PhilippHeitzer

PT-Geriatrie

1

PT-Geriatrie–2–

IntensitätundEffektevonKrafttrainingimhöherenAlter

Inhaltsverzeichnis

ZIELEDESKRAFTTRAININGSIMHÖHERENALTER.............................................................................2

KRAFTTRAININGWARUM?..............................................................................................................2

KRAFTTRAININGWIE?.....................................................................................................................2

INAKTIVITÄTIMALTER....................................................................................................................2

ÜBERSICHTSSTUDIE2005–2010.....................................................................................................3

EFFEKTESOWIEEXEMPLARISCHE,EMPFOHLENETRAININGSDOSIERUNGENUNDMÖGLICHE
ORGANISATIONSFORMENUNTERSCHIEDLICHERFORMENVONKRAFTTRAININGBEIÄLTEREN........4

SEHNENGEWEBEIMHÖHERENALTER.............................................................................................5

EFFEKTEPHYSISCHERAKTIVITÄTAUFKNOCHENGEWEBE................................................................5

EINFLÜSSEAUFDIEPOSTURALEKONTROLLE...................................................................................5

(NEGATIVE)NEBENEFFEKTEVONKRAFTTRAININGBEIÄLTEREN......................................................6

EXPLOSIVKRAFTUNDSENSOMOTORIK............................................................................................7

BALANCEUNDSTÜRZE....................................................................................................................7

FREQUENZMINDERUNGINDERENTLADUNGVONMOTORISCHENEINHEITEN................................8

KOAKTIVIERUNGDERGELENKUMGEBENDENMUSKULATUR...........................................................8

VERÄNDERUNGENDERREFLEXEIMHÖHERENALTER......................................................................9

VERMINDERTEREFLEXEIMHÖHERENALTER...................................................................................9

D

ESENSIBILISIERUNGVON

M

USKELSPINDELN

...............................................................................................10

V

ERÄNDERUNGENINDERPRÄSYNAPTISCHEN

I

NHIBITION

...............................................................................10

V

ERLUSTVON

I

NTERNEURONEN

................................................................................................................10

EFFEKTEVONWHOLE-BODY-VIBRATIONS(Z.B.GALILEO)..............................................................10

LITERATURVERZEICHNIS................................................................................................................11

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ZieledesKrafttrainingsimhöherenAlter

§

Mobilitätserhalt

§

Erhalt der Unabhängigkeit

Krafttrainingwarum?

Krafttraining im höheren Alter kann

§

Die „Muskelkraft“ erhöhen

§

Das Muskelvolumen/den Muskelquerschnitt erhöhen

§

Die Nutzung der motorischen Einheiten optimieren

Krafttrainingwie?

Für einen Zuwachs an Muskelkraft ist es nicht nur möglich, sondern auch sinnvoll, Parameter zu
nutzen (siehe Trainingslehre).

§

Zuwachs an Muskelmasse durch Trainingsintensitäten von 60 – 85 % der Maximalkraft

§

Erhöhung des „quick recruitment“ bei hohem Kraftaufwand durch noch größere Intensitäten

(> 85 % der Maximalkraft)

§

Trainingshäufigkeit von 3 – 4 Trainingseinheiten wöchentlich (bei gesunden Patienten)

InaktivitätimAlter

Je inaktiver der Lebensstil, desto frühzeitiger zeigen sich altersbedingte Veränderungen. Die
Reduktion der motorischen Kompetenz und eine Minderung visueller und vestibulärer Fähigkeiten
stehen dabei im Vordergrund.
Neben einer reduzierten Anzahl an Muskelfasern (Typ-1- und betont Typ-2-Fasern, vor allem der
unteren Extremität) sind hierfür neuronale Einflüsse (unter anderem eine Reduktion spinaler
Motoneurone oder spinale Inhibitionen) sowie eine Einschränkung der mechanischen Muskelfunktion
(wie etwa eine reduzierte maximale Frequentierung oder eine reduzierte Elastizität) verantwortlich.

