Hochleistungssport:

Auswirkungen auf die körperliche Entwicklung von Kindern und Jugendlichen

aus korasion Nr. 3, September 2000

von Priv.-Doz. Dr. med. Edda Weimann
Chefärztin der Klinik für Kinderheilkunde und Jugendmedizin
Pädiatrisches Zentrum
St. Bernward Krankenhaus
Treibestraße 9
D-31134 Hildesheim
E-Mail: pd.dr.e.weimann@noSpam.bernward-khs.de

Einflussfaktoren

Auf den jugendlichen Sportler wirken unterschiedliche Einflussfaktoren ein. Dies sind speziell die körperliche Beanspruchung durch das Training, das mit der ausgeübten Sportart assoziierte Verletzungspotential, die Ernährung bzw. das Ernährungsverhalten der Athleten sowie die Beeinflussung der Pubertätsentwicklung und des Wachstumsverlaufs durch den Hochleistungssport.

Nihil sine labore

Nihil sine labore: Vor einem Preis steht erst einmal der Fleiß. Daher wird der junge Athlet mit einer Vielzahl von Erwartungen konfrontiert. Dies sind zum einen die eigenen Ambitionen, die Erwartungen der Eltern und der Leistungsanspruch der Trainer.

Ausgewogener Leistungssport hat durchaus positive Auswirkungen auf die Persönlichkeitsentwicklung: Er vermittelt ein hohes Selbstwertgefühl und definiert eine positive Rolle des Athleten in der Gesellschaft, was in der heutigen Zeit als wertvoller Umgebungsparameter zu betrachten ist. Daher weisen Leistungssportler Eigenschaften auf, die bei den Altersgenossen kaum zu finden sind. Es sind dies enorme Leistungsbereitschaft und große Selbstdisziplin, da sie gleichzeitig den schulischen Anforderungen und der zeitlichen Beanspruchung durch das Training gerecht werden müssen.

Auch im Sport findet man geschlechts- und rollenspezifisches Verhalten: Die meisten Mütter von Jungen sehen den Zweck des Trainings darin, dass sich ihre Söhne körperlich verausgaben und “abreagieren”. Hingegen sehen die Mütter von Athletinnen den Sport ihrer Töchter eher karriereorientiert. Eine Athletenlaufbahn beginnt früh, bei Ballettänzerinnen, Eiskunstläuferinnen und Kunstturnerinnen schon im Alter von vier bis fünf Jahren (1). Das Training gliedert sich in ein Grundlagen- und ein Aufbautraining, an das sich das Leistungstraining anschließt.

Bei den Kunstturnerinnen liegt das Einstiegsalter in das Grundlagentraining in Deutschland durchschnittlich im fünften bis sechsten Lebensjahr. Bis zum zehnten Lebensjahr werden die konditionellen und neuromuskulären Voraussetzungen für Höchstleistungen herausgebildet. Daran schließt sich das Aufbautraining mit dem Ziel an, internationales Leistungsniveau zu erreichen (2).

Entsprechend dem Leistungsaufbau sind die Bundesleistungskader aufgebaut. Die Kinder bzw. Jugendlichen beginnen im D-Kader und steigern sich alters- und leistungsabhängig sukzessive bis zum A-Kader. In diesen Kadern wird ein definiertes Trainingsprogramm durchlaufen. Nur wenn vorgeschriebene Wettkampfeinheiten erfolgreich praktiziert werden können, steigen die Athleten in den nächsten Kader auf, oder sie verlassen den Leistungssport.

Das Hochleistungsalter liegt bei den Kunstturnerinnen derzeit zwischen dem 15. und 19. Lebensjahr. Die Bewegungselemente sind durch Grazilität – durchsetzt mit muskulären Bewegungsspitzen – charakterisiert. Bei den Jungen sind die Kunstturnübungen meist kraftorientiert. Der Beginn der Trainingsetappen verschiebt sich bei ihnen um zwei bis drei Jahre nach hinten. Dementsprechend haben Turner ihr Leistungsmaximum zwischen dem 18. und 25. Lebensjahr, was für die weiteren Betrachtungen von großer Bedeutung ist: Die Kunstturnerinnen unterliegen einer besonders hohen Trainingsbelastung während ihrer präpubertären und pubertären Entwicklung, wohingegen die Kunstturner während ihrer pubertären Entwicklung keinen extremen Spitzenbelastungen ausgesetzt sind.

Pubertäts- und Wachstumsverlauf

Vergleicht man den Wachstumsverlauf bei Kunstturnerinnen mit dem bei Schwimmerinnen, ist festzustellen, dass sowohl das Beinlängenwachstum als auch die Wachstumsgeschwindigkeit bei Turnerinnen reduziert ist. Schwimmerinnen wachsen während ihres Pubertätswachstumsschubes 8 cm/Jahr, Turnerinnen nur 5,4 cm/Jahr (3).

