Stellenwert sportlicher Betätigung zur Prävention und Therapie der Osteoporose - eine aktuelle Übersicht

Zusammenfassung

Innerhalb der Osteoporosetherapie verfolgt sportliche Betätigung sowohl sekundär präventive als auch rehabilitative Ziele. Die Prävention umfasst die Entwicklung einer möglichst maximalen Knochenmasse (Peak Bone Mass) und die Verminderung der Knochenverlustrate. Eine effektive Prävention ist im Kindes- und Wachstumsalter an eine optimale Ernährung sowie eine Steigerung der allgemeinen körperlichen Aktivität gekoppelt. So resultiert sportliche Aktivität (bei denen das eigene Körpergewicht getragen werden muss) in einer hohen maximale Knochenmasse und setzt somit günstige Voraussetzungen für das Erwachsenenalter. Zudem trägt regelmäßige körperliche Aktivität zur Gesundheitsförderung bei. Beim Menschen ist bis heute nicht geklärt, ob eine Steigerung der sportlichen Intensität, die Häufigkeit oder die Belastungsdauer am stärksten osteoanabol wirkt. Charakteristisch bei der Osteoporose-Genese ist, dass nach dem Erreichen der Peak Bone Mass das Bone Remodelling immer mit leicht negativer Bilanz stattfindet. Auch bei postmenopausalen Frauen bewirkt physische Aktivität - unabhängig von einer Hormonersatztherapie - eine Schutzwirkung gegenüber einem beschleunigten Knochenabbau. Frauenleistungssport kann zu sportinduzierten Störungen des Menstruationszyklus mit erniedrigten Sexualsteroidhormon-Spiegeln führen und/oder mit Essverhaltensstörungen gekoppelt sein, was eine Abnahme der Knochenmasse bedingen kann, mit konsekutiver Erhöhung der Prävalenz von Stressfrakturen, und das trotz der sehr hohen sportlichen Belastungen und mechanischen Reizapplikationen. Ein dominierender therapeutischer Aspekt bei älteren Menschen besteht in der Reduktion des Sturzrisikos und damit indirekt des Frakturrisikos. Die Ziele sportlicher Betätigung beinhalten zusammenfassend den Aufbau/Erhalt der Knochensubstanz, Schmerzlinderung und Sturzprophylaxe. Die vorliegende Übersichtsarbeit fokussiert auf die Bedeutung körperlicher Aktivität bei der Prävention und Therapie der Osteoporose.

Abstract

The objectives of physical activity in osteoporosis therapy are both preventive and rehabilitative. Prevention involves the development of a high Peak Bone Mass and the reduction of the bone loss rate. In childhood and during adolescence effective prevention is achieved with an optimal diet in combination with an extensive amount of general exercise. Sports activity facilitates a sufficient Peak Bone Mass and thus sets positive preconditions for later life and a better health. It is unclear, however, whether the increase in intensity, frequency or duration of physical training exerts the most intensive osteoanabolic effect in humans. It is typically the case in the development of osteoporosis that after the achievement of Peak Bone Mass, the ongoing bone remodelling results in a continuous, slightly negative balance. Conversely, physical activity has a decelerating effect on the bone loss rate in postmenopausal women, independent of hormone replacement therapy. In this context, it is of interest that exercise-induced disturbances of the menstrual cycle with lower sexual steroid hormone levels together with eating disorders represent a well-known condition among female athletes in competitive sports. The consequence is a decrease in bone mass with a corresponding increase in the prevalence of stress fractures despite the very intensive physical activity and the osteoblastic stimuli. On the other hand, an important therapeutic aspect for older people consists in reducing the risk of falling and thus, indirectly, of fractures. The objectives of physical exercise include the development and preservation of bone mass, pain relief, and the prevention of falls. This article provides a review of the significance of exercise for the prevention and therapy of osteoporosis.

