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Prof. Dr. Dieter Felsenberg und der Galileo

Prof. Dr. Dieter Felsenberg, Leiter des Zentrum für Muskel- und Knochen-Forschung in der Charité, Universitätsmedizin Berlin, erzählt in dem Buch „KörperWissen“ über das heilsame Zusammenspiel von Muskeln & Knochen.

Wie sieht die perfekte Muskulatur aus?

Perfekt ist das, was der Körper optimal nutzt. Das ist sicherlich nicht von der Masse abhängig. Die große Leber müsste dann ja gesünder sein als die kleine Leber. Der ideale Muskel muss nicht massig sein, sondern er entwickelt ausreichend Kraft, speichert viel Energie, weil er flexibel ist und sich gut mit den anderen Muskeln koordiniert.

Altern heißt …

…Leistungsabbau, der Muskel verliert an Elastizität und kann nicht mehr so viel Energie speichern, wobei die Kraft lange konstant bleibt. Ab 40, 45 macht sich das bemerkbar. Die Schritte werden müder und müder. Und mit über 100 verliert der Muskel seine Funktionsfähigkeit – es sei denn, man treibt Sport. Aus Studien mit Senioren, die Leistungssport treiben, können wir hochrechnen: Die Muskelleistungsfähigkeit, das heißt, schnell dynamische Bewegungen durchführen zu können, ist für 120 Jahre ausgelegt. So steht ja auch im alten Testament, 1. Buch Moses, 6. Kapitel der Genesis, dass der Mensch 120 Jahre alt werden kann.

Der Muskel hilft einem jung zu bleiben? 

Je länger ich sportlich aktiv meinen Körper fit halte, desto länger habe ich einen Schutz gegen Erkrankungen – gegen viele: Osteoporose mit Knochenbrüchen, Altersdiabetes, Herzinfarkt, Schlaganfall, Demenz, ja sogar Krebs. Über spezifisches Training kann man das Immunsystem positiv beeinflussen. Das bedeutet: Man hat weniger Infekte, ist weniger anfällig für Allergien. Diabetiker, die Muskelkrafttraining machen, brauchen weniger Insulin und haben eine längere Lebenserwartung.

Woher weiß ich eigentlich, was für ein Muskelfaser-Typ ich bin?

Wir haben je nach Funktion ein ausgeglichenes Maß an Typ-1- und Typ-2-Fasern. Je nachdem, wie Sie die benutzen, ändert sich die Zahl. Jemand, der joggen geht und das Herz-Kreislauf-System in Schwung bringt, produziert die langsamen Typ-1-Fasern, die uns Ausdauer schenken. Wer einer schönen Frau oder einem schönen Mann imponieren will, regelmäßig ins Fitnessstudio geht, bei dem überwiegen bald die leistungsorientierten, schnellen Muskelfasern vom Typ 2 – die große Kraft entwickeln. Es gibt aber auch Muskeln, die auf Grund ihrer Funktion nur eine begrenzte Variabilität aufweisen, zum Beispiel der vordere Schienbeinmuskel, der vorwiegend ein Haltemuskel darstellt, also keine dynamischen Bewegungen ausüben muss, der zu 95 Prozent aus Typ-2-Fasern besteht.

Also kann sich jeder ein dickes Muskelpaket zulegen?

Natürlich, das ist im Wesentlichen nicht genetisch determiniert. Nur bei manchem geht das schneller, weil er disziplinierter ist oder weniger Fett hat.

Am besten kombiniert man doch Ausdauertraining mit Muskelkraft/-leistungstraining?

 Ausdauertraining ist Muskeltyp-1 Fasertraining. Sie halten über längere Zeit Ihren Puls hoch, auf etwa 150 bis 170. Und das stärkt das Herz-Kreislauf-System. Ihren Knochen erhalten Sie mit Ausdauertraining aber nur auf einem relativ niedrigen Niveau. Diese Muskeln erzeugen keine großen Spitzenkräfte. Die kriegen Sie durch das Muskeltyp-2-Faser- sprich Krafttraining. Die Typ-2-Fasern erzeugen hohe Kräfte, die nötig sind, um den Knochen ausreichend zu verformen.

