Hypertrophie – Definition, Entstehung und Klinik

Hypertrophie bezeichnet die Vergrößerung von Geweben oder Organen durch das Wachstum einzelner Zellen – ohne dass neue Zellen entstehen. Dieses Phänomen tritt sowohl im gesunden Körper, etwa bei Muskelaufbau durch Training, als auch bei verschiedenen Erkrankungen auf. In diesem Artikel werden Ursachen, Formen und klinische Bedeutungen der Hypertrophie verständlich erklärt.

Hypertrophie – Definition

Hypertrophie bezeichnet die Vergrößerung von Organen oder Geweben durch die Zunahme der Zellgröße, nicht durch eine Vermehrung der Zellanzahl. Sie kann physiologisch auftreten, zum Beispiel bei Muskelzellen infolge von Krafttraining, oder pathologisch. Die Zellen produzieren vermehrt Strukturproteine und Zellorganellen, wodurch ihr Volumen zunimmt. Hypertrophe Gewebe sind oft makroskopisch, also mit bloßem Auge, durch ihre gesteigerte Größe zu erkennen. Unter dem Mikroskop zeigen sich große Zellen mit häufig vielen Zellorganellen und Chromosomen (poliploid). Das Gegenteil ist die Hypotrophie bzw. die Atrophie.

Hypertrophie – Entstehung und Bedeutung

In der Regel entsteht eine Hypertrophie in Form eines Anpassungsmechanismus des Körpers. Er reagiert auf eine funktionelle Beanspruchung des Gebiets durch nervale, hormonelle, etc. Reize. Dabei werden anabole Körperprozesse aktiviert und katabole gedrosselt. Entsprechend werden beispielsweise Wachstumsprozesse in Zellen stimuliert, während die Autophagie reduziert wird.

Es lassen sich unterschiedliche Arten von Hypertrophiemechanismen unterscheiden:

• Die endokrine oder hormonelle Hypertrophie entsteht durch Hormone. Diese können im Körper selbst produziert (endogen) oder äußerlich hinzugeführt werden (exogen). Gewebe, die typischerweise hormonellen Veränderungen unterliegen sind beispielsweise die weibliche Brust und der Uterus, die Prostata oder auch die Schilddrüse. Sie lässt sich auch als korrelative Hypertrophie bezeichnen.
• Die kompensatorische Hypertrophie ist die Reaktion des Körpers auf eine gesteigerte Belastung. Je nach Quelle wird sie als Reaktion auf pathologische Mehrbelastung von der Arbeits- oder Aktivitätshypertrophie (als Anpassung bei physiologischen Reizen) unterschieden. Der Mechanismus stimmt hier jedoch überein.

Obwohl die Hypertrophie im medizinischen Kontext häufig mit Erkrankung in Verbindung steht, ist der funktionierende Mechanismus ausschlaggebend für einen gesunden Körper, der mit Schwankungen seines Hormonstatus, aber auch äußerlichen Reizen umgehen kann.

Hypertrophie – Training

Besonders in der Sport-Szene ist der Begriff Hypertrophie weit verbreitet, hier im Zusammenhang mit dem Muskeltraining. Beim Trainieren zielt man also auf die Arbeitshypertrophie ab. Der Reiz kann durch Haltetraining (beispielsweise bei Planks/Unterarmstütz), steigende Wiederholungsanzahl (beispielsweise bei Liegestütze) oder durch sich steigerndes Gewicht (etwa beim Langhantelrudern) gesetzt werden. Der letzte Punkt, das „resistance training“, also das Arbeiten gegen einen Widerstand (Gewicht), hat sich dabei bezüglich des Muskelwachstums als besonders effektiv gezeigt. Die Muskeln reagieren auf die Reize mit Wachstumsprozessen, beispielsweise mit der gesteigerten Proteinbiosynthese. Damit wachsen die Zellbestandteile der Muskeln, was insgesamt zu einer Querschnittssteigerung führt. Häufig gehen Hypertrophie und Kraftsteigerung miteinander einher, wobei sie durch voneinander abweichende Mechanismen ausgelöst werden.

Hypertrophie – Klinik und Beschwerden

Hypertrophie äußert sich klinisch je nach betroffenem Gewebe durch ganz unterschiedliche Beschwerden. Bei der hypertrophen Kardiomyopathie, einer genetisch bedingten Herzmuskelerkrankung, kann die Verdickung des Herzmuskels zu Atemnot, Brustschmerzen oder Schwindel führen – teils auch ohne körperliche Belastung. Eine Prostatahypertrophie kann den Harnfluss behindern, was zu häufigem Harndrang, abgeschwächtem Harnstrahl oder Restharnbildung führt. Hypertrophien führen häufig durch räumliche Enge oder Druck auf benachbarte Strukturen zu Beschwerden.

Linksventrikuläre Hypertrophie

Die Hypertrophie der Herzmuskulatur ist eng mit den Mechanismen der Herzinsuffizienz verwoben. Die Hypertrophie kann am Herzen zwei Formen annehmen:

• Konzentrische Hypertrophie: Arbeitet das Herz gegen eine erhöhte Nachlast an, muss es also beispielsweise gegen hohen Blutdruck pumpen oder das Blut durch den verengten Weg bei einer Aortenklappenstenose werfen, braucht es eine Kompensation, um die Pumpleistung zu verbessern. Diese erfolgt im Sinne einer konzentrischen Hypertrophie, bei der die Wanddicke erhöht wird. Die Länge der Muskelfasern bleibt gleich. Langfristig wird die Ventrikelhöhle zu klein, es kommt zu einer Dehnung und anschließend einer exzentrischen Hypertrophie.
• Exzentrische Hypertrophie: Eine erhöhte Vorlast entsteht, wenn sich nach der Füllung des Herzens zu viel Blut im Ventrikel befindet. Das entsteht beispielsweise duch eine Aortenklappeninsuffizienz, bei der nach dem Auswurf das Blut zurück in den linken Ventrikel fließt. Durch die Dehnung erfolgt eine exzentrische Hypertrophie, bei der die Muskelfasern in die Länge wachsen. Langfristig nimmt die Pumpleistung ab, was wiederum durch eine konzentrische Hypertrophie kompensiert wird.

Zu Beginn der Hypertrophie am Herz ist die Kompensationsleistung erstmal wichtig, um die äußeren Umstände auszugleichen, und auch reversibel. Im Verlauf kommt es aber durch die Hypertrophie selbst zu Problemen. So erschwert der dickere Herzmuskel etwa den Sauerstoffbedarf, was zu einer Ischämie führen kann. Gleichzeitig wird die Muskulatur zunehmend fibrinös, wodurch die Ventrikelwand insgesamt steif wird. Langfristig sterben Myokardzellen ab und es kommt zu einer Linksherz-Insuffizienz (oder die bestehende wird verschlechtert). Gleiches kann natürlich auch am rechten Herz vorkommen, etwa durch einen erhöhten Druck in der Lungenarterie.

Kropf der Schilddrüse

Ein Schilddrüsenkropf (Struma) entsteht häufig durch eine anhaltende Jodmangelversorgung, bei der die Schilddrüse nicht genügend Schilddrüsenhormone produzieren kann. Um dies auszugleichen, wird sie durch stimulierende Hormone der Hypophyse (TSH) zur vermehrten Aktivität angeregt. Diese Dauerstimulation führt zu einer Hypertrophie der Schilddrüsenzellen – also einer Vergrößerung der einzelnen Zellen – und somit zu einer sichtbaren Zunahme des Schilddrüsenvolumens. Die Struma entsteht also sowohl hormonell als auch kompensatorisch.