Institut für Sportmedizin

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1 Institut für Sportmedizin Direktor: Prof. Dr. Uwe Tegtbur Tel.: 0511/ Keywords: Training, Sauerstoffaufnahme, Work-Ability-Index, Telomerlänge Forschungsprofil Das Institut für Sportmedizin führt sportmedizinische Diagnostik und Trainingsprogramme in der Prävention und Rehabilitation sowie im Breiten- und Mitarbeitersport durch. Im Vordergrund stehen Forschungsarbeiten zu Effekten von körperlichem Training auf Arbeitsfähigkeit und Mitarbeitergesundheit sowie auf Krankheitsverlauf und Belastbarkeit bei chronisch Kranken. Schwerpunkte sind hier: Trainingseffekte bei Patienten nach Organtransplantation, bei Patienten mit Krebserkrankungen, bei psychiatrischen Patienten und bei Kindern mit chronischen Erkrankungen. Die Studienfragestellungen umfassen muskuläre, regenerative, kardiozirkulatorische und pulmonale Anpassungen. Im Olympiastützpunkt Niedersachsen betreut das Institut für Sportmedizin die niedersächsischen Spitzenathleten aller Sportarten. Im Spitzensport werden aktuell sportartspezifische Studien bei behinderten Athleten durchgeführt. Studienziele sind, Langzeitschäden durch Spitzensport bei Rollstuhlathleten frühzeitig zu erkennen und Präventionsstrategien zu entwickeln. Der sportphysiologische Schwerpunkt umfasst grundlagenorientierte Forschung im Bereich muskuläre Ermüdung, muskuläre Erregbarkeit, Gewebepufferung, Atmungsregulation sowie Hypoxie. Forschungsprojekte Improvement of endogenous regeneration in female healthy volunteers through physical exercise REBIRTH aktiv women Die Altersstruktur in Betrieben ändert sich aufgrund der demographischer Entwicklung und politischer Maßnahmen wie Auslaufen von Altersteilzeit oder Erhöhung des Renteneintrittsalters erheblich. Nach Angaben des Fraunhofer Instituts für Arbeitswirtschaft und Organisation erhöht sich im Zuge dessen das mittlere Beschäftigtenalter um 8 bis 10 Jahre auf Jahre. Die Hauptursachen für Arbeitsunfähigkeitszeiten (AU) sind Infekte sowie Erkrankungen des Bewegungsapparates, des Herz-Kreislaufsystems und der Psyche. Da die Zahl dieser Erkrankungen vor allem nach dem 45. Lebensjahr massiv ansteigt, führt bei gleichen Bedingungen für Gesundheit und Arbeitsbelastung so die Erhöhung des durchschnittlichen Alters einer Belegschaft um 10 Jahre zu einer Erhöhung der AU-Zeiten. Daher muss es im Interesse von Arbeitnehmer und Arbeitgeber sein, die Gesundheitsförderung deutlich zu verbessern. Regelmäßiges körperliches Training reduziert die Inzidenz o.g. Erkrankungen um 30-60%. Ziel der Forschungsarbeiten zur Verbesserung der Mitarbeitergesundheit des Instituts für Sportmedizin mit den Kliniken für HTTG-Chirurgie, Kardiologie, Pädiatrische Nephrologie, Hepatologie und Metabolische Erkrankungen und Zahnärztliche Prothetik und Biomedizinische Werkstoffkunde ist es, die Effekte von Trainingsinterventionen auf Arbeitsfähigkeit, körperliche Leistungsfähigkeit, kardiovaskuläre Gesundheit und Telomerlängen als Indikator der zellulären Alterung zu untersuchen (Rebirth-active), um diesen Trend entgegen zu wirken. Auf Basis individueller Leistungsdiagnostik wurden bei 67 MHH-Mitarbeitern im Alter zwischen 45 und 65 persönliche Ausdauertrainingsprogramme mit dem Ziel definiert, dass jeder Teilnehmer 210 Minuten Ausdauertraining pro Woche über einen Zeitraum von sechs Monaten unterhalb der anaeroben Schwelle absolvieren sollte. Im Sommer wurden die Trainingsminuten deutlich überschritten und waren signifikant höher als im Winter mit im Mittel 160 Minuten pro Woche. Dabei wurde der Arbeitsweg durch 472

