ArchivDeutsches Ärzteblatt31-32/2006Sport und gastrointestinales System: Einfluss und Wechselwirkungen

MEDIZIN

Sport und gastrointestinales System: Einfluss und Wechselwirkungen

The part of the gastrointestinal tract by sport is frequently underestimated

Dtsch Arztebl 2006; 103(31-32): A-2116 / B-1824 / C-1765

Lachtermann, Ella; Jung, Klaus

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LNSLNS Zusammenfassung
Die Rolle des Magen-Darm-Trakts bei körperlicher Belastung wird oft unterschätzt. Im Gegensatz dazu spielt er eine wichtige Rolle in der Energieversorgung, im Elektrolyt- und Wasserhaushalt, in der Produktion von intestinalen vasoaktiven Substanzen und Hormonen sowie in der Immunabwehr. Bei intensiven Dauerbelastungen können Störungen der Motilität, der Sekretion, der Schleimhautdurchblutung sowie der darmassoziierten Immunabwehr auftreten. In Abhängigkeit von Belastungsart und -intensität kann sich ein gastroösophagealer Reflux entwickeln, der durch geringere Belastung, Anpassung der Nahrungsaufnahme oder pharmakologisch behandelt werden kann. An einer belastungsinduzierten Diarrhö leiden bis zu 50 Prozent der Dauerläufer. Um diese Beschwerden zu vermeiden, sollten moderate aerobe Trainingseinheiten überwiegen, die Belastungsintensität nicht zu schnell gesteigert und eine sportgerechte Ernährungsweise angestrebt werden. Bei entzündlichen Magen-Darm-Erkrankungen und Ulcera ventriculi et duodeni kann je nach Ausprägung der Symptomatik Sport betrieben werden.

Schlüsselwörter: körperliche Aktivität, Sportmedizin, gastroösophagealer Reflux, Morbus Crohn, Diarrhö

Summary
The part of the gastrointestinal tract by sport is frequently underestimated
The role of the gastrointestinal tract in sport is frequently underestimated. However, it plays an important role in the delivery of energy to exercising muscle, in electrolyte- and water balance, in the production of intestinal vasoactive substances and hormones, and in immune defences. Sustained, intensive exercise may be associated with motility, secretory, mucosal or circulatory disorders of the gastrointestinal tract, as well as the gut-related immune defences. Depending on the intensity and type of sport, gastroesophageal reflux can develop. This can be treated by reducing exercise intensity, modifying eating patterns, or pharmacologically. Up to 50 per cent of endurance runners suffer runners‘ diarrhea. Moderate aerobic exercise, a gradual increase in exercise intensity as well as easily digestible food can prevent this syndrome. Sport can be compatible with inflammatory gastrointestinal disease, depending on the severity of symptoms.

Key words: physical activity, sports medicine, gastroesophageal reflux, Crohn’s disease, diarrhoea


