Immunsystem

Immunsystem & Sport

Das Immunsystem stellt den Schutzschild unseres Körpers gegen Erreger wie Viren, Bakterien oder Parasiten dar. Erreger gelangen z. B. über Verletzungen der Haut, über die Atemluft oder den Magen-Darm-Trakt in den Körper.

Insgesamt ist die Funktion des Immunsystems und dessen Immunantwort äußert komplex und sehr individuell [1]. Dabei hat das Immunsystem folgende Aufgaben:

• die Inaktivierung und Beseitigung fremder Organismen und
• Überwachung von körpereigenen Zellen

Einen schnellen Überblick über die wesentlichen Immunfunktionen zeigt dieses Video:

Beteiligte Organe des Immunsystems

Die beteiligten Organe des immunsystems sind:

• Haut mit der Hornschicht
• Sekrete von Schweiß und Talgdrüsen
• Säuremantel
• Schleim auf Schleimhäuten
• Flimmerepithel
• Saurer Magensaft
• Unspezifische und spezifische Abwehrmechanismen
• Aufgaben der einzelnen Bestandteile des Immunsystems

Die Aufgaben der einzelnen Bestandteile des Immunsystems sind in der folgenden Tabelle zusammengefasst:

Bestandteile des Immunsystems und Funktion

B-Lymphozyten = Produktion von Antikörpern
T-Lymphozyten = Erkennung von körperfremden Substanzen z.B. Krankheitserregern
Monozyten (Fresszellen) = Aufnahme und Unschädlichmachung von körperfremden Materialien
Granulozyten = Abwehr von Bakterien, Viren, Pilzen (Neutrophile Granulozyten); Abwehr von Parasiten (eosinophile Granulozyten)
natürlichen Killerzellen = Abtötung von Krankheitserregern (Infektionen) oder Tumorzellen (Krebs)

Unspezifische & spezifische Abwehr

Die Abwehrreaktion des Körpers lässt sich in die spezifische und die unspezifische Antwort unterscheiden. Die unspezifische und angeborene Abwehr, reagiert schnell, ohne zuvor Kontakt mit der entsprechenden körperfremden Struktur gehabt zu haben. Vorteil ist es, dass dieser Abwehrmechanismus unmittelbar zur Verfügung steht und nicht erst gegen einen (spezifischen) Erreger aufgebaut werden müssen.

Unspezifische zelluläre Abwehr

• schnell
• angeboren
• T-Lymphozyten sind die wichtigsten Zellen der spezifischen zellulären Abwehr. Wenn unspezifische Abwehr überfordert => T-Zellen in Aktion
• B-Zellen und T-Lymphozyten werden für spezielle Aufgabe im Thymus ausgebildet
• Nach der Ausbildung zirkulieren die T-Lymphozyten in Blut- und Lymphbahnen und docken mit antigenpräsentierender Zelle am Rezeptor dieser Zelle an
• Grund: antigenpräsentierende Zelle hat Interleukin 1 ausgeschüttet => Dieses Zytokin lockt die T-Lymphozyten an

Spezifische humorale Abwehr

• langsam
• reagiert mit einer für jeden Erreger angepassten Immunantwort => führt zu einem „Immun-Gedächtnis“
• Ziel: Bildung großer Mengen von Antikörpern durch B-Lymphozyten im Knochenmark
• sie werden auf das auffinden eines Antigens (Fremdkörper, Krankheitserreger) trainiert
• B-Lymphozyten kursieren im Blut und den Lymphbahnen
• bei Antigenberührung: Umwandeln in Plasmazellen => Produktion von Antikörper
• nach einer Infektion bleibt ein Teil der B-Zellen als B-Gedächtniszellen erhalten

An der Oberfläche von Erregern sind chemische Strukturen zu finden, die Antigene. Die spezifische Immunabwehr erkennt diese Antigene und aktiviert Immunzellen, die das Antigen bekämpfen. Eine weitere spezifische Immunreaktion besteht in der Bildung von Antikörpern, die ebenfalls die Antigene erkennen und beseitigen. Lymphozyten sind für die Bildung von Antikörpern verantwortlich. Beim erstmaligen Kontakt, ist die Reaktion des Immunsystems noch relativ langsam, da es zunächst den beschriebenen Vorgang „lernen“ muss. Wurde ein Antigen einmal erfolgreich eliminiert, werden bei der nächsten Infektion mit demselben Erreger lediglich Gedächtniszellen aktiviert. Schutzimpfungen basieren auf dieser Gedächtnisleistung der spezifischen Abwehr. Immunzellen können im Blut nachgewiesen werden und geben über deren Konzentration Informationen über eine bestehende Infektion.

Bei den weißen Blutkörperchen (Lymphozyten), die ein wichtiger Bestandteil der erworbenen Immunabwehr darstellen unterscheidet man T-Lymphozyten (aus dem Thymus stammend), B-Lymphozyten (aus dem Knochenmark stammend) und NK-Zellen (natürliche Killerzellen).

