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The Yips - Diagnostics, Etiology, and Interventions
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The present work deals with the yips, a paradoxical performance phenomenon in sports, and mainly focuses on the putting yips in golf. Previous research a) exhibited limitations in the diagnostics of the yips, b) could not clarify its causes and underlying mechanisms yet, and c) illustrated a lack in effective interventions to treat the yips. Thus, the aim of the present work was to address these limitations and contribute to a better understanding of the yips phenomenon by considering the theory proposed by Lobinger, Klämpfl, and Altenmüller (accepted). This theory postulates that neurological, psychological and motor mechanisms can lead to the yips occurrence. In total, five studies involving both online surveys and laboratory experiments were conducted to add to diagnostics, etiology, and interventions of the yips. Both quantitative data including psychometric, psychophysiological, kinematic and performance measures, and qualitative data were derived. The findings were mainly the following: First, the most sensitive diagnostic method in an extensive test battery could be identified –letting golfers putt with their dominant hand while deriving kinematic measures. This diagnostic method was the basis for further investigating the putting yips in golf. Second, the prevalence rate of yips-affected golfers that were screened by this diagnostic method (16.7%) was lower than the ones reported in previous studies (up to 48%) that relied only on self-reports, a less reliable method. It could be also shown that golf beginners can be affected by the yips, arguing against its assumed neurological origin. Third, phenomena similar to the yips seem to be common in tennis, minigolf, darts, and archery. Their determined main phenomenological appearances are suggested to be used to further investigate the yips in these sports. Fourth, neurological items (e.g., Fahn’s Arm Dystonia Disability Scale) and psychometric measures (e.g., perfectionism) could not distinguish between yips-affected and unaffected golfers. Moreover, against expectations it could not be shown that reinvestment characterized as a psychological mechanism, causes the yips. Therefore, the yips might be rather caused by motor-related mechanisms (e.g., learned from sports requiring similar motor skills). Fifth, etiology-reasoned interventions implemented in a group-based design were not effective in treating the yips according to the applied evaluation method, but effective in improving the golfers’ personal putting game by providing the golfers skills to circumvent the yips (e.g., different grip style). Future research is suggested to use the detected diagnostic method to further investigate the yips, especially to test if the yips is a learned reaction and to examine the effectiveness of the proposed interventions with methodological adjustments.
Zusammenfassung
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit dem Yips, einem paradoxen Leistungsphänomen im Sport, und konzentriert sich dabei hauptsächlich auf den Putting-Yips im Golf. Bisherige Forschung a) offenbart Limitationen bei der Diagnostik des Yips, b) konnte dessen Ursachen und zugrundeliegenden Mechanismen nicht grundlegend aufklären, und c) zeigt einen Mangel an effektiven Interventionen zur Behandlung des Yips. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es, diese Limitationen zu adressieren und unter Berücksichtigung der Theorie von Lobinger, Klämpfl, und Altenmüller (accepted) zu einem besseren Verständnis des Yips-Phänomens beizutragen. Diese Theorie nimmt an, dass der Yips durch neurologische, psychologische und motorische Mechanismen verursacht werden kann. Insgesamt wurden fünf Studien mithilfe von Online-Umfragen und Laborexperimenten durchgeführt, um das Wissen über den Yips in den Bereichen Diagnostik, Ätiologie und Interventionen zu erweitern. Dabei wurden sowohl qualitative Daten als auch quantitative Daten in Form von psychometrischen, psychophysiologischen, kinematischen und leistungsbezogenen Parametern erhoben. Forschungsergebnisse waren hauptsächlich die Folgenden: Erstens, die sensitivste Diagnostikmethode konnte aus einer umfangreichen Testbatterie identifiziert werden –GolferInnen mit der dominanten Hand putten lassen, während kinematische Werte des Putters bestimmt werden. Diese Diagnostikmethode war die Basis für weitere Untersuchungen zum Putting-Yips im Golf. Zweitens, die Prävalenz yips-betroffener GolferInnen bestimmt mit dieser Diagnostikmethode (16.7%) war geringer als bisher berichtete Zahlen (bis zu 48%), die auf weniger reliablen Selbstaussagen der GolferInnen beruhten. Es konnte zudem gezeigt werden, dass auch Golfanfänger vom Yips betroffen sein können, was gegen die neurologische Herkunft des Yips spricht. Drittens, yips-ähnliche Phänomene scheinen auch im Tennis, Minigolf, Darts und Bogenschießen aufzutreten. Die ermittelten phänomenologischen Charakteristiken dieser Phänomene könnten bei weiteren Studien in diesen Sportarten behilflich sein. Viertens, es gab keine Unterschiede zwischen Yips-betroffenen und nicht betroffenen GolferInnen bei den eingesetzten neurologischen Tests (z.B. Fahn’s Arm Dystonia Dysability Scale) und psychometrischen Tests (z.B. Perfektionismus). Es konnte außerdem wider Erwarten nicht nachgewiesen werden, dass Reinvestment als ein psychologischer Mechanismus den Yips verursacht. Der Yips könnte deswegen eher durch motorisch-basierte Mechanismen (z.B. durch das Lernen in anderen Sportarten, die ähnliche motorische Fähigkeiten wie das Putten im Golf erfordern). Fünftens, ätiologisch-gerechtfertigte Interventionen waren im Rahmen eines gruppenbasierten Studiendesigns laut der eingesetzten Evaluationsmethoden bei der Behandlung des Yips nicht wirksam. Das persönliche Puttspiel der GolferInnen konnte jedoch durch die Vermittlung von Methoden, wie der Yips umgangen werden kann (z.B. vielfältige Griffarten), verbessert werden. Die ermittelte Diagnostikmethode könnte zukünftig dazu genutzt werden, um den Yips weiter zu erforschen. Es könnte zum Beispiel insbesondere untersucht werden, ob der Yips eine gelernte Reaktion ist, und ob die vorgeschlagenen Interventionen mit methodologischen Anpassungen zur Behandlung des Yips wirksam sind
Mental Training for Older Adults: Feasibility and Benefits
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The present work contributes to the clarification of feasibility and benefits of mental training for healthy older adults. Research of the last decade has shown an age-related decline of MI ability, suggesting that mental training is not feasible for older adults. Although the few previous intervention studies indicated beneficial effects of mental training for older adults, feasibility and benefits of this technique remain unclear. The aim of the present work was to answer the questions around feasibility and benefits of mental training for older adults.
