Regeneration: viel beschworen, wenig erforscht

Sie ermahnen sich wahrscheinlich ebenso häufig selbst zur Ruhe, wie das Ihr Trainer tut? Sie halten die Ruhephasen schlecht aus und neigen dazu, mit dem Training zu früh wieder anzufangen? Und Sie haben Schuldgefühle, wenn Sie nicht trainieren? Wie soll man allerdings verläßlich beurteilen, wie lange die eigene Regenerationszeit wirklich ist?
Oder anders gesagt: Welche Kriterien soll man für sich auswählen, um die Entscheidung, wann und wie lange man sich eine Pause gönnt, rational und guten Gewissens fällen zu können? Auch wenn die  Wissenschaft versucht Parameter zu selektieren, Körperzustände wie das “Syndrom der schweren Beine” oder Schwankungen der Herzfrequenz so genau wie möglich zu definieren, bleibt es nicht meist unser ureigenstes Bauchgefühl, das natürlich auch sehr trügerisch sein kann, welches uns das Kommando zum erneuten Beginn des Trainings gibt?

Regeneration gehört wahrscheinlich zu einem in der Welt des Sportes gebräuchlichsten Begriffe, ist dabei aber einer der verschwommensten. Es ist ein für die Forschung extrem schwer zu fassendes Gebiet. Denn mit der Regeneration kommt das Problem der Komplexität ins Spiel, und mit der Komplexität die Frage, wie man diese reduziert und so vereinfacht, dass nicht falsche Forschungsvoraussetzungen geschaffen werden.

Wie muss eine Studie konzipiert werden, die die Ergebnisse nicht schon vorweg nimmt und diese antizipierten Ergebnisse dann zu den Auswahlkriterien macht, nach denen die Messparameter ausgewählt werden, d. h. also, eine Studie zu konzipieren, die nicht bereits durch Wunschdenken und Voreingenommenheiten, beeinträchtigt ist?

Dies ist ein ganz und gar nicht triviales Problem. Einen exakten Startpunkt- und Endpunkt-Parameter eines komplexen Verhaltens wie der Regeneration zu bestimmen, ist sehr schwierig. Studien konzentrieren sich meist auf Teilaspekte des Problems und beobachten Athleten, deren Messungen nur begrenzt vergleichbar sind. Die Körperzustände befinden sich im Fluss, die Physiologie ist fliessend, die Zeit ist ein Kontinuum, und so sind es die Prozesse im Körper, jeden Moment können sie sich verändern.*

Athleten, die für Studien ausgewählt werden, müssen zumindest diese Kriterien erfüllen: gleiches Alter und Geschlecht, gleiche Sportart und Diät (hier mögen bei manchen schon die ersten Zweifel aufkommen, ob der Begriff “gleich” berechtigt angewendet werden darf), vergleichbare Trainingsumfänge, Trainingsintensität sowie -dauer. Die Dauer der sportlichen Karriere und das Leistungsniveau sollten ebenso Berücksichtigung finden. Die Gruppe ausgewählter Probanden erhält dann den gleichen Trainingsplan und die gleiche Diät und wird über einen bestimmten Zeitraum – der meist zu kurz ist – untersucht. Während dieser Zeit werden je nach Fragestellung relativ beliebig Parameter gemessen, abhängig von den Antworten, die sich die Forscher erwarten (an dieser Stelle liegt eine der Wurzeln für unsaubere Studien) werden die Messungen meist in einen linearen Zusammenhang gebracht und statistisch ausgewertet. Wenn man die Studien vergleicht, die Fragen die Regeneration betreffend untersuchen, sind die Ergebnisse auf verschiedenen Ebenen meist nicht schlüssig, oder aber die Antworten weichen derart stark voneinander ab, dass man kaum glauben mag, dass sie die selbe Frage zu bantworten versuchen. Bis heute wissen wir nicht genau, was wir uns genau ansehen müssen, wenn wir die Prozesse hinter dem Begriff Regeneration erforschen wollen.