Immunsystem und Sport

Grundsätzlich stärkt maßvolles Ausdauertraining das Immunsystem. Übersteigt der Trainingsaufwand eines/r Sportlers/in jedoch die gewohnte und damit gut verträgliche Belastung über längere Zeit, dann wächst auch das Infektionsrisiko. Zu den häufigsten gesundheitlichen Beeinträchtigungen z.B. im Ausdauersport zählen die Infektion der oberen Atemwege, wobei exzessives Training ohne ausreichende Erholung zu den Hauptrisikofaktoren zählt [4].

Prinzipiell repräsentiert jede (ungewohnte) sportliche Betätigung einen physischen Reiz dar, ähnlich einer Gewebsverletzung oder Verbrennung [2], was durch veränderte immunregulatorische neuroendokrine Hormone ersichtlich ist [3].

Körperliche Höchstleistungen fördern den Übertritt von z: B. Viren aus den Schleimhäuten (Atmungstrakt, Darm) in die Blutbahn dadurch steigt das Risiko z.B. einer Herzmuskelentzündung.

Nach einer besonders intensiven Sporteinheit ist unsere Abwehrkraft bis zu 72 Stunden lang geschwächt. In dieser Zeit sind wir besonders anfällig für Erkältungen. Das liegt daran, dass der Anteil der weißen Blutkörperchen (Leukozyten) für kurze Zeit absinkt. Die Leukozyten sind ein wesentlicher Bestandteil der unspezifischen Immunabwehr des Körpers.

Empfehlungen:

• !!! bei Fieber kein Training
• !!! bei Erkältungen mit Halsschmerzen kein Training
• Nur die Nase „läuft“ => lockeres aerobes Training möglich

Die Effekte verschiedener Umweltbedingungen (z.B. UV-Strahlung, Feinstaubbelastung, Höhen- und Hitzebedingung ) und Training auf das Immunsystem zu untersuchen ist kompliziert, da sich jeweilige Trainings- und Umweltreize addieren, so dass nicht immer klar ist ob die Umwelt per se einen Effekt auf das Immunsystem hat. Höhentraining z.B. führt zu einem ansprechen des Immunsystem, allerdings ist nicht klar welchen Anteil die Hypoxie tatsächlich hat. Das „live-high train low“ Konzept wird unter anderem zur Vermeidung von übermäßiger Ermüdung favorisiert [5].

Da Training in Hitze eine Ausschüttung von Stresshormonen zur Folge hat wird einem sprung- und dauerhaften intensivem Training in Hitze vor allem bei Untrainierten abgeraten [5]. Eine entsprechende Hitzeakklimatisierung ist bei längerem Aufenthalt in heißer Umgebung angeraten.

Training in Kälte führt ebenfalls zur unterdrücken Immunfunktion [6], daher sollten rasche Klimazonen Wechsel von warmen in kalte Gebiete ohne vorherige Akklimatisierung vermieden bzw. auf entsprechende Kleidung zu achten. Zudem empfiehlt es sich die Kälteexpositionsdauer durch Training vom Freien in die Halle zu verlagern.

Praktische Empfehlungen zur Vermeidung einer Infektion

Nachfolgend sind praktische Empfehlungen um die Ansteckungsgefahr gering und die Gesundheit beizubehalten [7]:

• Halte genügend Pausenzeiten ein!
• Vermeide Überlastung durch zu wenig Erholung!
• Steigere langsam und progressiv den Trainingsaufbau – vermeide vor allem Überlastung durch zu schnelle Belastungssteigerung!
• Meide Kontakt mit infizierten Personen!
• Trinke nur aus deiner eigenen Flasche!
• Trinke ausreichend um die Schleimhäute vor der Austrocknung zu schützen!
• Vermeide das Auskühlen nach einer Trainingseinheit!
• Meide Räume mit Menschenansammlung (Hörsaal, Bahn, Bus, …) vor allem nach einer Trainingseinheit!
• Achte darauf häufig die Hände zu waschen (desinfiziere regelmäßig und wasche gründlich die Hände)!
• Trinke bei Langstreckenflügen viel und trage einen Mundschutz!
• Achte auf ausgewogene und vitaminreiche Ernährung!
• Vermeide längere Trainingsperioden mit Energiedefizit
• Achte auf bedarfsgerechte Ernährung
• Schlafe ausreichend. Hier kann Dir diese Podcastfolge helfen

1. Pedersen, B.K.L. Hoffman-Goetz, Exercise and the immune system: regulation, integration, and adaptation. Physiol Rev, 2000. 80(3) http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10893431
2. Hoffman-Goetz, L.B.K. Pedersen, Exercise and the immune system: a model of the stress response? Immunol Today, 1994. 15(8) http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/7916952
3. Brenner, I., et al., Stress hormones and the immunological responses to heat and exercise. Int J Sports Med, 1998. 19(2) http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9562223
4. Pyne, D.B.M. Gleeson, Effects of intensive exercise training on immunity in athletes. Int J Sports Med, 1998. 19 Suppl 3 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9722284
5. Pyne, D.B., et al., Training strategies to maintain immunocompetence in athletes. Int J Sports Med, 2000. 21 Suppl 1 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10893025
6. Jansky, L., et al., Immune system of cold-exposed and cold-adapted humans. Eur J Appl Physiol Occup Physiol, 1996. 72(5-6) http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8925815
7. Walsh, N.P., et al., Position statement. Part two: Maintaining immune health. Exerc Immunol Rev, 2011. 17 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21446353