Zusammenfassung

Bisher ist nur unzulänglich bekannt, welche skelettmuskulären Strukturen für definierte Anpassungen auf verschiedene Reizarten der leistungssportlichen Trainingspraxis verantwortlich sind (z. B. Calcium-Signaling). Deshalb sollen in dem beantragten Projekt bisher weitestgehend unberücksichtigte Strukturen hinsichtlich ihrer Regulation durch trainingsrelevante mechanische und metabolische Reize untersucht werden, um ein tiefergehendes Verständnis von Training und Anpassung zu generieren. Diese Strukturen umfassen Komponenten der Extracellular-Matrix/Basalmembran und Fokaler Adhäsionen.
32 Probanden absolvieren definierte moderat-langandauernde (ca. 120min) und intensive kurzzeitige (ca. 13min) Fahrrad-Belastungsprogramme unter normoxischen und hypoxischen Umgebungsbedingungen, wodurch mechanische und metabolische Reize in der Skelettmuskulatur (SkM) generiert werden, die eine hohe trainingspraktische Relevanz besitzen. Molekulare Anpassungen der SkM hinsichtlich der fokussierten Strukturen auf mRNA- und Protein-Level auf diese Reize werden sowohl akut nach 3 Belastungseinheiten als auch chronisch nach 9 Belastungseinheiten mittels Biopsien untersucht. Geplante Leistungstests (VO2max/Pmax) zur physiologischen Leistungsbestimmung unter Normoxie geben zusätzliche Informationen über die Wirksamkeit der Belastungen. Zudem soll der Versuch unternommen werden, molekulare Änderungen der SkM mit physiologischen Leistungsparametern aus den Tests zu korrelieren. Während Höhentrainingsprogrammen im Leistungssport werden mechanische und hypoxische Reize vermischt auf Skelettmuskeln appliziert. Getrennte Wirkungen beider Reize auf muskuläre Anpassung sind daher wenig nachvollziehbar. Während Hypoxie auf eine Anpassung des Metabolismus abzielt, ist die mechanische Komponente für die strukturelle Anpassung des Skelettmuskels essentiell. Es kann hypothetisiert werden, dass Hypoxieapplikationen auch Expressionen mechanosensitiver Proteine beeinflussen, was veränderte Muskelanpassungen auf mechanische Reize zur Folge haben und nachfolgende Trainingsreize unter Normoxie verändern könnte. Die vorliegende Studie soll daher unter getrennter Betrachtung von Intensität und Hypoxie Anpassungen relevanter Parameter auf beide Reize untersuchen. Für den Leistungssport ist dies von besonderer Bedeutung, da hierdurch die Modulation von Intensität und Hypoxie bzw. deren Kombination im Trainingsprozess mit relevanten myozellulären Anpassungen verknüpft werden kann.