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Physische Aktivität der Mutter macht Baby fit

Bewegung während der Schwangerschaft tut offenbar nicht nur werdenden Müttern gut, auch Babys profitieren davon. Eine Studie der Universität Oslo belegt erstmals einen Zusammenhang zwischen der Lungenfunktion der Säuglinge und der körperlichen Aktivität der Mütter während der Schwangerschaft.

In die Studie einbezogen wurden die Daten von 814 Babys, die zwischen 2014 und 2016 in Oslo und Stockholm das Licht der Welt erblickten. Die Forscher baten die Frauen, in der 18. und 34. Schwangerschaftswoche Fragebögen zu ihrer Gesundheit, ihrem Lebensstil, sozioökonomischen Faktoren und ihrer Ernährung auszufüllen. Die Frauen gaben auch an, wie oft, wie lange und mit welcher Intensität sie trainierten. 120 Minuten sportlicher Aktivität pro Woche wurde als aktiv eingestuft; inaktive Mütter nahmen nur an Übungen mit geringer Aktivität teil oder machten überhaupt keine Bewegung. Als die Babys ungefähr drei Monate alt waren, wurden Lungenfunktionsmessungen durchgeführt.

Nach Auswertung der Daten konnten die Forscher zeigen, dass Babys von inaktiven Müttern eher in der Gruppe der Kinder mit der niedrigsten Lungenfunktion zu finden waren als Babys von aktiven Müttern. Frühere Studien belegen bereits, dass Personen mit niedriger Lungenfunktion im Säuglingsalter ein höheres Risiko für Asthma und andere obstruktive Lungenerkrankungen haben.

Referenz:
Universität Oslo
Physical Activity during Pregnancy is associated with lung function in offspring; International Congress of the European Respiratory Society 5.9.2021; https://medicalxpress.com/news/2021-09-physical-pregnancy-linked-lung-function.html

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Depression: Bewegung bringt das Gehirn auf Trab

Menschen mit Depressionen ziehen sich oft zurück und sind körperlich inaktiv. Um die Wirkung von Bewegung zu untersuchen, untersuchte eine Arbeitsgruppe der Ruhr-Universität Bochum 41 Betroffene, die in der Klinik behandelt wurden. Die Teilnehmenden wurden je einer von zwei Gruppen zugeteilt. Eine absolvierte ein abwechslungsreiches Sportprogramm in dem auch gezielt Motivation und soziales Miteinander gefördert wurde und negative Erfahrungen mit körperlicher Aktivität – Stichwort Schulsport – abgebaut wurden. Die andere Gruppe nahm an einem Kontrollprogramm ohne körperliche Aktivität teil.

Vor und nach dem Programm bestimmte das Studienteam jeweils die Schwere der depressiven Symptomatik wie Antriebs- und Interessenlosigkeit, Motivationsmangel und negative Gefühle. Darüber hinaus wurde die Veränderungsbereitschaft des Gehirns, die sogenannte Neuroplastizität mittels transkaranieller Magnetstimulation gemessen.
Die Ergebnisse zeigten, dass bei Depressiven die Veränderungsbereitschaft des Gehirns im Vergleich zu Gesunden niedriger ist. Nach dem Programm mit körperlicher Aktivität stieg diese Veränderungsbereitschaft signifikant an und erreichte die Werte von Gesunden. Zeitgleich gingen die Depressionssymptome zurück. Bei der Gruppe, die am Kontrollprogramm teilgenommen hatte, waren diese Veränderungen nicht so ausgeprägt.

Inwiefern die Veränderung der Symptome und die Veränderbarkeit des Gehirns kausal miteinander verknüpft sind, können wir aus diesen Daten nicht beantworten“, so  Studienleiterin Karin Rosenkranz: „Es ist bekannt, dass körperliche Aktivität dem Gehirn guttut, da sie zum Beispiel die Neubildung von Nervenzellverbindungen fördert. Dies könnte auch hier eine Rolle spielen.“

Referenz:
Ruhr-Universität Bochum
Physical activity reduces clinical symptoms and restores neuroplasticity in major depression, Frontiers in Psychiatry 2021;
https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpsyt.2021.660642/full

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Steife Sehnen machen gute Sprinter

