Untersuchung zum Grundumsatz bei einer Körpergewichtsreduktion durch ein individuelles Ausdauertraining bei übergewichtigen und adipösen Erwachsenen

Inhaltsverzeichnis

1 EINLEITUNG
1.1 ZIEL DIESER ARBEIT
1.2 PROJEKTIDEE
1.3 VORGEHENSWEISE

2 AKTUELLER FORSCHUNGSSTAND
2.1 SYSTEMATISCHE LITERATURRECHERCHE
2.2 AUSGEWÄHLTE STUDIEN ZUM THEMA „ADIPOSITAS“
2.3 ZUSAMMENFASSUNG

3 KONZEPTION UND DURCHFÜHRUNG
3.1 FRAGESTELLUNG UND HYPOTHESEN
3.2 METHODIK DER UNTERSUCHUNG
3.3 UNTERSUCHUNGSDESIGN
3.4 UNTERSUCHUNGSINSTRUMENTARIEN
3.4.1 Grundumsatz- und Körpergewebemessung
3.4.2 Belastungsuntersuchung durch die Fahrradspiroergometrie
3.5 STICHPROBENBESCHREIBUNG

4 AUSWERTUNGSSTRATEGIEN
4.1 AUSWERTUNGSVERFAHREN DER VERÄNDERUNGSHYPOTHESEN
4.2 AUSWERTUNGSVERFAHREN DER UNTERSCHIEDSHYPOTHESEN
4.3 AUSWERTUNGSVERFAHREN DER ZUSAMMENHANGSHYPOTHESEN

5 DARSTELLUNG DER ERGEBNISSE
5.1 ERGEBNISSE DER VERÄNDERUNGSHYPOTHESEN
5.1.1 Veränderung des Körpergewichts und des BMI
5.1.2 Veränderung des Grundumsatzes
5.1.3 Veränderungen der Körpergewebezusammensetzung
5.2 ERGEBNISSE DER UNTERSCHIEDSHYPOTHESEN
5.2.1 Geschlechtspezifische Unterschiede des Körpergewichts, des BMI und der Messparameter Grundumsatz
5.2.2 Geschlechtspezifische Unterschiede der Messparameter aus der Körpergewebeanalyse
5.2.3 Geschlechtspezifische Unterschiede aus den Ergebnissen der Fahrradspiroergometrie
5.3 UNTERSUCHUNG DER ZUSAMMENHÄNGE
5.3.1 Zusammenhänge zwischen BMI, Körpergewicht und Grundumsatz
5.3.2 Zusammenhänge zwischen Grundumsatz und aerober Leistungsfähigkeit
5.3.3 Zusammenhänge zwischen Grundumsatz und der Körpergewebezusammensetzung
5.4 ZUSAMMENFASSUNG

6 DISKUSSION
6.1 METHODENDISKUSSION
6.1.1 Grundumsatzmessung und Körpergewebemessung
6.1.2 Fahrradspiroergometrie
6.2 ERGEBNISDISKUSSION
6.2.1 Ergebnisse des Körpergewichts und des BMI
6.2.2 Ergebnisse des Grundumsatzes und der Körpergewebezusammensetzung
6.2.3 Ergebnisse der Fahrradspiroergometrie
6.3 BEZUGNAHME ZU DEN HYPOTHESEN

7 AUSBLICK

8 ZUSAMMENFASSUNG

9 LITERATURVERZEICHNIS

Abkürzungsverzeichnis

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildungsverzeichnis

ABBILDUNG 1: VERLAUF DES BEWEGUNGSPROGRAMMS „MOVEGUARD“

ABBILDUNG 2: VORGEHENSWEISE DER VORLIEGENDEN ARBEIT

ABBILDUNG 3: VERLAUF DES UNTERSUCHUNGSDESIGNS VON PRÄ- UND POSTTEST

ABBILDUNG 4: KÖRPERGEWEBEZUSAMMENSETZUNG WEIBLICHER PROBANDEN VON T1 ZU T2

ABBILDUNG 5: KÖRPERGEWEBEZUSAMMENSETZUNG MÄNNLICHER PROBANDEN VON T1 ZU T2

ABBILDUNG 6: GESCHLECHTSPEZIFISCHE UNTERSCHIEDE DER BIA; (N=47, NW = 26, NM = 21)

ABBILDUNG 7: VERÄNDERUNG DER RUHEWERTE VOR BELASTUNG VOM PRE- ZUM POSTTEST UNTERTEILT NACH GESCHLECHT UND GESAMTSTICHPROBE; (N=47, NW = 26, NM = 21)

ABBILDUNG 8: GESCHLECHTSSPEZIFISCHE UNTERSCHIEDE DER MAXIMALEN SAUERSTOFFAUFNAHME UND KOHLENDIAOXIDABGABE VOM PRE- ZUM POSTTEST

ABBILDUNG 9: GESCHLECHTSSPEZIFISCHE UNTERSCHIEDE DER MAXIMALEN BELASTUNGSZEIT UND WATTSTUFENANZAHL VOM PRE- ZUM POSTTEST 81 ABBILDUNG 10: PHYSICAL WORK CAPACITY BEI HERZFREQUENZ 120

ABBILDUNG 11: KORRELATION DES BMI T1 UND DER DIFFERENZEN GRUNDUMSATZ, KÖRPERGEWICHT UND MAXIMALE SAUERSTOFFAUFNAHME IN RUHE; (N=47, NW = 26, NM = 21)

ABBILDUNG 12: KORRELATION DER DIFFERENZ MUSKELMASSE UND DEN DIFFERENZEN FETTMASSE, GESAMTKÖRPERWASSER UND KÖRPERGEWICHT; (N=47, NW=26, NM=21)

ABBILDUNG 13: KORRELATION DER DIFFERENZ KÖRPERGEWICHT UND DEN DIFFERENZEN FETTMASSE UND GESAMTKÖRPERWASSER; (N=47, NW=26, NM=21)

