Training und die Leberwerte

Dr. Andro: Nie gestofft und doch 'ne kaputte Leber?

"Sprechstunde bei Dr. Andro" - in dieser Rubrik hier bei Team-Andro nimmt Dr. Andro es für euch mit den sport- und medizinwissenschaftlichen Datenbanken dieser Welt auf. In Ausgabe 5 sollen mögliche Ursachen für erhöhte Leberwerte bei Sportlern, die keinerlei Medikamentemissbrauch betrieben, näher betrachtet werden.

********

Disclaimer: Die hier zur Verfügung gestellten Informationen dienen ausschließlich Informationszwecken.

Für die Richtigkeit der Informationen aus den hier zitierten Artikel ist der Autor dieser Kolumne nicht verantwortlich. Die Rechte an den hier in Auszügen zitierten Studienergebnissen liegen bei den jeweiligen Autoren.

Die Rückschlüsse, die aus den Studienergebnissen im Hinblick auf bestimmte, teilweise dem Forschungsinteresse der Autoren nicht entsprechende Fragestellungen gezogen werden, sind nicht Teil der entsprechenden wissenschaftlichen Arbeiten.

*****


Einleitung

Nicht nur im Andro-Forum melden sich immer wieder besorgte Hobbybodybuilder zu Wort, die sich wegen erhöhter "Leberwerte" der Anschuldigung ausgesetzt sehen, dem Muskelaufbau mit unerlaubten und vor allem gesundheitsschädlichen Mitteln auf den Sprung geholfen zu haben. Was ist dran an diesem Vorwurf und wie kann es sein, dass etliche Hobbysportler trotz lebenslanger Steroidabstinenz zum Teil schlechtere Transaminase-Werte haben, als so mancher "Stoffer"?

Um die im Vorwort formulierten Fragestellungen beantworten zu können, muss zunächst einmal klargestellt werden, was im hier untersuchten Zusammenhang unter erhöhten "Leberwerten" zu verstehen sein soll. Gemeint sind an dieser Stelle die Werte, die ein (Haus-)Arzt bei einem normalen Blutbild in aller Regel misst. Dabei handelt es sich um die sogenannten Transaminasen (auch Aminotransferasen); Enzyme, die ihrem Namen entsprechend an der Übertragung von Aminogruppen von Aminosäuren auf α-Ketosäuren beteiligt sind. Als hepatologisch (=bezogen auf die Leber) signifikant gelten dabei laut Lehrbuch die Enzymwerte
  • Aspartat-Aminotransferase (GOT, AST)
  • Alanin-Aminotransferase (GPT, ALT)
Im Zusammenhang mit einem weiteren Enzymwert, der Gamma-Glutamyl-Transferase (GGT), werden diese drei Blutparameter von Ärzten daher seit jeher als Indikatoren für die Lebergesundheit ihrer Patienten herangezogen.

Ohne die derzeit übliche Differenzialdiagnostik im Einzelnen zu erläutern (vgl. hierzu [1]), soll im Folgenden an einem realen Fallbeispiel verkürzt darstellen, wie schnell infolge einer unzureichenden bzw. falsch interpretierten Gesamtanamnese aus einem kerngesunden, vielleicht etwas überehrgeizigen Hobbysportler, ein Fall für den Internisten werden kann.

Fallbeispiel – Mr Andro:

Bei einer Routineuntersuchung werden bei einem Hobbysportler, nennen wir ihn der Einfachheit halber Mr. Andro, folgende Transaminaseerhöhungen festgestellt:
  • AST: 161 U/L 3,2-fach erhöht
  • ALT: 184 U/L 3,7-fach erhöht
Der Hausarzt ist alarmiert. Virus-Hepatitis, Alkohol, Steroide werden ausgeschlossen – bei letzterem scheint der Arzt sich aber nicht ganz sicher, zumal der Patient ziemlich durchtrainiert wirkt. Vorsichtshalber - und angesichts der ihm vorliegenden Informationen völlig zurecht - überweist der Hausarzt den Patienten an einen Spezialisten. Die von diesem durchgeführte Sonographie der Leber ergibt keinen auffälligen Befund, das Gleiche gilt für die Ergebnisse weiterer jeweils etliche Hundert Euro teurer differenzialdiagnostischer Maßnahmen, die nicht zuletzt auch aufgrund der bei einer zweiten Blutabnahme festgestellten
  • CK: 1469 U/L d 8,4-fach erhöhten
stark erhöhten Creatine-Kinase-Werte, veranlasst wurden.

Einige Monate und etliche Arztbesuche später ist der Patient zwar zunehmend beunruhigt, fühlt sich aber trotz konstant erhöhter Transaminase-Werte unverändert gut. Er trainiert weiter fleißig jeden Tag 1-2 Stunden im Fitnessstudio (Kraft- + Cardio-Training) und kann sogar bescheidene, aber beständige Kraft- und Muskelzuwächse verbuchen.


