Forschungen zeigen, warum das Gehen mit zunehmendem Alter so viel schwerer wird

Neue Forschungen geben Aufschluss darüber, warum das Gehen im fortgeschrittenen Alter oft langsamer und anstrengender wird. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass der Körper nach und nach einen Teil seiner Bewegungseffizienz aufgibt, um Stabilität und eine aufrechte Haltung zu gewährleisten. Zudem zeigte sich, dass das Altern mit einer „Sicherheit geht vor“-Strategie beim Gehen einhergeht. Dieser Ansatz legt den Schwerpunkt auf Stabilität statt auf Geschwindigkeit und Energieeffizienz, was erklärt, warum ältere Menschen möglicherweise schneller ermüden und zudem einem höheren Sturzrisiko ausgesetzt sind.

Gehen ist komplexer als gedacht

Gehen ist eine Tätigkeit, die oft als selbstverständlich angesehen wird. Tatsächlich kann sich jedes Bein unabhängig vom anderen rhythmisch bewegen und wird dabei von der jeweiligen Seite des Rückenmarks gesteuert. Die Fähigkeit des menschlichen Gehirns, den Gang so zu koordinieren, dass die Beine des Gehenden um einen halben Schritt gegeneinander versetzt sind – die sogenannte „Antiphase“ –, ist jedoch nicht so trivial, wenn ein Hindernis oder eine Asymmetrie auftritt, wie beispielsweise eine Kurve im Weg. Ein besseres Verständnis davon, wie ein normaler Gangrhythmus aufrechterhalten wird, könnte zu verbesserten Rehabilitationstechniken für Patienten führen, die ein Hirntrauma oder andere neurologische Probleme erlitten haben.

In einer in Communications Biology veröffentlichten Studie erfassten Forscher der Universität Osaka kinematische Daten von gesunden Probanden, die auf einem Laufband gingen, das gelegentlich durch eine plötzliche Geschwindigkeitsänderung gestört wurde. Dies führte zu einem vorübergehenden Verlust der Antiphase-Beziehung, die jedoch schnell wiederhergestellt wurde, als die Probanden ihre Gehbewegungen neu ausrichteten. Die Daten aus diesem Experiment wurden mithilfe eines mathematischen Modells zweier gekoppelter Oszillatoren – ähnlich zwei durch eine Feder verbundenen Pendeln – sowie einer bayesschen Inferenzmethode analysiert. Dieser Ansatz ermöglichte es den Forschern, die wahrscheinlichste Funktion zu berechnen, die beschreibt, wie das Gehirn die Beinbewegungen koordiniert.

Um das Problem weiter zu vereinfachen, wurde die Phasenreduktionstheorie angewendet, die davon ausgeht, dass das gestörte System zu einer regulären periodischen Lösung zurückkehrt, dem sogenannten Grenzzyklus. Mithilfe der Bayes’schen Inferenz konnten die Forsher die Steuerung der Beinkoordination quantitativ ableiten. Überraschenderweise stellten die Experten fest, dass die relative Phase vom Gehirn erst dann aktiv gesteuert wird, wenn die Abweichung von der korrekten gegenphasigen Ausrichtung einen bestimmten Schwellenwert überschreitet. Das heißt, das Gehirn greift erst dann aktiv ein, um die relative Position der Beine zu koordinieren, wenn diese bereits in einem gewissen Maße aus dem Gleichschritt geraten sind. Sie vermuten, dass der Verzicht auf eine ständige Steuerung sowohl die Energieeffizienz als auch die Manövrierfähigkeit verbessert. Diese Forschung könnte wichtig sein, um das Gehen älterer Menschen oder von Personen zu verbessern, die unter den neurologischen Folgen eines Schlaganfalls oder der Parkinson-Krankheit leiden. Sie könnte auch zur Entwicklung von Hilfsmitteln führen, die Menschen dabei helfen, natürlicher zu gehen.

Wie sich das Sprunggelenk mit zunehmendem Alter verändert

Doch nicht nur neurologische Erkrankungen können den Gang beeinflussen. Auch der natürliche Alterungsprozess verändert die Art und Weise, wie wir uns fortbewegen. Eine weitere aktuelle Studie zeigt, welche Rolle dabei insbesondere das Sprunggelenk und die umliegenden Muskeln spielen und warum ältere Menschen beim Gehen zunehmend auf Stabilität statt auf Effizienz setzen.

Forscher der Flinders University analysierten Bewegungsdaten von 107 gesunden Erwachsenen im Alter zwischen 26 und 86 Jahren. Sie stellten kleine, aber aussagekräftige altersbedingte Unterschiede fest, wie das Sprunggelenk und die umliegenden Muskeln jeden Schritt bewältigen. Der Hauptautor und Experte für Sport- und Bewegungstechnologie, Dr. Cody Lindsay, erklärte, dass das Sprunggelenk für die Aufrechterhaltung des Gleichgewichts unerlässlich ist und gleichzeitig dabei hilft, den Körper vorwärts zu treiben. „Wenn wir älter werden, beginnt der Körper, Stabilität gegenüber Effizienz zu bevorzugen“, sagt Dr. Lindsay vom Flinders Caring Futures Institute. „Das hilft uns, aufrecht zu bleiben, macht das Gehen aber auch anstrengender.“

Die Forscher fanden heraus, dass ältere Erwachsene eher dazu neigen, gegensätzliche Muskeln rund um das Sprunggelenk gleichzeitig zu aktivieren. Dieses Muster wird als Ko-Kontraktion bezeichnet. Es macht das Sprunggelenk steifer und kann die Stabilität verbessern, wenn der Fuß den Boden berührt. Dr. Lindsay weist jedoch darauf hin, dass dies seinen Preis hat. Die Versteifung des Gelenks macht das Gehen sicherer, bedeutet aber auch, dass die Muskeln stärker arbeiten, ohne dabei so viel Vorwärtsbewegung zu erzeugen.. Ältere Teilnehmer erzeugten zudem bei jedem Schritt weniger Abstoßkraft. Infolgedessen waren ihre Schritte kürzer und ihre Gehgeschwindigkeit geringer.