Newton’s mechanische Metapher des Aktio ist gleich Reactio kann nur sehr begrenzt auf Organismen übertagen werden. Im Gegenteil, der Körper umfasst zahlreiche positiv (aktivierend) und negativ (supprimierend) ebenso wie vielfältig vernetzte und gekoppelte Regelkreise, die sein dynamisches Gleichgewicht, das zum Überleben erforderlich ist, aufrecht erhalten.
Auch heute wissen wir noch wenig darüber, welche  Ausgangsparameter bei Athleten, die für eine Studie ausgewählt werden sollen, übereinstimmen müssten, damit vergleichbare Daten erhoben werden können, die insofern verallgemeinerbar sind, dass sie auf den Einzelnen, der nicht an der Studie teilgenommen hat, übertragbar wären.
Entsprechend der oben genannten Problemfelder ist die Regeneration ein Forschungsfeld, das voll von Fallstricken ist. Aber lassen Sie uns jetzt das Gebiet der methodischen Kritik verlassen und uns auf das konzentrieren, was wir wissen.

Es ist inzwischen Allgemeinwissen, dass Ausdauerbelastungen immer auch Hand in Hand mit Mikroverletzungen in Muskeln, Sehnen, Bindegwebe und kleinsten Gefässen einhergehen. Diese kleinsten Traumata sind erforderlich, damit sich der Muskel an ein höheres Leistungsniveau anpassen kann. Die Läsionen können die Muskelmembranen, bestimme Fasern oder ganze Faserbündel betreffen. Das Ausmaß der Verletzung bestimmt den Muskelschmerz, den man nach einem harten Training verspürt. Faserrisse können auch in Sehnen und im Bindegewebe auftreten. Kleine Gefäße können zerreissen. Diese Mikro-Verletzungen werden nicht nur durch mechanische Kräfte ausgelöst, sondern auch durch steigende bzw. sinkende Temperaturen im Gewebe, gestörten Blutfluss, ph-Wertverschiebungen, das Anfluten von freien Sauerstoffradikalen und/oder fehlender Energieversorgung. Alle zusammen beeinflussen das Ausmass der unvermeidlichen Muskelverletzung.
Die Ergebnisse all dieser Einflüsse sind Verletzungen, die so klein sein können, das der Athlet sie nicht bemerkt, oder aber so schlimm, dass nachhaltige Muskelschmerzen daraus resultieren. Creatinkinase- und Myoglobinspiegel steigen über die Norm und sind für solche Fälle typisch. Alle diese Verletzungen induzieren Entzündungsprozesse im Körper ungeachtet dessen, wo sie lokalisiert sein mögen. Entzündungen sind immer und ohne Ausnahme die Antwort des Körpers auf Verletzungen. Die initiierten Entzündungsprozesse sind die Basis für alle Heilungs- und Anpassungsprozesse sowie letztendlich den erwünschten Trainingseffekt.

Es ist das Immunsystem, das die Entzündung reguliert und kontrolliert, iniitiert, fördert, und koordiniert. Es ist auch für die Heilung verantwortlich. Immunzellen wandern in den Muskel ein. Lösliche Botenmoleküle wie Zytokine werden von Muskelzellen und Immunzellen freigesetzt und orchestrieren die Entzündungsprozesse. Sowohl Start- als auch Stopp-Signale für Entzündungsprozesse werden durch das Immunsystem generiert und dirigieren so die Entzündung in Richtung Heilung. Ein intaktes Immunsystem kann so Mikroläsionen innerhalb von 3 bis 5 Tagen zur Ausheilung bringen. Wenn Mikroverletzungen aufgrund eines geschwächten Immunsystems schlecht heilen, – das kann z. B. auf eine ungenügende Regenerationszeit zurückzuführen sein – dann können Muskelrisse und Verletzungen der Sehnen entstehen. Und übrigens, jede Form von Entzündung schlägt sich im Körper und seiner Leistungsfähigkeit nieder. Sei es eine Verletzung oder eine Infektion, die Entzündung konsumiert Energie und führt konsequenterweise zu einem Leistungseinbruch.
Da niemals alle Muskelfasern gleichzeitig aktiviert werden – Studien sprechen von maximal 50% bei Elite-Athleten – toleriert der Muskel eine Überbelastung über relativ lange Zeit. Die Fasern werden in einer Art Rotationsprinzip aktiviert. Das Muster der aktiven Fasern ändert sich innerhalb eines Trainingszyklus. Teile des Muskels können sich so auch während der Belastung erholen, und auch dann, wenn generell nicht genügend Regenerationszeit zur Verfügung steht.

