Einleitung
Sport und Bewegung werden oft als Schlüssel zu körperlicher Gesundheit angepriesen. Doch die positiven Auswirkungen reichen weit über den Körper hinaus und beeinflussen auch das Gehirn und die Psyche. Viele Menschen sind sich der Vorteile von Sport bewusst, aber die genauen Mechanismen und Auswirkungen sind oft unklar. Dieser Artikel beleuchtet, was wirklich wahr ist und wie Bewegung unser Gehirn und unsere Muskeln beeinflusst.
Was passiert im Gehirn beim Sport?
Aktivierung des motorischen Kortex
Beim Sport wird in erster Linie der motorische Kortex aktiviert, eine Region in der Mitte unseres Gehirns. „Spezifische Areale innerhalb dieses Bereichs sind über Nervenbahnen direkt mit den Muskeln verbunden und sprechen dann ganz konkret die Muskeln an, die gerade gebraucht werden“, erklärt Neuro- und Bewegungswissenschaftler Prof. Stefan Schneider von der Deutschen Sporthochschule Köln. Dies gilt für jede Sportart, egal ob Ausdauersport oder Muskeltraining. Die Koordination entsteht dadurch, dass die entsprechenden Muskeln im richtigen Moment und in der richtigen Intensität vom motorischen Kortex angesprochen und angespannt werden.
Je öfter wir eine Bewegung üben, desto gefestigter werden die Befehle aus dem Gehirn und desto besser werden wir in dieser Bewegung. Dies erklärt, warum Übung den Meister macht.
Glücksgefühle und Stressabbau
Entgegen der landläufigen Meinung werden durch Bewegung allein noch keine Glückshormone ausgeschüttet. Der Grund, warum wir uns beim oder nach dem Sport besser fühlen, liegt darin, dass die körperliche Aktivität vorrangig das Bewegungszentrum fordert und andere Bereiche, die für Problemlösen, Lernen usw. zuständig sind, deaktiviert werden. Grübel-Gedanken werden während des Sports ausgeschaltet, und aktivierende Gefühle wie Wut oder Stress werden kanalisiert. Adrenalin, Noradrenalin und Cortisol, die Stoffe, die unser Körper bei Stress ausschüttet, werden im Sport gezielt genutzt.
Sport hat auch eine psychohygienische Wirkung bei Stress und Reizüberflutung. Gedanken kommen zur Ruhe, und die kognitiven Bereiche können regenerieren. Diese Wirkung kann in unserem modernen Zeitalter echte Erholung verschaffen.
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Hilfe bei Traurigkeit und Depression
Auch bei Traurigkeit und Depression kann Sport helfen. In der Therapie wird Bewegung eingesetzt, obwohl eine Depression oft mit einem Mangel an Motivation einhergeht. Für Betroffene ist es daher nicht leicht, mit dem Sport anzufangen. Aber wenn sie es einmal geschafft haben, ist Bewegung ein sehr wirksames Mittel.
Das Runners High: Ein Zustand des Wohlbefindens
Entstehung durch Endorphine und Endocannabinoide
Das Runners High ist ein Phänomen, bei dem sich der Körper während des intensiven Trainings unheimlich gut anfühlt. Dies tritt auf, wenn der Körper Endorphine oder Endocannabinoide produziert. Diese Stoffe, die den in Cannabis enthaltenen sehr ähnlich sind, werden ausgeschüttet, um Schmerz zu lindern.
Belastungsgrenze beachten
Das Runners High ist zwar eine tolle Einrichtung der Natur und per se nicht ungesund, aber es ist ein Zeichen dafür, dass man an eine gewisse Belastungsgrenze gelangt ist. Wer bei Sport oder nach dem Training Schmerzen hat, sollte vorsichtig sein und einen Arzt aufsuchen, um die Ursache zu klären.
