Entwicklung eines nicht-invasiven Verfahrens zur Bestimmung der Muskelfaserzusammensetzung

Die Faserzusammensetzung der Muskulatur ist ein leistungsbestimmender Faktor vieler hochdynamischer und ausdauerbetonter Sportdisziplinen. Der relative Anteil der langsamen und schnellen Fasern am gesamten Muskel kann durch Training beeinflusst werden. Somit ist die Faserzusammensetzung ein wichtiger Biomarker zur Beurteilung von Adaptationsreaktionen und zur Steuerung des Trainings. Gegenwärtig existiert keine im Leistungssport anwendbare Diagnostikmethode, da hierzu ein invasiver Eingriff (Muskelbiopsie) erforderlich ist. Die Entwicklung eines nicht-invasiven Verfahrens könnte diese seit langem bestehende Lücke im leistungssportlichen Monitoring schließen und somit zur Steigerung der Qualität des täglichen Trainingsprozesses beitragen. Da die maximale mechanische Leistung eines Muskels von der Faserzusammensetzung, dem physiologischen Querschnitt und der Faserlänge abhängt, kann durch Normierung der maximalen Leistung auf das Muskelvolumen der Faktor Faserzusammensetzung isoliert werden. Zur Bestätigung des theoretischen Zusammenhangs zwischen maximaler mechanischer Leistung pro Muskelvolumeneinheit und der Faserzusammensetzung werden folgende Parameter erhoben: Die maximale mechanische Leistung der M. vastii und des M. soleus wird durch isokinetische Dynamometrie gemessen. Das Volumen dieser Muskeln wird mittels MRT Rekonstruktion bestimmt. Zur Quantifizierung der Faserzusammensetzung werden Muskelbiopsien entnommen und die Myosin-Heavy-Chain I bzw. II Dicht bestimmt. Die Entwicklung des beschriebenen nicht-invasiven Verfahrens eröffnet erstmals die Möglichkeit, die Muskelfaserzusammensetzung im leistungssportlichen Trainingsprozess zu untersuchen und diese als Biomarker zur Trainingssteuerung einzusetzen. Darüberhinaus macht ein nicht-invasives Verfahren den Parameter Faserzusammensetzung auch für eine größere Zahl von sportwissenschaftlichen Forschungsprojekten zugänglich.