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Knochengesundheit und Sport

Orthopädie & Traumatologie | Endokrinologie & Diabetologie
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<p class="article-intro">Der folgende Überblick zeigt die positiven Wechselwirkungen des Sports und der Bewegung auf den Knochenstoffwechsel, die Möglichkeiten der Prävention und Therapie bei bereits bestehender Osteoporose oder Osteopenie sowie die negativen Konsequenzen einer Überbelastung, wie beispielsweise die „female athlete triad“ oder Stressfrakturen.</p> <hr /> <p class="article-content"><p>Bewegung und Sport sind wesentliche Eckpfeiler menschlichen Lebens. Bewegung hat nachweislich einen positiven Effekt auf den K&ouml;rper und die Psyche. Diverse Erkrankungsbilder und deren Verlauf k&ouml;nnen dadurch positiv beeinflusst werden. Anthropologische Untersuchungen zeigten, dass der Mensch und auch die Evolution des Menschen sehr stark mit Bewegung und Sport, besonders dem Langstreckenlauf, verkn&uuml;pft sind. So wurden beispielsweise &uuml;ber 20 spezifische anatomische Merkmale beim Homo erectus gefunden, die darauf hinweisen oder zumindest die Schlussfolgerung zulassen, dass die fr&uuml;hen Menschen Langstreckenl&auml;ufer waren und dieses Bewegungsverhalten beispielsweise gegen&uuml;ber dem Neandertaler bei der Jagd von Vorteil war (&bdquo;persistence hunting&ldquo;). Im Gegensatz dazu zeigte sich, dass es bei Immobilisation oder Aufhebung der Schwerkraft, z.B. bei Astronauten, in k&uuml;rzester Zeit zu einem deutlichen und rapiden Verlust der Knochendichte sowie auch der Muskelkraft aufgrund fehlender Stimuli kommt. Es ist daher daraus abzuleiten, dass Bewegung einen besonders hohen Stellenwert f&uuml;r die Knochengesundheit hat. Positive Effekte k&ouml;nnen sowohl pr&auml;ventiv als auch therapeutisch genutzt werden.<br /> Andererseits ist aber auch nachgewiesen, dass sich k&ouml;rperliche &Uuml;berbelastung negativ auf den Knochenstoffwechsel bzw. die Knochenqualit&auml;t auswirken kann.</p> <h2>Pr&auml;ventive Effekte von Bewegung und Sport auf Knochendichte und -qualit&auml;t</h2> <p>Es ist bekannt, dass sich Bewegung und k&ouml;rperliches Training, wie beispielsweise Tai-Chi, positiv auf den Knochenstoffwechsel auswirken. Studien haben gezeigt, dass Krafttraining mit hoher Intensit&auml;t die Knochendichte z.B. im Bereich des Schenkelhalses erh&ouml;hen kann. Dar&uuml;ber hinaus gibt es auch Daten, die daf&uuml;r sprechen, dass &Uuml;bungen mit geringer Belastung, wie etwa Gehen, in einem bestimmten Alter die Knochenresorption reduzieren k&ouml;nnen. Die Daten zur Wirksamkeit von Krafttrainingsprogrammen f&uuml;r Personen mit Osteopenie und Osteoporose sind in den letzten Jahrzehnten deutlich angewachsen. Die aktuelle Literatur legt nahe, dass Krafttraining alleine oder grundlegende Aktivit&auml;ten wie Gehen zur Steigerung der Knochendichte unterlegen sind gegen&uuml;ber Aktivit&auml;ten mit h&ouml;herer Belastung, die h&ouml;here Muskelkraft erfordern und auch zu einer h&ouml;heren Belastung des Knochens f&uuml;hren. Rezente Studien weisen darauf hin, dass kombinierte Programme, bestehend aus Aktivit&auml;ten mit h&ouml;herer Intensit&auml;t oder Belastung und Krafttraining mit h&ouml;herer Intensit&auml;t, zu einer signifikanten Erh&ouml;hung der Knochendichte f&uuml;hren im Vergleich zu alleinigem Krafttraining. Die h&ouml;here Belastung des Bewegungsapparates regt die Osteoblastenaktivit&auml;t an, um den Knochen entsprechend