The feasibility and benefits are addressed in four articles. Article I is a narrative review and addresses the state of the art concerning methods and interventions in the two lines of imagery research in older adults, namely motor imagery (MI) and exercise imagery (EI). Article II and III refer to experimental studies on MI performance in older adults. Article II explicitly addresses the role of task requirements in imagined walking among older adults in comparison to younger adults. Article III addresses the role of more complex walking tasks within an everyday life scenario. Article IV addresses the benefits of mental training in older adults to encourage postural control.
For the questions on feasibility among older adults it can be concluded that (i) MI ability is preserved in simple tasks, (ii) performance is affected by environmental requirements beyond spatial constraints, (iii) poor performance should not be interpreted as general age-related alteration, and (iv) MI clarity is changeable. For the questions on benefits it can be concluded that (i) an integration of methods and intervention approaches of MI and EI is a promising strategy to clarify MI differences in older adults and to conduct useful intervention studies, (ii) familiar environments could be used to promote MI performance for mental training, (iii) mental training is partially beneficial to encourage postural control in older adults, and (iv) older adults perceived the mental training as highly effective and were satisfied by the program. These findings lead to practical implications and the development of a heuristic model pointing out considerable factors and their consequences for the development of mental training programs in older adults.
Zusammenfassung
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Durchführbarkeit und dem Nutzen von mentalem Training bei gesunden älteren Erwachsenen. Die Forschung der letzten Jahre konnte zeigen, dass die Bewegungsvorstellungsfähigkeit altersbedingt abnimmt, woraus geschlussfolgert wird, dass ein mentales Training mit älteren Erwachsene nicht erfolgreich durchführbar ist. Obwohl die wenigen bisherigen Interventionsstudien positive Wirkungen von mentalem Training für ältere Erwachsene nachweisen konnten, ist es bislang unklar inwiefern mentales Training für ältere Erwachsene gewinnbringend umsetzbar ist. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die Fragen rund um die Durchführbarkeit und das Nutzen des mentalen Trainings für ältere Erwachsene zu beantworten.
Die Durchführbarkeit und Vorzüge werden in vier Artikeln untersucht. Artikel I ist ein Übersichtsartikel und befasst sich mit dem aktuellen Forschungsstand in Bezug auf Methoden und Interventionen der beiden Forschungsrichtungen bei älteren Erwachsenen, nämlich Bewegungsvorstellung (MI) und Übungsvorstellung (EI). Artikel II und III beziehen sich auf experimentelle Untersuchungen zur MI Leistung bei älteren Erwachsenen. Artikel II befasst sich mit der Rolle der Aufgabenanforderungen beim Gehen bei älteren Erwachsenen im Vergleich zu jüngeren Erwachsenen. Artikel III befasst sich mit der Rolle von komplexeren Gehaufgaben innerhalb eines Alltagsszenarios. Artikel IV befasst sich mit den Auswirkungen des mentalen Trainings bei älteren Erwachsenen auf die posturale Kontrolle.
Für die Fragen der Durchführbarkeit kann geschlussfolgert werden, dass (i) MI Fähigkeit bei einfachen Aufgaben erhalten bleibt, (ii) Leistung durch Umweltanforderungen, die über räumliche Grenzen hinaus gehen, beeinflusst wird, (iii) eine schlechte Leistung nicht als generelle altersbedingten Veränderung interpretiert werden sollte, und (iv) die Klarheit und Lebhaftigkeit von MI veränderbar ist. In Bezug auf das Nutzen kann geschlussfolgert werden, dass (i) eine Integration der Methoden und Interventionsansätze von MI und EI eine vielversprechende Strategie darstellt, um MI Unterschiede bei älteren Erwachsenen zu klären und nützliche Interventionsstudien zu entwickeln, (ii) vertraute Umgebungen eingesetzt werden können um die MI Leistung für das mentale Training zu fördern, (iii) mentales Training teilweise positiv auf die posturale Kontrolle bei älteren Erwachsenen wirkt, und (iv) die älteren Erwachsenen das mentale Training als hochwirksam empfinden und begeistert von dem Programm sind. Diese Ergebnisse führen zu praktischen Empfehlungen und die Entwicklung eines heuristischen Modells, welches bedeutsame Faktoren und deren Konsequenzen für die Entwicklung des mentalen Trainings bei älteren Erwachsenen hervorhebt
Testbatterie zur Beurteilung der motorischen und sportlichen Leistungsfähigkeiten nach VKB-Rekonstruktion, von Anfang Rehabilitation bis Rückkehr zum Sport. Vergleich zwischen Patellar- und Semitendinosus Transplantat
Get PDFZusammenfassung
Die Ruptur des VKB führt nicht nur zum Fehlen des primären Stabilisators gegen eine anterior-tibiale Translation, sondern sie stört auch die Funktionsfähigkeit der Kniestruktu-ren (Bänder, Muskulatur, Sehnen, Nerven, Knorpel und Meniskus). Dies führt zum Defi-zit in den motorischen Leistungsfähigkeiten (Ausdauer, Kraft, Schnelligkeit, Beweglich-keit und Koordination). Diese sind zentrale Leistungsvoraussetzungen für das Erlernen und Ausführen sportlicher Bewegungen und taktischer Handlungen. Unter der VKB-Verletzung leiden oftmals junge Sportler besonders Fußballer, Handballer, Basketballer, Volleyballer und Skifahrer. Für diese Sportler steht der Wunsch, zu ihrer Sportart schnell zurückzukehren, im Vordergrund. Nach der vorderer Kreuzbandrekonstruktion stellt sich für den Sportler die Frage: Wann und wie kann ich die ehemals ausgeübte Sportart wieder aufnehmen?
