hpmos® und die Herausforderung körperlich-kognitiven Funktionsverlusts

2.1 Die gesellschaftliche Beobachtung

Die steigende Lebenserwartung zählt zu den größten Erfolgen moderner Gesellschaften.

Gleichzeitig gewinnt eine Frage zunehmend an Bedeutung:

Wie lange bleiben Menschen körperlich und geistig in der Lage, ihr Leben selbstständig zu gestalten?

Für die meisten Menschen bedeutet Lebensqualität nicht allein eine hohe Zahl an Lebensjahren. Lebensqualität bedeutet vor allem, sich sicher bewegen zu können, Entscheidungen selbst zu treffen, aktiv am gesellschaftlichen Leben teilzunehmen und den Alltag eigenständig zu bewältigen zu können.

Mit zunehmender Lebenserwartung wird daher nicht nur die Lebensdauer bedeutsam, sondern vor allem die Dauer körperlicher und geistiger Selbstständigkeit.

Vor diesem Hintergrund entwickelt sich der Erhalt körperlich-kognitiver Funktionsfähigkeit zu einer zentralen Herausforderung alternder Gesellschaften.

2.2 Die biologische Beobachtung

Körperlich-kognitive Funktionsfähigkeit entsteht weder isoliert im Gehirn noch isoliert in der Muskulatur. Sie beruht auf dem Zusammenspiel biologischer, neurophysiologischer und funktioneller Systeme.

Mit zunehmendem Alter können sich unter anderem folgende Fähigkeiten verändern:

• –Muskelkraft
• –Bewegungsfähigkeit
• –Gleichgewicht
• –Aufmerksamkeit
• –Reaktionsfähigkeit
• –Merkfähigkeit
• –koordinative Leistungsfähigkeit

Diese Veränderungen betreffen selten nur einzelne Fähigkeiten. Körperliche und geistige Funktionen beeinflussen sich gegenseitig und wirken im Alltag als zusammenhängendes System.

Körperlich-kognitive Funktionsfähigkeit entsteht daher nicht aus einer einzelnen Fähigkeit, sondern aus dem Zusammenwirken mehrerer biologischer Systeme.

2.3 Funktionelle Muskelmasse als zentrale Grundlage

Vor diesem Hintergrund gewinnt die Frage an Bedeutung, welche biologischen Faktoren für den langfristigen Erhalt körperlich-kognitiver Funktionsfähigkeit besonders relevant sind.

Eine zentrale Rolle nimmt dabei die funktionelle Muskelmasse ein.

Funktionelle Muskelmasse erfüllt nicht nur mechanische Aufgaben. Sie bildet die Grundlage für Muskelkraft und Bewegung, wirkt als stoffwechselaktives Organ und steht über metabolische, sensorische und neurophysiologische Prozesse mit körperlich-kognitiver Funktionsfähigkeit in Zusammenhang.

Funktionelle Muskelmasse bildet damit eine zentrale biologische Grundlage für Bewegung, Anpassungsfähigkeit und langfristige Selbstständigkeit.

Aus dieser Beobachtung ergibt sich die Notwendigkeit eines Modells, das die biologischen Voraussetzungen körperlich-kognitiver Funktionsfähigkeit nicht isoliert, sondern im Zusammenhang betrachtet.

3.1 Versorgung

Biologische Systeme benötigen Energie, Baustoffe und ausreichende Stoffwechselkapazität, um Struktur, Funktion und Anpassungsfähigkeit langfristig aufrechterhalten zu können.

3.2 Nutzung

Biologische Systeme werden durch ihre Nutzung erhalten und weiterentwickelt. Bewegung, Muskelbeanspruchung sowie koordinative Anforderungen erzeugen die funktionellen Reize, auf die Muskulatur, Nervensystem und Gehirn reagieren.

3.3 Anpassung

Körper und Nervensystem reagieren auf Belastung durch strukturelle, funktionelle und neurophysiologische Anpassungsprozesse. Diese Anpassungen bilden die Grundlage langfristiger Leistungs- und Funktionsentwicklung.

4.1 Die biologische Bedeutung von Versorgung

Biologische Systeme können nur dann erhalten, aufgebaut oder angepasst werden, wenn ausreichend Energie und Baustoffe zur Verfügung stehen.

