Kitabı oku: «Fitness fürs Immunsystem»

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NUR GEMEINSAM SIND WIR STARK

Mit der Kombination aus körperlichen, geistigen und emotionalen Anforderungen führt uns der Sport anschaulich vor Augen, was das Phänomen »Leben« ausmacht. Es ist das koordinierte Miteinander verschiedener, bis zu einem gewissen Grad autonom arbeitender Systeme, die einzig im »Gemeinsam-sind-wir-stark-Prinzip« zu voller Blüte gedeihen. In diesem so fantastischen Gesamtgetriebe bildet unser Immunsystem ein Zahnrad, das neben den verschlungenen Pfaden des Energiestoffwechsels eine besonders enge Beziehung zu sportlicher Aktivität aufweist. Und dies ist ein wechselseitiges Geschehen. Die Art, wie wir Sport treiben, bestimmt die Entwicklung und Leistungsfähigkeit des Immunsystems, dessen Zustand umgekehrt unsere Fähigkeit zu regenerieren und unsere sportliche Leistung maßgeblich beeinflusst.

Über allem thront die Gesundheit. Die Abwehr von krankmachenden Einflüssen belebter und unbelebter Natur, aber auch die Gesundung, wenn ein Malheur passiert ist, gehört zu den Kernaufgaben unserer körpereigenen Abwehrmaschinerie. Leider ist auch das Immunsystems kein Perpetuum mobile. Um seine vielfältigen Aufgaben zu erfüllen, verbraucht es wie die beim Sport aktiven Muskeln Energie. Demzufolge muss das sensible Dreieck aus Sport, Energiestoffwechsel und Immunsystem gut ausbalanciert sein. Auf den Sport und die Energie können wir mit der vernünftigen Dosierung unserer Aktivität und mit einer ausgewogenen Ernährung direkt Einfluss nehmen und damit indirekt dafür sorgen, dass unser Immunsystem in Form bleibt. Oder besser noch: gestärkt wird. Wie das funktioniert, erfahren Sie auf den folgenden Seiten.

WAS IST DAS IMMUNSYSTEM?

Wir Menschen lieben es übersichtlich, aber unser Immunsystem erfüllt uns diesen Wunsch nicht. Es lässt sich keinem einzelnen Organ oder Gewebe zuordnen, sondern bildet ein vielschichtiges Netzwerk, in dem verschiedene Organe, Zellen, Moleküle und Mikroorganismen zusammenwirken. Neben mechanischen und chemischen Barrieren setzt die körpereigene Security gröbere und spezifische »Geschütze« gegen ungebetene Gäste aus dem Reich der Viren, Pilze und Bakterien ein. Aber das ist längst nicht alles. Auch die Aufgabe, beim Sport »verbrauchte« Muskelstrukturen zu entsorgen und damit die Grundlage für effektives Regenerieren zu schaffen, gehört in den Zuständigkeitsbereich des Immunsystems. So viel Abwehrund Erholungsarbeit bedarf der ständigen Energiezufuhr, die nicht durch dauernde Überbelastung gekappt werden sollte.

Versuchen wir ein wenig Ordnung in das unübersichtliche Gesamtgefüge zu bringen. Experten mögen die nachfolgende vereinfachte Darstellung verzeihen. Aber es soll für alle verständlich und kein Lehrbuch für Medizinprofis sein.

ORDNUNG IM SPIND

Zum leichteren Verständnis des komplexen Immungeschehens bieten sich drei Ordnungskriterien an. Das wären die Unterscheidungen zwischen:

•angeborenen und erworbenen Immunkompetenzen

•allgemeiner (unspezifischer) und zielgerichteter (spezifischer) Abwehr

•zellulärer (durch spezielle Immunzellen) und humoraler (durch Enzyme und Antikörper in Blut und Lymphe) Immunantwort

ANGEBOREN UNSPEZIFISCH

Mit unserer Haut, ihrem Säurefilm und den sie besiedelnden Mikroorganismen (Hautmikrobiom) kommen wir bereits mit einem wirkungsvollen Schutzmantel auf die Welt. Die Haut fungiert nicht nur als unspezifische Barriere für viele schädliche Außeneinflüsse, sondern ist auch für die Ausscheidung von Abfallprodukten des Stoffwechsels von Bedeutung. Das innere Pendant dieser äußeren Firewall stellen die Schleimhäute des Nasen-Rachen-Raums, der oberen Atemwege bis zur Lunge und des Verdauungstraktes von der Mundhöhle bis in die Darmgefilde dar. Teilweise mit einem »Staubfänger« in Form eines Saumes von Flimmerhärchen (Nase, Bronchien) ausgestattet, filtern sie Schmutz- und Schadstoffpartikel aus der Atemluft beziehungsweise aus der Nahrung heraus. Enzyme im Speichel und die aggressive Magensäure machen einigen gefährlicheren Keimen den Garaus.

Damit nicht genug: Auch werden wir qua Geburt durch Fresszellen, darunter sogenannte Makrophagen, und durch weiße Blutkörperchen sowie im Blut gelöste Eiweiße (Antikörper) geschützt. Über chemische Botenstoffe werden die Abwehrzellen dorthin gelotst, wo sie benötigt werden, etwa an eine beim Sturz erworbene Schürfwunde. All diese angeborenen Mechanismen werden als »unspezifische Abwehr« bezeichnet, da sie sich auf alle Fremdlinge stürzen, von denen Gefahr für Leib und Leben droht.