Um auf diese Frage zu beantworten, müssen die Patienten eine vordere Kreuzbandrekon-struktion (häufig mit Pat.- oder Semi.-Sehne) und eine frühfunktionelle, individuelle, in-tensive und langwierige Nachbehandlung durchführen lassen. Früher konnten die Sport-ler, bei denen eine vordere Kreuzbandrekonstruktion durchgeführt wurde, nicht mehr die alte Leistungsfähigkeit bei ihrer bisher ausgeübten Sportart erbringen. Sie mussten ihre Sportart wechseln oder aufhören. Der Grund hierfür waren die verringerten motorischen und sportlichen Leistungsfähigkeiten und die Komplikationen der Operation. Heutzutage können die Sportler mit Hilfe neu entwickelten OP-Techniken und Rehabilitation wieder zu ihren Sportarten zurückkehren. Es gibt zahlreiche OP-Techniken, aber welche Technik und mit welcher Sehne angewendet wird, hängt wesentlich mit der Erfahrung des jeweili-gen Operateurs zusammen. Beim Ersatz des VKB wird aktuell diskutiert, ob nun die Pat.- oder Semi.-Sehne für Sportler besser sei. Es lassen sich in den bisherigen Langzeitresulta-ten verschiedener operativer Zentren keine wesentlichen Unterschiede feststellen, sodass beide Techniken erfolgreich zur Anwendung kommen. Zur optimalen Beantwortung der Fragen brauchen die Behandlungsteams die verschiedenen und abgestuften Testverfahren, wodurch sie die oben genannten Defizite deifizieren und bei jeder Rehabilitationsphase beobachten können, bis sie beseitigt sind. Am Ende der Rehabilitation benötigen die Be-handlungsteams die sportspezifischen Testverfahren, um die Möglichkeit der Rückkehr zum Sport zu evaluieren und zu entscheiden, wann der Patienten mit seiner Sportart wie-der anfangen könnte.
Deshalb wurde diese Studie durchgeführt, um die folgenden Fragen zu beantworten:
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Wie hoch sind die Defizite der motorischen und sportspezifischen Leistungsfähig-keiten im Zeitraum von der Anfangsrehabilitation bis 1 Jahr postoperativ?
Weist eine der beiden Transplantate Vorteile auf?
An dieser Studie nahmen 41 Patienten teil, denen mit dem autologen Pat.- oder Semi.-Transplantat das VKB rekonstruiert wurde. Sie wurden von der Anfangsrehabilitation bis zur Rückkehr zum Sport viermal (6. Woche, 3., 6. und 12. Monat) untersucht, um nach der VKB-Rekonstruktion den Kniezustand und die motorischen und sportspezifischen Leistungsfähigkeiten zu bewerten und den Zeitpunkt der Rückkehr zum Sport zu bestim-men. Aus diesen Gründen wurden die folgenden verschiedenen Untersuchungsmethoden in dieser Studie angewendet:
Prä- und postoperative Daten von der Rehabilitation und aus den Patientenakten wurden gesammelt.
Fragebögen und Score wurden verteilt und ermittelt (Lysholm und Knee Rating System nach Noyes).
Funktionale und sportliche Testverfahren kamen zur Anwendung (Isometrischer Maximalkraft, Einbein-Stand, Beide-Beine-Absprung, Beide-Beine-Aufsprung, Beide-Beine Hochsprung, 6-Meter-Einbeinsprünge, Einbein-3-mal-Kreuz-Sprünge, Agilität-20-Meter-Pendellauf).
Die Ergebnisse der allgemeinen Fragebögen zeigten, dass der Zeitpunkte der Rückkehr zum Sport im Durchschnitt nach 73 Monaten stattfand. Im Vergleich zwischen Pat.- und Semi.-Transplantat gab es keine signifikanten Unterschiede bezüglich des Zeitpunktes der Rückkehr zum Sport. Die Ergebnisse der Scores zeigten die signifikanten Verbesserungen zwischen beiden postoperativen Untersuchungsphasen (6. Woche und 1 Jahr). Es gab keine signifikanten Unterschiede zwischen beiden Transplantaten.
Die Ergebnisse der motorischen und sportspezifischen Leistungsfähigkeit zeigten, dass bei der ersten Untersuchungsphase ca. 6. Woche postoperativ es eine sehr hohe prozen-tuale Differenz (32-34%) zwischen gesunden und operierten Beinen in den Testverfahren (Isometrischer Maximalkraft Test, Einbein-Stand-Test) gab und somit auch die höchsten signifikanten Unterschiede (0,002-0.000).
Bei der zweiten Untersuchungsphase – ca. 3 Monate postoperativ – waren die prozentua-len Differenzen (von 32-34% zu 14-21%) gesunken. Nach den 6 Wochen dauernder Re-habilitationsmaßnahmen war die Kraft- und Koordinationsfähigkeit besser geworden. Trotz der Verbesserung konnte jedoch noch nur bei dem isometrischen Maximalkraft-Test ein signifikanter Unterschied zwischen beiden Beinen gesehen werden (0,002).
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Beim Ab- und Aufsprung-Test gab es ebenfalls prozentuale Differenzen (21-29%) zwi-schen gesunden und operierten Beinen und auch einen signifikanten Unterschied (0.005-0,01).
Bei der dritten Untersuchungsphase - ca. 6 Monate postoperativ - hatten die prozentua-len Differenzen bei dem isometrischen Kraft- und Einbein-Stand-Test (von 14-21% zu 10-15%) und bei dem Ab- und Aufsprung-Test (von 21-29% zu 15%) weiter abgenom-men. Das heißt, dass die motorischen Leistungsfähigkeiten immer besser wurden, aber trotz der Verbesserung bestand noch ein signifikanter Unterschied zwischen beiden Bei-nen (0,04), Ausnahme wieder beim isometrischen Maximalkraft-Test.
Bei den Einbein-6-m-Sprüngen und den 3-mal-Kreuz-Sprünge gab es prozentuale Diffe-renzen (13%) zwischen gesunden und operierten Beinen und auch einen signifikanten Unterschied (0.01- 0,001).
Bei der vierten Untersuchungsphase – ca. 1 Jahr postoperativ – erreichten die Patienten die besten Ergebnisse, die niedrigste prozentuale Differenz der motorischen Leistungsfä-higkeiten bei allen Testverfahren (3% - 7%) und Es gab keinen signifikanten Unterschied.
