Sport und Bewegung als mögliche Einflussfaktoren auf das Biologische Alter

Inhaltsverzeichnis

Danksagung

1. Einleitung
1.1 Aktuelle Bevölkerungsentwicklung

Teil I

2. Theorien über die Ursachen des Alterns
2.1 „Genetic Theories“
2.2 „Damage Theories“
2.3 „Gradual Imbalance Theories“
2.4 Integration der Alternstheorien

3. Der Alterungsprozess und seine Auswirkungen
3.1 Grundsätzliches zum Alterungsprozess
3.2 Physiologische Veränderungen und ihr Einfluss auf die Leistungsfähigkeit
3.2.1. Veränderung anthropologischer Meßgrößen
3.2.2. Bewegungsapparat
3.2.3. Herz-Kreislauf
3.2.4. Lunge - Atmung
3.2.5. ZNS
3.2.6. Weitere Veränderungen
3.3 Psychische Veränderungen

4. Individuelle Unterschiede im Alterungsprozess

5. Definitionen zum biologischen Alter
5.1 Chronologisches Alter
5.2 Biologisches Alter

6. Bestimmung des Biologischen Alters
6.1 Kriterien für Biomarker des Alters
6.2 Übersicht über Methoden zur Bestimmung des biologischen Alters
6.2.1. Bestimmung des BA über das Organsystem
6.2.2. Bestimmung des BA durch biochemische Messungen
6.2.3. Bestimmung des BA durch nicht-humane Modelle
6.2.4. Bestimmung des BA durch Untersuchungen des Stoffwechsels
6.2.5. Bestimmung des BA durch physiologische Parameter
6.3 Testbatterien und Verwendung von empirischen Methoden
6.4 Kritik am Konzept des biologischen Alter

7. Einflussfaktoren des biologischen Alters
7.1.1. Rauchen
7.1.2. Stark fetthaltige Ernährung
7.1.3. Bildung

8. Auswirkungen von Sport und Bewegung auf den alternden Menschen
8.1 Zur Definition der Begriffe
8.2 Physiologische Auswirkungen von Sport und Bewegung auf den alternden Menschen
8.2.1. Herz-Kreislauf
8.2.2. Lunge-Atmung
8.2.3. ZNS
8.2.4. Bewegungsapparat
8.3 Psychologische Auswirkungen von Sport und Bewegung auf den alternden Menschen
8.4 Weitere Auswirkungen
8.4.1. Sport und Lebenserwartung

9. Sport als Einflussfaktor des biologischen Alters

10. Der H-SCAN
10.1 Beschreibung des H-SCAN
10.2 Beschreibung der Tests
10.2.1. Vibrotaktile Sensitivität
10.2.2. Gedächtnis
10.2.3. Vitalkapazität und FEV-1
10.2.4. Höchste hörbare Frequenz
10.2.5. Augenakkomodation
10.2.6. Psychomotorische Tests
10.3 Berechnung des biologischen Alters mit H-SCAN

Teil II

11. Methoden
11.1 Probanden und Tests
11.2 Auswertung

12. Ergebnisse
12.1 Häufigkeiten
12.1.1. Geschlecht
12.1.2. Blutdruck
12.1.3. Familienstand
12.1.4. Ausbildung
12.1.5. Körperliche Aktivität Körperlicher Zustand Deskriptive Statistik
12.2.1. Nach Geschlechtern getrennt
12.2.2. Nach Auffälligkeiten Herz/Blutdruck getrennt
12.2.3. Nach körperlicher Aktivität getrennt
12.3 ANOVA und t-Statistik
12.3.1. Auffälligkeiten Herz/Blutdruck und BMI
12.3.2. Körperlicher Zustand und BMI, Kalorienverbrauch und biologisches Alter Korrelationen
12.4.1. Kalorienverbrauch durch Sport und biologisches Alter
12.4.2. Zusammenhang ausgewählter Parameter mit chronologischem und biologischem Alter
12.4.3. Zusammenhang der Lungenparameter und der Körpergröße
12.4.4. Zusammenhang der Parameter für Reaktion und Schnelligkeit
12.4.5. Zusammenhang Lungenparameter, Biologisches Alter, Kalorienverbrauch
12.4.6. Zusammenhang körperliche Aktivität und körperlicher Zustand Zusammenhang körperliche Aktivität und Kalorienverbrauch

13. Diskussion
13.1 Ergebnisse der Untersuchung im Vergleich mit früheren Arbeiten
13.2 Diskussion weiterer Ergebnisse
13.3 Probleme und Verbesserungsmöglichkeiten bei der Testdurchführung
13.3.1. H-SCAN
13.3.2. Probleme bei der Selbsteinschätzung durch die Probanden
13.3.3. Verbesserungsmöglichkeiten der Untersuchung

14. Zusammenfassung

15. Abbildungsverzeichnis

16. Tabellenverzeichnis

17. Literatur

Anhang

Kalorientabelle

Fragebogen zur körperlichen Aktivität

Danksagung

Zunächst möchte ich mich an dieser Stelle bei meinen Eltern bedanken, die mir das Studium prinzipiell erst ermöglicht haben.

