Training des intramuskulären Bindegewebes in höherem Alter
Training of intramuscular connective tissue in elderly
Wissenschaftsdisziplinen
Biologie (10%); Gesundheitswissenschaften (30%); Klinische Medizin (30%); Medizinisch-theoretische Wissenschaften, Pharmazie (30%)
Keywords
-
Muscle function,
Resistance training,
Sarcopenia,
Aging,
Intramuscular connective tissue,
Strength
Hintergrund Der Altersgang wird häufig von einer Abnahme an Muskelmasse und Muskelkraft begleitet, wobei der Verlust an Muskelkraft wesentlich größer ist, als jener an Muskelmasse. Ein möglicher Grund für diesen Qualitätsverlust liegt in altersbedingten Veränderungen der Struktur und Zusammensetzung von intramuskulärem Bindegewebe (IMBG), das für die Übertragung der Muskelkraft im Inneren des Muskels verantwortlich ist. Derzeit verwendete Trainingstherapieansätze beinhalten keine spezifischen Reize zur selektiven Anregung des IMBG. Ziele und Hypothesen Das Ziel dieses Projekts ist es, das Potential verschiedener Trainingsformen, Zellerneuerung des IMBG in Muskeln der unteren Extremität bei Senioren zu provozieren, zu vergleichen. Wir beabsichtigen, ein neues und innovatives Trainingsprogramm zu entwickeln, das durch die gezielte Stimulation von IMBG bessere Trainingserfolge bei der Behandlung und Prävention von altersbedingter Muskelschwäche erlaubt. Wir erwarten, dass Sprungtraining in Kombination mit Krafttraining größere Kraftzuwächse hervorruft, als konventionelles Krafttraining alleine. Originalität Mit dem Studium der Auswirkungen von verschiedenen Trainingsreizen auf das IMBG stellt unser Projekt das erste dar, das den Einfluss von körperlicher Aktivität auf nicht-funktionelles Muskelgewebe untersucht. Hiermit verfolgt unsere Studie auch einen völlig neuen und innovativen Weg zur trainingsgestützten Therapie von altersbedingter Muskelschwäche. Studiendesign und Methoden Dieses Projekt wird in 2 Phasen gegliedert. In Phase 1 werden 4 verschiedene Trainingsreize (A: Konventionelles Krafttraining, B: Konventionelles Krafttraining mit manueller Therapie zur Behandlung von Muskelverhärtungen, C: Krafttraining mit ausschließlich nachgebender Muskelarbeit, D: Sprünge) auf ihr Potential, Zellerneuerung des IMBG zu stimulieren, verglichen. Zu diesem Zweck werden nach Abschluss je einer Trainingseinheit Proben aus der belasteten Oberschenkelmuskulatur entnommen und diese auf die Aktivität von Genen, die für den Umbau von IMBG verantwortlich sind, untersucht. Die Untersuchungen in Phase 1 werden an 24 Männern im Alter von 65-70 Jahren durchgeführt. Phase 2 dient der Erprobung eines langfristigen, neuartigen Trainingsprogramms, das basierend auf den Erkenntnissen aus Phase 1 entwickelt wird. Je 28 Frauen und Männer werden dem IMBG-spezifischen Trainingsprogramm, einem konventionellen Trainingsprogramm oder einer nicht trainierenden Kontrollgruppe zugewiesen. Nach 4 Monaten wird die Effektivität der unterschiedlichen Maßnahmen durch die Untersuchung von Gewebeproben, bildgestützte Untersuchungen (Volumen, Struktur und Dichte von Muskeln) sowie funktionelle Tests (Muskelkraft, Gehgeschwindigkeit, etc.) verglichen.
Während des Alterns verlieren unsere Skelettmuskeln nicht nur schrittweise an Stärke und Masse, sondern werden auch zunehmend von Bindegewebe durchzogen. Diese Fibrose kann zu reduzierter Muskelflexibilität und erhöhter Anfälligkeit für Verletzungen führen. Obwohl herkömmliche Trainingsprogramme für ältere Menschen effektiv sind, um die Muskelkraft zu erhalten oder wiederherzustellen, haben sie oft begrenzten Einfluss auf die Zusammensetzung des Muskelgewebes. Aufgrund dieser Herausforderung wurde unser Projekt mit dem Titel "Training des intramuskulären Bindegewebes in höherem Alter" ins Leben gerufen, um geeignete Formen des körperlichen Trainings zu entdecken, die in der Lage sind, das komplexe Netzwerk des Bindegewebes innerhalb der Muskeln zu stimulieren und die Zellerneuerung zu fördern. Um dieses Ziel zu erreichen, wurde eine zweiphasige Studie durchgeführt. In der ersten Phase untersuchten wir, wie verschiedene Trainingsmethoden, darunter herkömmliches Krafttraining, Krafttraining mit exzentrischer Muskelarbeit, Sprungtraining und myofasziale Relaxation unter Verwendung der Black Roll, die Aktivität von Genen beeinflussten, die mit der Zellerneuerung im Bindegewebe in Verbindung stehen. Die Ergebnisse aus dieser ersten Phase deuteten darauf hin, dass das Sprungtraining und das myofasziale Relaxation mit der Black Roll die vielversprechendsten Methoden zur Stimulation des intramuskulären Bindegewebes sind. Anschließend integrierten wir diese gezielten Trainingsreize in ein viermonatiges Programm, das herkömmliches Krafttraining mit Übungen kombinierte, die speziell auf die Aktivierung des Bindegewebes abzielten. Dieses innovative Trainingsprogramm wurde in Bezug auf seine Auswirkungen auf Muskelkraft, -masse und -struktur mit herkömmlichem Krafttraining verglichen. Die Ergebnisse der Trainingsstudie zeigten, dass sowohl das herkömmliche als auch das neuartige Trainingsprogramm signifikante Verbesserungen der Muskelkraft bewirkten, ohne dass zwischen den Gruppen signifikante Unterschiede beobachtet werden konnten. Deutliche Zunahmen in der Größe der Oberschenkelmuskulatur und strukturelle Veränderungen wurden jedoch nur in der Gruppe beobachtet, die nach unseren neuen Empfehlungen trainierte. Weitere Untersuchungen von Muskelproben in nachfolgenden Studien werden zeigen, ob das von uns entwickelte Trainingprogramm tatsächlich dauerhafte Veränderungen in der Struktur, Zusammensetzung und Masse des Bindegewebes in trainierten Muskeln im Verlauf eines ausgedehnten Trainings bewirken kann.