Im Vergleich zwischen Pat.- und Semi.-Transplantat gab es keinen signifikanten Un-terschied bei allen Testverfahren und zu allen Untesuchungsphasen.
Summary
The rupture of the ACL leads not only to the absence of the primary stabilizer against anterior tibial translation-but it also disrupts the function of the knee structures (ligaments, muscles, tendons, nerves, cartilage and meniscus). This leads to a deficit in motor performance skills (endurance, strength, speed, agility and coordination). These are central performance conditions for learning and performing athletic movements and tactical actions. Under the ACL injury often suffer young athletes especially soccer, handball, basketball, volleyball and skiing. For these athletes is the wish to return quickly to their sport in the foreground. After anterior cruciate ligament reconstruction arises for the athletes the question: When and how can I get in the ehemals applied sport again? To answer this question, the patient must leave a anterior cruciate ligament reconstruction (often with Pat. - or Semi. Tendon) and make an early functional, individual, intensive and lengthy treatment. Previously, the athletes were able, in which a anterior cruciate ligament reconstruction was performed, no more provide the capability old when they were previously practiced sport. They had to change their sport or stop. This was due to the reduced motor skills and sports performance and complications of surgery. Today athlete can return to help newly developed surgical techniques and rehabilitation return to their sports. There are many surgical techniques, but which technique is used and with which tendon is largely linked to the inexperience of the surgeon. When replacing the ACL is currently being discussed, whether the Pat. - or Semi. Tendon was better for athletes. It can be established in the previous long-term results of different operative centers no significant differences so that both techniques are successfully applied. For optimal answers to the questions the treatment teams need different and graded test method whereby they deifizieren the above deficits and watch for each rehabilitation phase until they are eliminated. At the end of the rehabilitation treatment team sports require specific test method to evaluate the possibility of returning to the sport and to decide when the patient could do with his sport again.
Therefore, this study was conducted to answer the following questions:
• What is the deficit in motor and sport specific performance skills in the period
from the beginning of rehabilitation to 1 year after surgery? • If one of the two grafts on benefits?
This study included 41 patients participated, which was reconstructed the ACL with autologous graft Pat. - or Semi.. They were from the beginning of rehabilitation to return to sport four times (week 6, 3, 6 and 12 months) were examined to evaluate after ACL
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reconstruction knee condition and the motor and sport specific performance skills and the time of return to to determine sport. For these reasons, the following different investigation methods were used in this study:
• Pre- and postoperative data from the rehabilitation and medical records were collected.
• A questionnaire was distributed and score and determines (Lysholm Knee and rating system according to Noyes).
• Functional and sporty test methods were applied (Isometric maximal force, one leg stand, two legs vertecal hop, Single leg 6 m hop for timed, Single leg Crosso- ver hop for distance, agility-20-meter shuttle run for timed).
The results of the general questionnaires showed that the timing of the return to sport took place after 73 months on average. The results of the scores showed significant improvement between the two postoperative examination phases (6th week and 1 year). There were no significant differences between the two grafts.
The results of the motor and sport specific performance show that:
In the first phase of the study ca 6 week postoperatively is a very high percent
difference (32-34%) between healthy and operated legs in the test methods (Isometric maximal strength test, One Foot stand test) was the highest and thus significant differences.
In the second examination- ca. 3 months after surgery - the percent differences were decreased (from 32-34% to 14-21%). After six weeks of permanent rehabilitation was the strength and coordination skills have improved. Despite the improvement, however, a significant difference between the two legs could be seen (0.002) only for the maximum isometric force test. In the jump and landing -test, there were also differences percent (21- 29%) between non- operated and operated legs and also a significant difference (0,005 to 0.01).
In the third examination ca. 6 months postoperativ the percent differences had in the isometric force and one Leg stand test (14-21% to 10-15%) and the jump and landing test (from 21- 29% to 15%) continued to decrease. This means that the motor performance skills were getting better, despite the improvement still was a significant difference between the two legs (0.04), except for the maximum isometric force test. In the Single leg 6 m hop for timed, Single leg Crossover hop for distance, there were differences percent (13%) between the non-operated and operated leg and also a significant difference (0.01- 0.001).
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In the fourth examination- phase ca. 1 year postoperatively reached the patient the best results,
• The lowest percentage difference in motor performance skills in all test methods (3% - 7%)
• There was no significant difference.
In a comparison between Pat. & Semi. Graft, there was no significant difference in the test methods and all examination phases.
6.1 The recommendations
The test battery was used in this study was not only suitable for the assessment of motor and sports performance skills as well as to check the mechanical causes of injury (change of direction, landing after hop), but also fits with every rehabilitation phases. So it was in the performed test battery no complaints from the patients in all examination phases. Therefore, I recommend using this test battery to assess the motor skills and sports performance after ACL reconstruction for the time of return to sport. Only one leg stand test was not suitable to assess the coordination skills in all examination phase. It was only useful for the first (ca 6 weeks) and second (3rd month) examination phase. For this reason, I recommend for the evaluation of coordination skills after 3 months of other tests
Modulation of myostatin signaling in response to training and anabolic manipulations
No full textZusammenfassung:
Der Muskelwachstumsfaktor Myostatin ist ein negativer Regulator des Muskelwachstums. Das Ausschalten seiner Genexpression, aufgrund natürlicher Mutationen oder genetischer Manipulationen, führt zu einer deutlichen Zunahme der Muskelmasse, zu einer Reduktion des Körperfetts sowie zu einer verbesserten Insulinsensitivität. Die Beeinflussung des Myostatinsignalwegs mit dem Ziel, das Muskelwachstum zu steigern und den Körperfettgehalt zu reduzieren, scheint eine vielversprechende Methode zur Behandlung von Muskelerkrankungen und typischen Zivilisationskrankheiten wie Typ II Diabetes oder Adipositas zu sein. Allerdings könnten entsprechende Strategien auch die Muskelmasse gesunder Individuen steigern, wodurch derartige Maßnahmen zukünftig auch von Athleten für Dopingzwecke missbraucht werden könnten. Folglich stehen Anti-Doping-Forscher vor der Herausforderung, neue Strategien zur Detektion von Manipulationen am Myostatinsignalweg zu entwickeln. Für die Entwicklung indirekter Nachweisverfahren ist es entscheidend, natürliche Anpassungen im Körper von Athleten von unnatürlichen, durch Dopingmittel hervorgerufene Veränderungen zu differenzieren. Daher liegt der Schwerpunkt der vorliegenden Arbeit in der Untersuchung des Myostatinsignalwegs unter dem Einfluss von Training, endogenen Hormonen, Geschlecht, anabolen Steroiden und pharmakologischen Myostatininhibitoren. Die durchgeführten Experimente verfolgten das Ziel, Manipulationen am Myostatinsignalweg zu detektieren. Eine angewandte Strategie war hierbei die Bestimmung verschiedener Proteine im Blut, die in der Regulation der physiologischen Aktivität von Myostatin involviert sind.