Training und Wettkämpfe sind Zustände, bei denen die Abbauprozesse überwiegen: Kohlenhydrate und Fettdepots werden verbraucht und, wenn unbedingt erforderlich, werden auch Proteine in Glukose umgebaut. Der Stoffwechsel ist konsumierend (katabol), die Cortisol- und Katecholaminspiegel im Blut steigen und die entzündungshemmenden Komponenten des Immunsystems werden aktiviert.
Während der Regeneration dominieren die Aufbauprozesse. Der Stoffwechsel wird anabol. Nun wird die Energie verwendet und gebraucht, um Proteine zu synthetisieren. Jetzt beginnt auch die Anpassung des Muskelgewebes an ein höheres Leistungsniveau. Muskelaufbau geschieht nur während der Regeneration und ist das letztendliche Ziel jeden Trainings. Geschlechtshormone, Insulin und Wachstumshormone sind starke Aufbauhormone (Anabolika). Die Zustände innerhalb der Zellen verändern sich ebenfalls. Die entzündlichen Reize werden von metabolischen Reizen begleitet, die von Wachstumsfaktoren (IGF-1) und Zytokinen ausgelöst werden. Die Zellen und ihr Umfeld sind hochaktiv und die Proteinsynthese läuft auf Hochtouren, aber nur dann, wenn wir es ihnen ermöglichen zu arbeiten, d.h. dem Körper Ruhe gönnen.
Das hört sich wie ein Paradoxon an: Sie mögen ein schlechtes Gewissen haben, wenn Sie nicht trainieren, aber ihr Körper ist dabei nicht faul, er arbeitet hart.

Die mechanischen Impulse der Bewegungen, die der Körper durch das Training erhält, sind essenziell und integraler Bestandteil des Prozesses der Muskelanpassung. Mechanische Reize werden in biochemische umgewandelt. Sehnen, Bindegewebe, Muskeln und Zellen müssen perfekt kooperieren, um diese erstaunliche Transformation zu ermöglichen. Wenn das der Fall ist, dann erhalten die Muskelzellen und ihr Milieu das richtige Signalmuster, das für Aufbau, Transformation und Vermehrung der Zellen notwendig ist. Skelettmuskeln, Sehnen und Bindegewebe umgeben die Muskeln und Sehnen und bilden eine lebendige Einheit, die einem permanenten Proteinauf-  und -abbau unterliegt.

Muskeln und Bindegwebe passen ihre Form und Struktur den Bedürnissen an

Muskelfasern vermehren sich und werden dicker, Bindegwebsfasern vermehren sich, vernetzen sich effektiver und werden stärker. Die Anzahl der Mitochondrien im Muskel nimmt zu. Pufferysteme zum Schutz vor freien Radikalen erhöhen ihre Kapazitäten. Die Gefäße wachsen. Ein feines festes Netz an Blutgefäßen durchzieht den gesunden Muskel. Durch die enorme dynamische Anpassungsfähigkeit des Blutflusses im Muskel ist eine optimale Sauerstoff- und Energieversorgung garantiert.

Alle erwähnten Prozesse führen zu einer Steigerung der Leistungsfähigkeit und sind die wohlverdiente Belohnung für hartes Training. Allerdings muss Ihnen ein optimaler Wechsel zwischen Belastung und Ruhe gelingen, dann erleben Sie gesteigerte Muskelkraft, höhere Geschwindigkeit und längere Ausdauer ebenso wie eine optimierte Nutzung der Energiequellen.

*Persönliche Anmerkung: Die Qualität von Studien steht hier nicht zur Diskussion. Das wäre allein ein Thema an sich. Ich wollte nur darauf hinweisen, wie problematisch es grundsätzlich ist, solche Studien durchzuführen.