Bei intensiven körperlichen Belastungen ist der gesamte Organismus hohen Beanspruchungen ausgesetzt. Sportliche Spitzenleistungen erfordern ein optimales Zusammenspiel aller Organsysteme. Ihre Funktionsfähigkeit bestimmt den Leistungszustand.
Die gegenwärtige Studienlage bestätigt einen positiven Einfluss des regelmäßigen körperlichen Trainings auf den aktiven und passiven Bewegungsapparat, auf das kardiopulmonale, endokrine, Nerven- und Immunsystem, auf das Blut, auf den Stoffwechsel sowie auf die Psyche. Bei der Bewertung des Leistungszustandes fließt in erster Linie die Funktionsfähigkeit dieser Organsysteme ein. Die Rolle des Gastrointestinaltraktes für die Gesundheit und Leistungsfähigkeit von Sportlern wird jedoch immer noch vernachlässigt, obwohl er nicht nur für die Aufnahme und Verdauung von Nährstoffen und Wasser, sondern auch für andere relevante Funktionen verantwortlich ist. In diesem Zusammenhang soll die Rolle der Darmschleimhaut als wesentliche Komponente der körpereigenen Immunabwehr (1) sowie die Produktion der intestinalen vasoaktiven Substanzen und Hormone erörtert werden (2). Diese Funktionen können bei intensiven körperlichen Belastungen, durch eine Änderung der Homöostase bedingt, beträchtliche Störungen bei Gesunden sowie eine Verschlechterung der Symptomatik bei Sportlern mit bereits bestehenden chronischen Leber- und Magen-Darm-Erkrankungen hervorrufen. Die Häufigkeit der Magen-Darm-Symptomatik in der Wettkampfperiode wird für Ausdauersportarten mit bis zu 61 Prozent angegeben (3).
Sport und Magen-Darm-Trakt
Gastroösophagealer Reflux
Bei leichten und mittleren Belastungen scheinen sich die Magensekretion, die Azidität und die Motilität nicht nennenswert zu verändern. Durch intensivere Trainings- und Wettkampfbelastungen können beträchtliche Umstellungen im Vergleich zum Ruhezustand auftreten. Der gastroösophageale Reflux (GER) ist eine relativ häufig beim Sport auftretende Störung und die Ursache von Sodbrennen und saurem Aufstoßen. Die Genese des GER ist noch nicht vollständig geklärt (4). Von einigen Autoren wird er auf einen reduzierten Druck im distalen Ösophagus (5) infolge der Wirkung von gefäßaktiven Darmpeptiden (VIP) zurückgeführt (6), die zusätzlich die Magensekretion verstärken. Andere Wissenschaftler (7) beschreiben dagegen einen Druckanstieg im Bereich des ösophagealen Sphinkters direkt nach der körperlichen Belastung, finden jedoch eine Drucknormalisierung eine Stunde nach Belastungsende. Diese widersprüchlichen Studienergebnisse sind wahrscheinlich auf methodische Aspekte wie Messmethoden, Belastungsgestaltung und Messzeitpunkte zurückzuführen.
Die meisten Publikationen zu diesem Thema zeigen eindeutig einen Zusammenhang zwischen der Refluxsymptomatik sowie der Belastungsart und -intensität (8, 9), wobei sehr intensive Belastungen, besonders im Leistungs- und im ambitionierten Freizeitsport mit Wettkampfcharakter, für eine höhere Inzidenz und Ausprägung von Refluxbeschwerden verantwortlich gemacht werden (8, 9). Erst bei solch intensiven Dauerbelastungen steigt die Produktion des vasoaktiven intestinalen Peptids im Körper eines Sportlers (10).
Bei erschöpfenden Belastungen haben einige Autoren eine herabgesetzte Magensekretion festgestellt (11).
Die beschriebene Refluxsymptomatik wird oft bei gesunden Sportlern beobachtet. Bei besonders intensiven und anhaltenden Beschwerden kann eventuell eine Magen-Darm-Erkrankung vermutet werden (12). Dann ist eine fachärztliche Abklärung dringend anzuraten.
