Bestimmung von Veränderungen der Fett- und Muskelgewebsvolumina während des Transeuropalaufes 2009 aus Ganzkörper-MR-Datensätzen

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URI: http://hdl.handle.net/10900/72885
http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:21-dspace-728851
http://dx.doi.org/10.15496/publikation-14295
Dokumentart: Dissertation
Date: 2016
Language: German
Faculty: 4 Medizinische Fakultät
4 Medizinische Fakultät
Department: Medizin
Advisor: Schick, Fritz (Prof. Dr. Dr.)
Day of Oral Examination: 2016-09-22
DDC Classifikation: 610 - Medicine and health
Keywords: Kernspintomografie , Fettgewebe , Muskelgewebe , Laufen , Marathonlauf , Langstreckenlauf
Other Keywords: MRT
Magnetresonanztomographie
Körpergewebsvolumen
Körpergewebszusammensetzung
Fettgewebe
Magergewebe
viszerales Fettgewebe
somatisches Fettgewebe
topographische Gewebssegmentierung
Mapping
Ultralauf
Ultramarathon
Etappenultramarathon
Transeuropalauf
MRI
Body volume
Body composition
Running
Marathon
Adipose tissue
Body fat
Lean tissue
Visceral adipose tissue
Somatic adipose tissue
Segmentation
Magnetic resonance imaging
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Inhaltszusammenfassung:

Im Rahmen des insgesamt 4.487,7 km langen Etappen-Ultramarathons „Transeuropalauf 2009“ (TEFR09) wurden die Ultraläufer 64 Tage lang von einem mobilen Magnetresonanztomographen begleitet, womit im Rennverlauf regelmäßig Ganzkörper-MRT-Aufnahmen durchgeführt wurden. Untersucht werden sollten bei dieser longitudinalen prospektiven Verlaufsstudie im Rahmen des TEFR09 die vielfältigen Veränderungen der Körpergewebszusammensetzung unter dieser Ultra-Ausdauerlaufbelastung; insbesondere hinsichtlich Gesamtkörpergewebsvolumen, Fettgewebsvolumina und Magergewebsvolumina, wobei die erstmals im Rahmen einer Studie zur Ultra-Ausdauerlaufbelastung angewandte Methodik der MRT die Unterscheidung nach Lokalisation der Änderungen der Körpergewebszusammensetzung möglich machte. Von zwölf männlichen Studienteilnehmern wurden vor und während des Ultralaufes mit Hilfe des mobilen 1,5 Tesla Magnetresonanztomographen sechs Ganzkörper-MR-Folgeaufnahmen mittels einer zweidimensionalen T1-gewichteten Turbospinecho-Sequenz erstellt (TE = 12 ms, TR = 490 ms, Flipwinkel 180°, Schichtdicke 10 mm, Schichtabstand 10 mm). Mittels automatisierter topographischer Gewebssegmentierung und Mapping des Probandenkörpers sowie manueller Nachbearbeitung wurden Magergewebe, somatisches und viszerales Fettgewebe separiert und ihre Volumina quantitativ erfasst. Die deutlichsten Veränderungen zeigten die Verläufe der Fettgewebsvolumina, wobei der stärkste Anteil der gesamten Abnahme jeweils in der ersten Laufhälfte lag. Die prozentual stärkste Abnahme mit einer Reduktion um 64,51 % (SD 15,93 %, min. 27,67 %, max. 88,83 %) gegenüber dem Ausgangswert fand beim viszeralen Fettgewebsvolumen der Läufer statt. Das durchschnittliche gesamte somatische weiche Fettgewebsvolumen (somatisches Fettgewebe ohne Fettmark der Knochen) verringerte sich um 48,73 % (SD 9,87 %, min. 25,88 %, max. 65,54 %), an den oberen Extremitäten um 48,02 % (SD 20,03 %, min. 10,72 %, max. 70,40 %) und an den unteren Extremitäten um 51,25 % (SD 12,42 %, min. 28,03 %, max. 78,62 %) gegenüber dem jeweiligen Ausgangswert. Das Magergewebsvolumen zeigte die deutlichsten Veränderungen an den unteren Extremitäten mit einer durchschnittlichen Abnahme um 7,28 % (SD 8,02 %, min. 6,55 %, max. 20,46 %). Die abnehmenden Verläufe von gesamtem Körpergewebsvolumen und den Fettgewebsvolumina verdeutlichen die erwartete katabole Stoffwechsellage der Läufer durch die chronisch negative Energiebilanz auf Grund der extremen Belastung an den Körper während des TEFR09. Zusätzlich zu den erwarteten Verlusten an Fettgewebe deutet die Abnahme von Magergewebsmasse auf einen Proteinkatabolismus hin, der unter diesen Ultra-Ausdauerbelastungen vermutlich einen Beitrag zur Energiegewinnung leistet. Der Vergleich der Ergebnisse mit denen bisheriger Studien zu Körpergewebsveränderungen im Rahmen von Etappen-Ultramarathonläufen gestaltet sich auf Grund unterschiedlicher Voraussetzungen und Bedingungen hinsichtlich Methodik, Laufveranstaltung und Probandencharakteristika schwierig. Hinsichtlich der angewandten Methodik zur Fettgewebssegmentierung aus MRT-Daten kann festgehalten werden, dass bei Feldstudien an Ultraläufern auf Grund des hohen Anteils, den das Fettmark der Knochen am gesamten Fettgewebsvolumen hat sowie der eingeschränkten Standardisierbarkeit der Aufnahmebedingungen durch die enorme mentale und physische Erschöpfung der Ultraläufer im Rahmen der automatischen Auswertung eine manuelle Nachbearbeitung von Nöten ist.

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