GELERNTE SPEZIFITÄT

»Was gut ist, kommt wieder« lehrt uns ein Sprichwort. Was schlecht ist, aber auch! Um schnell und wirksam auf wiederkehrende Bedrohungen wie saisonale Krankheitserreger reagieren zu können, hat uns die Natur mit der Fähigkeit ausgestattet, spezifische Abwehrmaßnahmen gegen solche Wiederholungstäter zu entwickeln. Diese erworbene Immunantwort wird vor allem durch eine bestimmte Variante von weißen Blutkörperchen, die sogenannten B-Lymphozyten, getragen. Sie werden vom Knochenmark hergestellt und in Lymphknoten sowie der Milz gespeichert. Beim Kontakt mit einem Keim oder Schadstoff produzieren die B-Lymphozyten mit hoher Spezifität sogenannte Antikörper. Das sind besondere Proteine (Immunglobuline), die wie ein Schlüssel zum Schloss zu der einzelnen Keim-/Schadstoffart passen und sich daran binden. Dieser Komplex aus Erreger und spezifischem Antikörper wird rasch von speziellen Fresszellen erkannt und unschädlich gemacht.

Der besondere Wert dieser spezifischen Abwehr ergibt sich aus einem Memoryeffekt. Von jeder erfolgreich bekämpften Infektion behält das Immunsystem einige der spezifische Antikörper herstellenden B-Lymphozyten als Gedächtnisszellen zurück, sodass bei einer neuerlichen Infektion mit dem gleichen Erreger die passenden Antikörper flugs nachproduziert werden können. Genau das ist gemeint, wenn vom immunologischen Gedächtnis die Rede ist.

Diese spezifische Abwehrvariante ist sehr wirkungsvoll, aber sie muss eben bei jedem Erstkontakt mit einem neuen Erreger »erlernt« werden. Was das bedeutet, wird der Welt seit dem Übertritt des neuartigen Coronavirus SARS-CoV-2 auf den Menschen deutlich vor Augen geführt. Nach der Bildung spezifischer Antikörper bleibt der Schutz durch das immunologische Gedächtnis gewöhnlich über viele Monate bis Jahre bestehen. Ob das bei der Corona Virus Disease 2019 (Covid-19) genauso sein wird, lässt sich bei Redaktionsschluss dieses Buches noch nicht abschätzen.

DIE WICHTIGEN KOMPONENTEN DES IMMUNSYSTEMS

•mechanische Barriere: Haut, Schleimhäute (Atemwege, Nase-Rachen-Raum, Darm), zum Teil mit Flimmerhärchen als »Staubfängern« (Luftröhre, Bronchien, Lunge)

•Lymphsystem: Lymphknoten (Schadstofffilter), Lymphe und Lymphgefäße (Transport von Schadstoffen und Stoffwechselprodukten sowie von Abwehrzellen und Antikörpern)

•Knochenmark: Produktion und Reifung von Abwehrzellen (weiße Blutkörperchen/Leukozyten)

•Thymus: Reifung bestimmter Abwehrzellen (T-Lymphozyten)

•Milz: Depot für Abwehrzellen

•Mandeln: enthalten ebenfalls Abwehrzellen, die Antikörper bilden können.

•weiße Blutkörperchen (Leukozyten) = verschiedene Arten von Abwehrzellen (Granulozyten, Monozyten, Makrophagen, B- und T-Lymphozyten)

•Darm: Schleimhaut mit Immunzellen und Mikroorganismen des Mikrobioms (Darmflora)

•Wurmfortsatz des Blinddarms: Mikrobiom-Reservoir für »gute« Darmbakterien

LEUKOZYTEN – DIE WAFFEN DES IMMUNSYSTEMS

FRAGILES GEBILDE – DAS IMMUNSYSTEM IM WANDEL DES LEBENS

Unser Immunsystem ist ein sich über die Jahre entwickelnder Schutzschild. Bei der Geburt sind wir mit einem Grundschutz ausgestattet, der sich bis etwa zum zehnten Lebensjahr ausdifferenziert, aber zeitlebens ein sich veränderndes, wandelbares System bleibt. Frisch »geschlüpft«, schützen den Säugling mütterliche Antikörper, mit denen jeder Fötus im Mutterleib über die Plazenta versorgt wird. Das ist der berühmte Nestschutz, der den Säugling in den ersten Lebensmonaten vor Infektionskrankheiten schützt, die seine Mutter selbst durchgemacht hat oder gegen die sie geimpft wurde. Stillkinder erhalten mit der Vor- und Muttermilch einen weiteren Pool an Abwehrstoffen, die den Schutz ausbauen. »Gleich nach der Geburt beeinflusst die Muttermilch die Bakterienbesiedelung im Darm, schützt vor Infektionen und unterstützt die Entwicklung des Immunsystems«, bestätigt Professor Thierry Hennet, Humanbiologe und Muttermilchforscher an der Universität Zürich. Durch diese passive Immunisierung gewappnet, kann das Kind Schritt für Schritt sein eigenes Abwehrnetzwerk aufbauen. Und dabei spielt ein körperlich aktiver Lebensstil eine große Rolle.

SCHWÄCHELNDE ANTIKÖRPERBILDUNG

Je älter wir werden, desto schwieriger wird es, sich gegen Eindringlinge von außen zu wehren. Neue Erreger können nicht mehr so spezifisch wie in der Jugend bekämpft werden. Forscher der Universität Colorado fanden heraus, dass der Organismus mit zunehmendem Alter verstärkt auf die Antikörperproduktion auf Basis der von früheren Infektionen zurückgebliebenen Gedächtniszellen setzen muss. Spezifische Antikörper gegen bisher unbekannte Erreger herzustellen wird zunehmend schwerer. »Wie Geist und Körper generell reagiert auch das Immunsystem im Alter schlechter auf neue Herausforderungen«, sagt Arbeitsgruppenleiter Professor John Cambier.

