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FACHBEITRAG o Gehirn und körperliche Aktivität

Fachbeitrag von Prof. mult. Dr. med. Dr. h. c. mult. Wildor Hollmann

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is in die zweite Hälfte der 1980er Jahre glaubte man, körperliche Bewegung besäße keinen Einfluss auf Durchblutung und Stoffwechsel des Gehirns. Die in dieser Zeit eingeführten bildgebenden Verfahren wie die Positronen-EmissionsTomographie (PET) und die funktionelle Magnet-Resonanz-Tomographie (fMRT) erlaubten erstmals exakte Untersuchungen über das Verhalten der regionalen Gehirndurchblutung und des regionalen Gehirnstoffwechsels auch in Verbindung mit körperlicher Arbeit. Es zeigte sich eine hochsignifikante Durchblutungszunahme in jenen Gehirnabschnitten, die für die Art der körperlichen Bewegung zuständig waren. In weiteren Untersuchungen, die wir gemeinsam mit der Forschungsanlage Jülich und dem MaxPlanck-Institut für Hirnforschung durchführten, erwies sich auch der regionale

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KURZ-VITA

geb. 1925 in Menden/Sauerland. 1961 Habilitation in der Medizinischen Universitätsklinik Köln für Sportmedizin. 1958 Gründer des Instituts für Kreislaufforschung und Sportmedizin der Deutschen Sporthochschule Köln. 1965 Übernahme des Lehrstuhls für Kardiologie und Sportmedizin bis zur Emeritierung 1990. Alt-Rektor der Deutschen Sporthochschule Köln, Ehrenpräsident des Weltverbandes für Sportmedizin und der Deutschen Gesellschaft für Sportmedizin und Prävention, Träger des Schulterbandes zum Großen Bundesverdienstkreuz mit Stern und des Verdienstordens des Landes Nordrhein-Westfalen sowie der Paracelsus-Medaille der deutschen Ärzteschaft.

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Gehirnstoffwechsel durch körperliche Bewegung stark modifiziert. In Verbindung mit einer Durchblutungssteigerung um bis zu 40% des Ruheausgangswertes ergab sich in einzelnen Gehirnabschnitten eine Verminderung des Glukoseverbrauchs anstelle der erwarteten Vergrößerung, was bei gestiegener Stoffwechselaktivität auf andere Substanzen schließen ließ, die von den Gehirnzellen bei Arbeit verbrannt wurden. Es handelt sich vornehmlich um Ketonkörper des Fettstoffwechsels und auch – überraschenderweise – um Milchsäure, die der Körper bei der Arbeit vermehrt produziert hat und die nun dem Gehirn als Nahrungsstoff dient. Besonders bedeutsam ist die im Jahre 1998 erfolgte Entdeckung der Neubildung von Nervenzellen im Gehirn durch schwedische Forscher. Zahlreiche weitere Befunde, die zunächst in Tierversuchen gewonnen wurden, sich aber später am Menschen bestätigen ließen, sind die ungewöhnliche Plastizität dieses Organs. Ununterbrochen gehen im Gehirn strukturelle Veränderungen vonstatten, die sich den akuten Umweltbedingungen anpassen. Eine Vielzahl von unterschiedlichen Nervenwachstumsstoffen wird speziell durch körperliche Arbeit vermehrt produziert. Infolgedessen hat körperliche Aktivität eine hervorstechende Bedeutung für ständige Erneuerungsprozesse im Gehirn. Verbunden damit geht die Bildung neuer Blutgefäße im Gehirn hervor. Gleichzeitig wachsen die Nervenzellfortsätze, wobei sich die Synapsen (Nervenverbindungen) qualitativ und quantitativ den Bedürfnissen anpassen. Auch die Spines werden speziell durch körperliche Bewegung vermehrt. Es handelt sich um kleine Gebilde in den Synapsen, Orte des Kurzzeitgedächtnisses. Aus der Sicht des aktuellen internationalen Wissens kann man heute sagen, dass körperliche Aktivität der stärkste Reiz zur Vorbeugung und Begegnung von altersbedingten Gehirnveränderungen darstellt.

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Speziell jene Gehirnregionen, die von Abbauprozessen im Alterungsvorgang bevorzugt betroffen sind, werden durch die bewegungsausgelösten Plastizitätsergebnisse erneuert. Körperliche Bewegung ist damit eine wesentliche Möglichkeit zur Förderung der „Jungerhaltung“ und Leistungsfähigkeit des alternden Gehirns.

Schließlich weisen jüngste epidemiologische Untersuchungen auch auf einen präventiven Effekt von körperlicher Bewegung auf den Menschen wie die Alzheimer’sche Erkrankung aber auch auf andere Gehirnkrankheiten hin. Zusammenfassend ist festzustellen: Vor ca. 50 Jahren begann sich in der HerzKreislaufforschung mehr und mehr die Erkenntnis durchzusetzen über den in vielfältiger Weise gesundheitsfördernden Einfluss geeigneter körperlicher Aktivität. Dieser Punkt der Beziehungen zwischen einem Organ und körperlicher Bewegung ist heute für das Gehirn erreicht. Es ist nicht schwer vorauszusagen, dass in weiteren Jahrzehnten körperliche Bewegung als gesundheitserhaltendes und leistungsförderndes Mittel für Gehirn und Geist genauso akzeptiert ist wie heute für das Herz und den Kreislauf.

Univ.-Prof. mult. Dr. med. Dr. h. c. mult. Wildor Hollmann ehem. Lehrstuhlinhaber für Kardiologie und Sportmedizin, Deutsche Sporthochschule Köln

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