Der Kampf gegen den Krampf - Forschung Frankfurt
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Der Kampf gegen
den Krampf
Sportmediziner zeigt:
Gezieltes Training mit Elektroimpulsen
erhöht die Reizschwelle
von Anne Hardy
Die meisten Menschen
vertrauen bei Muskel
krämpfen auf Magnesium.
Aber die wissenschaftliche
Beweislage dafür ist dünn
– und die Theorie, dass
Krämpfe durch einen
Elektrolytmangel entstehen,
mehr als 100 Jahre alt.
Sportmediziner Michael
Behringer hat bei seiner
Suche nach den Ursachen
für Krämpfe eine
interessante Entdeckung
gemacht: Künstlich
ausgelöste Krämpfe
können die Krampfneigung
deutlich reduzieren.
Der Mensch in Bewegung
E
s war ein abruptes Ende für Spitzenbasket- Krämpfe durch Ermüdung?
ballspieler LeBron James, als er wegen plötz- 1997 veröffentlichten Martin Schwellnus und
licher Wadenkrämpfe bei den NBA Finals Kollegen von der University of Cape Town
2014 vom Spielfeld getragen werden musste. Medical School in Südafrika eine neue Hypo-
Wadenkrämpfe sind unter Leistungssportlern these, die sportassoziierte Krämpfe durch eine
besonders bei Triathleten und Marathonläufern Ermüdung des Muskels erklärt. Die Ermüdung
verbreitet. Sie haben schon manchen Sieg verei- habe zur Folge, dass die Regelkreise, mit denen
telt. Vor allem bei den olympischen Wettkämp- das Nervensystem Spannung und Länge des
fen ist dies für die Athleten nach vier Jahren Muskels reguliert, aus dem Gleichgewicht gera-
hartem Training eine bittere Enttäuschung. ten. Bei Übermüdung dominieren die aktivie-
Aber nicht nur Sportler sind von Krämpfen renden Signale aus dem Rückenmark über die
geplagt. Manche Menschen haben nachts häu- hemmenden.
fige und äußerst schmerzhafte Wadenkrämpfe, Aktuell spalten sich die Krampfforscher in
die sie zwingen aufzustehen, um das Bein zu zwei Lager: die Anhänger der Elektrolyttheorie
dehnen und zu massieren. »Die Kombination und die der Schwellnus-Deregulationstheorie.
von Schmerz und Schlafmangel führt in schwe- Behringer versucht eine Brücke zu schlagen,
ren Fällen manchmal sogar zu Suizidgedanken«, indem er den Flüssigkeitsver-
sagt Prof. Michael Behringer, Sportmediziner an lust als gemeinsames Element
der Goethe-Universität. beider Theorien annimmt.
Besonders anfällig für Krämpfe sind zwei Dafür spreche einerseits, dass AUF DEN PUNKT GEBRACHT
gelenkige Muskeln, wie ein Teil der Wadenmus- Menschen im Sommer häufi-
kulatur. Sie verläuft über das Knie- und Sprung- ger zu Krämpfen neigen. So • Zu Ursache und Therapie von Muskel-
krämpfen gibt es erstaunlich wenig
gelenk und kann daher bei bestimmten Gelenk- konnte in einer Untersuchung
harte wissenschaftliche Fakten.
stellungen stärker verkürzt werden. Etwa nachts gezeigt werden, dass bei
bei angewinkeltem Bein, wenn die Fußspitze Google das Stichwort »Waden- • Aktuell steht die Elektrolyttheorie
von der Bettdecke nach unten gedrückt wird. krämpfe« in den heißen Mona- der nervlichen Deregulationstheorie
Behringer erzählt von einem Lastenwagenfah- ten weitaus häufiger ein- gegenüber.
rer, der seit dem zehnten Lebensjahr an Krämp- gegeben wird. Schwitzen durch • Das von Prof. Michael Behringer
fen in den Oberschenkeln leidet. Inzwischen hat körperliche Aktivität bei feucht- entwickelte Krampftraining erhöht
sich die Häufigkeit und Intensität so gesteigert, warmem Wetter scheint also die die Krampfschwelle, ist aber nicht
dass er berufsunfähig ist. Auch das in diesen Fäl- Krampfneigung zu verstärken. für leichtere Fälle geeignet, da es mit
len meist verschriebene Medikament auf Chinin- »Das konnte man auch in starken Schmerzen einhergeht.