Der Alterungsprozess beginnt schon früh im Leben. Mit Ende der Pubertät bildet sich der für die T-Zell-Reifung zuständige Thymus zurück. Bei 20-Jährigen ist das Organ merklich verkleinert. Das Immunsystem funktioniert in diesem Alter in der Regel noch sehr gut. Wie schnell es an Flexibilität und Schlagkraft verliert, können wir nicht zuletzt über unsere körperlichen Aktivitätsroutinen beeinflussen. Ein trainierter Ü50er kann über eine weit bessere Konstitution verfügen als ein bewegungsmuffliger 30-Jähriger. So nimmt ein ungesunder Lebensstil, womöglich mit viel Alkohol und Zigaretten, bereits in jungen Jahren erheblichen Einfluss auf unser Immunsystem. Derart vorgeschädigt, verliert es im Laufe des natürlichen Alterungsprozesses entsprechend schneller an Leistungsfähigkeit, lassen die Abwehrkräfte und Regenerationsfähigkeiten früher nach.

In Zeiten von Covid-19 hören wir immer wieder, dass gerade ältere Menschen von schweren Krankheitsverläufen betroffen sind. Ist das immer so? Ab wann macht sich ein schwächeres Immunsystem in der Regel stärker bemerkbar, ab welchem Alter beeinflusst es Gesundheit und Wohlbefinden? Im Rahmen von Forschungen zu Infektionskrankheiten wurde eine erhöhte Sterblichkeit bereits ab dem 50. Lebensjahr festgestellt, ein Alter, in dem doch gerade erst die Best-Ager-Phase beginnen sollte, in der Frische und ein relativ hohes Fitnesslevel maßgeblich die Lebensfreude bestimmen. Aber viele sind zu diesem Zeitpunkt schon durch ein geschwächtes Immunsystem anfällig für Krankheiten verschiedenen Schweregrades. Natürlich darf man den Sport in seiner Wirkung nicht überschätzen. Auch die gesündeste Lebensweise ist kein Garant für lange Jugendlichkeit, um von schwerer Krankheit verschont zu bleiben. Aber die Wahrscheinlichkeit für gesundheitlichen Benefit ist doch sehr hoch.

AUCH DIE GESÜNDESTE LEBENSWEISE IST KEIN GARANT FÜR LANGE JUGENDLICHKEIT, UM VON SCHWERER KRANKHEIT VERSCHONT ZU BLEIBEN. ABER DIE WAHRSCHEINLICHKEIT FÜR GESUNDHEITLICHEN BENEFIT IST DOCH SEHR HOCH.

GIBT ES DAS IMMUNSTARKE GESCHLECHT?

Um den Mythos »Männergrippe« kümmern wir uns später. Zunächst geht’s um den wissenschaftsbasierten Blick auf geschlechtsspezifische Unterschiede der Immunsysteme von Mann und Frau. Hier sind die Expertisen von Endokrinologen und Genetikern gefragt, also von Spezialisten in Hormonund Vererbungsfragen. Seit ein paar Jahren gesellen sich auch noch Epigenetiker dazu, die sich nicht auf unterschiedliche Genvarianten, sondern auf Abweichungen in der Genregulation konzentrieren. Im konkreten Fall heißt das beispielsweise: Wird das gleiche für das Immunsystem relevante Gen im weiblichen und männlichen Organismus unterschiedlich stark ausgelesen, um mehr oder weniger Abwehrzellen herzustellen?

ÖSTROGENE MACHEN »WAFFEN« SCHARF

Zu den ersten Abwehrgeschossen des Immunsystems gehören Entzündungsreaktionen, die eindringenden Viren und Bakterien »einheizen«. Natürlich muss dieses Geschehen reguliert werden. Dafür gibt es Enzyme wie die Caspase 12. Ihre Aufgabe ist es, Entzündungsprozesse zu hemmen, um ein selbstschädigendes Dauerfeuer zu vermeiden. Wissenschaftler um Dr. Maya Saleh vom McGill University Health Centre in Montreal sind vor gut zehn Jahren auf einen bedeutenden Unterschied in der Caspase-12-Aktivität im Immunsystem von Männern und Frauen gestoßen. So ist das Gen, das den Bauplan für die Caspase 12 liefert, im weiblichen Organismus deutlich weniger aktiv. Dadurch wird weniger von dem Entzündungsbremser produziert und eindringende Krankheitserreger bekommen sogleich die volle Breitseite. Saleh und Kollegen wiesen nach, dass die schwache Aktivität des Caspase-12-Gens im weiblichen Organismus Folge der hohen Östrogenproduktion ist. Diese weiblichen Sexualhormone binden an die DNA und erschweren dadurch die Bauplanablesung für das entzündungshemmende Enzym.

Bei den von Testosteron dominierten Männern hingegen werden die Ablesung des Caspase-Gens und die Produktion des Entzündungshemmers mangels hoher Östrogenspiegel nicht herunterreguliert. Es wird deutlich mehr Caspase 12 hergestellt, die den Entzündungsstatus auf niedrigerem Niveau hält und bei Kontakt mit Krankheitserregern nicht so schnell und effektiv reagieren kann. Dieses Beispiel zeigt die hohe Relevanz epigenetischer (genregulatorischer) Mechanismen. Trotz gleicher Genetik (Gene und Genprodukte) kommt es allein aufgrund unterschiedlicher Epigenetik (Regulation der Genaktivität) zu abweichenden physiologischen Wirkungen.

