WISSENSCHAFT UND STUDIEN

SPORT ALS REHABILITATIONSMEDIZIN - SPORT ALS THERAPIE.

Sommer F., Mathers M J.

In J.Haisch, K. Hurrelmann, T. Klotz: Lehrbuch Prävention und Gesundheitsförderung, (145-151) HuberVerlag, 2006.

Sport und Bewegung nehmen in unserer Gesellschaft einen zunehmend breiten Raum ein. Unsere Gesellschaft überaltert in rasantem Tempo. Laut Weltgesundheitsorganisation (WHO) sind im Jahre 2025 65% der Bevölkerung in den Industrieländern älter als 65 Jahre. Das Verzögern des natürlichen Alterungsprozesses, die Prävention von kardiopulmonalen- und Tumorerkrankungen sowie die Rehabilitation nach Krankheiten wird von vielen Menschen angestrebt. Die körperliche Fitness stellt ein Werkzeug hierfür da.

Sport als Rehabilitationsmedizin - Sport als Therapie.So gibt es immer mehr Berührungspunkte zwischen Sport und der Humanmedizin. Wiederherstellende und zielgerichtete sportliche Übungen haben eine präventive Wirkung auf den Menschen und den Erhalt eines funktionstüchtigen Körpers. Darüber hinaus spielen immunologische, physiologische sowie psychische Einflüsse des Sports eine entscheidende Rolle in der Behandlung von Erkrankungen. Daher werden auch Mediziner im Praxisalltag immer häufiger mit sportmedizinischen Problemen und Fragestellungen konfrontiert.

Der Faktor Bewegungsmangel ist lange Zeit nicht als Risikofaktor erkannt worden. Nach den Ergebnissen großer epidemiologischer Studien und den Erkenntnissen der experimentellen sportmedizinischen Forschung besteht mittlerweile jedoch kein Zweifel mehr an der inversen Beziehung zwischen körperlicher Aktivität und bestimmten Erkrankungen. Körperliche Aktivität von ausreichender Intensität und Dauer ist eine wirksame Prävention für eine Vielzahl altersbedingter physiologischer und pathologischer Veränderungen (6, 8, 10).
In den letzten 2 Jahrzehnten hat sich die Anwendung sporttherapeutischer Maßnahmen von der reinen Rehabilitationsmedizin hin zu einer gezielten Prävention und Therapie entwickelt.

Analysen belegen eine statistische Assoziation zwischen körperlicher Aktivität und geringer Prävalenz in Bezug auf Tumorerkrankungen und vor allem kardiovaskulärer Risikofaktoren wie Übergewicht, Diabetes mellitus und arterieller Hypertonie. Der logische Schluss liegt nahe, dass körperliche Aktivität kausal mit den beobachteten Unterschieden verknüpft ist. Möglich wäre aber auch, dass körperliche Aktivität nur ein Indikator für einen allgemein gesünderen Lebensstil durch fettarme Ernährung, Bewegung und Nikotinabstinenz ist.

Aus diesem Grund haben sich unter anderem die medizinischen Bewertungsmaßstäbe für Sport als Therapie deutlich verändert, so gelten heute für die Bewertung körperlicher Aktivität im klinischen Kontext die gleichen Kriterien wie bei anderen medizinischen Disziplinen. Die Wirkungsmechanismen körperlicher Aktivität werden systematisch aufgearbeitet. Der Wirkungsnachweis muss in prospektiv randomisierten klinischen Studien erbracht werden. Hierdurch lassen sich Indikationen und Kontraindikationen sicher erkennen und Sport als Therapie zu einer evidenzbasierten und leitlinienorientierten Behandlungsoption etablieren.

Sport als Therapie in der Präventionsmedizin

Zahlreiche Studien belegen den Nutzen der regelmäßigen körperlichen Aktivität in Bezug auf chronische Erkrankungen. Prävention, lat. Prae-venire (zuvor-kommen) lässt sich in primäre, sekundäre und tertiäre Prävention unterteilen. Es gilt so primär, die präventive Wirkung von Sport generell innerhalb des breiten Gesellschaftsspektrums (primäre Prävention), sekundär an bereits erkrankten Patienten zu Vermeidung neuer Erkrankungen (sekundäre Prävention) und tertiär zur Rehabilitation erfolgreich behandelter Patienten zu untersuchen (tertiäre Prävention).

