Betriebseinheit Sportphysiologie/Sportmedizin

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1 Betriebseinheit Sportphysiologie/Sportmedizin Leiter: Prof. Dr. Norbert Maassen, PD Dr. Uwe Tegtbur Forschungsprofil Die Betriebseinheit besteht aus zwei Untereinheiten: der Sportphysiologie und der Sportmedizin. Neben Aufgaben in Forschung und Lehre beteiligt sich die Betriebseinheit an der Betreuung der Kaderathleten des Landes Sportbundes Niedersachsen und des Olympiastützpunktes. Weiterhin wird der Unterricht für die Sportstudenten der Universität Hannover in Sportphysiologie und Sportmedizin durchgeführt. Die Forschung gliedert sich in folgende Bereiche: Wirkung von Sport in Prävention und Rehabilitation mit dem Schwerpunkt der Nachsorge nach Herz- und Lungentransplantation. Anwendungsbezogene Forschung im Bereich Leistungsdiagnostik und Leistungssteuerung. Grundlagenorientierte Forschung im Bereich Sportphysiologie (muskuläre Ermüdung, Gewebepufferung, Atmungsregulation, Hypoxie). Forschungsprojekte 1. Ausdauerleistungsfähigkeit und Effekte eines ferngesteuerten Heimtrainingsprogramms bei Patienten nach Lungentransplantation Die Lungentransplantation (LTX) hat sich in der Therapie von Patienten mit fortgeschrittenem Lungenversagen etabliert. Die Überlebensraten konnten durch standardisierte und effektive Nachsorgeprogramme stetig gesteigert werden. Neben der medizinischen Nachsorge nimmt daher das Interesse an der langfristigen Lebensqualität auch zur Messung des Outcome zu. Nach LTX ist die selbst eingeschätzte Lebensqualität der Patienten erheblich verbessert. Demgegenüber bleiben objektivierbare Befunde der Lebensqualität nach LTX wie z. B. die körperliche Leistungsfähigkeit erheblich hinter Normalwerten zurück. Die eingeschränkte Funktion der Skelettmuskulatur wird als wesentliche Ursache der verminderten körperlichen Leistungsfähigkeit angesehen. In einer Untersuchung mit 45 LTX-Patienten und 27 Personen einer Kontrollgruppe (KG) altersgleicher Gesunder sollten die maximale Leistungsfähigkeit und Sauerstoffaufnahme sowie die Ausdauerleistungsgrenze als anaerobe Schwelle ermittelt werden. Die Patienten 7 ± 2 Monate nach LTX erreichten eine maximale Leistungsfähigkeit von 65 ± 17 Watt (KG: 195 ± 72 Watt; p<0,01; maximale Leistung pro kg: LTX 1,0 ± 0,2 W kg-1; KG 2,4 ± 1,0 W kg-1; p<0,01; maximale Sauerstoffaufnahme: LTX 15 ± 2 ml min-1 kg-1; KG 35 ± 9 42