Eine „Sicherheit geht vor“-Strategie beim Gehen

Mitautor und außerordentlicher Professor Maarten Immink sagte, die Ergebnisse deuteten auf eine umfassendere Veränderung in der Art und Weise hin, wie der Körper Bewegungen steuert, wenn Menschen älter werden. „Das Nervensystem verfolgt einen ‚Sicherheit geht vor‘-Ansatz und gleicht altersbedingte Veränderungen aus, indem es Stabilität gegenüber Leistung den Vorrang gibt“, sagt außerordentlicher Professor Immink, Leiter des Forschungsprogramms „Active Lives“ am Caring Futures Institute der Flinders University. Diese Veränderungen können zudem die Ermüdung verstärken und das Zurücklegen längerer Strecken erschweren, während gleichzeitig die Fähigkeit, sich von Stolpern oder Ausrutschern zu erholen, abnimmt – ein entscheidender Faktor für Stürze bei älteren Menschen.“ Selbst allmähliche Veränderungen können das Selbstvertrauen und die Selbstständigkeit beeinträchtigen, und die Betroffenen bemerken möglicherweise, dass sie schneller ermüden oder sich weniger sicher fühlen, insbesondere auf unebenem Untergrund.

Bewegung kann helfen, die Mobilität zu erhalten

Die Ergebnisse liefern zudem mögliche Ansätze, wie Menschen dabei unterstützt werden können, ihre Mobilität im Alter möglichst lange zu bewahren. Dabei geht es nicht ausschließlich darum, die Muskulatur zu stärken. Ebenso wichtig sind ein gutes Gleichgewicht, eine sichere Koordination und die Fähigkeit, Bewegungen kontrolliert und flexibel auszuführen. Trainingsprogramme sollten deshalb verschiedene Aspekte der Bewegungsfähigkeit miteinander verbinden und berücksichtigen, wie Muskeln und Gelenke bei alltäglichen Bewegungen wie dem Gehen zusammenarbeiten.

Regelmäßige körperliche Aktivität kann dazu beitragen, die für das Gehen wichtige Muskelkraft und Beweglichkeit zu erhalten. Gleichzeitig können Gleichgewichts- und Koordinationsübungen dabei helfen, sicherer auf unterschiedliche Situationen zu reagieren. Gerade bei älteren Menschen ist dies von Bedeutung, da unebene Untergründe, plötzliche Richtungsänderungen oder kleine Stolperer eine größere Herausforderung darstellen können. Übungen wie Tai Chi, gezieltes Training der Unterschenkelmuskulatur oder Aktivitäten, die Gleichgewicht und Koordination fördern, können deshalb sinnvoll sein. Auch alltägliche Bewegung spielt eine wichtige Rolle. Spaziergänge, Treppensteigen, Radfahren oder andere regelmäßige Aktivitäten können dazu beitragen, die körperliche Leistungsfähigkeit zu erhalten. Entscheidend ist dabei nicht unbedingt die Intensität, sondern vor allem die Regelmäßigkeit. Wer sich kontinuierlich bewegt, kann möglicherweise verhindern, dass sich altersbedingte Veränderungen der Beweglichkeit und Stabilität zu stark auf den Alltag auswirken.

Ein weiterer wichtiger Aspekt ist das Vertrauen in die eigene Bewegungsfähigkeit. Wenn Menschen beim Gehen zunehmend unsicher werden, vermeiden sie möglicherweise bestimmte Situationen oder bewegen sich insgesamt weniger. Dadurch kann sich die körperliche Leistungsfähigkeit weiter verschlechtern. Ein gezieltes Training kann daher nicht nur die körperlichen Voraussetzungen verbessern, sondern auch dazu beitragen, Sicherheit und Selbstvertrauen im Alltag zu erhalten. Die Erkenntnisse der Forscher könnten langfristig dazu beitragen, Präventions- und Rehabilitationsprogramme gezielter zu gestalten. Statt lediglich einzelne Muskeln zu trainieren, könnten zukünftige Ansätze stärker darauf ausgerichtet sein, das Zusammenspiel von Muskeln, Gelenken, Gleichgewicht und Nervensystem zu verbessern. Ziel wäre es, die Fähigkeit zu erhalten, auch im höheren Alter sicher, effizient und selbstständig zu gehen und dadurch das Risiko von Stürzen zu verringern.

Aktiv zu bleiben, ist daher eine der wichtigsten Möglichkeiten, die eigene Mobilität im Alter zu unterstützen. Bereits kleine, regelmäßig durchgeführte Übungen können dazu beitragen, Kraft, Gleichgewicht und Koordination länger zu erhalten. Die Forscher hoffen, dass ihre Ergebnisse dazu beitragen, Menschen auch im höheren Alter ein selbstbewusstes, sicheres und unabhängiges Leben zu ermöglichen.