Basis hat ihm nicht geholfen. einem besonders heißen Som-
mer bei den Wimbledonspie-
Magnesium: Wirkung bei Sportlern nicht erforscht len sehen«, sagt der Forscher. »Damals mussten
Im Breitensport ist Magnesium das beliebteste ungewöhnlich viele Spiele wegen Krämpfen
Mittel gegen Krämpfe. Nach dem Joggen löst abgebrochen werden.«
die Feierabendsportlerin eine Brausetablette in Andererseits spricht für die Schwellnus-
Wasser auf, um den Elektrolytmangel durch Theorie des gestörten Regelkreises zwischen
Schwitzen auszugleichen. Sie folgt damit einer Muskelfasern und Rückenmark, dass ein
vor mehr als 100 Jahren aufgestellten Theorie. Wadenkrampf sich schnell durch Dehnung löst,
Bergarbeiter in den USA (?) litten bei ihrer har- indem man die Zehenspitzen anzieht (Dorsal
ten und schweißtreibenden Arbeit unter Tage extension). Außerdem lassen sich Muskelkrämpfe
häufig unter Krämpfen. Blutuntersuchungen nur schwer auslösen, wenn die Reizleitung
zeigten einen Elektrolytmangel, das war der zwischen Muskel und Rückenmark durch ein
Ursprung der Theorie. lokales Betäubungsmittel vorübergehend aus-
»Aber seither ist in der Forschung wenig schaltet wird.
passiert, da es nicht möglich war, Krämpfe im
Labor auszulösen und zu untersuchen«, bedau- Flüssigkeitsmangel und erniedrigte Reizschwelle
ert Behringer. Die Evidenz dafür, dass Magne- Flüssigkeitsverlust verstärkt nach Behringer die
Foto: picture alliance/Reuters/Mike Stone
sium Krämpfen vorbeugt oder sie lindert, ist sogenannte Deregulation. Das Zusammenspiel
laut einer Metaanalyse, die 2020 in der Cochrane von Nervenimpulsen, die Muskelspannung und Auch Superstars wie der
Database publiziert wurde, äußerst gering. -entspannung steuern, ist gestört, weil der Mus- amerikanische Basketball
spieler LeBron James sind
Allerdings bezogen sich die meisten Studien auf kel bei Flüssigkeitsmangel an Volumen verliert.
vor Krämpfen nicht gefeit.
spontane Krämpfe bei Menschen zwischen 60 Das wiederum, so die aktuelle Theorie, erhöhe Immer wieder hat er seine
und 70 Jahren. Zu nächtlichen Wadenkrämp- die Wahrscheinlichkeit für spontane periphere, Mannschaft unter Schmerzen
fen in der Schwangerschaft war die Studien- also aus der Umgebung des Nervs kommende zum Sieg geführt – musste
das Spiel manchmal aber
lage nicht eindeutig. Und randomisierte, kont- Aktivierungen. Der Muskel zieht sich noch wei-
auch abbrechen.
rollierte Studien (RCTs) zur Magnesiumwirkung ter zusammen. Wird er nun durch Anspannung
bei Sportlern fehlen gänzlich. noch weiter verkürzt, nähert er sich gefährlich
Forschung Frankfurt | 2.2021 41Der Mensch in Bewegung
der Kontraktion in maximaler Verkürzung, die Krampftraining nur bei schwerer Krampfneigung
einen Krampf auslöst. Die Ursache dafür liegt Bei den Messungen zeigte sich, dass Menschen
nach aktuellem Verständnis in einem Ungleich- mit erhöhter Krampfneigung auch einen gerin-
gewicht zwischen aktivierenden und hemmen- geren Schwellenwert haben. Offenbar hat ihr
den Nervenimpulsen aus der Muskulatur zum Muskel eine erhöhte Ruhespannung und kann
Rückenmark. Auch bei milden Temperaturen daher leichter an die Krampfgrenze gebracht
kann es zu Krämpfen kommen, wenn der Mus- werden. Behringer machte dabei eine über
kel ermüdet und damit »reizanfälliger« ist, denn raschende Entdeckung: Bei wiederholten Mes-
auch dann fällt das hemmende Feedback aus sungen erhöhte sich der Schwellenwert seiner
der Muskulatur schwach aus und ermöglicht Probanden von Woche zu Woche, bis überhaupt
damit den Krampf. keine künstlichen Krämpfe mehr ausgelöst wer-
den konnten. »Wir konnten zeigen, dass die
Muskulatur durch das Krampftraining wächst«,
erklärt Behringer. »Viel spannender war jedoch
Im Labor werden die Beobachtung der steigenden Krampf-
uskelkrämpfe durch
M schwelle, was bisher durch keine andere
die steigende Frequenz
Methode erreicht werden konnte.«
Foto: Christoph Skutschik
elektrischer Impulse
ausgelöst. Durch dieses Behringer betont, dass sein »Krampftrai-
»Training« soll die ning« derzeit nur im Rahmen von Studien
Reizschwelle für Krämpfe untersucht wird. Und selbst wenn es in die kli-
allmählich erhöht werden,
nische Praxis gehen sollte, wird es Menschen
der Sportler erfährt
Erleichterung. mit schweren Krämpfen vorbehalten bleiben.
