Die Grafik zeigt ein integratives Modell molekularer Anpassungsprozesse der Skelettmuskulatur an körperliche Belastung – von äußeren Reizen über Signaltransduktion bis zu strukturellen Anpassungen. Die Ebenen translational, applied und fundamental Forschung greifen dabei ineinander.

Obere Ebenen: unterschiedliche Reiztypen (neuronal, mechanisch, metabolisch, hormonell) sowie Diagnostik und Trainingsformen. Diese führen zu zellulären Perturbationen wie Kalzium-Fluss, mechanischer Spannung, oxidativem Stress oder Hypoxie.

Diese werden von Signalwegen und Sensoren verarbeitet (z. B. AMPK, CaMK, mTORC1, RONS) und münden in Anpassungsprozesse wie Genexpression, Proteinsynthese, Ribosomen- und Mitochondrienbiogenese, Satellitenzellaktivierung und Umbau des Proteoms.

Entscheidend ist das Zusammenspiel vieler Wege: kein einzelner „Masterregulator“, sondern ein systembiologisches Netzwerk. Wiederholte akute Antworten auf Belastungen summieren sich zur langfristigen Adaption – eine zentrale Grundlage personalisierter Trainingsstrategien.

Auf genetischer und molekularer Ebene wird die eindeutige Zuordnung zu einzelnen Signalwegen zunehmend schwieriger – hier setzen multi-dimensionale Modelle und KI-Ansätze an.