Ein interessanter Befund dieser Arbeit ist der Nachweis, dass Follistatin (FOLLI) und Myostatin Propeptid (MYOPRO), Proteine die die Aktivität von Myostatin vermindern, geschlechtsspezifisch reguliert werden. Im Zuge der Experimente wurde nachgewiesen, dass Frauen höhere FOLLI und niedrigere MYOPRO-Serumkonzentrationen im Vergleich zu Männern aufweisen. Es wurde gezeigt, dass die Konzentrationen dieser Proteine über einen längeren Zeitraum stabil bleiben und auch im Verlauf des weiblichen Menstruationszyklusses nicht signifikant verändert werden. Desweiteren deuten die Untersuchungen darauf hin, dass die beiden Proteine durch die Einnahme von anabolen Steroiden reguliert werden können. Das durchgeführte Krafttraining bewirkte dagegen keine signifikanten Veränderungen in der FOLLI oder MYOPRO-Konzentration. In einem Trainingsmodell mit intakten Ratten wurde gezeigt, dass die endogenen Testosteron- und LH-Konzentrationen durch eine subkutane Verabreicherung des anabolen Steroids Metandienon gesenkt werden. Für zukünftige Untersuchungen könnte daher die Analyse dieser beiden Hormone in Betracht gezogen werden, um einen indirekten Nachweis von anabolen Steroiden zu gewährleisten.
Ein weiterer Themenbereich dieser Arbeit befasst sich mit der Frage, inwieweit eine Myostatinhemmung mittels RNA Interferenz (RNAi) die Skelettmuskeladaptation sowie den Lipid- und Glukosestoffwechsel beeinflusst. Die im Rahmen eines Tierexperiments gewonnenen Daten zeigen, dass die transiente Genrepression von Myostatin mittels siRNA bei Mäusen zu Muskelhypertrophie führt, die möglicherweise auf eine Aktivierung von Satellitenzellen zurückzuführen ist. Es wurde beobachtet, dass die mRNA-Expression der Satellitenzellenmarker Pax-7 und MyoD nach Myostatinhemmung signifikant erhöht ist. Desweiteren wurde bei den siRNA behandelten Mäusen nachgewiesen, dass diese weniger viszerales Körperfett, niedrigere Leptinkonzentrationen, verbesserte Serumlipidspiegel und eine Veränderung in der Genexpression verschiedener Peroxisom-Proliferator-aktivierter Rezeptoren (PPARs) im Gastrocnemiusmuskel und in der Leber aufweisen. Diese Erkenntnisse machen deutlich, dass eine Myostatinhemmung mittels siRNA nicht nur einen wesentlichen Einfluss auf das Muskelwachstum, sondern auch auf den Lipid- und Glukosestoffwechsel haben kann. Damit bestätigen die Ergebnisse der Studie, dass die Modulation des Myostatinsignalwegs mittels RNAi zukünftig eine potentielle Strategie zum Missbrauch für Dopingzwecke werden könnte, wodurch die Notwendigkeit der Etablierung indirekter Dopingnachweisverfahren bestärkt wird. Im Hinblick auf die Dopingprävention deuten die erhobenen Daten darauf hin, dass die Analyse der Serumkonzentration des Fettgewebshormons Leptin eine geeignete Strategie zum indirekten Nachweis von Myostatinmanipulationen sein könnte. Neben der Bestimmung verschiedener Proteine im Blut, die sich für die Dopinganalytik als relevant herausgestellt haben, deuten die Ergebnisse der Studie darauf hin, dass eine Myostatinhemmung mittels RNAi für therapeutische Zwecke von Bedeutung sein könnte.
Ein weiteres wichtiges Ergebnis dieser Arbeit ist die Identifizierung eines löslichen Activin IIB Rezeptors (ACTIIB), dessen Konzentration durch Myostatin Knockout, Myostatinhemmung, Geschlecht und der Verabreichung anaboler Steroide beeinflusst wird. Die Konzentration der löslichen Rezeptorform wurde sowohl nach Myostatin Knockout als auch Myostatin Knockdown durch siRNA erhöht. Damit könnten sich Manipulationen am Myostatinsignalweg über die Bestimmung von ACTIIB im Serum detektieren lassen.
Die vorliegende Arbeit gewährt neue Einblicke in die Regulation des Myostatinsignalwegs als Antwort auf Trainingsreize, endogene und exogene Hormone sowie Myostatinhemmung. Im Zuge der Experimente konnte gezeigt werden, dass sich anhand der Bestimmung verschiedener Proteine im Blut, die in der Regulation der physiologischen Aktivität von Myostatin involviert sind, der Nachweis von anabolen Steroiden und Myostatininhibitoren realisieren lässt. Damit konnte ein wertvoller Beitrag für die zukünftige Etablierung eines indirekten Nachweisverfahrens zur Detektion von Manipulationen am Myostatinsignalweg geleistet werden. Nicht zuletzt ergeben sich aus den gewonnenen Erkenntnissen auch neue potentielle Therapieansätze zur Behandlung von Muskelerkrankungen und Typ II Diabetes oder Adipositas.