Wo liegen die Gründe für das im Fallbeispiel geschilderte medizinische Paradoxon? Ist Mr. Andro vielleicht doch nicht so gesund wie er sich fühlt? Auf den ersten Blick scheint hier nichts wirklich zu passen. Mit den im folgenden vorgestellten Studienergebnissen im Hintergrund zeigt sich jedoch ein völlig anderes Bild. Ein Bild, das über die Klärung des geschilderten Einzelfalls hinaus zur Entlastung und vor allem Beruhigung so manch anderer, seitens ihrer Hausärzte gewissermaßen unter Dopingverdacht gestellten Hobbybodybuilder beitragen könnte.

Studie 1

Muscular exercise can cause highly pathological liver function tests in healthy men."

Die im Hinblick auf die geschilderte Pseudohepatitis wohl aussagekräftigste Studie ist gerade mal 2 Jahre alt und stammt von einer schwedischen Forschergruppe vom Universitätshospital in Lund (Schweden). [2] Ihre zentrale Aussage, namentlich dass …

Krafttraining zu einer pathologisch [d.h. krankhaft] anmutenden Erhöhung der Leberenzyme führen kann,


trägt die Studie bereits im Titel.

Motivation und Ziele der Studie

Wie die Autoren feststellen, existiert zwar eine ganze Reihe von Untersuchungen zur Auswirkung moderater bis intensiver Bewegung auf die auch im oben vorgestellten Fallbeispiel relevanten Leberenzyme (AST und ALT), die Auswirkungen eines hypertophieorientierten Krafttrainings auf die in aller Regel zur Diagnose einer krankhaften Leberveränderung herangezogenen Transaminasen sind jedoch bisher noch nicht untersucht worden.

Ähnliches gilt in abgeschwächter Form auch für die als Indikator für Zellschäden, bekannten Creatin-Kinase- (kurz CK-MB: Herz, CK-MM: Muskel, CK-BB: Hirn und CK-MiMi: Mitochondrien) und Myoglobin-Werte, die aufgrund ihrer Bedeutung bei der Diagnose von Herzinfarkten (CK-MB, Myoglobin) und eher seltenen Muskelerkrankungen (CK-MM), sowie als Vorboten eines akuten Nierenversagens (CK-gesamt) ohne entsprechende Gesamtanamnese (Bsp. Patient war am Tag zuvor eine Stunde Joggen) ähnlich schnell fehlinterpretiert werden können, wie die für die Leberfunktion als relevant geltenden Transaminase-Werte.

Das Studiendesign

Den fünfzehn 18-45 Jahre alten, gesunden, aber trainingsunerfahrenen männlichen Probanden der Studie wurde jeweils 10 Tage vor, sowie unmittelbar 1h, 3h, 6h, 24h, 48h, 72h, 96h, 120h, 144h, 168h und 240h nach einer einzelnen intensiven Krafttrainingseinheit (Intensität = 70% der zuvor ermittelten Maximalkraftwerte) Blut abgenommen, um die Blutparameter AST, ALT, ALP, CK, GGT, LD, Bilirubin und Serum-Myoglobin zu bestimmen. Der Konsum von Alkohol und/oder Medikamenten, welche die Blutwerte hätten beeinflussen könnten, war den Probanden während der Studienperiode untersagt.

Tabelle 1: Trainingsplan der Probanden (* indiziert, dass die Übung von einigen mit von anderen ohne Zusatzgewicht ausgeführt wurden; [2], Table 1)
Tabelle 1: Trainingsplan der Probanden (* indiziert, dass die Übung von einigen mit von anderen ohne Zusatzgewicht ausgeführt wurden; [2], Table 1)


Das Workout selbst bestand aus einer 5-minütigen Aufwärmphase auf dem Fahrradergometer und einem gut 1-stündigen Ganzkörpertrainingsprogramm (s.Tabelle 1) Für alle Übungen wurden je 3 Sätze à 12 Wiederholungen (Pausenzeit 1 Minute) durchgeführt. Erreichten die Probanden die angestrebte Wiederholungszahl nicht oder waren mehr als 12 Wiederholungen möglich, wurde das Gewicht entsprechend angepasst. Ausgenommen von dieser Regel waren Übungen mit dem eigenen Körpergewicht.

Als Mittelwert für das gesamte während des Trainings bewegte Gewicht geben die Autoren der Studie einen Wert von knapp 10,5 Tonnen an.

Die Ergebnisse

Abbildungen 1-2 lassen unschwer erkennen, dass die trainingsinduzierte Muskelbelastung, wie von den Autoren erwartet, zu einem signifikanten Anstieg der Aspartat-Aminotransferase-Werte (AST, Abbildung 1),

Abbildung 1: AST-Werte der Probanden über den Untersuchungszeitraum ([2],Figure 1)
Abbildung 1: AST-Werte der Probanden über den Untersuchungszeitraum ([2],Figure 1)


sowie einem leicht Zeit versetzten Anstieg der Alanin-Aminotransferase-Werte (ALT, Abbildung 2) im Blut der Probanden führte.

