Forschung zur Sturzprävention: Wie sich das Bewegungsverhalten im Alter verändert

Warum steigt im Alter das Risiko zu stürzen – und welche Rolle spielt dabei das Zusammenspiel von Muskeln und Nervensystem? Ein deutsch-niederländisches Forschungsteam unter Beteiligung der Universität Bayreuth ist dieser Frage nachgegangen. Mithilfe von Computersimulationen haben sie untersucht, wie nachlassende Muskelkraft und eine langsamere Signalübertragung im Nervensystem das Hinabsteigen von Stufen beeinflussen. Die Studie wurde im Fachjournal Scientific Reports veröffentlicht.

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Wenn Stufen zur Herausforderung werden

Beim Herabtreten einer Stufe reduzieren jüngere, gesunde Menschen die Muskelaktivität in der Wade antizipativ, bereits vor dem Kontakt mit der Stufe. Dadurch senken sie den Körperschwerpunkt rechtzeitig ab und können die Bewegung kontrolliert ausführen. Ältere Menschen scheinen jedoch eine andere Strategie zu nutzen: Statt die Wadenmuskulatur zu entlasten, aktivieren sie die Oberschenkelmuskeln stärker, um den Schritt abzufangen. Die Ursache dafür vermuten die Forschenden im altersbedingten Verlust an Muskelkraft und der langsameren Weiterleitung von Nervensignalen.

Simulation macht unsichtbare Prozesse sichtbar

In realen Experimenten lassen sich einzelne Einflüsse, wie verminderte Muskelkraft oder verzögerte Signalübertragung, kaum isoliert betrachten – in der Computersimulation hingegen schon. So konnte das Team um Dr. Roy Müller vom Bayreuther Zentrum für Sportwissenschaft erstmals auch verschiedene Stufenhöhen und unterschiedliche Schweregrade an Muskelkraftverlust und verlangsamter Signalübertragung testen.

Die Ergebnisse der Studie zeigen, dass eine schwächere Muskulatur den sogenannten „Lösungsspielraum“ beim Hinabsteigen deutlich verringert: Je schwächer die Muskulatur, desto exakter müsste die Muskelaktivierung abgestimmt werden, um den Schritt sicher zu bewältigen. Besonders kritisch könnte dieser eingeschränkte Lösungsspielraum dann werden, wenn zusätzliche altersbedingte Einschränkungen, wie eine nachlassende Sehkraft, hinzukommen, durch die Stufenhöhen falsch eingeschätzt werden. In solchen Situationen steigt das Sturzrisiko schon bei kleinen Abweichungen in der Bewegungsausführung.

Gezieltes Training könnte Sturzrisiko senken

Die Forschenden vermuten, dass die im Alter beobachtete stärkere Aktivierung der Oberschenkelmuskulatur eine kompensatorische Anpassung ist, die weniger präzise Koordination erfordert. Ein gezieltes Krafttraining in Kombination mit Übungen zur Wahrnehmungs- und Bewegungskontrolle könnte dem erhöhten Sturzrisiko somit entgegenwirken. In weiteren Studien soll geklärt werden, ob ein gezieltes Training zur Erhaltung der Kontrollstrategie der reduzierten Muskelaktivität in der Wade das Sturzrisiko senken kann.

Die Forschungsarbeiten wurden in Zusammenarbeit mit dem Hertie-Institut für klinische Hirnforschung in Tübingen und dem University Medical Center in Amsterdam durchgeführt.