ForscherInnnen haben jetzt die zellulären Mechanismen entschlüsselt, dank denen sich Sehnen mechanischen Belastungen anpassen können. Menschen, die eine bestimmte Variante eines Schlüsselgens dieses Mechanismus tragen, können besser springen als andere. Vor ein paar Jahren schon konnte gezeigt werden, dass eine bestimmte Variante eines Ionen-Kanal-Gens mit dem Namen E756del bei Personen mit westafrikanischer Abstammung gehäuft vorkommt. Diese Genvariante schützt ihre Träger vor schweren Verläufen der Malaria. Gleichzeitig unterstützt sie die Sprungkraft dieser Personen. So könnte es sein, dass diese Genvariante teilweise erklärt, warum Athleten mit Abstammung aus Ländern, wo E756del sehr häufig ist, bei sportlichen Wettkämpfen brillieren, etwa im Sprint, im Weitsprung oder beim Basketball.

Kern des neuentdeckten Mechanismus ist ein molekularer Kraftsensor in den Zellen der Sehnen, ein sogenanntes Ionenkanal-Protein. Dieses erkennt, wenn sich die Kollagenfasern, aus denen die Sehnen bestehen, gegeneinander in Längsrichtung verschieben. Kommt es zu einer starken solchen Scherbewegung, lässt der Sensor Kalziumionen ins Innere der Sehnenzellen strömen. Dies fördert die Produktion bestimmter Enzyme, welche die Kollagenfasern miteinander verbinden. Die Sehnen verlieren dadurch an Elastizität und werden steifer und stärker. Eine Verstärkung dieses Prozesses hat Vorteile bei Sprung-betonten Sportarten, denn sie übertragen die in den Muskeln entfalteten Kräfte direkter auf die Knochen. 

Dass Wissen darüber, wie Sehnen funktionieren, dürfte auch helfen, Sehnenverletzungen in Zukunft besser therapieren zu können. Mittelfristig ist die Entwicklung von Medikamenten denkbar, die an den neu entdeckten Kraftsensor andocken, so dass Sehnen- und andere Bindegewebserkrankungen besser heilen können.

Referenz:
ETH Zürich, Universität Zürich
Shear-​stress sensing by PIEZO1 regulates tendon stiffness in rodents and influences jumping performance in humans, Nat Biomed Eng 2021; https://www.nature.com/articles/s41551-021-00716-x

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Neurologie Pädiatrie Wissenschaft

Sport unterstützt kognitive Entwicklung von Frühgeborenen

Ein zu früher Start ins Leben kann auch im Teenageralter noch Probleme bereiten, wobei sich kognitive Einschränkungen nach wenigen Jahren häufig auswachsen. Kinder, die bereits vor der 32. Schwangerschaftswoche geboren wurden, zeigen allerdings selbst beim Übergang zum Teenageralter noch Unterschiede: sie weisen eine schwächere Impulskontrolle auf. Dies kann zu Nachteilen in der schulischen Leistung führen und hängt mit Verhaltensauffälligkeiten und einer größeren Anfälligkeit für Suchterkrankungen zusammen. Ein schweizerisches Forschungsteam entdeckte jetzt aber, dass frühgeborene Kinder, die sehr gut entwickelte motorische Fertigkeiten hatten, den termingeborenen Kindern in Sachen Impulskontrolle praktisch in nichts nachstanden.

Sie verglichen eine Gruppe von 54 sehr frühgeborenen Kindern im Alter von 9 bis 13 Jahren mit einer Kontrollgruppe gleichaltriger termingeborener Kinder und ließen sie einen sogenannten „Go/NoGo“-Test durchführen, bei dem die Probanden auf ein Signal hin schnellstmöglich einen Knopf drücken müssen, bei einem anderen Signal jedoch nicht. Der Vergleich zeigte, dass die frühgeborenen Kinder durch veränderte Aufmerksamkeitsprozesse den Bewegungsimpuls schwerer unterdrücken konnten.Weitere Untersuchung belegten jedoch auch, dass eine Zunahme bei den motorischen Fertigkeiten, die Einschränkungen bei der Impulskontrolle ausgleichen können.

Die Forscher schließen aus den Ergebnissen, dass ein gezieltes Training der motorischen Geschicklichkeit auch die kognitiven Einschränkungen reduzieren könnte. Insbesondere bei jüngeren Kindern ist die Entwicklung der motorischen und der kognitiven Fähigkeiten eng verknüpft. Das Zeitfenster von 9 bis 13 Jahren könnte daher ein vielversprechender Zeitraum sein, um kognitive Einschränkungen bei sehr frühgeborenen Kindern auszugleichen.

