Ziel der Arbeit ist es, das komplexe Themenfeld der Muskelhypertrophie genauer zu beleuchten. Hierbei werden zunächst die grundlegenden anatomischen Grundlagen unter Berücksichtigung beteiligter Substanzen (Sexualhormone) behandelt. Synthese, Regulation und Steuerung von beteiligten Sexualhormonen werden aufgezeigt und erläutert. Dem Sexualhormon Testosteron als wichtigstem Androgen und entscheidendem anabolen Wachstumsfaktor für Muskelhypertrophie wird hierbei schwerpunktmäßig betrachtet.
Zunächst soll geklärt werden, was man unter Muskelhypertrophie versteht und wie sie abläuft. Um den sexual-hormonellen Weg zur Hypertrophie zu erläutern, werden diese klassifiziert und ferner ihre Synthese sowie Regulation erläutert. Dabei soll der Fokus nunmehr auf Testosteron als "klassischen" und wichtigsten Vertreter der Sexualhormone in Bezug auf das Muskelwachstum gelegt werden. Dementsprechend wird die Wirkungsweise von Testosteron auf Muskelhypertrophie anhand aktueller Studien detailliert erläutert, wobei zelluläre Mechanismen aufgedeckt und reflektiert werden. Vor diesem Hintergrund werden verschiedene anabol-androgene Steroide vorgestellt, deren mögliche medizinische Relevanz erklärt, jedoch ebenso ihr Missbrauchspotenzial im Sportdoping aufgezeigt.
In einem nächsten Schritt soll gezeigt werden, wie die Antidoping-Labore auf diese Situation reagieren und ausführlich dargestellt werden, welche aktuelle Nachweisverfahren der modernen Anti-Doping-Analytik zur Verfügung stehen, wobei zwischen direkten und indirekten Nachweisverfahren differenziert wird. Anschließend wird der für die Muskelhypertrophie entscheidende, negativ-regulierte Ansatz über den Myostatin-Signalweg vorgestellt. Abschließend soll der gentherapeutische Weg zur Muskelhypertrophie beschrieben und anhand des Gendopings erläutert werden. Schließlich sollen noch die mannigfaltigen Risiken und Nebenwirkungen, die mit Gendoping einhergehen, aufgezeigt und reflektiert werden.
Inhaltsverzeichnis
- Einleitung
- Muskelhypertrophie
- Anatomische Grundlagen
- Muskelhypertrophie – Definition, Beschreibung und beteiligte Substanzen
- Der sexualhormonelle Weg zur Muskelhypertrophie
- Klassifikation und wichtigste Vertreter
- Synthese und Regulation
- Synthese der Sexualhormone
- Regulation, Steuerung und wesentliche Funktion der Sexualhormone
- Testosteron - Wichtigstes Androgen und entscheidender anaboler Wachstumsfaktor für Muskelhypertrophie
- Stoffwechsel und Wirkung der Androgene beim Mann
- Einfluss und Wirkungsweise von Testosteron auf Muskelhypertrophie
- Testosteron erhöht die Proteinbiosynthese und a-Aktinin Menge deutlich
- Aufdeckung zugrundeliegender zellulärer Mechanismen
- Einsatzmöglichkeiten: Medizin und Sportdoping
- Medizinische Relevanz und Klassifikation
- Anabol-androgenen Steroide als „der Klassiker“ im Sportdoping
- Motivation, Anlässe sowie mögliche Nebenwirkungen durch Doping mit AAS
- Prävalenz - Wie häufig werden anabol-androgene Steroide missbraucht
- Nachweisverfahren für anabol-androgene Steroide: Die Analytik des Sportdopings
- Zielgerichtete und nicht-zielgerichtete direkte Einzelnachweisverfahren
- Methodik: LC-MS und GC-MS - Zwei geeignete Verfahren zur Identifikation von AAS
- Die Langzeit-Metaboliten-Analyse (LTM) und die percursor ion scan Methode als etablierte direkte „non-targeted“ Nachweisverfahren
- Einzelverfahren an der Grenze
- Der Biologische Pass – Ein indirektes, holistisches Nachweisverfahren auf dem Vormarsch
- Bestehende Problematiken
- Unbeabsichtigtes Doping durch verunreinigte Substanzen
- Nahrungsergänzungsmittel - Proteinpräparate und Kreatin als legale Alternative zum Doping mit anabolen Substanzen?
