Die Sportmedizin schliesst als klassisches Querschnittsfach diverse Themen ein, die geschlechtsspezifische Unterschiede aufweisen und so eine differenzierte Betrachtung erfordern. Evidenzbasierte Forschung gibt es im Bereich der muskuloskelettalen Medizin, z.B. in Bezug auf Kreuzbandverletzungen oder Gehirnerschütterungen. Es zeigen sich auch markante Unterschiede im Bereich der Trainierbarkeit (sowohl muskulär als auch kardial oder pulmonal). Auch Schwangerschaft und Sport ist ein Thema von zunehmendem Interesse. Eine engmaschige, interdisziplinäre Betreuung von Athletinnen, die Kenntnis der physiologischen Veränderungen in der Schwangerschaft und der Kontraindikationen für sportliche Aktivität (v.a. mit höherer Intensität) sind hier unerlässlich. Aspekte der internistischen Sportmedizin mit geschlechtsspezifischen Unterschieden sind Themen wie Eisenmangel oder das relative Energiedefizit (RED-S). Auch bestehen Geschlechtsunterschiede mit Implikationen beispielsweise bezüglich der jährlichen Screening-Untersuchung (sog. Preparticipation Screening).
Schlüsselwörter: Eisenmangel, Gender, Kreuzbandv

Einleitung

Frauen sind keine kleinen Männer («Women are not small men», Stacy Sims) und Kinder sind keine kleinen Erwachsenen [1]. Auf Grund dieser Tatsache ist es sinnvoll, dass beiden Gruppen auch im Zusammenhang mit der Sportmedizin als ein ausgeprägtes Querschnittsfach eine besondere Bedeutung beigemessen wird.
In diesem Artikel sollen die weiterführenden Aspekte in Bezug auf das Thema «Frau und Sport» dargestellt werden. Hierbei soll zuallererst der Fokus auf die muskuloskelettale Sportmedizin sowie weitere Geschlechtsspezifika in Bezug auf Verletzungen (z.B. Schädel-Hirn-Trauma) gerichtet werden. Im Weiteren soll noch das wichtige Thema «Schwangerschaft und Sport» beleuchtet werden. Zudem werden die trainingsphysiologischen bzw. internistischen weiblichen Aspekte der Sportmedizin dargelegt.
Um sich mit dem Thema der geschlechtsspezifischen Medizin auseinander setzen zu können, ist in einem ersten Schritt eine Begriffsdefinition notwendig. Im Englischen unterscheidet man zwischen «Sex» und «Gender», wobei «Sex» die biologischen Geschlechterdifferenzen bezeichnet und «Gender» dagegen die soziokulturelle Prägung auf Grund des Geschlechts. In der deutschen Sprache wird der Begriff «Geschlecht» für beides synonym gebraucht. Wenn in diesem Artikel der Begriff Geschlecht verwendet wird, wird auf die biologischen Unterschiede zwischen Mann und Frau Bezug genommen.
Sowohl in der wissenschaftlichen als auch in der populärwissenschaftlichen Literatur hat das Thema Frau und Sport in den letzten Jahren zunehmend an Bedeutung gewonnen. So hat die Anzahl der veröffentlichten Artikel, die sich spezifisch mit dieser Thematik auseinandersetzt, exponentiell zugenommen. Die Notwendigkeit dieser Entwicklung macht auch die sportliche Entwicklung von Frauen deutlich. Seit 1900 ist der Anteil an Athletinnen bei den olympischen Spielen ständig gewachsen und ein ausgewogenes Geschlechterverhältnis wurde erstmals in der Historie im Jahr 2020 bei den olympischen Spielen in Tokyo erreicht. Aufgrund der IOC-Vorgaben soll auch bei zukünftigen Olympischen Spielen ein ausgewogenes Geschlechterverhältnis bestehen.