Unterm Strich bedeutet das: Die von Entzündungsreaktionen getragene erste Abwehrlinie arbeitet bei Frauen aufgrund niedrigerer Caspase-Produktion effektiver als bei Männern. Aber es gibt auch hier die Kehrseite der Medaille. Durch die schnellere Auslösung von Feinde abwehrenden Entzündungsreaktionen steigt das Risiko für überschießende Immunreaktionen gegen körpereigene Strukturen. Solche selbstzerstörerischen »Autoimmunreaktionen« können zu chronischen Erkrankungen wie entzündlichem Gelenkrheuma, Zöliakie (Dünndarmschädigung durch Fehlbewertung von Gluten) oder einer folgenschwer die Schilddrüse beschädigenden Hashimoto-Thyreoiditis führen. Bezeichnenderweise sind Frauen deutlich häufiger von Autoimmunleiden betroffen, besonders in den Lebensjahren hoher Östrogenproduktion vor der Menopause.

AKTE XY

Genetisch entscheiden die Geschlechtschromosomen, ob ein Mensch als Frau oder Mann durchs Leben geht. Das weibliche Geschlecht wird durch zwei identische X-Chromosomen, das männliche durch ein X- und ein Y-Chromosom festgelegt. Dank der epigenetischen Forschung gibt es erste Indizien, dass dies Konsequenzen für die Leistung des Immunsystems hat – möglicherweise so weitreichend, dass sie maßgeblich für die längere Lebenserwartung der Frau sind. So beherbergt das X-Chromosom mehrere Gene mit den Bauplänen für besondere RNA-Moleküle, nicht aber das Y-Chromosom. RNA? Da war doch was! Als Erbmaterial von SARS-CoV-2 hat die RNA (Ribonukleinsäure) eher traurige Berühmtheit erlang. Dabei handelt es sich um eine sehr variantenreiche Klasse von Biomolekülen, die im menschlichen Zellstoffwechsel und auch für die Steuerung des Immunsystems wichtige Funktionen übernehmen.

In diesem letzten Punkt haben Epigenetiker um Claude Libert von der Universität Gent herausragende Erkenntnisse gewonnen. Demnach finden sich nur auf dem X-Chromosom Gene für kleine RNA-Moleküle – sogenannte microRNAs. Diese sind wichtige epigenetische Regulatoren für die Aktivität von Immungenen. Entscheidend ist nun, dass Besonderheiten in der weiblichen XX-Kombination die Immungenregulation durch microRNA variabler und weniger störanfällig machen als in der männlichen XY-Paarung. Das Ganze klingt sehr kompliziert – ist es auch. Details würden den Rahmen dieses Buchs sprengen.

MICRORNAS VOM X-CHROMOSOM MACHEN FRAUEN IMMUNSTARK

•RNA ist aus ähnlichen Bausteinen konstruiert wie die menschliche DNA.

•RNA fungiert sehr variantenreich als Erbmaterial vieler Viren, aber auch als multifunktionales Molekül in menschlichen Zellen.

•MicroRNAs mit Wurzeln auf dem X-Chromosom sind wichtige Genregulatoren im Immunsystem.

MÄNNLICHE UNVERNUNFT

Als ob es nicht schon genug wäre, dass der XY-Status und die höhere Testosteronproduktion das männliche Immunsystem schwächeln lassen, begünstigt der männliche Sexualhormonhaushalt auch noch eine Reihe psychischer Eigenheiten, die seiner Immunstärke schaden. Übersteigerter Ehrgeiz, Wettkampfstress, selbst auferlegter Leistungsdruck, der erschreckend oft mit Schmerzmittelabusus kombiniert wird, sind bei männlichen Sportlern deutlich weiter verbreitet. Gefährdet sind besonders leistungsorientierte Freizeitsportler, die nicht der Supervision eines Betreuerstabs unterliegen. Mahnungen aus dem familiären Umfeld werden oft als inkompetentes Laiengerede abgetan. Zusammengenommen senken diese männertypischen Verhaltensmuster die hormonell-(epi)genetisch bedingte »Immunschwäche« zusätzlich.

DARUM WERDEN FRAUEN ÄLTER

Die um mehrere Jahre höhere Lebenserwartung der Frauen kommt nicht von ungefähr. Ihre bessere Immunlage beruht auf ihrer – auch die sportliche Praxis betreffenden – gesundheitsbewussteren Lebensweise und auf ihrer hormonellen und XX-(epi)genetischen Bevorzugung seitens der Natur.

SPORTLICHE PRAXIS

Die Frage, wie den immunologischen Unterschieden in der sportlichen Praxis Rechnung getragen werden sollte, lässt sich aus Mangel an aussagekräftigen Studien nicht wissenschaftlich abgesichert beantworten. Auch wenn es nach Allgemeinplätzen klingt: Es kann nicht oft genug betont werden, dass ein Missverhältnis aus zu hoher beziehungsweise extensiver Trainingsbelastung und ungenügender physischer wie psychischer Regeneration auch und gerade für das Immunsystem »Killerwirkung« entfaltet.

3 GRÜNDE FÜR MÄNNLICHE IMMUNSCHWÄCHEN

•niedrige Östrogen- und hohe Testosteronproduktion

•XY-Konstellation der Geschlechtschromosomen

•Hang zu immunschwächendem Verhalten wie Sportstress und Schmerzmittelmissbrauch

STARKES IMMUNSYSTEM – KANN MAN DAS MESSEN?