Mein weiterer Dank gilt Mag. Stefan Heinisch und Helmut Holzdorfer, die maßgeblich an meiner eher späten Entscheidung für das Lehramtsstudium beteiligt waren. Auch im weiteren Verlauf des Studiums konnte ich immer auf ihren Rat und ihre Hilfe zählen.

Prof. Norbert Bachl gebührt mein Dank für die Betreuung der vorliegenden Diplomarbeit. Nicht immer war es einfach gemeinsame Termine zu finden, jedoch konnte ich mir seiner Unterstützung immer sicher sein.

Schließlich möchte ich mich bei Marianne Konheuser und Edith Zimmel sowie bei Martina Postl bedanken. Diese drei Sekretärinnen am Institut für Sportwissenschaften ersparten mir während der Erstellung dieser Diplomarbeit so manchen Weg durch ihre freundlichen und hilfreichen Informationen. Dies wusste ich umso mehr zu schätzen, als ein Teil dieser Arbeit während meines Grundwehrdienstes erstellt wurde, wo reguläre Öffnungszeiten von Instituten nur allzu oft ein Hindernis darstellen können.

Abschließend möchte ich auch noch den zahlreichen Probanden danken, die sich freiwillig und unentgeltlich für den empirischen Teil dieser Arbeit zur Verfügung gestellt haben.

1. Einleitung

Das Altern des Menschen ist ein aktuelles Thema. Jeder möchte alt werden, aber kaum jemand möchte alt sein. Die durchschnittliche Lebenserwartung in den Industrieländern ist im vergangenen Jahrhundert deutlich gestiegen. Einige sehen darin Probleme für zukünftige Generationen etwa durch die Überalterung der Gesellschaft und damit verbundene Finanzierungsprobleme des Pensionssystems. Andere sehen darin die Chance, nach der Pensionierung einen weiteren Lebensabschnitt verbringen zu können.

Der Wunsch der meisten Menschen ist es natürlich, diese Phase so selbständig und aktiv wie möglich verbringen zu können. Dem gegenüber steht jedoch der Alterungsprozess, der mit dem Lauf der Zeit einschränkend wirkt.

In dieser Arbeit soll das sogenannte Biologische Alter beschrieben werden. Dabei handelt es sich um ein Konzept, das versucht das Alter eines Menschen nicht einfach über den Ablauf der Zeit zu definieren, sondern über seinen physiologischen, psychologischen und sozialen Zustand. Nach der Definition der wichtigsten Begriffe und einer kurzen Einführung in den Ablauf des Alterungsprozesses sollen Methoden zur Feststellung des Biologischen Alters dargestellt werden. Damit verbunden ist natürlich auch die Frage nach den Parametern des Biologischen Alters.

Im Hauptteil der Arbeit soll untersucht werden, ob Sport und Bewegung als Einflussfaktoren des Biologischen Alters in Betracht kommen. Zahlreiche Schlagzeilen in den Medien und populärwissenschaftliche Literatur („Forever Young“) scheinen ja Fitness bis ins hohe Alter und eine steigende Lebenserwartung durch Bewegung zu suggerieren. Um diese Vermutung wissenschaftlich zu untermauern wird einerseits die aktuelle Literatur gesichtet, andererseits eine empirische Untersuchung durchgeführt.

1.1 Aktuelle Bevölkerungsentwicklung

Zahlreiche aktuelle Studien belegen, dass der Anteil älterer Menschen an der Bevölkerung weltweit immer größer wird. So betrug beispielsweise der Anteil der über 65jährigen im Jahre 1871 in Deutschland 4,6%. 1980 betrug dieser Anteil 15,5%, für das Jahr 2030 wird ein Anteil von 29,2% erwartet (Meusel, 1996).

Was die durchschnittliche Lebenserwartung betrifft, so ist ebenfalls eine deutliche Steigerung zu verzeichnen: Betrug diese in Deutschland 1949/51 für einen neugeborenen Buben 64,6 Jahre, so lag sie 1991/93 bei 73,1 Jahren. Gleichzeitig blieb aber die sogenannte „fernere“ Lebenserwartung für 60jährige mit 16,2 Jahren 1949/51 und 18,1 Jahren 1991/93 nahezu unverändert. (Oswald, 2000).

Insgesamt bleibt also festzuhalten, dass immer mehr Menschen ein höheres Alter erreichen (vgl. Fries 1980).

Seit den 70er Jahren haben auch Sport, Spiel und Bewegungsaktivitäten eine immer größere Aktualität erhalten. Dies wird gezeigt durch eine ständig wachsende Zahl von Alterssportgruppen, Zunahme von Aktivitäten der Sportverbände in dieser Richtung und ähnlichem. Die Frage ist, ob Bewegung und Sport sich auf ein höheres Wohlbefinden und die Gesundheit im Alter dermaßen auswirken, dass auch die Gesundheitskosten gesenkt werden können.

Teil I

2. Theorien über die Ursachen des Alterns

Die Frage, warum Menschen überhaupt altern ist bis heute nicht vollständig geklärt. Es existieren jedoch viele verschiedene Alternstheorien, welche zumindest in Teilbereichen mögliche Erklärungen liefern können.

