Auswirkungen von Muskel- und Sehnenfunktionsstörungen bei Menschen mit Typ-2-Diabetes mellitus (T2D_MTU)

Diabetes ist eine chronisch-degenerative Stoffwechselerkrankung, die vor allem aufgrund der zunehmenden Inzidenz und Prävalenz des Typ-2-Diabetes mellitus (T2D) pandemische Ausmaße angenommen hat. Laut der International Diabetes Federation (IDF, 2017) leiden weltweit 425 Millionen Menschen an Diabetes, und diese Zahl könnte bis 2045 auf 629 Millionen ansteigen. Aus dieser epidemiologischen Perspektive erweist sich Diabetes als eine der wichtigsten Stoffwechselerkrankungen mit erheblichen Kosten für die regionalen und nationalen Gesundheitssysteme.

Diabetes beeinträchtigt die kardiovaskuläre Funktion aufgrund von chronischer Hyperinsulinämie und Hyperglykämie, zusammen mit erhöhten Endprodukten der fortgeschrittenen Glykation (AGEs), entzündungsfördernden Zytokinen, oxidativem Stress, Fettleibigkeit, Dyslipidämie und körperlicher Inaktivität, die alle zu vaskulärer Dysfunktion beitragen. Insbesondere haben mehrere Studien gezeigt, dass AGEs ihre negativen Wirkungen durch die Bindung an einen spezifischen zellulären Rezeptor (RAGE) ausüben, der in mehreren Zellsystemen wie Monozyten und Endothelzellen vorkommt. Bisher wenig beachtet wurden jedoch Veränderungen des Bewegungsapparates, die zur Verschlechterung des allgemeinen Gesundheitszustandes von Diabetikern beitragen und den therapeutischen Einsatz von Bewegung bei diesen Personen einschränken können.

Diabetes verursacht eine nicht-enzymatische Glykation von Weichteilen, einschließlich Muskeln und Sehnen, was zu einer Zunahme der Muskel- und Sehnensteifheit führt. Es wurde beobachtet, dass die Steifigkeit der Achillessehne und die Quervernetzung des Hautbindegewebes bei Diabetikern größer sind als bei Kontrollpatienten, und es wurde vermutet, dass die erhöhte Sehnensteifheit die Gangparameter beeinflussen könnte. Tatsächlich zeigen Diabetiker beim Gehen eine geringere Achillessehnendehnung, eine höhere Sehnensteifigkeit und eine höhere Sehnenhysterese im Vergleich zu gesunden Kontrollpersonen. Der höhere Energieaufwand beim Gehen bei Diabetikern könnte somit mit einer Beeinträchtigung der Achillessehnenfunktion zusammenhängen. Andererseits verringert die Versteifung des Muskels seine Fähigkeit, seine Form zu ändern, was sein Potenzial zur Modulation der mechanischen Anforderung während der Kontraktion (und Fortbewegung) beeinträchtigt und auch die metabolischen Anforderungen erhöht. Daher könnte die Untersuchung der mechanischen Veränderungen, die durch eine Zunahme der Muskel- und Sehnensteifheit verursacht werden, neue Einblicke in die Diabetes-Pathophysiologie liefern.

Es wird erwartet, dass Trainingsstrategien, die Muskel- und Sehnensteifheit reduzieren können, die Muskel-Sehnen-Funktion und die lokomotorische Fähigkeit von Diabetikern verbessern. Selbst wenn Kraft- und Ausdauertrainingsprotokolle es ermöglichen, sowohl den Blutzucker als auch die kontraktile Muskelfunktion zu verbessern, scheinen sie bei der Verringerung der Muskel- und Sehnensteifigkeit bei T2D-Patienten unwirksam zu sein. Bemerkenswerterweise weisen diese Trainingsmodalitäten einen signifikanten Dropout in der diabetischen Bevölkerung auf, im Allgemeinen mehr als 25 %.

Statisches und dynamisches Dehnen sind wirksam bei der Verringerung der Muskel- und Sehnensteifheit, aber in beiden Fällen ist die Verringerung der Steifheit mit einer vorübergehenden Abnahme der mechanischen Muskel- und Sehnenfunktion verbunden.

Kürzlich wurde eine neue Dehnungsmodalität (Minute Oszillation Stretching, MOS) vorgeschlagen, die es ermöglicht, die Muskel-Sehnen-Einheiten der Plantar-Flexoren zu konditionieren, indem wiederholte kleine Längenänderungen in Längsrichtung unter Verwendung einer passiven Dehnung des Sprunggelenks vorgenommen werden. Bei jungen und gesunden Teilnehmern reichte eine einzige Sitzung mit einseitigem MOS aus, um die Muskel- und Sehnensteifheit zu reduzieren, ohne die Muskelkraft des getesteten Beins zu beeinträchtigen. Da die Plantarflexoren die wichtigsten Antriebsmuskeln für die menschliche Fortbewegung sind, ist zu erwarten, dass das MOS-Training der Plantarflexoren auch bei Diabetikern die motorischen Fähigkeiten verbessern kann. Bemerkenswert ist, dass diese Trainingsmodalität aufgrund der aktuellen SARS-Covid-19-Pandemie problemlos zu Hause unter telemedizinischer Trainingsaufsicht durchgeführt werden kann, da keine spezielle Ausrüstung erforderlich ist.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass ein besseres Verständnis der veränderten mechanischen Eigenschaften von Muskeln und Sehnen bei TD2-Patienten und der Auswirkungen, die diese Veränderungen auf die Muskelkontraktion und die Fortbewegungsfähigkeit haben, dazu beitragen kann, unser Verständnis darüber zu erweitern, wie Diabetes die körperliche Aktivität beeinflusst und zu Inaktivität führt. Schließlich kann die Untersuchung, ob und wie diese Veränderungen mithilfe eines einfachen Trainingsprogramms (MOS-Training) reduziert werden könnten, dazu beitragen, effektivere Interventionen zu entwerfen, die es ermöglichen, Trainingsmodalitäten zu verschreiben, die diese Patienten leicht durchführen können (möglicherweise Begrenzung des Abbruchs).