Sport kann in vieler Hinsicht eine präventive Maßnahme sein und auch indirekt ein Katalysator für andere beeinflussende Variablen zur Verringerung von verschiedenen Erkrankungen. So ist aus groß angelegten Langzeitbeobachtungsstudien ein Zusammenhang zwischen täglicher körperlicher Aktivität und einer geringeren Inzidenz koronarer Herzerkrankungen sowie eine Senkung der kardiovaskulären- und Gesamtmortalität zu erkennen (11,12). In mehreren prospektiven kardiologischen Studien konnte eine niedrige körperliche Fitness als unabhängiger Risikofaktor identifiziert werden und war damit als Risikofaktor dem Rauchen oder der arteriellen Hypertonie gleichwertig (9). Desweiteren kann regelmäßiger Sport das Krebsrisiko entscheidend verringern. In der Krebsprävention stellt das Immunsystem einen entscheidenden Faktor dar, der Karzinome abwehren und deren weitere Entstehung und Entwicklung beeinflussen kann (13). So wird zum Beispiel das körperliche Wohlbefinden, das im Rahmen der "Psychoneuroimmunbiologie" näher untersucht wird, durch Sport oftmals gesteigert. Sport trägt zu einer Stabilisierung der Psyche und des Immunsystems bei.

Körperliche Aktivität als Überbegriff beinhaltet die berufliche physische Arbeit sowie die körperliche Bewegung innerhalb der Freizeit. Die aus den epidemiologischen Studien abgeleiteten Empfehlungen für körperliche Aktivität orientieren sich zunächst am Energieverbrauch. Empfohlen wird ein zusätzlicher Energieverbrauch durch Freizeitaktivitäten von mindestens 1000 kcal/Woche oder ein täglicher Kalorienverbrauch von mindestens 200 bis 300 kcal durch schweißtreibende, also intensive (vigorous) körperliche Belastungen. Um nichtsportliche Menschen zu mehr Aktivität zu motivieren, empfehlen sich auch weniger anstrengende (non-vigorous) Tätigkeiten wie z.B. Treppensteigen, (zügiges) Spazierengehen, Gartenarbeit, Tanzen etc.

Ausdauersport und weitere qualitative Kriterien

Die einzelnen sportlichen Belastungen werden durch die fünf motorischen Hauptbeanpruchsformen definiert: Ausdauer, Kraft, Schnelligkeit, Gelenkigkeit und Bewegungskoordination.

Eine Ausdauerbelastung bedeutet, dass mehr als ein Sechstel der gesamten Skelettmuskulatur in dynamischer Arbeitsweise im aeroben Stoffwechselbereich belastet wird. Bei diesen Belastungen verbrennt der Muskel Glykogen und Fettsäuren über die oxidative Phosphorylierung. Die vorgeschalteten Zulieferorgane (Lunge, Herz, Kreislauf, Blut) sind gezwungen, genügend Sauerstoff und Substrat zu liefern. Diese funktionellen Anpassungen erklären die präventiv so wertvollen Adaptationen. Ausdauertraining trägt auch dazu bei, die Muskelfasertypverteilung zugunsten der ST-Faser zu verändern. Je höher der Anteil an ST-Fasern desto besser ist die Kapillarisierung der Muskulatur und damit auch die Glukosetoleranz. Weitere als präventiv zu wertende Veränderungen findet man bei bestimmten Parametern des Lipidstoffwechsels, des Immunsystems, im Bereich der psychosozialen Befindlichkeit und wahrscheinlich auch im ZNS.

Die Kraftbelastung ist eine muskuläre Arbeit gegen einen festen (statische Kraft) oder beweglichen (dynamische Kraft) Widerstand. Die Skelettmuskulatur ist das größte Organ des menschlichen Körpers. Bereits in der Mitte des dritten Lebensjahrzehnts beginnt eine kontinuierliche Abnahme der Muskelmasse, die sich in der sechsten Dekade verstärkt fortsetzt. Es ist daher leicht verständlich, dass Krafttraining dazu beitragen kann, den Verlust der fettfreien Körpermasse und die Abnahme der Muskelmasse zu verlangsamen. So bleiben z. B. auch die Insulinrezeptoren der Muskelzellen erhalten. Auch hier zeigt sich, dass Sport nicht nur eine leistungsphysiologische, sondern auch eine metabolische Bedeutung hat.

Die Schnelligkeit ist präventivmedizinisch weniger von Belang und kann im Alter sogar wegen der möglichen Laktatazidose schädlich sein.

Den möglichen Bewegungsradius eines Gelenks bezeichnet man als Gelenkigkeit. Durch den Verlust der Elastizität von Bändern, Sehnen und Muskeln kommt es mit zunehmenden Alter zu einer Einschränkung der Gelenkigkeit.