Sport und Lernfähigkeit: Eine Wechselwirkung
Ausruhen der Hirnareale
Bewegung allein macht leider nicht schlauer. Der Schlüssel liegt in einer Wechselwirkung: Denken, lernen und Probleme lösen funktionieren am besten, wenn die dafür zuständigen Hirnareale ausgeruht sind. Da unser Gehirn nur begrenzt Ressourcen zur Verfügung hat, werden während intensiver körperlicher Arbeit die hierfür irrelevanten Areale in einen Standby-Modus gebracht. Nach dem Sport stehen dann wieder alle Ressourcen zur Verfügung - ähnlich wie bei einem Rechner, den man bei Überlastung herunterfährt. Anschließend kann die Energie ganz in die kognitive Leistung fließen.
Wachstumshormone und Nervenzellen
Es gibt auch Forscher, die davon ausgehen, dass bestimmte Wachstumshormone (neurotrophe Faktoren) durch Sport vermehrt gebildet werden und die Blut-Hirn-Schranke passieren. Im Tier-Experiment wurde dies bereits nachgewiesen, aber noch nicht am Menschen. Im Gehirn führen diese Stoffe dazu, dass neue Nervenzellen ausgebildet werden oder sich stärker miteinander vernetzen. Wenn dann nach dem Sport Wissen aufgenommen wird, wirken die neurotrophen Faktoren wie ein Dünger für unsere Lernfähigkeit.
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Körperliche Fitness und gesellschaftliche Teilhabe
Ältere Menschen, die sich mehr bewegen, haben auch ein geringeres Risiko, an Demenz zu erkranken. Dies liegt daran, dass Sport und Bewegung körperliches Selbstvertrauen vermitteln. Damit ausgestattet sind wir aktiver und agiler. Die selbstständige Teilnahme am gesellschaftlichen Leben - Freunde treffen, mit den Enkeln spielen, Reisen usw. - ist das beste Training für unser Gehirn, weil es alle Bereiche trainiert. Grundlage dafür ist aber körperliche Fitness. Wer rausgeht, einkauft, Sport an der frischen Luft treibt, trifft Leute, sieht und erfährt Neues. So bleibt das Gehirn fit!
Sport-Hirn-Missverständnisse
Durchblutung des Gehirns
Sport sorgt zwar für eine bessere Durchblutung des Gehirns, aber für die kognitive Leistung hat das keine direkte Bedeutung. „Wenn die Durchblutung allein entscheidend wäre, würde Schule im Kopfstand stattfinden“, erklärt Schneider.
Sport als Belastung
Sport ist eine Belastung. Auch wenn wir uns heutzutage viel weniger bewegen müssen, ist es tief in uns eingespeichert, dass körperliche Aktivität Energie verbraucht. Die Evolution hat uns gelehrt, Energie zu sparen, die wir für die Jagd oder die Flucht benötigen. Daher kommt der innere Schweinehund.
Spaß an der Bewegung
Wichtigste Regel, um die Lust am Sport zu behalten: Er muss Spaß machen! Wer sich quält, wird die Freude am Sport verlieren.
Bewegung im Alltag: Mehr als nur Sport
Die Bedeutung von Bewegung
Der menschliche Körper ist für ein Leben mit Bewegung gemacht. Gibt es keine Bewegung, passt sich der Körper an. Muskeln erschlaffen beispielsweise. Durch Bewegung werden verschiedene Prozesse und Funktionen im Körper beeinflusst. So wird z.B. der gesamte Bewegungsapparat angeregt, einschließlich Muskeln, Knochen, Gelenke, Sehnen, Bänder und Bandscheiben. Die Muskeln werden besser durchblutet, mit Nährstoffen versorgt und aufgebaut. Auch das Herz-Kreislauf-System und die Atmung profitieren von Bewegung. Die Atmung wird effizienter.
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Positive Auswirkungen auf den Körper
Bewegung wirkt sich positiv auf den Stoffwechsel, das Immun- und Hormonsystem und das Nervensystem aus. Es werden z.B. bestimmte Botenstoffe wie Endorphine häufiger produziert und die Neubildung von Nervenzellen im Gehirn wird begünstigt.
Gesundheitsrisiken bei Bewegungsmangel
Wenn man sich zu wenig bewegt, erhöht sich das Risiko für bestimmte Krankheiten wie Herzerkrankungen, Schlaganfälle, Bluthochdruck, Diabetes oder psychische Erkrankungen. Die Weltgesundheitsorganisation empfiehlt für erwachsene Menschen pro Woche etwa 2,5 Stunden Bewegung zur Förderung der Ausdauer und Muskel stärkende Übungen oder Aktivitäten an mindestens zwei Tagen pro Woche. Doch das gelingt nur einem geringen Prozentsatz der Bevölkerung.