2 ml min-1 kg-1; p<0,01; altersbezogene Sollleistung: LTX 44 ± 12%; KG 115 ± 33 %; p<0,01). Die alltagsrelevante Ausdauerleistungsgrenze der LTX-Patienten lag bei 30-40% des Normalwertes Gesunder. In 20 Minuten langen Ausdauer-Belastungstests auf dem Ergometer zeigten die Patienten nach LTX einen stetigen Anstieg der Blutlaktatkonzentration als Zeichen dafür, dass die Ausdauerleistungsgrenze bei 0,4 ± 0,2 Watt pro kg KG bzw. bei 27 ± 8 Watt erreicht wird. Alltägliche Belastungen können von Patienten daher im ersten Jahr nach LTX z.t. nur mit Einschränkung geschafft werden. Daraus leitet sich für die langfristige Nachsorge nach LTX ab, neben der umfassenden medizinischen Nachsorge zur Verbesserung der alltäglichen Lebensqualität auch die körperliche Leistungsfähigkeit gezielt und stetig zu steigern. In einer kontrolliert randomisierten Studie sollte überprüft werden, ob die Leistungsfähigkeit sowie damit verbunden die Lebensqualität der lungentransplantierten Patienten durch ein individuell gesteuertes Ausdauertraining verbessert werden kann. Patienten 7 ± 2 Monate nach LTX (Alter 46 ± 10 Jahre) wurden einer Trainings- (TG; n=12) bzw. einer Kontrollgruppe (KG; n=13) zugeordnet. Die TG absolvierte ein Ausdauertrainingsprogramm über 6 Monate. Ein Problem nach LTX ist, dass die Patienten, die in der Transplantationsambulanz der MHH betreut werden, in einem Umkreis von mehreren hundert Kilometern um Hannover wohnen. Daher wurden LTX-Patienten mit einem speziellen, nur via Chipkarte zu steuernden Fahrradergometer für ein Heimtrainingsprogramm ausgestattet. Die Trainingsvorgaben wurden in der LTX-Ambulanz auf die Chipkarte programmiert. Das Training sollte jeden 2. Tag über 28 min mit der Intensität der anaeroben Schwelle durchgeführt werden. Die Trainingsdaten wurden via Chipkarte vierteljährlich analysiert sowie die Trainingsvorgaben neu angepasst. Die KG wurde zu körperlicher Eigenaktivität motiviert. Mit ergospirometrischen Stufentests wurden die Leistungsfähigkeit und kardiopulmonalen Parameter vor und nach 12 Monaten bestimmt. Bei 1322 ausgewerteten Heimtrainingseinheiten traten keine Zwischenfälle auf. Die Compliance zum Training betrug 70 %. Die Abbildung zeigt die wöchentlichen Mittelwerte der ferngesteuerten Heimtrainingseinheiten. Die Steuerung erfolgt über die Programmierung der Chipkarte. In einer Telefonsprechstunde erhalten die Patienten wöchentlich eine Trainingsberatung. Die initiale Ausdauerleistung der TG betrug 25 ± 5 W für 16 Minuten und konnte nach 6 Monaten auf 37 ± 11 W für 20 Minuten gesteigert werden (p<0,01). Nach 6 Monaten Ausdauertraining stieg die maximale Sauerstoffaufnahme in der TG von 15 ± 2 auf 18 ± 3 ml min -1 kg -1 (p<0.01; KG: 15 ± 2 und 15 ± 3 ml min -1 kg -1 ). Die maximale Leistung und das Atemminutenvolumen waren in der TG ebenfalls signifikant verbessert. Die Ergebnisse der Untersuchungen zeigen, dass die Belastungsfähigkeit von Patienten im ersten Jahr nach LTX noch deutlich reduziert ist und durch ein regelmäßiges Ausdauertraining in einem für Alltagsbelastungen bedeutsamen Bereich verbessert werden kann. Das ferngesteuerte Heimtraining ist sicher und effektiv, wenn Trainingsinhalte auf die individuelle Leistungsfähigkeit sowie gesundheitliche Situation abgestimmt und fortlaufend aktualisiert werden. In Kooperation mit der Abt. Thorax-Herz-Gefäß-Chirurgie und der Abt. Pulmonologie. Drittmittelgeber: Hoffmann La-Roche/THG-Chirurgie 43

3 Weitere Forschungsprojekte Die Wirkung von respiratorischen und metabolischen Veränderungen des Säuren-Basen- Status auf die muskuläre Leistungsfähigkeit und die Atmungsregulation. Die Wirkung eines hochintensiven, intervallartigen Trainings auf Dauerleistungsfähigkeit und Regenerationsfähigkeit ; Förderung vom Bundesinstitut für Sportwissenschaft / Mitarbeit: Maja Frische wird unterstützt vom evangelischen Studienwerk für bis zu 3 Jahren Simulation der interstitiellen Kalium-Konzentration bei unterschiedlichen körperlicher Belastungen ; Mitarbeit: Brigi John, Stipendium durch die Studienstiftung des Deutschen Volkes Planung, Durchführung und Evaluation des Betriebssports der Berufsfeuerwehr In Hannover. Zusammenarbeit mit dem Institut für Sportwissenschaft der Uni Hannover (Frau Bach) Unterstützt durch Personalmittel in Höhe von ca ,- Euro durch die Stadt Hannover. Zusammenhang zwischen Säuren-Basen-Status, Atmungsregulation und Dauerleistungsfähigkeit. Vergleich des Ruhe-, Arbeits-, und Erholungsstoffwechsels sowie der Atmungsregulation bei Belastung zwischen körperlich aktiven alten und jungen Männern Die Wirkung von intermittierender Hypoxie in Ruhe auf die Ausdauerleistungsfähigkeit von großen und kleinen Muskelgruppen. Ist aktive Erholung nach eine hochintensiven Belastung sinnvoller als Passive? Simulation des Belastungsprofils von Handballspielen (2. Bundesliga Damen) auf dem Fahrradergometer zur Untersuchung des Energieumsatzes und der Ermüdung. 44