Im Vergleich zu rhythmischen Sportgymnastinnen sind Kunstturnerinnen von ihrer Körperlänge her eher klein, wohingegen die Sportgymnastinnen eher im mittleren bis oberen Perzentilenbereich liegen. Dies ist im wesentlichen damit zu erklären, dass im Vorfeld in Bezug auf die auszuübende Sportart eine Selektion erfolgt.

Pubertätsverlauf und Wachstumsschub verlaufen sowohl bei den rhythmischen Sportgymnastinnen als auch bei den Kunstturnerinnen verzögert. Bei den Sportgymnastinnen beginnt der Pubertätswachstumsschub drei Jahre später als in der Normalbevölkerung. Der Menarcheneintritt ist bei den Kunstturnerinnen um 2,5 Jahre verzögert (Tab. 1) (4).

Tab. 1: Menarchenalter bei verschiedenen Sportarten
Sportart	Menarche (Alter in Jahren)
Kunstturnen	15,1
Ballett	14,5
Rudern	13,7
Schwimmen	13,1
Volleyball	13,1
Handball	13,0
Durchschnittliches Menarchenalter in Deutschland: 12,6

Eine verspätete Pubertät ist aufgrund des relativen Östrogenmangels mit einer verminderten Knochendichte und einer erhöhten Frakturneigung assoziiert. In dieser Hinsicht bilden die Kunstturnerinnen jedoch eine Ausnahme, da sie aufgrund der kraftvollen Sprünge beim Bodenturnen eine über der Norm liegende Knochendichte aufweisen. Aber schon bei den rhythmischen Sportgymnastinnen ist die Knochendichte vermindert (5).

Zyklusstörungen sind in gewichtsassoziierten Sportarten wie dem Langstreckenlaufen, dem Kunstturnen, der rhythmischen Sportgymnastik, dem Ballett sowie dem Eiskunstlaufen, aber auch beim Judo besonders ausgeprägt. 80 % dieser Athletinnen weisen Zyklusstörungen auf. Von 250 untersuchten Wettkampf-Langstreckenläuferinnen waren 47 % amenorrhoisch, 20 % schwer oligomenorrhoisch, und 10 % wiesen einen unregelmäßigen Zyklus auf. 7 % der Läuferinnen mit Zyklusstörungen hatten zudem Essstörungen

Die Zyklusstörungen besserten sich nach dem Ausscheiden aus dem Leistungssport oder in den Ferien, da es dann zu einer Gewichtszunahme kam.

Ernährung und Körpergewicht

Besonders in der sensiblen Pubertäts- und Wachstumsphase ist das Ernährungsverhalten bzw. das Nährstoffangebot bei maximaler körperlicher Belastung sehr wichtig. In den gewichtsabhängigen Sportarten wie Ballett, Eiskunstlaufen, rhythmischer Sportgymnastik und Kunstturnen, bei denen ein bestimmtes Körpergewicht sowohl hinsichtlich der ästhetischen Ansprüche in der Sportart als auch hinsichtlich der optimalen Bewegungsabläufe gefordert wird, fallen Defizite in der Aufnahme von Vitamin A, B und D auf. Vitamin C wird von den Athleten zur Infektionsprophylaxe zumeist probatorisch eingenommen. Zudem sind Defizite in der Kalzium- und Jodversorgung und eine insgesamt unterkalorische Ernährung festzustellen. Diese kalorische Minderversorgung spiegelt sich auch im Fettgewebsanteil wider, der bei den Kunstturnerinnen mit durchschnittlich 3 kg Fettmasse im Vergleich zu gleichaltrigen Mädchen deutlich erniedrigt ist.

Zur Beurteilung dieser Befunde muss in Betracht gezogen werden, dass sowohl die Mädchen als auch die Jungen aufgrund der hohen muskelkraftbeanspruchenden Übungen einen hohen Energieverbrauch aufweisen. Allerdings erfüllen die Mädchen im Gegensatz zu den Jungen die von der Deutschen Gesellschaft für Ernährung (DGE) empfohlene Zusammensetzung der Nahrung mit ca. 60 % Kohlenhydraten, 25 % Fett und 15 % Proteinen (4).

Besonders im Bereich des Kunstturnens sind die Jungen im Hinblick auf die Nährstoff- bzw. Kalorienaufnahme besser versorgt, da ihre Turnelemente kraftassoziiert sind und weniger einem speziellen ästhetisch-grazilen Eindruck gerecht werden müssen.