Dies gilt gleichermaßen für Muskulatur, Stoffwechsel, Nervensystem und Gehirn.

Anpassungsprozesse benötigen Energie und geeignete Ausgangsstoffe. Versorgung schafft daher die biologischen Voraussetzungen dafür, dass Anpassungsprozesse überhaupt stattfinden können.

Aus diesem Grund stellt Versorgung eine grundlegende Voraussetzung biologischer Anpassungsfähigkeit dar.

4.2 Proteinversorgung und funktionelle Muskelmasse

Eine besondere Bedeutung kommt der Proteinversorgung zu.

Proteine liefern die Aminosäuren, die für Aufbau, Erhalt und Anpassung der Muskulatur benötigt werden. Sie bilden die Grundlage für Muskelprotein-Synthese, Regeneration und funktionelle Muskelmasse.

Die wissenschaftliche Literatur beschreibt hochwertiges Protein als einen zentralen Einflussfaktor muskulärer Anpassungsprozesse und des Erhalts funktioneller Muskelmasse.

Aus Sicht des hpmos®-Modells stellt die Proteinversorgung damit eine wesentliche Voraussetzung für die langfristige Erhaltung funktioneller Muskelmasse dar.

4.3 Funktionelle Muskelmasse als biologisches Organ

Skelettmuskulatur erfüllt nicht ausschließlich mechanische Aufgaben. Sie wird heute als stoffwechselaktives Organ betrachtet, das über verschiedene Botenstoffe mit Stoffwechsel, Immunsystem und Nervensystem in Verbindung steht.

Diese Erkenntnisse erweitern die klassische Betrachtung der Muskulatur als reines Bewegungsorgan und unterstreichen ihre Bedeutung für biologische Anpassungsprozesse.

Funktionelle Muskelmasse besitzt damit sowohl mechanische als auch metabolische Bedeutung.

4.4 Energieverfügbarkeit und Anpassungskapazität

Neben Protein beeinflussen weitere Faktoren die biologische Anpassungsfähigkeit. Hierzu zählen insbesondere die allgemeine Energieverfügbarkeit, die Versorgung mit Mikronährstoffen sowie Stoffwechselkomponenten, die an Energie- und Anpassungsprozessen beteiligt sind.

Aus Sicht des hpmos®-Modells entsteht Anpassungsfähigkeit nicht durch einzelne Komponenten, sondern durch das Zusammenwirken verschiedener Versorgungselemente. Hierzu zählen unter anderem komplexe Kohlenhydrate als Energieträger, hochwertige Proteinquellen, Strukturproteine des Bindegewebes sowie Stoffwechselkomponenten der zellulären Energiebereitstellung.

Ein Beispiel hierfür ist Kreatin. Kreatin spielt eine wichtige Rolle bei der kurzfristigen Bereitstellung zellulärer Energie und wird sowohl im Zusammenhang mit Muskelstoffwechsel als auch mit Gehirn- und Nervensystemfunktionen wissenschaftlich untersucht.

Da biologische Anpassungsprozesse Energie benötigen, stellt die Energiebereitstellung eine wichtige Voraussetzung biologischer Anpassungsfähigkeit dar.

4.5 Bedeutung für das hpmos®-Modell

Versorgung schafft die biologischen Voraussetzungen für Anpassung.

Anpassung ermöglicht den Erhalt und die Entwicklung funktioneller Muskelmasse.

Aus Sicht des hpmos®-Modells beginnt körperlich-kognitive Funktionsfähigkeit daher nicht bei Bewegung, sondern bei den biologischen Voraussetzungen, die Bewegung, Anpassung und langfristige Funktionsentwicklung überhaupt erst ermöglichen.

Versorgung bildet damit die erste zentrale Säule des hpmos®-Modells und die Grundlage biologischer Anpassungsfähigkeit.