Bewegung im modernen Leben
Menschen bewegen sich viel weniger als früher, etwa durch technologische Entwicklungen, die uns das Leben erleichtern sollen und die körperliche Arbeit weitgehend verdrängt haben und auch unsere Freizeit maßgeblich mitbestimmen. Längeres Sitzen sollte man daher immer durch Bewegung unterbrechen, etwa durch einen kurzen Spaziergang. Empfohlen wird, mehrmals die Woche mäßig aktiv zu werden, z.B. mit Radfahren oder Schwimmen. Kinder bis 3 Jahre sollen sich so viel wie möglich bewegen, Kindergartenkinder mindestens 180 Minuten am Tag.
Bewegung für ein selbstständiges Leben im Alter
Durch regelmäßige Bewegung wird nicht nur das Risiko für Erkrankungen gemindert, sondern auch vorgesorgt, dass man im Alter noch ein selbstständiges Leben führen kann.
Krafttraining und seine Auswirkungen auf das Gehirn
Stärkung von Muskeln und Gehirn
Wer regelmäßig Gewichte stemmt oder seinen Körper anderweitig belastet, stärkt mit diesem Krafttraining nicht nur seine Muskeln, sondern auch sein Gehirn.
Wie wirkt sich Krafttraining auf das Gehirn aus?
- Neurotrophine: Während des Trainings werden Neurotrophine wie der Brain-Derived Neurotrophic Factor (BDNF) freigesetzt.
- Angiogenese: Krafttraining stimuliert die Bildung neuer Blutgefäße im Gehirn.
- Neurotransmitter: Die Freisetzung von Neurotransmittern wie Dopamin, Noradrenalin und Serotonin wird durch körperliche Aktivität beeinflusst.
- Entzündungshemmung: Chronische Entzündungen können die Gehirnfunktion beeinträchtigen, und Krafttraining kann helfen, diese zu reduzieren.
Das Gehirn als plastisches Organ
Das Gehirn ist ein plastisches Organ, das sich durch Lernen und Erfahrungen verändern kann. Krafttraining hilft dabei, Stress abzubauen und die Stimmung zu verbessern. Es ist für Menschen jeden Alters und Fitnesslevels geeignet.
Geeignete Übungen
Prinzipiell sind alle Übungen, die die großen Muskelgruppen ansprechen, gut für das Gehirn. Dazu gehören beispielsweise Kniebeugen, Liegestütze, Kreuzheben und Schulterdrücken.
Bewegung zur Stressbewältigung und Entlastung des Denkzentrums
Die Verbindung zwischen körperlicher und kognitiver Gesundheit
Die Verbindung zwischen körperlicher Aktivität und kognitiver Gesundheit ist unbestreitbar. Nach einem anstrengenden Tag auf die Couch und ausspannen - klingt verlockend, ist wissenschaftlich aber der falsche Ansatz, um Stress abzubauen.
Entlastung des präfrontalen Cortex
Wer tagsüber viel am Schreibtisch sitzt, nutzt vor allem den präfrontalen Cortex, das Denkzentrum des Gehirns. Er sitzt im vorderen Bereich, gleich hinter der Stirn, und unterstützt bei Präsentationen, Verwaltung oder Kundengesprächen. Doch sein Fassungsvermögen ist nicht unbegrenzt. Helfen kann Sport, denn Bewegung und Koordination fordern viel vom Gehirn. Die Aktivität wird ins Bewegungszentrum gelegt und das Denkzentrum entlastet. Hinterher sind wir nicht nur entspannter, sondern auch fokussierter und konzentrierter.
Wichtige Faktoren für effektiven Sport
Wichtig ist allerdings, dass der Sport anstrengend genug ist und Spaß macht. Sport hilft nicht nur beim Stressabbau. Bewegung kurbelt die Durchblutung im Gehirn an, die Konzentration der Botenstoffe verändert sich und Wachstumsfaktoren werden ausgeschüttet.