Es kommt also auf die Kraftspitzen an …

Der Knochen ist eigentlich ein bescheuertes Organ, er folgt immer nur dem Wink von außen. Den bekommt er über die Muskelkraft. Die Verformung vermittelt dem Knochen, welches Niveau er in der statischen Funktion einnehmen muss. Wenn Sie nun wenig Kraft ausüben, ihn wenig verformen, baut er ab. Für ihn lautet das Signal: „Ich muss mich meiner Funktion anpassen. Ich leiste mir keinen unnützen Überfluss. Was nicht gebraucht wird, kann weg.“ Der perfekte Knochen ist der an den perfekten Muskel angepasste Knochen. Viel Kraft, viel Verformung, viel Festigkeit. 
Und Trägheit führt zu der schmerzhaften Form von Knochenschwund: Osteoporose. 
Der Knochen balanciert auf dem Niveau, das ihm zugespielt wird. Jemand, der wenig läuft, wenig Muskelkraft hat, der hat nicht nur einen morscheren Knochen, sondern auch ein höheres Sturzrisiko – und das führt zu einem höheren Fraktur-Risiko. 
Alle 30 Sekunden bricht in Europa ein Knochen. 
Mehr als 330 000 Bundesbürger erleiden pro Jahr Wirbelfrakturen, Oberschenkelbrüche oder andere Knochenbrüche. Es plagen sie chronische Schmerzen, sie sind kaum mobil bis pflegebedürftig … Darum sollte man, wenn man die Osteoporose therapiert, nicht nur den Knochen mit Medikamenten am Abbau hindern, sondern auch die Muskulatur entsprechend trainieren.

Was halten Sie von Knochendichte-Messungen? 

Die DXA-Methode misst nicht die Dichte, sondern die Masse pro Fläche. Und die Masse alleine ist niemals ein Ausdruck für Güte oder Gesundheit. Sonst wäre der Elefant gesünder als die Maus. Man möchte aber wissen: Wie fest ist der Knochen? Wir brauchen ein Gerät, das etwas über die physikalische Dichte und die Struktur beziehungsweise Geometrie des Knochens aussagt. Die kann man mit dem pQCT-Verfahren messen, der peripheren quantitativen Computertomographie oder QCT der Wirbelsäule. Nur dazu fehlen halt noch klinische Studien.

Sollte jeder regelmäßig seine Knochen messen lassen?

Nein. Davon halte ich gar nichts. Nur, wer ein erhöhtes Fraktur-Risiko hat, sollte es abklären. Zum Beispiel ältere Frauen mit Östrogendefizit oder ältere Männer, die Cortison einnehmen, schon mal eine Fraktur hatten, deutlich kleiner geworden sind, in den letzten Jahren häufiger gestürzt sind oder wenig Muskelkraft haben.

Mehr als ein Drittel aller Frauen über 60 ist betroffen, Warum haben Frauen ein größeres Osteoporose-Risiko?

Männer sind weniger gefährdet, weil sie einen größeren Knochen mit einer günstigeren Struktur haben, größere Muskelkräfte haben, weniger stürzen und nicht so alt werden. Mädchen bauen zwar mit weniger Kraft mehr Knochen auf, weil das Östrogen den Knochen sensibler macht. Doch nach der letzten Regelblutung fällt der Hormonschutz rapide weg, Frauen verlieren dann 15 bis 20 Prozent ihrer Knochenmasse. Wenn zusätzliche Risikofaktoren dazu kommen wie fehlende Muskelkraft, Rauchen, Einnahme bestimmter Medikamente, entzündliche Begleiterkrankungen, kann sich schnell eine Osteoporose entwickeln.#

Und dann?

Dann muss der Arzt die allgemeinen Risikofaktoren, soweit möglich, vermindern, man muss mit Muskelübungen das Sturzrisiko reduzieren und Muskeln aufbauen. Und man muss den Knochen mit Vitamin D, Kalzium und Medikamenten stärken, die den Knochenabbau stoppen oder sogar den Knochenaufbau, also die Osteoblasten, anregen. Das funktioniert gut, mit einer körpereigenen Substanz, dem Parathormon, ist aber recht teuer.

Knochen am Kopf können wir nicht trainieren, warum werden die nicht morsch?

Ein Wissenschaftler in England wollte das genau wissen. Der hat sich seine Kopfschwarte aufgeschnitten und Dehnungsmessstreifen auf seine Schädelkalotte geklebt. Dann hat er gemessen, welche Kräfte an der Kalotte entstehen, wenn er weint, lacht oder hustet. Er fand heraus: Wenn man seine mimische Muskulatur benutzt, entstehen enorme Kräfte, die besonders beim Lachen auftreten. Die Quintessenz: Wer viel lacht, kriegt keine weiche Birne.

Wie viele Reize braucht ein perfekter Muskel, ein perfekter Knochen?

Wahrscheinlich kommt man mit relativ wenig aus. Wenn das Training hocheffizient ist, also an einem Gerät oder mit Gewichten durchgeführt wird, reicht dem einzelnen Muskel eine Minute pro Tag, zwei- bis dreimal die Woche, um ihn zu erhalten und aufzutrainieren. Man muss ihn voll ausreizen, bis zur Grenze des Schmerzes, bis zur völligen Entleerung der Energiespeicher. Sonst reicht der Stimulus für den Aufbau der Muskelfaser nicht aus. Der Knochen braucht das gleiche Maß.

Was halten Sie von dem Galileo-System?

