Testosteron ist zusammen mit Wachstumshormon (Growth hormone) und IGF-1 (Insulin like growth factor 1) das für die Eiweiß- (Protein)synthese und damit für den Muskelaufbau verantwortliche Hormon. Die direkte Stimulation der Muskelproteinsynthese durch Testosteron führt zu einer Zunahme von Muskelgröße und Muskelkraft, insbesondere wenn gleichzeitig die betroffen Muskelgruppen durch sportliche Aktivitäten trainiert werden.
Dadurch wurden bis zum heutigen Zeitpunkt Testosteron und seine Abkömmlinge, auch als Anabolika bezeichnet, zu den führenden Dopinghormonen bei allen Leistungssportlern. Darüber hinaus beeinflussen auch Androgene wie Testosteron und DHT direkt die so genannte neuromuskuläre Erregungsübertragung (Übermittlung der Nervensignale auf die Muskelfasern), wodurch es zur Aktivierung des Muskels kommt.
Schließlich stimuliert Testosteron auch die Ausschüttung von Wachstumshormon (Growth hormone) und die Bildung des Insulin like Growth Factor (IGF) 1. Bei Sportlern und auch Bodybuildern, welche über längere Zeit einen Missbrauch (Doping) mit Testosteron und anderen Anabolika betreiben, kommt es zwar einerseits zu der gewünschten Zunahme der Muskelmasse und Muskelkraft, andererseits aber auch zu einer nicht gewünschten Zunahme des Herzmuskelgewichtes.
Erreicht das Gewicht des Herzmuskels eine kritische Grenze (kritisches Herzmuskelgewicht) so kann dies in den Herzmuskelinnenschichten zu Durchblutungsstörungen führen, da dann die Gefäßdurchblutung nicht mit der Herzmuskelgewichtszunahme Schritt halten kann. Dann kann es auch bei fitten Leistungssportlern unter extremer Belastung zum plötzlichen Herztod kommen, wie er immer wieder in den Massenmedien, selbst bei jungen 25-30jährigen Sportlern berichtet wird, wenn ein entsprechend langer Testosteron- oder Anabolikamissbrauch stattgefunden hat.
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