»Ich habe seit zehn Jahren keinen Schnupfen mehr!« Mit diesem Satz erntet man Bewunderung und weckt beim Auditorium die Assoziation eines starken Immunsystems. Aber haben Sie sich schon einmal die Frage nach objektiven Parametern für eine leistungsfähige Abwehrarbeit gestellt? Damit legen Sie den Finger direkt in die Wunde. Denn seitens der Wissenschaft ist eine objektive Erfassung des Immunstatus kein einfaches Unterfangen. Es fehlen direkte Messgrößen. Immunstärke lässt sich nicht anhand eines einzelnen Parameters bestimmen, so wie es bei der Körpertemperatur oder dem Blutdruck funktioniert. Einen aussagekräftigen »Immunindex« gibt es nicht. In solchen Situationen sucht die Wissenschaft gern nach Ersatzgrößen – im Fachjargon Surrogatparameter genannt –, die mehr oder minder (un-)spezifisch Informationen über den interessierenden Sachverhalt liefern.

Im Fall des Immunsystems finden sich solche Informationen im Blut. Selbst kann man kaum objektiv beurteilen, ob man immunologisch ein starker oder eher schwacher Typ ist. Da bleibt tatsächlich nicht viel mehr übrig als das Körpergefühl, die Beurteilung der eigenen Infekthäufigkeit und die Selbsteinschätzung, wie gut Wunden heilen, aber auch wie schnell man nach sportlicher Leistung regeneriert und kleine Blessuren auskuriert. Um mehr Objektivität in die Sache zu bringen, führt der Weg am Arzt – genauer gesagt an einer Blutuntersuchung – nicht vorbei.

ANZEICHEN FÜR EIN ANGESCHLAGENES IMMUNSYSTEM

•häufige Infekte (Erkältung/Grippe, Magen-Darm-Beschwerden)

•Haut-/Schleimhautprobleme (z. B. Lippenherpes, Aphthen)

•verzögerte Heilung von Wunden und Verletzungen

•verlängerte Regeneration nach Belastung (Sport)

•Tagesmüdigkeit und Erschöpfung

•Antriebsschwäche, Stimmungsschwankungen

BLUTBILD GIBT AUSKUNFT

Reaktionen des Immunsystems sind häufig mit Entzündungen im Körper assoziiert. Da diese über spezielle Botenstoffe (Zytokine) und Eiweißkörper vermittelt werden, liefert deren Bestimmung im Blut Hinweise auf ein aktiviertes Immunsystem. In der Blutanalyse stehen dann Werte wie Interleukin-6 und C-reaktives Protein – alles Bezeichnungen, mit denen man als Normalsterblicher herzlich wenig anfangen kann. Die Sache wird zusätzlich dadurch verkompliziert, dass auch Regenerationsprozesse nach hartem sportlichen Training mit kleinen Entzündungen in den Muskeln einhergehen, die ebenfalls das Immunsystem aktivieren, ohne dass irgendeine Erkrankung durch fremde Erreger vorliegen würde. Dem Arzt zeigen Entzündungsmarker im Blut, dass irgendetwas im Gange ist, was das Immunsystem angeworfen hat. Aber das sind eben nur Ersatzparameter, die nicht spezifisch für ein bestimmtes Krankheitsgeschehen sind und daher nur den Anstoß liefern, gegebenenfalls weitere Untersuchungen anzugehen.

Erhärten sich Anzeichen für einen bestimmten Krankheitsverdacht, stehen heute moderne molekularbiologische Verfahren zur Verfügung, um spezifische Erreger anhand deren Erbmaterials und eine erfolgreiche Antwort des Immunsystems durch Nachweis spezifischer Antikörper nachzuweisen. Die Covid-19-Berichterstattung hat uns ja alle zu (Fast-)Virologen ausgebildet und mit solchen Testverfahren – PCR zum Infektionsnachweis und ELISA zum Nachweis von Antikörpern – konfrontiert.

Bis hierhin ging es um den Nachweis eines bereits reagierenden Immunsystems. Aber das ist nur ein Faktor zur Beurteilung der individuellen Immunsituation, der wenig über die Ausgangslage, also die grundsätzliche Stärke meines Immunsystems aussagt. Hier wird bereits die Wichtigkeit einer Unterscheidung deutlich: Aktivierung und Stärke des Immunsystems sind zwei Paar Schuhe. Ein gut ansprechendes, schnell reagierendes Immunsystem muss nicht automatisch ein starkes sein.

KLEINE WEISSE GESCHÜTZE

Ausdauersportler interessieren sich gewöhnlich sehr für ihre roten Blutkörperchen, die Erythrozyten (gr. »erythros« = rot). Sind sie es doch, die als »Taxis« im Blut den eingeatmeten Sauerstoff von der Lunge zu Muskeln und anderen Bedarfsorganen transportieren. Spitzensportler vermehren ihre Erythrozytenzahl durch gezieltes Höhentraining. Immer wieder laufen die Train-high-compete-low-Athleten die erythrozytenarme Konkurrenz in Grund und Boden. Kein Wunder: Mehr Sauerstoff bedeutet schnellere Energiebereitstellung. Das ist eine schöne Sache für die Medaillenjagd, aber dem Immunsystem nützt das kaum.

