ZUSAMMENFASSUNG: Medizin – Klausur 1. Vorlesung – Organisation 2. Vorlesung – Zur Geschichte der Sportmedizin: 1. Geschichte 1789 – erste Sportmedizinischen Untersuchungen 1900 – Fahrradergometer 2. Prävention und Gesundheitsförderung – Grundbegriffe – 2.1. Risikofaktorenmodell (Warum werden Menschen krank) – Salutogenese (Warum bleiben Menschen trotz gefährlichen und belastenden Faktoren gesund? 2.2. Risikofaktoren für die Entstehung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen: Geschlecht Alter Erhöhtes LDL-Cholesterin („böse Cholesterin“, erhöhte Serumkonzentrationen Gefäßverkalkung, Anlagerung von Fetten, Entzündungszellen gefährlichen Folgen(Angina Pectoris, Durchblutungsstörungen in beinen oder Gehirn) , LDL =Low Density Lipoprotein, Lipoproteine sind Fett-EiweißVerbindungen, die fettlösliche Substanzen wie Cholesterin binden und durch den Blutkreislauf transportieren, LDL befördert das lebenswichtige Cholesterin von der Leber in die verschiedenen Gewebe Raucherstatus Niedriges HDL-Cholesterin („gutes Cholesterin“, HDL = High Density Lipoprotein, nimmt „schädliches“ Cholesterin aus den Zellen auf und transportiert es zur Leber, wo es über die Galle ausgeschieden wird Erhöhter Systolischer Blutdruck Frühzeitiger Infarkt in der Familie Diabetes mellitus =Zuckerkrankheit (Stoffwechselkrankheit) Erhöhte Triglyceride = Gruppe der Nahrungsfette (Gefahr der akuten Entzündung der Bauchspeicheldrüse) Stress Bewegungsmangel 2.3. Risikofaktor: Bewegungsmangel: muskuläre Beanspruchung, die chronisch unterhalb der Reizschwelle liegt, deren Überschreitung notwendig ist, zum Erhalt der funktionellen Kapazität Unterlassung von mehr als 30% der max. statischen Kraft, bzw. 50% der max. Kreislauffähigkeit 2.4. Sportaktivität bundesdeutscher Erwachsener 30% aller Deutschen sind kaum aktiv, 45% treiben keinerlei Sport, 13% Bewegung mit präventivem Effekt 2.5. Gesundheitsförderung, Prävention Gesundheitsförderung Stärkung der gesundheitlichen Entfaltungsmöglichkeiten, Förderung der gesundheitlichen Ressourcen, zielt ab auf einen Prozess allen Menschen ein höheres Maß an Selbstbestimmung über ihre Gesundheit zu ermöglichen und sie damit zur Stärkung ihrer Gesundheit zu befähigen (Krankheits)-Prävention Vermeidung des Auftretens von Krankheiten, Zurückdrängen von Risiken für Krankheiten Gemeinsamkeit: Ziel: Gesundheitsgewinn, Interventionsformen Schutzfaktoren: soziale und wirtschaftliche Faktoren, Umweltfaktoren, psy. Faktoren, Zugang zu gesundheitsrelevanten Leistungen (Schwimmbäder) Risikofaktoren: genetische Dispositionen (Familienstamm), behaviorale Dispositionen (Rauchen, Alkohol), umweltbezogene Dispositionen (Reinheit Wasser, Luft) 2.5.1. Klassifikation der Prävention: Primär vor Eintreten der Krankheit Ziel Verringerung der Anzahl von Krankheiten Adressat Gesunde Personen ohne Symptome Interventionsmöglichkeiten Gesundheitssport Zeitpunkt Sekundär in Frühstadien der Krankheit Verhinderung des Fortschreitens Personen ohne Symptome Tertiär Nach Manifestation der Krankheit Verhinderung von Folgeschäden/Rückfällen Therapiesport Rehabiliationssport Personen mit chronischer Erkrankung Primär: Verminderung von Ursachen bestimmter Erkrankungen, Belastungen senken, Ressourcen stärken, BSP: Impfungen o Verhaltensprävention Individuelle Maßnahmen zur Risikosenkung o Verhältnisprävention Veränderung der ökologischen, sozialen, ökonomischen, oder