Die Funktion des Quadrizeps
Der Quadrizeps – umgangssprachlich oft „Quads" genannt – sitzt an der Vorderseite des Oberschenkels und besteht aus vier Muskelanteilen. Er spielt eine wichtige Rolle bei zahlreichen Alltagsbewegungen wie Aufstehen, Gehen, Laufen, Hocken und Springen.5 Seinen Namen verdankt er dem lateinischen Wort für „vierköpfig": Die vier Anteile werden zwar als eigenständige Muskeln beschrieben, arbeiten aber stets zusammen, um gemeinsam das Bein zu strecken.5
Muskelverlust beginnt früh
Eine Verringerung der Quadrizepsmuskelmasse tritt nicht erst im fortgeschrittenen Stadium von COPD auf, sondern kann schon im GOLD-Stadium I entstehen. Das jedenfalls zeigte eine Untersuchung mit 161 COPD-Patient:innen und 40 gesunden Vergleichspersonen.1 Gleichzeitig fiel auch das körperliche Aktivitätsniveau in diesem frühen Stadium deutlich geringer aus als bei Gesunden und hing direkt mit dem Ausmaß des Muskelverlustes zusammen. Wird diese Schwäche jedoch erkannt, könnte das frühe Interventionen ermöglichen.1
Quadrizeps am stärksten von Kraftverlust betroffen
Dass die Belastungsintoleranz bei COPD das Ergebnis eines komplexen Zusammenspiels aus Atemmechanik und Muskelermüdung ist, und der Quadrizeps darin eine zentrale Rolle spielt, macht außerdem eine weitere Studie deutlich:3 Dabei wurde erforscht, welche Muskeln bei COPD unter intensiver Belastung am stärksten ermüden und welche Rolle dabei die Überblähung der Lunge spielt. 15 Patient:innen mit mittelschwerer bis schwerer COPD radelten dafür auf einem Ergometer bis zur Erschöpfung.3
Das Ergebnis: Den stärksten Kraftverlust zeigte nach der Belastung die Quadrizepsmuskulatur. Er war bei nahezu allen Teilnehmenden messbar. Auch das Zwerchfell ermüdete bei einem Teil der Patient:innen deutlich, während die Bauchmuskulatur weitgehend verschont blieb. Spannend war, dass weder die Quadrizeps- noch die Zwerchfellermüdung mit der subjektiv empfundenen Atemnot oder dem Beingefühl in Zusammenhang stand. Beide Systeme – Atem- und Beinmuskulatur – sollten jedenfalls bei der Entwicklung individueller Therapieprogramme mitgedacht werden.3
Gezieltes Training für eine bessere Muskelfunktion
Auch das offizielle Statement der American Thoracic Society und der European Respiratory Society (ATS/ERS) aus dem Jahr 2014 hat eine eindeutige Botschaft: Muskelschwäche und Muskelabbau der Beinmuskulatur sind bei COPD häufig und vor allem – folgenreich. Sie schränken nämlich die körperliche Aktivität ein, verringern die Belastungstoleranz und Lebensqualität und sind mit einer erhöhten Sterblichkeit verbunden. Besonders betroffen ist wieder der Quadrizeps: Seine Kraft ist bei COPD-Patient:innen im Schnitt um 20 bis 30 Prozent reduziert. Zudem beträgt der jährliche Kraftverlust rund 4,3 Prozent. Das ist deutlich mehr als die 1 bis 2 Prozent, die bei gesunden älteren Menschen beobachtet werden.4
Als Hauptursachen gelten körperliche Inaktivität, chronische Entzündungsprozesse, oxidativer Stress, Sauerstoffmangel, Nährstoffungleichgewicht und der Einsatz von Kortikosteroiden. Die wirksamste derzeit verfügbare Behandlung ist gezieltes Bewegungstraining. Das kann die Muskelfunktion verbessern, auch wenn eine vollständige Normalisierung in den meisten Fällen nicht gelingt.4
Verbesserung der Atemnot
Bleibt noch zu klären, ob gezieltes Krafttraining der Beinmuskulatur die Belastungsatemnot bei COPD tatsächlich verringert. Genau dem gingen Wissenschaftler:innen in einer Untersuchung mit 14 Personen nach, die an mittelschwerer bis schwerer COPD litten und über vier Wochen ein individuell angepasstes Krafttrainingsprogramm für die untere Extremität absolvierten: dreimal wöchentlich, insgesamt zwölf Einheiten.2
Tatsächlich stellte sich heraus, dass die Atemnot unter Belastung messbar abnahm, sich die Belastungszeit signifikant verlängerte, und die Ermüdbarkeit des Quadrizeps zurückging. Bei 73 Prozent der Teilnehmenden verbesserten sich sogar alle drei Werte gleichzeitig. Wobei die Verbesserung der Atemnot die klinisch relevante Mindestschwelle überstieg und damit die Veränderung für die Betroffenen im Alltag tatsächlich spürbar war.2
Die Studie zeigt, dass bereits ein vierwöchiges, auf die Beinmuskulatur fokussiertes Krafttraining die Belastungsatemnot bei Menschen mit mittelschwerer bis schwerer COPD klinisch relevant reduzieren kann. Die Forschenden sehen darin auch einen möglichen Ansatz für eine erste Phase der pulmonalen Rehabilitation, bevor ein umfassenderes Ausdauertraining beginnt.2