Kniebeugetraining auf der Vibrationsplatte: Effekte auf Muskelfaserrekrutierung und Genexpressionsänderungen

Vibrationsplatten, die uber die Beine Vibrationen in den ganzen Korper leiten, werden sowohl im Bereich der Pravention und Rehabilitation als auch im Breiten- und Hochleistungssport eingesetzt. Die sich aus den vielfaltigen Moglichkeiten der Einflussnahme auf die Belastungscharakteristik ergebenden heterogenen Studiendesigns fuhren zu einer widerspruchlichen Datenlage und schranken die Vergleichbarkeit unterschiedlicher Untersuchungen ein. Daher konnte bisher nicht geklart werden, ob es sich bei der durch ein Vibrationstraining (VIB) hervorgerufenen Steigerung der Bein- und/oder Sprungkraft um eine neuromuskulare oder morphologische Anpassungserscheinung handelt. In der vorliegenden Studie sollten die akuten Effekte eines konventionellen Kniebeugetrainings (KON) mit Zusatzlast und eines VIB auf die myoelektrische Aktivitat, die kapillare Laktat-Konzentration und die Genexpression verschiedener Marker (Hypertrophie, Atrophie, Inflammation, Glukose-Stoffwechsel) im Musculus (M.) vastus lateralis analysiert werden. Dazu absolvierten 14 Freizeitsportler in einem Cross-Over-Design und in randomisierter Reihenfolge im Abstand von zehn Tagen zwei Trainingseinheiten (1 × konventionell [KON] und 1 × mit Vibration [VIB]) jeweils 5 × 10 Kniebeugen und einer Langhantel als Zusatzlast. Die myoelektrische Aktivitat wurde wahrend des Trainings uber vom M. vastus lateralis abgeleitete Elektromyogramme bestimmt. Die Laktat-Konzentration wurde in Kapillarblutproben aus dem Ohrlappchen vor Trainingsbeginn sowie eine, drei und funf Minuten nach Belastungsende bestimmt. Fur die Genexpressionsmessungen wurden eine Stunde vor sowie eine, vier und 24 Stunden nach den Ubungseinheiten Muskelbiopsieproben aus dem M. vastus lateralis entnommen. Es zeigte sich eine signifikant hohere mittlere myoelektrische Aktivitat (15 %, p < 0,05) wahrend des VIB (62 ± 4 % MVC) als wahrend des KON (47 ± 2 % MVC). Der Anstieg der kapillaren Laktat-Konzentration war nach dem VIB (3,0 ± 0,3 mmol/L) im Mittel signifikant (p < 0,05) hoher als nach dem KON (1,6 ± 0,3 mmol/L). Die mRNA-Expression des Atrophiemarkers TRIM-63 (tripartite motif-containing 63) und des Inflammationsmarkers IL-8RA (Interleukin-8 Rezeptor alpha) war 24 Stunden nach der Belastung in der VIB-Gruppe signifikant geringer als in der KON-Gruppe (TRIM-63: 30 %, p = 0,04; IL-8RA: 102 %, p = 0,02). Dagegen lag die Genexpression des Interleukin-6 Rezeptors (IL-6R) vier Stunden nach Belastung in der VIB-Gruppe signifikant hoher als in der KON-Gruppe (p = 0,03). In der vorliegenden Studie konnte zum ersten Mal gezeigt werden, dass eine wahrend eines KON zusatzlich einwirkende Ganzkorpervibration einen signifikanten Anstieg der myoelektrischen Aktivitat und des Laktat-Gehalts im Kapillarblut hervorruft. Diese Resultate sprechen fur eine im Vergleich zum KON erhohte Muskelfaserrekrutierung wahrend eines VIB. 95 % der untersuchten Veranderungen der mRNA-Expression (19 Zielgene × 3 Zeitpunkte) nach VIB und nach KON verliefen parallel. Moglicherweise wurden daher die belastungsinduzierten Veranderungen der Expressionsprofile der Marker-mRNAs durch traumainduzierte Veranderungen im Rahmen der wiederholten Muskelbiopsieprobennahmen uberdeckt.