Akute und chronische Effekte von Training/Bewegung auf das Immunsystem

Akute und chronische Effekte von Training/Bewegung auf das Immunsystem

Übersichtsarbeit

Das Thema Bewegung/Training und Immunsystem rückt in der aktuellen COVID-19 Pandemie zunehmend in das öffentliche Interesse.

Dieser Review fasst die Forschungsergebnisse in 4 wesentlichen Bereiche der Bewegungsimmunologie zusammen: akute und chronische Auswirkungen von Bewegung auf das Immunsystem, klinischer Nutzen der Beziehung von Bewegung und Immunsystem, Ernährungseinflüsse auf die Immunantwort bzgl. Bewegung und die Wirkung von Bewegung auf Immunoseneszenz (Immun-Dysregulation im Alter).

Das Immunsystem reagiert sehr responsiv auf Bewegung, wobei Ausmaß und Dauer den physiologischen Stress, der durch die Trainingsbelastung verursacht wird, reflektieren. Zu den wichtigsten Entdeckungen der Trainingsimmunologie seit 1980 gehören die Folgenden:

  • Akutes Training (mäßige bis starke Intensität, weniger als 60 Minuten) wird heute als ein wichtiges Adjuvans des Immunsystems angesehen, das den ständigen Austausch von verschiedenen hochaktiven Immunzell-Subtypen am Übergang von  Kreislaufsystem und Gewebe stimuliert. Insbesondere verbessert jeder Übungsdurchgang die antipathogene Aktivität von Gewebemakrophagen parallel zu einer verbesserten Rezirkulation von Immunglobulinen, antiin?ammatorischen Zytokinen, Neutrophile, NK-Zellen, zytotoxische T-Zellen und unreife B-Zellen. Bei fast täglicher Bewegung wirken diese akuten Veränderungen durch einen Summeneffekt, so dass die Aktivität der Immunabwehr und die metabolische Gesundheit verbessert wird (s. 1. Slide).
  • Im Gegensatz dazu sind hohe Trainingsbelastungen, Wettkampfveranstaltungen und der damit verbundene physiologische, metabolische und psychische Stress mit vorübergehenden Immunstörungen, In?ammation, oxidativem Stress und einem erhöhten Krankheitsrisiko assoziiert. Die Metabolomik, Proteomik und Lipidomik haben gezeigt, dass Stoffwechsel und Immunität untrennbar miteinander verwoben sind, was neue Erkenntnisse darüber liefert, wie intensives und sehr langes Training vorübergehende Immunstörungen durch eine Verringerung der metabolischen Kapazität der Immunzellen verursachen kann. Das Krankheitsrisiko kann erhöht sein, wenn ein Athlet an Wettkämpfen teilnimmt, wiederholte Zyklen mit ungewöhnlich starker Belastung durchläuft und andere Stressfaktoren für das Immunsystem erlebt.
  • Die Fülle an epidemiologischen Daten über akute Krankheiten während internationaler Wettkampfveranstaltungen hat gezeigt, dass 2% bis 18%  Krankheitsepisoden, mit höheren Anteilen bei Frauen und Ausdauersportlern, erleben. Weitere Risikofaktoren für Krankheiten sind ein hohes Maß an Depressionen oder Angstzuständen, die Teilnahme an ungewöhnlich intensiven Trainingsperioden mit starker Fluktuation, internationale Reisen über mehrere Zeitzonen, die Teilnahme an Wettkampfveranstaltungen, insbesondere im Winter, Schlafmangel und eine geringe Energieaufnahme durch die Nahrung.
  • Das IOC hat sich auch auf das Lastmanagement sowohl interner (z.B. psychologische Reaktionen) als auch externer Faktoren (z.B. Trainings- und Wettkampfbelastungen) und auf Strategien zur Lebensführung (z.B. Hygiene, Ernährungsunterstützung, Impfungen, regelmäßiger Schlaf) konzentriert, um das Krankheitsgeschehen und damit verbundene Rückgänge der Trainingsleistung, Trainingsunterbrechungen, verpasste Wettkampfveranstaltungen und das Risiko schwerer medizinischer Komplikationen zu reduzieren.
  • Randomisierte klinische und epidemiologische Studien unterstützen durchweg die inverse Beziehung zwischen moderatem Training und  Infektionen der oberen Atemwege (URTI). Diese Daten führten zur Entwicklung des J-Kurven-Modells, das das URTI-Risiko mit dem Workload-Kontinuum bzgl. körperlicher Aktivität verbindet (s. 2. Slide). Mehrere epidemiologische Studien deuten auch darauf hin, dass regelmäßige körperliche Aktivität mit einer verringerten Mortalität und Inzidenzrate für Influenza einhergeht. Regelmäßiges Bewegungstraining hat eine allgemeine antiinflammatorische Wirkung, die über mehrere Wege vermittelt wird. Epidemiologische Studien zeigen durchweg geringere Werte an  inflammatorischen Biomarkern bei Erwachsenen mit einem höheren Maß an körperlicher Aktivität und Fitness, selbst nach Bereinigung um potenzielle Confounder,  wie etwa dem BMI. Es gibt immer mehr Hinweise darauf, dass der Durchblutungsanstieg in den Zellen des angeborenen Immunsystems, der bei jedem Übungsdurchgang auftritt, und die anti-in?ammatorische – und antioxidative Wirkung des Bewegungstrainings über die Zeit einen Summeneffekt entwickeln, der die Tumorentstehung, Atherosklerose und andere Krankheitsprozesse moduliert.
  • Jüngste Studien weisen darauf hin, dass Bewegung und körperliche Fitness die Darmmikrobiota diversifizieren, aber es ist sicher mehr Forschung am Menschen erforderlich ist, um potenzielle Verbindungen zur Immunfunktion bei körperlich ?tten Personen und Sportlern zu bestimmen.
  • Zu den wirksamsten Ernährungsstrategien für Sportler gehört die erhöhte Aufnahme von Kohlenhydraten und Polyphenolen. Ein konsistentes Ergebnis ist, dass die Aufnahme von Kohlenhydraten während längerem und intensiven Training, sei es durch Getränke mit 6% -8% Kohlenhydratgehalt oder zuckerreiche Früchte wie Ananas,  mit reduzierten Stresshormonen, verminderten Blutspiegeln von Neutrophilen und Monozyten und gedämpfter Inflammation in Verbindung stehen. Aus dem Darm gewonnene Phenole zirkulieren nach erhöhter Polyphenolaufnahme im gesamten Körper und üben eine Vielzahl bioaktiver Effekte aus, die für Sportler wichtig sind, z.B. antiinflammatorische, antivirale, antioxidative und immunzellbedingte Signalwirkungen.
  • Immunoseneszenz ist definiert als Immun-Dysregulation im Alter. Neuere Daten belegen, dass habituelles Training die Regulierung des Immunsystems verbessern und den Beginn der Immunoseneszenz verzögern kann.

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