Muskuloskelettale geschlechts­spezifische Sportmedizin

In Bezug auf das muskuloskelettale System zeigen sich einige Unterschiede zwischen dem männlichen und dem weiblichen Geschlecht. So ist z.B. der Q-Winkel (Quadriceps-femoris-Winkel) bei Frauen durchschnittlich grösser. Dieser gilt als Indikator für die Beinachsenstellung und somit die Kraftübertragung und indirekt für die sportliche Leistung [2]. Auch für die Diagnose verschiedener schmerzhafter patellofemoraler Störungen und Erkrankungen hat er klinische Relevanz [3]. Des Weiteren sind Frauen von Erkrankungen wie Arthrose (untere Extremitäten, Omarthrose) und Osteoporose häufiger betroffen als Männer [4, 5, 6]. Bislang gibt es nur begrenzte wissenschaftliche Evidenz in Bezug auf geschlechtsspezifische und in der Sportmedizin relevante Verletzungen, mit Ausnahme von Kreuzbandverletzungen [7, 8, 9, 10, 11, 12, 13] So ist beispielsweise bekannt, dass Frauen unter Berücksichtigung der Sportbeteiligung, des Leistungsniveaus und der Belastung ein 4- bis 8-fach erhöhtes Risiko haben, eine Kreuzbandverletzung zu erleiden [14, 15, 16, 17]. Das ­absolute Risiko einer zweiten Kreuzbandverletzung zeigt einen vernachlässigbaren Unterschied zwischen den Geschlechtern, wobei Frauen eher kontralateral eine erneute Verletzung erleiden und Männer eher ipsilateral [14]. Weibliche Geschlechtshormone scheinen sich hierbei negativ auf den Stoffwechsel und die biomechanischen Eigenschaften des vorderen Kreuzbands auszuwirken, da Östrogen die Steifigkeit der Bänder reduziert und damit die Stabilität von Gelenken beeinflusst [9, 18, 19]. Der Gesamteffekt der zyklischen Schwankungen der weiblichen Geschlechtshormone auf die Verletzungsrate des Kreuzbands ist messbar, allerdings gering, und weitere Studien bezüglich anatomischer,
biomechanischer und neuromuskulärer Effekte sind notwendig [20].
Tag eins des Menstruationszyklus beginnt mit dem 1. Tag der Menstruation und definiert den Beginn der Follikelphase, diese geht nach dem Eisprung (der Ovulation) in die Lutealphase über. Follikel- und Lutealphase können jeweils in frühe und späte Follikel-/Lutealphase eingeteilt werden. Da der Menstruationszyklus durch die zyklischen Schwankungen von Östrogen und Progesteron auch einen Einfluss auf weitere Gewebe (z.B. Muskeln, Sehnen und Bänder) hat, liegt die Vermutung nahe, dass auch andere Verletzungen in ihrer Art und Häufigkeit durch die hormonellen Ver­änderungen beeinflusst werden können [9, 19, 21]. So variiert die Häufigkeit von Verletzungen über den eumenorrhoischen Menstruationszyklus hinweg, je nach Art der ­Verletzung oder dem betroffenen Gewebe. So wurde beispielsweise nachgewiesen, dass Muskel- und Sehnenverletzungen in der späten Follikelphase fast doppelt so häufig auftreten wie in der frühen Follikel- oder Lutealphase [9]. Es besteht jedoch ein Bedarf an weiteren Studien zur Erlangung von solideren wissenschaftlichen Erkenntnissen über andere Verletzungen als die des vorderen Kreuzbands.
Athletinnen scheinen ausserdem einem grösseren Risiko für Gehirnerschütterungen ausgesetzt zu sein und länger als Männer unter den Symptomen wie z.B. Kopfschmerzen, Schwindel, Licht- und Geräuschempfindlichkeit oder auch Konzentrationsstörungen zu leiden [22, 23]. Dabei spielt auch der weibliche Zyklus eine Rolle. In der Lutealphase, wenn der Progesteronspiegel am höchsten ist, zeigen sich ausgeprägtere Symptome einer Commotio als in den anderen Zyklusphasen [24, 25].
Biomechanische Aspekte, die zu der höheren Anfälligkeit von Athletinnen für Gehirnerschütterungen beitragen, sind der kürzere Nacken von Athletinnen, ein geringeres Gewicht des Kopfes und ein schmalerer Halsumfang im Vergleich zu den männlichen Pendants [24]. Diese anatomischen Unterschiede führen zu einem weniger kräftigen Nacken und einer grösseren Kopf-Hals-Beschleunigung bei Stössen [24]. Ausserdem scheinen Sport­lerinnen eine geringere Toleranz für lineare Kopfstöße zu haben als männliche Athleten [24].

