AnatomieBearbeiten
Die Anstrengungs-Rhabdomyolyse ist das Ergebnis einer Schädigung der interzellulären Proteine innerhalb des Sarkolemmas. Myosin und Aktin brechen in den Sarkomeren zusammen, wenn ATP aufgrund einer Schädigung des sarkoplasmatischen Retikulums nicht mehr verfügbar ist. Eine Schädigung des Sarkolemmas und des sarkoplasmatischen Retikulums durch ein direktes Trauma oder eine hohe Krafterzeugung führt zu einem starken Einstrom von Kalzium in die Muskelfasern und erhöht die Kalziumpermeabilität. Kalziumionen sammeln sich in den Mitochondrien an und beeinträchtigen die Zellatmung. Die Mitochondrien sind nicht in der Lage, genügend ATP zu produzieren, um die Zelle ordnungsgemäß zu versorgen. Die Verringerung der ATP-Produktion beeinträchtigt die Fähigkeit der Zellen, Kalzium aus der Muskelzelle zu extrahieren.
Durch das Ionenungleichgewicht werden kalziumabhängige Enzyme aktiviert, die Muskelproteine noch weiter abbauen. Eine hohe Kalziumkonzentration aktiviert die Muskelzellen und bewirkt, dass sich der Muskel zusammenzieht, während seine Fähigkeit zur Entspannung gehemmt wird.
Die Zunahme der anhaltenden Muskelkontraktion führt bei längerer Kalziumeinwirkung zu Sauerstoff- und ATP-Verarmung. Die Muskelzellmembranpumpe kann beschädigt werden, wodurch freies Myoglobin in den Blutkreislauf gelangen kann.
PhysiologieBearbeiten
Die Rhabdomyolyse bewirkt, dass Myosin und Aktin in kleinere Proteine zerfallen, die in den Blutkreislauf gelangen. Der Körper reagiert darauf, indem er die intrazelluläre Schwellung des verletzten Gewebes erhöht, um Reparaturzellen in den Bereich zu schicken. Dadurch können Kreatinkinase und Myoglobin aus dem Gewebe gespült werden, wo sie mit dem Blut bis zu den Nieren wandern. Neben den freigesetzten Proteinen gelangen auch große Mengen an Ionen wie intrazelluläres Kalium, Natrium und Chlorid in den Blutkreislauf. Intrazelluläre Kaliumionen haben schädliche Auswirkungen auf die Fähigkeit des Herzens, Aktionspotentiale zu erzeugen, was zu Herzrhythmusstörungen führt. Infolgedessen kann dies die periphere und zentrale Durchblutung beeinträchtigen, was wiederum alle wichtigen Organsysteme des Körpers in Mitleidenschaft ziehen kann.
Wenn das Protein die Nieren erreicht, verursacht es eine Belastung der anatomischen Strukturen, die ihre Wirksamkeit als Filter für den Körper verringern. Das Protein wirkt wie ein Damm, da es sich beim Eintritt in die Nierentubuli zu dichten Aggregaten formt. Darüber hinaus hat das erhöhte intrazelluläre Kalzium aufgrund der Blockade mehr Zeit, sich zu binden, wodurch sich Nierensteine bilden können. Infolgedessen nimmt die Urinausscheidung ab, so dass sich die Harnsäure im Organ ansammeln kann. Durch die erhöhte Säurekonzentration kann das Eisen aus dem Aggregatprotein in das umgebende Nierengewebe freigesetzt werden. Das Eisen löst dann die molekularen Bindungen des umgebenden Gewebes auf, was schließlich zum Nierenversagen führt, wenn die Gewebeschäden zu groß sind.
Mechanische BetrachtungBearbeiten
Die Muskeldegeneration durch Rhabdomyolyse zerstört die Myosin- und Aktinfilamente im betroffenen Gewebe. Dies löst die natürliche Reaktion des Körpers aus, die Durchblutung des Bereichs zu erhöhen, um einen Zustrom spezialisierter Zellen zur Reparatur der Verletzung zu ermöglichen. Die Schwellung erhöht jedoch den intrazellulären Druck über das normale Maß hinaus. Während sich der Druck im Muskelgewebe aufbaut, wird das umliegende Gewebe gegen das darunter liegende Gewebe und den Knochen gequetscht. Dies wird als Kompartmentsyndrom bezeichnet und führt zu einem verstärkten Absterben des umgebenden Muskelgewebes um die Verletzung herum. Das Absterben des Muskels führt zu Schmerzen, die von der betroffenen Stelle in das kompartimentierte Gewebe ausstrahlen. Durch die Schwellung der betroffenen Gliedmaße kommt es auch zu einem Verlust des Bewegungsumfangs. Hinzu kommt eine Schwäche der Muskelkraft der betroffenen Muskeln aufgrund des Verlusts der Filamentinteraktion.
Dehydrierung ist ein häufiger Risikofaktor für die Belastungsrhabdomyolyse, da sie eine Verringerung des Plasmavolumens während der Anstrengung verursacht. Dies führt zu einer Verringerung des Blutflusses durch das Gefäßsystem, was die Verengung der Blutgefäße hemmt.