der Krafteinwirkung zu adaptieren und damit zu st&auml;rken. Trotz dieser genannten Vorteile f&uuml;r den Knochen birgt diese Art des Trainings auch ein h&ouml;heres Verletzungsrisiko. Diverse Studien zeigten, dass Personen mit Osteoporose eine Schw&auml;che in den unteren R&uuml;ckenstreckern und den Muskeln der unteren Extremit&auml;ten, z.B. Musculus quadriceps femoris, aufweisen k&ouml;nnen. Es ist daher von gro&szlig;er Bedeutung, diese Defizite zu respektieren und bei Trainingspl&auml;nen entsprechend zu ber&uuml;cksichtigen. Trainingsprogramme sollten umfassend ausgerichtet sein und sich insgesamt auf die Verbesserung der Kraft, Koordination und Mobilit&auml;t sowie die Steigerung der Knochendichte konzentrieren.<br /> In diversen systematischen &Uuml;bersichtsarbeiten und Metaanalysen wurde die Literatur hinsichtlich des Krafttrainings f&uuml;r Personen mit verminderter Knochendichte (Osteopenie oder Osteoporose) untersucht. Die aktuelle Literatur&uuml;bersicht legt nahe, dass bei Interventionen eine h&ouml;here Belastung erforderlich ist, um eine Erh&ouml;hung der Knochendichte zu erzielen. Dieser positive Effekt best&auml;tigt sich in Studien unter Verwendung von Trainingsprotokollen mit h&ouml;herer Belastung oder mit intensiverem Training.<br /> Eine Cochrane-Metaanalyse zeigte, dass &Uuml;bungen mit hoher Kraft, wie beispielsweise Krafttraining f&uuml;r die untere Extremit&auml;t, die effektivste Ma&szlig;nahme zur Steigerung der Knochendichte im Bereich des Schenkelhalses sind. Im Gegensatz dazu scheinen Kombinationsprogramme f&uuml;r die Wirbels&auml;ule am effizientesten zu sein. Diese Metaanalyse zeigte jedoch auch, dass die Effekte auf die Knochendichte generell recht gering sind. Ein wesentlicher Punkt ist, dass Personen, die versuchen, Gewicht zu verlieren, und dabei intensiv trainieren, eventuell mehr Knochendichte durch di&auml;tetische Ma&szlig;nahmen und Gewichtsabnahme verlieren, als sie durch das Training gewinnen k&ouml;nnen.<br /> Hochbelastungsprogramme k&ouml;nnen Aktivit&auml;ten wie Joggen, Step-Training (wie beispielsweise Zumba) und ausgew&auml;hlte plyometrische &Uuml;bungen (unter Ber&uuml;cksichtigung des allgemeinen Fitnessniveaus und der Komorbidit&auml;ten) beinhalten, w&auml;hrend das Krafttraining mit hoher Intensit&auml;t &Uuml;bungen wie etwa Kniebeugen, Kreuzheben und Hantelbankdr&uuml;cken umfassen sollte. Untersuchungen hinsichtlich kombinierter Programme mit st&auml;rkerer Belastung und intensivem Krafttraining zeigen signifikant bessere Ergebnisse bei der Erhaltung oder Erh&ouml;hung der Knochendichte an der Lendenwirbels&auml;ule, der H&uuml;fte und am Radius. &bdquo;The Lifting Intervention for Training Muscle and Osteoporosis Rehabilitation Trial&ldquo; untersuchte die Auswirkungen eines 8-monatigen, zweimal w&ouml;chentlich durchgef&uuml;hrten 30-min&uuml;tigen progressiven Hochintensit&auml;tskrafttrainings und eines Trainingsprogramms mit niedriger Intensit&auml;t (Kontrollgruppe) von gleicher Dauer und Dosis bei postmenopausalen Frauen mit Osteoporose. Die Ergebnisse der Studie zeigten, dass die Probandinnen in der Gruppe des Trainings mit hoher Intensit&auml;t gr&ouml;&szlig;ere Verbesserungen der funktionellen Leistung und der Knochendichte aufwiesen als die Probandinnen aus der Kontrollgruppe. Folglich scheinen Aktivit&auml;ten mit hoher Belastung effektiver zu sein, um eine Erh&ouml;hung der Knochendichte in bestimmten K&ouml;rperregionen wie der H&uuml;fte zu erreichen.