Evaluation ausgewählter (psycho-)physiologischer Parameter nach akuten sowie chronischen Belastungen für ein optimiertes Belastungs- und Erholungsmanagement im Sport - Reichel, Thomas; Justus Liebig University Giessen (My University, 2023)
Derzeit gibt es keine Erkenntnisse über die reliable Quantifizierung der Trainingsbelastung und von Erholungszuständen nach anstrengenden ausdauernden Belastungen anhand (psycho-)physiologischer Parameter. Zudem ist die Studienlage der Belastungssensitivität innovativ zu betrachtender Biomarker in habituellen Trainings- und Erholungszyklen belastungsdifferenter Sportarten sehr gering. Daher wurden in dieser kumulativen Dissertation subjektive, neurophysiologische und funktionelle Parameter, als auch bereits etablierte und innovative Biomarker auf ihre Reliabilität sowie Belastungssensitivität untersucht, um ihre Eignung als Marker für akute Belastungen, Trainingszyklen und Erholungsprozesse zu bewerten. In einer ersten Studie absolvierten 62 Probanden zwei identische, herzfrequenz-gesteuerte, ausdauernde Ausbelastungstests von 60 Minuten im Feld, die durch eine vierwöchige Regenerationspause voneinander getrennt lagen. Vor, unmittelbar nach, drei und 24 Stunden nach jedem Ausbelastungstest wurden (psycho-)physiologische Parameter anhand spezifischer Diagnostikinstrumente erhoben und ausgewertet. An einer weiteren Studie nahmen 35 männliche Leistungssportler (13 Badminton- und 22 Fußballspieler) teil. Ihnen wurden im erholten Zustand nach zweitätiger Trainingspause sowie im chronisch belasteten Zustand nach einem gewohnten Trainingsmikrozyklus jeweils zwei venöse Blutproben entnommen. Insgesamt 23 Biomarker aus unterschiedlichen physiologischen Kategorien, die Entzündung, Muskelschädigung, Gewebsreparatur und -wachstum sowie Umbau der extrazellulären Matrix widerspiegeln, wurden mit einem Luminex Assay unter Verwendung des Luminex Magpix-Systems analysiert. Die Ergebnisse der ersten Studie zeigen für die Thiobarbitursäure-reaktiven Substanzen (TBARS), die Laktatdehydrogenase (LDH), das Interleukin- (IL-)1RA, die sechs gemessenen hämatologischen Marker, die Parameter der isometrischen Maximalkraft (MVC), den Mehrdimensionalen Befindlichkeitsfragebogen (MDBF/ MDMQ), und auch für ausgewählte Parameter der Herzratenvariabilität (HRV), eine moderate bis exzellente Reliabilität mit belastungssensitiven Veränderungen im Belastungs- und Erholungszyklus nach Ausdauerbelastungen. Des Weiteren konnten Zusammenhänge zwischen den Biomarkern, TBARS, IL-1RA, IL-6, IL-8, der Creatinkinase (CK) und der isometrischen Maximalkraft bzw. den HRV-Parametern detektiert werden. Speziell bei den neurophysiologischen Markern, Brain-derived neurotrophic factor (BDNF) und den Parametern der frequenzbasierten HRV zeigten sich zudem geschlechtsspezifische Regulationen sowie eine Beziehung zum Trainingszustand der Probanden/-innen. Solche Korrelationen zum Trainingszustand wurden ebenfalls bei der CK sowie dem C-reaktivem Protein (CRP) gefunden. Zusammenfassend weisen einige (psycho-)physiologische Parameter ihre Eignung als reliable und belastungssensitive Marker zur Überwachung des Belastungs- und Erholungsmanagement im Sport auf. Die Ergebnisse der zweiten Studie belegen einen sportartunabhängigen Konzentrationsanstieg von CK, IL-6 und IL-17A nach einem gewohnten Trainingsmikrozyklus. Bei Badmintonspielern wurden höhere CK- und IL-17A-Werte zum Zeitpunkt nach einem Trainingszyklus beobachtet. Im Gegensatz dazu konnte bei Badmintonspielern ein höherer Wert für das S100-Kalzium-bindende Protein A8 (S100A8) im erholten Zustand festgestellt werden. Ähnliche Erkenntnisse konnten für das BDNF bei Fußballern festgestellt werden. Außerdem wiesen CK und IL-6 nach den gewohnten Trainingseinheiten bei Fußballern erhöhte Werte im Gegensatz zum Basalwert auf. Schlussfolgernd kann festgestellt werden, dass IL-17A und IL-6 sportartspezifische Expressionsmuster aufweisen, die auf eine unterschiedliche inflammatorische und metabolische Beanspruchung schließen lassen. CK zeigt wiederum sportartspezifische als auch sportartunabhängige, belastungssensitive Anpassungen. Demnach eignen sich diese Marker als belastungssensitive Biomarker von spezifischen Belastungs-Erholungszyklen im Trainingsmikrozyklus zweier belastungsdifferenter Spielsportarten. Zusammengefasst kann den Studienergebnissen entnommen werden, dass es bestimmte (psycho-)physiologische Parameter gibt, die belastungssensitiv auf akute Belastungen reagieren, aber nur wenige Biomarker, die auf chronische sportartspezifische Trainingszyklen eine Belastungsreaktion aufweisen.
Keywords: Biomarker; Belastungsmanagement; Reliabilität; Zytokine; Trainingsüberwachung; Regenerationsmanagement; Leistungssport; ddc:500; ddc:610; ddc:796