ABBILDUNG 14: KORRELATION ZWISCHEN DER DIFFERENZ GRUNDUMSATZ UND FETTMASSE MÄNNLICHER PROBANDEN; (N=47, NW=26, NM=21)

Tabellenverzeichnis

TABELLE 1: TREFFERLISTE DER LITERATURRECHERCHE

TABELLE 2: AUSGEWÄHLTE STUDIEN ZUM THEMA ADIPOSITAS (ANZAHL DER STUDIEN: N=9)

TABELLE 3: ANTHROPOMETRISCHE DATEN DER GESAMTSTICHPROBE ZUM TESTZEITPUNKT T1

TABELLE 4: ÜBERSICHT DER WICHTIGSTEN STATISTISCHEN KENNWERTE

TABELLE 5: AUSWERTUNGSVERFAHREN ZUR PRÜFUNG DER HYPOTHESEN

TABELLE 6: DEFINITION DES SIGNIFIKANZNIVEAUS

TABELLE 7: INTERPRETATION DER KORRELATIONSEFFIZIENTEN

TABELLE 8: STATISTISCHE VERFAHREN UND PARAMETER ZUR UNTERSUCHUNG DER VERÄNDERUNGSHYPOTHESEN (HV)

TABELLE 9: STATISTISCHE VERFAHREN UND PARAMETER ZUR UNTERSUCHUNG DER UNTERSCHIEDSHYPOTHESEN

TABELLE 10: STATISTISCHE VERFAHREN UND PARAMETER ZUR UNTERSUCHUNG DER ZUSAMMENHANGSHYPOTHESEN

TABELLE 11: ERGEBNISSE DER VERÄNDERUNGEN DES KÖRPERGEWICHTS UND DES BMI VON T1 ZU T2

TABELLE 12: ERGEBNISSE DER VERÄNDERUNGEN AUS DER GRUNDUMSATZMESSUNG VON T1 ZU T2

TABELLE 13: ERGEBNISSE DER VERÄNDERUNGEN DER KÖRPERGEWEBEZUSAMMENSETZUNG

TABELLE 14: ERGEBNISSE DER ANOVA DER MESSPARAMETER GRUNDUMSATZ, KÖRPERGEWICHT UND BMI

TABELLE 15: ERGEBNISSE DER ANOVA DER MESSPARAMETER AUS DER BIA

TABELLE 16: ERGEBNISSE DER RUHEWERTE AUS DER ANOVA

TABELLE 17: ERGEBNISSE DER MAXIMALWERTE AUS DER ANOVA

TABELLE 18: ERGEBNISSE DER ERHOLUNGSWERTE AUS DER ANOVA

TABELLE 19: KORRELATIONSKOEFFIZIENTEN UND IRRTUMSWAHRSCHEINLICHKEITEN BMI, KÖRPERGEWICHT UND DEN MESSPARAMETERN DER GRUNDUMSATZMESSUNG

TABELLE 20: KORRELATIONSKOEFFIZIENTEN UND IRRTUMSWAHRSCHEINLICHKEITEN, GRUNDUMSATZ UND DEN MESSPARAMETERN DER FAHRRADSPIROERGOMETRIE

TABELLE 21: ZUSAMMENHANG ZWISCHEN GRUNDUMSATZ, DEN MESSPARAMETERN KÖRPERGEWEBEZUSAMMENSETZUNG UND KÖRPERGEWICHT

TABELLE 22: ZUSAMMENHANG ZWISCHEN DIFFERENZ GRUNDUMSATZ, DEN MESSPARAMETERN KÖRPERGEWEBEZUSAMMENSETZUNG UND KÖRPERGEWICHT

1 Einleitung

Adipositas gilt heutzutage als eine epidemische Krankheit mit erheblich zunehmender Tendenz (vgl. WIRTH 2003). In der Bundesrepublik Deutschland hatten im Jahr 2006 28,7% (12,8%) der Frauen und 43,5% (14,4%) der Männer einen Body-Mass-Index (BMI) von über 25 kg/m2 (≥ 30 kg/m2) und galten damit als adipös (vgl. STASISTISCHES BUNDESAMT 2007). Definitionsgemäl3 ist Adipositas eine über das Normalmal3 hinausgehende Vermehrung des Körperfettanteils (vgl. WIRTH, 2003). Zur Differenzierung von Normalgewicht und Adipositas wird der Body-Mass-Index verwendet, dieser wird als relative Gröl3e aus dem Quotienten des Körpergewichts in Kilogramm und dem Quadrat der Körpergröl3e in Metern errechnet und erlaubt eine Klassifikation der Adipositas in unterschiedliche Schweregrade (vgl. WIRTH, 2003). Ein BMI von ≥ 25 kg/m2 gehört in die Kategorie Übergewicht, mit einem BMI von ≥ 30 kg/m2 beginnt der erste Grad der Adipositas.

