Ein deutsch-niederländisches Forschungsteam unter Beteiligung der Universität Bayreuth hat erforscht, wie altersbedingte Veränderungen das Sturzrisiko im Alter erhöhen. Mithilfe von Computersimulationen wurden Szenarien beim Herabtreten von einer Stufe untersucht, bei denen unterschiedliche Muskelkraft und Geschwindigkeit der Nervensignale – zwei im Alter abnehmende Faktoren – variiert wurden. Die Ergebnisse wurden im Fachjournal Scientific Reports veröffentlicht.

Das sichere Hinabsteigen von Stufen oder Bordsteinen ist für viele Menschen alltäglich – im Alter verändert sich jedoch das Zusammenspiel von Muskeln und Nervensystem. Muskeln verlieren an Kraft, und Nerven leiten Signale langsamer weiter, was häufig zu einem höheren Sturzrisiko führt. Simulationsstudien, wie sie unter Beteiligung der Universität Bayreuth durchgeführt wurden, ermöglichen ein besseres Verständnis, wie altersbedingte Veränderungen die Bewegungsabläufe beeinflussen. Darauf aufbauend lassen sich gezielte Empfehlungen zur Reduzierung des Sturzrisikos ableiten.

Jüngere, gesunde Menschen reduzieren beim Herabtreten einer Stufe die Muskelaktivität in der Wade bereits antizipativ, also noch vor dem Kontakt mit der Stufe. Dadurch senken sie frühzeitig ihren Körperschwerpunkt und können den Schritt nach unten kontrolliert ausführen. Ältere Menschen hingegen zeigen eine andere Strategie: Sie wechseln von einer Reduktion der Wadeaktivität zu einer verstärkten Aktivität der Oberschenkelmuskulatur. „Weshalb mit zunehmendem Alter die Strategie beim Stufenlaufen geändert wird, ist nicht geklärt. Wir vermuten aber, dass vor allem der Verlust an Muskelkraft und die langsamere Übertragung von Nervensignalen im Alter eine Rolle spielen“, sagt PD Dr. Roy Müller vom Bayreuther Zentrum für Sportwissenschaft (BaySpo) der Universität Bayreuth und Leiter des Gang- und Bewegungslabors der Klinikum Bayreuth GmbH. Angesichts der erhöhten Sturzgefahr älterer Menschen an Stufen oder Bordsteinkanten ist es daher besonders wichtig, nachzuvollziehen, wie altersbedingte Veränderungen die Bewegungsabläufe und die Muskelsteuerung beeinflussen.

Daher führten Müller und Dr. Lucas Schreff vom Gang- und Bewegungslabor der Klinikum Bayreuth GmbH Computersimulationen durch, um gezielt Szenarien beim Hinabsteigen von Stufen unter Bedingungen reduzierter Muskelkraft und verzögerter neuronaler Signalübertragung zu untersuchen. „Sowohl die verringerte Muskelkraft als auch die langsamere Signalübertragung sind Faktoren, die sich in Experimenten mit „realen Menschen“ nicht isoliert betrachten lassen – in der Computersimulation aber schon. Darin liegt der Vorteil unseres Ansatzes“, erklärt Müller. So konnten auch verschiedene Stufenhöhen und unterschiedliche Schweregrade an Muskelkraftverlust und verlangsamter Signalübertragung getestet werden.

Die Studienergebnisse verdeutlichen, dass die bei älteren Menschen verminderte Muskelkraft den „Lösungsspielraum“ beim Hinabtreten einer Stufe erheblich einschränkt: Je schwächer die Muskulatur, desto präziser muss die Muskelaktivierung erfolgen, um einen sicheren Schritt auszuführen. Besonders kritisch wird dies, wenn weitere altersbedingte Einschränkungen hinzukommen – etwa eine nachlassende Sehkraft, die die korrekte Einschätzung der Stufenhöhe erschwert. In solchen Fällen steigt das Sturzrisiko bereits bei kleinen Abweichungen in der Bewegungsausführung, so das deutsch-niederländische Forschungsteam.

„Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Kontrollstrategie der Erhöhung der Muskelaktivität im Oberschenkel eine weniger präzise Abstimmung benötigt als die Reduktion der Muskelaktivität in der Wade. Das könnte eine Erklärung für eine Änderung der Kontrollstrategie im Alter sein“, sagt Müller. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass eine Kombination aus gezieltem Krafttraining und Übungen zur Wahrnehmungs- und Bewegungskontrolle das erhöhte Sturzrisiko älterer Menschen verringern könnte. Künftige Studien sollen untersuchen, ob ein spezifisches Training, das die Kontrollstrategie der reduzierten Muskelaktivität in der Wade erhält, tatsächlich zu einer Senkung des Sturzrisikos führt.

Die Forschungsarbeiten wurden in Zusammenarbeit mit dem Hertie-Institut für klinische Hirnforschung in Tübingen und dem University Medical Center in Amsterdam durchgeführt.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
PD Dr. Roy Müller
BaySpo - Bayreuther Zentrum für Sportwissenschaft
Theorie und Praxis der Sportarten und Bewegungsfelder
Universität Bayreuth
Leitung Gang- und Bewegungslabor
Klinikum Bayreuth GmbH
Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein.

Originalpublikation: 
The effect of age-related sensorimotor changes on stepdown strategy: a predictive simulation study. Lucas Schreff, Niels F. J. Waterval, Marjolein M. van der Krogt, Daniel F. B. Häufle & Roy Müller. Scientific Reports (2025)
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-025-14422-0

Zur Pressemitteilung: https://www.uni-bayreuth.de/pressemitteilung/sturzgefahr-im-alter