Das Zusammenspiel zwischen den verschiedenen motorischen Zentren des Zentralnervensystems und der Skelettmuskulatur bezeichnet die Bewegungskoordination. Eine optimale Bewegungskoordination ermöglicht eine harmonische und kraftsparende Bewegungsausführung. Im Alter und bei Erkrankungen wird die Bewegungskoordination schlechter. Durch entsprechendes Training kann der Verlust an Gelenkigkeit und Bewegungskoordination verlangsamt und somit die Sicherheit und Genauigkeit von Bewegungen erhalten werden. Durch ein gutes Zusammenspiel von Muskeln und Gelenken wird eine gewisse Verletzungsprophylaxe erreicht werden.

Veränderung durch Sport

Wichtig für die Verbesserung der kardiozirkulatorischen Leistungsfähigkeit ist, dass im Rahmen einer Ausdauerbelastung große Anteile der Skelettmuskulatur in die Bewegung miteinbezogen werden. Zudem ist eine Mindestintensität erforderlich, die wenigstens 50 % der maximalen Sauerstoffaufnahme erreichen lässt (Tabelle 1). Übereinstimmend ist die Empfehlung dieser Intensität mit einem Anstieg der Herzfrequenz auf Werte um 120 bis 140 Schläge pro Minute. Hierbei sind bereits Korrekturen für unterschiedliche Altersstufen und damit der altersabhängigen maximalen Herzfrequenz bzw. maximalen Sauerstoffaufnahme berücksichtigt, Medikamente hingegen, welche die Herzfrequenz (z.B. Beta-Rezeptorenblocker) oder Sauerstoffaufnahme beeinflussen, nicht.

International gilt die maximale Sauerstoffaufnahmekapazität (VO2 max.) als Bruttokriterium der körperlichen Leistungsfähigkeit. VO2 max. kann spiroergometrisch gemessen werden und gibt die Menge Sauerstoff an, die bei Maximalbelastung pro Minute und pro kg Körpergewicht aufgenommen und verbraucht wird. Die Leistungsfähigkeit der äußeren und inneren Respiration und den Transportmechanismen sowie die Kapazität der Sauerstoff verbrauchenden Arbeitsmuskulatur bestimmen die Größe von VO2 max. (Tabelle 2).

Auch die wichtige Ökonomisierung des Herz-Kreislaufsystems durch Herabsetzung des Sympatikotonus und Ausbildung einer Vagotonie mit konsekutiver Abnahme der Herzfrequenz sowohl in Ruhe als auch auf vergleichbareren Belastungsstufen gelingt bereits durch Ausdauerübungen, welche mit rund 50 % des maximalen Leistungsvermögens absolviert werden. Ausdauerbelastungen führen zu einem wesentlich geringerem Ansteigen der Katecholamine-Konzentrationen im Plasma als kurze Sprints. Die Belastungsintensitäten in der Prävention wie auch in der Rehabilitation bewegen sich weit im submaximalen Bereich. Im Gegensatz zu den Ausdauersportarten führen Kraftsportdisziplinen zu keinerlei Verbesserung der Kreislaufökonomie und des maximalen Sauerstoffaufnahmevermögens.


Zahlreiche Studien zeigen, das Trainingsprogramme unter Berücksichtigung der experimentell erarbeiteten Empfehlungen sowohl in der Prävention als auch in der Rehabilitation gerade im Alter sehr erfolgreich sind. Bereits wenige Wochen Ausdauertraining genügen, um bislang untrainierte Personen in ihrer kardiovaskulären Leistungsfähigkeit deutlich zu verbessern. Hierbei werden oftmals andere Risikofaktoren günstig beeinflusst, wie zum Beispiel die Verminderung des Körperfetts und vor allem die subjektiv empfundene gesteigerte Lebensqualität (5,6). Verschiedene Untersuchungen zeigten auf der einen Seite, dass der Verlust motorischer Fähigkeiten (z.B. die koordinativen Fähigkeiten) eng mit der Abnahme von VO2 max. korreliert, auf der anderen Seite Ausdauertraining und die damit verbundene Erhöhung von VO2 max. die koordinativen Fähigkeiten verbessern. Neben den Komponenten der kardiovaskulären Leistungsfähigkeit hat Ausdauertraining offensichtlich auch positive Auswirkungen auf immunologische Parameter und maligner Veränderungen.