Darüber hinaus sind SCHINDLER LUDVIK (2004) der Auffassung, dass die Ermittlung des BMI und des Körpergewichts alleine nicht ausreicht, um eine Person als adipös zu klassifizieren. Der Grund dafür besteht darin, dass die Ermittlung des BMI nicht die Fettverteilung erfasst. Eine Bestimmung der Körpergewebezusammensetzung hat daher in den letzten Jahren zunehmend Bedeutung erlangt und trägt darüber hinaus zur Identifizierung eines Gesundheitsrisikos, wie im Fall der Assoziation von viszeraler Fettakkumulation und koronarem Risiko, bei (vgl. SCHINDLER LUDVIK, 2004). Laut WIRTH (2003) werden zwei Fettverteilungsformen bei adipösen Menschen unterschieden. Zum einen die periphere („gynoide“, „gluteal-femorale“) Adipositas, bekannt als „Birnenform“, die überwiegend (bis zu 85%) bei adipösen Frauen vorkommt, zum anderen die abdominale („androide“, „zentral-viszerale“) Adipositas oder „Apfelform“, welche wiederum zu 80% bei Männern vorzufinden ist (vgl. WIRTH, 2003, S. 7). In der Literatur finden sich unterschiedliche Festlegungen über den Körperfettanteil, demnach spricht man nach ROST (2005) von Adipositas erst, wenn der Körperfettanteil bei Frauen mehr als 30% und bei Männern mehr als 20% erhöht ist. WIRTH (2003) dagegen legt bei den Frauen einen geringeren Wert von 25% zugrunde. Somit ist bei Adipositas ein Körperfettanteil von über 50% keine Seltenheit. Es werden unterschiedliche Methoden zur Messung der Körpergewebezusammensetzung herangezogen, wobei indirekte und direkte Methoden zur Anwendung kommen. Zur Anwendung kommen die Computertomographie (CT), die Dual-Energy-X-Ray Absorbtiometrie (DEXA), das hydrostatische Wiegen (Densiometrie) und die Hautfaltenmessung. Zur Bestimmung der Körperzusammensetzung und Erfassung der Körperfettmasse hat sich die nicht invasive Methode der Bioelektrischen Impendanzanalyse (BIA) bewährt (vgl. PETERMANN PUDEL, 2003).

Adipositas hat sich laut WIRTH (2003) in den letzten Jahren zu einer chronischen Krankheit mit zahlreichen Folgeerkrankungen und einer erhöhten Sterblic]hkeitsrate entwickelt. Sie ist Basis für viele weitere Risikofaktoren, die sich zu gravierenden Herz-Kreislauf-Erkrankungen entwickeln können (vgl. WIRTH, 2003). Vor allem das metabolische Syndrom ist hier zu nennen, welches sehr eng mit der bereits erwähnten androiden Form der Adipositas korreliert (vgl. ROST, 2005). Zum metabolischen Syndrom zählen das gemeinsame Auftreten von androider Adipositas, Diabetes Mellitus Typ 2, Fettstoffwechselstörungen und Hypertonie (vgl. WIRTH, 2003). Alle Komponenten des metabolischen Syndroms zählen zu den kardiovaskulären Risikofaktoren und sind zu einem schwerwiegenden gesellschaftsrelevanten Problem geworden (vgl. DEUTSCHE ADIPOSITAS-GESELLSCHAFT 2007). Neben den physischen Erkrankungen leiden Adipöse und Übergewichtige häufig an beträchtlichen psychologischen Belastungen und sozialen Nachteilen, diese werden so WIRTH (2003) oft als gravierender empfunden als die begleitenden Krankheiten selbst. HAUNER (1997) beschreibt die Adipositas als einen komplexen „Prozess“, indem „Ernährungsweise, Bewegung und psychosoziale Faktoren miteinander verwoben sind“ (vgl. HAUNER 1997).

Die Therapieziele sind unterschiedlich umfangreich und abhängig vom Ausmal3 der Adipositas, dennoch werden diese oftmals langfristig angesetzt, um ein Veränderung des Lebensstils zu ermöglichen und chronischen Begleiterkrankungen gerecht zu werden (vgl. WIRTH, 2003). Einige Bewegungsstudien haben gezeigt, dass regelmäl3ige und moderate körperliche Aktivität zu einer Verbesserung der genannten Risikofaktoren führen kann. Regelmäl3ige sportliche Aktivität kann laut PETERMANN PUDEL (2003) zu einer Abnahme des Körpergewichts insbesondere der Körperfettmasse führen und nachhaltig positive kardiovaskuläre Trainingseffekte bewirken (vgl. PETERMANN PUDEL, 2003). Diese Ergebnisse sollten durch ein gezieltes Ausdauertraining im Rahmen eines längerfristig angelegten Gewichtsreduktionsprogramms realisiert werden, das mit dem Ziel einer erwünschten Fettverbrennung in Verbindung steht (vgl. VÖGELE 2003). Wichtig ist jedoch zunächst, dass Adipöse durch ein Bewegungsprogramm ihr Körpergewicht nicht erhöhen, denn „zu einer Gewichtzunahme kommt es immer dann, wenn die Energiebilanz positiv ist, d.h. wenn Energieaufnahme und Energieverbrauch sich nicht die Waage halten“ (vgl. WIRTH 2003; S. 48). Eine dauerhafte Ernährungsumstellung (Ernährungstraining) und Anleitungen anhand von Ernährungspyramiden zur richtigen Auswahl von Lebensmitteln sollten täglich neben sportlichen Aktivitäten bei Adipösen der Selbstkontrolle dienen (vgl. SCHÜLE HUBER, 2004). PUDEL (2003) ist der Auffassung, dass Adipöse durch eine radikale „Null-Diät“ zwar Anfangs ihr Körpergewicht nachdrücklich reduzieren, doch kann längerfristig das Körpergewicht oft nicht stabil gehalten werden. Dieser so genannte „Jojo Effekt“ führt zu einer Zunahme des Körpergewichtes, welches oft über das Anfangsniveau hinausgeht (vgl. BOUCHARD, 2000). Ein begleitendes Problem zeigt sich im Bereich des Energieverbrauchs während der Gewichtsabnahme, denn bei längerfristigen Diäten kommt es zu einer „Stufe der Adaption des Organismus“ und eine damit verbundene Reduzierung des Grundumsatzes (vgl. PLATTEN, 2003). Den erniedrigten Grundumsatz während einer Diät erklärt sich WIRTH (2003) mit einer Reduktion der Muskelmasse durch den Abbau von Eiweil3, denn diese beiden Gröl3en sind eng miteinander verflochten, d.h. es kann somit weniger Energie im Stoffwechsel umgesetzt werden.

