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Fitness fürs Immunsystem

Fitness fürs Immunsystem

Die Wirkung von Sport und Bewegung

Dass regelmäßige Bewegung die Gesundheit positiv beeinflusst, ist schon lange bekannt und gewinnt gerade jetzt noch mehr an Bedeutung. Dr. Jens Freese und Co-Autor Sebastian Proschinger zeigen im zweiten Teil der Serie u. a., wie die Wirkung von Sport auf unser Immunsystem in der Forschung bewertet wird und welche Art von Training die Abwehrkräfte besonders stärkt.

Bereits zu Beginn des Lockdowns in der Coronapandemie Mitte März 2020 warnten Sportmediziner davor, dass durch Inaktivität in der Quarantäne mehr Menschen gesundheitlichen Schaden nehmen könnten als durch das SARS-CoV-2-Virus selbst. Dieser Aufruf verdeutlichte nicht nur die präventivmedizinische Bedeutung von Bewegung für die Gesundheit im Allgemeinen, sondern auch für die Leistungsfähigkeit unseres Immunsystems im Speziellen. Das Fehlen eines Impfstoffes und zugelassener Medikamente gegen ein neuartiges Virus hat uns allen in diesen ungewöhnlichen Zeiten schonungslos aufgezeigt, wie wichtig ein gut funktionierendes Immunsystem ist. Und Sport bzw. körperliche Aktivität beeinflusst unser Immunsystem maßgeblich.

WAS SAGT DIE FORSCHUNG?

Obwohl bereits bis in die 1970er-Jahre Grundlagenforschung in der Sportimmunologie betrieben wurde, hat sich diese Fachdisziplin erst in den frühen 1980ern etabliert und seither diverse Schwerpunkte (z. B. Krebsforschung, neurodegenerative Krankheiten, Kognition) entwickelt. Aufgrund des technologischen Fortschritts in der wissenschaftlichen Methodik verstehen wir sowohl auf organischer als auch auf zellulärer Ebene immer besser, warum Sport eine gesundheitsförderliche Wirkung hat. Zumindest wissenschaftlich wird immer deutlicher, dass tägliche Bewegung so essenziell für unsere Gesunderhaltung ist wie Vitamin C – ein Nährstoff, den wir selbst nicht herstellen können und den wir deshalb täglich über die Nahrung zuführen müssen. Auch Bewegung muss dem Organismus gewissermaßen täglich zugeführt werden. Inzwischen ist auch die wissenschaftliche Basis dafür gelegt, dass Fitnesstraining im Hinblick auf die Entstehung und Progression vieler metabolischer, neurologischer und kardiovaskulärer Erkrankungen ein erheblicher präventiver und kurativer Effekt beigemessen wird – und an all diesen Erkrankungen ist unser Immunsystem direkt oder indirekt beteiligt.

SPORTIMMUNOLOGIE

Im ersten Teil dieser zweiteiligen Serie haben wir das Immunsystem in seinen Grundzügen beschrieben. Die Komplexität und die Interaktionen mit anderen Systemen, wie vor allem dem Nerven- und Hormonsystem, füllen unzählige Fachbücher. Um nachvollziehen zu können, wie Bewegungsinterventionen (Ausdauertraining, Krafttraining etc.) auf das Immunsystem wirken, ist eine kurze Einführung in die Sportimmunologie notwendig. Vor diesem Hintergrund soll dieser zweite Teil einen Einblick in das schon länger bekannte, aber in der Praxis noch immer unterschätzte Wechselspiel zwischen Sport und Immunsystem geben.

OPEN-WINDOW-EFFEKT

Im Breiten- und Leistungssport hält sich die weitverbreitete Annahme, dass lang andauernde und intensive Bewegung die Funktion des Immunsystems vorübergehend beeinträchtigt und damit die Infektionswahrscheinlichkeit erhöht. In der Literatur ist dieser Effekt als „Open- Window-Effekt“ beschrieben. In den 1980er Jahren postuliert, findet dieses Konzept auch heute noch immer viel Zuspruch.

Aktuell wird dieses Paradigma allerdings grundlegend infrage gestellt und in der sportimmunologischen Forschung kontrovers diskutiert. Die Zweifel beziehen sich vor allem auf Durchführungsmängel von Studien in der Vergangenheit sowie Fehlinterpretationen in der Kinetik (Mobilität) von Immunzellen nach akuten Belastungen. Die Tatsache, dass die im Blut zirkulierende Menge vieler Zellarten (v. a. natürliche Killerzellen, T-Helferzellen, neutrophile Granulozyten) des Immunsystems während einer akuten Belastung ansteigt und nach Belastung unter den Ausgangswert fällt, führte zunächst zu der Vermutung einer bewegungsinduzierten Immunsuppression, also einer Hemmung der Immunkompetenz. Immer mehr Untersuchungen konnten inzwischen nachweisen, dass die Konzentration der Immunzellen nach Belastung zwar im Blut absinkt, aber sie sterben keineswegs ab. Stattdessen migrieren sie in umliegendes Gewebe, um ihrer überwachenden und reparierenden Funktion in oder an Organen bzw. Gewebearten nachzukommen.

