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New Paper - Neuromuskuläre Ermüdung und Erholung nach anstrengendem Training hängt von der Größe der Skelettmuskulatur und den Eigenschaften der Stammzellen ab


(Copyright Nature Reports, 2021)
(Copyright Nature Reports, 2021)
Dr. Philipp Baumert (Postdoc an der Professur für Sportbiologie, TU München)
Dr. Philipp Baumert (Postdoc, Exercise Biology, TU München)

Verletzung des hinteren Oberschenkelmuskels ist die am häufigste auftretende Verletzung im Sport, insbesondere in den Sportarten, die (wiederholtes) schnelles Sprinten beinhalten, wie z. B. Fußball. Die Ursache und die Folgen von wiederholten Maximalsprints über einen längeren Zeitraum sind jedoch nur unzureichend untersucht.
In der aktuellen Publikation, die in Scientific Reports veröffentlicht wurde, haben wir gezeigt, dass sowohl die zentrale als auch die periphere Ermüdung, die mittels Oberflächen-Elektromyographie (sEMG) und elektrischer Stimulation gemessen wurde, zur unmittelbaren Reduzierung der Muskelfunktion sowohl der Vorderseite als auch Rückseite der Oberschenkelmuskeln beitrugen, dass aber periphere Faktoren hauptsächlich zum anhaltenden Verlust der Hamstring-Muskelfunktion beitrugen. Darüber hinaus stellten wir fest, dass ein geringeres Myoblasten:Fibroblasten-Verhältnis von isolierten primären humanen Muskelstammzellen mit einer verbesserten Erholung sowohl in einer Muskelzellstudie nach einer zugefügten künstlichen Verletzung in vitro als auch nach wiederholten Maximalsprints in vivo (selbe Probanden, von denen die Muskelbiopsie entnommen wurden) innerhalb der ersten 48 Stunden korrelierte. Wir berichten auch, dass die Architektur des Biceps femoris (genauer die physiologische Querschnittsfläche) mit der Ermüdung des hinteren Oberschenkelmuskels assoziiert war und dass neuromuskuläre Ermüdung zu einer reduzierten Kniestreckung während der späten Schwungphase im schnellen Laufen führte. Mit dieser interdisziplinären Studie haben wir also neuartige zelluläre und neuromuskuläre Mechanismen identifiziert, die der zentralen und peripheren Ermüdung nach wiederholtem Sprinten zugrunde liegen, was letztlich zu kinematischen Veränderungen während des Laufens führte.

Literaturverweis:

Baumert, Philipp; Temple, S.; Stanley, J. M.; Cocks, M.; Strauss, J. A.; Shepherd, S. O.; Drust, B.; Lake, M. J.; Stewart, C. E.; Erskine, R. M.: Neuromuscular fatigue and recovery after strenuous exercise depends on skeletal muscle size and stem cell characteristics. Scientific Reports, 2021, doi:10.1038/s41598-021-87195-x