<br /> Diese positiven Effekte auf die Knochendichte sind aber eher kurzfristig. Heinonen et al. untersuchten die Auswirkungen eines 18-monatigen Programms mit hoher Belastung bei 84 Frauen (pr&auml;menopausal), welche in eine Interventions- und Kontrollgruppe randomisiert worden waren. Im Vergleich zur Kontrollgruppe zeigte sich ein signifikanter Anstieg der Knochendichte im Bereich des Schenkelhalses bei der Interventionsgruppe nach Abschluss des Trainingsprogramms. Der Anstieg der Knochendichte konnte jedoch bei der Nachkontrolle nach 3,5 Jahren nicht mehr nachgewiesen werden. Auch Ahola et al. konnten zeigen, dass ein 6-monatiges Programm mit Belastungen zu einer Zunahme der Knochendichte f&uuml;r bis zu 12 Monate f&uuml;hrte. Wie schon oben erw&auml;hnt, liefert die Literatur wenig Hinweise in Bezug auf die langfristigen Auswirkungen solcher Programme.</p> <h2>&bdquo;Female athlete triad&ldquo;</h2> <p>Die &bdquo;female athlete triad&ldquo; wurde 1992 urspr&uuml;nglich als drei miteinander verkn&uuml;pfte Pathologien beschrieben: Essst&ouml;rungen, Amenorrh&ouml; und Osteoporose. Diese Definition wurde im weiteren Verlauf &uuml;berarbeitet und beschreibt aktuell ein Spektrum von Pathologien, das auch weniger stark ausgepr&auml;gte Formen dieser drei Entit&auml;ten umfassen kann. Das Ziel dieser Definition ist es, Athleten mit subklinischen Symptomen bereits fr&uuml;hzeitig zu identifizieren und zu behandeln, bevor es zu negativen Konsequenzen wie Stressfrakturen, Frakturen, Osteopenie oder Osteoporose, kardiovaskul&auml;ren Problemen und Infertilit&auml;t kommt. Das Problem der Trias ist die geringe Energieverf&uuml;gbarkeit, die mit gest&ouml;rtem Essverhalten einhergehen, aber auch ohne dieses auftreten kann. Niedrige Energieverf&uuml;gbarkeit f&uuml;hrt oftmals zu Menstruationsst&ouml;rungen und Hypogonadismus, welche die Knochengesundheit negativ beeinflussen und zu Endothelzelldysfunktionen f&uuml;hren k&ouml;nnen.<br /> Knochenmarks&ouml;deme und Stressfrakturen werden h&auml;ufiger bei Athletinnen mit Menstruationsst&ouml;rungen und/oder niedriger Knochendichte gesehen. Athletinnen mit Amenorrh&ouml; haben im Vergleich zu Frauen mit physiologischer Menstruation ein zwei- bis vierfach erh&ouml;htes Risiko, eine Stressfraktur zu erleiden. In einer Studie an College-Studentinnen zeigte sich, dass die Heilungsphase nach Stressfrakturen bei niedriger Knochendichte signifikant l&auml;nger war. Das Risiko f&uuml;r eine Stressfraktur erh&ouml;ht sich mit wachsender Anzahl von Trias-assoziierten Pathologien.<br /> Obwohl die Trias ein spezifisches Erkrankungsbild von weiblichen Athleten ist, zeigt sich seltener, aber doch auch ein vergleichbares Syndrom bei M&auml;nnern mit niedriger Energieverf&uuml;gbarkeit, Hypogonadismus und niedriger Knochendichte. Dieses Erkrankungsbild erfordert jedoch weitere wissenschaftliche Untersuchungen.<br /> Da die Trias ein Erkrankungsspektrum darstellt, ist es schwierig, die Pr&auml;valenz abzusch&auml;tzen. Bis zu 16 % der Athletinnen haben alle drei Pathologien mit schweren Auspr&auml;gungen der Symptome. Die Pr&auml;valenz steigt, wenn man auch diejenigen evaluiert, die eine oder zwei assoziierte Pathologien der Trias aufweisen. Die gesch&auml;tzte Pr&auml;valenz der Menstruationsst&ouml;rungen bei Athletinnen betr&auml;gt bis zu 60 % , die der Essst&ouml;rungen bis zu 90 % und die der niedrigen Knochendichte bis zu 40 % . Eine Fr&uuml;herkennung ist ein wesentlicher Faktor, um den negativen Konsequenzen vorzubeugen.