Studie demonstriert neue Methode zur Regenerationsbeschleunigung nach einer Verletzung

Von Jamie Haleva

Muskelverletzungen gehören zu den gängigsten Sportverletzungen und machen ca. 10-55% aller gemeldeten Verletzungen aus (1). Sie können dafür sorgen, dass Athleten ausfallen oder mit Mobilitätseinschränkungen konfrontiert werden, allerdings besitzt die Muskulatur auch eine überaus erstaunliche Regenerationsfähigkeit zur Wiederherstellung einer normalen Muskelfunktion.

Da Muskelverletzungen ein so präsentes Thema sind, gibt es auch zahlreiche Methoden, um mit ihnen umzugehen.

Behandlungsstrategien, wie z.B. RICE (Rest, Ice, Compression, Elevation), Massagen, frühe Mobilisation und NSARs (Nicht-steroidale Antirheumatika) wurden seit jeher verwendet, um Schmerzen, Entzündungen und Schwellungen in der initialen Phase der Verletzung zu behandeln (1).

In den letzten Jahren wurden jedoch auch vermehrt neuere Therapieformen, wie z.B. Ultraschall, plättchenreiches Plasma, Wachstumsfaktoren, Gentherapie, antifibrotische Therapie (Inhibitoren von TGF-β1) und Stammzellen eingesetzt (1).

Doch selbst mit solchen fortschrittlichen Therapien gibt es immer noch keinen standardisierten, idealen Weg um die Muskelreparatur nach einer Verletzung zu fördern. In einer kürzlich publizierten Studie hat ein Team von Wissenschaftlern versucht eine relativ neue, aber simple Methode zur Verbesserung der Muskelregeneration zu testen. Doch bevor wir uns näher damit auseinandersetzen, solltest du zunächst einmal mehr über diese Methode und ihre Wirkung erfahren.

• Hypobare Hypoxie
• Die Studie
• Die Ergebnisse

Hypobare Hypoxie

Die hypobare Hypoxie bezieht sich auf einen Zustand der niedrigen Sauerstoffkonzentration, die üblicherweise in Höhe auftritt (2). Das Wort „hypobar“ bezieht sich dabei auf einen niedrigen Luftdruck, während eine „Hypoxie“ einen Zustand charakterisiert, bei dem das Gewebe nicht genug Sauerstoff bekommt (also ein akut auftretender Sauerstoffmangel).

Zusammengenommen bezieht sich die hypobare Hypoxie auf eine Situation, bei der – aufgrund eines niedrigen Drucks - nicht genug Sauerstoff in der Luft enthalten ist, was dazu führt, dass der Körper nicht genug Sauerstoff abbekommt.

Dieser Zustand aktiviert eine Reduktion des Sauerstoffs in den Arterien und im Gewebe. Dies kann unter bestimmten Umständen und bei anhaltender Dauer gefährlich sein, allerdings zeigt die Wissenschaft, dass es in der kurzen Frist und in intermittierender Dosis auch positive Effekte haben kann.

Eine intermittierende hypobare Hypoxie (IHH), charakterisiert durch lange Perioden unter normalen Bedingungen und kurzen Hypoxie-Phasen, wurde in den letzten Jahrzehnten rege studiert und es konnte gezeigt werden, dass eine Menge gesundheitlicher Vorteile damit verbunden sind.

Diese beinhalten (1):

• eine erhöhte Produktion roter Blutkörperchen und einen Anstieg der aeroben Kapazität
• einer verbesserten Muskelkapillarisierung (Erhöhung der Kapillaren, welche die Muskulatur umgeben) und Stoffwechsel
• Verbesserung der Blutdruckkontrolle
• Beschleunigte Gewebereparatur
• Verbesserung bei bronchialem Asthma
• Regulation bei metabolischem Syndrom
• und eine Verbesserung zur Anpassung in der Höhe

Der Grund dafür, wieso eine kurzfristige Exposition zu derartigen gesundheitlich positiven Effekten führt, hängt mit der Art und Weise zusammen, wie sich unser Körper an Stress adaptiert.

Wenn wir nicht genügend Sauerstoff bekommen, fährt der Körper die typischen Prozesse hoch. Dazu gehören beispielsweise die Produktion roter Blutkörperchen und die Sauerstoffnutzung, um sich an den Stress zu adaptieren. Und dies führt in der Folge zu einer Reihe von gesundheitlichen Vorteilen. Ein Großteil der Studien befasst sich nur mit der hypobaren Hypoxie, ohne die begleitende Kälte, die damit oftmals einhergeht. In der Natur gehen niedriger Luftdruck und kaltes Klima in Höhenregionen oft Hand in Hand. Dies ist auch die Umgebung, in der die meisten Menschen mit einem Zustand der hypobaren Hypoxie konfrontiert werden würden.

Aus diesem Grund haben Forscher untersucht, inwiefern eine IHH die Muskelregeneration nach einer Verletzung verbessern kann und ob eine Kombination mit der Kältetherapie zu vorteilhaften Effekten führt.

Lass uns schauen zu welchen Erkenntnissen die Wissenschaftler gekommen sind.

Die Studie

In einer Untersuchung, die unter dem Titel „Simulated altitude is medicine: intermittent exposure to hypobaric hypoxia and cold accelerates injured skeletal muscle recovery“ im The Journal of Physiology erschienen ist, testen die Forscher die Methode der hypobaren Hypoxie zur Muskelreparatur nach einer Verletzung.

Um die Wirksamkeit der Methode zu überprüfen, verwendete man eine hypobare Kammer.

Die Wissenschaftler führten die Studie zunächst an Tieren durch und analysierten dabei die Muskelregeneration nach dem Einsatz von IHH und Kältetherapie. Dabei teilte man die Tiere in 3 Gruppen ein:

• Tiere, die nur eine IHH durchliefen.
• Tiere, die nur eine Kältetherapie durchliefen.
• Tiere, die beides zur gleichen Zeit durchliefen.

Jede dieser Gruppen absolvierte diese Interventionen für 4 Stunden pro Tag.

Die Ergebnisse

Die Ergebnisse zeigen, dass Tiere, welche eine IHH durchliefen, dazu in der Lage waren die Funktionalität der verletzten Muskulatur nach nur 9 Tagen wiederherzustellen, während die Gruppen aus Tieren, welche nur die Kältetherapie oder eine simultane Kombination aus Kältetherapie und IHH durchliefen, ganze 21 Tage benötigten, um die Muskelfunktion wiederherzustellen.

Zu den Faktoren, welche die Wissenschaftler nutzten, um die Muskelerholung zu bestimmen, gehörten die Bildung neuer Muskelfasern und die Präsenz von Signalproteinen, welche mit Muskelwachstum und -reparatur in Verbindung stehen (1).

Sie fanden zudem heraus, dass eine Hypoxie zu einer reduzierten Kollagenablagerung führt, was womöglich zu einem effizienteren Erholungsprozess beiträgt. Während sich die Kältetherapie in Bezug auf einen beschleunigten Muskelregenerationsprozess nicht als wirksam erwies, konnte gezeigt werden, dass die IHH eine effektive Maßnahme darstellt, um diese Vorgang nach einer Verletzung zu beschleunigen.

Take Home Message

Da hast du also das Ergebnis: Eine hypobare Hypoxie erwies sich als effektive, neuartige Methode zur Förderung der Muskelregeneration nach einer Verletzung.

Diese Methode könnte Athleten (oder anderen Menschen, die sich verletzt haben) potenziell dabei helfen sich schneller wieder zu erholen, um schneller wieder eine optimale Performance zu erreichen.