Die Veränderung des Muskelvolumens durch die Extrembelastung eines Multistage Ultramarathons während 64 Tagen unter der Berücksichtigung der intramuskulären Wasserdiffusion und dem Wassergehalt

HintergrundÜber das Verhalten der Skelettmuskulatur während eines Multistage Ultramarathons ist wenig bekannt. Das TransEurope FootRace 2009 (TEFR09) war einer der längsten, transkontinentalen Ultramarathons über 4‘486km und 64 Tage. Die Studie untersuchte, wie sich die Muskelgruppen des Oberschenkels während der extremen Belastung über mehrere Wochen, bei gleichzeitiger Betrachtung der intramuskulären Wasserbewegung, veränderten. Wir vermuteten, dass die Muskelvolumen durch den erhöhten intramuskulären Wassergehalt aufgrund von Mikroverletzungen durch die exzessive Beanspruchung, nicht oder nur wenig abnahmen.MethodeMRI-Bilder von acht Ultramarathonläufern über sechs Messzeitpunkte (MZP) und einem Follow-Up MZP wurden analysiert. Die Bestimmung des Muskelvolumens und des intramuskulären Wassergehalts erfolgte über die manuelle Segmentation von sieben Muskelgruppen auf T1-gewichteten MRI-Bildern und ADC-maps. Die Änderungen des Muskelvolumens und der ADC-values wurden mittels einem random coefficient model statistisch ausgewertet. Mittels einer univariaten Varianzanalyse wurde untersucht, ob Änderungen der ADC-values mit Änderungen des Muskelvolumens einhergehen.ErgebnisseDie Volumen aller Muskelgruppen nahmen während des TEFR09 ab. Die Wasserdiffusion und der Wassergehalt erhöhten sich in allen Muskelgruppen signifikant (p < 0.05). Es existiert ein negativer Zusammenhang zwischen der Änderung der ADC-values und den Muskelvolumen. Eine Steigerung der ADC-values geht mit einer Abnahme des Muskelvolumens einher. Beide Veränderungen sind zum Follow-Up MZP reversibel.DiskussionSelbst bei hochspezifisch adaptierten Athleten kann die Oberschenkelmuskulatur bei einer extremen Belastung eines Multistage Ultramarathons nicht erhalten werden. Der intramuskuläre Wassergehalt steigt gleichzeitig an, hauptsächlich aufgrund mikrostruktureller Muskelschäden durch Überlastung. Ob der erhöhte Wassergehalt einer stärkeren Volumenverringerung entgegenwirkte, kann lediglich vermutet werden. ADC-values und Muskelvolumen scheinen sensitiv aufeinander zu reagieren, und ADC-values könnten subklinische Muskelschäden möglicherweise frühzeitig anzeigen.