<br /> Eine Knochendichtemessung sollte bei folgenden Punkten in Betracht gezogen werden: Diagnose einer Essst&ouml;rung, BMI &le;17,5kg/m<sup>2</sup>, Menarche &ge;16 Jahre, aktuell oder in der Vergangenheit weniger als 6 Menstruationen &uuml;ber 12 Monate, Anamnese von zwei fr&uuml;heren Stressfrakturen an typischer Stelle, Stressfraktur an einer Lokalisation mit hohem Risiko (Schenkelhals), Fraktur nach Bagatelltrauma oder ein bereits bekannter DXA-Z-Score &le;&minus;2,0.<br /> Sofern mehrere Trias-assoziierte Pathologien bestehen, jedoch nicht stark ausgepr&auml;gt sind, oder die Athletin Medikamente nimmt, die den Knochenstoffwechsel negativ beeinflussen, ist eine Knochendichtemessung ebenfalls in Betracht zu ziehen.<br /> Die beste Form der Behandlung der Trias ist die Pr&auml;vention. Aufkl&auml;rung muss in Zusammenhang mit diversen Sportarten betrieben werden, um die derzeit herrschende Kultur des Anstrebens von niedrigem Gewicht und einem extrem schlanken K&ouml;rperbild zu &auml;ndern. Ein gesunder Zugang zu Bewegung und k&ouml;rperlichem Training sowie zu ad&auml;quater Ern&auml;hrung zu Hause und auch in Schulen sollte helfen, die Situation zu verbessern. Screeningprogramme, um Athletinnen mit einer Trias fr&uuml;hzeitig zu identifizieren, erm&ouml;glichen eine fr&uuml;hzeitige Intervention, um das Risiko f&uuml;r die Athletinnen zu reduzieren.</p> <p>Die Behandlung besteht prim&auml;r in einem Energieausgleich. Dieser erfordert einen multidisziplin&auml;ren Zugang, wobei die Aufkl&auml;rung einen wesentlichen Eckpfeiler darstellt. Ern&auml;hrungsmedizinische Beratung, Bewegungsberatung und auch psychologische Therapie sind ebenfalls potenziell notwendige Behandlungsformen. Die Wiederherstellung des Normalgewichts und das Wiedereinsetzen des regul&auml;ren Menstruationszyklus sind die prim&auml;ren Ziele, um weiteren Verlusten der Knochendichte vorzubeugen. Der Gro&szlig;teil der Athletinnen kann erfolgreich nichtpharmakologisch behandelt werden. Bei jenen Athletinnen mit Osteoporose oder multiplen Frakturen, die auf die nicht pharmakologische Therapie &uuml;ber ein Jahr nicht ansprechen und weiterhin Frakturen erleiden, sollte eine medikament&ouml;se Therapie unbedingt in Betracht gezogen werden. Um den &Ouml;strogenmangel auszugleichen und auch Knochenmasse zu generieren, kommt eine &Ouml;strogenersatztherapie in transdermaler Applikation in Betracht. Soweit bekannt ist, haben orale Kontrazeptiva keinen Einfluss auf die Knochendichte bei jungen weiblichen Patientinnen.</p> <h2>Stressfrakturen</h2> <p>Stressfrakturen sind Ausdruck mangelnder Adaptation und treten bei einem Ungleichgewicht zwischen osteoblastischer Knochenformation und osteoklastischer Knochenresorption auf, sofern es zus&auml;tzlich zu wiederholten Krafteinwirkungen in dem betreffenden Bereich des Knochens kommt. Wenn der Knochen diesen repetitiven Krafteinwirkungen nicht standh&auml;lt, kann es zu Stressfrakturen kommen. Wie in Magnetresonanztomografien (MRT) dargestellt wurde, korreliert der Schweregrad von Stressfrakturen mit der Knochendichte. Stressfrakturen im Bereich des Sakrums, des Beckens oder des Schenkelhalses sind mit Risikofaktoren wie beispielsweise der &bdquo;female athlete triad&ldquo; assoziiert.