»Man sollte nicht unterschätzen, wie schmerz-
haft die induzierten Krämpfe sind«, sagt er. Bei
Diese Überlegungen führten Behringer der Anwendung denkt er an Fälle wie den eines
dazu, die Muskelspannung bei Menschen mit ehemaligen Stabhochspringers, der durch seine
erhöhter Krampfneigung zu untersuchen. Die Krampfneigung überhaupt keinen Sport mehr
Versuchsanordnung ist denkbar einfach: Man treiben konnte. Oder an Menschen, die auf-
bittet den Probanden, mit herabbaumelnden grund einer Verengung des Spinalkanals oder
Beinen auf einer Liege zu sitzen und klebt auf Bandscheibenvorfalls vermehrt Krämpfe erlei-
eines seiner Beine zwei Elektroden. Diese wer- den. Mit einer Studie konnte er zeigen, dass
den unter Wechselstrom gesetzt, wodurch der deren Krämpfe durch die Behandlung deutlich
Muskel ähnlich stimuliert wird wie durch sport- verringert wurden.
liche Aktivität oder körperliche Arbeit – nur
eben in maximaler Verkürzung. Nun wird die Scharfer Gewürzcocktail des Nobelpreisträgers
Frequenz bei gleichbleibendem Strom allmählich Kürzlich untersuchte Behringer die unter Leis-
erhöht, bis der Muskel anfängt zu krampfen. tungssportlern in den USA verbreiteten »Hot
Die Krampfschwelle definieren die Sportwissen- shots«. Sie wurden 2016 von Nobelpreisträger
schaftler als die Frequenz, die gerade ausreicht, Rod MacKinnon entwickelt, um Krämpfe und
um einen Krampf auszulösen. Muskelkater zu verhindern. Der Gründungsmy-
thos auf der Webseite https://teamhotshot.com/
founders besagt, dass der Neurowissenschaftler
und Ausdauersportler mit seinem Freund Dr.
Bruce Bean beim Kajakfahren auf hoher See
von starken Krämpfen überwältigt wurde. Beide
ZUR PERSON konnten ihre Kajaks kaum in den Wellen hal-
ten. Offenbar rettete sich MacKinnon aus dieser
Professor Dr. Dr. Michael Behringer,
Jahrgang 1978, hat Humanmedizin an der gefährlichen Situation, indem er den Essigsud
Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf studiert. von eingelegten Gurken trank – vermutlich mit
Er ist seit 2017 Leiter des Arbeitsbereichs dem Gedanken, Elektrolyte aufzufüllen. Doch
Sportmedizin und Leistungsphysiologie an der die Krämpfe ließen wesentlich schneller als
Goethe-Universität. Zuvor war er zehn Jahre erwartet nach.
lang Leiter der Muskelforschungsgruppe am Wieder in ihrem Institut, suchten die beiden
Institut für Trainingswissenschaft und Sport- Neurowissenschaftler nach einer Erklärung. Sie
informatik der Deutschen Sporthochschule in entdeckten, dass der saure Sud mit Gewürzen
Köln. Parallel dazu arbeitete er am Deutschen wie Pfefferkörnern und Senfsamen sensorische
Forschungszentrum für Leistungssport
Nervenbahnen vom Mund bis zum Magen sti-
(Momentum) in Köln.