In Sachen Abwehrkraft sind die Farblosen viel relevanter. Die Rede ist von den weißen Blutkörperchen, den Leukozyten (gr. »leukos« = weiß). Sie bilden keine einheitliche Zellart, sondern eher eine Großfamilie mit ganz unterschiedlichen Zelltypen. Da gibt es Lymphozyten, Granulozyten, Monozyten und viele mehr. Wieder wird deutlich: Das Immunsystem glänzt nicht durch Übersichtlichkeit. Wichtig zu wissen ist, dass die Gehalte der verschiedenen Leukozytenarten im Blut dem Experten Informationen über den Zustand des Immunsystems liefern. Deutlich zu niedrige Leukozytenwerte (Leukopenie) können Zeichen verminderter Abwehrkraft sein. Erhöhte Werte (Leukozytose) weisen auf gerade aktive Entzündungen hin. Aber auch solche Anomalien sind unspezifisch. Das Spektrum möglicher Ursachen reicht von unausgewogener Ernährung bis hin zu schwersten Erkrankungen – mitunter viel Recherchearbeit für die Fachleute.

Diese Informationen sollen im Kontext dieses Buches nicht beunruhigen, sondern gerade auch die sportlich Aktiven zum regelmäßigen Medizin-Check-up animieren. Bei länger andauernder Erschöpfung, Schwäche, Infekt- oder Verletzungsanfälligkeit sollte der Hausarztbesuch nicht zu lange vor sich hergeschoben werden.

WEISSE BLUTZELLEN ALS IMMUNMARKER

Die weißen Blutkörperchen (Leukozyten) gehören zusammen mit den lymphatischen Organen (Knochenmark, Thymus, Milz, Lymphknoten, Mandeln) zu den Hauptfunktionsträgern des Immunsystems.

4.000 bis 8.000 Leukozyten tummeln sich in einem Mikroliter (einem millionstel Liter) »immunstarkem« Blut. Sind es deutlich mehr oder weniger, ist immunologisch etwas im Gange.

IMMUNMARKER IM DARM

Hätten Sie gedacht, dass Ihr Darm samt seiner knapp 40 Billionen Bewohner aus dem Reich der Bakterien, Pilze und weiterer Mikroorganismen das dichteste und mit Abstand am meisten Immunzellen beherbergende System der körpereigenen Immunabwehr bildet? Sie werden in einem späteren Kapitel einiges darüber erfahren. Bei so viel Immunkompetenz bietet es sich an, im Darm nach Indikatoren für die Stärke des Immunsystems zu suchen – also etwa nach einer besondere Abwehrkräfte verleihenden Zusammensetzung der Darmflora. Tatsächlich ist diese Suche einer der gegenwärtig am stärksten vorangetriebenen Forschungsinhalte weltweit.

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LUNGEN UND IMMUNSYSTEM

Nach den Grundlagen der Arbeitsweise des Immunsystems geht es jetzt in medias res, also in unserem Fall zu den Wirkungen ausdauersportlicher Aktivität auf die Immunlage und Abwehrkraft wichtiger Organsysteme.

Bereits in Ruhe tätigt ein Erwachsener im Schnitt zwölf bis 16 Atemzüge pro Minute. Das sind bei einem Zugvolumen von etwa 500 Millilitern sechs bis acht Liter Luft, in der sich so einiges an Belebtem und Unbelebtem tummelt, was der menschlichen Gesundheit nicht zuträglich ist. Somit ist das Atmungssystem eine der größten potenziellen Eintrittspforten für Schädlinge. Durch das neuartige Coronavirus SARS-CoV-2 ist das Thema Lungengesundheit und Abwehrkraft in bisher nicht da gewesener Weise in den weltweiten Fokus getreten. Unabhängig von Corona ist die Erkenntnis relativ neu, dass intakte Lungenzellen entscheidend an der Steuerung des Immunsystems beteiligt sind. Erst 2009 publizierten Wissenschaftler vom Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung in Braunschweig Forschungsergebnisse, die zeigen, dass die Schleimhautzellen in den Lungenbläschen in der Lage sind, zwischen gefährlichen und harmlosen Eindringlingen zu unterscheiden und die Abwehrreaktionen adäquat zu regulieren. Angesichts Tausender Fremdstoffe, die wir mit jedem Atemzug inhalieren, ist das ein extrem wichtiger Mechanismus, der sicherstellt, dass die Abwehrmaschinerie nicht ein Dauerfeuer entfacht, das womöglich körpereigene Gewebe schädigt oder aber so träge ist, dass bedrohliche Erreger ungeschoren passieren können.

Es geht also um die Balance zwischen Aktivierung und Drosselung von Abwehrreaktionen. Erreicht wird das über die Freisetzung spezieller Botenstoffe – sogenannter Zytokine –, die der Abwehr dienende Entzündungsprozesse situationsgerecht verstärken oder abmildern. Somit sind Entzündungen grundsätzlich eine normale, in vorderster Front agierende Abwehrstrategie des Immunsystems. Sie haben zunächst einmal nichts mit dem Schreckgespenst einer Lungenentzündung zu tun, die nicht nur bei Infektionskrankheiten wie Covid-19 lebensgefährlich sein kann, sondern auch für Menschen, die aufgrund verschiedener Grunderkrankungen sowie nach schweren Operationen zum längeren Liegen gezwungen sind. Solche sekundären, also sich zu einer bestehenden Erkrankung gesellenden Lungenentzündungen, sind Folge einer unzureichenden Belüftung und Durchblutung (Perfusion) beider Lungenflügel. In unterversorgten Lungenbereichen herrschen oft ideale Bedingungen für die Ansiedlung verschiedener lungenentzündlicher Erreger. Die beste Prävention besteht somit darin, für eine gute und raumgreifende Lungendurchlüftung und -perfusion zu sorgen. Und da gibt es keine bessere Methode als die regelmäßige körperliche Aktivität an frischer Luft.