</p> <p>Stressfrakturen und/oder -verletzungen sind ein h&auml;ufiger Grund f&uuml;r Ausf&auml;lle bei Trainingseinheiten oder Wettk&auml;mpfen und werden vor allem bei Leichtathleten oder Bundesheerrekruten (daher der Name &bdquo;Marschfraktur&ldquo;) gesehen. Die Pr&auml;valenz reicht von 0,7 % bis 21 % bei diesen Athleten. Die h&auml;ufigsten Stressfrakturen ereignen sich im Bereich des Fu&szlig;es oder der unteren Extremit&auml;t (Tibia), sie k&ouml;nnen aber grunds&auml;tzlich in jedem Knochenbereich auftreten, sofern es zu repetitiven Krafteinwirkungen kommt. Grunds&auml;tzlich werden intrinsische Risikofaktoren wie beispielsweise weibliches Geschlecht, niedrige Knochendichte, &bdquo;female athlete triad&ldquo;, Essst&ouml;rungen und biomechanische Abweichungen (Fehlstellungen) von extrinsischen Faktoren wie Sportart (z.B. Langstreckenlauf), Abweichungen von den Trainingsgewohnheiten, Beschaffenheit der Oberfl&auml;che (z.B. beim Laufen &ndash; Asphalt oder Trails), ungen&uuml;gender oder kurzer Regenerationszeit und falschem Schuhwerk bzw. kurzfristigem Wechsel des Schuhwerks unterschieden. Stressfrakturen pr&auml;sentieren sich klinisch durch belastungsassoziierte Schmerzen an typischen Lokalisationen. Konventionelle R&ouml;ntgenbilder sollten unbedingt angefertigt werden, k&ouml;nnen in der Akutphase aber auch g&auml;nzlich unauff&auml;llig sein. Weiterf&uuml;hrend hilft die MRT bei der exakten Darstellung von Stressfrakturen. Sie erlaubt entsprechend der dargestellten Auspr&auml;gung und Ausdehnung gegebenenfalls auch Aussagen zum Verlauf der Frakturen und zur Prognose. Dies zeigte sich beispielsweise in einer Studie an College- Athleten. Hier waren h&ouml;hergradige Ver&auml;nderungen im MRT mit einer l&auml;ngeren Heilungszeit assoziiert.</p> <p>Die Behandlung besteht in erster Linie in der Entlastung der betroffenen Region. Diese kann mit St&uuml;tzkr&uuml;cken oder Rollator bis hin zur Ruhigstellung mit Gipsverb&auml;nden erreicht werden. Die Behandlung der jeweiligen Fraktur ist individuell und auch in Abh&auml;ngigkeit vom Aktivit&auml;tsniveau zu betrachten, bei Leistungssportlern entsprechend den Pl&auml;nen und Zielen hinsichtlich der R&uuml;ckkehr zu Training und Wettkampf. Lokalisation, Schweregrad der Fraktur, Dauer der Symptome, Risikofaktoren, Reaktion auf vorangehende Therapien, Typ und Niveau des betriebenen Sports, bevorstehende Trainingseinheiten oder Wettk&auml;mpfe sind wesentliche Faktoren, die den Zeitpunkt des &bdquo;return to sport&ldquo; beeinflussen und auch in die Behandlungsentscheidungen einflie&szlig;en sollten. So erfordern beispielsweise Frakturen im Bereich des trabekul&auml;ren Knochens oder h&ouml;hergradige Frakturausma&szlig;e (anhand des MRT festgestellt) eine l&auml;ngere Abstinenz, bis der &bdquo;return to sport&ldquo; m&ouml;glich ist.<br /> Chirurgische Interventionen sind selten indiziert. Erforderlich sein k&ouml;nnen sie jedoch bei Lokalisationen mit einem hohen Risiko f&uuml;r Dislokation, wie beispielsweise am Schenkelhals. Die Supplementation von Kalzium und Vitamin D bei einer unzureichenden Nahrungsaufnahme reduziert das Risiko f&uuml;r Stressfrakturen um ca. 20 % . Bei F&auml;llen von Stressfrakturen und verz&ouml;gerter Heilung oder niedriger Knochendichte wird die Anwendung von Bisphosphonaten oder Parathormon beschrieben. Jedoch liegen zu wenig Literatur und Evidenz vor, die deren Einsatz aktuell rechtfertigen.</p></p> <p class="article-footer"> <a class="literatur" data-toggle="collapse" href="#collapseLiteratur" aria-expanded="false" aria-controls="collapseLiteratur" >Literatur</a> <div class="collapse" id="collapseLiteratur"> <p>beim Verfasser</p> </div> </p>
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