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Übersichtsstudie2005–2010

§

Ergebnisse

§

20 – 30 Minuten „Krafttraining“ 2 – 3 mal pro Woche hat einen positiven Effekt auf

Risikofaktoren zu Erkrankungen wie

§

Kardio-pulmonalen Erkrankungen

§

Krebs

§

Diabetes

§

Osteoporose

§

Progressive resistance training („PRT“) hat des Weiteren einen positiven Einfluss auf

§

Die Behandlung der Sarkopenie

§

Verbesserung der posturalen Kontrolle (erhalten der aufrechten

Körperlängsachse gegen die Schwerkraft)

§

In den meisten Studien gab es Trainingseinheiten an 2 – 3 Tagen pro Woche

§

Als Effekte wurden gemessen

§

Muskelkraftzuwachs

§

Verlängerung der Gehstrecke

§

Verbesserung von Aktivitäten wie Transfer von Sitz zu Stand

§

Insgesamt eine größere „all-over mobility“ (subjektiv)

§

Verbesserung der Ausdauer

§

Höhere mitochondriale Kapazität

§

Reduktion der Ruhepulsfrequenz

§

Strukturelle Adaptation durch nach Hypertrophie-Training

§

Verbesserung der Proteinsynthese

§

Zunahme der Menge der kontraktilen Elemente

§

Zunahme des Muskelvolumens bei älteren Probanden nach 6 – 9 Wochen (bildgebend

gemessen im CT)

§

Das Volumen wurde durchschnittlich um 10% erhöht

§

Typ 1 Muskelgewebe sowie Typ 2 Muskelgewebe

§

Im Vergleich zum Basislevel (Startlevel) scheinen ältere Probanden sogar mehr vom Training

zu profitieren als jüngere Probanden (vor allem in den ersten Wochen des Trainings)

§

Auch bei geringerer Gewebselastizität können ältere Probanden gegen hohe exzentrische

Widerstände trainieren

§

Dies führt zu einer hohen Bedeutung von negativ-dynamischem Training wie

§

Eine Bewegung verlangsamen oder abbremsen oder

§

Gewichtstransfers

§

Dies führt zusätzlich zu einer Verbesserung der intermuskulären und intramuskulären

Koordination

§

Im Vergleich zu isometrischem oder konzentrischem Training kommt es zu

geringerem Stress für das kardiovaskuläre System

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Effektesowieexemplarische,empfohleneTrainingsdosierungenundmögliche
OrganisationsformenunterschiedlicherFormenvonKrafttrainingbeiÄlteren

Ziele

Mögliche
Trainingseffekte

Dosierung

MöglicheOrganisation

Zunahmeder
„Muskelkraft“

Zunahmevon
Muskelvolumen

8-12Wdh.proMuskelgruppebeiIntensität
70-85%derMaximalkraft;3Serienan2-3
TagenproWochefürmindestens8-12
Wochen

Fitness-Studio,Hausübungen
(mitStarthilfe,späterallein)

Trainingder
intramuskulären
Koordination

8Wdh.proMuskelgruppebeiIntensität
>80%derMaximalkraft;3-5Serienan3
TagenproWochefürmehrereWochen

Fitness-Studio,Hausübungen
(mitStarthilfe,späterallein)

Trainingder
intermuskulären
Koordination

MehrereWiederholungen,täglichesTraining
möglich,hoheGeschwindigkeitinder
Ausführung

Trainingaufinstabiler
Unterstützungsflächeohne
odermitzusätzlichemGewicht
(mitStarthilfe,späterallein)

Reduktionder
Sarkopenie

Zunahmevon
Muskelvolumen

8-12Wdh.proMuskelgruppebeiIntensität
60-80%derMaximalkraft;3Serienan3
TagenproWochefürmindestens8-12
Wochen

Fitness-Studio,Hausübungen
(mitStarthilfe,späterallein)

Adaptation
vonSehnen
undKnochen

Zunahmeder
Kollagensynthese;
Reduktionder
Verminderung
der
Knochendichte

MittlereundhöhereIntensität(>60-80%der
Maximalkraft;>Körpergewicht),mehrere
Trainingseinheitenwöchentlichfürmehrere
Wochen/Monate

Fitness-Studio,mitHilfe

Prävention
vonStürzen
und
Verletzungen

Optimierungder
posturalen
Kontrolleund
Trainingder
intermuskulären
Koordination

MehrereWiederholungenbishinzu
täglichemTrainingbeihöherGeschwindigkeit
inderAusführung

Trainingaufinstabiler
Unterstützungsflächeohne
odermitzusätzlichemGewicht
(mitStarthilfe,späterallein)

Trainingder
intramuskulären
Koordination

Biszu8Wdh.proMuskelgruppebei
Intensität>80%derMaximalkraft;3-5Serien
an3TagenproWochefürmehrereWochen

Fitness-Studio,Hausübungen
(mitStarthilfe,späterallein)

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SehnengewebeimhöherenAlter

Abgesehen von geringerer Sehnenelastizität kommt es auch zu einer Erhöhung der Menge der
Stoffwechselendprodukte, die im Sehnengewebe gelagert werden. Zudem entsteht ein größeres
Sehnenvolumen durch Kollagensynthese und höhere Durchblutung nach Gewebsstress auf den
Sehnen.