kulturellen RB Sekundär: Erkennung von symptomlosen, medizinisch eindeutigen Frühstadien einer Erkrankung, BSP: Vorsorgeuntersuchungen (U1-U9, jährliche Krebs(vorsorge)-untersuchungen, arbeitsmedizinische VU, sportmedizinische VU Tertiär: Verhütung/Verzögerung des Fortschreitens einer manifesten Erkrankung, BSP: Rehabilitation nach Schlaganfall 2.5.2. Definitionen Bewegung Muskelaktivierung mit gesteigertem Energieumsatz Sport Gezielte, intensive körperliche Aktivität mit dem Ziel einer persönlichen Leistungssteigerung oder Wettkampfcharakter (untergeordnete Rolle im klinischen Zusammenhang) Körperliche Aktivität Muskelaktivierung mit deutlich intensiv gesteigertem Energieumsatz Training Geplante, strukturierte und wiederholte körperliche Aktivierung zur Funktionsverbesserung Übung Geplante, strukturierte und wiederholte körperliche Aktivierung zur Optimierung der Bewegungsabläufe (ohne Funktionsverbesserung) - Im Zshg. mit Prävention und Therapie Übung Herausbildung optimaler Handlungsabläufe und optimaler Regulationsvorgänge im Organismus auf der Basis von Lernvorgängen, die zur Entwicklung von Fähigkeiten und Fertigkeiten führen. Ziel: automatisierte Handlungsabläufe, Optimierung der Beanspruchung, Leistungssteigerung Training morphologische und funktionelle Veränderungen, die sich über einen längeren Zeitraum durch fortwährende Beanspruchung von Funktionssystemen des Organismus herausbilden und eine höhere Leistung bei geringerem Aufwand ermöglichen. verschiedene Bewegungs-, Spiel- und Wettkampfformen zusammengefasst, die meist im Zusammenhang mit körperlichen Aktivitäten des Menschen stehen, ohne dem Transport von Waren oder Gepäck oder der alleinigen Ortsveränderung zu dienen. Sport verschiedene Bewegungs-, Spiel- und Wettkampfformen zusammengefasst, die meist im Zusammenhang mit körperlichen Aktivitäten des Menschenstehen, ohne dem Transport von Waren oder Gepäck oder der alleinigen Ortsveränderung zu dienen. 3. Vorlesung – Grundlagen der biologischen Adaptation: 1. Belastung – Beanspruchung – Adaptation (=langfristige Anpassung) Homöostase = ungestörter Gleichgewichtszustand der Körperfunktionen, kommt zum Ausdruck in der Konstanz des inneren Milieus BSP: Blut-pHWert, Blutdruck, Körpertemperatur Heterostase = gestörter Gleichgewichtszustand der Körperfunktionen und des inneren Milieus 1.1. individuelle Leistungsvoraussetzungen (KLAUSURFRAGE: WARUM SIND UNTERSCHIEDLICHE PERSONEN MIT GLEICHER BELASTUNG UNTERSCHIEDLICH BEANSPRUCHT?) in Personen (inter- und intraindividuell) begründete Unterschiede in der Beanspruchung o Eigenschaften: Geschlecht, Alter, Körperbaumerkmale (Konstitution), Gesundheitszustand, Ernährungszustand o Fähigkeiten: konditionelle Fähigkeiten, koordinative Fähigkeiten o Fertigkeiten: Funktionen, die bedingt sind durch Fähigkeiten, Aufgabe, Umgebung 1.2. Adaptation im Rahmen der Belastungs-Beanspruchungs-Konzepte Belastung Einflüsse, die von außen auf den Menschen einwirken, objektiv messbar, BSP: Gewichtheben, 100m Lauf Beanspruchung Reaktionen des Organismus auf eine Belastung, BSP: Reaktion auf 100m- Atemfrequenzerhöhung Adaptation morphologische und/oder funktionelle Modifikat. des Organismus‘ als Widerspiegelung von Anforderungen, Ziele: Beanspruchungsoptimierung, Steigerung der Leistungsfähigkeit 1.3. Ebenen der Adaption 1. Genetische Adaptation Veränderung