4.6 Wissenschaftliche Einordnung

Die Aussagen dieses Kapitels stützen sich auf wissenschaftliche Arbeiten zur Bedeutung der Proteinversorgung für muskuläre Anpassungsprozesse, zur Rolle der Skelettmuskulatur als stoffwechselaktives Organ sowie zu Stoffwechselkomponenten der zellulären Energiebereitstellung. Hierzu zählen insbesondere die Arbeiten von Morton et al. (2018), Phillips (2016), Pedersen & Febbraio (2012), Pedersen (2019), Kreider et al. (2017) sowie Roschel et al. (2021).

5.1 Die biologische Bedeutung von Nutzung

Biologische Systeme werden durch ihre Nutzung erhalten und weiterentwickelt.

Was regelmäßig genutzt wird, kann erhalten und angepasst werden. Was dauerhaft nicht genutzt wird, kann an Funktion verlieren.

Nutzung stellt daher eine grundlegende Voraussetzung biologischer und funktioneller Entwicklung dar.

5.2 Funktionelle Muskelmasse, Muskelkraft und Nutzung

Funktionelle Muskelmasse bildet die Grundlage für Muskelkraft. Muskelkraft ermöglicht die funktionelle Nutzung biologischer Systeme.

Erst durch Bewegung werden Muskulatur, Stoffwechsel, Nervensystem und Gehirn ausreichend regelmäßig beansprucht.

Nutzung erzeugt dadurch mechanische, metabolische und neurophysiologische Reize, die biologische Anpassungsprozesse auslösen können.

Funktionelle Muskelmasse und Muskelkraft schaffen damit die Voraussetzungen dafür, dass biologische Systeme langfristig genutzt und erhalten werden können.

5.3 Nutzung als Quelle biologischer Aktivierung

Nutzung erzeugt nicht nur mechanische Belastung. Jede Bewegung erzeugt gleichzeitig mechanische, metabolische und neurophysiologische Aktivierung.

Mechanische Aktivierung entsteht durch Muskelarbeit und Bewegung. Metabolische Aktivierung entsteht durch die Beanspruchung von Stoffwechsel-, Energie- und Atmungssystemen. Neurophysiologische Aktivierung entsteht durch die Verarbeitung sensorischer Informationen sowie die Steuerung und Anpassung von Bewegungen.

Nutzung wirkt dadurch nicht auf ein einzelnes System, sondern gleichzeitig auf mehrere biologische Ebenen.

5.4 Sensorische Aktivierung und Bewegungssteuerung

Jede Bewegung erzeugt kontinuierlich sensorische Informationen. Muskulatur, Gelenke, Gleichgewichtssystem und visuelle Wahrnehmung liefern fortlaufend Informationen über Körperposition, Bewegung, Belastung und Orientierung im Raum.

Diese sensorischen Rückmeldungen bilden die Grundlage dafür, dass Bewegungen gesteuert, angepasst und korrigiert werden können.

Bewegungssteuerung entsteht durch das Zusammenwirken sensorischer Systeme, des Nervensystems und der Muskulatur.

Koordinative Anforderungen, Gleichgewicht und kontrollierte Ganzkörperbewegungen erfordern dabei eine fortlaufende Abstimmung zwischen Wahrnehmung und Bewegung.

5.5 Aufmerksamkeit und Reaktion

Bewegungssteuerung benötigt Aufmerksamkeit. Der Organismus muss relevante Informationen wahrnehmen, verarbeiten und in angemessene Reaktionen umsetzen.

Aufmerksamkeit und Reaktionsfähigkeit entstehen dabei häufig im Zusammenhang mit Bewegung, Wahrnehmung und Bewegungssteuerung.

Insbesondere koordinative Bewegungsanforderungen erzeugen Anforderungen an Aufmerksamkeit, Reaktion und sensorische Verarbeitung gleichzeitig.

Nutzung verbindet dadurch körperliche und kognitive Prozesse innerhalb eines gemeinsamen funktionellen Systems.

5.6 Bedeutung für das hpmos®-Modell

Nutzung erzeugt die funktionellen Anforderungen, auf die Muskulatur, Stoffwechsel, Nervensystem und Gehirn reagieren.

Bewegung führt zu mechanischer, metabolischer und neurophysiologischer Aktivierung. Diese Aktivierung schafft die Voraussetzungen für biologische Anpassungsprozesse.