muliert. Diese senden Signale an das Rücken-
behringer@sport.uni-frankfurt.de mark, was wiederum erregende Impulse an die
Skelettmuskeln dämpft. »Die Wahrheit ist, dass
42 2.2021 | Forschung FrankfurtDer Mensch in Bewegung
KRÄMPFE BEI ERMÜDUNG UND HITZE
Supraspinale Motoneuronen
Hemmendes Interneuron
Gamma-Motoneuron
Alpha-Motoneuron Muskuläre Ermüdung und
Afferente Axone Dehydration treten unter
starker körperlicher Belastung
häufig gemeinsam auf und
führen entsprechend der
Efferente Axone aktuellen Theorien über
Ia-Faser Körperliche Aktivität unterschiedliche Mechanis-
men zu Krämpfen. Bei der
Ermüdung kommt es zu einem
Grafik: Harmsen, in: Leistungssport 1/2018, Seite 36
Ermüdung Ungleichgewicht der
Schwitzen
hemmenden und aktivierenden
Signale zugunsten Letzterer.
Ib-Faser Ein starker Volumenverlust
Kontraktion der EZM durch extensives Schwitzen
kann über eine mechanische
Deformation der Nervenendun-
Kontraktion des maximal gen eine Kontraktion des
verkürzten Muskels Muskels bedingen, wodurch
Golgi-Sehnenorgan Motorische Endplatte der Muskel in die maximale
Verkürzung kommt. In dieser
Muskelspindel Position wird das ermüdungs-
bedingte Ungleichgewicht
zwischen Hemmung und
Aktivierung noch verstärkt.
Krämpfe durch Fehlzündungen der Nerven ent- Bedeutung von Magnesium bei der Behandlung
stehen«, heißt es auf der Webseite. Oder noch von Krämpfen nimmt aktuell sein Doktorand
einfacher: »Es ist der Nerv, nicht der Muskel.« Christoph Skutschik unter die Lupe. Magnesium
ist an mehr als 300 enzymatischen Reaktionen
»Hotshots« auf dem Prüfstand im Körper beteiligt. Seine hemmende Wirkung
Um die Rezeptoren in Mund und Magen noch auf das Nervensystem ist bekannt und bei extre-
effektiver zu reizen, wählten MacKinnon und mem Mangel wurden in Studien Krampfanfälle
Bean als Inhaltsstoffe für ihre »Hotshots« die beobachtet, die nach intravenöser Gabe von
noch schärferen Inhaltsstoffe von Ingwer, Zimt Magnesium wieder verschwanden. »Der
und extrem scharfen Chilischoten (Jalapeño). Zusammenhang von Magnesiummangel und
Deren Wirkstoff, Capsaicin, ist auch in Pfeffer- Krämpfen ist also nicht aus der Luft gegriffen«,
sprays enthalten. »Ich bezweifle, dass es für sagt der Sportwissenschaftler, »die Frage ist
den Magen-Darm-Trakt eines Marathonläufers eher, ob im Sport eine Substitution von Magne-
bekömmlich ist, so einen Cocktail an der Start sium einen zusätzlichen schützenden Effekt Die Autorin
linie zu trinken«, kommentiert Behringer. hat.« Bis die Datenlage klarer ist, meint er,
Dr. Anne Hardy,
Doch können »Hotshots« wenigstens Mus- könne eine geringe Magnesiumzufuhr zumin- Jahrgang 1965, ist Diplom-
kelkrämpfe verhindern? Behringer und seine dest nicht schaden. Besser wäre es jedoch, den Physikerin und promovierte
Kollegen haben dies mithilfe ihrer Versuchsan- Magnesiumbedarf durch eine ausgewogene, Medizin- und Technik-
ordnung untersucht. Sie konnten nur einen gerin- magnesiumreiche Ernährung mit Vollkorn historikerin. Sie arbeitet als
freie Wissenschafts
gen Effekt feststellen, der nach wenigen Stunden getreide, grünem Blattgemüse, Nüssen, Saaten journalistin in Frankfurt.
verebbte. Im Vergleich dazu hält die Wirkung des und Hülsenfrüchten zu decken. Für Menschen
anne.hardy@t-online.de
Krampftrainings über Wochen und Monate an. mit »gewöhnlichen« Krämpfen, die ab und zu
Für Behringer gibt es noch viele offene beim Sport oder heißem Wetter auftreten, ist
Fragen. So schließt er nicht aus, dass Elektrolyt nach Behringers Erfahrung die Dehnung nach
verluste die Krampfneigung beeinflussen. Die wie vor die effektivste Strategie.
Forschung Frankfurt | 2.2021 43Sie können auch lesen