2 aktive Beförderung intensiv zum Ausdauertraining genutzt und entsprach ca. 30% der gesamten Trainingszeiten. Die Abb. 1: Absolvierte Trainingsminuten pro Woche Programmtreue betrug 95%. Durch die Kooperation der Wissenschaftler der o.g. Abteilungen konnte eine Vielzahl von relevanten Parametern ermittelt werden, die teilweise auch zur Steuerung der individuellen Trainingsprogramme dienten. Der Index der Arbeitsfähigkeit (Work-Ability-Index; WAI) zum Beispiel erfasst Daten zur Gesundheit, zu AU- Tagen, zur Einstellung zur Arbeit und zur persönlichen Einschätzung der Arbeitsbelastung. Durch die nur sechs Monate lange Trainingsintervention verbesserte sich der WAI von 40 auf 42 (p<0,01) Punkte, was den Referenzwerten von sieben Jahren jüngeren Mitarbeitern entspricht. Abb. 2: Work-Ability-Index (WAI) nach 6 Monaten Training Auch die Ausdauerleistungsfähigkeit, ausgedrückt als gewichtsbezogene maximale Sauerstoffaufnahme, verbesserte sich um mehr als 20% (von 28 auf 34 ml/min/kgkg; p<0,01), wobei Sollwerte erreicht wurden, die 15 Jahre jüngere Männer haben. 473

3 Abb. 3: Ausdauerleistungsfähigkeit nach 6 Monaten Training Nach den sechs Monaten Training waren außerdem signifikant verbessert: Körpergewicht, BMI, maximale Leistung, Ausdauerleistungsgrenze, diastolischer Blutdruck in Ruhe, systolischer und diastolischer Blutdruck bei submaximaler Belastung, Blutlaktat bei submaximaler Belastung, Lebensqualität oder Intima-Media-Dicke. Erstmals konnte dabei in einer longitudinalen Studie gezeigt werden, dass die Telomerlänge sowie die Aktivität der Telomerasen nach einer Trainingsintervention als Marker für das biologische Alter verbessert waren. Abb. 4: Telomerlänge und Telomerase-Aktivität nach 6 Monaten Training Mit diesen Projekterfahrungen wurde die "REBIRTH aktiv women Studie initiiert. In einer randomisierten Studie mit 300 MHH-Mitarbeiterinnen werden aktuell die Effekte von körperlichem Training unter spezieller Beachtung des Hormonstatus auf Arbeitsfähigkeit, körperliche Leistungsfähigkeit, kardiovaskuläre Gesundheit und Telomerlänge untersucht. Projektleitung: Haverich, Axel (Prof. Dr.); Kooperationspartner: Klinik für HTTG-Chirurgie, Klinik für Kardiologie, Klinik für Pädiatrische Nephrologie, Hepatologie und Metabolische Erkrankungen, Klinik für Zahnärztliche Prothetik und Biomedizinische Werkstoffkunde, Klinik für Frauenheilkunde und Geburtshilfe, Institut für Biometrie; Förderung: MHH, Rebirth Weitere Forschungsprojekte Improvement of endogenous regeneration in female healthy volunteers through physical exercise REBIRTH aktiv women Projektleitung: Haverich, Axel (Prof. Dr.); Tegtbur, Uwe (Prof. Dr.); Melk, Anette (Prof. Dr. Dr.); Kooperationspartner: Klinik für HTTG-Chirurgie, Klinik für Kardiologie, Klinik für Pädiatrische Nephrologie, Institut für Biometrie, Klinik für 474