Studien zur Wirkung von Sport auf das Gehirn
Studien mit Menschen und Mäusen haben außerdem gezeigt, dass Sport die Nervenzellen im Hippocampus wachsen lässt, dem Lernzentrum des Gehirns. Alles, was wir uns merken wollen, wird hier verarbeitet. Besonders wenn wir älter werden, kann regelmäßige Bewegung helfen, das Erinnerungs- und Lernvermögen zu verbessern. Sport stärkt nicht nur die Gedächtnisleistung, sondern erhöht darüber hinaus die Konzentration von Glücksbotenstoffen im Gehirn. Aktuelle Studien zeigen: Schon einmaliges Training kann einen positiven Effekt auf das Wohlbefinden und die Gehirnaktivität haben.
Myokine: Botenstoffe der Muskeln und ihre Wirkung auf das Gehirn
BDNF und andere Myokine
Ursprünglich im Gehirn entdeckt, weiß man heute, dass BDNF bei Kontraktion vom Muskel selbst produziert wird. Damit zählt der Wachstumsfaktor zu der großen Gruppe der Myokine - also von bislang mehreren Hundert entdeckten Botenstoffen, die die Skelettmuskulatur selbst sezerniert und damit als eigenständiges endokrines Organ mit anderen Organen und Geweben, etwa dem Gehirn, der Bauchspeicheldrüse und dem Fettgewebe, kommuniziert.
Die Bedeutung von Spaß an der Bewegung
Sportliche Aktivitäten verbinden. Dabei muss jeder sein eigenes Bewegungsformat finden. Nur mit Spaß bleibt man auch dabei.
Überwindung der Blut-Hirn-Schranke
Einige Myokine wie eben BDNF, aber auch Lactat oder Irisin können die Blut-Hirn-Schranke überwinden und dort für die bekannten positiven Effekte auf die Stimmung, das Stresslevel und die Kognition sorgen.
Einfluss auf die Muskelfaserzusammensetzung
Eine relativ neue Erkenntnis bezüglich BDNF: Der Wachstumsfaktor nimmt direkt Einfluss auf die Muskelfaserzusammensetzung. Dadurch, dass er bei körperlicher Aktivität direkt im Muskel gebildet wird, trägt er maßgeblich zum Wachstum weißer, kräftiger Muskelfasertypen bei - zulasten der roten Fasern, deren Zahl und Querschnitt sich reduziert. Es kommt quasi zu einem Faserswitch, die Muskeln werden dauerhaft umprogrammiert.
Bewegungsangebote für ältere Erwachsene: Verbesserungspotenzial
Kritik an bestehenden Angeboten
Bei Bewegungsangeboten für ältere Erwachsene sei noch viel Luft nach oben, und zwar sowohl hinsichtlich der Quantität als auch der Qualität. Derzeitige Angebote werden oft als »betreutes Sitzen mit Augenrollen« bezeichnet.
Funktionelle Trainingsformate
Für ältere Erwachsene sind funktionelle Trainingsformate notwendig, die einen Mix aus allem beinhalten, also das Dehnen, das Spielen, Kraft- und Ausdauer, mal neue Sportarten ausprobieren, ein variables Training eben. Es wird mehr progressives Denken in die Richtung gewünscht: »Wir müssen uns nicht auf Stühle setzen, sondern wir können uns mit Senioren ganz normal bewegen. Man muss lediglich die Intensität anpassen.«
Sicherheit und individuelle Anpassung
Es ist wichtig, den Teilnehmern ein Gefühl der Sicherheit zu vermitteln und den Schwierigkeits- und Belastungsgrad der Übungen dem Klientel anzupassen, insbesondere bei heterogenen Gruppen. Das Mentoren-Prinzip, bei dem Teilnehmer paarweise trainieren, kann hilfreich sein.
Professionalisierung der Anbieter
Mehr Professionalisierung bei Anbietern für Sportangebote sei dringend angezeigt. Spezifische Trainer mit Schwerpunkt Gesundheit, ältere Erwachsene oder Ähnliches müssen in die Vereine oder ins Fitness-Studio.