genetischer Programme über Generationen durch Mutation, Neukombination und Selektion, = Ursache der Phylogenese 2. Extragenetische Adaptation Anpassung im genetisch festgelegten Rahmen o Epigenetische Adaptation organismische Veränderungen, die länger anhalten und relativ stabil sind o Metabole Adaptation akute, meist funktionelle Umstellungsreaktionen, hervorgerufen durch aktuellen Belastungsreiz 1.4. Grundgesetze der biologischen Adaptation Prinzip: „Förderung durch Forderung“ Adaptation ist umkehrbar: De-adaptation (Fällt Reiz weg, kommt es zum Ausgangszustand) 1. Struktur & LF eines Organs werden bestimmt durch: Erbgut, Qualität und Quantität seiner Beanspruchung 2. Adaptation sind abhängig von: der Stärke der Belastungsreize (Intensität, Dauer, Art, Häufigkeit), schwache Reize wirken anregend, starke Reize können Adaptationen hervorrufen, zu starke Reize können schädigend wirken 3. Adaptionen sind abhängig von: den individuellen Leistungsvoraussetzungen, die Empfindlichkeit des Binde- und Stützgewebes ist der Schnelligkeit des Wachstums proportional 2. Belastungs- und Beanspruchungsbedingte Adaptationsphänomene 2.1. Beanspruchungsreaktionen und - folgen mit Verschlechterung der LF vorübergehend o o o o Ermüdung tätigkeitsbedingte, reversible Minderung der Leistungsfähigkeit, welche an peripheren und zentralen Ermüdungssymptomen erkennbar ist und eine Schutzfunktion darstellt Stress belastungsbedingte Reaktionslage, gekennzeichnet durch ein meist inadäquat hohes allgemeines Aktivierungsniveau, eine HandlungsDysregulation und eine emotionale Reaktion, welche der Betroffene als Befürchtung, Bedrohung, Gefährdung, „hilflos ausgesetzt-sein" oder mit ähnlichen Inhalten erlebt Monotonie ermüdungsähnlicher Zustand, gekennzeichnet durch einen Vigilanzverlust, einen Aktivierungsabbau, ein subjektives Müdigkeitserleben und eine allgemeine Handlungs-Dysregulation psychische Sättigung stressähnlicher, vorwiegend emotional getönter Erlebenszustand mit erlebter Abneigung (gegen Tätigkeiten, Personen, Situationen), ggf. affektiver Spannung, bei meist inadäquat hoher Aktivierung und einer daraus resultierenden Handlungs-Dysregulation andauernd (Übermüdung, chronischer Stress, Erschöpfung) 2.2. Beanspruchungsreaktionen und –folgen mit Verbesserung der LF o o o o o o o o Umstellung mit Reaktionen (Metabole Adaptation) Wesen: Funktionsveränderungen zu Beginn jeder (körperlichen) Aktivität Ziel: Bereitstellung der aktuellen Leistungsvoraussetzungen Dauer: Sekunden / Minuten Objektivierung: ↑Herzschlagfrequenz, ↑ Schlagvolumen, ↑ Atemfrequenz, ↑ Atemzugvolumen,↑ Energieumsatz, Aufbau einer "Arbeitsdominante" mit ↑ Aufmerksamkeit, ↑Konzentration auf tätigkeitsrelevante Inhalte Anpassung mit Folgen (Epigenetische Adaptation) Wesen: Gesamtheit der morphologischen und funktionellen Veränderungen im Verlaufe einer wiederholten Tätigkeit Ziel: Ökonomisierung der Belastungs-bewältigung (Arbeit) /Leistungssteigerung (Sport) Dauer: Tage / Wochen / Monate Mechanismen: Übung, spezielle Adaptation, Training ( morphologische und funktionelle Anpassung an Muskulatur, Herz-Kreislauf-Atmungssystem, Stützund Bewegungssystem, Stoffwechsel, Blut und Immunsystem) 4. + 5. Vorlesung - Körperliche Leistungsfähigkeit 1. Leistungsfähigkeit Fähigkeit zur Bewältigung einer konkreten Anforderungssituation unter konkreten äußeren Bedingungen, resultierend aus der