4 Frauenheilkunde und Geburtshilfe, Klinische Pharmakologie; Förderung: MHH, Rebirth Schaufenster Elektromobilität: Verbundprojekt e-rad in Freizeit und Tourismus; Pedelecs als ideales Trainingsgerät zur Steigerung der Gesundheit Projektleitung: Tegtbur, Uwe (Prof. Dr. med.); Kooperationspartner: Landeshauptstadt Hannover, Hochschule Hannover, Verkehrsclub Deutschland Landesverband Niedersachsen e.v. (VCD), Naturschutzverband Niedersachsen e.v. (NVN), INSIDE M2M GmbH, KEYMILE GmbH, Landkreis Goslar; Förderung: Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung Evaluation der Effekte einer Präventionsmaßnahme zur Rückengesundheit Projektleitung: Haufe, Sven (Dr.); Kooperationspartner: AOK Niedersachsen; Förderung: AOK Niedersachsen Einfluss gesteigerter Alltagsaktivität bei individuell bestimmtem Pulsdruck bei Patienten mit einem linksventrikulärem Unterstützungssystem: Eine Machbarkeitsstudie. Projektleitung: Haufe, Sven (Dr.); Kooperationspartner: Klinik für HTTG-Chirurgie, Institut für Klinische Pharmakologie; Förderung: IFB-Tx Körperliche Aktivität und Sport bei Kindern und Jugendlichen mit Mukoviszidose Projektleitung: Stein, Lothar (M.A.); Kooperationspartner: Junge, Sibylle (Dr. med.), Mukoviszidose-Ambulanz/ Pädiatrische Pneumologie, Allergologie und Neonatologie; Förderung: Mehr Aktion für Kinder und Jugend e.v., Mukoviszidose-Selbsthilfen, Abbott, Privatpersonen Das Verhalten der Nitrat- und Nitritkonzentrationen im Blut bei akuter Hypercapnie Projektleitung: Maassen, Mirja (Dr.); Kooperationspartner: Maassen, Norbert (Prof.), Institut für Sportwissenschaft, Leibniz Universität Hannover; Tsikas, Dimitris (Prof.) Institut für klin. Pharmakologie; Förderung: Wege in die Forschung Leibniz, Universität Hannover Die Wirkung einer Nitratsupplementation während einer Trainingsphase auf die Entwicklung der Leistungsfähigkeit Projektleitung: Maassen, Mirja (Dr.); Kooperationspartner: Maassen, Norbert (Prof.), Institut für Sportwissenschaft, Leibniz Universität Hannover; Tsikas, Dimitris (Prof.) Institut für klin. Pharmakologie; Förderung: Wege in die Forschung, Leibniz Universität Hannover Aktivierung des Fettstoffwechsels bei hochintensiver, intermittierender Arbeit mit einer kleinen Muskelgruppe Projektleitung: Maassen, Norbert (Prof.); Kooperationspartner: Maassen, Mirja (Dr.), Institut für Sportwissenschaft, Leibniz Universität Hannover Die Wirkung von Training mit intensiven Ultrakurzintervallen auf die Dauerleistungs- und Sprintfähigkeit und die Fähigkeit zu wiederholten Sprints Projektleitung: Maassen, Norbert (Prof.); Kooperationspartner: Institut für Sportwissenschaft, Leibniz Universität Hannover; Gros, Gerolf (Prof.) Institut für Physiologie; May, Markus (Dr.), Institut für klin. Pharmakologie Studie zur Untersuchung eines standardisierten Ausdauertrainings auf die Lebensqualität und die Immunregulation alkoholabhängiger Patienten Projektleitung: Heberlein, Annemarie (Dr. med.), Klinik für Psychiatrie, Sozialpsychiatrie und Psychotherapie; Hillemacher, Thomas (PD Dr. med.), Klinik für Psychiatrie, Sozialpsychiatrie und Psychotherapie; Tegtbur, Uwe (Prof. Dr. med.), Institut für Sportmedizin; Kerling, Arno (Dr. med) Institut für Sportmedizin; Kooperationspartner: Klinik für Psychiatrie, Sozialpsychiatrie und Psychotherapie 475

5 Originalpublikationen Haux R, Hein A, Kolb G, Kunemund H, Eichelberg M, Appell JE, Appelrath HJ, Bartsch C, Bauer JM, Becker M, Bente P, Bitzer J, Boll S, Busching F, Dasenbrock L, Deparade R, Depner D, Elbers K, Fachinger U, Felber J, Feldwieser F, Forberg A, Gietzelt M, Goetze S, Govercin M, Helmer A, Herzke T, Hesselmann T, Heuten W, Huber R, Hulsken-Giesler M, Jacobs G, Kalbe E, Kerling A, Klingeberg T, Koltzsch Y, Lammel-Polchau C, Ludwig W, Marschollek M, Martens B, Meis M, Meyer EM, Meyer J, Meyer Zu Schwabedissen H, Moritz N, Muller