Neben saurem Aufstoßen und Sodbrennen führt der gastroösophageale Reflux häufig zu einem retrosternalen Brennen. Die Beschwerden bessern sich in der Regel nach einer entsprechenden Änderung des Trainings- und Ernährungsverhaltens oder durch therapeutische Maßnahmen. Eine koronare Herzkrankheit sollte bei retrosternalem Brennen differenzialdiagnostisch ausgeschlossen werden.
Präventive und therapeutische Maßnahmen beim GER
Um eine belastungsabhängige GER-Symptomatik zu vermeiden, sollte den Patienten eine sportliche Betätigung im niedrigen oder mittleren Intensitätsbereich empfohlen werden (13). Eine Reduzierung der Trainingsintensität sowie ein Wechsel der Belastungsart führen häufig zur Besserung der Beschwerden.
Die Refluxsymptomatik kann von der Nahrungs- und Flüssigkeitsaufnahme abhängen (9, 14). Deshalb ist die Nahrungsqualität und -quantität eine der wichtigsten prophylaktisch-therapeutischen Maßnahmen (14). In dieser Hinsicht kann eine qualifizierte Ernährungsberatung sehr hilfreich sein. Generell sollten eine übermäßige Nahrungsaufnahme und schwer verdauliche Nahrungsmittel, wie beispielsweise Fett, kurz vor der Belastung vermieden werden. Die Flüssigkeitszufuhr soll quantitativ und qualitativ den aktuellen Verlust ausgleichen.
Bessern sich die Beschwerden durch diese Maßnahmen nicht, wird von vielen Autoren eine pharmakologische Intervention angeraten (3), unter anderem die Gabe von säuresekretionshemmenden Medikamenten. So werden positive Effekte von Antazida, H2-Blockern (beispielsweise Ranitidin, 300 mg per os, 1 Stunde vor dem Start [15]) und Protonenpumpenblockern beschrieben.
Magenmotilität
Körperliche Belastung kann auch die Magenmotilität sowie die Magenentleerung beeinflussen. Die Studienlage ist hier nicht eindeutig. Einige Autoren diskutieren einen hemmenden Effekt von Belastung auf die Magenentleerung (10, 11) bei Intensitäten von über 70 Prozent der maximalen Sauerstoffaufnahme. Belastungsbedingte Dehydrierung, erhöhte Körpertemperatur (besonders bei Hitze), hoher Kohlenhydratgehalt im Magen (hohe Osmolalität der Lösung, reduzierte Absorption in der Darmwand) und emotionaler Stress mit entsprechender Katecholamin- und Endorphinausschüttung reduzieren die Magenentleerung zusätzlich (10, 11, 16).
In anderen Untersuchungen wird über eine belastungsbedingte Beschleunigung oder über eine gleich bleibende Magenentleerung berichtet. Diese differierenden Ergebnisse sind sicherlich auf methodische Aspekte wie Art und Intensität der gewählten Belastung sowie Qualität, Quantität und Zeitpunkt der Nahrungs- beziehungsweise Flüssigkeitsaufnahme (16) zurückzuführen. Es könnten aber auch unterschiedliche, oft nicht standardisierte Messmethoden hierfür verantwortlich sein.
Darmtransitzeit
Untersuchungen zur Beeinflussung der Darmtransitzeit durch körperliche Belastungen haben zu widersprüchlichen Ergebnissen geführt. So haben einige Autoren bei intensiven Kurz- und Mittelzeitausdauerbelastungen eine verzögerte Darmentleerung bei einem verminderten Darmtonus festgestellt. Dies wird durch eine belastungsbedingte Abnahme der Insulinsekretion sowie durch gleichzeitig ansteigende pankreatische und vasoaktive intestinale Polypeptide erklärt (17). In anderen Publikationen wird über eine beschleunigte Darmtransitzeit berichtet (18). Andere Ergebnisse deuten auf eine Verlängerung der Dünndarm- bei einer Verkürzung der Dickdarmtransitzeit hin (2). Dass Sporttreibende seltener an Obstipation leiden, wird mit einer verkürzten Kolontransitzeit begründet (16).
Schleimhautdurchblutung