Aus Sicht des hpmos®-Modells stellt Nutzung daher die zweite zentrale Säule dar, über die funktionelle Muskelmasse in Bewegung, Wahrnehmung, Anpassung und körperlich-kognitive Funktionsfähigkeit übersetzt wird.

Nutzung bildet damit die funktionelle Verbindung zwischen Versorgung, Anpassung und langfristiger körperlich-kognitiver Funktionsfähigkeit.

5.7 Wissenschaftliche Einordnung

Die Aussagen dieses Kapitels stützen sich auf wissenschaftliche Arbeiten zu Motor Control, sensorischer Integration sowie körperlich-kognitiven Zusammenhängen. Hierzu zählen insbesondere die Arbeiten von Seidler et al. (2010), Shumway-Cook & Woollacott (2017), Voelcker-Rehage et al. (2011) sowie Northey et al. (2018).

6.1 Die biologische Bedeutung von Anpassung

Biologische Systeme sind nicht statisch. Sie reagieren fortlaufend auf innere und äußere Anforderungen.

Versorgung stellt die biologischen Voraussetzungen bereit. Nutzung erzeugt die funktionellen Anforderungen. Anpassung beschreibt die biologische Reaktion auf diese Anforderungen.

Erst durch Anpassungsprozesse können Strukturen erhalten, Funktionen entwickelt und Fähigkeiten langfristig stabilisiert werden.

6.2 Anpassung von Muskulatur, Nervensystem und Bewegung

Muskulatur reagiert auf Nutzung durch Anpassung. Belastungsreize können Veränderungen der Muskelstruktur, Muskelkraft und funktionellen Leistungsfähigkeit auslösen.

Auch Nervensystem und Gehirn reagieren auf Nutzung durch fortlaufende Veränderungs- und Lernprozesse. Diese Anpassungsfähigkeit wird unter anderem mit Neuroplastizität beschrieben.

Wiederholte Nutzung kann darüber hinaus die Effizienz von Bewegungsabläufen beeinflussen. Bewegungen können koordinierter, präziser und ökonomischer ausgeführt werden.

Anpassungsprozesse verlaufen nicht in allen Geweben gleich schnell. Während Muskulatur vergleichsweise rasch auf Belastung reagieren kann, benötigen Sehnen, Faszien und andere Bindegewebsstrukturen häufig längere Zeiträume für strukturelle Anpassungen.

Muskeladaptation, Neuroplastizität und motorisches Lernen stellen damit unterschiedliche Ausdrucksformen derselben biologischen Grundfähigkeit dar: der Fähigkeit des Organismus, sich als Reaktion auf Nutzung und Umweltanforderungen anzupassen.

6.3 Langfristige Anpassungsfähigkeit

Körperlich-kognitive Funktionsfähigkeit entsteht nicht durch einzelne Belastungen oder einzelne Maßnahmen. Sie entsteht durch die langfristige Wiederholung biologischer Anpassungsprozesse.

Langfristige Funktionsentwicklung entsteht durch die wiederholte Wechselwirkung von Versorgung, Nutzung und Anpassung.

Anpassung bildet damit die Verbindung zwischen kurzfristiger Aktivierung und langfristiger Funktionsentwicklung.

6.4 Bedeutung für das hpmos®-Modell

Anpassung stellt die dritte zentrale Säule des hpmos®-Modells dar.

Versorgung schafft die biologischen Voraussetzungen. Nutzung erzeugt die funktionellen Anforderungen. Anpassung beschreibt die biologische Antwort auf diese Anforderungen.

Erst durch das Zusammenwirken dieser drei Faktoren können funktionelle Muskelmasse und körperlich-kognitive Funktionsfähigkeit langfristig entwickelt und erhalten werden.

6.5 Wissenschaftliche Einordnung

Die Aussagen dieses Kapitels stützen sich auf wissenschaftliche Arbeiten zu Muskeladaptation, Neuroplastizität, motorischem Lernen und langfristiger Verhaltensänderung. Hierzu zählen insbesondere die Arbeiten von Herold et al. (2019), Erickson et al. (2011) sowie Kwasnicka et al. (2016).