Abstract:
The muscle growth factor myostatin is a negative regulator of muscle growth. The knockout of its gene, as a result of natural mutations or genetic manipulations, results in a distinct increase of skeletal muscle mass, reduced adiposity and increased insulin sensitivity. Modulation of the myostatin signaling pathway with the attempt to increase skeletal muscle growth, and to reduce body fat content, is a promising strategy for the treatment of muscle disorders and also typical western diseases such as type II diabetes and obesity. However, such treatments could also be advantageous to increase muscle mass in healthy individuals and might be misused for doping purposes in athletes. As a result, this raises the need for anti-doping research to develop new strategies for the detection of manipulations at myostatin signaling. To enable the identification of illicit doping misuse, first of all, it is necessary to have detailed knowledge on myostatin regulation under physiological conditions. Therefore, the subject matter of this work is the investigation of myostatin signaling in response to training, endogenous hormones, gender, anabolic steroids and pharmacological myostatin inhibition. The priority objective of the conducted experiments was the detection of manipulations at the myostatin signaling pathway. Therefore, an applied strategy was the monitoring of proteins in blood, which are involved in the regulation of the physiological activity of myostatin.
An interesting finding of this work is the detection of gender differences in the regulation of the myostatin-inhibiting proteins follistatin (FOLLI) and myostatin propeptide (MYOPRO). In the context of the experiments, women showed higher FOLLI and lower MYOPRO serum levels than men. Further, the concentrations of these proteins are stable during a longer period of time and are also not significantly different regulated during the menstrual cycle phases. The obtained data indicate that FOLLI and MYOPRO may be regulated by anabolic steroids, but not by training. In a training model with intact rats it was observed that the concentrations of endogenous secreted testosterone and LH are decreased after subcutaneous application of the anabolic steroid methandienone. Therefore, the analysis of these hormones should be considered as a process to confirm the indirect detection of anabolic steroids.
A further question addressed in this work is whether myostatin inhibition by RNA interference (RNAi) affects skeletal muscle adaptation, lipid and glucose metabolism. Data obtained from an animal experiment revealed that myostatin inhibition by siRNA results in skeletal muscle hypertrophy in mice; probably caused by the activation of satellite cells. The mRNA expression of the satellite cell markers PAX-7 and MyoD were significantly increased after myostatin inhibition. In mice treated with siRNA, lower visceral body fat content and leptin concentrations, improved serum lipid levels and a modulation in gene expression of peroxisome proliferator activated receptors (PPARs) in gastrocnemius muscle and liver were observed. These findings indicate that myostatin inhibition by siRNA has a considerable impact not only on skeletal muscle growth but also on lipid metabolism and markers for insulin sensitivity. Therefore, the results obtained from the study suggest that the modulation of myostatin signaling by RNAi might be a potential doping strategy. These findings highlight the need for appropriate indirect doping detection systems. With respect to the anti-doping research, the data suggest that the adipose tissue-derived hormone leptin might be an additional useful serum marker for the identification of manipulations at myostatin signaling. Besides the identification of new serum markers for doping analysis, the results obtained from this study indicate that myostatin-targeting siRNA might be relevant for therapeutic purposes.
Another key finding of this work is the identification of a soluble form of the myostatin receptor activin type IIB (ACTIIB), which is modulated by myostatin knockout, myostatin inhibition, gender and anabolic steroid application. This soluble receptor form showed higher serum concentrations after myostatin knockout and also myostatin siRNA treatment. Therefore, manipulations at myostatin signaling might be detectable by serum analysis of ACTIIB.
Conclusively, the work presented here provides new insights into the regulation of myostatin in response to training, gender, endogenous and exogenous hormones as well as myostatin inhibition. The data obtained from the experiments suggest that monitoring proteins that are involved in the regulation of myostatin activity might be an appropriate strategy for the detection of anabolic steroids and myostatin inhibitors. Therefore, a substantial contribution for future establishment of an indirect test system for the detection of manipulations at myostatin signaling could be made. Furthermore, the findings provide new potential therapeutic approaches for the treatment of muscle diseases and type II diabetes or obesity
Fragebogen Fachinformationsdienste für die Wissenschaft
No full textLiebe Sportwissenschaftler/innen, vielen Dank, dass Sie sich die Zeit nehmen, an unserer kurzen Umfrage teilzunehmen. Das Ausfüllen der Fragen wird nicht länger als 5 Minuten in Anspruch neh-men.
Wir möchten mit Hilfe der Umfrage herausfinden, was die Zentralbibliothek der Sportwissenschaften (ZBSport) - als die weltweit größte Spezialbibliothek „Sportwissenschaft“ und zentrale wissen-schaftliche Fachbibliothek für die Bundesrepublik Deutschland - im Sinne eines „forschungsnahen Service“ für Sie als Wissenschaftler/in dieser Fachrichtung leistet bzw. was sie zusätzlich zu dem jetzigen Angebot leisten könnte.
Ihre Angaben werden selbstverständlich streng vertraulich behandelt, sodass keinerlei Rückschlüsse auf Ihre Person möglich sind
A quantification of the spill-over effects of professional sports on the demand for sport participation in Germany.
