Muskeln als endokrines Organ: Warum Bewegung biologisch notwendig ist

Es liegt nahe, die Rolle der Muskulatur im Körper lediglich als einfachen mechanischen Motor zu betrachten. Tatsächlich ist sie jedoch weitaus komplexer: Unsere Muskeln fungieren als endokrines Organ und können praktisch jedes System unseres Körpers beeinflussen.

Bei jeder Muskelkontraktion werden Hunderte von Molekülen freigesetzt, die als Myokine bezeichnet werden und für das reibungslose Funktionieren des Körpers unverzichtbar sind.

Ihre Entdeckung veränderte die moderne Physiologie grundlegend und führte zu der Vorstellung: „Bewegung ist Medizin“.

Doch dieses Konzept greift zu kurz.

Tatsächlich lässt sich noch weiter gehen: Bewegung ist für unsere Gesundheit ebenso notwendig wie Atmen oder Essen, während Bewegungsmangel und eine sitzende Lebensweise als Krankheitsursache eingeordnet werden können.

Myokine sind Hormone, die über den Blutkreislauf mit unterschiedlichen Organen kommunizieren, darunter Gehirn, Fettgewebe, Leber, Knochen und Immunsystem. Einer Übersichtsarbeit aus dem Jahr 2024 zufolge erklären sie, weshalb Bewegung dem Immunsystem zugutekommt.

Das bislang am umfassendsten untersuchte Myokin ist Interleukin-6 (IL-6). Zwar wird es auch in Ruhe freigesetzt, bei hochintensivem Training oder aeroben Ausdauerbelastungen steigt seine Ausschüttung jedoch auf bis zu das 100-Fache.

Ebenfalls bedeutsam sind Irisin, das für die Aufrechterhaltung des Körperfettgleichgewichts entscheidend ist, sowie der aus dem Gehirn stammende neurotrophe Faktor (BDNF), der an Neuroplastizität und kognitiver Funktion beteiligt ist.

Körperliche Aktivität regt zudem andere Organe dazu an, ebenso wichtige Exerkine auszuschütten. Eine Übersichtsarbeit von 2022 zeigte, welche Rolle diese Moleküle für die kardiovaskuläre, metabolische, immunologische und neurologische Gesundheit spielen.

Sind wir inaktiv – zirkulieren also nur wenige Exerkine im Körper –, steigt das Risiko für Erkrankungen und die Gesamtsterblichkeit.

Myokine wirken in den verschiedenen Bereichen des Körpers auf unterschiedliche Weise:

Immunsystem

Neuere Veröffentlichungen nennen mindestens neun Myokine, die das korrekte Funktionieren des Immunsystems beeinflussen.

Dazu zählen Irisin, Decorin sowie die Interleukine IL-6, IL-7 und IL-15. Ihre Ausschüttung während körperlicher Aktivität fördert die Vermehrung und Differenzierung von Immunzellen und verbessert damit die Immunüberwachung.

Zugleich verringern sie chronische systemische Entzündungen, einen zentralen Faktor bei der Vorbeugung zahlreicher Stoffwechsel- und Herz-Kreislauf-Erkrankungen. IL-6 wirkt beispielsweise als entzündungshemmendes Signal und kann die Aktivität von Lymphozyten, Makrophagen und NK-Zellen regulieren.

Nervensystem und neurokognitive Funktionen

Über die sogenannte „Muskel-Gehirn-Achse“ übt die Muskulatur einen direkten Einfluss auf das Gehirn aus.

Die Forschung zeigt, dass Moleküle wie BDNF, Irisin und Cathepsin B die Bildung neuer Nervenzellen anregen können. Sie werden zudem mit besserem Lernen und Gedächtnis in Verbindung gebracht und stehen im Zusammenhang mit einem Schutz vor dem kognitiven Abbau bei neurodegenerativen Erkrankungen.

Irisin wird etwa mit höheren BDNF-Werten im Hippocampus verknüpft, einer für das Gedächtnis entscheidenden Hirnregion. Cathepsin B trägt wiederum zur Regeneration von Nervenzellen und zu einer verbesserten Kognition bei.

Diese chemischen Signale erklären, weshalb körperlich aktive Menschen ein geringeres Risiko für kognitiven Abbau aufweisen und über eine bessere emotionale Gesundheit verfügen.

Das Gehirn „hört“ auf die Signale der kontrahierenden Muskeln und reagiert darauf, indem es sich anpasst und widerstandsfähiger wird.