Defizite bei Bewegungsangeboten für jüngere Erwachsene
Auch bei jüngeren Erwachsenen gibt es Defizite bei den Bewegungsangeboten. Eine 30- bis 40-jährige Frau, die Wettkampfsport betreiben will, wird schwer etwas Passendes finden.
Sport und die Prävention von Demenz
Günstige Effekte auf die Verhinderung von Demenz
Sport hat einen signifikant günstigen Effekt auf die Verhinderung einer Demenz. Die Blutversorgung des Gehirns steigt, Lipid-, Hormon- und Insulinstoffwechsel werden günstig beeinflusst und Wachstumsfaktoren freigesetzt. Das Gehirnvolumen nehme messbar zu.
Nutzen unabhängig vom Lebensalter
Der Nutzen ist unabhängig vom Lebensalter. Die Teilnahme an Sport erhöhe bei Jugendlichen die Leistungsfähigkeit des Gehirns. Es gebe keine Altersgrenze nach oben.
Empfehlungen für sportliche Betätigung
Empfohlen wird, täglich 30 bis 60 Minuten Sport, bevorzugt Ausdauersport im aeroben Bereich zu betreiben. Der Puls sollte sich beschleunigen und der Mensch ins Schwitzen kommen, aber beim Training noch reden können. Ein zusätzliches Krafttraining einmal wöchentlich diene dem Erhalt der Muskulatur und könne Verletzungen vorbeugen. Zusätzlich sei einmal pro Woche ein Gleichgewichts- und Geschicklichkeitstraining zu absolvieren.
Ausdauersport und Schlaf
Ausdauersport fördert auch die Schlaftiefe und -qualität, umgekehrt fördere guter Schlaf die sportliche Leistung.
Bewegung als Kompensation für Stress
Stresshormone und ihre Wirkung
Viele Menschen verbringen heute geistig intensive, meist sitzende Arbeitstage. Nicht wenige verspüren danach das Verlangen sich zu bewegen. Andere schwören auf die positiven und leistungssteigernden Effekte von Frühsport. Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) rät zu dreimal wöchentlich 45 Minuten moderat-intensiver körperlicher Aktivität, um Herz-Kreislauf-Erkrankungen vorzubeugen. Tatsächlich ist Bewegung eines der fundamentalsten Prinzipien des menschlichen Seins und hat einen enormen Einfluss auf die Funktion und Struktur unseres Gehirns. Stresshormone, vor allem Adrenalin und Noradrenalin, haben uns tausende von Jahren das Leben gerettet. Denn durch sie werden zusätzliche körperliche Ressourcen mobilisiert. Der Herzschlag erhöht sich und Muskeln werden verstärkt mit Sauerstoff und Nährstoffen versorgt.
Bewegung als Stressabbau
Diese Reaktion hat sich erhalten und so kommt es auch heute noch zu einer Ausschüttung dieser Hormone, wenn wir gestresst sind. Stress ist eigentlich nicht das Problem, Stress hatten wir Menschen immer schon. Die mangelnde Kompensation durch Bewegung in unserer heutigen Zeit ist das Problem. Bewegung und Sport bieten heute eine passende Möglichkeit, den Stress wieder abzubauen.
Auswirkungen auf die Gehirnaktivität
Wenn wir gestresst sind, kommt es vor allem in den Regionen, die für Kognition und Emotion zuständig sind, zu einer erhöhten Gehirnaktivität. Die Aktivität in den kognitiv-emotionalen Arealen nimmt ab (medizinisch Hypofrontalität genannt). Das Ergebnis ist, dass wir uns nach dem Sport wieder besser konzentrieren können. Das hat positive Auswirkungen für die schulische und berufliche Leistungsfähigkeit und ganz allgemein auch für das seelische Wohlbefinden.
Schlaf und Erholung
Wer Sport getrieben oder körperlich hart gearbeitet hat, ist müde. Der Körper ist ausgelaugt und braucht Erholung. Denn kräftige Bewegung stärkt die Muskeln und diese Anpassung braucht Energie. Das Ergebnis ist meist ein gesunder, tiefer Schlaf.