Abbildung 2: ALT-Werte der Probanden über den Untersuchungszeitraum ([2], Figure 2)
Abbildung 2: ALT-Werte der Probanden über den Untersuchungszeitraum ([2], Figure 2)


Dabei entsprachen die von unterschiedlichen Probanden an Tag 4 bzw. Tag 5 erreichten Maximalwerte von AST>16 µkat/L (≈ 964 U/L) bzw. ALT>4,1 µkat/L (≈ 247 U/L) einer 19- bzw. 4,9-fachen Erhöhung gegenüber den hierzulande von den meisten Laboren verwendeten Referenzwerten von 50 U/L.

Für die in der Studie ebenfalls erhobenen Werte für die Gamma-Glutamyl-Transferase (GGT: Indikator für akute Vergiftungserscheinungen; z.B. durch Alkohol), Alkalische Phosphatase (ALP: Indikator für Gallenprobleme) und Bilirubin (Maß für die Ausscheidungsfunktion der Leber) [1] ließen sich hingegen keine statistisch signifikante Erhöhungen über die Referenzwerte feststellen.

Abbildung 3: Creatine-Kinase-Werte der Probanden über den Untersuchungszeitraum (Pettersson et.al. Figure 5)
Abbildung 3: Creatine-Kinase-Werte der Probanden über den Untersuchungszeitraum (Pettersson et.al. Figure 5)


Anders sieht das Bild im Fall der Creatine-Kinase (CK) und Myoglobin-Werte aus: Beide Marker für das Auftreten von Verletzungen an den Muskelfasern (Rhabdomyolyse)[4] lagen 2 Tage nach der Trainingseinheit signifikant oberhalb der Referenzwerte. Vier der Probanden wiesen CK-Werte im Bereich von CK > 800 µkat/L (≈ 48.193 U/L) auf, was dem 277-fachen der hierzulande von vielen Laboren als Referenzwert angegebenen Blutkonzentration von 174 U/L entspricht. Der bei fünf der Probanden mehr als 50-fach erhöhte Myoglobin-Wert lag sogar über der Messgrenze (>3000 µg/L) der von den Autoren verwendeten Messinstrumente.

Weniger ausgeprägt aber dennoch statistisch signifikant (1,4 bis 8,9-fach über Referenzwert) war auch die Erhöhung des Lactatdehydrogenase-Enzyms, das eine wichtige Rolle im Laktatstoffwechsel (Laktat → Pyruvat) spielt.

Dr. Andros Interpretation der Studienergebnisse



Tabelle 2: Vergleich: Transaminase- und CK-Werte Mr. Andro vs. einzelner Proband aus der Studie von Pettersson et.al.
Tabelle 2: Vergleich: Transaminase- und CK-Werte Mr. Andro vs. einzelner Proband aus der Studie von Pettersson et.al.


Im Hinblick auf das eingangs vorgestellte Fallbeispiel sind die unter dem Vorkapitel geschilderten Beobachtungen in zweifacher Hinsicht von Interesse: Zum einen erscheinen die vergleichsweise moderat erhöhten Leberwerte unseres täglich trainierenden Hobbysportlers vor dem Hintergrund der Studienergebnisse weitaus weniger beunruhigend. (vgl. Tabelle 2) Zum anderen litt keiner der Probanden nach dem Training unter wie auch immer gearteten gesundheitlichen Beeinträchtigungen und das, obwohl die im Rahmen der Studie gemessenen CK-Werte (> 48.000 U/L) in einem Bereich (CK > 15.000 U/L, [4]) lagen, der außerhalb des Studienkontexts als verlässlicher Indikator für ein kurz bevorstehendes Nierenversagen interpretiert wird. Wie auch in den von den Autoren angeführten Studien von Smith et.al. [5], sowie Clarkson et.al. [5] wurde die Nierenfunktion der Probanden dadurch jedoch nachweislich nicht beeinträchtigt.

Abbildung 4: Zeitlicher Verlauf des Quotienten aus AST- und ALT-Werten der Probanden (Fehler: Referenz nicht gefunden, Figure 3)
Abbildung 4: Zeitlicher Verlauf des Quotienten aus AST- und ALT-Werten der Probanden (Fehler: Referenz nicht gefunden, Figure 3)


Anders als bei unserem Mr Andro lag außerdem der als Indikator für das Vorliegen einer Hepatitis und/oder beginnenden Leberzirrhose geltende Quotient aus AST- und ALT-Wert( Abbildung 4) bei den Probanden der Studie von Pettersson et.al. bis zu 7 Tage nach dem Training noch im kritischen Bereich AST/ALT > 1.