EffektephysischerAktivitätaufKnochengewebe

Aktivität kann beim „Aufbau“ von Knochengewebe helfen oder zumindest den „Abbau“ reduzieren (vor
allem bei älteren Frauen (postmenopausal)). Nachweisbare Effekte wurden gemessen an der
Wirbelsäule und im Bereich Becken/Hüfte, jedoch gibt es bisher keine sicheren Parameter zur
Trainingsdosierung.
Ansätze sind:
§

Training der Maximalkraft für 8 Monate bei 3 Trainingseinheiten pro Woche

§

Krafttraining und zusätzliches Training auf Vibrationsplatten

In beiden Gruppen wurde ein Kraftzuwachs gemessen aber kein Unterschied in Metabolismus oder
Knochendichte.
Balance und Krafttraining bei Probandinnen im postmenopausalen Alter und bei diagnostizierter
Osteoporose führen zu
§

Verbesserung der isometrischen Kraft der Muskulatur im Bereich der/des

§

Sprunggelenks

§

Kniegelenks

§

Messbarer Verbesserung der Balance

Weiterhin werden Effekte diskutiert auf andere Körpersysteme/bei anderen Diagnosen:
§

12 Wochen „Krafttraining“ kann scheinbar die Symptome einer Fibromyalgie lindern

§

2 Trainingseinheiten wöchentlich für 10 Wochen kann bei hochintensivem Training nach OSH#

eine signifikante Verbesserung der 6-minute-walking-distance und funktioneller Bewegungen im
Vergleich zu Kontrollgruppen ergeben

§

Gleiche Ergebnisse gibt es für Patientengruppen mit Arthrose in großen Gelenken

(siehe auch PT-Orthopädie)

EinflüsseaufdieposturaleKontrolle

Wie schon bekannt, steigt die Sturzgefahr steigt schon im Alter zwischen 40 – 50 Jahren!
Im Alter über 65 Jahre stürzen statistisch gesehen 30% der Menschen mindestens einmal jährlich,
gleichzeitig ist ein negativer Effekt auf die posturale Kontrolle durch muskuläre Insuffizienz bei älteren
Menschen ist nachweisbar. Jedoch ist die Kausalität fragwürdig, so dass die muskuläre Insuffizienz
nicht der einzige ausschlaggebende Faktor sein muss. Es zeigt sich, dass ein isoliertes Krafttraining
für die posturale Kontrolle weniger effektiv zu sein scheint, als eine Kombination aus Balance + Kraft +
Flexibilität +Ausdauer.

Es ergibt sich aus dieser Betrachtung die Folgefrage:
Soll zusätzlich zum Krafttraining ein sensomotorisches Training durchgeführt werden?
Eine Studie über 12 Wochen mit Probanden im Alter über 70 Jahre zeigt, dass Stand-Stabilität,
Sensomotorisches Training auf instabilem Untergrund und Koordinationstraining zu einer
Verbesserung der posturalen Kontrolle führen.

Es kommt im Sinne der Sturzgefahr bzw. Sturzprävention also nicht ausschließlich auf die
Muskelkraft/Muskelmasse etc. an.

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(Negative)NebeneffektevonKrafttrainingbeiÄlteren

scheinen sich vor allem auf muskuloskelettale Beschwerden zu beziehen, solange die einzelnen
Patienten eine individuelle Betreuung (mit individuellen Trainingswerten, die sich an den gängigen
Parametern und ggf. an Nebendiagnosen orientieren!)
Wie die Trainingsreize gesetzt werden (Gerätetraining, freie Gewichte, Trainingsbänder,
Körpereigengewicht, Isokinetik etc.) ist dabei von untergeordneter Bedeutung, interessanter ist evtl.
die Nutzung von zu beübenden Bewegungsabläufen wie z.B. Transfers oder Hebe-/Tragearbeiten.

Das Training scheint insgesamt nachhaltiger zu sein, wenn über größere Zeiträume trainiert wird,
dabei kann ausgehend vom Basistraining (Startlevel) das Training nach 6 – 8 Wochen neu angepasst
werden.