Referenz:
Universität Basel
Very preterm birth and cognitive control: The mediating roles of motor skills and physical fitness, Developmental Cognitive Neuroscience 2021, Doi: 10.1016/j.dcn.2021.100956

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Allgemeinmedizin Leben Sportmedizin Wissenschaft

Kaffee plus Training erhöht die Fettverbrennung

Wer überflüssige Kilos gerade jetzt – knapp vor Ostern – loswerden möchte, könnte sich an den Ergebnissen einer spanischen Studie orientieren. Wissenschaftler des Instituts für Physiologie der Universität Granada (UGR) belegten kürzlich, dass Koffein (etwa 3 mg / kg, die Menge entspricht der eines starken Kaffees), eingenommen eine halbe Stunde vor dem Training, die Fettverbrennungsrate signifikant erhöht. Sie stellten auch fest, dass die Wirkung des Koffeins am Nachmittag stärker zu Buche schlägt als morgens.

In ihrer Studie ging es den Forscher darum, herausfinden, ob Koffein – eine der am häufigsten konsumierten leistungsfördernden Substanzen zur Verbesserung der sportlichen Leistung – tatsächlich zu einer erhöhten Oxidationsrate von Fett während des Trainings führt. Dies wird häufig behauptet, wissenschaftliche Beweise dafür lagen bisher jedoch nicht vor.

Die Untersuchung erfolgte an insgesamt 15 männlichen Probanden (Durchschnittsalter 32 Jahre), die im Abstand von sieben Tagen vier Mal einen Belastungstest absolvieren mussten. Die Koffein- bzw. Placebo-Verabreichung erfolgte um 8 respektive 17 Uhr. Jeder Studienteilnehmer absolvierte die Tests unter allen vier Bedingungen in zufälliger Reihenfolge und streng standardisierten Vorbedingungen. „Die Ergebnisse unserer Studie zeigen, dass die zeitnahe Aufnahme von Koffein 30 Minuten vor Durchführung eines aeroben Belastungstests die maximale Fettoxidation während des Trainings unabhängig von der Tageszeit erhöht“, erklärt Studienleiter Francisco J. Amaro seine Studienergebnisse. Diese belegen auch, dass Koffein die Fettoxidation während des morgendlichen Trainings zwar erhöht, diese Erhöhung aber nur der eines Nachmittagstrainings ohne Koffeinaufnahme entspricht. Fazit: Kaffee plus Training am Nachmittag zeigen die besten Resultate.

Referenz:
Universität Granada
Caffeine increases maximal fat oxidation during a graded exercise test: is there a diurnal variation? J Int Soc Sports Nutr 2021,  https://jissn.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12970-020-00400-6

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Diagnostik Orthopädie Sportmedizin Wissenschaft

Risiko-Genvariante für schwache Sehnen und Bänder

Sehnen übertragen große Kräfte zwischen Muskeln und Knochen – mit einer menschlichen Achillessehne könnte man einen Kleinwagen ziehen. Ohne den Eiweißstoff „Sparc“ sind sie aber schwach entwickelt und reißen nach Belastung leicht, berichtet der Salzburger Forscher Andreas Traweger.

Gemeinsam mit einem internationalen Team untersuchte der Forscher die Achillessehnen von Mäusen ohne „Sparc“. Sie waren schwächer entwickelt als bei normalen Mäusen, hielten weniger Zugkraft am Knochenansatz aus und rissen öfter nach einem Tretmühlen-Lauf. „In unserer Studie konnten wir zeigen, dass die extrazelluläre Matrix schwächer ist, wenn dieser Eiweißstoff fehlt“, so Traweger: „Dadurch nehmen die eingebetteten Zellen auftretende Lasten wie eine Dehnung verstärkt wahr.“ Die Zellen fühlen sich demnach überbeansprucht, was bei den Sehnen Verfallserscheinungen hervorruft: Die Matrix wird samt Eiweißstoff-Fasern abgebaut und Entzündungen entstehen.

Die Forscher fanden auch heraus, dass Menschen mit Sehnen- und Bänderrissen häufig eine bestimmte Mutation im Sparc-Gen, der Vorlage des Sparc-Eiweißstoffes, haben. Sie führt dazu, dass der Eiweißstoff nicht gut in die extrazelluläre Matrix abgegeben werden kann.