Die Alternstheorien sollen in Anlehnung an Spirduso (1995) in drei Gruppen eingeteilt werden. Eine Übersetzung der Fachbegriffe unterblieb teilweise ganz bewusst, um einen Informationsverlust zu vermeiden.

2.1 „Genetic Theories“

Diese Theorien besagen im wesentlichen, dass der Verlauf des Alterns von der Geburt bis zum Tod genetisch festgelegt ist. Altersbezogene Lebenseinschnitte wie etwa die Pubertät oder die Menopause sind Marker einer biologischen Uhr, welche jeder Zelle gewissermaßen einprogrammiert ist (vgl. Spirduso 1995, Chodzko-Zajko 1996).

Innerhalb dieser Gruppe existieren nun verschiedene Theorien. Eine sehr bekannte geht davon aus, dass die Anzahl der Zellteilungen limitiert ist. Diese Anzahl wird Hayflick-Limit genannt, benannt nach dem Begründer dieser Theorie Leonard Hayflick (1977).

Unterstützt wird diese Theorie auch durch Untersuchungen der Telomerenlänge bei Zellteilungen. Hier wurden Verkürzungen der Telomeren mit jeder Populationsverdopplung festgestellt. Bei Unterschreitung einer Minimallänge der Telomeren ist mit einer Störung des Chromosomenverhaltens bei der Mitose und schließlich auch mit einer Beeinträchtigung der Zellfunktion zu rechnen (vgl. Ahlert 1999).

Diese Theorie kann aber keinesfalls den Seneszenzverlauf des gesamten Individuums erklären. Dem widersprechen die extremen Unterschiede der Mitosehäufigkeit somatischer Körperzellen innerhalb des selben Individuums, die mit ihrer Funktion gut zu begründen sind (z.B. Hirnzellen und Muskelzellen im Vergleich).

Eine weitere Theorie aus dieser Gruppe ist die sogenannte Erblichkeitstheorie. Demnach führen Genmutationen und Chromosomenvariationen durch Strukturveränderungen zu weniger funktionsfähigen Zellen. Dadurch kann die abnehmende Anpassungsfähigkeit des menschlichen Organismus im Alter erklärt werden. Ein anderer Aspekt dieser Theorie begründet das Altern damit, dass sogenannte DNA-Repair-Mechanismen, welche auftretende Fehler in der DNA reparieren können, im Alter weniger leistungsfähig werden.

Glaubte man früher, dass diese Fehler und Mutationen zufällig auftreten (Medvedevs Stochastisches Modell), so wird heute eher die Meinung vertreten, dass diese Prozesse genetisch programmiert sind (Modell nach Hayflick, siehe auch oben).

2.2 „Damage Theories“

Diese Gruppe enthält Theorien, die davon ausgehen, dass die chemischen Prozesse im Körper zu irreversiblen Defekten an manchen Molekülen führen. Darüber hinaus kann weiterer Schaden durch externe Einflüsse entstehen wie etwa Luftverschmutzung, die aufgenommene Nahrung, Rauch oder aber Strahlungen, Infekte oder Traumata.

Ein Modell geht hier beispielsweise davon aus, dass kleinste Einflüsse zu Schäden an Zellen und Bindegewebe führen können. Dies ist kein Problem, solange körpereigene Reparaturprozesse diese Schäden wieder beheben können. Sind die Schäden zu gravierend, oder ist der Reparaturmechanismus nicht mehr effizient genug, so verliert die Zelle ihre Funktionstüchtigkeit. Durch genügend Redundanz innerhalb des Organismus wird auch dies erst bei größeren Funktionsausfällen zu einem Problem (vgl. Spirduso 1995).

Eine weitere Theorie dieser Gruppe ist die sogenannte „cross linkage theorie“. Unter Cross Linkage versteht man die Verbindung zweier Moleküle, insbesondere die Anbindung von Molekülen an die DANN (siehe Abbildung 1). Dies kann zu schwerwiegenden Schäden an der DNA führen, speziell dann, wenn beide DNA Stränge von solchen Schäden betroffen sind oder aber der Reparaturmechanismus zu langsam arbeitet (vgl. Spirduso 1995, Shephard 1997, Chodzko-Zajko 1996).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Eng verknüpft mit der „cross linkage theorie“, und als Spezialfall derselben anzusehen, ist die „Freie Radikaltheorie“ (vgl. Shephard 1997, Spirduso 1995, Chodzko-Zajko 1996), welche schon auf Harman (1956) zurückgeht. Hier werden eben jene freien Radikale als Ursache für die oben erwähnten „cross linkages“ verantwortlich gemacht. Diese Theorie wird vor allem von Ahlert (1999) heftig kritisiert. Er führt an, dass für die Schädigung durch freie Radikale keine gesicherten biochemischen Kenntnisse vorliegen. Weiters meint er, dass auch ein Fehlen von schädlichen Auswirkungen während der Wachstumsphasen (während der ja genauso freie Radikale entstehen) von Organismen gegen diese Theorie sprechen. Und schließlich, und das ist für diese Arbeit von besonderer Bedeutung, führt Ahlert (1999) zahlreiche epidemiologische Untersuchungen an, welche eine Verlängerung der mittleren Lebensdauer von Ausdauersportlern gegenüber passiven Individuen ergaben. Und dies obwohl die höhere körperliche Aktivität eindeutig auch mit einer Steigerung des oxidativen Stoffwechsels und damit auch zu vermehrten freien Radikalen führt.

