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Grundlagen der Sportmedizin (Subject) / Blut (Lesson)

Aufbau, Funktion, Gastransport

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  • Blutvolumen, grobe Zusammensetzung des Bluts 6-8 % des Körpergewichtes bei Erwachsenen bei Männern 5-6 l  bei Frauen 4-5 l  58% flüssige Bestandteile (Blutplasma)  42 % feste Bestandteile (Blutzellen)
  • Bestandteile Plasma macht 58 % des Blutes aus!  Wasser (90%)  Proteine (8%) Ionen, Glukose, Hormone, Kreatini, Harnstoff,... (2%)
  • feste Bestandteile des Blutes machen 42 % aus  Erythrozyten  Leukozyten  Thrombozyten 
  • Aufgaben des Blutes (4) Transportfunktion  Thermoregulationsfunktion  Pufferfunktion  Abwehr-/Schutzfunktion 
  • Was wird transportiert? (5) Sauerstoff von der Lunge ins Gewebe  Kohlenstoffdioxid vom Gewebe in die Lunge Nährstoffe und Stoffwechselprodukte  Elektrolyte, Vitamine, Proteine, Lipide, etc.  Signalübermittlung von zB Hormonen 
  • Einfluss der Thermoregulation auf den Stoffwechsel Enzymreaktion  Fluidität der Zellmembranen  Diffusions- und Osmoseverhalten 
  • Einfluss der Thermoregulation auf den Sauerstofftransport Bindungsaffinität von Sauerstoff an Hämoglobin nimmt mit sinkender Temperatur ab 
  • Pufferfunktion und Säuren-Basen Haushalt optimaler pH-Wert: 7,35 bis 7,45  bis 7,35 Azidose  ab 7,45 Alkalose wichtig für die Aufrechterhaltung sämtlicher Stoffwechselorgane!  Zusammenspiel von 4 Puffersystemen im Blut 
  • Erythrozyten Transport von O2 und Mitwirkung beim CO2 Transport  Proliferation und Reifung der Erythrozyten durch Erythropoietin  optimales Oberflächen-Volumen Verhältnis durch bikonkave Form--> erleichtert Diffusion gesamter Zellinhalt besteht fast nur aus Hämoglobin (roter eisenhaltiger Blutfarbstoff) auf Glukose als Energielieferant angewiesen  keine Zellatmung (keine Mitochondrien) zusätzliche Mitwirkung beim Puffersystem durch das Hämoglobin (ca 35%) 
  • Hämoglobin roter eisenhaltiger Blutfarbstoff der Erythrozyten  O2 Transport und CO2 Rücktransport globuläres (kugelförmiges) Protein mit 4 Untereinheiten mit je einem Häm-Molekül, welches fest mit einem Häm-Eisen (Fe2+) verbunden ist  jedes Fe2+ kann reversibel 1 Molekül Sauerstoff binden  ---> ein Hämoglobinmolekül kann 4 Sauerstoffmoleküle binden 
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  • Wie entsteht der Gesamtcholesterinspiegel ? Aufnahme mit der Nahrung  endogene Synthese in Leber, Darm und Haut 
  • Marker für das arteriosklerotische Risiko Quotient LDL/HDL Zielwert: <3 3-5 gesteigertes Risiko  >hohes Risiko 
  • Transport des Cholesterins LDL-Cholesterinspiegel: LDL transportiert das Cholesterin in extrahepatische Gewebe  HDL-Cholesterinspiegel: HDL transportiert Cholesterin aus dem Plasma und extraheptischen Zellen zur Leber und zu steroidhormonproduzierenden Drüsen 
  • Arten von Leukozyten Leukozyten (4.000-8.000/μl)  Unterteilung in :  Granulozyten  Monozyten ---> Differenzierung zu Makrophagen  Lyphozyten ---> Wesentliche Bestandteile bzw Vermittler der Immunabwehr 
  • Funktion der Leukozyten Immunabwehr: unspezifisch (angeboren)  spezifisch (erworben) 
  • Unspezifische Abwehr von den Granulozyten (ca 63% der Leukozytenzahl) Neutrophile Granulozyten  Eosinophile Granulozyten  Basophile Granulozyten  Natürliche Killerzellen (NK-Zellen)  Zellen des mononuklearen Phagozytensystems Monozyten (ca 6% der Leukozytenanzahl)--> Makrophagen 
  • spezifische Abwehr Lymphozyten (ca 31% der Leukozytenanzahl)  T-Lymphozyten  B-Lymphozyten 
  • Bestandteile des Immunsystems mechanische Barrieren  Blutzellen: Granulozyten  NK-Zellen  Zellen mononuklearen Phagozytensystems Lymphozyten       3. Proteine (als Botenstoffe) 
  • Ablauf einer unspezifischen Immunreaktion Aufspüren von Erregern durch diverse Chemokine  Umwandlung von Monozyten und neutrophilen Granulozyten in angriffsbereite Zellen --> Phagozytose des Erregers  Schädigung durch Lysozyme, Oxidantien wie Wasserstoffperoxid etc.  besondere Spezifikation von natürlichen Killerzellen (NK-Zellen) auf Viren und Tumorzellen 
  • Thrombozyten =Blutplättchen  Hauptfunktion: Mitwirkung bei der Blutstillung  kernlos und organellreich (Lysosomen, Mitochondrien)  bilden vasoaktive Substanzen (Thromboxan A2) --> Gefäßverengung 
  • Blutgruppen: das Rhesus-System Erythrozyten-Antigen-System  Rh-positiv wesentlich häufiger als rh-negativ Rh-positiv entwickelt Antigene problematisch: Transfusion von Rh-positiv nach rh-negativem Empfänger unproblematisch: Transfusion von rh- nach rh- oder rh- nach Rh+
  • Antikoagulation (=Gerinnungshemmung) Bsp: Marcumar, Heparin, etc.  Abgabe bei Neigung zur Bildung von Blutgerinseln (Thromben)  wesentliche Risiko einer medikamentösen Gerinnungshemmung ist die Blutungsgefahr  Vorsicht beim Training mit Patienten, die Gerinnungshemmer einnehmen! 