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ExplosivkraftundSensomotorik

BalanceundStürze

Mindestens einmal jährlich stürzen…
§

… 30% der Menschen im Alter von 65 Jahren und höher

§

… 45% der Menschen im Alter von 80 – 89 Jahren

§

… 56% der Menschen im Alter von 90 – 99 Jahren

§

5% der Stürze führen zu Frakturen (davon 1 – 2% OSH#)

§

Weitere 10 – 15% führen zu anderen (teilweise schweren) Verletzungen

Einigen Forschern zu Folge sind die Veränderungen im Bereich der Explosivkraft gravierender als die
der Maximalkraft, da die Explosivkraft schneller vermindert wird:
§

Maximalkraft wird reduziert um 1 – 2% jährlich im Alter über 65 Jahre

§

Explosivkraft wird reduziert um 3 – 4% jährlich im Alter über 65 Jahre

Der Nutzen der Explosivkraft zeigt sich im Vergleich der Rekrutierung im Verhältnis zur Reaktion nach
unerwartetem Stolpern: Das Rekrutieren der Maximalkraft dauert ca. 10 Mal länger als das
Rekrutieren der Explosivkraft.

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FrequenzminderunginderEntladungvonmotorischenEinheiten

Im höheren Alter vermindert sich die Entladungsgeschwindigkeit der motorischen Einheiten in
Situationen, in denen mehr als ca. 50% der Maximalkraft rekrutiert werden

Beispiel:
Während der maximalen isometrischen Kontraktion des M. interosseus dorsalis manus findet im
Vergleich einer älteren und einer jüngeren Probandengruppe die Entladung der motorischen Einheiten
mit ca. 64% geringerer Frequenz statt.

Ein möglicher Grund dafür findet sich in der Innervation:

KoaktivierungdergelenkumgebendenMuskulatur

Gleichzeitig gibt es Hinweise auf eine Veränderung in der Koaktivierung der gelenkumgebenden
Muskulatur.
Das ZNS kann bei Menschen höheren Alters die inhibierenden 1a-interneurone nicht mehr adäquat
regulieren, um die Antagonistenaktivität zu hemmen. Folgen davon sind:

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VeränderungenderReflexeimhöherenAlter

Die Nervenleitgeschwindigkeit wird im Alter vermindert. In Folge dessen wird die Latenzzeit verlängert
(die Zeit zwischen Afferenz und physiologischer Reaktion). Posturale Reaktionen auf Grund äußerer
Stimuli sind dadurch weniger gut koordinierbar (z.B. die Reaktion nachdem man über etwas gestolpert
ist).
Die Verringerte Nervenleitgeschwindigkeit wurde in Studien gemessen, älteren Probanden zeigten im
Vergleich mit einer jüngeren Vergleichsgruppe in der Kompensation eine teilweise um 50% reduzierte
Aktivität von z.B.
M. tibialis anterior, M. rectus femoris, M. biceps femoris.

Gleichzeitig zeigten die älteren Probanden jedoch „eigene“ Kompensationsstrategien wie länger
anhaltende Kontraktionszeiten oder muskuläre Koaktivierungen gelenkumgebender Muskulatur.

Die Begründung für die Verlängerung der Latenzzeit findet sich v.a. im afferenten Teil des
Reflexbogens: Die Anzahl der distalen myelinisierten Fasern mit großem Axondurchmesser verringert
sich bis zum Alter von ca. 90 Jahren um ca. 50%, da eine Degeneration von Ganglien im Hinterhorn
zu Nährstoffmangel im Axon führt. Es folgt eine Atrophie vor allem der großen Fasern sowie eine
Schädigung der Myelinscheiden. Daraus entsteht eine qualitative und quantitative Verminderung der
Afferenzen. Gleichzeitig leiden afferente Nervenfasern unter einer höheren Degenerationsrate, da sie
im Vergleich zu den efferenten Nerven einen stärkeren Stoffwechsel haben und dadurch auf Mangel
schneller empfindlich reagieren.

VerminderteReflexeimhöherenAlter

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DesensibilisierungvonMuskelspindeln

Zwei mögliche Gründe kommen hierfür in Frage:

a) Kollagengewebe verdickt die Kapsel, die die Spindel umgibt
b) Schwellungen um das Axon der Gamma-Motoneurone

Es kommt zu einer Anhäufung von Neurofilamenten auf Grund der herabgesetzten Geschwindigkeit
im axoplasmatischen Transport. Dies führt zu Innervationsfehlern der Muskelspindel und dadurch zum
Verlust intrafusaler Fasern. Eine Verminderung der Reaktionsgeschwindigkeit und der
Reaktionsgenauigkeit durch die Spindel sowie eine Zunahme der Latenzzeit zur Reaktion auf
Längenänderungen der Spindel sowie zur Degeneration im Neuron, die zum Zelltod führt.