Shephard (1997) weist ebenfalls auf den Umstand vermehrter freier Radikale durch körperliche Betätigung hin, beschreibt aber auch, dass dieser Nachteil durch erhöhte Enzymaktivität wieder ausgeglichen wird.

Die Stresstheorie führt das Altern auf Belastungen des Menschen zurück, von denen er sich erholen müsse. Diese Erholung ist jedoch nie vollständig und führt so zu einer Abnutzung. Bei dieser Theorie stellt sich jedoch die Frage, ab welchem Punkt Stress zur Belastung wird. Schließlich scheint der Stress im 20. Jahrhundert zugenommen zu haben, während sich andererseits auch die durchschnittliche Lebenserwartung erhöht hat. Die Stresstheorie gehört ebenso zu den „damage theories“ (vgl. Meusel 1996, Spirduso 1995).

2.3 „Gradual Imbalance Theories“

Diese Theorien versuchen Altern dadurch zu erklären, dass die Funktion spezifischer physiologischer Systeme, welche lebenswichtig für den Erhalt eines homöstatischen Gleichgewichts sind, nachlässt.

Hierzu gehören vor allem drei große Teilbereiche: die Funktion des Gehirns, des neuroendokrinen Systems und des Immunsystems. Alle drei sind nötig, um die Funktion der Zellen und Organe zu regulieren. Das neuroendokrine System ist für Anpassungen des Menschen an Umwelteinflüsse, wie etwa Temperaturanstieg oder –abfall, oder auch an körperliche oder psychische Belastungen verantwortlich. Fehlerhafte Funktion in einem der Bereiche kann Dysbalancen des Gesamtsystems hervorrufen. So sind ältere Menschen beispielsweise anfälliger für Autoimmunerkrankungen wie etwa rheumatische Arthritis (vgl. Shephard 1997, Spirduso 1995, Chodzko-Zajko 1996).

2.4 Integration der Alternstheorien

Die verschiedenen Theorien können nach wie vor das gesamte Phänomen des Alterns nicht erklären. Es scheint aber so zu sein, dass sich viele der Hypothesen nicht direkt widersprechen, sondern jeweils den Alterungsprozess aus verschiedenen Blickwinkeln, etwa einem biochemischen oder einem genetischen, betrachten. Die einzelnen Teilbereiche können teilweise also durchaus als komplementär bezeichnet werden (vgl. McClearn 1997).

In letzter Zeit setzt sich jedenfalls eher die Ansicht durch, dass der Alterungsprozess bei jeder Art nach den Bedingungen ihres Überlebens in ihrer ökologischen Nische zeitlich und strukturell genetisch programmiert und selektiert ist. Die optimale Lebensdauer ergibt sich dabei aus der Zeit bis zur Geschlechtsreife sowie aus der Anzahl und Überlebenswahrscheinlichkeit der Nachkommen. Eine lange Lebensdauer limitiert die Möglichkeit von raschen Anpassungen an veränderte Umweltbedingungen (vgl. Shephard 1997, Ahlert 1999).

3. Der Alterungsprozess und seine Auswirkungen

3.1 Grundsätzliches zum Alterungsprozess

Während die genauen Ursachen des Alterns also noch nicht restlos geklärt werden konnten und offensichtlich viele verschiedene und komplex zusammenwirkende Mechanismen dabei eine Rolle spielen, so sind der Ablauf und die Konsequenzen des Alterungsprozesses doch im wesentlichen bekannt.

„Altern ist eine irreversible Veränderung der lebenden Substanz als Funktion der Zeit.“ (Bürger, 1959, S 24, zitiert nach Meusel 1996)

„Der Alternsprozess stellt sich in strukturellen und funktionellen Veränderungen dar, die im Laufe des Lebens an allen Organsystemen des Menschen auftreten. Dabei geht die Beschreibung des Alternsprozesses von untrainierten Normalpersonen aus.“ (Meusel, 1996, S 19)

Wichtig festzuhalten ist noch, dass es sich beim Altern prinzipiell um keine Krankheit handelt, auch wenn eine Reihe gemeinsamer Merkmale vorliegen können. Treten die Merkmale gemeinsam mit einer Mehrheit der gesunden Bevölkerung auf, so spricht man von „normalem“ Altern. Treten diese Merkmale früher auf, so spricht man von „Voralterung“ (vgl. Meusel, 1996).

In diesem Zusammenhang ist es sinnvoll eine Unterscheidung in primäres und sekundäres Altern zu treffen. Ersteres meint eben den oben beschriebenen funktionellen und strukturellen Alterungsprozess, den jeder Mensch von Geburt an durchläuft und der mit dem „natürlichen“ Tod endet. Letzteres bezeichnet alle Folgen äußerer Einwirkungen, wie etwa Krankheiten oder Unfälle, welche die natürliche Lebensspanne verkürzen. In der Praxis ist es jedoch bisher nicht möglich, zwischen eigentlichen Altersveränderungen und Folgezuständen von Erkrankungen zu unterscheiden (vgl. Sames, 1989 und Meusel 1996).