  • Anämie ="Blutarmut" Ursachen:  Blutungen (Erythrozytenverlust) zB durch Magengeschwür, Darmtumoren, Blasen-Ca, starke Menstruation  Störung der Erythrozytenbildung zB durch Eisenmangel, Erythropoetinmangel  Störung des Erythrozytenabbaus Hämolytische Anämien, zB durch Erbkrankheiten (Sichelzellenanämie), Infektionen, Vergiftungen, Autoimmungerkrankungen
  • Sichelzellenanämie genetischer Defekt verändert Hämoglobinstruktur  Dadurch lagern sich die Hb-Proteine zusammen und verklumpen  Durchblutungsstörungen, Sauerstoffmangel 
  • Kugelzellanämie Defekt von Zytoskelettproteinen Verlust der Elastizität und Verformbarkeit  Werden von Makrophagen in der Milz abgebaut, weil sie langsam sind 
  • Eisenmangelanämie die häufigste Form der Anämie, hervorgerufen zB durch:  Mangelernährung  Resorptionsstörung  Schwangerschaft Besondere Form der Eisenmangelanämie: hyperchrome Anämie hervorgerufen durch :  Vitamin B12-Mangel  Folsäuremangel 
  • allgemeine Symptome einer Anämie Kopfschmerzen  Müdigkeit  Leistungsabfall  Antriebsmangel  Schwindel  Ohnmacht  Blässe (va. Konjunktiven, Lippen) Ohrensausen  "Befindensstörungen" Konzentrationsmangel 
  • Sportleranämie Ausdauersportler aufgrund des regelmäßigen Trainings größeres Plasmavolumen und oft auch größere Zahl an roten Blutkörperchen als nichtsportliche Personen  während 1-5 Tagen nach Ausdauersport kommt es aufgrund des Flüssigkeitsverlustes zu einer bis zu 25%igen Zunahme des Plasmavolumens, dann höheres Volumen an Plasma, kann wie Blutmangel wirken hat keinen Krankheitswert, bedarf keiner Therapie! Keine Leistungseinbuße  
  • Trainingseinflüsse auf das Blut Blutvolumen: Blutvolumenabnahme 5%-10% (Normalisierung nach 1-2 Stunden) bei einmaliger Belastung  Blutvolumenzunahme von bis zu 40% durch Ausdauertraining Vorteile durch Ausdauertraining: gesteigerte Sauerstofftransportkapazität größeres Plasmavolumen stellt Wasserreserve für thermoregulatorische Belastungen dar größeres Plasmavolumen hilgt dem Trainierten im Vergleich zum Untrainierten später einen Hämatokritanstieg zu erfahren  geringere Blutviskosität (Reduktion der Herzarbeit) Verbesserte Verfombarkeit der Erythrozyten 
  • Trainingsanpassungen der Erythrozyten Ausdauertrainierte Sportler besitzen ca. 40 % mehr Erythrozyten als Untrainierte.  •Das Lebensalter der Erythrozyten bei Ausdauersportlern ist von 120 auf bis zu 70 Tage reduziert, wodurch die O2-Transporteigenschaften verbessert werden.   Die Ansäuerung des Blutes bei Belastung erleichtert die O2-Versorgung des Muskelgewebes.   Besonders Sportlerinnen sollten wegen des erhöhten Erythrozytenumsatzes auf eine adäquate Aufnahme von Eisen (Fe++) achten! 
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  • Blutdoping M1 – verbotene Methoden Das Blutdoping ist eine Methode zur künstlichen Erhöhung der Hämoglobinkonzentration im Blut durch Transfusion von Blutkonserven.  Höhere Hämoglobinkonzentrationen verbessern die Sauerstoffaufnahme sowie Sauerstofftransport-kapazität des Blutes  Eigenblutspenden (autologe Bluttransfusion)  Fremdblutspenden (homologe Bluttransfusion) 
  • Wirkung von Blutdoping erhöht maximale Sauerstoff-Aufnahme  erhöht Hämoglobinkonzentration  vergrößerte Hämoglobin-Gesamtmasse  Erhöhung der „Wasserreserve“ im Blut (verbesserte Thermoregulation)  Steigerung der Pufferkapazität des Blutes (über erhöhte Blutmenge)   mittels Blutdoping können Leistungssteigerungen bis ca. 5 % erzielt werden. 
  • Der „Fall Erfurt“ Jede medizinische Methode welche im Leistungssport zur Anwendung kommt muss durch den Athleten hinterfragt werden!! Insbesondere auch alternative Behandlungsmethoden weisen ein Gefahrenpotential auf !! Jede (!!!) Therapie mit nativem oder behandeltem Eigenblut ist zwischenzeitlich verboten!! Medikamentöse/invasiv medizinische Behandlungen egal welcher Art immer mit dem zuständigen Mannschaftsarzt abklären/absprechen!! Transparenz und Dokumentation wichtige Voraussetzungen für den Selbstschutz des Athleten!!