Der Gesamtenergieverbrauch des Menschen besteht aus drei Komponenten: Ruheenergieumsatz („Grundumsatz“), „diätinduzierte Thermogenese“ (Wärmebildung) und „aktivitätsinduzierte Thermogenese“ (vgl. PLATTEN, 2003, S. 47f). Der Grundumsatz ist die Energiemenge, ausgedrückt in Kilokalorien, die ein Mensch in 24 Stunden in völliger Ruhe und im Liegen für seinen Grundstoffwechsel benötigt und beträgt 55-70% des Gesamtenergieverbrauchs (vgl. WIRTH, 2003). Der Grundumsatz ist u.a. abhängig von Körpermasse, Alter, Geschlecht, Tageszeit und hormonellen Einflüssen (vgl. DE MARÉES et al., 2003). Individuelle Schwankungen in der Erhebung des Grundumsatzes können Unterschiede bis zu 10% hervorbringen (vgl. HAUGEN et al., 2003). Der Grundumsatz ist bei Adipösen im Vergleich zu Normalgewichtigen deutlich erhöht, einen Grund hierfür sieht RAVUSSIN et al. (1982), in einer Zunahme der fettfreien Körpermasse (bzw. Muskelmasse). Denn bei einer Körpergewichtszunahme kommt es neben einer Zunahme der Körperfettmasse auch zu einer Zunahme an Muskelmasse (durchschnittliche 4:1 im Verhältnis) (vgl. PLATTE, 2003; PETERMANN PUDEL, 2003). FOSTER et al (1988) sieht individuelle Unterschiede im Verbrauch des Grundumsatzes von bis zu 1000 kcal/Tag bei Adipösen mit ähnlicher Körpergewebezusammensetzung und gleichem Körpergewicht. Der Gesamtenergieverbrauch (GEV) ist bei Adipösen ebenfalls mit ca. 4000 kcal/Tag als beachtlich hoch anzusehen (vgl. PRENTCE et al., 1986; PETERMANN PUDEL, 2003). Hinzu kommt, dass Adipöse nach der Nahrungsaufnahme, im Gegensatz zu Normalgewichtigen weniger Wärme aus der „zugeführten Energie“ produzieren, die dadurch „eingesparte Energiemenge vergrößert die Fettspeicher zusätzlich (vgl. DE MARÉES et al., 2003).

Um den Energieumsatz und damit den Grundumsatz zu bestimmen, lässt sich das Verfahren der direkten und der indirekten Kaloriemetrie nutzen (vgl. WIRTH, 2003). Für die vorliegende Untersuchung kam die indirekte Kaloriemetrie zu Anwendung, innerhalb dieses Verfahrens kommt es zur Analyse der Sauerstoffaufnahme und der Kohlendioxidproduktion pro Kilogramm Körpergewicht pro Minute, bestimmt in Millilitern (vgl. HOLLMANN et al., 2006). Um einen genauen Anteil der Energiezufuhr zu differenzieren, wurde der Respiratorische Quotient eingeführt, dieser gibt das Verhältnis von CO2-Abgabe und O2-Aufnahme wieder. Der

Respiratorische Quotient (RQ) reflektiert bei einem
Gleichgewichtszustand zwischen Gewebeatmung und „pulmonalem Gasaustausch“ das prozentuale Verhältnis von Kohlenhydratverbrennung und Fettverbrennung im Gewebe (vgl. WASSERMANN et al., 1987).

1.1 Ziel dieser Arbeit

Im Rahmen der vorliegenden Diplomarbeit soll untersucht werden, welche Einflüsse ein individuelles Bewegungsprogramm auf den Grundumsatz von übergewichtigen und adipösen Erwachsenen hat. Es wird überprüft, ob sich Veränderungen in Bezug auf den Grundumsatz, das Körpergewicht, die kardiopulmonale Leistungsfähigkeit sowie die Körpergewebezusammensetzung durch den Einsatz eines ausdauerorientierten Treatments bei den Probanden feststellen lassen. Darüber hinaus sollen geschlechtsspezifische Unterschiede zu den beiden Testzeitpunkten untersucht werden. Es wird zudem geprüft, ob Zusammenhänge zwischen den Parametern der Grundumsatzmessung und der Körpergewichtsreduktion, den Veränderungen der leistungsspezifischen Parameter und den Ergebnissen der Körpergewebezusammensetzung nach Abschluss der Treatmentphase bestehen.

Die vorliegende Untersuchung überprüft, welchen Einfluss eine Reduktion des Körpergewichts durch Ausdauertraining auf den Grundumsatz weiblicher und männlicher Probanden hat. Darüber hinaus sollen über eine systematische Literaturrecherche Vergleiche mit anderen Studien erfolgen und geschlechtsspezifische Unterschiede bezüglich des Grundumsatzes und deren Einflüsse der relevanten Messparameter identifiziert werden.

1.2 Projektidee

Im Jahre 2003 wurde an der Deutschen Sporthochschule Köln am Institut für Rehabilitation und Behindertensport die „PT-Studie“ (Personal Training) als Verlaufsstudie mit einer Experimentalgruppe (BMI ≥ 25 kg/m2) und einer Kontrollgruppe (BMI ≤ 25 kg/m2) initiiert. Die Zielsetzung der Studie bestand darin, den Einfluss eines Ausdauertrainings auf das Körpergewicht, die Körpergewebezusammensetzung und die körperliche Leistungsfähigkeit übergewichtiger und adipöser Erwachsenen zu untersuchen. Mit Hilfe von sportmedizinischen und sportwissenschaftlichen diagnostischen Belastungsverfahren konnte das Training nach einer individuell angepassten und optimalen Belastungsintensität angepasst werden.