4 Muskelfunktions- und Kraftdiagnostik zur Trainingssteuerung im Leichtathtletik- Sprint Projektleiter: PD Dr. U Tegtbur Effekte von körperlichem Training auf kardiovaskuläre Risikofaktoren im Langzeitverlauf nach Herztransplantation Projektleiter in Kooperation mit THG-Chirurgie: PD Dr. U Tegtbur Lebensqualität und Leistungsfähigkeit von Patienten in Diabetes mellitus-sportgruppen Projektleiter: PD Dr. U.Tegtbur Originalpublikationen Lactic acid still remains the real cause of exercise-induced metabolic acidosis. Boning D, Strobel G, Beneke R, and Maassen N. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol ; (3): R902-R903. Letter (s. Anlage). Time course of physical reconditioning during exercise rehabilitation late after heart transplantation. Tegtbur U, Busse M W, Jung K; Pethig K; Haverich A. J Heart Lung Transplant Mar; 24(3): Entwicklung von Lebensqualität ein Jahr nach Lungentransplantation. C. Kugler, J. Gottlieb, U. Tegtbur, T. Welte, J. Niedermeyer, A. Haverich und M. Strüber. Lungenund Atemwegserkrankungen 2005, Vol 31 (2); Übersichten Hypothalamic-pituitary-thyroid axis in moderate and intense exercise. Brabant, G., Schwieger S, Knoeller, R., Tegtbur U. Horm-Metab-Res Sep; 37(9): Buchbeiträge Busse M, Tegtbur U, Schulze A: Diabetes und Sport. In: Kursbuch Diabetologie; Nauck M., Brabant G., Hauner H. editors. Kirchheim und Co, Mainz; 2005; p Frische, M. und Maassen, N. Die Wirkung eines hochintensiven, intervallartigen Trainings auf die Leistungsfähigkeit bei Sprint-Dauerbelastung und auf die Regenerationsfähigkeit. In: Bundesinstitut für Sportwissenschaft, editors. Bonn: Medienhaus Plump GmbH, Rheinbreitbach; p Abstracts 2005 wurden insgesamt 23 Abstracts publiziert. Promotionen Beisteiner, Mareike (Dr. rer. med.): Der Einfluss einer veränderten Hydratation des 45

5 menschlichen Skelettmuskels auf dessen Funktionalität während intensiver dynamischer Intervallarbeit. Universität zu Köln, Medizinische Hochschule Hannover; BE Jäger, Anne (Dr. phil.): Die tiefenwirksame rhythmische Mikro-Extensionstechnik (Matrix-Rhythmus-Therapie) Physiologische und Physikalische Grundlagen und Anwendung. Universität Hannover; Gemeinsame Fakultät für Geistes- und Sozialwissenschaften, Medizinische Hochschule Hannover, BE Anduiz, Nelly del Carmen Orellana. (Dr. phil.): Bewegung vermitteln - Educaiòn Fìsica. Diskussion und Perspektiven eines zeitgerechten Bewegungsunterrichts in Chile. Universität Hannover, Gemeinsame Fakultät für Geistes- und Sozialwissenschaften, Medizinische Hochschule Hannover; BE Institut, 1. Staatsprüfung für das Lehramt an Gymnasien Maassen, Mirja. (Magister): Energieumsatz in Ruhe, bei und nach Belastung in Abhängigkeit vom Alter. Universität Hannover; Institut für Sportwissenschaften Schauzu, Beate. (Staatsexamen): Atemregulation während und nach Belastung in Abhängigkeit vom Alter. Universität Hannover; Institut für Sportwissenschaften Schreiber, Alexandra. (Magister): Der Einfluss einer einstündigen Laufbandbelastung wechselnder Intensität auf die Wirkung eines Entlastungsverbandes der Wadenmuskulatur bzw. der Tricodur Bi-Active-Bandage gemessen an der Kraft und EMG. Universität Hannover; Institut für Sportwissenschaft. Diplom- und Magisterarbeiten Bruns, Dennis Oliver (Magister): Adipositas im Kindes- und Jugendalter. Eine vergleichende Analyse von aktuellen Therapieprogrammen. Universität Hannover; Institut für Sportwissenschaften Herbert, Claudia. (Magister): Zum Zusammenhang von Motorik und Kognition. Eine Studie mit empirischen Anteilen. Universität Hannover; Institut für Sportwissenschaften Jank, Janina (Staatsexamen): Entwicklung und Erprobung eines gesundheitsorientierten Ausdauertrainings im Rahmen des Betriebssports in einem Großunternehmen. Universität Hannover; Sportwissenschaftliches 46