- Präventive Forschung zum Schutz des Verbrauchers
- Der negativregulierte Weg durch Myostatin zur Muskelhypertrophie
- Regulation und Wirkungsweise von Myostatin auf das Muskel- und Knochenwachstum
- Rekombinantes Myostatin-Propeptid als potenzieller Regulator des Muskel- und Knochenwachstums – Ein Tierversuch
- Ein weiterer Antagonist des Myostatins mit vielfältiger Wirkung: Follistatin
- Molekularer Aufbau und biochemische Eigenschaften
- Wirkung und Funktionsweise von Follistatin auf das Muskelwachstum sowie –Regeneration
- Die Relevanz Myostatin basierter Medikamente für die Behandlung muskulärer Erkrankungen sowie deren Missbrauchspotenzial durch Sportdoping
- Der gentherapeutische Weg zur Muskelhypertrophie
- Definition und Manipulationsmöglichkeiten durch Gendoping
- Möglichkeiten und Grenzen der Nachweisbarkeit von Gendoping - Nachweisproblematik und Lösungsansätze für die Sportwelt am Beispiel einer Studie zum Myostatin-Signalwegs
- Risiken und Nebenwirkungen von Gendoping
- Fazit und Ausblick
- Sexualhormone und deren Einfluss auf Muskelhypertrophie, insbesondere die Rolle von Testosteron
- Der Myostatin-Signalweg als negativer Regulator des Muskelwachstums und die Rolle von Myostatin-Antagonisten
- Gendoping als Manipulation des Muskelwachstums und die ethischen und wissenschaftlichen Herausforderungen
- Medizinische Anwendungen und Missbrauchspotenzial der vorgestellten Substanzen und Methoden
- Aktuelle Nachweisverfahren in der Anti-Doping-Analytik und deren Grenzen
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Diese Arbeit befasst sich mit dem Thema Muskelhypertrophie und beleuchtet verschiedene Wege, die zur Steigerung des Muskelwachstums führen. Im Fokus stehen die Wirkungsmechanismen ausgewählter Substanzen, die an der Muskelhypertrophie beteiligt sind, sowie deren mögliche Anwendungsbereiche in Medizin und Sport.
Zusammenfassung der Kapitel
Die Einleitung führt in das Thema Muskelhypertrophie ein und erläutert die Bedeutung von Muskelwachstum im Kontext von Gesundheit, Sport und medizinischen Anwendungen. Sie stellt die verschiedenen Dimensionen der Arbeit vor und skizziert den Aufbau der Arbeit.
Das zweite Kapitel befasst sich mit den anatomischen Grundlagen der Muskelhypertrophie und erläutert die Struktur und Funktionsweise der Skelettmuskulatur.
Das dritte Kapitel analysiert den sexualhormonellen Weg zur Muskelhypertrophie. Es werden die wichtigsten Vertreter der Sexualhormone vorgestellt, ihre Synthese und Regulation erklärt sowie die Rolle von Testosteron als anaboler Wachstumsfaktor für Muskelhypertrophie im Detail beleuchtet. Das Kapitel geht auf die Wirkungsweise von Testosteron auf die Proteinbiosynthese ein und diskutiert die zellulären Mechanismen, die diesem Prozess zugrunde liegen. Es werden außerdem verschiedene anabol-androgene Steroide vorgestellt, deren medizinische Relevanz und deren Missbrauchspotenzial im Sportdoping beleuchtet werden.
Das vierte Kapitel beleuchtet den Myostatin-Signalweg als negativen Regulator des Muskelwachstums. Die Regulation und Wirkungsweise von Myostatin auf das Muskel- und Knochenwachstum werden ausführlich erklärt. Das Kapitel stellt zwei natürliche Myostatin-Antagonisten vor, deren Wirkung auf das Muskel- und Knochenwachstum enorm ist. Es werden Möglichkeiten der medizinischen und gentherapeutischen Anwendung von Myostatin-Antagonisten diskutiert.
Schlüsselwörter
Muskelhypertrophie, Sexualhormone, Testosteron, anabole Steroide, Myostatin, Follistatin, Gendoping, Sportdoping, Anti-Doping-Analytik, Nachweisverfahren, Medizinische Anwendungen
- Quote paper
- Johannes Yazigi (Author), 2014, Muskelhypertrophie. Wirkungsmechanismen, Anwendungsbereiche und Nachweisverfahren anaboler Substanzen im Sportdoping, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/535676