Darüber ob die geschilderten relativen und absoluten Unterschiede im Anstieg der Creatine-Kinase und Transaminase-Enzyme von Mr Andro und den untrainierten Probanden der Studie nun darauf zurückzuführen sind, dass die im Körper ablaufenden Regenerationsprozesse bei einem trainierten Sportler schlichtweg schneller ablaufen, die trainingsinduzierten Muskelschäden bei trainierten Muskeln a priori geringer ausfallen oder unser Mr Andro schlichtweg weniger intensiv trainiert hat als die Probanden der vorliegenden Studie, kann man an dieser Stelle jedoch nur spekulieren. Oder mit anderen Worten: Obwohl die Ergebnisse der Studie von Pettersson et.al. damit nahe legt, dass die bei Kraftsportlern nicht unübliche Erhöhung von Transaminase- und Creatine-Kinase-Werten eine völlig natürliche Reaktion des Körpers auf die intensive Trainingsbelastung ist und die gängigen Referenzwerte für diese Patientengruppe nur eingeschränkt zur Diagnose eines Leber- oder Muskelleidens herangezogen werden können, lassen die Daten dieser Studie keinerlei Rückschlüsse auf den Einfluss des Trainingsstands auf die Erhöhung der Transaminase- und Creatin-Kinase-Werte, sowie die Regenerationsfähigkeit und -Zeiten von Kraftsportlern zu.

Bevor jedoch in Abschnitt 3 dieser und anderer weiterreichender Fragestellungen nachgegangen werden wird, soll im folgenden Abschnitt zunächst kurz auf die komplexe physiologische Funktion der bisher nur in Form von Zahlen in Erscheinung getretenen Enzyme eingegangen werden.

AST, ALT, LH und CK: Wozu benötigt der menschliche Körper all diese Enzyme?

Die ihrer Enzymaktivität entsprechend in Einheiten pro Liter Blut gemessenen, häufig als Leberwerte bezeichneten Aspartat-Aminotransferasen (AST) und Alanin-Aminotransferasen (ALT) entpuppen sind elementare Bestandteile des aeroben Krebs- / Citrat-Zyklus (AST, Abbildung 5-(2)) und des anaeroben Glukose-Alanin-Zyklus (ALT, Abbildung 5-(1)) im menschlichen Organismus.

Abbildung 5: Darstellung der Bedeutung der Transaminase bei der anaeroben (1: Glukose-Alanin-Zyklus, links) und aeroben (2: Krebs-Zyklus, rechts) Energiebereitsstellung
Abbildung 5: Darstellung der Bedeutung der Transaminase bei der anaeroben (1: Glukose-Alanin-Zyklus, links) und aeroben (2: Krebs-Zyklus, rechts) Energiebereitsstellung


Stark vereinfacht gesagt, bildet die von ihnen vermittelte Transaminierung, d.h. die Überführung der Aminsäuren Alanin (ALT) und Aspartat (AST) in die Ketosäuren Pyruvat und Oxalacetat eine der Grundlagen für die Energieversorgung unserer Muskeln – und dies gilt insbesondere dann, wenn die Belastungsdichte ansteigt und/oder die Muskel- und/oder Leberglykogenreserven aufgebraucht sind.

Abbildung 6: Teil des Cori-Zyklus zur Energiebereitsstellung bei anaerober Belastung [7]
Abbildung 6: Teil des Cori-Zyklus zur Energiebereitsstellung bei anaerober Belastung [7]


In diesem Kontext wird auch das vielen Menschen als die vermeintliche Ursache für Muskelkater bekannte Laktat relevant. Obwohl es gewissermaßen als Abfallprodukt bei intensiver körperlicher Aktivität entsteht, kann es (einen entsprechenden Energiebedarf vorausgesetzt) über das Lactatdehydrogenase-Enzym wieder zu Pyruvat konvertiert und auf diese Weise erneut zur Energiebereitstellung herangezogen werden. (Abbildung 6) Da die Energiebilanz dieser Reaktion jedoch negativ ist (-4 ATP), kann der menschliche Körper diese Form des Brennstoffrecycling nicht beliebig oft wiederholen.

Das mittels der drei beschriebenen enzymathischen Reaktionen (ALT, Abbildung 5-(1); AST, Abbildung 5-(2); LH, Abbildung 6) synthetisierte Pyruvat dient den Mytochondrien der Zellen als Rohstoff für die Produktion von Adenosintriphosphat (ATP), dem universellen Zellbrennstoff. (Abbildung 7)

Abbildung 7: CK-vermittelter Energiebereitstellung und Transport innerhalb einer (Muskel-)Zelle
Abbildung 7: CK-vermittelter Energiebereitstellung und Transport innerhalb einer (Muskel-)Zelle


Damit das ATP aber von den Zellkraftwerken (den Mytochondrien) zu den Teilen der Zelle transportiert werden kann, in denen es gebraucht wird, muss zuvor mittels mytochondrieller Creatine-Kinase-Enzyme (mt-CK) aus dem ATP und aus der Zellflüssigkeit bereitgestelltem Kreatinin Phospho-Creatin (PCr) synthetisiert werden. Dieses wird in das Zytosol, also die Zellflüssigkeit, abgegeben, wo das PCr dann über einen anderen Subtyp der Creatine-Kinase-Enzyme (je nach Zelltyp - CK-MM: Muskel, CK-BB: Hirn und CK-MB: Herz) erneut zu ATP umgewandelt und als Energielieferant für ATP-abhängige Zellvorgänge, wie Muskelkontraktion oder -Relaxation, verwendet werden kann.