Schwangerschaft und Sport

Die derzeitigen wissenschaftlichen Erkenntnisse über sportartspezifische Empfehlungen für Leistungs- und Spitzensportlerinnen während der Schwangerschaft sind spärlich. Auch die Auswirkungen intensiver sportlicher Betätigung während der Schwangerschaft und im Wochenbett sind sowohl bei Freizeit- als auch bei Spitzensportlerinnen nur wenig erforscht [26, 27]. Aktuelle Empfehlungen für schwangere Spitzensportlerinnen beruhen in erster Linie auf Expertenmeinungen und somit auf limitierter Evidenz [28, 29]. Klinische Empfehlungen in Bezug auf Häufigkeit, Intensität, Umfang und Art der körperlichen Aktivität ­können nur individuell unter genauer Beobachtung des mütterlichen und kindlichen Wohlbefindens abgeleitet werden [30, 31].
Entsprechende Kontraindikationen für körperliche Aktivität müssen hier berücksichtigt werden [31, 32]. Risikosportarten, bei denen das mütterliche Verletzungsrisiko (z.B. Stürze oder Schläge auf den Bauch) erhöht ist oder die Mutter gegenüber extremen Umweltbedingungen (vor allem heisses und feuchtes Klima) exponiert wird, sind zu meiden. Beispielsweise steigt das Risiko für fetale Neuralrohrdefekte bei erhöhter Körpertemperatur (über 39 °C) [33, 34, 35, 36, 37, 38]. Schwangeren wird empfohlen, die sportliche Aktivität bei warmen und feuchten Temperaturen anzupassen oder zu vermeiden, um eine Erhöhung der Körpertemperatur auf über 39 °C zu vermeiden [33, 34, 35, 36, 37, 38]. In einem Review von Ravanelli et al. konnte ­allerdings gezeigt werden, dass bei einem intensiven Ausdauertraining (≈ 90 % HFmax) bis zu 35 min bei einer Lufttemperatur von bis zu 25 °C und 45 % relativer Luftfeuchtigkeit die Kerntemperatur von 39,0 °C nicht erreicht respektive überschritten wurde [33].
Trotzdem sind aller Wahrscheinlichkeit nach auch hohe Trainingsumfänge und intensive Belastung während der Schwangerschaft möglich, wie einzelne Beispiele von erfolgreichen Spitzensportlerinnen zeigen [39]. Bei Belastungen mit Ansteigen der mütterlichen Herzfrequenz über 90 % vom Maximum scheint jedoch Vorsicht geboten zu sein, da hier ein Abfall des mittleren Blutflusses der Arteria uterina mit einem konsekutiven Abfall der fetalen Herzfrequenz beobachtet werden konnte [40]. Hierbei ist der Abfall der fetalen Herzfrequenz als Surrogatparameter für einen fetalen Stress durch z.B. Hypoperfusion zu deuten. Allerdings normalisierten sich die Werte zügig nach Sistieren der sportlichen Aktivität und mögliche langfristige Folgen sind unklar [40]. Das Valsalva-Manöver während Krafttrainingseinheiten scheint keine nachteiligen Wirkungen auf die fetale Blutversorgung zu haben [41, 42]. Hinsichtlich Übungen in Rückenlage gibt es keine suffiziente wissenschaftliche Evidenz [43]. Bei Auftreten von Unwohlsein, Schwindel oder ähnlichen Beschwerden sollte eine Alternative zur Rückenlage gewählt werden.
Ein weiteres vernachlässigtes häufiges und belastendes Beschwerdebild der Sportmedizin, das allerdings nicht nur schwangere Athletinnen betrifft, sind Beckenbodendysfunktionen, die z.B. in Harninkontinenz resultieren [44]. Es ist bekannt, dass die Prävalenz der Harninkontinenz im Sport unterschätzt wird [45], und je nach Sportart bis zu 80 % der (nicht schwangeren) Sportlerinnen betroffen sein können [46]. Nach einer Geburt sind die häufigsten Beckenbodendysfunktionen Urininkontinenz, Stuhlinkontinenz und ein Beckenorganprolaps [47]. Ein frühzeitiges, systematisches Beckenbodentraining in der Frühschwangerschaft bei kontinenten Frauen kann das Auftreten von Urininkontinenz in der späten Schwangerschaft sowie postpartal vorbeugen [48]. Es gibt einige Hinweise darauf, dass anstrengende körperliche Aktivität (z.B. Gewichtheben, High-impact-Sportarten) einen Beckenorganprolaps verursachen und verschlimmern kann, aber die Daten hierzu sind widersprüchlich [49]. Instrumentelle Entbindungen oder Episiotomien sowie Verletzungen des M. levator ani können allerdings das Risiko für einen Beckenorganprolaps um bis zu 50 % erhöhen [50, 51]. Wie sich der Zeitpunkt der Rückkehr zu anstrengender körperliche Aktivität respektive zum Leistungssport nach der Geburt auf Beckenbodendysfunktionen ist unklar [47].