Eine ausreichende Energiebereitstellung bei körperlichen Belastungen wird, abhängig von der Belastungsintensität, durch eine Steigerung des Blutflusses in der Arbeitsmuskulatur erreicht. Kompensatorisch wird im Bereich der inaktiven Muskeln sowie im Bereich der Nieren und des Magen-Darm-Trakts die Durchblutung infolge einer Vasokonstriktion verringert. Die Durchblutung der Verdauungsorgane kann bei hohen Belastungsintensitäten, wie sie vorwiegend im Leistungssport vorkommen, um bis zu 50 bis 80 Prozent reduziert werden (19).
Bei mäßiger Belastung und ausreichender Regenerationszeit kommt es zu einer geringeren Splanchnikus-Vasokonstriktion. In der Regel löst diese keine pathologische Magen-Darm-Symptomatik aus. Intensive und langdauernde körperliche Belastungen können dagegen zu gastrointestinalen Problemen führen. Das Spektrum reicht von harmlosen funktionellen Störungen bis zu entzündlichen Schleimhautveränderungen, Ulzerationen sowie Hämorrhagien, die einer gründlichen Diagnostik und Therapie bedürfen. Bereits bei Belastungsintensitäten von 70 Prozent des maximalen Sauerstoffverbrauchs (VO2max) sinkt die Blutversorgung des Magen-Darm-Kanals um 60 bis 70 Prozent, bei Intensitäten von mehr als 70 Prozent der VO2max sogar um 80 Prozent (1).
Belastungsinduzierte Diarrhö
Eine der häufigsten Magen-Darm-Beschwerden bei Ausdauersportlern ist die belastungsinduzierte Diarrhö, die durch eine Stuhlfrequenz von mehr als dreimal täglich, Bauchkrämpfe, eine flüssige Stuhlkonsistenz – nicht selten durch mikro- oder makroskopische Blutbeimengungen – Übelkeit und Erbrechen charakterisiert wird. Im pathophysiologischen Mechanismus, der noch nicht endgültig geklärt ist, spielen neben der Abnahme der Schleimhautdurchblutung und der dadurch ansteigenden Produktion von vasoaktiven intestinalen Substanzen beziehungsweise Hormonen auch die Verkürzung der Kolontransitzeit, die Änderung des osmotischen Drucks durch Missverhältnis zwischen Absorption und Sekretion im Darm sowie mechanische Erschütterungen bei Belastung eine Rolle (2). Die belastungsinduzierte Diarrhö wird häufiger in Ausdauersportarten und insbesondere im Laufsport beschrieben (2). In der Literatur wird dies häufig mit „runner’s diarrhea“ bezeichnet (20). Hiervon sind 10 bis 50 Prozent der Läufer betroffen (21).
Bereits eine erhöhte vegetative Aktivität vor dem Start kann mit einer verstärkten Darmperistaltik und vermehrtem Stuhldrang bis zu Durchfall einhergehen. Diese Symptomatik kann durch eine fehlerhafte Nahrungs- und Flüssigkeitszufuhr verstärkt werden. So führt eine übermäßige Aufnahme konzentrierter Nahrungsmittel (Kohlenhydrate, Mineralien, energiereiche Getränke) kurz vor oder während der Belastung zu einem hohen osmotischen Druck im Magen-Darm-Trakt und in der Folge möglicherweise zu Durchfällen und Bauchkrämpfen. Fettreiche Mahlzeiten verbleiben lange im Magen, was sich beispielsweise in Völlegefühl, Übelkeit und Aufstoßen äußern kann (Kasten 1).
Neben falscher Ernährung (Kasten 2) kann die Einnahme von bestimmten Medikamenten wie Aspirin und nichtsteroidalen Antirheumatika zu Verdauungsstörungen und Ulzera führen. Ihre Wirkung wird unter Umständen durch intensive körperliche Belastungen weiter verstärkt (Kasten 3).
Gastrointestinale Blutungen werden bei Marathonläufern durchschnittlich in 8 bis 22 Prozent der Fälle beschrieben, wobei diese Inzidenz bei sehr langen Strecken auf bis zu 85 Prozent ansteigt (1). Solch hohen Trainingsbelastungen sind in der Regel Leistungs- und ambitionierte Freizeitsportler ausgesetzt. Bei weniger gut trainierten Personen können Magen-Darm-Störungen jedoch schon bei wesentlich kleineren Umfängen auftreten, wenn eine bestimmte Intensitätsgrenze überschritten wird.