Dies alles macht klar, dass Altern nicht als einheitlicher Prozess anzusehen ist. Vielmehr ist es charakterisiert durch:

- Intraindividuelle Variabilität (unterschiedlich für verschiedene Funktionen)
- Interindividuelle Variabilität (Unterschiede zwischen Personen)
- Dynamik (positive und negative Veränderungen)
- Kontextualität (Wechselwirkungen mit sozialen und Umweltmerkmalen)
- Lebenslaufperspektive (Einfluss früherer Lebensabschnitte)

(vgl. Oswald, 2000)

Diese Tatsachen machen bereits deutlich, dass eine Messung des Alters in Jahren den Zustand eines Menschen nur ungenügend widerspiegeln kann und dass daher andere Meßgrößen herangezogen werden müssen. Andere Konzepte des Alters werden jedoch erst später erläutert, an dieser Stelle soll vorerst nicht weiter darauf eingegangen werden, sondern es soll vielmehr der Alterungsprozess an einigen ausgewählten Bereichen des Menschen dargestellt werden.

3.2 Physiologische Veränderungen und ihr Einfluss auf die Leistungsfähigkeit

(Vgl. Meusel 1996, Prokop, Bachl 1984, de Marées 1996, Steinhardt 1990, Shephard 1997)

In diesem Abschnitt sollen die physiologischen Auswirkungen des Alterungsprozesses auf ausgewählte Organsysteme, welche speziell auch für die sportliche Leistungsfähigkeit von Bedeutung sind, dargestellt werden.

3.2.1. Veränderung anthropologischer Meßgrößen

Allgemein bekannt dürfte sein, dass der ältere Mensch zunächst einmal durch eine Abnahme der Körpergröße auffällt. So betrug beispielsweise die mittlere Körpergröße der Männer vom 25. bis 39. Lebensjahr 178cm. Sie fiel bis zum 7. Lebensjahrzehnt auf 171cm. Für Frauen sank der Wert im gleichen Zeitraum von 166cm auf 160cm. Ein Grund für diesen Verlust an Körpergröße ist unter anderem die schlechtere Regenerationsfähigkeit der Bandscheiben.

Im Gegensatz zur Größe, nimmt das Körpergewicht bei Frauen im Alternsgang zu. Siehe dazu die folgende Tabelle:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tabelle 1: Veränderung von Körpergröße und Körpergewicht bei Männern und Frauen zwischen 25 und 69 Jahren in der BRD (nach Meusel 1996)

Ab dem siebzigsten Lebensjahr kommt es dann wieder zu geringfügigen Abnahmen beim Körpergewicht, sowohl bei Männern, als auch bei Frauen.

Weiters nimmt der Anteil des Körperfetts an der Gesamtkörpermasse zu, während sich die fettfreie Körpermasse reduziert. Ebenso reduziert sich der Anteil des Wassers von etwa 70% beim Erwachsenen auf bis zu 50% bei sehr alten Menschen. Dieser Flüssigkeitsverlust hat zur Folge, dass die Anfälligkeit für hohe Temperaturen mit dem Alter zunimmt.

(Vgl. Meusel 1996, Spirduso 1995)

3.2.2. Bewegungsapparat

Die im Alterungsprozess auftretenden Veränderungen am Bewegungsapparat sind vor allem deshalb von Bedeutung, da sie entscheidend für die Mobilität des Menschen sind.

Am passiven Bewegungsapparat äußert sich das Altern durch geringere Stabilität der knöchernen Strukturen. Der Stoffwechsel im Knochen verlangsamt sich, die für die Stabilität entscheidende Anzahl der Spongiosabälkchen verringert sich. Ebenso tritt die Rückbildung des Knochens durch Entkalkung auf. Insgesamt ergibt sich damit eine erhöhte Frakturhäufigkeit ab dem vierten Lebensjahrzehnt und eine nochmalige deutliche Steigerung im achten und höheren Lebensjahrzehnten.

Auch an den Gelenken und hier im speziellen an den Knorpeln sind Veränderungen durch das Altern festzustellen. Die Dicke der Knorpel wird durch Verringerung des Wassergehaltes reduziert, die stoffwechselaktive Synovialoberfläche schrumpft. Die Beweglichkeit sinkt in den meisten Gelenken im Altersverlauf.

Mit dem Alter nimmt auch die Muskelmasse ab, wobei die Abnahme bei Frauen relativ geringer ausfällt als bei Männern. Ursache ist der Verlust an Muskelfasern, welcher auch nicht rückgängig zu machen ist. Das Nachlassen der Muskelkraft beginnt etwa Mitte des 3. Lebensjahrzehntes und wird etwa vom 5. (Prokop, Bachl 1984) bis zum 7. (Meusel 1996) Lebensjahrzehnt besonders deutlich. Die Abschwächung ist allerdings nicht für alle Muskeln gleich, am deutlichsten fällt sie bei den Beugemuskeln des Unterarmes aus.

Eine Ursache für das Abnehmen der Muskelmasse liegt auch in der Abnahme der Konzentration des freien Testosterons. Sie nimmt nach dem 25. Lebensjahr jährlich um etwa 1,2% ab. Beträgt die Produktion dieses Sexualhormons beim Jugendlichen noch 6,6 mg pro Tag, so sinkt dieser Wert auf 4mg im höheren Alter. (vgl Steffny 1999, Hüllemann 1983).