Trainierbarkeit von Frauen und Männern

Ausdauer/kardiopulmonale Trainierbarkeit

Bei untrainierten Individuen zeigt sich bei Männern im Vergleich zu Frauen eine ausgeprägtere Verbesserung der absoluten und relativen maximalen Sauerstoffaufnahme VO2max auf einen Ausdauertrainingsreiz, was auf das ­Vorhandensein eines Geschlechtsdimorphismus bei der Trainierbarkeit der aeroben Kapazität hindeutet [52]. Dabei wurden 3–6 Trainingseinheiten pro Woche mit einer ca. 30–60-minütigen Dauer über 5 bis 52 Wochen durchgeführt [52]. Die wichtigsten funktionellen Anpassungen des linken Ventrikels an Ausdauertraining (z.B. erhöhte Füllung und Schlagvolumen) sind bei Frauen im Vergleich zu Männern um ca. zwei Drittel geringer ausgeprägt. Die Hypertrophiereaktion des linken Ventrikels (gemessen mittels der absoluten linksventrikulären Masse) auf einen Ausdauer-Trainingsreiz (3–6 Trainingseinheiten/Woche, 0,4–3,2 h/Einheit über 12–52 Wochen) ist aber bei beiden Geschlechtern ähnlich [52, 53].
In einer Übersichtsarbeit konnte eine minimal redu­zierte Leistungsfähigkeit in der frühen Follikelphase im Vergleich zu allen anderen Zyklusphasen nachgewiesen werden [54]. Dies kann allerdings interindividuell stark variieren. Studien, die die Leistungsfähigkeit in Abhängigkeit vom Menstruationszyklus untersucht haben, weisen oft methodische Mängel auf [55, 56]. Daher wird für ambitionierte Athletinnen empfohlen, ein individuelles Zyklus-Monitoring durchzuführen und entsprechend der persönlichen Leistungsfähigkeit das Training zu steuern [54]. In Zukunft wäre das Erstellen von individuellen Hormon­profilen von Sportlerinnen eine Option, um diese mit ­Leistungsmerkmalen (z.B. Kraft und plyometrische Fähigkeiten), Verletzungen und Trainingsreaktionen in Korrelation setzen zu können [57].
Der Durchmesser der Atemwege, das Lungenvolumen, der maximale exspiratorische Fluss und die Diffusionsfläche der Alveolen sind bei Frauen kleiner als bei Männern [58]. Bei hohem Atemminutenvolumen sind die mechanische Atemarbeit sowie die Sauerstoffkosten der Atmung bei Männern geringer [59]. Daten deuten aber darauf hin, dass die Reaktion des pulmonalen Kapillarblutvolumens und der Diffusionskapazität bei einer steigenden Belastung bei gesunden Frauen und
Männern proportional zur Lungengrösse ist [60]. Dennoch haben Männer typischerweise eine höhere absolute und relative VO2max aufgrund von Geschlechtsunterschieden, die nicht mit dem Lungensystem zusammenhängen (d.h. Unterschiede in der Hämoglobinmasse) [61].