Wie genau kommt es nun zu der Erhöhung der Blutwerte

Während die vorangegangenen Ausführungen deutlich gemacht haben dürften, dass der menschliche Körper - insbesondere bei intensiven, anaeroben (sportlichen) Belastungen - die dafür nötige Energie nur durch die vermehrte Produktion der bei Mr. Andro vergleichsweise leicht, bei den Probanden aus der Studie von Pettersson et.al. hingegen stark erhöhten Transaminase-, Creatine-Kinase- und Lactatdehydrogenase-Enzyme bereitzustellen vermag, ist immer noch offen, wie diese (Muskel-)Enzyme schließlich aus den Zellen in den Blutkreislauf gelangen. Im Allgemeinen geht man davon aus, dass es sich dabei um eine unmittelbare Folge der trainingsbedingten Veränderungen in der Zellstruktur der Muskeln handelt, die aufgrund der belastungsbedingt heraufgesetzten Membranpermeabilität (also der Durchlässigkeit der Zellwände) regelrecht auslaufen.[6]

Was die CK- und Myoglobin-Werte betrifft, scheint die Studie von Pettersson et.al. diese Hypothese zu belegen, zumal dies Enzyme (CK) bzw. Proteine (Myo) bereits unmittelbar (120min bzw.5min) nach dem Krafttraining oberhalb des Referenzbereich liegen. (Tabelle 3)

Tabelle 3: Mittlerer zeitlicher Verlauf der Enzymwerte im Blut der Probanden aus der Studie von Pettersson et.al. ([2], Table 3)
Tabelle 3: Mittlerer zeitlicher Verlauf der Enzymwerte im Blut der Probanden aus der Studie von Pettersson et.al. ([2], Table 3)


Was die Transaminasen, ALT und AST, sowie die Lactatdehydrogenase (LH) anbetrifft, legt die von den Autoren erstellte Gegenüberstellung der Zeiten bis zum Überschreiten der Referenzwerte die Vermutung nahe, dass letztere aufgrund ihrer vergleichsweise hohen molaren Masse (Myo ~14–21 kDa; CK ~ 86kDa; AST, ALT ~ 100 kDa; LH ~ 140 kDa) erst zeitversetzt, etliche Stunden nach der sportlichen Aktivität den Blutkreislauf erreichen. [8] Dabei ist darüber hinaus zu bedenken, dass die durch diese Enzyme vermittelten Reaktionen auch nach Ende der Belastung weiterlaufen und die entsprechenden Stoffwechselprozesse am Abbau des überschüssigen Laktats (LH), beim Auf- und Abbau anfallenden Stickstoffverbindungen (AST, ALT) sowie bei der Glukoneogenese (ALT, AST) beteiligt sind.

Wie gefährlich sind derart erhöhte CK- und Myoglobin-Werte

Die Bedeutung der Transaminasen für eine ganze Reihe von Stoffwechselprozessen unterstreicht, dass die Enzymwerte ALT und AST ungeachtet ihrer Indikatorfunktion im Hinblick auf eine mögliche Hepatitis selbst nicht ursächlich für pathologische Gewebeveränderungen in der Leber oder anderen Organgen sind. Gleiches gilt auch für die Creatin-Kinase, die wie die Transaminasen nur Marker, nicht aber Ursache für das Vorliegen von Zellschäden ist.

Etwas anders sieht es im Fall des Myoglobins aus: Von letzterem nahm man (zumindest bisher) an, dass es sich in der Niere ablagern und dadurch zu einem akuten Nierenversagen führen könne. Diese Hypothese konnte - zumindest was eine trainingsbedingte Erhöhung der Myoglobin-Werte betrifft – in einer 2006 von Clarkson et.al. am American College of Sports Medicine durchgeführten Studie widerlegt werden. [6] Keiner der von den Autoren untersuchten Probanden zeigte Anzeichen einer beeinträchtigten Nierenfunktion, obwohl ihre Myoglobin-Werte 4 Tage nach einem lediglich 2 Sätze umfassenden intensiven exzentrischen Bizepstraining im Mittel beim 8-fachen der Referenzwerte lagen (Anmerkung: Selbst bei einem Proband mit 46-fach erhöhten Myoglobinwerten lagen alle Nierenfunktionsparameter im Normbereich). Die Autoren der Studie folgern daraus:
    Die Ergebnisse dieser Studie bestätigen die Hypothese, dass auch stark erhöhte CK- und Myopglobin-Werte in Folge sportlicher Aktivität bei gesunden Probanden die Nierenfunktion nicht beeinflussen. Vermutlich bedarf es weiterer situativer oder genetischer Faktoren, wie Vorerkrankungen, Dehydration, Supplement-/Drogen-Missbrauch, Überhitzung und/oder das Vorliegen einer Sichelzellenanämie damit es infolge belastungsinduzierter Muskelschäden zu einem akuten Nierenversagen kommt. ([6]. p 626)