Gesamtheit der verfügbaren angeborenen und erworbenen physischen und psychischen Eigenschaften 2. Bedeutung der körperlichen Leistungsfähigkeit Ziele: o Klassisches Ziel: Berufliche Gründe (Sekundärpräventive Maßnahmen Beanspruchungsbeurteilungfür bestimmte Tätigkeiten, BSP: Feuerwehrmann muss aufgrund seiner Berufs fit sein Sportliche Gründe (Leistungssportliche Kriterien) o Aktuelles Ziel: Gesundheitliche Gründe (Primärpräventive Maßnahmen) Erhalt / Förderung der „physical fitness“ 3. Leistungsbereiche Prozente: Wie viel wird in Anspruch genommen? autonom: Kann nur vital in bedrohlichen Fällen aktiviert werden (Unter Todesangst), Aktivierung durch Doping, Folgen: Tod, Verletzung physiologische LB: Routinearbeit wird es Automatisierte Leistungen: Anspruch 40% der LF 4. Faktoren der LF Funktionsfähigkeit des kardiopulmonalen Systems motorische Leistungsfähigkeit muskuläre Leistungsfähigkeit 5. Ergometrie als Methode zur Messung der LF definierte Belastungsvorgabe bzgl. Intensität und Dauer 5.1. Gründe/Indikationen für Ergometrie (KLAUSURFRAGE: WELCHE GRÜNDE GOBT ES FÜR DIE DURCHFÜHRUNG VON ERGOMETRIE?) Diagnostische Indikation Belastbarkeit Leistungsphysiologische Indikation Leistungsfähigkeit 5.2. Parameter zur Objektivierung der LF (KLAUSURFRAGE: WAS SIND GEEIGNETE PARAMETER FÜR DIE BWERTUNG DER LEISTUNGSFÄHIGKEIT?) Leistung (P/Watt) Anstieg der HSF über Belastung HSF bei einer definierten Belastung Verhalten in der Erholungsphase relative physical working capacity maximale Sauerstoffaufnahme relative max. Sauerstoffaufnahme 6. Vorlesung – Körperliche Leistungsfähigkeit 1. 2. 3. 4. 5. Atemminutenvolumen = 6-9 Liter in Ruhe Blutdruck = kein Parameter für Interpretation (man muss es mit messen) diastolisch = kleinerer Wert, zweiter Wert systolisch = höherer Wert, erster Wert Dauerleistungsgrenze für statische Arbeit = (-5%) 10% (-15%) man muss darunter bleiben um nicht zu ermüden 7. + 8. Vorlesung – Anpassungserscheinungen durch Ausdauertraining 1 1. Laktatwert = 1-2 millimol/Liter 2. Motorische Hauptbeanspruchungsformen (größte gesundheitliche Relevanz: Ausdauer, Kraft in Verbindung mit Koordination) Ausdauer: Widerstandsfähigkeit gegenüber Ermüdung Koordination: Zusammenwirken von ZNS und Skelettmuskulatur innerhalb eines gezielten Bewegungsablaufs Flexibilität: willkürlich möglicher Bewegungsbereich in einem oder in mehreren Gelenken Schnelligkeit: Abwicklung einer gegebenen motorischen Aktion mit einem Minimum an Zeitaufwand Kraft: Fähigkeit, Widerstände zu überwinden , zu halten bzw. Widerständen entgegenzuwirken 3. Einteilung der Ausdauer Größenordnung der eingesetzten Muskulatur (1/6 bis 1/7 der eingesetzten Skelettmuskulatur), Unterscheidung in lokale Muskelausdauer und allgemeine Muskelausdauer Dauer der Belastung (Kurz, Mittel, Lang-Zeitausdauer) Allgemeine Muskelausdauer, Grundlagenausdauer im Gegensatz zur sportartspezifischen Ausdauer, bezogen auf Anwendungsgebiet Art der Energiebereitstellung/gewinnung (aerob, anaerob) Einteilung nach der Arbeitsweise der Muskulatur (Dynamische Arbeit, Statische Arbeit) 4. Einfluss eines Ausdauertrainings auf die Skelettmuskulatur 4.1. Durch Beeinflussung der peripheren Hämodynamik (Durchblutung) verbesserte Kapillarisierung o Eröffnung, Erweiterung der in Ruhe geschlossenen Kapillaren bei Bewegung o Verlängerung der vorhandenen Kapillaren o Neubildung von realen