7.1 Warum funktionelle Versorgung?

hpmos® nutzt eine standardisierte funktionelle Versorgung, um die biologischen Voraussetzungen für Anpassungsprozesse möglichst einfach und alltagstauglich bereitzustellen. Im Mittelpunkt stehen dabei insbesondere:

• –Protein als Grundlage muskulärer Anpassung
• –Stoffwechselkomponenten zur Unterstützung zellulärer Energieprozesse
• –funktionelle Nährstoffdichte
• –langfristige Alltagstauglichkeit

7.2 Warum neuro-muskuläre Steuerung?

hpmos® beschränkt sich nicht auf Kraftentwicklung allein. Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf neuro-muskulärer Steuerung, da Bewegung gleichzeitig sensorische, koordinative und neurophysiologische Anforderungen erzeugt. Hierzu zählen insbesondere:

• –Wahrnehmung
• –Bewegungssteuerung
• –Gleichgewicht
• –Koordination
• –Aufmerksamkeit
• –Reaktion

Im hpmos®-Modell erfolgt die Entwicklung körperlicher Leistungsfähigkeit nicht ausschließlich über steigende Belastungen. Zunächst stehen Bewegungssteuerung, Koordination und die kontrollierte Ausführung grundlegender Bewegungsmuster im Mittelpunkt. Erst wenn Bewegungen ausreichend sicher, kontrolliert und funktionell ausgeführt werden können, erfolgt eine schrittweise Progression der Belastung.

7.3 Warum funktionelle Ganzkörperbewegungen?

hpmos® nutzt überwiegend mehrdimensionale Ganzkörperbewegungen. Diese Bewegungen beanspruchen Muskulatur, Stoffwechsel, Atmung, Wahrnehmung, Bewegungssteuerung und Aufmerksamkeit gleichzeitig und erzeugen dadurch mechanische, metabolische und neurophysiologische Aktivierungsprozesse innerhalb derselben Bewegung.

7.4 Warum Progression?

Biologische Anpassung entsteht nicht durch einmalige Reize. Sie entsteht durch die fortlaufende Wiederholung angemessener Anforderungen.

Aus diesem Grund basiert hpmos® auf einem progressiven Belastungsmodell. Die Anforderungen entwickeln sich schrittweise mit der funktionellen Leistungsfähigkeit des Anwenders.

7.5 Praktische Umsetzung – Funktionelle Versorgung

Die Versorgungskomponente von hpmos® basiert auf dem Prinzip der funktionellen Nährstoffdichte. Dazu zählen unter anderem:

• –Vollkorngetreide wie Hafer als Quelle komplexer Kohlenhydrate, Ballaststoffe und Beta-Glucane
• –hochwertige Proteinquellen zur Unterstützung muskulärer Anpassungsprozesse
• –Kreatin als Stoffwechselkomponente der zellulären Energiebereitstellung
• –Kollagen als Strukturprotein mit Bedeutung für Bindegewebe, Sehnen und weitere belastete Gewebestrukturen
• –weitere funktionelle Bestandteile mit Bezug zu Stoffwechsel, Mikrobiom und Anpassungsfähigkeit

7.6 Praktische Umsetzung – Neuro-muskuläre Nutzung

Die Nutzungskomponente von hpmos® basiert auf der gleichzeitigen Aktivierung mehrerer biologischer und neurophysiologischer Systeme. Dazu zählen insbesondere:

• –koordinative Ganzkörperbewegungen
• –Gleichgewichtsanforderungen
• –kontrollierte Bewegungsabläufe
• –Wahrnehmungs- und Steuerungsaufgaben
• –Bewegungen mit hohem funktionellem Übertrag auf alltägliche Anforderungen

7.7 Wissenschaftliche Einordnung

Die Aussagen dieses Kapitels stützen sich auf wissenschaftliche Arbeiten zur Proteinversorgung, Muskeladaptation, Energieverfügbarkeit, Kreatin, Motor Control, sensorischer Integration, Neuroplastizität sowie langfristiger Anpassungsfähigkeit. Hierzu zählen insbesondere die Arbeiten von Morton et al. (2018), Phillips (2016), Pedersen & Febbraio (2012), Pedersen (2019), Kreider et al. (2017), Roschel et al. (2021), Seidler et al. (2010), Shumway-Cook & Woollacott (2017), Voelcker-Rehage et al. (2011), Northey et al. (2018), Herold et al. (2019), Erickson et al. (2011) sowie Kwasnicka et al. (2016).