Wird hierdurch der Muskeldehnungsreflex modifiziert, führt dies automatisch zu posturaler
Unsicherheit und durch ein sensorisches Defizit letztendlich zu einer herabgesetzten Reflexaktivität.
Davon betroffen sind scheinbar vor allem dynamische Dehnungsprozesse (die über 1a-Afferenzen
geleitet werden) und weniger die statischen Dehnungsprozesse (die über die 2a-Afferenzen geleitet
werden).

VeränderungeninderpräsynaptischenInhibition

Eine Veränderung der 1a-Afferenzen, bevor diese zum Motoneuron übertragen werden. Die
Studienlage ist sehr schwankend, es gibt hochklassige Studien, die besagen, dass es zu einer
Verminderung/Reduktion der 1a-Afferenzen kommt, andere Studien zeigen eine Verstärkung
ebendieser Afferenzen.

VerlustvonInterneuronen

Hier finden sich schwere Konsequenzen für Kraft und Reflexe auf Grund der Verbindung von
sensorischem Input und neuromuskulärem Output. Der Verlust von Interneuronen kann die
Informationsverarbeitung im ZNS beeinflussen, indem im Sinne einer schlechteren Verarbeitung von
Afferenzen zwangsläufig qualitativ schlechtere neuromuskuläre Efferenzen stattfinden. Folge ist eine
qualitativ schlechtere neuromuskuläre Antwort, die zu einem erhöhten Sturzrisiko beiträgt.

Effektevonwhole-body-vibrations(z.B.Galileo)

Unterschiedliche Studien führen zu der Vermutung, dass ein Training auf einer Vibrationsplattform
z.B. die Maximalkraft und die Muskelleistung im Bereich der unteren Extremität verbessert. Messbare
Veränderungen gibt es zudem in den Bereichen Gangsicherheit und Balance.
In einer 18-monatigen Studie mit 180 Probandinnen > 65 Jahre wurde im Gegensatz dazu festgestellt:

§

Die Gruppe, die das Training auf der Vibrationsplattform absolvierte, hatte signifikante Effekte

auf die Sturztendenz im Vergleich zur Kontrollgruppe (Wellness)

§

Im Vergleich mit der Gruppe der „klassischen Übungen“ war die Sturzgefahr tendenziell

geringer

§

Dies führt zu der Annahme, dass die Vibrationsplattform keine nennenswerten Effekte auf die

Sturzgefahr hat. Auch der Kraftzuwachs in der Vibrationsgruppe und der Gruppe der
klassischen Übungen war nach 18 Monaten gleichmäßig zu bewerten (ca. 15%). Hat jedoch
die Gruppe mit Training auf der Vibrationsplattform eine tendenziell geringere Sturzneigung,
ergibt sich die Spekulation, dass der Effekt vor allem im sensomotorischen Feedback zu
finden sein müsste.

Das Trainingsprogramm der Gruppe „klassisches Training“ und der Gruppe mit angeschalteter
Vibrationsplattform war dabei identisch. Auch fand in beiden Gruppen das Training auf der
Vibrationsplattform statt, jedoch nur in einer der beiden Gruppen wurde die Plattform angeschaltet.

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Trainergestützte Übungen 2 x pro Woche

§

20 Minuten low-impact-aerobic (70 – 85% der maximalen Pulsfrequenz)

§

3 – 5 Minuten Balancetraining

§

20 Minuten isometrisches und dynamisches Kräftigungstraining ohne Geräte oder mit

Kleingeräten (Theraband etc.): 8 – 10 Sekunden max. isometrische Spannung bei 12
– 15 Wiederholungen

§

12 Minuten Krafttraining der unteren Extremität

§

3 Übungen: Wadenheben; Ausfallschritt; Beinabduktion bei 2 Serien á 1

Minute Dauer bei
65 – 70 % der Maximalkraft und einer Minute Dehnung

(Einstellungen der Vibrationsplattform Frequenz:

§

Monate 1 – 3 25Hz

§

Monate 4 – 6 30Hz

§

Monate > 6 35Hz (bei gleichzeitiger stärkerer Trainingsintensität durch andere

Bewegungswinkel etc.)

Literaturverzeichnis

1.MayerF,Scharhag-RosenbergerF,CarlsohnA,etal.Theintensityandeffectsofstrengthtrainingintheelderly.Dtsch
ArzteblInt2011;108(21):359–64.2011.

2.GranacherU,GollhoferA.AuswirkungendesAlternsaufdieSchnellkraftfähigkeitunddasReflexverhalten/Theimpact
ofagingonexplosiveforceproductionandonposturalreflexes.DEUTSCHEZEITSCHRIFTFÜRSPORTMEDIZIN.2005,
Jahrgang56,Nr.3.