Kapillaren Entwicklung von Kollateralen zweckmäßigere intramuskuläre Blutverteilung 4.2. Durch Beeinflussung der metabolischen Kapazität der Skelettmuskulatur: Zunahme der Mitochondrienzahl und –grösse Erhöhung der Aktivität vor allem aerober Enzyme Zunahme des Myoglobingehaltes Vergrößerung der intramuskulären Glykogenmenge Zunahme der Verbrennung freier Fettsäuren bei Einsparung von Glykogendepots 5. Morphologische Adaptationen am Herzen 5.1. Herzmuskulatur: Herzvergrößerung durch regulative Dilatation (Erweiterung) oder: physiologische Hypertrophie (Querschnittsvergrößerung) 5.2. Blut- und Sauerstoffversorgung der Herzmuskulatur durch Zunahme der Kapillarisierung, Vermehrung der Mitochondrienmasse, Verbesserung der Koronarreserve 6. Funktionelle Anpassungserscheinungen am HKL-System 7. Funktionelle Anpassungserscheinungen als Folge morphologischer Veränderungen 9. + 10. Vorlesung – Anpassungserscheinungen durch Ausdauertraining 2 1. Adaptation am Stoffwechsel 1.1. Fett-Stoffwechsel Fetteinlagerungen im Muskel erhöht Aktivität lipolytischer Enzyme, Fettoxidation erhöht Gesamt-Cholesterinspiegel sinkt (LDL erniedrigt, HDL erhöht) 1.2. Kohlenhydrat-Stoffwechsel Vergrößerung der Glukusspeicher in Leber (80-120g) und Muskulatur (350650g) Beeinflussung der Körperzusammensetzung Empfindlichkeit gegen Insulin wird erhöht (Insulinempfindlichkeit der Zellen werden gesteigert(Insulinresistenz wird vermindert) (KLAUSURFRAGE: WARUM IST AUSDAUERTRAINING GEEIGNET FÜR PRÄVENTION VON INSULIN?) Veränderung der Laktatgenetik Konzentration an ATP in Ruhe steigt 2. Sport/körperliche Aktivität in der Primärprävention Verringerung der kardinalen Mortalität infolge regelmäßiger sportliche Aktivität und hoher körperlicher Fitness, Risikofaktor: Bewegungsmangel 3. Charakteristik: Körperliche Aktivität jegliche, durch die Skelettmuskulatur hervorgebrachte Bewegung, die zu einem substanziellen Anstieg des Energieverbrauchs über den Ruhewert hinaus führt 3.1.1. Qualitative Beschreibung de k.A. Klassifikation nach dem Aktivitätstyp: mechanische (Art der Muskelkontraktion) und metabolische Charakteristika (Art der Energiebereitstellung) Klassifikation nach dem Zweck: Berufsbezogene körperliche Aktivität, Haushaltsaktivität, Freizeitbezogene, körperliche Aktivität (körperliches Training u. Sport) 3.1.2. Quantitative Beschreibung der k.A. Beschreibung über Intensität, Dauer und Häufigkeit (Frequenz) der physischen Tätigkeit 3.1.2.1. Intensität: 3.1.2.1.1. Einteilung nach leicht/moderat/schwer leichte körperliche Aktivität: < 3 MET oder < 3,5 kcal/min z. B.: Gehtempo von 4 km/h moderate körperliche Aktivität: 3-6 MET oder 3,5-7 kcal/min z. B. Gehtempo von 4-7 km/h, Ergometerbelastung v. 75-100Watt schwere (intensive) körperliche Aktivität: > 6 MET oder > 7 kcal/min 3.1.2.1.2. Intensität: Einteilung in relativ/absolut relative Intensität: Angaben als % Wattmax, % VO2max, % HSFmax, % 1RM absolute Intensität: metabolische Äquivalente (MET): Verhältnis zwischen Energieverbrauch in Ruhe und Muskelarbeit (1 MET = Ruheenergieverbrauch von 3,5ml O2/kg KM/min oder 1,2kcal/min) 4. Zusammenfassung – Veränderungen durch Ausdauertraining 11. + 12. Vorlesung – Anpassungserscheinungen durch Krafttraining 1. Unterschied große und kleine Muskeleinheit Motorische Einheit kleinste Funktionseinheit des neuromuskulären Systems, bestehend aus: Motoneuron (motorische