ZYTOKINE STEUERN ENTZÜNDUNGEN

Der Abwehr dienende Entzündungsreaktionen werden über spezielle Botenstoffe (Zytokine) vermittelt. Werden aber übergroße Zytokinmengen produziert (Zytokinsturm), läuft das Immunsystem heiß. Ein Übermaß an Abwehrzellen verursacht dann immer heftigere Entzündungen – im Fall von Covid-19 schwere Lungenentzündungen. Ausdauersport hilft, die Zytokinproduktion in der Balance zu halten.

ABWEHRKRAFT IN ALLEN ECKEN

Die Lungenperfusion (Durchblutung) ist für den Gasaustausch – die Beladung des Blutes mit Sauerstoff und die Entsorgung von CO₂ – genauso wichtig wie die Ventilation (Belüftung). Wie gut die Lungenflügel mit Blut und Atem versorgt und wie viele der etwa 300 Millionen Lungenbläschen am Gasaustausch beteiligt werden, wird maßgeblich von der Körperposition und -aktivität bestimmt. In Ruhe werden nur etwa 50 Prozent der Lungengefäße (Kapillaren) durchblutet. Die andere, als Reservekapillaren bezeichnete Hälfte wird erst bei körperlicher Aktivität geöffnet, um die ganze Lunge in den Gasaustausch einzubinden. In Bezug auf die Immunstärke ist das hoch relevant, da auch »Abwehrwaffen« wie spezifische Antikörper und Immunzellen im Blut zu ihren Einsatzorten transportiert werden. Minderdurchblutete Lungenbereiche sind bei einem Angriff von Schadstoffen und Krankheitserregern schlecht aufgestellt, bilden quasi die »pulmonale Achillesferse«.

Beim Ausdauersport werden die Lungen nicht nur durch den Anstieg von Atemfrequenz und -zugvolumen (bis zu vier Liter!) besser durchlüftet, sondern auch bis in die letzten Ecken von Blut perfundiert. Folglich werden deutlich mehr Lungenbläschen am Gasaustausch beteiligt, und Immunzellen/Antikörper, die von der körpereigenen Abwehr gegen gefährliche Krankheitserreger wie (Corona-)Viren und Bakterien hergestellt werden, gelangen in entlegene Lungenregionen, die im Ruhezustand weitgehend ungeschützt sind. Gerade lungengängige Viren wie SARS-CoV-2 fühlen sich in minderdurchbluteten und damit kaum von Antikörpern erreichten Lungenbereichen am wohlsten. Die komplett von Blut durchströmten Lungen von Sportlern bilden keine so heimelige Atmosphäre für fiese Winzlinge. Moderates Laufen, Radfahren, Rudern oder Schwimmen an frischer Luft gehören zu den wirksamsten immunstärkenden Eigenmaßnahmen – auch im Kampf gegen Corona-Biester.

HERZ UND GEFÄSSE – INFRASTRUKTUR

Dass Ausdauersport den Herzmuskel leistungsfähiger macht und über die Senkung von Blutdruck, -zucker und -fettwerten der Gefäßgesundheit zugutekommt, ist wissenschaftlich sattelfest untermauert. Ausdauersport gehört unstrittig zu den besten Präventionsmaßnahmen gegen Herz-Kreislauf-Erkrankungen wie Herzinfarkt und Schlaganfall, den Haupttodesursachen weltweit.

Deutlich seltener werden die positiven Herz-Kreislauf-Wirkungen des Sporttreibens im Hinblick auf das Immunsystem verkündet. Besonders zwei Faktoren gehören herausgestellt, um die Bedeutung eines trainierten Blutgefäßsystems samt antreibender »Pumpe« für eine leistungsfähige Abwehrlage zu vermitteln.

STAUFREIES WEGENETZ MIT HOHER ANTRIEBSKRAFT

An erster Stelle ist die Transportfunktion zu nennen. Wenn sich Ausdauersportler über ihre Blutwerte austauschen, fallen gewöhnlich Begriffe wie Erythrozyten (rote Blutkörperchen), Hämoglobin (roter Blutfarbstoff), Eisen, Laktat (Milchsäure), Zucker und Fett. Durchaus verständlich, denn das sind aussagekräftige Größen, wenn es um den Sauerstoff- und Nähstofftransport, den Trainingsund Erschöpfungszustand, also insgesamt um Fitness und Leistungsfähigkeit geht. Aber das vom Herz über das weit verästelte Gefäßsystem durch den gesamten Körper gepumpte Blut ist als universelles Transportmittel auch für die Beförderung von Stoffen zuständig, die nicht unmittelbar für die Leistungserbringung verantwortlich sind. Die für die zelluläre Immunität sowie für die Herstellung spezifischer Antikörper verantwortlichen Lymphozyten (B-Zellen, T-Zellen, Killerzellen) werden im Knochenmark produziert. Ihre Reifung zu funktionstüchtigen Abwehrzellen erfolgt sodann in anderen lymphatischen Organen – in Lymphknoten, Milz und Thymus. Von hier werden sie bei Bedarf von Botenstoffen zu den Einsatzorten dirigiert. Dieses gesamte »Reisegeschehen« aller Beteiligten setzt eine gut funktionierende Infrastruktur voraus, also ein möglichst fein verzweigtes, staufreies Wegenetz und ein intaktes Transportmedium mit starkem Antrieb.

