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Beintraining gut für Nervensystem

Samstag 09 Juni 2018
Eine neue Studie zeigt, dass Signale, die von den großen Beinmuskeln an das Gehirn gesendet werden, für die Bildung gesunder Nervenzellen wichtig sind. Unzureichende körperliche Aktivität hat daher auch Folgen für die Gehirnleistung.

Eine Studie hat gezeigt, dass neurologische Gesundheit genauso von den Signalen abhängt, die von den großen Beinmuskeln an das Gehirn gesendet werden, wie Muskeln auf Signale angewiesen sind, die sie vom Gehirn erhalten. Bei der Kommunikation zwischen Gehirn und Muskeln handelt es sich daher keineswegs um eine Einbahnstraße. Die Studie zeigt, dass bei jeder Beanspruchung der Beine, insbesondere aber bei stärkerer Belastung, Signale an das Gehirn gesendet werden, die für die Bildung gesunder Nervenzellen von vitaler Bedeutung sind.

 

Mehr als nur Motorik

Umstände, die Gehen völlig oder nahezu unmöglich machen, führen zu Muskelschwund und damit zu einer zunehmenden weiteren Einschränkung der Beweglichkeit. Nun zeigt sich, dass es in einer solchen Situation auch zu einer Abnahme der Gehirnleistung kommt. Immobilität beeinträchtigt also nicht nur das motorische und metabolische System, sondern auch das (zentrale) Nervensystem. Verringerte körperliche Aktivität erschwert es dem Körper, neue Nervenzellen zu bilden, und verändert deren Interaktion mit den Muskelzellen. Das gilt auch für Astronauten, die lange Zeit in der Schwerelosigkeit verbringen.

 

Studiendesign

In dieser Studie wurden Mäuse vorübergehend in ihrer Bewegungsfreiheit eingeschränkt; sie konnten ihre Hinterbeine 28 Tage lang nicht benutzen. Die Kontrollgruppe konnte wie gewohnt herumlaufen. Anschließend wurde bei allen Mäusen die subventrikuläre Zone des Gehirns untersucht. Dieser Hirnbereich spielt bei vielen Säugetieren eine Rolle bei der Erhaltung der Gesundheit von Nervenzellen. Außerdem ist dies der Bereich, in dem neuronale Stammzellen neue Neuronen bilden.

Die erwähnte körperliche Einschränkung verringerte die Zahl der neuronalen Stammzellen bei den betroffenen Mäusen um 70 Prozent im Vergleich zur Kontrollgruppe. Sie zeigten eine verringerte Fortpflanzungsrate und einen veränderten Zellzyklus. Sowohl Neuronen als auch Oligodendrozyten wurden während der Bewegungseinschränkung nur unvollständig entwickelt. Letzteres sind spezialisierte Zellen, die Nervenzellen unterstützen und isolieren.

Einschränkung von körperlichen Aktivität scheint auch zwei Gene zu betreffen. Eines davon ist CDK5Rap1er, das für unsere Mitochondrien wichtig ist. In ihnen wird die in der Nahrung enthaltene Energie so umgewandelt, dass der Körper sie nutzen kann. Bei einer Verringerung der körperlichen Aktivität reduziert sich die Menge des im Körper vorhandenen Sauerstoffs, es entsteht eine anaerobe Umgebung und der Stoffwechsel verändert sich.

Somit liefert die Studie auch erstmalig eine Erklärung für den beschleunigten Abbau bei Patienten mit neurologischen Erkrankungen, sobald deren Beweglichkeit eingeschränkt ist. Weiterhin können Krankheiten, die die Bewegung einschränken, zugleich die Eigenschaften neuronaler Stammzellen beeinträchtigen und auf diese Weise zu den negativen Manifestationen dieser Erkrankungen beitragen.

 

Fazit

Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass immobile Menschen nicht allein Muskelmasse verlieren, sondern dass die Folgen wesentlich weitreichender sind und sogar das Nervensystem dysregulieren. Dies verändert auch die Fähigkeit, sich an wechselnde Lebensumstände anzupassen und mit Stress umzugehen. Das ist für jeden von Nachteil, ganz besonders jedoch für Menschen, die an einer chronischen Krankheit leiden. Daher sollte körperliche Aktivität einen integralen Bestandteil jeder Behandlung bilden.

 

Literatur

Adami R, Pagano J, Colombo M, Platonova N, Recchia D, Chiaramonte R, Bottinelli R, Canepari M, Bottai D. Reduction of Movement in Neurological Diseases: Effects on Neural Stem Cells Characteristics. Frontiers in Neuroscience 12 (2018)

https://medicalxpress.com/news/2018-05-leg-critical-brain-nervous-health.html

 

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