Das Ausmaß der Beschwerden zeigt eine Korrelation mit der Belastungsdauer und -intensität (1, 2). Die Blutungsquelle kann sowohl in oberen als auch in unteren Etagen des Magen-Darm-Traktes lokalisiert sein, bei Läufern liegt sie am häufigsten im Dickdarmbereich. Endoskopisch findet man eine breite Palette von Schleimhautveränderungen, angefangen von leichten Entzündungszeichen bis hin zu Erosionen und Ulzera. Häufig ergeben sich deutliche Diskrepanzen zwischen dem Ausmaß der endoskopischen und klinischen Befunde. So werden von Cantwell zwei Fallbeispiele bei Ausdauerläufern beschrieben (22), die nach intensivem Training oder nach Wettkämpfen heftige Bauchkrämpfe mit blutiger Diarrhö entwickelten, die zu den Verdachtsdiagnosen akute Appendizitis beziehungsweise M. Crohn führten. In einem Fall kam es sogar zu einem operativen Eingriff, der OP-Befund bestätigte jedoch die Verdachtsdiagnose Appendizitis nicht. Der Verdacht auf M. Crohn konnte ebenfalls nicht bestätigt werden. Biopsie, Koloskopie und Röntgenuntersuchung waren in beiden Fällen unauffällig.
Auslöser für die blutigen Stühle, Ulzerationen und Schmerzen – in der Literatur als „transiente hämorrhagische Kolitis“ bezeichnet (18, 23) – ist die Darmschleimhautischämie, die sich infolge der Umverteilung des Blutes zugunsten der Arbeitsmuskulatur einstellt und bei besonders intensiven und langdauernden Belastungen zu entsprechender Symptomatik führt. Die ohnehin reduzierte Darmschleimhautdurchblutung wird infolge der während der Belastung entstehenden Dehydrierung und Hyperthermie, die zu einer erhöhten Blutviskosität führt, zusätzlich verschlechtert. Die beschriebenen ischämischen Schleimhautveränderungen sind in der Regel schnell reversibel. In einzelnen Fällen sind jedoch Transfusionen zur Wiederherstellung des Blutvolumens und ganz selten Darmteilresektionen bei ischämisch-nekrotisierenden Darmwandveränderungen notwendig (23).
Bei den geschilderten Beschwerden ist eine fachärztliche Untersuchung dringend anzuraten, wobei eine Differenzialdiagnostik hinsichtlich eventuell vorbestehender gastrointestinaler Störungen wie Colon irritabile, Nahrungsmittelallergien, Laktoseintoleranz (24), Divertikel, Hämorrhoiden oder chronisch entzündlicher Darm­er­krank­ungen (2) unerlässlich ist. Nur beim Ausschluss der genannten Erkrankungen kann die Diagnose der belastungsinduzierten Diarrhö bestätigt werden.
Maßnahmen bei belastungsinduzierter Diarrhö
Kenntnisse der Magen-Darm-Physiologie bei Belastung ermöglichen eine effektive Prophylaxe entsprechender Beschwerden sowohl bei gesunden Sportlern als auch bei Sporttreibenden mit vorbestehenden chronischen Magen-Darm-Erkrankungen.
Die wichtigste Voraussetzung dafür ist eine optimale Wahl der Belastungsart, -intensität, -häufigkeit und -dauer. Im Trainingsprogramm sollen moderate aerobe Belastungen überwiegen, der Umfang an anaerobem Training soll je nach Bedarf reduziert oder ganz vermieden werden. Maßgebend sind dabei sportmedizinische Leistungstestungen mit einer Bestimmung von individuellen Trainingsintensitätsbereichen.
Eine Steigerung der Belastungsintensität im Training darf nicht zu schnell, im Prinzip erst nach Einstellung entsprechender Körperanpassungen erfolgen. Diese Maßnahmen helfen, nennenswerte Durchblutungsstörungen und somit eine Magen-Darm-Ischämie zu vermeiden (Kasten 4).
Eine sportgerechte Ernährungsweise mit angepasster Kalorienzufuhr und Nährstoffzusammensetzung, ausreichende Energieträger- und Mineralienaufnahme sowie bedarfsgerechte Flüssigkeitszufuhr sorgen für eine optimale Energiebereitstellung bei Belastung. Hierdurch können auch Motilitätsstörungen und unangenehme Magen-Darm-Symptome vermieden und die intestinale Mikroflora harmonisiert werden.