Parallel zur Abnahme der Muskelkraft verändert sich auch der Stoffwechsel in der Muskulatur. Der Bedarf an ATP für die Verkürzung liegt höher als bei jungen Menschen, die Kreatinphosphatreserven verringern sich. Dies zieht vor allem eine Reduktion der Arbeitsökonomie nach sich, die sich vor allem in vermehrtem Sauerstoffverbrauch ausdrückt.

(Vgl. Meusel 1996, Prokop, Bachl 1984, Spirduso 1995)

3.2.3. Herz-Kreislauf

Den Veränderungen am Herz-Kreislaufsystem kommt im Alterungsprozess eine zentrale Stellung zu, da eine Verminderung der kardiopulmonalen Leistungsfähigkeit über eine geringere Durchblutung des Organismus weitere Veränderungen anderer Organe nach sich ziehen kann. Es ist jedoch nicht vollständig geklärt, inwieweit der Alterungsprozess allein für die Abnahme der Leistungsfähigkeit verantwortlich ist, und zu welchem Teil Inaktivität eine Rolle spielt.

Folgende Veränderungen lassen sich feststellen:

An den Gefäßen kommt es durch Ablagerungen mukoider Substanzen und später auch Cholesterin und Kalzium zu einem Elastizitätsverlust. Bei den Arterien führt die mechanische Beanspruchung zu Mikrotraumen, wobei in weiterer Folge durch den Reparaturmechanismus in der Media Kollagen eingelagert wird. Durch all diese Faktoren ergibt sich eine Verdickung der Gefäßwände, bei gleichzeitiger Abnahme ihres Innendurchmessers. Diese Veränderungen lassen sich an der Aorta besonders deutlich feststellen, sie setzen sich jedoch abgeschwächt bis in die Kapillargefäße fort. Bei den Venen sinkt durch die nachlassende Elastizität der Venenwände der Blutdruck und damit die Rückflussgeschwindigkeit. Die Folge davon können venöse Stauungen und eine Förderung von Krampfadern (Varizen) sein.

Die Veränderungen am Gefäßsystem hat auch für den Herzmuskel Folgen. Aufgrund des höheren Widerstandes an der Peripherie muss das Herz vermehrte Druckarbeit leisten. Dadurch steigt der Blutdruck beim Mann um 0,26% bei der Frau um 0,46% jährlich. Untersuchungen ergaben weiters, dass es durch die verstärkte Kraftanstrengung des Herzens zu einer Altershypertrophie kommt. So beträgt die jährliche Gewichtszunahme des Herzens beim Mann 1g und bei der Frau 1,5g pro Jahr. Eine Untersuchung von Linzbach (zitiert nach Prokop, Bachl 1984) ergab ein mittleres Herzgewicht von 372g für 30jährige Männer und eines von 422g für 80jährige Männer. Für Frauen betrugen die entsprechenden Werte 300g beziehungsweise 376g.

Diese Veränderungen betreffen aber zunächst einmal nur das Herz unter Ruhebedingungen und sind im Vergleich zu krankhaften Veränderungen, die bei vielen Menschen auftreten nur von untergeordneter Bedeutung.

Wesentlich wichtiger erscheinen die Veränderungen, die sich am Herz-Kreislaufsystem unter Belastung zeigen. Dies betrifft beispielsweise die maximal erreichbare Herzfrequenz. Sie sinkt von etwa 220 Schlägen pro Minute im Kindesalter auf etwa 160/min beim Sechzigjährigen. Sie kann nach der Faustformel

220-Lebensalter = maximal erreichbare Herzfrequenz

errechnet werden. Der Grund für diese Leistungsabnahme liegt einerseits in der relativen Sauerstoffunterversorgung des Herzmuskels aus oben angeführten Gründen, andererseits wahrscheinlich in einer verringerten Ansprechbarkeit des Sinusknotens (Pollock et al, 1993).

Das Resultat dieser strukturellen und hämodynamischen Veränderungen ist eine Abnahme des Schlag- und Minutenvolumens und damit auch des Sauerstoffpulses. Der Abfall des Herzminutenvolumens beträgt etwa 1% pro Jahr.

Auch im Blut lassen sich Veränderungen im Laufe des Lebens feststellen. Die zirkulierende Blutmenge nimmt bis zum 80. Lebensjahr um etwa ein Drittel ab. Ebenso sinkt die Zahl der Erythrozyten, der Leukozyten und das Hämoglobin. Die Ursache liegt in der Abnahme der Leistungsfähigkeit des Knochenmarks mit zunehmendem Alter und damit einer verringerten Produktion der eben erwähnten Blutbestandteile. Eine Folge davon ist die Verringerung der maximalen Sauerstoffaufnahme, welche wesentlich für die verringerte Ausdauerleistungsfähigkeit älterer Menschen verantwortlich ist. Der VO2-Max Wert liegt für 60jährige etwa 25-30% unter jenem eines 25jährigen (De Marées 1996).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

(Vgl. Meusel 1996, Prokop, Bachl 1984, Steinhardt 1990, Spirduso 1995, Wilmore, Costill 1999, Hüllemann 1983)

3.2.4. Lunge - Atmung

Ebenso wie beim Herz-Kreislaufsystem ist auch bei der Lungenfunktion ein deutlicher Rückgang im Altersverlauf festzustellen. Grund hierfür ist einerseits die Abnahme der Erweiterungsmöglichkeit des Brustkorbes durch Verknöcherung der Rippenknorpel, Abnahme der Dehnfähigkeit der elastischen Fasern der Lunge und Tendenz zur Bildung von Rundrücken. Andererseits ist aber auch die Erweiterung und Abnahme der Anzahl der Alveolen verantwortlich.