Glukose- und Fettstoffwechsel

Während körperlicher Aktivität übernimmt IL-6 eine Schlüsselrolle bei der Mobilisierung von Fettsäuren aus dem Fettgewebe, vor allem aus dem viszeralen Fett. Dieses sammelt sich in der Bauchhöhle an und ist mit einem höheren Risiko verbunden. Dadurch wird die Fettverbrennung gefördert und der Blutzuckerspiegel stabil gehalten.

Darüber hinaus reguliert IL-6 die Insulinsensitivität, sodass Muskeln Glukose effizienter aufnehmen können. Dieser Mechanismus erklärt einen Teil der Vorteile von Bewegung bei der Vorbeugung von Typ-2-Diabetes.

Insgesamt wirkt die Muskulatur als „metabolischer Thermostat“: Sie steuert den Energieverbrauch und bestimmt abhängig von der körperlichen Aktivität, wann Energie mobilisiert, gespeichert oder genutzt wird.

Herz-Kreislauf-System

Für Menschen mit Herzerkrankungen sollte Bewegung zwar durch medizinisches Fachpersonal wie Kardiologinnen und Kardiologen oder Physiotherapeutinnen und Physiotherapeuten verordnet werden, sie kann jedoch zur Vorbeugung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen beitragen.

Körperliche Aktivität löst die Freisetzung von Exerkinen aus. Diese fördern die Gefäßerweiterung, verbessern die Gefäßfunktion und verringern die arterielle Steifigkeit.

Das erklärt, weshalb körperlich aktive Menschen ein niedrigeres Risiko für Bluthochdruck, koronare Herzkrankheit und Herzinsuffizienz haben.

Knochen und Osteoporose

Die Muskeln stehen auch mit dem Skelett in Wechselwirkung. Mehrere Myokine fördern Knochenbildung und Knochenumbau, indem sie die Aktivität von Osteoblasten – knochenbildenden Zellen – anregen und die Knochenmineraldichte regulieren.

Dies ergänzt die mechanische Belastung durch Bewegung in notwendiger Weise und hilft, Osteoporose vorzubeugen und sie zu bekämpfen.

Tumorunterdrückung und geringeres Krebsrisiko

Ein in The Lancet Oncology veröffentlichter Artikel bezeichnet eine sitzende Lebensweise als Risikofaktor für mehr als 10 Krebsarten.

Das lässt sich teilweise dadurch erklären, dass bei körperlicher Aktivität Myokine freigesetzt werden, welche die Ausbreitung von Krebszellen hemmen und DNA-Schäden in potenziell bösartigen Zellen reduzieren.

Hinzu kommt, dass Bewegung Immunzellen mobilisieren kann, die Tumorzellen bereits in frühen Wachstumsstadien erkennen und zerstören können.

Schon eine einzige Trainingseinheit erhöht die Konzentration von Myokinen, die das Wachstum von Krebszellen unterdrücken können, deutlich.

In ihrer Gesamtheit zeigen diese Erkenntnisse, dass unsere Muskeln als endokrines Organ agieren.

Jede einzelne Muskelkontraktion sendet Signale aus, die das innere Gleichgewicht des Körpers regulieren. Bewegung ist somit biologisch notwendig, damit unsere Körpersysteme richtig funktionieren.

Beatriz Carpallo Porcar, Physiotherapeutin. Lehrende und Forschende im Studiengang Physiotherapie an der Universität San Jorge. Mitglied der Forschungsgruppe iPhysio, Universität San Jorge; Andrés Ráfales Perucha, Physiotherapeut sowie Lehrender und Forschender an der Universität San Jorge. Mitglied der Forschungsgruppe UNLOC, Universität San Jorge; Daniel Sanjuán Sánchez, Physiotherapeut sowie Lehrender und Forschender an der Fakultät für Gesundheitswissenschaften der Universität San Jorge, außerordentlicher Professor an der Fakultät für Pflege und Physiotherapie der Universität Lleida. Mitglied der Forschungsgruppe iPhysio, Universität San Jorge; José Lesmes Poveda López, Professor für Physiotherapie, Universität San Jorge; und Paula Cordova Alegre, Lehrende und Forschende in den Studiengängen Physiotherapie und Pflege der Universität San Jorge, Universität San Jorge

Dieser Artikel wurde unter einer Creative-Commons-Lizenz von The Conversation erneut veröffentlicht. Lesen Sie den Originalartikel.