Das Nervensystem – und besonders der Kortex – ist eine kritische Determinante von Muskelstärke/-schwäche. Die Ergebnisse einer im Journal of Neurophysiology veröffentlichten Studie legen nahe, dass Training mittels Mental Imagery den Verlust von Kraft um etwa 50 Prozent reduzieren und die Prolongation der „corticalsilent period“ kompensieren kann.

Einleitung

Das Konzept der Sarkopenie war für Jahre eines der wesentlichen der Geriatrie. Der Begriff steht für den mit fortschreitendem Alter zunehmenden Muskelabbau und die damit einhergehenden funktionellen Einschränkungen. Das Generieren von Muskelkraft wird allerdings von multiplen Faktoren kontrolliert: Neben anatomischen und physiologischen Faktoren des Muskels kommt dem Nervensystem nach neueren Forschungsergebnissen eine zunehmend relevante Rolle zu.

Rezente Daten zeigen, dass der Kortex nicht nur – wie historisch betrachtet – kritisch für die Koordination von Bewegungen und das Erwerben von motorischen Fähigkeiten ist, sondern auch eine zentrale Rolle für die Muskelkraft spielt. So konnte gezeigt werden, dass mobilisationsbedingte Schwäche zu einer Zunahme der intrakortikalen Inhibition führt, wo hingegen Krafttraining in einer Abnahme selbiger resultiert. Diese Erkenntnisse führten zum Konzept der Dynapenie, das den Verlust von Muskelkraft und die zu Grunde liegenden komplexen Mechanismen in den Mittelpunkt rückt.

Methodik

Eine Gruppe von 29 gesunden, jungen Personen wurde vier Wochen lang einer Immobilisation von Handgelenk und Hand unterzogen, um Schwäche zu induzieren. Eine Subgruppe von 15 Probanden führte dabei fünf Mal pro Woche MI (Mental Imagery; Vorstellung starker Muskelkontraktionen) durch. Eine Kontrollgruppe von 15 Personen, bei denen keinerlei Intervention erfolgte, war ein weiterer Teil dieser Studie.

Vor, unmittelbar nach und eine Woche nach Ende der Immobilisation wurden die Kraft der Handgelenksflexoren, die willentliche neuronale Aktivierung (VA) und die corticalsilent period (SP; eine Technik, welche die kortikospinale Inhibition mittelstranskranieller Magnetstimulation quantifiziert) bestimmt.

Ergebnisse

Die Immobilisation verminderte die Kraftleistung um durchschnittlich 45,1± 5,0 Prozent, beeinträchtigte die VA um 23,2 ± 5,8% und verlängerte die SPum 13,5 ± 2,6%. Das Training mittels MI konnte jedoch den Verlust von Kraft und VA um etwa 50 Prozent reduzieren und die Prolongation der SP kompensieren (4,8 ± 2,8m Prozent Reduktion). Signifikante Assoziationen konnten zwischen den Unterschieden in der Muskelkraft und der VA (R= 0,56) sowie der SP (R=-0,39) beobachtet werden.

Interpretation

Diese Ergebnisse untermauern, dass neuronale Mechanismen wahrscheinlich auf der kortikalen Ebene signifikant zu Disuse-induzierter Schwäche beitragen und dass die regelmäßige Aktivierung des Kortex mittels MI die Folgen der Immobilisierung abschwächen kann.

Die aktuelle Publikation bestätigt, dass das Nervensystem – und besonders der Kortex – eine kritische Determinante von Muskelstärke/-schwäche ist. Die VA ist dabei ein wesentlicher Faktor für die Fähigkeit des Nervensystems, einen Muskel vollständig anzuspannen. Die Ergebnisse unterstützen das Konzept der Dynapenie, in dem das Nervensystem als ein Schlüsselelement von Muskelkraft/-schwäche angesehen wird.

Einschränkend ist anzumerken, dass die Studie an jungen Menschen durchgeführt wurde (Durchschnittsalter 21 Jahre) und die Übertragbarkeit der Ergebnisse auf Alterspopulationen noch nicht gezeigt wurde. Die Mechanismen der Aktivierung kortikaler Areale bleiben aber auch im hohen Alter erhalten, und mehrere Publikationen konnten zeigen, dass die Reduktion der Muskelkraft im Alter stärker von der (zentralen) neuronalen Innervation abhängig ist als von der Muskelmasse.

Literatur

Brian C. Clark, Niladri Mahato, Masato Nakazawa, Timothy Law, James Thomas
The power of the mind: the cortex as a critical determinant of muscle strength/weakness
Journal of Neurophysiology, 2014 Dec 15;112(12):3219-26. doi: 10.1152/jn.00386.2014. Epub 2014 Oct 1

Rezensent

Prim. Univ.-Prof. Dr. Bernhard Iglseder
Gemeinnützige Salzburger Landeskliniken Betriebsgesellschaft mbH
Christian-Doppler-Klinik | Paracelsus Medizinische Privatuniversität
Universitätsklinik für Geriatrie
Ignaz-Harrer-Str. 79, 5020 SALZBURGMentale Muskelaktivierung möglich?Prim. Univ.-Prof. Dr. Bernhard Iglseder
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