MIGRATION INS GEWEBE

Die Sportimmunologie konnte zudem belegen, dass aktivierte Immunzellen überwiegend in Gewebe migrieren, die eine Grenzschicht zur Außenwelt darstellen, wie Lunge, Haut und Darm. Zudem sorgt diese bewegungsinduzierte Umverteilung der Immunzellen dafür, dass die zytotoxischen natürlichen Killerzellen (NK-Zellen) in z. B. Tumorgewebe einwandern und dort effektiv gegen entartete Zellen vorgehen können. Eine bis dato unveröffentlichte Forschungsarbeit des Instituts für molekulare Sportmedizin an der Deutschen Sporthochschule wies darüber hinaus nach, dass akute Belastungen die zytotoxische Funktion der NK-Zellen intensitätsabhängig erhöhen. Dieser Effekt hält nach Belastung für etwa eine Stunde an, d. h., je intensiver die körperliche Belastung durch Sport bzw. Training ist, desto stärker scheint der Anti-Tumor-Effekt zu sein.


DIE INTENSITÄT MACHT‘S?

Viele Studienergebnisse heben die positiven Effekte hoher Trainingsintensität auf unser Immunsystem hervor. HIIT z. B. wird von diversen klinischen Gruppen nicht nur gut vertragen, sondern scheint auch das Immunsystem stärker zu beeinflussen als Ausdauertraining. So konnte an Menschen mit Multipler Sklerose gezeigt werden, dass HIIT ein Protein im Blutserum senkt, das den Übertritt von aktivierten Immunzellen aus dem Blut in das zentrale Nervensystem fördert und dort die MS-typischen Entzündungen begünstigt.


SPORT GEGEN ALTERUNG

Statistisch gesehen, nimmt das Aktivitätslevel in der westlichen Welt mit zunehmendem Alter deutlich ab, was mit vielen altersbedingten Erkrankungen, wie z. B. Sarkopenie (Verlust von Muskelmasse) oder Osteoporose (Verlust von Knochenmasse), assoziiert wird. Diese schleichende Degeneration ist teilweise altersbedingt, beruht aber maßgeblich auf Bewegungsmangel und begünstigt über die Jahre den Zustand einer sogenannten Multimorbidität, also das Auftreten vielfältiger Symptome am Bewegungsapparat und an anderen Organsystemen gleichzeitig.
Auch unser Immunsystem altert. Seine abnehmende Fähigkeit, adäquat auf Krankheitserreger wie Viren, Bakterien, Parasiten, Pilze etc. zu reagieren sowie ausreichend Antikörper nach einer Impfung zu entwickeln, wird im Fachjargon als Immunoseneszenz bezeichnet. Herabgesetzt sind hierbei hauptsächlich die Anzahl und die Funktion der T-Lymphozyten. Eine aktuelle Übersichtsarbeit unterstreicht die Relevanz von körperlicher Aktivität als effektive Strategie, die Immunoseneszenz in Teilen wieder umzukehren und damit nicht nur das Infektionsrisiko zu senken, sondern auch den Impfschutz zu verbessern. Auch wenn eine Verjüngung des Immunsystems und damit seiner Funktion zumindest teilweise möglich erscheint, ist die Erforschung des präventivmedizinischen Einflusses lebenslanger Bewegung auf die Alterung des Immunsystems ein aktueller Schwerpunkt in der Sportimmunologie.

ERNÄHRUNG UND ÜBERTRAINING

In den vergangenen Jahren erschienen detaillierte wissenschaftliche Übersichtsarbeiten, die den Aspekt einer nährstoffreichen und sportartspezifischen Ernährung in den Mittelpunkt stellten. Dabei geht es u. a. um den unterstützenden Effekt einiger ausgewählter Nahrungsinhaltsstoffe (Mineralstoffe, einzelne Amino- bzw. Fettsäuren, Zusammensetzung der Makronährstoffe) auf die Immunfunktion. Die Fachdisziplin Immunonutrition existiert bereits seit Ende der 1940er Jahre, findet aber erst seit Kurzem wieder mehr Beachtung im wettkampforientierten Sport. Das hat vor allem den Hintergrund, dass Leistungssport ler vielen Stressoren ausgesetzt sind, die die Immunfunktion beeinträchtigen bzw. stark belasten können (verminderte Schlafqualität/-quantität, Langstreckenflüge mit Verschiebung des Biorhythmus, hohe Trainingslast und -frequenz bei oft nicht ausreichender Regeneration, Nähe zu infektiösen Zuschauern etc.).