All diese Faktoren führen letztendlich zu einer Abnahme der Vitalkapazität, die im 7. Lebensjahrzehnt nur mehr etwa die Hälfte ihres Höchstwertes beträgt.

Die geringere Sauerstoffaufnahme führt weiters zu einer Steigerung der Atemfrequenz um etwa 5 Züge pro Minute. Gleichzeitig werden die einzelnen Atemzüge oberflächlicher. Die maximale Atemfrequenz nimmt im Alter ab.

Die Veränderungen in den Alveolen haben weiters eine schlechtere Ventilation zur Folge, die zu einer geringeren Sauerstoffsättigung des Blutes führt und damit zu einer geringeren arteriovenösen Sauerstoffdifferenz.

Dennoch ist das Atmungssystem im Alter unter Ruhebedingungen und leichter Belastung genügend leistungsfähig . Der limitierende Faktor ist in den meisten Fällen das Herz-Kreislaufsystem.

(Vgl. Meusel 1996, Prokop, Bachl 1984, Spirduso 1995, Wilmore, Costill 1999, Hüllemann 1983)

3.2.5. ZNS

Das Gehirn erreicht etwa im 20. Lebensjahr sein maximales Gewicht mit 1400g beim Mann bzw. 1250g bei der Frau. Es reduziert sich bis zum 80. Lebensjahr um etwa 20%. Als Grund für ein Absinken der kognitiven und psychomotorischen Leistung wird vor allem die geringere Durchblutung des Gehirns angesehen. Die Blutgefäße im Gehirn unterliegen den selben Veränderungen wie das übrige Gefäßsystem. Durch die folgende geringere Versorgung mit Sauerstoff können Merkfähigkeit, Erinnerungsfähigkeit oder die Funktion der Sinnesorgane zum Teil herabgesetzt werden (Vgl. Meusel 1996, Prokop, Bachl 1984).

In zahlreichen Studien ist auch eine Abnahme der Reaktionsleistungen mit steigendem Alter belegt:

„The slowing of SRT [Simple Reaction Time] with aging has been observed so many times, that it is considered one of the most measurable and recognizable behavioral changes that occurs with aging.“ (Spirduso 1995, 187).

Neben der Reaktionszeit nimmt auch die Bewegungszeit zu:

„In almost all tests measuring movement speed, older individuals are slower than younger ones in their movement speed.“ (Spirduso 1995, 205).

Über die Gründe für die Verlangsamung der Bewegungszeit und der Reaktionszeit gibt es verschiedene Theorien. Eine Übersicht bietet beispielsweise Spirduso (1995).

3.2.6. Weitere Veränderungen

Kaum eine durch den Alterungsprozess hervorgerufene Veränderung ist so offensichtlich wie jene der Haut. Sie verliert an Elastizität, wird dünn und runzelig. Es kommt verstärkt zu Faltenbildung, wobei jene Körperstellen, die Umwelteinflüssen verstärkt ausgesetzt sind meist stärker betroffen sind (Hals, Hände).

Das Ohr kann vor allem höhere Töne weniger wahrnehmen, die Hörgrenze verringert sich im oberen Frequenzbereich von etwa 20000Hz auf 5000Hz.

Auch am Auge kommt es zu degenerativen Veränderungen im Altersverlauf. Durch den Elastizitätsverlust der Linse, der durch Wasserverlust und chemische Veränderungen hervorgerufen wird, wird vor allem die Akkomodationsfähigkeit beeinträchtigt. Für eine detaillierte Darstellung des Alterungsprozesses der Augenlinse siehe Hockwin (1989).

(Vgl. Meusel 1996, Prokop, Bachl 1984, de Marées 1996, Steinhardt 1990)

3.3 Psychische Veränderungen

(Vgl. Meusel 1996, Prokop, Bachl 1984, Oswald 2000)

Glaubte man früher noch, ein allgemeines altersbedingtes Nachlassen der geistigen Leistungsfähigkeit feststellen zu können, so zeigen Ergebnisses der empirischen Forschung heute, dass die Entwicklung der einzelnen Faktoren der menschlichen Intelligenz sich im Alternsverlauf sehr unterschiedlich darstellt.