9.1 Gesellschaftliche Relevanz

1. 1.World Health Organization (WHO). (2022). Global Status Report on Physical Activity 2022. Geneva: World Health Organization.
2. 2.Organisation for Economic Co-operation and Development (OECD). (2023). Health at a Glance 2023: OECD Indicators. Paris: OECD Publishing.
3. 3.McKinsey Health Institute. (2022). Adding Years to Life and Life to Years. McKinsey & Company.

9.2 Funktionelle Muskelmasse, Muskelkraft und Selbstständigkeit

1. 1.Cruz-Jentoft, A. J., et al. (2019). Sarcopenia: Revised European Consensus on Definition and Diagnosis. Age and Ageing, 48(1), 16–31.
2. 2.Granacher, U., et al. (2013). The Importance of Trunk Muscle Strength for Balance, Functional Performance, and Fall Prevention in Seniors. Sports Medicine, 43(7), 627–641.
3. 3.Leong, D. P., et al. (2015). Prognostic Value of Grip Strength: Findings from the PURE Study. The Lancet, 386(9990), 266–273.

9.3 Muskel als biologisch aktives Organ

1. 1.Pedersen, B. K., & Febbraio, M. A. (2012). Muscles, Exercise and Obesity: Skeletal Muscle as a Secretory Organ. Nature Reviews Endocrinology, 8(8), 457–465.
2. 2.Pedersen, B. K. (2019). Physical Activity and Muscle-Brain Crosstalk. Nature Reviews Endocrinology, 15(7), 383–392.

9.4 Bewegung, Kognition und Neuroplastizität

1. 1.Northey, J. M., et al. (2018). Exercise Interventions for Cognitive Function in Adults Older Than 50. British Journal of Sports Medicine, 52(3), 154–160.
2. 2.Herold, F., et al. (2019). A Discussion on Different Approaches for Prescribing Physical Interventions. Journal of Personalized Medicine, 9(3), 55.
3. 3.Erickson, K. I., et al. (2011). Exercise Training Increases Size of Hippocampus and Improves Memory. Proceedings of the National Academy of Sciences, 108(7), 3017–3022.

9.5 Sensorische Integration und Bewegungssteuerung

1. 1.Seidler, R. D., et al. (2010). Motor Control and Aging: Links to Age-Related Brain Structural, Functional, and Biochemical Effects. Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 34(5), 721–733.
2. 2.Shumway-Cook, A., & Woollacott, M. H. (2017). Motor Control: Translating Research into Clinical Practice (5th ed.). Philadelphia: Wolters Kluwer.
3. 3.Voelcker-Rehage, C., et al. (2011). Cardiovascular and Coordination Training Differentially Improve Cognitive Performance and Neural Processing in Older Adults. Frontiers in Human Neuroscience, 5, 26.

9.6 Versorgung und Anpassung

1. 1.Morton, R. W., et al. (2018). A Systematic Review, Meta-Analysis and Meta-Regression of the Effect of Protein Supplementation on Resistance Training-Induced Gains in Muscle Mass and Strength. British Journal of Sports Medicine, 52(6), 376–384.
2. 2.Phillips, S. M. (2016). The Impact of Protein Quality on the Promotion of Resistance Exercise-Induced Changes in Muscle Mass. Nutrition & Metabolism, 13, 64.
3. 3.Kreider, R. B., et al. (2017). International Society of Sports Nutrition Position Stand: Safety and Efficacy of Creatine Supplementation. Journal of the International Society of Sports Nutrition, 14, 18.
4. 4.Roschel, H., et al. (2021). Creatine Supplementation and Brain Health. Nutrients, 13(2), 586.

9.7 Langfristige Anpassung und Verhaltensänderung

1. 1.Kwasnicka, D., et al. (2016). Theoretical Explanations for Maintenance of Behaviour Change: A Systematic Review of Behaviour Theories. Health Psychology Review, 10(3), 277–296.