Gefragt sind somit freie, nicht durch Fettablagerungen verengte oder durch überhöhte Zuckerwerte und permanenten Überdruck beschädigte Blutgefäße sowie ein kräftiger Herzmuskel, der mit großem Schlagvolumen für den Antrieb sorgt. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, gibt es keine bessere Methode, als regelmäßig Ausdauersport zu betreiben. Die dadurch angeregte Gefäßneubildung-Vaskularisierunggenanntsorgt dafür, dass Abwehrzellen, Antikörper und Botenstoffe des Immunsystems auch die entlegensten Orte erreichen. Die als gesunde Trainingsanpassung erzielte Größenzunahme des Herzmuskels – das sogenannte Sportherz – lässt die »Pumpe« ökonomischer arbeiten, was nicht nur der Transportfunktion zugutekommt, sondern auch die Abnutzung verringert. Letzteres nennt man Anti-Aging.

ENTZÜNDUNGSGESCHEHEN IN DER BALANCE

Die Bedeutung regulierter Entzündungsprozesse für eine leistungsstarke Immunabwehr wurde bereits ausführlich dargestellt. Der Zustand des Herz-Kreislauf-Systems spielt für die Balance dieses körperinternen Entzündungsgeschehens eine maßgebliche Rolle. Als Zeichen eines guten Trainingszustandes des Herz-Kreislauf-Systems finden sich im Blut weniger Biomarker (CR-Protein, Leukozyten u. a.) für übersteigerte entzündliche Aktivität. Bei Untrainierten weisen höhere Werte dieser Marker auf höhere Risiken für eine Überaktivierung des Immunsystems hin, die durch ein chronisches Entzündungsgeschehen verschiedenen Herz-Kreislauf-Krankheiten Vorschub leistet.

Erst 2019 wurde dieser Zusammenhang eindrucksvoll durch Studienergebnisse der Arbeitsgruppe um Dr. Kirsten Lehnert von der Uni Greifswald unter Beweis gestellt. Die Ausdauerbelastungstests mit Atemgasmessung auf dem Fahrradergometer zeigten, dass der Anstieg der maximalen Sauerstoffaufnahme als Zeichen eines besseren Fitnesszustandes mit einem signifikanten Absinken verschiedener Entzündungsmarker im Blut korrelierte. »Wir konnten zeigen, dass eine höhere körperliche Leistungsfähigkeit mit weniger systemischer Inflammation assoziiert ist«, wird Studienleiterin Lehnert zitiert. Die Altersspanne der fast 1.500 Probanden zwischen 20 und 81 Jahren belegt einmal mehr: Es ist nie zu spät, um in den Genuss zu kommen, von sportlicher Aktivität zu profitieren.

FORSCHUNGEN AUS GREIFSWALD

Bereits kleine vom Immunsystem ausgehende Entzündungen, die den gesamten Organismus betreffen, erhöhen das Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Menschen, die regelmäßig Sport treiben, sind dagegen deutlich besser geschützt.

ENERGIESTOFFWECHSEL UND IMMUNSYSTEM

Ob Evolution und menschlicher Forschergeist oder allmächtiger Gott – eines ist nicht geglückt: das Erschaffen eines Perpetuum mobile, eines sich selbst erhaltenden Leistungserbringers, der ohne regelmäßige Energiezufuhr arbeitet. Das Immunsystem macht da keine Ausnahme – im Gegenteil. Die komplexen Mechanismen von Fresszellen, Antikörperbildung, Entzündungsreaktionen und After-Sport-Regeneration fressen ordentlich Energie. Da kann die enge Beziehung zum Sport, der seinerseits von permanenter Energieversorgung lebt, nicht verwundern. Die im Hochleistungssport, aber auch bei Breitensportlern im Anschluss an erschöpfende Belastungen erhöhte Infektanfälligkeit (siehe »Open-Window-Effekt«, Seite 66 beruht zum großen Teil auf einem Energiedefizit, das der Leistung des Immunsystems abträglich ist. Die maximal vom menschlichen Organismus verwertbare Energiemenge ist limitiert.

Laut 2019 veröffentlichten Forschungen an der Duke University Durham (USA) kann das menschliche Verdauungssystem in Zusammenarbeit mit der zellulären Energieproduktionsmaschinerie selbst bei austrainierten Athleten nicht mehr als das 2,5-Fache des Ruheenergieumsatzes (Grundumsatz) nachliefern. Demzufolge muss das verfügbare Energiekontingent situativ nach aktuellen Bedarfen unter den verschiedenen Verbrauchsstellen aufgeteilt werden. Ein Mehrbedarf an der einen geht immer mit verminderter Belieferung an anderer Stelle einher. Bei einer sportlichen Ultrabelastung – beispielsweise beim Marathon oder mehr – fordern Muskeln, Nerven und Enzymproduktion das Gros der aus der Nahrung gezogenen Energie ein. Das Immunsystem muss da zurückstecken – wie beim Fußball: Wenn die ganze Mannschaft nach vorn drängt, wird die Abwehr anfällig für gegnerische Konter. Und die lauern abseits des Fußballplatzes in Form von Schadstoffen und Krankheitserregern überall.

Begegnen lässt sich dieser Gefahr mit der ebenfalls aus dem Fußball bekannten Rehhagel-Strategie: »kontrollierte Offensive«. Übertragen auf das Alltagsverhalten heißt das: Um die Ökonomie des Energiestoffwechsels zu optimieren und die bestmögliche Energieaufteilung zwischen Immunsystem und den anderen Verbrauchsstellen zu erreichen, ist vernünftig dosierter Ausdauersport das Mittel der Wahl.