Man unterscheidet zwei voneinander weitgehend unabhängige Dimensionen der Intelligenz. Die sogenannte „ fluide “Intelligenz bezeichnet jene Fähigkeit neuartige Probleme zu bewältigen, welche eine stark tempoorientierte und flexible Aufnahme und Verarbeitung von Information erfordert. Diese unterliegt bereits ab dem 3. Lebensjahrzehnt einer Reduktion, die bis ins höhere Alter fortschreitet. Im Gegensatz dazu umfasst die „ kristalline “Intelligenz solche Fähigkeiten, die nötig sind um bekannte Probleme zu lösen. Dazu gehören etwa Erfahrungswissen, Sprachverständnis, logische Assoziationen oder Rechenfähigkeit. Diese kristalline Intelligenz kann bis ins hohe Alter erhalten bleiben und unterliegt keinem oder erst im höchsten Senium einem altersbedingten Abbau. Sie lässt sich überdies auch bis ins höchste Alter trainieren, wenngleich aber auch ein Abbau durch Nichtgebrauch festgestellt werden kann.

Was die Lern- und Gedächtnisfähigkeit betrifft, so lässt diese nicht generell mit dem Alter nach. Begabung, soziale Herkunft, Schulbildung und Beruf haben auf die Entwicklung dieser Fähigkeiten einen großen Einfluss. Auch hier gilt, dass mangelnde Übung einer der schwerwiegendsten Faktoren für die nachlassende Gedächtnisleistung mit dem Alter ist. Ein Abfall ist aber jedenfalls bei der Lerngeschwindigkeit festzustellen.

4. Individuelle Unterschiede im Alterungsprozess

(vgl. Spirduso 1995, Chodzko-Zajko 1996)

Der beschriebene Alterungsprozess verläuft nicht für alle Menschen gleich. Die Beispiele von 50jährigen, denen man nachsagt sie sähen aus, als stünden sie mit einem Bein schon im Grab sind ja wohl ebenso verbreitet und bekannt wie jenes von 45jährigen, die man auf den ersten Blick zehn Jahre jünger schätzen würde. Darüber hinaus zeigen sich aber sogar Unterschiede für verschiedene Organsysteme innerhalb desselben Individuums.

Woraus ergeben sich nun diese Unterschiede im Alterungsprozess? Bereits im Abschnitt „Grundsätzliches zum Alterungsprozess“ wurden einige Bemerkungen zu dieser Frage gemacht. Grundsätzlich zeigen sich viele verschiedene Quellen für diese Differenzen. Zunächst einmal unterscheidet sich schon jeder Mensch bei seiner Geburt durch seine genetische Ausstattung. Diese hat nun nicht nur Auswirkungen auf seine körperlichen Funktionen, sondern auch auf sein Verhalten und seine Gewohnheiten. Auch diese haben wiederum Einfluss auf den Alterungsprozess. So kann eine genetische Prädisposition für einen bestimmten Alterungsverlauf des Herzkreislaufsystems durch Lebensgewohnheiten wie etwa Rauchen, Ernährung oder Sport beeinflusst werden. Der Genotyp legt weiters auch eine bestimmte Verwundbarkeit und Wirksamkeit des Immunsystems fest. Dies führt demnach zu individuellen Verläufen von Krankheiten, die ebenfalls in der Lage sind den Alterungsprozess zu beeinflussen. Neben der genetischen Prädisposition und den Lebensgewohnheiten sind auch kulturelle Unterschiede, die Ausbildung und der soziale und wirtschaftliche Status Gründe für interindividuelle Unterschiede im Verlauf des Alterungsprozesses.

Dieser verläuft aber nicht einmal innerhalb desselben Individuums für alle Organsysteme gleich. So nimmt beispielsweise die Nervleitungsgeschwindigkeit während des gesamten Lebens nur geringfügig ab, während etwa bei der Vitalkapazität oder dem VO2-Max eine starke Reduktion festzustellen ist. Ein weiteres Beispiel wäre ein Gewichtheber, der durch seinen Sport schon sehr früh Alterserscheinungen am Bewegungsapparat zeigt, dessen sonstige Organsysteme aber noch unbeeinträchtigt sein können.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Empirisch lassen sich interindividuelle Unterschiede als Standardabweichung von einem Mittelwert angeben. Dabei wird ein bestimmter Parameter, beispielsweise der VO2-Max, in einer Gruppe von Personen gleichen Alters erhoben. Die Abweichungen der individuellen Werte vom Mittelwert ergeben dann die Standardabweichung.

Chodzko-Zajko (1996) gibt ein ausführliches Beispiel mit Hilfe der Leistungsveränderung des VO2-Max im Altersgang (siehe Abbildung 4). Dabei wird eine linear abfallende Leistungskurve einmal als Durchschnitt einer Gruppe von Personen interpretiert, und einmal als Verlauf einer einzelnen Person. In ersterem Fall ergibt sich jeder einzelne Punkt der Kurve als Mittelwert der an sich normalverteilten Daten. Dies ist in der nächsten Abbildung dargestellt (siehe Abbildung 5). Für ein einzelnes Individuum ist es wahrscheinlich, dass seine Werte nicht jeweils mit dieser Kurve übereinstimmen, sondern dass diese auf den eben erwähnten Normalverteilungskurven liegen (Abbildung 6).

So kann beispielsweise auch berücksichtigt werden, dass eine Person in ihrer Jugend ein inaktives Leben führt, später aber einen sportlichen und aktiven Lebensstil annimmt (oder natürlich auch umgekehrt).

[...]