Wie wirkt sich Sport auf den Körper und unsere Langlebigkeit aus? Laut einer Studie des Massachusetts General Hospital (MGH) führen kurze, intensive körperliche Belastungen zu Veränderungen im Stoffwechsel des Körpers, die mit der kardiometabolischen (das Herz-Kreislaufsystem und den Stoffwechsel betreffend), kardiovaskulären und langfristigen Gesundheit eines Menschen verbunden sind.
Die Wissenschaftler beschreiben in ihrer Studie, die in der wissenschaftlichen Fachzeitschrift Circulation veröffentlicht wurde, wie bereits etwa 12 Minuten akuter kardiopulmonaler Bewegung (Beschleunigung des Herz-Lungen-Systems durch sportliche Aktivität) mehr als 80 Prozent der zirkulierenden Stoffwechselprodukte beeinflusst haben, inklusive der Stoffwechselwege, die mit einem breiten Spektrum günstiger gesundheitlicher Auswirkungen wie z.B. Langlebigkeit in Zusammenhang stehen.
Dadurch konnten die Forscher am Massachusetts General Hospital potenzielle Wirkungsmechanismen identifizieren, die zu einem besseren Verständnis der kardiometabolischen Vorteile von körperlicher Bewegung beitragen könnten.
ÜBERSICHT
Auswirkung von Sport auf den Stoffwechsel
Körperliche Veränderungen durch Sport: Was passiert bei körperlicher Anstrengung? Über die gesundheitliche Wirkung von körperlicher Betätigung auf das Herz-, Gefäß- und Entzündungssystem des Körpers ist viel bekannt.
Die vorliegende Studie bietet laut Gregory Lewis, Sektionsleiter für Herzinsuffizienz am MGH und leitender Autor der Studie, dagegen einen umfassenden Einblick in die metabolischen (Stoffwechselprozess) Auswirkungen von körperlicher Betätigung (Sport), indem sie spezifische Stoffwechselwege mit den Reaktionsvariablen der körperlichen Betätigung und den langfristigen gesundheitlichen Auswirkungen verknüpft.
Auswirkung von Sport auf oxidativen Stress und vaskuläre Reaktivität
Auffallend waren für Lewis und sein Team die Auswirkungen, die eine kurze sportliche Betätigung auf die zirkulierenden Mengen an Metaboliten haben kann, die so wichtige Körperfunktionen wie Insυlinhormonresistenz, oxidativen Stress, vaskuläre Reaktivität, Entzündung und Langlebigkeit steuern.
Die vorliegende Studie des Massachusetts General Hospital stützte sich auf Daten der Framingham-Herzstudie, um die Konzentrationen von 588 zirkulierenden Metaboliten vor und unmittelbar nach 12 Minuten intensiver Bewegung bei 411 Männern und Frauen mittleren Alters zu untersuchen.
Dabei stellte das Forscherteam günstige Verschiebungen bei einer Reihe von Metaboliten fest, bei denen sich zuvor gezeigt hatte, dass Ruhewerte mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen in Verbindung stehen.
Auswirkung von Sport auf Glutamat, Diabetes und Lebererkrankungen
Beispielsweise sank Glutamat, ein Schlüsselmetabolit, der mit Herzkrankheiten, Diabetes und verminderter Lebenserwartung in Verbindung gebracht wird, um 29 Prozent. Und DMGV, ein Metabolit, der mit einem erhöhten Risiko für Diabetes und Lebererkrankungen in Verbindung gebracht wird, sank um 18 Prozent.
Des Weiteren fand die Studie heraus, dass die Stoffwechselreaktionen durch andere Faktoren als körperliche Betätigung beeinflusst werden können, darunter das Geschlecht und der Body-Mass-Index einer Person, wobei Übergewicht möglicherweise einen teilweisen Widerstand gegen die Vorteile der körperlichen Betätigung hervorruft.
Interessanterweise zeigte sich, laut Matthew Nayor, Kardiologe am Massachusetts General Hospital und Dozent für Medizin an der Harvard Medical School, in der Studie, dass verschiedene Stoffwechselprodukte mit unterschiedlichen physiologischen Reaktionen auf körperliche Aktivitäten einhergehen und daher möglicherweise einzigartige Signaturen im Blutkreislauf liefern, die zeigen, ob eine Person körperlich fit ist. So in etwa wie die derzeitigen Bluttests die Funktionsfähigkeit von Niere und Leber bestimmen. Niedrigere DMGV-Werte könnten zum Beispiel ein höheres Maß an Fitness bedeuten, so Nayor.
Vorhersage von Gesundheitszustand und der voraussichtlichen Lebenserwartung
Die Framingham-Herzstudie, die bereits 1948 begann und heute drei Generationen von Studienteilnehmern umfasst, ermöglichte es den Forschern, die gleichen Signaturen, die in der aktuellen Studienpopulation verwendet werden, auch auf eingelagertes Blut früherer Teilnehmergenerationen anzuwenden.
Durch die Untersuchung der langfristigen Auswirkungen der Stoffwechselsignaturen von körperlichen Belastungsreaktionen waren die Forscher in der Lage, den zukünftigen Gesundheitszustand einer Person und die voraussichtliche Lebenserwartung vorherzusagen.
Die Forscher beginnen, die molekularen Grundlagen der Auswirkungen von körperlicher Aktivität auf den menschlichen Organismus besser zu verstehen und dieses Wissen zu nutzen, um die Stoffwechselarchitektur im Zusammenhang mit den Reaktionsmustern bei körperlicher Aktivität zu verstehen.
Mit diesem Ansatz können nach Ansicht von Ravi Shah vom MGH Menschen, die unter Bluthochdruck oder vielen anderen metabolischen Risikofaktoren als Reaktion auf körperliche Betätigung leiden, gezielt angesprochen und schon früh in ihrem Leben auf einen gesünderen Weg gebracht werden.
Gregory Lewis ist außerordentlicher Professor für Medizin an der Harvard Medical School und Direktor des Cardiopulmonary Exercise Testing Laboratory am MGH. Matthew Nayor ist Kardiologe am MGH und Dozent für Medizin an der Harvard Medical School und Ravi Shah ist Kardiologe am MGH und Professor für Medizin an der Harvard Medical School.
Weitere Koautoren sind Dr. Ramachandran Vasan, Professor für Medizin an der Universität Boston und Leiter der Framingham Heart Study und Dr. Clary Clish, Senior Director of Metabolomics am Broad Institute of MIT und an der Harvard Medical School.
Die Studie wurde durch den Grand Challenge Award der American Heart Association und die National Institutes of Health unterstützt.
(Quellen: Massachusetts General Hospital / Journal Circulation)
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