Übergewicht und Fettleibigkeit sind mit einer Vielzahl von Gesundheitsproblemen verbunden, darunter Herzkrankheiten, Typ 2 Diabetes und Bluthochdruck.

Eine Untersuchung aus dem vergangenen Jahr, die im Journal of Physiology publiziert wurde, legt nahe, dass die Fähigkeit Muskeln aufzubauen – im Zuge eines Widerstandstraining – bei dicken Menschen beeinträchtigt sein könnte (2).

“Mehrere frühere Studien, darunter einige aus unserem Labor, haben gezeigt, dass die Muskelproteinsynthese nach der Nahrungsaufnahme bei fettleibigen Erwachsenen im Vergleich zu normalgewichtigen Erwachsenen abnimmt”, sagte die University of Illinois (Kinesiology) und der Community Health Professor Nicholas Burd, der die neue Forschung mit der Abteilung für Ernährungswissenschaften, dem Doktoranden Joseph Beals, leitete. “Unsere neue Studie geht noch weiter und zeigt, dass es eine fettleibbedingte Beeinträchtigung beim Aufbau neuer Muskelproteine im ernährten Zustand nach einem Kraft-Workout gibt.”

Bauen übergewichtige & fettleibige Menschen schlechter Muskeln auf?

Beals und seine Kollegen rekrutierten für ihre Studie 9 fettleibige und 9normalgewichtige 20- bis 23-jährige Erwachsene. Die Teilnehmer, die zuvor kein regelmäßiges Bewegungsprogramm durchgeführt hatten, nahmen an einigen standardisierten Gesundheitsumfragen teil und wurden vor der Aufnahme in die Studie als gesund, aber “unzureichend aktiv” eingestuft.

Nach der Beurteilung der Körperzusammensetzung, der Glukosetoleranz und der Fähigkeit, an einem Beinstrecker mit zusätzlichem Gewicht zu trainieren, begannen die Forscher bei allen Studienteilnehmern mit Infusionen von stabilisiertem und markiertem Isotop-Phenylalanin. Dies ermöglichte es dem Team, den Aminosäuregehalt im Blut und in den Muskeln der Teilnehmer während des gesamten Experiments zu überwachen.

Das Studien-Protokoll. Blood = Blutprobe; Biopsy = Muskelbiopsie-Entnahme; Meal = Mahlzeit; Exercise = Training. (Bildquelle: Beals et al., 2018)

Die Wissenschaftler nahmen entsprechende Muskelbiopsien vom Bein (je eine pro Studienteilnehmer), welche danach 4 Sätze mit 10-12 Wiederholungen am Beinstrecker mit dem gegenüberliegenden Bein durchführten.

Unmittelbar nach der Übung („Post-Workout“) konsumierten die Probanden 170 Gramm mageres Schweinehackfleisch, welches 36 Gramm Protein und 4 Gramm Fett enthielt. Anschließend entnahmen die Forscher zusätzliche Muskelbiopsien von den trainierten und den nicht-trainierten Beinen rund 120 und 300 Minuten nach dem Verzehr des Schweinefleisches.

“Indem wir die nicht-trainierten Beine der Teilnehmer als Kontrolle im Experiment verwendeten, konnten wir direkt vergleichen, wie sich das Training mit Widerständen auf die Fähigkeit der Muskeln auswirkt – im Vergleich zum nicht-trainierten Zustand – neue Proteine aufzubauen”, sagte Burd.

Wie bereits erwartet, gab es bemerkenswerte Unterschiede zwischen den fettleibigen und normalgewichtigen Teilnehmern, noch bevor die Experimente begannen, sagte Burd.

Gemessene Trainings-Variablen in untrainierten normalgewichtigen (NW, n=9) und fettleibigen (OB, n=9) Individuen. (Bildquelle: Beals et al., 2018)

“Die fettleibigen Erwachsenen hatten Plasma-Insulin-Konzentrationen, die zu Studienbeginn etwa 3,2 Mal höher waren, was ein gewisses Maß an Ganzkörperinsulinresistenz unterstreicht”, sagte er. “Da Fettleibigkeit mit erhöhter Muskelmasse, aber mit schlechterer Stoffwechselqualität verbunden ist, war der Arbeitsquantität, den sie pro Einheit magerer Muskelmasse leisten konnten, ebenfalls geringer, als der ihrer normalgewichtigen Kollegen.”

Weitere Unterschiede zwischen normalgewichtigen und fettleibigen Erwachsenen zeigten sich nach dem Training und der Einnahme von proteinreichen Lebensmitteln. Die wichtigste davon waren die Rate der Proteinsynthese in myofibrillären Proteinen, den Muskelproteinen, die Kraft erzeugen und es den Muskeln ermöglichen, als Reaktion auf Bewegung größer zu werden.

Gemessene Rate der sarkoplasmischen (A) und myofibrillären (B) Proteinsynthese (in %/Stunde) im Ausgangszustand (BASAL), im untrainierten Bein (CON) und trainierten Bein (EX). Die Messung deckt einen Zeitraum von 0-300 Minuten nach dem Verzehr des Schweinehackfleisches ab. (Bildquelle: Beals et al., 2018)

Die Rate der myofibrillären Proteinsynthese stieg in beiden Beinen bei allen Teilnehmern nach der Aufnahme von Schweinefleisch an, fanden die Forscher heraus. Aber der erwartete Anstieg der Proteinsynthese in den trainierten Beinen war bei den normalgewichtigen Erwachsenen robuster als bei ihren adipösen Kollegen.

“Wir zeigen, dass der Muskelaufbau und die Muskelreparatur nach dem Training bei jungen Erwachsenen mit Übergewicht abgestumpft ist“, sagte Burd. “Das ist wichtig, weil Muskelaufbau und -reparatur nach dem Training langfristige Auswirkungen auf die metabolische Gesundheit und die allgemeine körperliche Leistungsfähigkeit hat.”

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