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Fragestellung: Das primäre Ziel der vorliegenden Arbeit war es, den Effekt der verschiedenen Laufbelastungen von bergauf, ebenem und bergab laufen, auf den Muskelschwund zu untersuchen welcher nach Osteoporose auftritt.

Methodik: Hierfür wurden 54 männliche Wistar Ratten kastriert (ORX) um eine Osteoporose zu induzieren bzw. als Kontrolle sham-kastriert (sham) und nach 4, 8 und 12 Wochen (n=6 Tiere pro Gruppe) analysiert. Außerdem unterzogen sich jeweils 6 Tiere einem 12-wöchigen Laufbandtraining, das entweder bei einer Steigung von +10° (12w-ORX-uphill), 0° (12w-ORX-level), oder -10° (12w-ORX-downhill) ausgeführt wurde. Diese drei Laufgruppen wurden nach 12 Wochen mit kastrierten bzw. sham-kastrierten Tieren verglichen. Die Auswertung erfolgte mittels Biomechanischer Analyse der Kurzkontraktion sowie der Tetanie des M. soleus. Zudem wurde histologisch beim M. soleus die Muskelapoptose (TUNEL) sowie die Muskelfaserdimeter als auch die Muskelgewebefraktion (HE) und die Kollagendeposition (Sirius Red) ermittelt. Analysiert wurde weiterhin der Serum Testosteronspiegel. Angegeben werden MW±SEM (one-way-ANOVA; * p<0.05 vs sham; # p<0.05 vs 12w-ORX-uphill; + p<0.05 vs 12w-ORXdownhill; § p<0.05 vs 12w-ORX-level)

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Der Serum-Testosteronspiegel lag bei den kastrierten Tieren zu jedem Zeitpunkt nach der Operation unterhalb der Nachweisgrenze (<0,2 ng/ml), wohingegen sich die Werte bei sham-kastrierten Tieren zu keinem Untersuchungszeitpunkt unterschieden. Bei der Muskelkraftmessung konnte 12 Wochen nach OP eine signifikante Reduktion der Tetanie bei der ORX Gruppe im Vergleich zur sham-Gruppe beobachtet. Das 12-wöchige Laufbandtraining konnte den kastrationsbedingten Verlust der Tetanie auf das Niveau der Sham-gruppe signifikant wiederherstellen besonders nach uphill und downhill Lauf. Eine ähnliche Kinetik zeigte die Kurzkontraktion, signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen konnten jedoch nicht erreicht werden. Die histologische Analyse der Kollagendeposition im Muskel als auch der sichtbaren Muskelgewebefraktion zeigte keinen Unterschied zwischen den Gruppen und Zeitpunkten. Bei der Analyse der Muskelfaserdiameter konnte dargestellt werden, dass Kastration einen Muskelschwund über dem gesamten experimentellen Verlauf induziert. Dieser Muskelschwund konnte nach training reversiert werden und Werte von sham operierten Tieren erreichen. Die Analyse der Apoptose zeigte, dass es direkt nach Kastration zu einer Verdopplung der apoptotischen Muskelzellen kommt. Level und downhill training reduzierten signifikant die kastrationsinduzierte Muskelzellapoptose (s. Tabelle 1 [Tab. 1]). Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass Lauftraining geeignet ist den Muskelschwund bei Osteoporose aufzuhalten.