Auf die erfolgreiche Pilotstudie folgte als Weiterentwicklung im Jahre 2004 die Forschungsinitiative „Moveguard“ (vgl. www.moveguard.de, 25.03.2009), die als individuelles und ausdauerorientiertes Bewegungsprogramm die Grundlage dieser Arbeit bildet. Neben einer Steigerung der kardiopulmonalen Leistungsfähigkeit haben die Teilnehmer das Ziel ihr Körpergewicht zu reduzieren. Vor Beginn des 26-wöchigen Ausdauerprogramms werden in der Eingangsdiagnostik Belastungsuntersuchungen unter ärztlicher Aufsicht vorgenommen, um eine Sporttauglichkeit zu bestätigen. Zu den umfassenden Untersuchungen gehören ein Belastungs-EKG, eine Spiroergometrie, eine Grundumsatzmessung, eine Körpergewebeanalyse sowie eine Blutwertanalyse und psychologische Vorraussetzungen. Am Ende des 26-wöchigen Ausdauerprogramms erfolgt eine abschließende Leistungsdiagnostik mit gleichem Umfang und Standard. Neben einer Verbesserung der kardiopulmonalen Leistungsfähigkeit und einer Reduktion des Körpergewichts steht als weiteres Ziel das selbstständige Trainieren (von der Fremdkontrolle hin zur Selbstkontrolle) im Vordergrund, darüber hinaus auch ein gesundes Ernährungsverhalten mit Hilfe individueller Ernährungsschulung. Der methodische Aufbau und die didaktische Vorgehensweise des Ausdauertrainings richten sich nach den konditionellen Voraussetzungen der einzelnen Teilnehmer, insbesondere mit dem Ziel, persönliche Interessen in das Trainingprogramm zu integrieren.

Das Bewegungsprogramm umfasst insgesamt 16 Einheiten innerhalb eine Zeitraums von 26 Wochen (vgl. HEINRICH, 2007). Die Basis des Programms bildet ein individuell dosiertes Training mit dem Schwerpunkt ausdauerorientierter Sportarten wie Nordic Walking, Schwimmen, Aquajogging und Radfahren sowie gymnastische Übungen. Die zu Beginn enge Betreuungsstruktur zwischen Teilnehmer und Personal-Trainer wird in der „Intensivphase“ in Form eines „Face-to-Face“ Trainings im Laufe des Bewegungsprogramms immer weiter abgebaut, so dass allmählich ein selbständiges Trainieren in der Etablierungsphase erreicht wird. Die intensive Bindung des Trainers wird während der sechswöchigen Intensivphase durch wöchentliche Körpergewichtskontrollen, Protokollierung der Trainingseinheiten und eine Trainingsoptimierung aufrechterhalten. In den ersten vier Wochen der „Intensivphase“ erfolgt das betreute Training zwei Mal pro Woche und in den letzten zwei Wochen dieser Phase wird einmal wöchentlich mit dem Trainier zusammen trainiert. Die „Etablierungsphase“ beginnt in der siebten Woche und dauert insgesamt 20 Wochen. In dieser Phase kommt es nur noch alle drei Wochen zu einer gemeinsamen Trainingseinheit (vgl. HEINRICH, 2007). Die allmähliche Rücknahme der Fremdkontrolle des Trainers und den sukzessiven Aufbau von Selbstkontrolle durch den Teilnehmer soll die Motivation schaffen und die Möglichkeit geben, das Training auch im Anschluss an das Bewegungsprogramm problemlos fortzusetzen. Die folgende Abbildung gibt eine Übersicht über den Verlauf der Trainingsphasen des Bewegungsprogramms „Moveguard“.

T1 - Eingansdiagnostik; T2 - Abschlussdiagnostik; TE - Trainingseinheiten Abbildung 1: Verlauf des Bewegungsprogramms „Moveguard“

1.3 Vorgehensweise

Nachdem das Thema für diese Arbeit festgelegt wurde, erfolgte zunächst eine systematische Literaturrecherche in den Literaturdatenbanken, mit Hilfe derer eine Einordnung in den wissenschaftlichen Kontext ermöglicht wird. Zudem erfolgte ein Überblick über den aktuellen Forschungsstand zu bereits vorhandenen Trainingskonzepten mit übergewichtigen und adipösen Erwachsenen. Nach der Datenbank-Recherche folgte eine zusätzliche Handsuche in den Bibliotheksdatenbanken nach themenspezifischen Monographien, um die Erarbeitung der theoretischen Grundlagen zu präzisieren. Im Anschluss an die Literaturrecherche entstand eine strukturierte Konzeptionserstellung zur Durchführung dieser Arbeit, dabei wurden die Fragestellungen und die daraus resultierenden Forschungshypothesen der vorliegenden Untersuchung erarbeitet. Als weiterer Schritt folgten die Planung und Durchführung der relevanten statistischen Verfahren und die Auswertung der erhobenen Messparameter. Im weiteren Verlauf wurden die Ergebnisse systematisch innerhalb der übergeordneten Fragestellungen und Hypothesen grafisch dargestellt und erläutert. In der Methoden- und Ergebnisdiskussion werden die dargestellten Ergebnisse anhand der aus der

Literaturrecherche gesichteten Publikationen wissenschaftlich
ausgearbeitet und es erfolgt eine Stellungnahme zur eigenen Untersuchung. Folgende Abbildung fasst die Vorgehensweise dieser Arbeit in ihrem zeitlichen Ablauf noch einmal zusammen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2: Vorgehensweise der vorliegenden Arbeit

Zum Abschluss der Einleitung soll der Aufbau dieser Arbeit mit dem inhaltlichen Aufbau der einzelnen Kapitel dargestellt werden.

Kapitel 1 beinhaltet die Einleitung und damit die Hinführung zur behandelten Thematik. Darüber hinaus werden die grundlegenden Ziele und Fragestellungen und die Projektidee sowie die Vorgehensweise dieser Arbeit dargestellt.

Kapitel 2 umfasst die Vorgehensweise der systematischen Literaturrecherche und liefert eine tabellarische Übersicht über die Ergebnisse anderer Studien. Es folgt die Erarbeitung theoretischer Grundlagen anhand ausgewählter Studien.

Kapitel 3 beschreibt die empirische Vorgehensweise dieser Untersuchung. Nach einer Konzeptionserstellung und der Formulierung der wissenschaftlichen Arbeitshypothesen wurde das experimentelle Design beschrieben.

Kapitel 4 geht auf die statistischen Auswertungsverfahren in Abhängigkeit zu den unterschiedlichen Hypothesen ein und begründet ihre Verwendung.