H, Nebel W, Neyer FJ, Okken PK, Rahe J, Remmers H, Rolker-Denker L, Schilling M, Schopke B, Schroder J, Schulze GC, Schulze M, Siltmann S, Song B, Spehr J, Steen EE, Steinhagen- Thiessen E, Tanschus NM, Tegtbur U, Thiel A, Thoben W, van Hengel P, Wabnik S, Wegel S, Wilken O, Winkelbach S, Wist T, Wolf KH, Wolf L, Zokoll-van der Laan M, Lower Saxony Research Network GAL. Information and communication technologies for promoting and sustaining quality of life, health and self-sufficiency in ageing societies-outcomes of the Lower Saxony Research Network Design of Environments for Ageing (GAL). Inform Health Soc Care 2014;39(3-4): Kerling A, Keweloh K, Tegtbur U, Kück M, Grams L, Horstmann H, Windhagen A. Physical capacity and quality of life in patients with multiple sclerosis. NeuroRehabilitation 2014;35(1): Kerling A, Tegtbur U, Kück M, Grams L, Bertram H, Beerbaum P, Schoof S. Belastungsinduzierter linksschenkelblock bei einem jungen inline-hockeyspieler. Dtsch Z Sportmed 2014;65(4): Melk A, Tegtbur U, Hilfiker-Kleiner D, Eberhard J, Saretzki G, Eulert C, Kerling A, Nelius AK, Hömme M, Strunk D, Berliner D, Röntgen P, Kück M, Bauersachs J, Hilfiker A, Haverich A, Bara C, Stiesch M. Improvement of biological age by physical activity. Int J Cardiol 2014;176(3): Mulder E, Clement G, Linnarsson D, Paloski WH, Wuyts FP, Zange J, Frings-Meuthen P, Johannes B, Shushakov V, Grunewald M, Maassen N, Buehlmeier J, Rittweger J. Musculoskeletal effects of 5 days of bed rest with and without locomotion replacement training. Eur J Appl Physiol 2014;DOI: /s Song B, Becker M, Gietzelt M, Haux R, Kohlmann M, Schulze M, Tegtbur U, Wolf KH, Marschollek M. Feasibility Study of a Sensor- Based Autonomous Load Control Exercise Training System for COPD Patients. J Med Syst 2015;39(1): x. Epub 2014 Nov 16 Buchbeiträge, Monografien Brenner B, Maassen N. Physiologische Grundlagen und sportphysiologische Aspekte. In: Müller-Wohlfahrt HW, Ueblacker P, Hänsel L[Hrsg.]: Muskelverletzungen im Sport. Stuttgart u.a.]: Thieme, S Abstracts 2014 wurden 15 Abstracts publiziert. Promotionen Grams, Lena Rebecca (Dr. rer. biol. hum.): Validierung eines Multisensorsystems bei Alltagsaktivitäten mit indirekter Kalorimetrie unter kontrollierten Bedingungen. Horstmann, Hauke (Dr. med.): Schulterspezifische Leistungsfähigkeit bei rollstuhlpflichtigen Hochleistungssportlern. Hoyng, Carina Anneliese (Dr. med. dent.): Klinische Relevanz ausgewählter Parameter der bioelektrischen Impedanzanalyse (Phasenwinkel-Z-Score, ECM/BCM-Quotient) bei Kindern und Jugendlichen mit cystischer Fibrose. Keweloh, Karin (Dr. med.): Effekte des Ausdauer- vs. Krafttrainings auf die psychische und physische Leistungsfähigkeit bei Patienten mit Multipler Sklerose. Ueberschär, Carolin (Dr. med.): Körperliche Aktivität, Ernährung und Leistungsfähigkeit bei Patienten nach Left Ventricular Assist Device- Implantation bzw. nach Herztransplantation. Vorster, Ann Janina (Dr. med.): Zusammenhang zwischen körperlicher Leistungsfähigkeit, Arbeitsfähigkeit, körperlicher Aktivität und Lebensqualität bei jährigen Männern. Weitere Tätigkeiten in der Forschung Maassen, Norbert (Prof.): Gutachter für: European Journal of Applied Physiology, Deutsche Zeitschrift für Sportmedizin, Acta Physiologica, Scandinavian Journal of Medicine and Science in Exercise und International Journal of Sports Medicine. 476

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