virtuelle Fachbibliothek Sportwissenschaft

Dissertation: Kirsten Legerlotz


Logo Weltoffene Hochschule

naechste Seite uebergeordnete Seite vorige Seite

Dissertation: Kirsten Legerlotz

Legerlotz, Kirsten : Adaptation der Achillessehne an unterschiedliche Formen mechanischer Belastung / Kirsten Legerlotz. - Köln : Sportverl. Strauß, 2007. - 175 S. : Ill., graph. Darst. . - 3-939390-18-6. - (Schriften zur Biomechanik des muskulo-skelettalen Systems ; 4). - 978-3-939390-18-3

Die Printversion ist unter der Signatur '3 Med 235' ausleihbar.

Zusammenfassung: Ziel der Studie war es, den Effekt unterschiedlicher mechanischer Belastungsmuster auf die mechanischen und morphologischen Eigenschaften sowie die Expression verschiedener Gene der Achillessehne im Tiermodell zu untersuchen. Dazu wurden 84 weibliche Sprague-Dawley-Ratten im Alter von 10 Wochen in sechs Gruppen aufgeteilt: eine Basis-Kontrollgruppe (BC; n=20), die nach einer Woche getötet wurde, eine altersgemäße nicht aktive Kontrollgruppe (AMC; n=20), eine Laufbelastungsgruppe (RT, n=20), eine mit geringen Umfängen belastete Vibrationskrafttrainingsgruppe (LVST; n=12), eine mit höheren Umfängen belastete Vibrationskrafttrainingsgruppe (HVST; n=6) und eine mit höheren Umfängen belastete Krafttrainingsgruppe ohne Vibration (HST; n=6). Die Laufstrecke der Tiere der RT-Gruppe sowie die Anhebezeit des Gewichts der Krafttrainingsgruppen wurden aufgezeichnet. Futtereinnahme und Körpermasse wurden wöchentlich protokolliert. Nach einer 12wöchigen Interventionsperiode wurden die Tiere getötet. Die Achillessehne mit Calcaneus, der M. gastrocnemius und der M. soleus wurden entnommen. Von der Achillessehne des rechten Beines wurden histologische Quer- und Längsschnitte angefertigt. Die Achillessehne des linken Beins wurde direkt nach Entnahme mechanisch getestet. Nach Abschluss der mechanischen Tests wurde die Konzentration der mRNA verschiedener Strukturproteine, Wachstumsfaktoren und Enzyme der Achillessehne bestimmt. Hinsichtlich der Achillessehnenquerschnittsfläche und der durch den Zerreißtest bestimmten mechanischen Eigenschaften unterschieden sich die untersuchten Gruppen nicht voneinander, obwohl die Laufbelastung einen Effekt auf den Energieumsatz, die M. soleus Masse und ein glykolytisches Enzym hatte. Die Laufbelastung führte jedoch zu einer erhöhten TIMP-1 mRNA Konzentration und einer Abnahme der Zellzahl in der Achillessehne. Das mit hohen Umfängen durchgeführte Krafttraining führte in der HST- und HVST-Gruppe zu einem erhöhten Energieumsatz, während das mit niedrigen Umfängen durchgeführte Krafttraining in der LVST-Gruppe in einer größeren M. gastrocnemius Masse resultierte. Die Achillessehnen LVST-Gruppe zeigten des Weiteren den geringsten Kriecheffekt und die geringste Hysterese, während sich in der HST-Gruppe der größte Kriecheffekt und in der HVST-Gruppe die größte Hysterese zeigte. Da die Tiere der HST- und der HVST-Gruppe die geringste Muskelmasse und die Tiere der LVST-Gruppe die größte Muskelmasse aufwiesen, deutet dies darauf hin, dass die Größe der Muskelmasse einen Einfluss auf die viskoelastischen Eigenschaften der Sehne haben könnte. Insgesamt konnte festgestellt werden, dass die in der vorliegenden Studie applizierten Belastungsstimuli nur zu marginalen Veränderungen der mechanischen, morphologischen oder biochemischen Eigenschaften führen. Die Laufbelastung scheint jedoch von den untersuchten Belastungsarten den potentesten Stimulus darzustellen.

Abstract: The purpose of the present study was to analyze the effect of different exercise modes characterized by very distinct loading patterns on the mechanical, morphological, and biochemical properties of the Achilles tendon. Eighty-four female Sprague Dawley rats of 10 weeks age were divided into six groups: a basis control group (BC, n=20) that was sacrified at the beginning of the study, a non-active age matched control group (AMC, n=20), a voluntary wheel running group (RT, n=20), a low intensity vibration strength training group (LVST, n=12), a high intensity vibration strength training group (HVST, n=6) and a high intensity strength training group (HST, n=6). After one week of acclimatisation a 12 week long training period started. At the end of the experimental period the rats were killed by decapitation and the Achilles tendons of both hindlimbs were dissected. The Achilles tendon of the right hindlimb was embedded in paraffin, sectioned and stained to determine the cross sectional area of the Achilles tendon. The Achilles tendon of the left hindlimb was tested mechanically directly after dissection. Directly after mechanical testing total RNA was isolated from the tendon specimens and the concentration of the mRNA of Tissue Inhibitor of Matrix Metalloproteases 1 (TIMP1), TIMP2 and Matrix Metalloproteasis 2 (MMP2) were determined by Northern Blot analysis. The hysteresis area did not differ between the groups. The HST group had the greatest creep per cycle from but the difference was only in eleven from thirty cycles significantly different to the LVST group, that revealed the lowest creep per cycle during all cycles. The HST group was significantly different to the RT and BC group in three cycles and to the AMC group in one cycle. In the mechanical parameters Fmax, stiffness, deformation, energy, stress, strain and elastic modulus neither a significant difference to the BC group nor significant differences between the groups of the same age could be detected. There were no significant differences between all groups concerning the cross sectional area of the Achilles tendon. Even though the exercise had effects on energy consumption and muscle mass, it seems to be, that exercise on a level reached with this rat models does not create pronounced changes in the mechanical properties of the tendon regardless of the type of exercise. Only the running training seems to induce changes on mRNA level, which does not affect the mechanical properties.

18.08.2017 - 03:17