Das Immunsystem reagiert nach einer sportlichen Belastung mit einer gesteigerten Aktivität von Makrophagen, NK-Zellen, B-Zellen, etc.. Vergleichbar ist die sportliche Aktivität mit einer schwachen Infektion, bei der ebenfalls das Immunsystem aktiviert und damit stimuliert wird. Bei der aseptischen Entzündung durch körperliche Aktivität reagiert das Immunsystem auf "self" Strukturen, die in quantitativer und auch in qualitativer Hinsicht geringfügig verändert sind. Nach dem Sport antwortet das Immunsystem mit "scavenger" Zyklen. Genau diese geringfügigen Zelloberflächenmutationen sind den malignen Zellstrukturen ähnlich, so dass man tatsächlich von einem Training der Immunabwehr in Hinblick auf den Sport sprechen kann (13).

Desweiteren könnte eine bessere Immunfunktion und eine verringerte Mukosa-Kontaktzeit der Fäzes die niedrigere Inzidenz von Kolonkarzinomen bei regelmäßigem Ausdauertraining erklären.

Zahlreiche Studien haben die Effekte körperlicher Belastungen auf die Entwicklung und das Wachstum von Krebszellen in Tiermodellen evaluiert. Diese Untersuchungen basieren auf der Hypothese, physische Aktivität könne durch verschiedene Mechanismen zu einer Hemmung des Tumorwachstums oder einer vermehrten Tumorlysis führen (2). Bis heute gibt es keinen 100 %igen Aufschluss, ob Sport eine Rolle als Therapie der Tumorerkrankung spielt. Es sprechen allerdings auch andere Gründe für eine Anwendung von Sport als Begleitmaßnahme während einer Krebstherapie. Häufig wird die Krebserkrankung von gravierenden Nebenwirkungen wie Mucositis, Anämie, Diarrhöe, Immunsuppression, Müdigkeit u.a. begleitet, die eine starke Beeinträchtigung des Allgemeinzustandes der Patienten verursachen. Einige Untersuchungen konnten belegen, dass ein moderates Trainingsprogramm während und unmittelbar nach der Behandlung die Intensität und Häufigkeit der Nebenwirkungen verringert (1). Im Tierexperiment führten Ausdauerbelastungen unmittelbar nach der Gabe von Anthrazyklinen zu einer Reduktion der Kardiotoxität des Medikaments.
Ein tägliches Ausdauertrainingsprogramm führt bei Patienten zu einer Zunahme der Leistungsfähigkeit und einer Reduktion des psychischen Stresses. Desweiteren werden Komplikationen nach der Behandlung vermindert und die körperliche Aktivität wirkt als Prävention der therapiebedingten Erschöpfung (2).

Die Wirkung regelmäßiger körperlicher Aktivität und Rehabilitationsmaßnahme

Im Bereich der Rehabilitation geht sportliches Training weit über das hinaus, was durch Krankengymnastik und Ergotherapie ohnehin erreicht wird. Sportliches Training im Rahmen der Rehabilitation zielt nicht nur auf eine Verbesserung des psychosozialen Befindens, sondern auch auf die Vermeidung der negativen Folgen und Symptomen des Bewegungsmangels sowie auf die Verbesserung der körperlichen Leistungsfähigkeit.