Zudem fällt bei den Mädchen ein verändertes Essverhalten auf: Sie kennen ihr genaues Körpergewicht und beschäftigen sich mit ihrer Ernährung, so dass sie genau über den Kaloriengehalt ihrer Nahrungsmittel Bescheid wissen. Die Folge ist, dass es zu einer Körperschemastörung mit einem fließenden Übergang zu einer manifesten Essstörung, die unter dem Begriff “Anorexia athletica” bekannt ist, kommen kann (6) .

Leptin als Botenstoff der Pubertätsentwicklung

Analysiert man das Essverhalten, die Körperfettmasse und die Auswirkungen dieser Einflussfaktoren auf die Pubertätsentwicklung, wird deutlich, dass Leptin als Botenstoff der Pubertätsentwicklung eine maßgebliche Rolle spielt: Leptin ist in die Regulation des Energiestoffwechsels involviert. Es hemmt die Synthese des Appetitstimulierenden Neuropeptids Y, nachdem es an spezifische NPY-produzierende Neurone im Hypothalamus gebunden hat. Die Ergebnisse klinischer Studien weisen darauf hin, dass die Serum-Leptinspiegel die Körperfettmasse bei Normal- und Übergewichtigen reflektieren. Die Leptinregulation erfolgt kurzfristig (innerhalb von 24 Stunden) u.a. über Hormone wie z.B. die Glukokortikoide sowie Insulin.

Neben seinen Auswirkungen auf den Energiehaushalt beeinflusst Leptin die Regulation der Gonadotropine und der Sexualsteroide. Das heißt: Ein Abfall der Serumleptinwerte hat infolge Minderung der NPY-Hemmung einen hemmenden Effekt auf die Fortpflanzungsachse. Dies kann im Tierversuch durch die exogene Gabe von Leptin behoben werden.

Bei unseren Untersuchungen haben wir die Leptinwerte von Kunstturnerinnen und Kunstturnern – bezogen auf das jeweilige Pubertätsstadium – in Standardwerte (SDS) umgerechnet und mit den Normalwerten gesunder, altersentsprechender Jugendlicher verglichen. Bei den Turnerinnen zeigte sich eine Minderung der Leptinwerte von durchschnittlich –2,77 SDS, bei den Jungen von –0,93 SDS. Während der pubertären Entwicklung nahmen die Leptinwerte bei den Turnerinnen sogar noch ab: von –1,21 auf –3,99 SDS. Bei den Turnern blieben sie hingegen unverändert. Bezogen auf die Körperfettmasse, die mit der bioelektrischen Impedanzmethode (BIA) in % gemessen wurde, ergab sich im Vergleich zur Normalbevölkerung eine Minderung der Leptinwerte von –1,05 bei den Turnerinnen und von –0,6 SDS bei den Turnern (7).

Verletzungspotential

Aufgrund intensiver Untersuchungen zum Bewegungsablauf bei Kunstturnern sind in den letzten Jahren große Anstrengungen unternommen worden, das Verletzungspotential beim Kunstturnen zu reduzieren. Im Vergleich zu anderen Sportarten wie dem Tennis oder dem Fußball weist das Kunstturnen daher heutzutage ein relativ geringes Verletzungsrisiko auf (Tab. 2). Dies konnte durch eine Erhöhung der Mattenauflage auf 20 cm sowie eine zusätzlich dämpfende Auflage erreicht werden. Aber auch ein verbessertes muskuläres Aufbautraining der Turnerinnen und Turner sowie eine intensivierte Schulung der Trainer haben zur Minderung des Verletzungspotentials beigetragen.

Tab 2: Verletzungspotential bei 1000 Trainingsstunden (8)
Sportart	Anzahl der Verletzungen
Kunstturnen	1,15
Eiskunstlaufen	3,00
Volleyball	4,10
Handball	8,30

Es kann nicht genug betont werden, dass eine technisch perfekt geturnte Übung kaum ein Verletzungspotential birgt. Daher sollten zu Wettkämpfen nur Übungen geturnt werden, die einwandfrei beherrscht werden.

Aufgrund der verschiedenen Übungselemente und -schwerpunkte ist die Lokalisation von Verletzungen bei Turnerinnen und Turnern unterschiedlich: Turnerinnen weisen eine erhöhte Anfälligkeit für Verletzungen im Wirbelsäulenbereich sowie an den Fuß-, Sprung- und Kniegelenken auf. Radiologisch ist eine Häufung von Verletzungen im Grund- und Deckplattenbereich der Gelenke zu sehen, die später als klinische Veränderungen in Erscheinung treten. Daher sind physiologische Funktionstests und Untersuchungsmethoden wie der Reklinationstest, der durchgeführt wird, um pathologische Veränderungen im Wirbelsäulenbereich zu erfassen, eher indiziert als gehäufte Röntgenuntersuchungen (9).

