Diabetologie und Stoffwechsel 2014; 9(S 02): S196-S201
DOI: 10.1055/s-0034-1385400
DDG Praxisempfehlung
© Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York

Diabetes, Sport und Bewegung

K. Esefeld
1  Präventive und Rehabilitative Sportmedizin, Klinikum rechts der Isar, Technische Universität München, München
,
P. Zimmer
2  AG Diabetes und Sport der DDG
,
M. Stumvoll
3  Med. Klinik und Poliklinik III, Universitätsklinik Leipzig, Leipzig
,
M. Halle
1  Präventive und Rehabilitative Sportmedizin, Klinikum rechts der Isar, Technische Universität München, München
2  AG Diabetes und Sport der DDG
4  DZHK (German Centre for Cardiovascular Research, partner site Munich Heart Alliance, Munich, Germany
5  Else Kröner Fresenius-Zentrum, Klinikum rechts der Isar, Munich, Germany
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Publication Date:
22 January 2015 (online)

Physiologie der Muskelarbeit

Muskelarbeit bezeichnet ganz allgemein Körperbewegung oder körperliche Aktivität durch Muskelkontraktionen, die zu einem Energieverbrauch zusätzlich zum Grundumsatz führt. Jede Art körperlicher Aktivität, unabhängig davon, ob sie im Alltagsleben, im Beruf oder in der Freizeit in strukturierter Form als Sport geleistet wird, folgt den gleichen metabolischen und hormonellen Regelmechanismen.

Unter Ruhebedingungen wird der Energiebedarf der Skelettmuskulatur fast vollständig durch die Oxidation freier Fettsäuren gedeckt. Mit einsetzender Muskelarbeit steigt der Energiebedarf akut an und kann unter Umständen das 8- bis 10-Fache des Ruhebedarfs erreichen. Zur Deckung dieses Energiebedarfs greift die Muskulatur anfangs vorrangig auf Glukose und erst bei länger als einer Stunde andauernder Muskelarbeit auf eine Mischung aus freien Fettsäuren und Glukose zurück. Dabei überwiegt der Anteil der Fettsäureoxidation und variiert in Abhängigkeit vom Trainingszustand zwischen 60 und 75 % der VO2max.

Während körperlicher Aktivität verbraucht der Muskel zunächst freie Glukose, die anschließend aus dem Abbau der muskulären Glykogenreserven nachgeliefert wird. Für die Muskelarbeit wird zudem auch Glukose aus dem Blut verwendet und insulinabhängig in die Zelle aufgenommen. Die Steigerung des Glukosetransports aus dem Blut in die Muskelzelle erfolgt durch die Translokation der Glukosetransporter (GLUT-4) vom endoplasmatischen Retikulum in die Muskelzellmembran. Zusätzlich steigert jede Muskelaktivität genau diesen Vorgang insulin un abhängig. Die Eigenkontraktion der Muskulatur entspricht somit der physiologischen Wirkung des Insulins [1] [2] [3] [4].

Der durch die Muskelarbeit bedingte Glukoseabfall wird durch eine präzise und adäquate Steigerung der hepatischen Glukosefreisetzung ausgeglichen, wenn keine gleichzeitige Glukoseresorption aus der Nahrung zur Verfügung steht. Die Steigerung dieser Freisetzung wird im Wesentlichen durch eine Hemmung der pankreatischen Insulinsekretion und dem daraus resultierenden Abfall des Insulinspiegels im Pfortaderblut bewirkt. Unterstützend und modulierend wirken dabei die kontrainsulinären Hormone (Katecholamine, Glukagon, Cortisol und Wachstumshormone) [2] [3] [5] [6]. Diese Anpassungsvorgänge der Glukosebereitstellung führen je nach Dauer und Intensität der Muskelarbeit zur teilweisen bis vollständigen Entleerung der muskulären und hepatischen Glukosespeicher. Diese werden nach Beendigung der Muskelarbeit wieder aufgefüllt. Abhängig vom Entleerungsgrad kann die Glukoseaufnahme in die Muskulatur noch bis zu 48 Stunden nach Ende der Muskelarbeit erhöht sein.