NZ), Neurit/Axon (Nervenfortsatz), Synapse/motorische Endplatte, Anzahl der versorgten Muskelfasern Kleine motorische Einheiten: ca. 100 bis 300 Muskelfasern und erlauben eine feine Kraftabstufung Große motorische Einheiten: bis 2000 Muskelfasern und sind für die Abstufung grober Kraft geeignet Je größer die motorische Einheit, desto „gröber“ arbeitet der Muskel Über die motorischen Einheiten können die Muskelkraft und Kontraktionsgeschwindigkeit abgestuft werden Je mehr motorische Einheiten aktiviert werden, desto größer ist die Muskelkraft (Rekrutierung) 2. Kontraktionsformen des Muskels 2.1. Isometrische Kontraktion Spannungsentwicklung ohne Muskelverkürzung Muskel entwickelt Kraft, ohne seine Länge zu ändern maximale Kraftentwicklung bei Vordehnung auf Ruhelänge der Sarkomere (optimale Überlappung der kontraktilen Elemente) geringere Kraftentwicklung bei Stauchung oder stärkerer Vordehnungndes Muskels Beispiel: Stemmen einer Last 2.2. Isotonische Kontraktion: Muskelverkürzung bei konstanter Muskelspannung bzw.- belastung Verkürzung umso schneller, je geringer die Last Verkürzung am größten bei geringer Last geleistete mechanische Arbeit: Last • Hubhöhe (Kraft • Weg) Beispiel: Zug an einem Krafttrainingsgerät (z. B. Zugrolle) Dehnung des aktiven Muskels, wenn die Last die maximal möglichen Kraftentwicklung übersteigt Beispiel: Bremsbewegung (z. B. beim Bergabgehen) 2.3. Auxotonische Kontraktion: Mischform aus isometrischer und isotonischer Kontraktion Nerv-Muskelsystem passt sich an wechselnde Last-Kraft-Verhältnisse an Verkürzung des Muskels bei gleichzeitiger Zunahme der Muskelspannung häufigste Form im Sportbereich Beispiel: Speerwurf, sehr schnelle ballistische Bewegungen 2.3.1. Unterstützungszuckung: zunächst isometrische, dann isotonische Kontraktion Beispiel: Eimer hochheben 2.3.2. Anschlagzuckung: zunächst isotonische Verkürzung, dann nach Anschlag weiter mit isometrischer Kontraktion Beispiel: erst Zerbeißen weicher Nahrung, dann fester Kieferschluss 3. Wirkungen von Krafttraining 3.1. neuronale Veränderungen Zunahme der neuromotorischen Aktivierung des Muskels Modifikation der Rekrutierung und Synchronisation Vergrößerung der motorischen Endplatte, Markscheidenumfangszunahme, Vermehrung der Transmittersubstanzen, schnellere Wiederaufnahme von Transmittern 3.2. morphologische und metabolische Veränderungen am Skelettmuskel Hypertrophie der Muskelfasern Muskelquerschnitt steigt Muskelfaserzusammensetzung: Stoffwechsel der Muskelfasern adaptiert im Sinne der metabolischen Differenzierung (FTO - FTG) Fasertransformation i. allg. von Typ IIx " Typ IIa " Typ I 3.3. Veränderungen am Stütz- und Bewegungssystem morphologische Anpassungen Beispiele: H2O-Bindungskapazität/Quellungsvermögen des hyalinen Knorpels, Hypertrophie der Knorpel, Sehnen und Bänder, Erhöhung der Knochendichte, dicke und des Mineralgehaltes 4. Muskelfasertypen – Trainingsanpassungen 13. Vorlesung – Grundsätze einer gesunden Ernährung und Bestimmung des Ernährungszustandes 14. Vorlesung – Entwicklungspsychologie Einteilung in vorgeburtliche Phase und nachgeburtliche Phase Kleinkind-Alter endet mit dem 1. Zahn des Dauergebisses Pubertät = beide Phasen zusammen Akzeleration: mindestens 1 Jahr voraus (12 Monate) Retardierung: mindestens 1 Jahr hinterher mit der Entwicklung Möglichkeiten der Altersbestimmung: Skelettalter, Zahnalter, KörperbauIndex