KLARE EVIDENZ FEHLT

Die Studienzahl wächst rapide, doch für viele Mikro- und Makronährstoffe fehlt aktuell noch die klare Evidenz. Vor Kurzem konnten Wissenschaftler demonstrieren, dass z. B. Polyphenole (sekundäre Pflanzenstoffe) nach einer akuten hochintensiven Belastung positiv auf das Immunsystem einwirken. In einer weiteren Untersuchung wurden insgesamt 60 Proteine identifiziert, deren Konzentration im Blut nach wiederholtem intensivem Training stark ansteigt. Nach zwei Ruhetagen waren 13 Proteine immer noch erhöht. Die Mehrheit dieser Proteine besitzen immunologische Eigenschaften. Bis geeignete Biomarker zur Identifizierung eines Übertrainingszustands zur Verfügung stehen, ist es aber noch ein langer Weg, der Validierungen und Studien an vielen Athleten bedarf. Erste Beobachtungsstudien weisen darauf hin, dass immunologische Prozesse maßgeblich am Übertrainingszustand beteiligt sind.

AUSBLICK

Das Wissen um den Einfluss von Bewegung bzw. Training auf das Immunsystem ist in den letzten beiden Jahrzehnten exponentiell gewachsen und hat viele Arbeitsgruppen mit unterschiedlichen Forschungsschwerpunkten hervorgebracht. Die stetige Verbesserung der o. g. Technologien lässt hoffen, dass die sportimmunologischen Effekte im Menschen in absehbarer Zeit noch genauer verstanden werden, um praxisrelevante Konsequenzen davon abzuleiten. Dieser Erkenntnisgewinn wäre nicht nur für leistungssteigernde Effekte wertvoll, sondern auch für die Prävention und insbesondere für die Rehabilitation chronischer Erkrankungen im Sinne eines immunologisch wirksamen medizinischen Fitness- und Gesundheitstrainings.


KERNBOTSCHAFTEN

  • Die Dosis macht das Gift: Unser Immunsystem lässt sich über abwechslungsreiche Trainingsprogramme (Ausdauer, Koordination, HIIT) ebenso stimulieren wie alle anderen Körpersysteme. Welche Dosis Bewegung bzw. Training gesund ist und welche in eine katabole Situation bzw. ins Übertraining führt, lässt sich pauschal nicht beantworten und ist Gegenstand aktueller Studien.
  • Die Immunoseneszenz lässt sich durch die tägliche Dosis Körperbewegung positiv beeinflussen. Mit anderen Worten: Die Alterung des Immunsystems kann durch ein adäquates Fitnessprogramm gebremst werden, wodurch Infektionen im Alter − in Verbindung mit immunogen wirksamen Mikronährstoffen − milder ablaufen.
  • Die Forschung offenbart immer deutlicher, dass die Belastungsintensität ein entscheidender Faktor ist, um das Immunsystem zu stimulieren. Das bedeutet, dass medizinische Fitnessprogramme Intervallprinzipien beinhalten sollten, die sich am Fitnesslevel des Kunden bzw. Patienten orientieren müssen. Wir wissen, dass hochintensives Training ohne adäquate Regeneration zu lokalen und systemischen Entzündungen führen kann, die der Nährboden für Übertrainingszustände sind. Konsequenz: CrossFitter, Bodybuilder, Kraftsportler etc. sollten nicht auf Low- Impact-Ausdauertraining verzichten.
  • Die psychophysische Regeneration von hohem Trainingsumfang und/oder hohen Intensitäten, die Auskurierung lokaler Entzündungen in den trainingsbelasteten Geweben wie Muskulatur, Knochen etc., die Aufrechterhaltung der zur Abwehr von Viren, Bakterien und Umwelttoxinen wichtigen Schleimhäute im Darm und den Atemwegen – für all das benötigt der Körper Mikronährstoffe. Die wichtigsten sind Omega-3-Fettsäuren, Vitamine C und D, die Aminosäuren Glutamin und Arginin, Colostrum sowie Pro- und Präbiotika.

DR. RER. NAT. JENS FREESE

Der Autor ist Chefausbilder der Deutschen Trainer Akademie sowie Leiter des Dr. FREESE INSTITUTE für Sportund Ernährungsimmunologie.
www.dr-freese.com

SEBASTIAN PROSCHINGER

Doktorand der Abteilung Molekulare und Zelluläre Sportmedizin im Institut für Kreislaufforschung und Sportmedizin der Deutschen Sporthochschule Köln.


Foto: sdecoret – stock.adobe.com


Diesen und weitere Artikel findest du in der TRAINER Ausgabe 04|2020

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