Kommentar zu „MSK – Diffusions-Mikrostrukturbildgebung der Schulter“

Art und Umfang von Training und rehabilitativen Maßnahmen, aber auch Ernährung, sind viel diskutierte Themen bei Athleten, Freizeitsportlern und zunehmend bei älteren Menschen [1] [2] [3]. Neben dem Kreislaufsystem ist der Muskel das entscheidende Zielorgan, das im Verlauf des Lebens entweder gestärkt oder zumindest nicht weiter geschwächt werden sollte. Nur wie misst man den Erfolg oder Misserfolg von Training bzw. Ernährung auf den Muskel?

Das klassische Messverfahren ist die Bestimmung der Kraft der einzelnen Muskeln mit auf den entsprechenden muskelspezifischen abgestimmten Messvorrichtungen. In ihrer Studie untersuchten Rau et al., ob man auch mit der MRT die Muskelqualität messen könnte. Sie verglichen hierfür Kraftmessungen an den 3 Muskeln der Rotatorenmanschette (M. supraspinatus, M. infraspinatus und M. subscapularis) mit quantitativen MR-Daten wie den Fettgehalt der Muskeln und die Wasserfraktion in den 3 Muskelkompartimenten, 1. innerhalb der Muskelfasern, 2. innerhalb des Muskels, aber außerhalb der Muskelfasern und 3. der freien Wasserfraktion des Muskels. Die Technik zur Messung der Wasserfraktionen ist eine spezielle Diffusionsbildgebung (diffusion microstructure imaging), die ursprünglich für das Gehirn publiziert wurde [4].

In der vorliegenden Studie wurden die entsprechenden Messungen an je 11 weiblichen und männlichen Probanden durchgeführt. Dabei korrelierte die Muskelkraft positiv mit dem Wassergehalt innerhalb der Muskelfasern und negativ mit der freien Wasserfraktion. Keine signifikante Korrelation fanden die Untersucher zwischen der Muskelkraft und dem Fettgehalt bzw. der Wasserfraktion innerhalb des Muskels, aber außerhalb der Muskelfasern.

Die Arbeit von Rau et. al ist eine sehr interessante Adaptation der mikrostrukturellen Diffusionsbildgebung vom Gehirn auf den Muskel. Selbst beiem relativ kleinen Kollektiv sind die Ergebnisse hochsignifikant und damit eindrucksvoll. Die Messzeit ist mit 5:35min für die Routine geeignet, wenngleich der Aufwand für die Nachverarbeitung noch groß sein dürfte. Zeitangaben hierfür wurden in der Studie jedoch nicht genannt.

Was dieses neue Tool wirklich kann, werden erst weitere Untersuchungen zeigen können. Spannend wären z.B. Längsschnittstudien (Langzeitstudien?) an Sportlern oder Sportlergruppen mit dem Vergleich von Trainingsmethoden und/oder Ernährung auf die Muskelqualität und damit der Trainingssteuerung. Schön wäre eine Erweiterung des Kollektivs auf ältere Personen. Wie verändert sich die Muskelqualität im Alter und gibt es Unterschiede von aktiven zu weniger aktiven Personen?

Insgesamt stellte die Gruppe um Rau ein interessantes neues Messverfahren zur Bestimmung der Muskelqualität vor, das nun von der wissenschaftlichen Gemeinschaft weiter getestet und genutzt werden sollte.

Publication History

Article published online:
07 November 2023

• Literatur

• 1 Herman JR, Rana SR, Chleboun GS. et al. Correlation Between Muscle Fiber Cross-Sectional Area and Strength Gain Using Three Different Resistance-Training Programs In College-Aged Women. J Strength Cond Res 2010; 24: 1 DOI: 10.1097/01.JSC.0000367128.04768.0a.
• 2 Jäger R, Kerksick CM, Campbell BI. et al. International Society of Sports Nutrition Position Stand: protein and exercise. J Int Soc Sports Nutr 2017; 14: 20 DOI: 10.1186/s12970-017-0177-8. (PMID: 28642676)
• 3 Seo MW, Jung SW, Kim SW . et al. Effects of 16 Weeks of Resistance Training on Muscle Quality and Muscle Growth Factors in Older Adult Women with Sarcopenia: A Randomized Controlled Trial. Int J Environ Res Public Health 2021; 18 (13) 6762 DOI: 10.3390/ijerph18136762.
• 4 Reisert M, Kellner E, Dhital B. et al. Disentangling micro from mesostructure by diffusion MRI: a Bayesian approach. Neuroimage 2017; 147: 964-975 DOI: 10.1016/j.neuroimage.2016.09.058.