MR-muscle spectroscopy and spiroergometry : impact of exercise-induced metabolic changes in single muscle on whole-body physiology ; a comparison of global and local physiological parameters

In der sportwissenschaftlichen Leistungsdiagnostik werden Ganzkörpereigenschaften wie die Sauerstoffextraktion oder die Blutlaktatkonzentration und deren Abhängigkeiten vom Leistungsniveau erfasst. Um Änderungen globaler physiologischer Größen erfassen und gegebenenfalls besser verstehen zu können, kann die 31P-MRS zur Untersuchung biochemischer Prozesse im Muskel eingesetzt werden. Diese lokalen Messgrößen können anschließend mit den typischen Parametern konventioneller sportwissenschaftlicher Verfahren analysiert werden. Im Rahmen dieser Dissertation sollte der m. triceps surae definiert belastet und belastungs-induzierte Änderungen des muskulären Energiestoffwechsels mittels 31P-MRS nichtinvasiv erfasst werden. Parallel dazu wurden Atemgasparameter und Blutlaktatwerte gemessen und zusammen mit den lokalen physiologischen Parametern statistisch ausgewertet. Nach einer kurzen Einführung zu den Grundlagen folgt die Vorstellung des ersten Experiments zur Belastung mittels Pedalergometers. Im nächsten Schritt wurde dieser Aufbau durch eine Spirometrie Einheit erweitert. Da die Messwerte bei den untersuchten unspezifisch trainierten Probanden allerdings eine hohe physiologische Streuung aufwiesen, wurden nachfolgend Sprinter und Ausdauerathleten untersucht. Abschließend die Auswirkungen auf die Muskelermüdung mittels NMES, sowie die Möglichkeit einer Differenzierung zwischen unterschiedlichen Muskelfasertypen untersucht. Zusammenfassend tragen die Ergebnisse der vorgelegten Arbeit zu einem verbesserten Verständnis muskulärer Belastung und deren Einfluss auf die Gesamtkörperphysiologie bei. Insbesondere konnten darüber hinaus leistungslimitierende Faktoren benannt und sportartspezifische Strategien zur Vermeidung von Erschöpfung beobachtet werden. Dieses große Potential einer nicht-invasiven, spezifischen Diagnostik könnte in den Sportwissenschaften bei der Planung, Anwendung und Bewertung von Trainingsinterventionen genutzt werden.