Ein abschließender Blick in die Literatur

Immer noch offen, im Hinblick auf die Bewertung auffälliger Transaminase- und Creatine-Kinase-Werte jedoch von großem Interesse, ist der bereits weiter oben hinterfragte Einfluss in den Studien von Petterson et.al., sowie Clarkson et.al. nicht kontrollierter experimenteller Parameter. Da ein ausführliches Review oder gar die Wiedergabe aller in diesem Kontext relevanten Studien, den Rahmen dieser Kolumne bei weitem sprengen würde, wird im Folgenden ein anderer Weg gewählt:

In tabellarischer Form wird zunächst ein Überblick über die Ergebnisse einer Auswahl zumindest in Kurzform auch im Internet verfügbarer Studien gegeben (wer will kann also Details nachlesen). Auf dieser Basis wird dann versucht unter Einbezug der Ergebnisse eines 2007 von Brancaccio et.al. veröffentlichten Reviews einschlägiger Studien zur Rolle von Creatine-Kinase-Messungen in der sportmedizinischen Praxis [9] erste Rückschlüsse auf die Signifikanz geschlechts- und trainingsspezifischer Einflussgrößen auf das Ausmaß und die zeitliche Dauer sportbedingter Transaminase- und Creatine-Kinase-Erhöhungen zu ziehen.
  • Gimenez M, Florentz M. 1984.
      Eine hochintensive 45-minütige Ausdauereinheit (Square Wave Endurance Test = max. Belastungsintensität) führt bei trainierten wie untrainierten Probanden unmittelbar nach der Belastung zu einem signifikanten Anstiegen der AST-, CK- und LH-Werte, wobei die CK-Werte bei den Athleten vor und nach der Belastung (222%, bzw. 235%) über denen der untrainierten Probanden lagen. Der Transaminase-Anstieg fiel hingegen bei den Untrainierten wesentlich ausgeprägter aus.
  • Métivier G, Gauthier R. 1985.
      Signifikanter Anstieg von CK-, AST- und ALT-Werten bei einer intensiven (bis 90% HOMax) Trainingseinheit auf dem Laufband nur bei den jüngeren der 40-64-Jährigen Probanden.
  • Song. 1990.
      Eine Trainingseinheit (10,5 km/h = aerobe Belastung) auf dem Laufband führt bei trainierten 12-15-jährigen Alpinen SkifahrerInnen zu keiner signifikanten Erhöhung der AST-, LH- und CK-Werte
  • Karamizrak, et.al. 1994.
      Stärkere Erhöhung der Creatine-Kinase- und Lactatdehydrogenase-Werte bei trainierten Sportlern nach einem anaeroben Leistungstest auf dem Fahrradergometer.
  • Fu FH, You CY, Kong ZW. 2002.
      Signifikante Erhöhung der AST-Werte nach einem 100m Freistilsprint bei 23 "Eliteschwimmern" im Alter von 12-14 Jahren.
  • Skenderi, et.al. 2006.
      Die Teilnehmer eines Ultramarathons (246 km) wiesen nach dem Rennen mit Durchschnittswerten von CK: 43,763+/-6,764, LH: 2,300+/-285, AST: 1,182+/-165, ALT 264+/-37 (alles in I/U) ähnlich hohe Blutenzymwerte auf wie die Probanden aus der Studie von Petterson et.al.
  • Sewright, et.al. 2007.
      Signifikante aber geschlechtsspezifische Erhöhung der CK-Werte (Männer: ~12.000 U/L; Frauen: ~6750 U/L) nach intensiver exzentrischer Belastung des Armbeugers.
  • Bessa, et.al. 2008.
      Triathleten, die im 25-minütigen Wechsel bis zur Erschöpfung Fahrrad fuhren, wies nach einem 200km langen Rennen "lediglich" 30-40% erhöhte LH und 1,4- bis 2,5-fach erhöhte ALT-Werte auf. Auch hier blieben GGT und ALP unberührt.
Obwohl diese Übersicht, wie bereits zuvor angemerkt, kein repräsentatives Bild der aktuellen Forschungslage zu vermitteln vermag, erlaubt sie doch die Formulierung einiger vorläufiger Hypothesen zum Einfluss von Trainingsstand und -intensität, Belastungsdauer und -dichte, sowie geschlechts-, alters- und sportartenspezifischer Untersuchungsparameter auf die Enzymaktivität bei und nach körperlicher Aktivität:
  1. Die Creatine-Kinase-Werte von trainierten Probanden liegen sowohl vor, als auch nach einem Training an der jeweiligen Belastungsgrenze über denen untrainierter Probanden.
  2. Die Transaminasen (ALT, AST) hingegen steigen bei Athleten in aller Regel weniger stark an, als bei untrainierten Probanden.
  3. Gerade was die CK-Werte betrifft, zeigen sich in allen Untersuchungen sowohl High- als auch Low-Responder.
  4. Jüngere Probanden weisen in der Regel einen stärker ausgeprägten Anstieg der Creatin-Kinase-Werte auf, als ältere.
  5. Männer weisen nicht nur im Mittel höhere CK-Werte auf, unter den männlichen Probanden der Studie von Sewright, et.al. fanden sich auch wesentlich mehr High-Responder, deren CK-Werte (ähnlich wie die einiger Probanden aus der Studie von Pettersson et.al.) im Bereich von CK > 40.000 U/L lagen.
  6. Derart hohe CK-Werte (CK >> 10.000 U/L) finden sich fast ausschließlich bei nicht trainierten Probanden und als Reaktion auf intensive exzentrische Belastungen.
  7. Moderate Trainingsbelastung im aeroben Bereich führt bei trainierten Probanden zu keiner statistisch signifikanten Erhöhung der Transaminase- und Creatine-Kinase-Werte.
  8. In allen Untersuchungen korrelieren die Transaminase-Werte (AST, ALT) in statistisch signifikanter Weise mit den Creatine-Kinase- und Lactatdehydrogenase-Werten.
  9. Für den Zusammenhang zwischen Creatine-Kinase-(CK) und Myoglobin-Werte (Myo) bei 203 nicht trainierten Probanden legen die Ergebnisse von Clarkson, et.al. im Mittel einen linearen Zusammenhang (CK ≈ 20-fach Myo) nahe.
  10. Keine der Studien liefert Hinweise darauf, dass eine Erhöhung der Transimanse- und/oder der Creatine-Kinase- (bis 300-fach über Baseline bei Bessa, et.al.) und Myoglobinwerte durch sportliche Belastung mit einer Schädigung von Leber und/oder Niere einhergeht.
Auf unseren von seinen Ärzten leicht eingeschüchterten Mr Andro dürfte insbesondere die Zurkenntnisnahme von These (10) eine beruhigende Wirkung haben. Bevor aber im folgenden Abschnitt die Analyse des eingangs vorgestellten Fallbeispiels mit einer kurzen Zusammenfassung abgeschlossen wird, soll zunächst noch in aller Kürze auf den bereits zu Beginn angeführten Zusammenhang zwischen vermeintlich pathologisch erhöhten Transaminasewerten und dem auch Mr Andro von Seiten seines Arztes unterstellten Konsum anaboler Steroide eingegangen werden.