Kapitel 5 stellt die Ergebnisse der Untersuchung vor. Diese sind nach Hypothesen gegliedert und werden sowohl für die Gesamtstichprobe als auch geschlechtsspezifisch dargestellt. Abschließend werden Zusammenhänge der relevanten Messparameter mittels einer Korrelationsanalyse untersucht.

Kapitel 6 enthält die Methoden- und Ergebnisdiskussion. Außerdem kommt es zu einer Bezugnahme der aufgestellten Hypothesen.

Kapitel 7 gibt einen Ausblick auf weitere Forschungsideen und Anreize zu möglichen Studiendesigns.

Kapitel 8 schließt die Arbeit mit einer zusammenfassenden Darstellung der wichtigsten Inhalte ab.

2 Aktueller Forschungsstand

Mit Hilfe einer systematischen Literaturrecherche soll ein möglichst umfassender Überblick über den aktuellen Forschungsstand durch vorhandene Publikationen im Bereich der Therapie mit übergewichtigen und adipösen Erwachsenen gegeben werden. Die Literaturanalyse erfolgte dabei hauptsächlich unter Berücksichtigung der übergeordneten Fragestellung, die für die vorliegende Untersuchung von Interesse ist, d.h. „körperliche Aktivität“, „Körpergewichtsreduktion“ und „Grundumsatz“ in Zusammenhang mit „Übergewicht und Adipositas“. Es wurden prinzipiell Studien ausgewählt, die eine körperlichen Aktivität in Form eines Ausdauertrainings mit oder ohne eine begleitende Diätmal3nahme

enthielten. Studien, die kein Bewegungsprogramm als
Therapiemal3nahme zur Körpergewichtsreduktion beinhalteten, fanden bei der Auswahl der Literatur keine Berücksichtigung. Darüber hinaus wurde darauf geachtet, dass die Untersuchungsmethodik in der ausgewählten Literatur mit den Untersuchungsvorhaben dieser Arbeit gröl3tenteils übereinstimmte.

2.1 Systematische Literaturrecherche

Ziel der Literaturrecherche ist es, einen aktuellen Forschungsstand zum Thema Grundumsatz bei „übergewichtigen und adipösen“ Erwachsenen einzugrenzen. Diese theoretische Grundlage verschafft neben den gewonnenen Ergebnissen dieser Arbeit eine Ergänzung und Weiterführung in der Methoden- und Ergebnisdiskussion sowie im Ausblick. Dabei sind Auswirkungen auf Veränderungen des Körpergewichts und den Energie- bzw. Grundumsatz relevante Kriterien bei der Auswahl der Studien.

Die Literaturrecherche erfolgte über die in der Zentralbibliothek für Medizin (ZBmed) und der Zentralbibliothek für Sportwissenschaften (ZBSport) in Köln zugänglichen Datenbanken. Es kamen Studien aus dem sportwissenschaftlichen Bereich (Sport Discus, Spofor und Spolit) und aus dem medizinischen Bereich (PubMed, Cochrane Collaboration und DIMDI) zum Einsatz. Die aus der Datenbankrecherche gewonnenen Ergebnisse sollen eine zusätzliche Informationsgrundlage und theoretische Ergänzungen neben den erarbeiteten Ergebnissen der vorliegenden Arbeit liefern. Die für die Recherche erstellten Suchworte konnten in die Kategorien Indikation, Population und Intervention unterteilt und in den oben genannten Datenbanken strukturiert abgefragt werden.

Eine Verknüpfung der Suchworte innerhalb einer Kategorie wurde mit einem „or“ und zwischen den Kategorien mit einem „and“ kombiniert. Aufgrund einer sehr hohen Trefferzahl von insgesamt 126.474 Publikationen in allen Datenbanken kam in einem weiteren Schritt „Limits“ eine weitere Einschränkung zur Anwendung. Limitierungsmöglichkeiten werden nicht in allen Datenbanken angeboten, beispielsweise die Datenbank „Sport Diskus“, wogegen die Datenbank „Cochrane Collaboration“ über mehrere Limitierungsfunktionen verfügt. Das Alter der Stichprobe begrenzt sich auf 18 bis 80 Jahre, um Publikationen aus dem Bereich des Kindes- und Jugendalters auszuschließen.

Eine weitere Limitierung stellte das Kriterium der Sprache dar, demzufolge fanden Publikationen sowohl in deutscher als auch in englischer Sprache Berücksichtigung. Studien in anderen Landessprachen konnten nur mit einbezogen, wenn eine englische Übersetzung vorhanden war. Zu Beginn der Datenbankrecherche erschien eine Zeitspanne von 10 Jahren als zeitliche Einschränkung hinreichend (10/1998 bis 10/2008), um eine möglichst weitreichende Entwicklung über den aktuellen Forschungsstand in Bezug auf „Grundumsatz“ und „Adipositas“ zu erfassen.