Zudem sollte bei der Gestaltung der Trainingselemente auf die vulnerable Wachstumsphase geachtet werden. Denn insbesondere während des Pubertätswachstumsschubes kommt es gehäuft zu Verletzungen im Wirbelsäulenbereich. Daher sind Spitzenbelastungen in dieser Zeit zu vermeiden, und es sollte eine Belastungsanpassung erfolgen.

Zur Einschätzung der individuellen Belastungen ist es somit wichtig, das Pubertätsstadium der zu betreuenden Athleten zu kennen und die Trainingsbelastungen dementsprechend zu gestalten. Zur Zeit wird dieser physiologische Sachverhalt allerdings kaum beachtet.

Insbesondere rhythmische Sportgymnastinnen weisen eine Hypermobilität des Bandapparates auf. Dies wird allerdings durch die gut ausgebildete Muskulatur kompensiert. Im Gegensatz zu Kunstturnerinnen, die trotz suboptimaler Ernährung eine sehr gute Knochendichte aufweisen – vermutlich ist dies durch die kraftvollen Sprungelemente in den geturnten Übungen bedingt –, ist die Knochendichte bei den Sportgymnastinnen jedoch vermindert. Problematisch wird ein allzu elastischer Bandapparat bei den Sportgymnastinnen, wenn sie das Leistungstraining beenden. Denn aufgrund der Zunahme des Körpergewichts sowie der Abnahme der Muskelmasse erhöht sich dann das Verletzungsrisiko im Bereich des Bandapparates (5).

Zusammenfassung

Im Hochleistungssport bedingt die hohe physische Beanspruchung durch die Trainingsbelastung und der hohe Kalorienbedarf insbesondere bei den Mädchen einen unzureichenden Fettgewebsanteil. Der Mangel an Fettreserven führt wiederum zu erniedrigten Leptinspiegeln. Diese Defizite werden durch eine unzureichende Kalorienaufnahme, die durch die ästhetischen Ansprüche beim Kunstturnen mit bedingt sind, verstärkt. Insgesamt resultieren niedrige Leptinspiegel, so dass die Hypothalamus-Hypophysen-Gonaden-Achse nicht aktiviert wird, um die Pubertät altersentsprechend zu induzieren: Pubertät und Wachstumsschub sind verzögert bzw. treten in besonders schwerwiegenden Fällen nicht ein. Daher scheint Leptin das Bindeglied zwischen der klinischen Beobachtung einer niedrigen Fettmasse und einer reduzierten Nahrungsaufnahme auf der einen Seite und einem verzögerten Wachstum und einer verzögerten Sexualentwicklung auf der anderen Seite zu sein.

Hochleistungssport beeinflusst die körperliche Entwicklung von Athleten vor allem während ihrer Pubertätsphase. Das Ausmaß dieser Beeinflussung hängt allerdings von der Sportart bzw. von den physischen Belastungen während der Pubertät ab.

In den letzten Jahren ist viel getan worden, um die Risiken des Hochleistungssports für Kinder und Jugendliche in Europa und in den USA zu minimieren. Zum Beispiel wurde das Alter, ab dem jugendliche Athleten an internationalen Wettkämpfen teilnehmen können, heraufgesetzt. In diese Regelung geht allerdings nicht ein, ob die Athletinnen ihre Pubertätsentwicklung abgeschlossen haben. Das Wissen, dass durch eine hohe physische Beanspruchung, eine unterkalorische Ernährung und eine unter der Norm liegende Fettmasse eine Verzögerung der Pubertätsentwicklung bewirkt werden kann, darf nicht zum Nachteil von Athletinnen verwandt werden.

Trotz aller bisher unternommenen Schritte ist der Weg zu einer optimalen Betreuung von jugendlichen Kaderathleten noch weit. An erster Stelle ist eine verbesserte Trainerausbildung und -schulung zu fordern, ferner eine interdisziplinäre Betreuung der Athleten durch betreuende Sportärzte, Physiotherapeuten, Trainer, Ernährungsberater  und Pädiater.

Um eine derartige Verbesserung der Betreuung für alle Athleten zu bewirken, müssen entsprechende Regelungen international verankert werden. Das heißt: Zum Schutz des einzelnen Leistungssportlers sollten die Trainingsbedingungen in Europa nicht anders als in Asien oder in den GUS-Staaten sein.

Das Verständnis aller Beteiligten, sowohl der Trainer als auch der Athleten dafür, die negativen Auswirkungen des Leistungssports zu vermindern, wird um so größer sein, wenn Vereinbarungen auf internationaler Ebene getroffen werden. Denn das Schönste für Athleten ist es sicherlich, für ihren jahrelangen Einsatz und Verzicht mit einer Teilnahme an den Olympischen Spielen oder sogar einer Medaille belohnt zu werden, ohne hohe Gesundheitsrisiken in Kauf nehmen zu müssen.