Get PDFMotivation in der Betrieblichen Qualifizierung
Get PDFAbstract (deutsch)
Das Hauptziel des vorliegenden Forschungsprogramms war es, den Einfluss der Regulatory Focus Theory (Higgins, Shah & Friedman, 1997) im konkreten Kontext der Betrieblichen Qualifizierung zu untersuchen: Dabei wird sowohl die individuelle als auch kollektive Interpretation des Regulatorischen Fokus berücksichtigt. In drei Studien wurde versucht, bisherige Laborergebnisse auf diesem Gebiet im betrieblichen Kontext mit Mitarbeitern zu replizieren. Des Weiteren wurde erstmalig im Rahmen einer Evaluation der Einfluss der Regulatorischen Ausrichtung der Mitarbeiter auf die Einschätzung eines Changeprozesses untersucht. Kapitel 2 steckt den theoretischen Rahmen der Untersuchung ab. Es werden der Untersuchungskontext (BASF SE) und die relevanten und aktuellen Theorien der Arbeitsmotivation, der Arbeitszufriedenheit, des Change Managements, der Evaluationsforschung sowie das Forschungsprogramm in diesem Zusammenhang diskutiert. In Kapitel 3 werden die empirische Herangehensweise der Arbeit erklärt, die methodische Umsetzung illustriert und die selbstkonstruierten Fragebögen vorgestellt, die während der Evaluation eingesetzt wurden. In diesem Kontext werden ebenfalls die Einschränkungen diskutiert, die bei dem Ansatz der Feldforschung zu berücksichtigen sind. Die Analyse und die Ergebnisse der durchgeführten Studien und der Evaluation werden in Kapitel 4 thematisiert. Die Studien konnten die bisherigen Laborergebnisse im Mehrfeldkontext nicht replizieren. Dieses Ergebnis wird zum einen durch den Kontext der konkreten Arbeitssituation, aber auch durch die Limitationen bzgl. der Durchführung der Studien erklärt. Welche theoretischen und praktischen Implikationen aus den Ergebnissen abgeleitet werden konnten, wird in Kapitel 5 erörtert: Können neue, alternative Sichtweisen auf den Regulatorischen Fokus für Gruppen im betrieblichen Kontext formuliert werden? Welche konkreten Veränderungen könnten bei Changeprozessen umgesetzt werden, wenn die Regulatorische Ausrichtung von Mitarbeitern berücksichtigt wird?
Abstract (English)
The main-goal of the research-program was, to measure the influence of the Regulatory Focus Theory (Higgins, Shah & Friedman, 1997) concerning the context of company qualification: The individual as well as the collective interpretation of the Regulatory Focus was considered. Former laboratory results were put to the test in the line of three studies, which tried to replicate the results in the company context. Further on the influence of the Regulatory Focus of workers on their attitude towards a change-process was examined in an evaluation for the first time. Chapter 2 deals with the theoretical framework. The research-context (BASF SE) and relevant and latest theories of work motivation, work satisfaction, change management, evaluation as well as the research-program are discussed in this context. Chapter 3 deals with the empirical approach, illustrates the methodological implementation and presents the self-constructed questionnaires, which were used at the evaluation. Limitations are discussed in this context, which need to be considered in field-experiments. The analysis and the results of the studies and the evaluation are picked out as a central theme in Chapter 4. The studies could not replicate the results of former research in the used Multi-field context. These results are explained by the context of the concrete work situation on the one hand, and by limitations considering the implementation of the studies on the other hand. Theoretical and practical implications extracted from the results are discussed in Chapter 5: Is it possible to form new, alternative views of the Regulatory Focus of groups in the company-context? Which concrete changes could be converted during a change-process, if the Regulatory Focus of the workers is considered
Analyse der lagerungs- und strahlungsbedingten Veränderungen des zytosolischen Erythrozyten-Proteoms mittels zweidimensionaler differentieller Gelelektrophorese (2D DIGE) und Flüssigkeitschromatographie-hochauflösender Massenspektrometrie (LC-HRMS)
No full textZusammenfassung
Ziel dieser Arbeit war es, mittels 2D DIGE und LC-HRMS die durch ex vivo Lagerung und Gamma-Bestrahlung hervorgerufenen Veränderungen des zytosolischen Erythrozyten-Proteoms zu charakterisieren und spezifische Protein-Muster und potentielle Biomarker für erythrozytäre Lagerungs- und Strahlungsschäden zu identifizieren. Um eine Grundlage für die geplanten 2D DIGE Experimente zu schaffen, wurde zunächst auf Basis des kommerziell erhältlichen HemoVoidTM-Reagenz ein Aufarbeitungsprotokoll für die Präparation von hämoglobindepletierten Erythozyten-Lysaten entwickelt. Die ausgiebige Charakterisierung und Validierung dieser Methode zeigte, dass sie für die reproduzierbare Generierung zweidimensionaler Protein-Karten von Erythrozyten-Lysaten geeignet ist. Um die Anwendbarkeit des Protokolls zu demonstrieren, wurde exemplarisch eine zweidimensionale Referenzkarte des zytosolischen Erythrozyten-Proteoms zwischen pH 4 und 7 mit 100 analysierten Spots und 189 identifizierten Proteinen erstellt. Für die 2D DIGE-basierte Analyse der lagerungsbedingten Veränderungen des zytosolischen Erythrozyten-Proteoms wurden 12 leukozytendepletierte Erythozyten-Konzentrate unter Standard-Blutbankbedingungen für maximal 42 Tage bei 4 ± 2°C gelagert und zu festgelegten Zeitpunkten von 0, 7, 14, 28 und 42 Tagen mit Hilfe des zuvor entwickelten Protokolls aufgearbeitet. Die statistische Auswertung der 2D DIGE Gele ergab eine ansteigende Anzahl signifikant veränderter Spots mit zunehmender Lagerungsdauer. Nach 42 Tagen ex vivo Lagerung waren 25 Spots (davon 14 nach FDR-Korrektur) signifikant verändert (p ≤ 0,05) und aus den insgesamt 18 massenspektrometrisch identifizierten Proteinen (9 nach FDR-Korrektur) wurden die Transglutaminase 2, Beta Aktin und das Kupfer-Chaperon für die Superoxid Dismutase als potentielle Marker-Proteine für erythrozytäre Lagerungsschäden ausgewählt und mittels ein- und zweidimensionalem Western Blotting validiert. Um die Veränderungen des zytosolischen Erythrozyten-Proteoms durch Gamma-Bestrahlung und anschließende ex vivo Lagerung zu untersuchen, wurde ein zweites 2D DIGE Experiment mit 12 Erythozyten-Konzentraten durchgeführt, welche zur Inaktivierung verbliebener
T-Lymphozyten den gängigen Empfehlungen des Europarates entsprechend mit 30 Gy bestrahlt und für 1 oder 15 Tage bei 4 ± 2°C gelagert wurden. Es zeigte sich, dass Gamma-Bestrahlung einen verstärkenden Effekt auf die Ausbildung von erythrozytären Lagerungsschäden hat. Nach 15 Tagen ex vivo Lagerung waren in den bestrahlten Erythrozyten-Konzentraten 27 Spots signifikant verändert (p ≤ 0,05) und von den 13 darin identifizierten Proteinen wurden das DNA damage-binding protein 1, das Valosin-containing protein und erneut die Transglutaminase 2 als potentielle Biomarker für strahlungs- und lagerungsinduzierte erythrozytäre Schäden ausgewählt und validiert. Die Protein-Muster und Marker-Proteine, welche im Rahmen dieser Arbeit identifiziert wurden, erweitern nicht nur das Verständnis der bei der Herstellung und Lagerung von Erythrozyten-Konzentraten auftretenden strukturellen und funktionellen Veränderungen, sondern können gleichermaßen in der Transfusionsmedizin und der präventiven Dopingforschung genutzt werden, um beispielsweise die Qualitätsüberwachung von gelagerten Blutprodukten zu verbessern oder ein Nachweisverfahren für die Manipulation mit autologem Blutdoping zu entwickeln.
