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DOI: 10.1055/s-0029-1221748
31P-MR-spektroskopische Untersuchungen des Muskelstoffwechsels an Probanden mit unterschiedlicher Faserverteilung
Ziele: Die Faserzusammensetzung beeinflusst die Leistung von Skelettmuskeln. Bestimmungen anhand von Biopsieproben bedingen Trainingsausfall und gesundheitliche Risiken. Unterschiedliche Stoffwechseleigenschaften überwiegend oxydativer (I, IIa) oder glykolytischer Fasern (IIx) führen bei Belastung zu einer unterschiedlichen pH-Entwicklung. Aufgrund der pH-Abhängigkeit der Pi-Resonanz (anorganisches Phosphat) kann die getrennte Quantifizierung der low- und high-pH Komponente neben der Ruhekonzentration für die nichtinvasive Bestimmung der Faserverteilung genutzt werden. Methode: 6männl. Probanden (23–31J) unterschiedlicher sportlicher Spezialisierung wurden in einem 3T MRT (Magnetom TIM Trio, Siemens, Erlangen) untersucht. Die 31P-Spektren wurden mit einer 1H/31P Oberflächenspule (RAPID Biomedical GmbH, Würzburg-Rimpar; Ø80mm) im M. gastrocnemius akquiriert (Lokalisation durch Spulenempfindlichkeitsbereich). Die Fixierung der Spule erfolgte mit elastischen Klettbändern am Unterschenkel. Die MRS erfolgte als dynamische Serie (TR=5s) über eine Zeit von 900s. Nach 150s Ruhe betätigte der Proband im Scanner über 300s ein Ergometerpedal, Takt 120min-1. Über 450s wurde die Wiederherstellung der Ausgangskonzentrationen in der Erholungsphase erfasst. Ergebnis: In Ruhe wurden beim Biathleten der geringste (3,10), bei 2 Sprintern und einem Sportler ohne Spezialisierung die höchsten PCr/ATP Quotienten gefunden (3,63–3,78). Bei 2 Basketballspielern lagen die Werte dazwischen (3,35–3,45). Unter Belastung wurde eine Aufspaltung des Pi in 2–3 Komponenten beobachtet. Für den Biathleten wurde der höchste (69%), für einen Basketballspieler (33%) und einen Sprinter (39%) der geringste Anteil der high-pH Komponente bestimmt. Schlussfolgerung: Bei starker dynamischer Belastung entwickelt sich der pH-Wert in verschiedenen Muskelfasern unterschiedlich. Die Anteile können separat quantifiziert werden und liefern eine Aussage zu Umfang aero-ber und anaerober Stoffwechselaktivität und somit zur Faserzusammensetzung des aktiven Muskels.
Korrespondierender Autor: Rzanny R
Institut für Diagnostische und Interventionelle Radiologie FSU Jena, AG Medizinische Physik, Philosophenweg 3, 07743 Jena
E-Mail: Reinhard.Rzanny@med.uni-jena.de
31P-MRS - Muskel - Faserverteilung - Sportler