Die Sportwissenschaft hat insbesondere im letzten Jahrzehnt einen grol3en Einfluss auf den Therapiealltag bei Übergewichtigen und Adipösen genommen und sich rasant weiterentwickelt (vgl. MCTIERNAN et al., 2007). Zum Thema „Grundumsatz“ liel3en sich viele neue Veröffentlichungen finden, jedoch bezogen sind diese überwiegend auf Normalgewichtige oder wurden unter anderen medizinischen Fragestellungen behandelt. Zum Thema Adipositas gab es dagegen nur wenige neue Erkenntnisse, die sich gleichzeitig mit dem Phänomen körperliche Aktivität auseinandersetzten. Es war auffällig, dass die meisten Veröffentlichungen zum Thema Grundumsatz aus den 80er und 90er Jahren stammten. Bei genauerer Sichtung der Sekundärliteratur stellte sich heraus, dass sich weitere Publikationen als relevant für diese Arbeit herausstellten daher wurde die Limitierung durch die gewählte Zeitspanne von zehn Jahren aufgehoben. Als letztes Instrument musste der Operator „Not“ eingesetzt werden, um die hohe Trefferzahl einzuschränken. Eine erstellte „Not“-Liste mit Suchworte bzw. Schlüsselwörter dienten der Ausgrenzung von Themen und Aspekten, welche für diese Untersuchung nicht relevant waren. Diese beinhalteten verschiedene Erkrankungen und andere medizinische Interventionen sowie medikamentöse Therapiemal3nahmen. Nachdem die Datenbankrecherche mit Hilfe der Suchworte abgeschlossen war, folgte in einem weiteren Schritt eine Selektion anhand einer Sichtung der Titel (1. Prüfung) und der dazugehörigen „Abstracts“ (2. Prüfung) entsprechend ihrer Relevanz für diese Untersuchung. Die Kriterien der Selektion bezogen sich somit auf das Vorhandensein von Einflüssen des Grundumsatzes durch eine Körpergewichtsreduktion zwecks eines sportlichen Treatments. Mit einem Resultat von 140 ausgewählten Publikationen aus der Datenbankrecherche konnte die Literaturrecherche abgeschlossen werden. Eine Übersicht liefert Tabelle 1, sie zeigt die erzielten Treffer in den verschiedenen Datenbanken und die Ergebnisse der systematischen Literaturrecherche, die sich aus den einzelnen Suchschritten ergaben.

Tabelle 1: Trefferliste der Literaturrecherche

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Neben der Recherche in den Datenbanken erfolgte eine ergänzende Handsuche zum Thema „Adipositas“ und „Grundumsatz“ in den Bibliothekskatalogen und im Onlinekatalog, dabei wurde nach entsprechenden Monographien zum Thema „Adipositas“ und nach themenbezogenen Zeitschriftenaufsätzen gesucht.

2.2 Ausgewählte Studien zum Thema „Adipositas“

In diesem Kapitel wird eine Reihe verschiedener Interpretationen und Ergebnisse über unterschiedliche Treatments, die sich im Rahmen ihres Untersuchungsvorhabens mit übergewichtigen und adipösen Erwachsenen befassten, tabellarisch zusammengefasst. Die Untersuchungsmethodik, die Treatmentstruktur und das Probandenkollektiv aus der gesichteten Literatur sollten gröl3tenteils an das Untersuchungsdesign und an die Untersuchungsmethodik der vorliegenden Arbeit angelehnt sein. Bereits während der Literaturrecherche konnte festgestellt werden, dass sich nur wenige Publikationen mit einer vergleichbaren Fragestellung befassten, ebenso konnte keine vergleichbare Stichprobengröl3e von insgesamt 144 Probanden in den gesichteten Publikationen vorgefunden werden. Da in dieser Arbeit die Wirksamkeit eines individuellen Ausdauertrainings und die Einflussnahme einer Körpergewichtsreduktion auf den Grundumsatz untersucht werden, muss zunächst anhand einer zielgerichteten Betrachtung in bereits vorhandenen und evaluierten Bewegungsprogrammen differenziert überprüft werden, ob und inwieweit sich Publikationen mit diesem Motiv befasst haben.

Die vorliegende Arbeit ist als „Ein-Gruppen-Pretest-Posttest-Plan“ angelegt (vgl. BORTZ, 2005), um tendenzielle Entwicklungen der Messparameter des Grundumsatzes zu ermöglichen. Demzufolge können Aussagen über mögliche Veränderungen, Unterschiede und Zusammenhänge getroffen werden. Infolgedessen wurden nur Studien bevorzugt, welche Belastungstests mit dem Fahrradergometer und begleitender Spirometrie bei übergewichtigen und adipösen Erwachsenen durchgeführten. Es handelt sich in dieser Arbeit insbesondere um die „Untersuchung zum Grundumsatz bei einer Körpergewichtsreduktion durch ein individuelles Ausdauertraining bei übergewichtigen und adipösen Erwachsenen“. Deshalb werden nur Studien herangezogen, die hinreichende Ergebnisdarstellungen für ihre Interventionsmal3nahmen aus dem Bereich des Grundumsatzes darlegen können. Des Weiteren kamen bevorzugt Publikationen zur Anwendung, die eine entsprechende

Dokumentation zum Körpergewicht sowie Veränderungen der Körpergewebezusammensetzung und der kardiopulmonalen Leistungsfähigkeit in ihren Untersuchungsergebnissen festhalten.

Tabelle 3 liefert eine Übersicht über neun nationale und internationale Studien, in denen unterschiedliche Methoden und Einflussnahmen durch verschiedene adipositasspezifische Bewegungsprogramme mit oder ohne begleitende Diätmaßnahmen untersucht wurden. Die Darstellung der zusammengefassten Studien erfolgt innerhalb der Tabelle nach Autoren/ Erscheinungsjahre, Stichprobe, Zeitraum, Treatment und Durchführung, Untersuchungsmethodik und Ergebnisse/Fazit. Die Anordnung der Studien innerhalb der Tabelle erfolgt in alphabetischer und chronologischer Reihenfolge.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Die in Tabelle 2 aufgeführten Studien zum Thema „Adipositas“ zeigen eine grol3e Vielseitigkeit in der Durchführung und Wirksamkeit von bewegungsorientierten Körpergewichtsreduktionsprogrammen. Es wurde festgestellt, dass die Ergebnisse der Studien Kontraste in ihrer Ergebnisdarstellung aufwiesen, diese Unterschiede sollen im Folgenden differenziert betrachtet werden.

