Zelle zu gewährleisten, dahingegen sorgt der Insulinantagonist Glucagon für die Aufrechterhaltung des Blutzuckerspiegels, indem der Glykogenabbau gefördert wird.
Körperliches Training führt zu multiplen hormonellen Veränderungen, die ihrerseits Stoffwechsel und Psyche maßgeblich beeinflussen. Im Rahmen der primären und sekundären Krankheitsprävention kann Ausdauertraining das kardiovaskuläre Risiko markant senken. Im Leistungssport macht man sich die Kenntnis der hormonellen Regelkreise in der Trainingsplanung zunutze, um eine langfristige Leistungsentwicklung zu erzielen. Jeglicher Eingriff in das hormonelle Gleichgewicht durch Dopingpraktiken ist potenziell gefährdend und kann nachhaltige gesundheitliche Folgen nach sich ziehen.

Dr. Jürgen Kern ist an der Pensionsversicherungsanstalt, Sonderkrankenanstalten SKA-RZ Alland tätig.

  • Herr doktor Oliverpaus dee Oliver, 24.02.2015 um 10:52:

    „Wie funktioniert dat denn alles?“

  • Frau der peter sande von, 24.02.2015 um 10:56:

    „Dat jeht Janz einfach mit de Hormone, oder Jack?“

  • Herr Doktor Oliverpaus dee Oliver, 24.02.2015 um 10:57:

    „ah ok danke dann weees ick ja jettze bescheed“

  • Herr General von Arsch Finger, 24.02.2015 um 10:58:

    „dat is ganz klar einafch elektronen“

  • Herr Vally de entspannte, 24.02.2015 um 11:02:

    „Wollt ihr entspannen?“

  • Frau Jetzt deine frenoze halt, 24.02.2015 um 11:02:

    „ne.ne.ne!!! Das Hormon Cortisol macht dich weiblich !meine Herschaften es freut mich mit ihnen zu Diskutieren. See you later aligaitr“

  • Herr general von Arsch finger, 24.02.2015 um 11:03:

    „arbeiten ihr luschen“

  • Herr doktor Oliverpaus dee Oliver, 24.02.2015 um 11:07:

    „Tut tut tut
    Hier kommt de Wilhem Voigt
    ick möcht meene papiere abholen
    und dann möcht ick se jerne inne äsche schießen“

  • Frau jetzt frenozen! haltet wirklich eure, 24.02.2015 um 11:07:

    „herr Valentin
    ihre Äusserung ist völlig des unnötigst










































































    LOL XD“

  • Herr Finger im Po Mexiko, 24.02.2015 um 11:09:

    „ik hab nen question wo is dat ?




    allet scheeise“

  • Herr DerLehrer BliblabLu BLabliblu DerEuchAlleAuseinanderNimmt, 24.02.2015 um 11:09:

    „SO KINDER
    JETZT GEHT ALLE ANNE ARBEIT RANNE
    SONST MACH ICH HIER MEINE HÄNDE ÜBERN KÖPPE“

  • Herr Geeral Von arsch Finger, 24.02.2015 um 11:24:

    „ich bin raus bitches“

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