Zellverbindungen und geistige Entwicklung
Neubildung von Zellverbindungen
Bewegungsabläufe muss man lernen - mitunter über Wochen, Monate, Jahre. Wer einmal ein Instrument gelernt hat, weiß, wie es ist: Am Anfang noch recht grobmotorisch, und viel Üben führt dazu, dass Bewegungen routiniert und flüssig werden. Dazu braucht es Neubildung von Zellverbindungen (Synaptogenese).
Förderung der geistigen Entwicklung
Intensive körperliche Aktivität führt zu Freisetzung von Hormonen, die auch zur Neubildung von Zellverbindungen in anderen Bereichen führen können. Die geistige Entwicklung wird also generell gefördert. Das hat aber auch damit zu tun, dass körperliche Fitness die Grundlage gesellschaftlicher Teilhabe ist.
Ganzheitlicher Ansatz für Gesundheit
Körperliche Fitness ist die Grundlage für ein selbstbestimmtes und selbstständiges Leben, insbesondere im Alter. Sport und Bewegung sind auch eine Grundlage mentaler und sozialer Gesundheit. Sie bieten einen ganzheitlichen Ansatz, gesund zu werden und gesund zu bleiben.
Die Bedeutung von Sport und Bewegung in der Gesellschaft
Dimensionen von Gesundheit
Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) hat bereits 1948 Gesundheit als dreidimensionales Konstrukt von physischer, mentaler und sozialer Gesundheit definiert. Sport und Bewegung sind somit nicht als vergeudete Zeit zu betrachten, etwa im Rahmen des Schulunterrichts. Sport und Bewegung geben also Raum für die berufliche und private Produktivität und fördern Selbstvertrauen und Unabhängigkeit im Alter, was wiederum die Grundlage für ein erfülltes Leben und ganz konkret der Prävention von Demenzerkrankungen ist.
Der Ursprung des Wortes Sport
Dass Sport, Bewegung und körperliche Aktivität eine positive Wirkung haben, hat sicherlich auch schon Winston Churchill empfunden. Fälschlicherweise wird ihm immer wieder der Ausspruch „Sport ist Mord“ in den Mund gelegt. In seiner Jugend war Churchill sogar aktiver Sportler. Dass dies nicht als Sport wahrgenommen wurde, ist dem Zeitgeist zuzuschreiben. Das zeigt sich auch am Ursprung des Wortes Sport: Sport war ursprünglich nur Zerstreuung. Auf Latein heißt „zerstreuen“ disportare oder deportare. Noch im Frankreich des 11. bis 13. Jahrhunderts bedeutete desport auf Deutsch „Erholung“ oder „Zerstreuung“. Im Englischen wurden Freizeitaktivitäten kurz sport genannt.
Die Verbindung zwischen Muskeln und Nerven: Neue Forschungsergebnisse
Nervenverletzungen und Muskelstimulation
"Jetzt, da wir wissen, dass es diese Verbindung zwischen Muskeln und Nerven gibt, kann es für die Behandlung von Nervenverletzungen nützlich sein, bei denen die Kommunikation zwischen Nerven und Muskeln unterbrochen ist", sagt Ritu Raman, Assistenzprofessorin am MIT und Hauptautorin der Studie.
Wiederherstellung der Mobilität durch Muskelstimulation
Schon 2023 hatte die Forschungsgruppe die Mobilität von Mäusen wiederhergestellt, welche eine traumatische Muskelverletzung erlitten hatten. Das gelang, indem zunächst Muskelgewebe an der Verletzungsstelle implantiert und dann das neue Gewebe durch wiederholte Stimulation mit Licht trainiert wurde. Im Zuge dessen stellte sich heraus, dass regelmäßiges Training den transplantierten Muskel dazu anregte, bestimmte biochemische Signale zu produzieren, von denen bekannt ist, dass sie das Wachstum von Nerven und Blutgefäßen fördern.
In-vitro-Experimente zur Untersuchung der Muskel-Nerv-Verbindung
Aus dem damaligen In-vivo-Experiment (im lebenden Körper) ging deshalb nun ein In-vitro-Experiment (wörtlich "im Glas") hervor, bei dem ausschließlich der Zusammenhang zwischen Muskel und Nervenzelle untersucht wurde, was in einem ganzen Lebewesen eben so nicht möglich ist.