Bevor die einzelnen Ergebnisse der aufgeführten Studien genauer erläutert werden, erfolgt ein Überblick über allgemeine Unterschiede in den Stichprobendesigns und der Untersuchungsmethodik. Die Konstellation der Stichproben in den einzelnen Studien war unterschiedlich angelegt, das Alter der Probanden lag zwischen 18 und 67 Jahre. Der BMI lag im Durchschnitt zwischen 25,0 bis 45,7 kg/m2 und ist deshalb in den Bereich Übergewicht bis hin zur Adipositas Grad III zuzuordnen (vgl. WIRTH 2003). DONELLY et al. (1991) untersuchten Probanden, die im Vergleich zu den anderen Studien den höchsten BMI aufwiesen. Zum Umfang der Stichproben lies sich feststellen, dass HILL et al. (1988) den kleinsten Stichprobenumfang (N=8) aufzeigten, AMATI et al. (2008), DONELLY et al. (1991) und GELIEBTER et al. (1997) dagegen verwendeten in ihren Untersuchungen gröl3ere Stichproben von über 60 Untersuchungspersonen. Die Dauer des Treatments variierte von sechs Wochen (vgl. HILL et al., 1988) bis hin zur Studie von SUM et al. (1994), welche eine Treatmentdauer von insgesamt 20 Wochen beschrieb, BAUM SCHUSTER (2008) untersuchten sogar Effekte in der „Nachbelastungsphase“ ohne ein begleitendes Treatment.

Wie bereits erwähnt, wurde bei der Selektion der gesichteten Studien auf Gemeinsamkeiten im Hinblick auf die Untersuchungsmethodik geachtet, welche mit der vorliegenden Arbeit Übereinstimmung finden sollte. Aus diesem Grund hatten alle gewählten Studien eine spirometrische Belastungsuntersuchung, die mittels einer Fahrradergometrie (vgl. AMATI et al., 2008; KEIM et al. 1990) oder Laufbandtestung (vgl. BRYNER et al., 1999; DONELLY et al., 1991) erhoben wurden, eine Messung des Ruhegrundumsatzes und eine Ermittlung der Körpergewebezusammensetzung, zum Inhalt. Dabei kamen unterschiedliche Methoden, beispielsweise das hydrostatisches Wiegen, die bioelektrische Impedanzmessung (BIA) oder die Methode der Hautfaltenmessung, zur Anwendung. Die Studien wählten verschiedene Bewegungsformen für die Treatments, somit kamen im Rahmen der Untersuchungen Sportarten wie Walken, Jogging, ausdauerorientiertes Laufband- und Fahrradergometertraining, spezifisches Krafttraining und Schwimmen in Gruppen- oder Einzeltraining zu Anwendung. Die Dauer und der Umfang des Trainings reichten dabei von 20-60 Minuten, es wurde täglich trainiert oder es waren durchschnittlich 3-6 Trainingseinheiten wöchentlich vorgesehen (vgl. BRYNER et al., 1999; DONELLY et al., 1991; KEIM et al. 1990). Alle Studien erhielten mindestes eine Treatmentgruppe, die ausschließlich ein ausdauerorientiertes Training absolvierte.

In nahezu allen Studien war neben dem Bewegungsprogramm eine beleitende Diätverordnung enthalten, mit Ausnahme von BAUM SCHUSTER (2008) und SUM et al. (1994), welche ihren Teilnehmern keine Diät vorschrieben. Während die Autoren AMATI et al. (2008) und KEIM et al. (1990) ausdauerorientierte Treatmentgruppen mit und ohne Diät als Vergleich in ihren Kontrollgruppen heranzogen, so war in anderen Studien jede Treatmentgruppe mit einer Diät bzw. einer „hypokalorischen Restriktion“ vorgesehen (vgl. BRYNER et al., 1999; DONELLY et al., 1991; GELIEBTER et al., 1997; HILL et al., 1988; RACETTE et al., 1995). Die Methodik und Vorgehensweise der Diät war in einigen Studien ähnlich, dementsprechend wurden kaloriereduzierte bzw. fettarme Diätgetränke mehrfach am Tag eingenommen um somit Mahlzeiten über die gesamte Treatmentdauer zu ersetzen (vgl. BRYNER et al., 1999; DONELLY et al., 1991; GELIEBTER et al., 1997; HILL et al., 1988). Die Höhe der angeordneten Reduktion der Kalorienaufnahme variierte dabei zwischen maximal 800 kcal pro Tag (vgl. BRYNER et al., 1999; HILL et al., 1988) und 1000 kcal pro Tag (vgl. HILL et al., 1988).

Zu den Ergebnissen kann zunächst festgehalten werden, dass eine regelmäl3ige sportliche Aktivität in allen Studien dazu führte das Körpergewicht und den BMI zu reduzieren, allerdings waren die Resultate nicht in allen Fällen signifikant (vgl. DONELLY et al., 1991; HILL et al., 1988). KEIM et al. (1990) erreichten in ihrer 14-wöchigen Treatmentdauer eine Körpergewichtreduktion von durchschnittlich 1,1 Kg pro Woche, obwohl die verordnete Diät nur in den ersten zwei Wochen erfolgte und anschliel3end abgesetzt wurde, im Vergleich dazu erhielt die Kontrollgruppe mit durchgehender Diät und Bewegungprogramm eine geringere Körpergewichtreduktion.

Es lassen sich unterschiedliche Aussagen aus den Ergebnissen des Grundumsatzes (GUruhe) zusammenfassen. Ein Grol3teil der Studien zeigte, dass eine angeleitete sportliche Bewegung in Kombination mit einer Diät einen starkes Absinken des Grundumsatzes nach Beendigung des Treatments zur Folge hatte (vgl. DONELLY et al., 1991; GELIEBTER et al., 1997; HILL et al., 1988; RACETTE et al., 1995; SUM et al., 1994). Die Studie von GELIEBTER et al. (1997) zeigte eine signifikante Abnahme des Ruhegrundumsatzes sowohl in der ausdauerorientierten Trainingsgruppe, als auch in der Krafttrainingsgruppe, beide Gruppen erhielten ebenfalls eine Diät. Eine Kombination aus Krafttraining, Ausdauertraining und Diät führte laut DONELLY et al. (1991) zu einer Abnahme von 13,4% gegenüber dem Grundumsatz vor dem Treatment.

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