Das effektivste Muskeltraining-System, das ich kenne. Wir haben vor fast zehn Jahren den ersten Prototypen dieses Vibrations-Trainings-Gerätes bekommen. Und mit Schwadronen von Versuchspersonen alles gemessen, was man messen kann. Dann testeten wir das Gerät an jungen Volleyballspielerinnen der deutschen Jugend-Nationalmannschaft – und mit dem Training haben wir erreicht, dass Einzelne bis zu zehn Zentimeter höher springen können.

Das ist schon eine ziemliche Sensation an mehr Muskelleistung …

Ja. Im Leistungssport ist das Gerät relativ weit verbreitet. Aber es gibt viel mehr Einsatzmöglichkeiten: Wir testen es gerade in den ersten Studien zur Behandlung von Osteoporose. Bei Kindern mit der Glasknochenkrankheit hat mein Freund und Kollege Eckhard Schönau an der Uniklinik Köln unglaubliche Erfolge. Auch Studien mit Kindern, die Rheuma haben, Mukoviszidose oder Muskelschwund, sind geplant oder bereits angelaufen. Und wir haben das Galileo-System umgebaut für die Schwerelosigkeit und testen es in den Bed-Rest-Studien. Mit Erfolg: Die eine Gruppe wurde mit dem Galileo trainiert, die andere nicht. Wir konnten nachweisen, dass der Knochenverlust durch das Training fast gegen 0 ging. Und die Kontrollgruppe verlor ohne Training 30 Prozent an Muskulatur und 3,5 Prozent an Knochenmasse.

Wie lang muss man darauf trainieren? 

Extrem kurz. Das war eine Bedingung, die die ESA uns gestellt hat. Denn die Kosten für die Arbeitszeit der Astronauten sind die höchsten. Also müssen wir versuchen, wenig Zeit zu verbrauchen. Das Training dauerte pro Tag nicht länger als fünf Minuten.

Das reicht, um Muskeln und Knochen zu erhalten?

Das Vibrationstraining arbeitet mit hohen Frequenzen von 27 Hertz. Das heißt, der Muskel zieht sich 27-mal pro Sekunde zusammen und streckt sich wieder – so, als wenn Sie 27-mal in der Sekunde ein Gewicht stemmen. Wer das Training vier Minuten lang macht, hat so viele Muskelzyklen wie bei einem 10-Kilometer-Lauf.

Davon träumt der Bodybuilder …

Ja, eigentlich handelt es sich um ein ganz normales Kraft-Widerstands-Training. Nur ist es unglaublich zeiteffizient. Nach einer Minute sind die Muskelenergiereserven der betroffenen Muskulatur komplett leer. Der Muskelstoffwechsel stellt sich auf ein höheres Anforderungsniveau um, bildet Stoffe, die dem Muskel signalisieren: „Bau dir mehr Energiespeicher.“ Die Kraft wächst, prinzipiell in jedem Muskel des Körpers. Im Fitnessstudio stemmen Sie die Widerstände mit 0,5 bis 1 Hertz hoch – aber nie mit 27. Deswegen brauchen Sie da viel mehr Zeit.

Kann man das Galileo-System auch zu Hause anwenden?

Ja. Es kostet allerdings 3500 Euro. Es steht aber auch bei manchen Ärzten und Physiotherapeuten – und irgendwann in Fitnessstudios.Es gibt auch billigere Vibrations-Geräte auf dem Markt. Meist Beutelschneiderei. Der Effekt ist gleich Null, mitunter gefährlich für das Knochensystem.

Welches Training empfehlen Sie? 

Das Galileo ist das effizienteste. Ideal für Menschen, die etwas träge sind oder wenig Zeit haben. Aber es muss nicht jeder auf dem Galileo stehen. Man kann schon etwas erreichen, wenn man die Treppe statt die Rolltreppe nimmt. Seil springt. Powerwalking macht, ein forciertes, schnelles Gehen über 40 Meter. Aber bitte ohne Stöcke. Welcher Mensch geht an Stöcken? All die, die Defizite haben. Mit Stöcken durch die Gegend zu laufen heißt: Balancefähigkeit reduzieren.

Welchen Sport treiben Sie?

Fußball und Tennis. Das Starten, Sprinten, Stoppen hat einen starken Einfluss auf Muskelkraft und Leistungsfähigkeit. Bis zum dritten Stock gehe ich immer die Treppen rauf. Ich versuche alles zu machen, was meine Muskulatur fit hält. Es gibt im Alltag viele Möglichkeiten, die vier Muskeleigenschaften Kraft, Leistung, Balance und Flexibilität einfach zwischendurch zu trainieren. Wenn ich an der Bushaltestelle stehe, wippe ich auf den Zehenspitzen. Da denken zwar manche ich hätte eine Meise, dafür kann ich mir aber mit 120 noch meine Schnürsenkel zubinden. Ich will fit in die Kiste.