Abstract
The aim of the present thesis was to analyze the influence of ex vivo storage and pre-storage irradiation on the cytosolic red blood cell (RBC) proteome by means of 2D DIGE and high-resolution mass spectrometry and identify characteristic protein patterns and potential marker proteins for the assessment of storage- and irradiation-induced RBC lesions. At first, an alternative approach for the preparation of hemoglobin-depleted RBC lysates using the commercially available HemoVoidTM reagent was developed to provide a basis for the planned 2D DIGE experiments. The results of the method’s characterization and validation showed that the presented protocol is highly suitable to prepare reproducible 2D protein maps of RBC lysates. Thus, it was exemplary used to create a 2D reference map (pH 4-7) of the cytosolic RBC proteome comprising a total of 100 analyzed spots and 189 identified proteins. For the 2D DIGE-based analysis of the storage-induced changes of the cytosolic RBC proteome, a total of 12 leukodepleted RBC concentrates were stored according to standard blood bank conditions at 4 ± 2°C for a maximum length of 42 days and analyzed at defined intervals of 0, 7, 14, 28, and 42 days by using the previously validated sample preparation protocol. The statistical evaluation of the 2D DIGE gels yielded an increasing number of significantly altered spots with prolonged storage time. A total of 25 spots (14 following FDR-correction) were found to be significantly altered (p ≤ 0.05) after the maximum storage period, and out of 18 identified proteins (9 following FDR-correction), transglutaminase 2, beta actin, and copper chaperone for superoxide dismutase were selected as potential marker proteins for RBC storage lesions. By using one- and two-dimensional western blotting, both the results of the 2D DIGE experiment and the selected marker proteins were validated. In order to investigate the alterations of the cytosolic RBC proteome due to gamma irradiation and subsequent ex vivo storage, a second 2D DIGE experiment was conducted using 12 RBC concentrates that were irradiated with 30 Gy to inactivate remaining T-lymphocytes and stored for 1 or 15 days at 4 ± 2°C. Gamma irradiation according to the European CE guidelines was found to enhance conventional RBC storage lesions. A total of 27 spots were significantly altered (p ≤ 0.05) after 15 days of post-irradiation storage, and out of 13 identified proteins, DNA damage-binding protein 1, valosin-containing protein and transglutaminase 2 were selected and validated as potential biomarkers for irradiation- and storage-induced RBC lesions. The protein patterns and marker proteins identified within this thesis contribute to the understanding of the structural and functional changes occurring in the course of red cell concentrate preparation and ex vivo storage. Both in transfusion medicine and preventive doping research, they could be used to monitor the quality of stored RBCs or develop a screening assay for the detection of autologous blood doping in elite sports
Motivation und Stress – Die Analyse von Stress mit einem speichelbasierten Biomarker in einer motivationalen Fit-Situation unter Berücksichtigung von Leistungsparametern
Get PDFDie regulatorische Fokus Theorie unterscheidet zwei Arten der Selbstregulation, um erwünschte Endzustände zu erreichen, nämlich Promotion und Prevention. Es wird angenommen, dass die Stressantwort einer Person durch die Interaktion zwischen ihrem motivationalen Fokus, Siege zu erreichen oder Niederlagen zu vermeiden, und der Umwelt beeinflusst wird. Zu einer Fit-Situation kommt es dann, wenn der chronische, regulatorische Fokus einer Person und die Aufgabenanforderungen übereinstimmen. Beispielsweise sind die Leistung und die Motivation höher, wenn sich ein Promotion-Typ in einer Situation befindet, in der eine Promotion-Aufgabe gestellt wird. Diese Doktorarbeit möchte einen theoretischen Rahmen für das Zusammenspiel zwischen Motivation und Zeiteinschätzung sowie die entscheidende Rolle, die Stress in all diesen Prozessen spielt, vorstellen und evaluieren. Es ist möglich, dass es Unterschiede in neuroendokrinen Stressmarkern gibt, abhängig davon, ob sich Probanden in einer Fit-Situation befinden oder nicht; in diesem Fall sollte es zu einer Stressabnahme kommen. Darüber hinaus könnte eine Fit-Situation ebenfalls zu einem gesteigerten Fokus auf „das große Ganze“ und einem verminderten Bewusstsein der vorübergehenden Zeit führen. Diese Annahmen konnten in drei experimentellen Studien überprüft werden. Basierend auf den gefundenen Ergebnissen konnte gezeigt werden, dass bei Probanden in einer Fit-Situation die Stressaktivität während den drei Messzeitpunkten abnimmt bzw. gleich bleibt, wohingegen sie bei Probanden in einer Non-Fit-Situation ansteigt, allerdings ohne Effekte auf die Leistung in den unterschiedlichen Bedingungen. Zudem zeigte Experiment III für beide Bedingungen (Fit vs. Non-Fit) eine Unterschätzung der Aufgabendauer
Der Umgang mit e-Books in der ZBS Köln
Get PDFDer Vortrag 'Der Umgang mit e-Books in der ZBS Köln' zeigt, dass er eBook-Markt stark wächst, auch im (sport)wissenschaftlichen Bereich. Bibliotheken sollten diesen Trend nicht ignorieren. Welche Möglichkeiten sieht die ZBS Köln, auf die Herausforderung zu reagieren. Welche Schritte werden unternommen