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Veröffentlicht am 19. Februar 2020

© Alfred Nimmerichter
Fachhochschule Wiener Neustadt

Mitochondriale Funktion: Langfristige Entwicklung der zentralen und peripheren Sauerstoffaufnahme

Der oxidative Stoffwechsel ist bei sportlichen Belastungen ab einer Zeitdauer von etwa zwei Minuten, die dominante Quelle der Energiebereitstellung.

Als Kenngröße der Ausdauerleistungsfähigkeit kann die maximale Sauerstoffaufnahme bei Testverfahren in Labor- und Feldbedingungen gemessen werden. Dabei wird die Gesamtkapazität des Herz-Kreislauf-Systems zur Aufnahme von Sauerstoff, sowie der Muskulatur zur Verwertung des Sauerstoffs, bestimmt. Neben dieser Gesamtkapazität kann seit kurzem die Extraktion von Sauerstoff im Muskel separat mittels „Near-infrared-spectroscopy“ (NIRS) gemessen werden. Dabei wird ein Lichtstrahl im nahen Infrarot Bereich (750-950 nm) durch die Haut in den Muskel geschickt. Infrarotes Licht in diesem Frequenzbereich wird von den Bestandteilen des Blutes die den Sauerstoff transportieren (Oxyhämoglobin und De-oxyhämoglobin) in unterschiedlichem Maße absorbiert, weshalb das rückstrahlende Licht, das gemessen wird, zur Bestimmung der Sauerstoffextraktion im Muskel herangezogen werden kann. Diese Messung kann bei sportlichen Belastungen durchgeführt werden, weil die Messsysteme klein und handlich sind, sowie drahtlos funktionieren. Der oxidative Stoffwechsel läuft in den Mitochondrien, den „Kraftwerken“ der Zelle ab. Daher kann mittels NIRS auf die Funktionalität der Mitochondrien bei trainierten und untrainierten sowie bei gesunden Personen und bei verschiedenen Krankheitsbildern, geschlossen werden. 

Da die Auswirkungen von Ausdauertraining auf die Charakteristik der Sauerstoffaufnahme sowie der Extraktion im Muskel über mehrere Jahre bei jugendlichen nicht bekannt sind, wird diese Studie über einen Zeitraum von 5 Jahren mit trainierten und untrainierten jugendlichen durchgeführt.

Leitung: Priv. Doz. Dr. Alfred Nimmerichter
Dissertant: Matthias Hovorka, MSc

Kontakt:
Fachhochschule Wiener Neustadt, Fakultät Sport
nimmerichter@fhwn.ac.at
matthias.hovorka@fhwn.ac.at

Kooperationen:
Österreichischer Radsportverband
University of Exeter (UK), Children’s Health and Exercise Research Centre