Einflussfaktoren wie eine zu hohe Ballaststoffzufuhr, ein zu kurzer Zeitabstand zwischen Nahrungszufuhr und Belastung sowie Nahrungsunverträglichkeiten sollten ausgetestet werden, um eine forcierte Darmentleerung vor und während des Trainings oder Wettkampfs zu vermeiden. Eine Verlangsamung der beschleunigten Magenentleerung kann beispielsweise durch eine Kohlenhydratergänzung zur aufgenommenen Flüssigkeit erreicht werden. Eine Rehydrierung ist bei Belastungen von über 30 Minuten Dauer sinnvoll, dabei sind isotonische Natrium- und Glukoselösungen zu empfehlen.
Da der Einfluss des vegetativen Nervensystems auf die Magen-Darm-Funktion sehr bedeutend ist, kann eine Reihe von Magen-Darm-Beschwerden durch entsprechende Stressbewältigungsstrategien minimiert oder beseitigt werden.
Sollten diese Maßnahmen nicht ausreichen, ist eine Reduzierung des Trainingsumfangs und/oder der Trainingsintensität sowie ein vorübergehender Wechsel zu einer anderen Belastungsart zu empfehlen (2). Bei anhaltenden Beschwerden ist eine medikamentöse Therapie, je nach Symptomatik mit Motilitätshemmern, Spasmolytika (bei Bauchschmerzen), Prokinetika (bei Übelkeit) sowie H2-Blockern und/oder Protonenpumpenhemmern (bei wiederholten Blutungen) zu verordnen.
Sport bei Magen-Darm-Erkrankungen
Bei entzündlichen Magen-Darm-Schleimhaut-Erkrankungen sowie Ulcera ventriculi et duodeni sind allgemeine Empfehlungen von dem klinischen Bild und Ausmaß der Symptomatik abhängig (Kasten 5). So wird aktiven Sportlern bei einem Ulcus ventriculi oder duodeni von einer Teilnahme an Wettkämpfen sowie intensivem Training abgeraten; leichte Belastungen im niedrigen (aeroben) Intensitätsbereich sowie gymnastische Übungen können in der Regel empfohlen werden. Dies gilt auch für sportlich bisher inaktive Personen. Eine retrospektive Fragebogenerhebung von Cheng et al. (25) bei 8 529 Männern und 2 884 Frauen mit Magen-/Zwölffingerdarm-Geschwüren ergab eine deutlich verminderte Häufigkeit von Ulcus duodeni bei sportlich aktiven Männern. Dies interpretierten die Autoren als wirksame nichtpharmakologische Methode zur Verringerung von Ulcus duodeni. Bei Magengeschwüren konnten weder positive noch negative Einflüsse von Sport festgestellt werden.
In akuten Phasen einer Ulkus-Krankheit und bei Colitis soll mit dem Sport bis zum Abklingen der Entzündungszeichen pausiert werden.
Die wenigen kontrollierten Studien bei Morbus Crohn weisen auf einen deutlichen Zusammenhang der Belastungsintensität mit dem Ausmaß der klinischen Symptomatik hin. Aus diesem Grund wird hier von intensiven Belastungen, besonders im akuten Stadium, abgeraten. Gegen moderate Belastungen bestehen in der Regel keine Einwände.
Bei Krebserkrankungen werden allgemein negative Auswirkungen von anaeroben und positive von mäßigen aeroben Belastungen beschrieben. Epidemiologische Erhebungen beschreiben ein verringertes Risiko von Dickdarmkrebs bei regelmäßiger körperlicher Betätigung, wohingegen das Auftreten des Rektumkarzinoms nicht mit dem Grad der körperlichen Aktivität assoziiert ist.
Die Empfehlung zu Gesundheitssport soll bei jeder Magen-Darm-Erkrankung unbedingt individuell erfolgen.

Manuskript eingereicht: 8. 9. 2004, revidierte Fassung angenommen: 24. 11. 2005

Die Autoren erklären, dass kein Interessenkonflikt im Sinne der Richtlinien des International Committee of Medical Journal Editors besteht.

zZitierweise dieses Beitrags:
Dtsch Arztebl 2006; 103(3132): A 2116–20.


Anschrift für die Verfasser:
Prof. Dr. med. Klaus Jung
Abteilung Sportmedizin
Prävention und Rehabilitation an der
Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Saarstraße 21
55099 Mainz
E-Mail: kjung@uni-mainz.de
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