Erhöhte Transaminasewerte und der Vorwurf des Steroidkonsums

Festzuhalten ist, dass es nicht per se ungerechtfertigt ist, dass bei vielen (Haus-)Ärzten gerade bei ungewöhnlich muskulösen oder sehr durchtrainierten Patienten mit erhöhten Transaminasewerten zunächst einmal die Alarmglocken schrillen. So verständlich, weil lehrbuchkonform, diese Reaktion jedoch sein mag, kann sie doch mitunter gefährliche Fehldiagnosen nach sich ziehen. So stellen die Autoren einer 2001 erschienenen Studie zum Thema fest, dass bei vielen Bodybuildern und anderen Kraftsportlern,
    […] die unter akuter Rhabdomyolyse [Verletzungen der quergestreiften Skelettmuskulatur] leiden, letztere nicht diagnostiziert wird, weil sie für eine Steroid-induzierte Hepatitis gehalten wird. ([10]. p 393)
Dabei nehmen Pertusi et.al. Bezug auf eine bereits 1999 durchgeführte Untersuchung [11], in der sie nachweisen konnten, dass sich die Transaminasewerte der untersuchten Steroidnutzer nicht signifikant von denen der natural, d.h. ohne Steroide trainierenden, Bodybuildern unterschieden. Leberschäden waren in beiden Gruppen die Ausnahme und manifestierten sich in Form signifikant erhöhter Gamma-Glutamyltransferase(GGT)-Werte.

Des Weiteren sei es, so die Autoren, angesichts der starken Korrelation zwischen der Höhe des traingingsbedingten Anstiegs der AST- und ALT-Werte und der Körpermasse und Trainingsintensität der Probanden angebracht, die innerhalb der Ärzteschaft kaum hinterfragte Hypothese, dass der Konsum von Anabolika unmittelbar und nicht bloß mittelbar ursächlich für das Auftreten auffälliger Transaminase-Werte sei, einer kritischen Überprüfung zu unterziehen. ([10]. p 393) So berechtigt diese Forderung auch sein mag, soll sie doch nicht darüber hinwegtäuschen, dass die hier präsentierten Studienergebnisse keinesfalls eine Art Freifahrtschein ins Land der bunten Muskelpillen darstellen. So unterstreicht das u.a. von Shah et.al. und Jasiurkowski B, et.al. unabhängig voneinander dokumentierte Auftreten von Gelbsucht [12], [13] sowie dem Ausbruch einer akuten IgA-Nephritis [13], also einer entzündlichen Erkrankung der Nierenkörperchen, bei zuvor gesunden Steroidkonsumenten, wie real die potentiell hepatoxischen Nebenwirkungen (oraler) Anabolika sind.