Kraft/muskuläre Trainierbarkeit

Männer haben aufgrund des Testosteron-induzierten Muskelwachstums nach der Pubertät eine um ca. 40 % grössere Skelettmuskelmasse als Frauen und eine daraus resultierende höhere Maximalkraft [62, 63, 64, 65, 66]. Frauen haben in der Regel ein geringeres Körpergewicht und eine geringere Magermasse, einen höheren Körperfettanteil und eine kleinere Querschnittsfläche der Muskelfasern mit einer proportional grösseren Fläche von Typ-I-Muskelfasern [67]. Daher sind Kapillarisierung, mitochondriale Atmungskapazität und Ermüdungswiderstand grösser [59]. Die absolute Hypertrophie und der Kraftzuwachs ist bei Männern nach Krafttraining grösser als bei Frauen [67]. In einem systematischen Review und Metaanalyse konnte aber gezeigt werden, dass die rela­tiven Zuwächse bei der Muskulatur und der Kraft im unteren Körperbereich zwischen den Geschlechtern ähnlich sind, während die relativen Zuwächse bei der Kraft im oberen Körperbereich bei Frauen grösser sein könnten [67]. Limitierend ist, dass sich die Daten vorwiegend auf nicht trainierte Populationen beziehen.
Auch in Bezug auf Adaptationen an Krafttraining scheint der Menstruationszyklus einen Einfluss zu haben. In einigen Studien konnte gezeigt werden, dass bei einem Follikelphasen-basiertem Training ein grösserer Kraft­zuwachs und ein stärkeres Muskelwachstum erreicht werden kann als bei einem Krafttraining unabhängig von der Zyklusphase [68, 69, 70, 71], wobei hier die Studienlage nicht eindeutig ist [72, 73]. Grössere, gut kontrollierte und methodisch korrekte Studien sind hier erforderlich, um eine valide, evidenzbasierte Aussage machen zu können.

Aspekte der internistischen Sportmedizin

Plötzlicher Herztod

Obwohl, wie bereits erwähnt, beide Geschlechter eine ähnliche linksventrikuläre Hypertrophiereaktion als Anpassung auf Ausdauertraining aufweisen, haben Männer ein bis zu 7,5-fach höheres Risiko für das Auftreten eines plötzlichen Herztodes, und dies bereits auch im jüngeren Lebensalter (ab ca. dem 14. Lebensjahr) [74, 75]. Die linksventrikuläre Hypertrophiereaktion an sich ist kein Risikofaktor für das Auftreten eines plötzlichen Herztodes, da sie einem physiologischen Remodelling entspricht [76]. Allerdings führt die Hypertrophiereaktion dazu, dass physio­logische Veränderungen schwieriger von pathologischen zu unterscheiden sind, z.B. die Unterscheidung zwischen einem Athletenherz und einer früher Form der Kardiomyopathie (meist HCM) [76]. Die Mechanismen und ­Risikomarker des plötzlichen Herztodes sind bei Frauen weniger gut definiert [77]. Frauen scheinen zum Zeitpunkt eines plötzlichen Herztodes älter als Männer zu sein, Ur­sachen sind dabei häufiger nicht-ischämischer Genese [77]. Das Screening bei Athletinnen ist anspruchsvoller, da Frauen bei einer nicht-ischämischen Ursache vorher häufiger ein normales EKG aufweisen und auch die sonstigen Screening-Untersuchungen wie Echokardiografie oder Belastungs-EKG meist unauffällig sind [77].