Nach Abschluss der Behandlung stellen sich für die onkologischen Patienten oftmals die Einschränkung der körperlichen Leistungsfähigkeit und die ausgeprägte Müdigkeit als die häufigsten und gravierendsten Probleme dar. Diese Beeinträchtigungen werden sowohl von der Krankheit als auch von der Behandlung selbst verursacht und bei über 70% der Patienten nach konventioneller Chemotherapie und Bestrahlung beobachtet. Ferner belegen mehrere Untersuchungen, dass diese Symptome zu einer langfristigen Komplikation ihrer Tumorbehandlung werden. So berichteten mehr als ein Drittel der Tumorpatienten über dieses Problem auch noch mehrere Jahre nach Abschluss der Behandlung.
Mehrere Hinweise deuten darauf hin, dass Müdigkeit eine organische Genese hat. Zwei Studien haben gezeigt, dass Tumorerkrankungen mit einer spezifischen Einschränkung der neuromuskulären Funktion einhergehen können. Bei Männern mit Prostatakarzinom wurde nach einer Radiotherapie eine signifikante Abnahme der Ausdauer und der neuromuskulären Effizienz verschiedener Muskelgruppen beobachtet (7).
Häufig sind Tumorerkrankung und die darauf folgende Behandlung Auslöser für organische und funktionelle Veränderungen, die eine Einschränkung der Sauerstoffversorgung der Muskelzellen zur Folge haben. Einhergehen in diesem Fall oft Komplikationen wie z.B. Anämie und die Abnahme der Muskelmasse. Nach Abschluss der Behandlung ist für die onkologischen Patienten eine übermäßig hohe Anstrengung notwendig, um selbst die geringsten normalen alltäglichen Arbeiten bewältigen zu können.
Diese Situation ließ sich mit Hilfe spiroergometrischer Untersuchungen objektivieren: Bei Tumorpatienten mit chronischer Erschöpfung wurden bei geringen Belastungsintensitäten (Gehen bei einer Geschwindigkeit von 5 km/h) Herzfrequenzen von 150/min und mehr festgestellt (3).
Oftmals wird den Patienten empfohlen, körperliche Belastungen und unnötige Anstrengungen weitgehend zu vermeiden. Das Resultat dieser Maßnahmen kann jedoch paradox sein. Die Patienten reduzieren daraufhin meist die körperliche Aktivität auf ein absolutes Minimum. Der daraus entstandene Bewegungsmangel bewirkt einen starken Muskelabbau. Diese fehlende Muskelkraft kann schon die normalen Aktivitäten der Patienten immer mehr einschränken. Es entsteht dann ein Circulus vitiosus: verminderte körperliche Aktivität aufgrund der raschen Erschöpfbarkeit, weitere Abnahme der Leistungsfähigkeit durch Bewegungsmangel. Dadurch lässt sich schließlich die Chronifizierung des Problems erklären (Abbildung 1)(4).
Hier kann den negativen Auswirkungen des Bewegungsmangels durch ein gezieltes Trainingsprogramm effektiv und rasch entgegengewirkt werden. Es wurde berichtet, dass bei einem täglichen Trainingsprogramm die Patienten bereits nach wenigen Tagen eine deutliche Besserung ihres Allgemeinzustandes artikulierten (3). Aus diesem Grund ist ein regelmäßiges Trainingsprogramm unentbehrlicher Bestandteil der Rehabilitation von Tumorpatienten.
Die positiven Effekte der körperlichen Aktivität sind nicht nur auf eine verbesserte kardiovaskuläre oder muskuläre Funktion beschränkt. Das verbesserte körperliche Leistungsvermögen führt zu einer deutlichen Besserung des psychischen Zustandes. Ebenfalls werden die Selbstständigkeit und die Selbstachtung des Patienten wieder deutlich erhöht. Dies vereinfacht die soziale Interaktion und die gesellschaftliche Reintegration nach Abschluss der Behandlung ungemein (4).

Kontraindikationen von Sport

Eingehende kardiologische und orthopädische sportmedizinische Untersuchungen müssen zur Attestierung einer "Sporttauglichkeit" vor der Aufnahme des Trainings eines Patienten erfolgen. Zu den allgemeinen Kontraindikationen kommen allerdings bei Tumorpatienten weitere hinzu wie Skelettinstabilität aufgrund von Infiltration oder Metastasierung, zerebrale Metastasen mit Risiko von Krampfanfällen, mangelnde Nahrungsaufnahme und Thrombozyten unter 40x109/l. Eine therapierefraktäre Anämie mit einem Hb unter 9g/dl stellt eine relative Kontraindikation dar.

Ausblick

Viele Fragen bezüglich der Wirkung körperlicher Aktivität bei Patienten in der Prävention und Rehabilitation sind noch offen. Viele Studien haben sich ausschließlich mit dem Effekt von Ausdauertraingsprogrammen über eine Periode von drei Monaten auf die Erkrankung beschäftigt. Es fehlen Erfahrungen beispielsweise mit der Krafttrainingsmethode und deren Auswirkung auf die Leistungsfähigkeit und Lebensqualität von Patienten.

Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass Sport zu einer Stabilisierung der Psyche und des Immunsystems des Patienten beiträgt. Viele Gründe sprechen für die Anwendung von Sport sowohl als primäre Prävention als auch eine Begleitmaßnahme während der Therapie von Patienten. Häufig wird die Therapie der Grunderkrankung von gravierenden Nebenwirkungen begleitet, die eine starke Beeinträchtigung des Allgemeinzustandes der Patienten verursachen. Ein moderates Trainingsprogramm, während und unmittelbar nach der Behandlung, verringert die Intensität und Häufigkeit der Nebenwirkungen.
Für die Gestaltung von Trainingsprogrammen für Patienten der verschiedensten Erkrankungen lässt sich auf die vielfältige, mehrjährige Erfahrung in der Rehabilitation chronischer Erkrankungen zurückgreifen.


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