Die auch unserem Mr Andro von Haus- und Facharzt wiederholt gestellte Frage Nehmen Sie irgendwelche anabolen Steroide? hat also durchaus ihre Daseinsberechtigung. Eine entsprechende Diagnose (mitunter entgegen der Beteuerungen des Patienten) setzt jedoch zumindest eine entsprechend ausführliche Differentialdiagnose voraus, welche im Idealfall die Alkalischen Phosphatasen (ALP), die Gamma-Glutamytransferase(GGT)-, die Bilirubin-Werte und die CK-Werte mit einbezieht und auf diese Weise eine rein trainingsbedingte Transaminase-Erhöhung (Indikator: hohe CK-Werte, niedrige Bilirubin, GGT- und ALP-Werte) ausschließt.

Zusammenfassung

Was unseren Mr Andro angeht, kann nach damit angesichts seiner guten Alkaline-Phosphatase(ALP)-, Bilirubin und Gamma-Glutamyltransferase(GGT)-Werte (Marker für Gallen- und Leberfunktion) sowie seiner im unteren Normbereich liegenden Kreatinin-Werte (Nierenfunktion) trotz ca. 3,5-fach erhöhter Transaminasen (AST, ALT) und einem weit über dem Referenzbereich liegenden CK-Wert bis auf weiteres Entwarnung gegeben werden. Dennoch soll an dieser Stelle keinesfalls der Eindruck entstehen, als Sportler könne man erhöhte Leber- und/oder Creatine-Kinase-Werte leichtfertig ignorieren. Derartige Auffälligkeiten bedürfen einer regelmäßigen Kontrolle, bei der insbesondere auch weitere Leber- und Nierenfunktionsparameter zur Diagnose mit herangezogen werden sollten. [10]

Als Patient sollte man sich dabei nicht scheuen den Hausarzt (notfalls auch mit diesem Artikel in der Hand) ausdrücklich auf die Prüfung der entsprechenden Werte hinzuweisen, zumal die bereits weiter oben angeführte von Pertusi, et.al. durchgeführte Befragung von 544 Internisten und Sportmedizinern ergab, dass die überwiegende Zahl der Ärzte (>60%), obwohl die entsprechenden Blutparameter zur Differentialdiagnose vorlagen, einen akuten Leberschaden als primäre Ursache für die Transaminase-Erhöhung diagnostizierte.

- Euer Dr. Andro

Literatur:

    [1]Elke B, Battegay E, Müllhaupt B.: "Transaminasen-Erhöhung – Differentialdiagnose und Abklärung". Klinik und Poliklinik für Innere Medizin, Universitätsspital Zürich, Zürich.
  • [2]Jonas Pettersson, et.al.: "Muscular exercise can cause highly pathological liver function tests in healthy men". British Journal of Clinical Pharmacology. 31 August 2007.
  • [3]Prelutsky, Jack; Stein, Jay; Stein, H.: Internal Medicine. C.V. Mosby Co, New York. 1998.
  • [4]De Meijer et.al.: "Drenth JPH. Serum creatine kinase as a predictor of clinical course in rhabdomyolysis: a 5-year intensive care survey." Intens Care Med 2003; 29: 1121–5.
  • [5]Smith et.al.: "Effects of prolonged strenuous exercise (marathon running) on biochemical and haematological markers used in the investigation of patients in the emergency department." Br J Sports Med 2004; 38: 292–4.
  • [7]"Cori cycle." Wikipedia, The Free Encyclopedia. 7 Aug 2009, 10:30 UTC. 7 Aug 2009 .
  • [8]Bessa et.al.: "High-intensity ultraendurance promotes early release of muscle injury markers." Br J Sports Med. 2008 Nov;42(11):589-93. Epub 2008.
  • [9]Brancaccio, et.al.: "Creatine kinase monitoring in sports medicine." British Medical Bulletin 2007; 81 and 82: 209–230.
  • [10]Pertusi R, Dickerman RD, McConathy WJ.: "Evaluation of aminotransferase elevations in a bodybuilder using anabolic steroids: hepatitis or rhabdomyolysis?" J Am Osteopath Assoc. 2001 Jul;101(7):391-4.
  • [12]Shah NL, et.al.: "Methasteron-associated cholestatic liver injury: clinicopathologic findings in 5 cases." Clin Gastroenterol Hepatol. 2008 Feb;6(2):255-8. Epub 2008 Jan 9.
  • [13]Jasiurkowski B, et.al.: "Cholestatic jaundice and IgA nephropathy induced by OTC muscle building agent superdrol." A.Am J Gastroenterol. 2006 Nov;101(11):2659-62. Epub 2006 Sep 4.

Nach oben