Die Erkenntnisse sind in zweifacher Hinsicht klinisch relevant. Einerseits könnte man Sportler screenen, ob sie Träger dieser neu entdeckten Mutation und so einem erhöhten Risiko eines Sehnenrisses ausgesetzt sind. Andererseits finden bereits Untersuchungen im Tiermodell statt, die klären sollen, ob man durch die Gabe von Sparc-Eiweißstoff die Heilung von Sehnen begünstigen kann.

Referenz:
Paracelsus Universität Salzburg; University of Western Australia; Guangdong Academy, Uni Zürich
Science APA: Forscher fanden Risiko-Genvariante für schwache Sehnen und Bänder, 24.2.2021; Originalpublikation: Load-induced regulation of tendon homeostasis by SPARC, a genetic predisposition factor for tendon and ligament injuries, Science Tans Med 2021;
https://stm.sciencemag.org/content/13/582/eabe5738

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Diabetologie Therapie

Empfehlungen zu Sport bei Typ-I-Diabetes

Dass sich Sport und Diabetes mellitus Typ-1 nicht ausschließen, sondern Bewegung maßgeblich zum Therapieerfolg beiträgt, wird an der Med Uni Graz von einem engagierten Team junger WissenschafterInnen erforscht. Das Team hat vor Kurzem gemeinsam mit 30 renommierten Forschern die erste internationale Empfehlung – EASD/ISPAD Consensus Statement – zum Thema Sport und Diabetes mellitus Typ-1 verfasst, um zu zeigen, dass physische Aktivität bei chronischen Erkrankungen wichtig ist, um ein nahezu gesundes Leben führen zu können.

In den nun veröffentlichten Therapieempfehlungen zeigen die Forscher auf, ab welchem Glukosewert es notwendig ist, während sportlicher Betätigung zusätzliches Insulin zuzuführen. Ebenso wird empfohlen, bei welchem Blutzuckerwert es notwendig ist, eine bestimmte Menge an Kohlenhydraten, abhängig vom Glukosewert, zuzuführen. All diese Maßnahmen dienen dazu, dass es beim Sport nicht zu einer gefährlichen Entgleisung der Blutzuckerwerte kommt. Dabei wurde grosser Wert auf personalisierte Empfehlungen gelegt. So differenzieren die WissenschafterInnen zwischen Kindern, Jugendlichen und Erwachsenen sowie innerhalb dieser Altersgruppen unter verschiedenen Risikogruppen.

Aktuell wird mit KollegInnen des King’s College in London an der Entwicklung einer App gearbeitet, um die Erkenntnisse einer breiten Gruppe an Menschen niederschwellig zugänglich zu machen und Sport gut in den Alltag integrieren zu können. Das EASD/ ISPAD Consensus Statement wurde zusätzlich von der Amerikanischen Diabetes Gesellschaft (ADA) und von der größten Non-Profit-Diabetes-Organisation JDRF unterstützt.

Referenzen:
Meduni Graz, King’s College London
Pressemitteilung MedUni Graz
Aktuelle Leitlinien EASD

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Leben Sportmedizin Wissenschaft

Sport senkt Mortalität weltweit

Körperliche Aktivität verhindert jedes Jahr weltweit 3,9 Millionen Todesfälle. Zu diesem Ergebnis kommt eine Untersuchung der Universitäten Cambridge und Edinburgh, die in der Zeitschrift „The Lancet Global Health“ veröffentlicht wurde.

Die Forscher verwendeten Daten aus 168 Ländern und bestimmten den Anteil der Bevölkerung, der die Empfehlungen zur körperlichen Aktivität der WHO erfüllte. Die Leitlinien inkludieren 150 Minuten moderate Aktivität oder 75 Minuten intensives Training pro Woche.

Je nach Land erfüllten unterschiedlich viele Menschen diese Vorgaben. Während sie in afrikanischen Ländern meist erreicht wurden (Mosambik 94%), lag die Zahl in Kuwait, mit 33%, am niedrigsten. Generell fanden sich die niedrigsten Werte in Amerika, während europäische Länder im Mittelfeld anzutreffen waren. Nationen mit niedrigem Einkommen schnitten in der Regel besser ab, als Länder, die wirtschaftlich höher angesiedelt sind. Insgesamt lag die Rate durch Sport verhinderter Todesfälle bei Männern höher als bei Frauen.

Referenz:
Use of the prevented fraction for the population to determine deaths averted by existing prevalence of physical activity: a descriptive study, The Lancet Global Health, July 2020. DOI 10.1016

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