- Alexandra Graf, Medizinische Universität Wien , assoziierte:r Forschungspartner:in
- Barbara Wessner, Universität Wien , assoziierte:r Forschungspartner:in
Research Output
- 331 Zitationen
- 7 Publikationen
- 9 Disseminationen
- 8 Wissenschaftliche Auszeichnungen
- 1 Weitere Förderungen
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2024
Titel Multimodal and conventional resistance training interventions improve muscle function in older adults: Findings from the Training IMCT study DOI 10.1016/j.exger.2024.112378 Typ Journal Article Autor Schaun G Journal Experimental Gerontology Seiten 112378 Link Publikation -
2020
Titel Acute remodeling of the intramuscular connective tissue network: Which strength-training exercise induces the greatest response in the elderly? Typ Conference Proceeding Abstract Autor Gumpenberger M Konferenz 25th Annual Congress of the European College of Sport Science (ECSS) -
2020
Titel Skeletal Muscle Extracellular Matrix – What Do We Know About Its Composition, Regulation, and Physiological Roles? A Narrative Review DOI 10.3389/fphys.2020.00253 Typ Journal Article Autor Csapo R Journal Frontiers in Physiology Seiten 253 Link Publikation -
2019
Titel Intramuscular connective tissue - A novel player in maintaining muscle mass and function? Typ Conference Proceeding Abstract Autor Wessner B Konferenz 24th Annual Congress of the European College of Sport Science (ECSS) -
2019
Titel Acute remodeling of the intramuscular connective tissue network: Which exercise induces the greatest response in the elderly? Typ Conference Proceeding Abstract Autor Gumpenberger M Konferenz 2nd Annual Meeting of the Strength and Conditioning Society -
2020
Titel Remodeling the Skeletal Muscle Extracellular Matrix in Older Age—Effects of Acute Exercise Stimuli on Gene Expression DOI 10.3390/ijms21197089 Typ Journal Article Autor Gumpenberger M Journal International Journal of Molecular Sciences Seiten 7089 Link Publikation -
2022
Titel Effects of a standard vs. a modified resistance training program targeting intramuscular connective tissues on muscle architecture, echogenicity and isometric strength Typ Conference Proceeding Abstract Autor Csapo R Konferenz 27th Annual Congress of the European College of Sport Science (ECSS)
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2023
Link
Titel Interview Kleine Zeitung Typ A press release, press conference or response to a media enquiry/interview Link Link -
2023
Link
Titel Interview Standard Typ A press release, press conference or response to a media enquiry/interview Link Link -
2022
Titel Talk at the University Sports Institute Vienna Typ A talk or presentation -
2019
Titel Talk at university symposium Typ A talk or presentation -
2023
Link
Titel Interview Kleine Zeitung Typ A press release, press conference or response to a media enquiry/interview Link Link -
2019
Titel Public lecture Typ Participation in an activity, workshop or similar -
2019
Link
Titel Public lecture Typ A talk or presentation Link Link -
2023
Link
Titel Interview Standard Typ A press release, press conference or response to a media enquiry/interview Link Link -
2023
Titel Interview impuls wissen Typ A press release, press conference or response to a media enquiry/interview
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2023
Titel Is there a role for microRNAs in exercise immunology? Typ Personally asked as a key note speaker to a conference Bekanntheitsgrad Continental/International -
2023
Titel Mobility limitations in Older Adults: Health Consequences and Implications for Healthy Life Years Typ Personally asked as a key note speaker to a conference Bekanntheitsgrad Continental/International -
2022
Titel Muscle-immune crosstalk during recovery from exercise - age matters Typ Personally asked as a key note speaker to a conference Bekanntheitsgrad Continental/International -
2021
Titel Inside out and outside in - Molecular structures mediating the muscular crosstalk with its environment Typ Personally asked as a key note speaker to a conference Bekanntheitsgrad Continental/International -
2021
Titel Skeletal Muscle Extracellular Matrix Remodeling by Age and Training Stimuli Typ Personally asked as a key note speaker to a conference Bekanntheitsgrad Continental/International -
2020
Titel Intramuscular connective tissue - Targeting the extracellular matrix by resistance training Typ Personally asked as a key note speaker to a conference Bekanntheitsgrad Continental/International -
2019
Titel Modulating the skeletal muscle extracellular matrix - a yet underestimated role of the immune system Typ Personally asked as a key note speaker to a conference Bekanntheitsgrad Continental/International -
2019
Titel Strength training modalities and intramuscular connective tissue Typ Personally asked as a key note speaker to a conference Bekanntheitsgrad Continental/International
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2021
Titel Intramuscular connective tissue and its short-term response to different resistance exercise modalities: immunohistochemical analyses of skeletal muscle biopsies Typ Research grant (including intramural programme) Förderbeginn 2021 Geldgeber Dr. Johannes und Hertha Tuba Stiftung