Test auf dem Fahrradergometer mit Messung der Hirnaktivität (Bild: Universität Zürich)
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Wenn Muskeln schlapp machen: Der Kopf spielt mit
Wenn unsere Muskeln ständig belastet werden, erreichen sie irgendwann ihre Leistungsgrenze und ermüden. Eine wichtige Rolle in diesem Ablauf spiet der Kopf. Denn das Gehirn reagiert auf die Muskeln beanspruchende Ausdauerleistungen und senkt die Muskelleistung. Es überwacht auch, dass die individuellen Leistungsgrenzen des Menschen nicht überschritten werden. Diese Erkenntnis kann sowohl Sportlern wie auch Menschen mit bestimmten Krankheiten helfen.
Wie stark wir unsere Muskeln willkürlich aktivieren können, hängt zum Beispiel ab von der Motivation und Willenskraft oder vom Trainings- und Ermüdungszustand der Muskeln. Gerade letzterer führt zu deutlich spür- und messbaren Leistungseinbussen. Die Universität Zürich und die ETH Zürich hat nun Prozesse aufgedeckt, mit denen die Muskelaktivität im Laufe einer ermüdenden Aufgabe reduziert wird.
Nervenimpulse des Muskels hemmen motorisches Areal im Hirn
Die Wissenschaftler haben entdeckt, dass im Verlauf einer ermüdenden, Kraft verlangenden Aufgabe Nervenimpulse aus dem Muskel ganz ähnlich wie Schmerzinformationen das primäre motorische Areal hemmen. Die für diesen Mechanismus verantwortlichen Hirnregionen lsind der Thalamus und der insuläre Kortex beides Areale, die unter anderem Informationen analysieren, welche dem Organismus eine Bedrohung vermitteln, wie beispielsweise Schmerz oder Hunger. Bei Tests mit dem Fahrradergometer stellten sie fest, dass die Kommunikation zwischen dem insulären Kortex und dem primären motorischen Areal mit fortschreitender Ermüdung intensiver wurde.
Strategie gegen chronisches Erschöpfungssyndrom
Die Erkenntnisse bereiten den Weg für Strategien zur Optimierung muskulärer Leistung. Das kann vor allem Hochleistungssportler freuen. Aber auch Patienten, bei denen die körperliche Leistungsfähigkeit unter anderem als Nebenwirkung von gewissen Medikamenten reduziert, kann das helfen. Denn möglicherweise auch beim sogenannten Chronischen Erschöpfungssyndrom, das oft ohne erkennbare Ursache diagnostiziert wird, könnten sich neue Therapieoptionen ergeben.
05.12.2011/ Quelle: European Journal of Neuroscience. November 21, 2011. doi: 10.1111/j.1460-9568.2011.07909.x
Wenn unsere Muskeln ständig belastet werden, erreichen sie irgendwann ihre Leistungsgrenze und ermüden. Eine wichtige Rolle in diesem Ablauf spiet der Kopf. Denn das Gehirn reagiert auf die Muskeln beanspruchende Ausdauerleistungen und senkt die Muskelleistung. Es überwacht auch, dass die individuellen Leistungsgrenzen des Menschen nicht überschritten werden. Diese Erkenntnis kann sowohl Sportlern wie auch Menschen mit bestimmten Krankheiten helfen.
Wie stark wir unsere Muskeln willkürlich aktivieren können, hängt zum Beispiel ab von der Motivation und Willenskraft oder vom Trainings- und Ermüdungszustand der Muskeln. Gerade letzterer führt zu deutlich spür- und messbaren Leistungseinbussen. Die Universität Zürich und die ETH Zürich hat nun Prozesse aufgedeckt, mit denen die Muskelaktivität im Laufe einer ermüdenden Aufgabe reduziert wird.
Nervenimpulse des Muskels hemmen motorisches Areal im Hirn
Die Wissenschaftler haben entdeckt, dass im Verlauf einer ermüdenden, Kraft verlangenden Aufgabe Nervenimpulse aus dem Muskel ganz ähnlich wie Schmerzinformationen das primäre motorische Areal hemmen. Die für diesen Mechanismus verantwortlichen Hirnregionen lsind der Thalamus und der insuläre Kortex beides Areale, die unter anderem Informationen analysieren, welche dem Organismus eine Bedrohung vermitteln, wie beispielsweise Schmerz oder Hunger. Bei Tests mit dem Fahrradergometer stellten sie fest, dass die Kommunikation zwischen dem insulären Kortex und dem primären motorischen Areal mit fortschreitender Ermüdung intensiver wurde.
Strategie gegen chronisches Erschöpfungssyndrom
Die Erkenntnisse bereiten den Weg für Strategien zur Optimierung muskulärer Leistung. Das kann vor allem Hochleistungssportler freuen. Aber auch Patienten, bei denen die körperliche Leistungsfähigkeit unter anderem als Nebenwirkung von gewissen Medikamenten reduziert, kann das helfen. Denn möglicherweise auch beim sogenannten Chronischen Erschöpfungssyndrom, das oft ohne erkennbare Ursache diagnostiziert wird, könnten sich neue Therapieoptionen ergeben.
05.12.2011/ Quelle: European Journal of Neuroscience. November 21, 2011. doi: 10.1111/j.1460-9568.2011.07909.x