Eisenmangel mit oder ohne Anämie

Eisenmangel und Eisenmangelanämien sind im Leistungssport ein häufiges Problem und oft auf Grund des hohen Bedarfes und schlechter tolerierten höheren Sub­stitutionsdosen schwer zu behandeln [78, 79]. Weibliche Athletinnen haben aufgrund ihrer Menstruation und dem damit verbundenen Blutverlust tendenziell einen tieferen Serumferritinspiegel, und die Inzidenz von Eisenmangel bei Athletinnen beträgt zwischen 20 und 50 % [80, 81, 82, 83]. Eine Eisenmangelanämie zeigt sich weniger häufig mit 10–15 % bei Athletinnen, Athleten sind nur selten betroffen [84]. Eine ausreichende Eisensubstitution spielt hier bei beiden Geschlechtern eine wichtige Rolle, da die Leistungsfähigkeit von AthletInnen bereits auch ohne die klinische Konstellation einer Anämie beeinträchtigt sein kann. Dies beruht darauf, dass Eisen auch in der Atmungskette eine wichtige Rolle spielt. Erschwerend kommt hinzu, dass die Eisenresorption durch erhöhte Trainingsvolumina und hochintensive Trainingseinheiten reduziert sein und vor allem bei Läufern (Kurz-, Mittel-Lang- und Ultra-LangstreckenläuferInnen) eine erhebliche belastungs­bedingt Hämolyse vorliegen kann [85, 86]. Zur Prävention eines Eisenmangels ist die ausreichende Zufuhr von Eisen über die Nahrung, aber auch eine adäquate Kalorien­zufuhr, um eine ausgeglichene Energiebalance erreichen zu können, essenziell [78, 87]. Die orale Eisensupplementierung ist zusätzlich oft unumgänglich und zeigt den grössten ­Effekt, wenn das Eisen alternierend jeden 2. Tag morgens vor dem Training eingenommen wird, auch gastrointestinale Nebenwirkungen lassen sich so reduzieren [85, 88]. Bei der Einnahme muss beachtet werden, dass zahlreiche Inhibitoren wie Phytate, Polyphenole, Calcium sowie Zink und Mangan die Absorption vermindern [79]. Vitamin C, Carotinoide und fermentierte Lebensmittel wirken hin­gegen als Promotoren der Eisenaufnahme im Darm [79].

Relatives Energiedefizit im Sport (RED-S)

Nicht nur in Bezug auf einen möglichen Eisenmangel ist eine ausgeglichene Energiebilanz von grösster Wichtigkeit. Das relative Energiedefizit im Sport (kurz: RED-S) entsteht durch eine unzureichende Kalorienzufuhr und/ oder einen übermässigen Kalorienverbrauch und kann diverse physiologische Prozesse wie den Stoffwechsel, die Menstruation, den Knochenstoffwechsel, das Immunsystem, die kardiovaskuläre und psychologische Gesundheit sowie weitere betreffen [87, 89, 90]. Das RED-S wurde durch das IOC an das frühere Konzept der «Female Athlete Triad» (FAT) adaptiert [87]. Ergänzend zum Syndrom der FAT mit den Symptomen der Zyklusstörung, Knochendichteminderung und Essstörung werden hier weitere Auswirkungen und Zusammenhänge aufgeführt [90]. Auch männliche Athleten sind betroffen, wobei die Prävalenz hier deutlich tiefer liegt [90]. Um ein RED-S be­handeln zu können, ist ein multidisziplinäres Team von Medizinnerinnen und Medizinern sowie Athletenbetreuerinnen und -betreuern notwendig [90]. Vor allem aber die Prävention und frühzeitige Erkennung des RED-S sind von enormer Wichtigkeit, um Folgeschäden vermeiden zu können. Das Hauptaugenmerk liegt hierbei auf das Erreichen einer ausgeglichenen Energiebilanz [90].

Fazit

Die Sportmedizin als Querschnittsfach umfasst diverse geschlechtsspezifische Themen im Bereich der muskulo­skelettalen Medizin, der internistischen Medizin, der Trainierbarkeit und im Rahmen einer Schwangerschaft und postpartal Periode.
Sowohl in der praktischen Arbeit als auch in der Forschung werden geschlechtsspezifische Unterschiede häufig vernachlässigt, da sowohl das Wissen als auch das ­Bewusstsein hierfür teilweise noch nicht gefestigt sind. Dabei sollten diese Unterschiede in der Prävention, der Diagnostik, bei Krankheits-/Verletzungsverläufen und auch in der Therapie und von Athletinnen berücksichtigt werden, um somit deren optimale Betreuung gewährleisten zu können. Auch hinsichtlich eines Preparticipation Screenings müsste ein Umdenken stattfinden.

Im Artikel verwendete Abkürzungen
FAT Female Athlete Triad
HFmax Maximale Herzfrequenz
IOC International Olympic Committee
Q-Winkel Quadriceps-femoris-Winkel
RED-S Relatives Energie Defizit im Sport
VO2max Maximale Sauerstoffaufnahmekapazität in ml/min/kg