Schlüsselwörter

Osteoporose - sportliche Betätigung - Aufbau und Erhalt der Knochensubstanz - Frakturrisiko

Key words

Osteoporosis - sports - development and preservation of bone substance - risk of fracture

Literatur

• 1 Bèrard A, Bravo G, Gauthier P. Meta-analysis of the effectiveness of physical activity for the prevention of bone loss in postmenopausal women.  Osteoporosis Int. 1997;  7 331-337
• 2 Beitz R, Dören M. Physical activity and postmenopausal health.  J Br Menopause Soc. 2004;  10 70-74
• 3 Brukner P D, Brown W J. Is exercise good for you?.  Med J Aust. 2005;  182 538-541
• 4 Booth F W, Gordon S E, Carlson C J. et al . Waging war on modern chronic diseases: primary prevention through exercise biology.  J Appl Physiol. 2000;  88 774-787
• 5 Campbell A J, Robertson M C, Gardner M M. et al . Randomised controlled trial of a general practise programme of home based exercise to prevent falls in elderly women.  BMJ. 1997;  315 (7115) 1065-1069
• 6 Chae E H, Platen P, Antz R. et al .Knochendichte bei Leistungssportler/innen aus verschiedenen Sportarten im Vergleich zu Sportstudenten/innen und untrainierten Kontrollpersonen. Liesen H, Weiß M, Baum M Regulations- und Repairmechanismen, 33. Deutscher Sportärztekongress Paderborn Köln; Deutscher Ärzteverlag 1994: 668-671
• 7 Chien M Y, Wu Y T, Hsu A T. et al . Efficacy of a 24-week aerobic exercise programm for osteopenic postmenopausal women.  Calcif Tissue Int. 2000;  67 443-448
• 8 Department of Health and Human Services .Physical activity and health: a report of the surgeon general. Atlanta; 1996
• 9 Donaldson C L, Hulley S B, Vogel J M. et al . Effect of prolonged bed rest on bone mineral density.  Metabolism. 1970;  19 1071-1084
• 10 Franck H, Hohmann W. Verbesserung der Funktionskapazität, der Schmerzhaftigkeit und der Leistungsfähigkeit bei Patienten mit Osteoporose durch ein spezielles Sportrehabilitationstraining.  D Ztschr Sportmed. 2001;  52 (2) 63-67
• 11 Friedlander A L, Genant H K, Sadowsky S. et al . A two-year program of aerobics and weight training enhances bone mineral density of young women.  J Bone Min Res. 1995;  10 574-85
• 12 Gazenko O G, Genin N M, Egodorov A D. Major medical results of the Salyut-6/Soyus 185-day space flight.  NASA NDB 2747, Proceedings of the XXXII Congress of the International Astronautical Federation, Rome. 1981;  275-293
• 13 Gerdhem P, Ringsberg K AM, Akesson K. et al . Influence of muscle strength, physical activity and weight on bone mass in a population-based sample of 1004 elderly women.  Osteoporosis Int. 2003;  14 768-772
• 14 Goodman L R, Warren M P. The female athlete and menstrual function.  Curr Opin Obstet Gynecol. 2005;  17 466-470
• 15 Gleeson G P, Protas E J, Leblanc A D. et al . Effects of weight lifting on bone mineral density in premenopausal women.  J Bone Miner Res. 1990;  5 153-158
• 16 Heinonen A, Oja P, Kannus P. et al . Bone mineral density in female athletes representing sports with different loading characteristics of the skeleton.  Bone. 1995;  17 197-203
• 17 Highet H. Athletic amenorrhoea.  Sports Med. 1989;  7 82-108
• 18 Hirota T, Hirota K. Exercise and other lifestyle factors for preventing of osteoporosis during growth and young adulthood.  Clin Calcium. 2002;  12 489-494
• 19 Janz K. Physical activity and bone development during childhood and adolescence. Implications for the prevention of osteoporosis.  Minerva Pediatr. 2002;  54 93-104
• 20 Jonsson B, Gärdsell P, Johnell O. et al . Differences in fracture pattern between an urban and a rural population. A comparative population-based study in southern Sweden.  Osteoporosis Int. 1992;  2 269-73
• 21 Kanis K A. Osteoporose. Berlin, Wien; Blackwell 1995
• 22 Karacabey K. Effect of regular exercise on health and disease.  Neuro Endocrinol Lett. 2005;  26 617-623
• 23 Karlsson M. Is exercise of value in the prevention of fragility fractures in men?.  Scand J Med Sci Sports. 2002;  12 197-210
• 24 Kemmler W, Riedel H. Körperliche Belastung und Osteoporose. Einfluss einer 10-monatigen Interventionsmaßnahme auf ossäre und extraossäre Risikofaktoren einer Osteoporose.  D Ztschr Sportmed. 1998;  49, 9 270-277
• 25 Kirk S, Sharp C F, Elbaum N. et al . Effect of long-distance running on bone mass in women.  J Bone Miner Res. 1989;  4 515-522
• 26 Kohrt W M, Bloomfield S A, Little K D. et al . American College of Sports Medicine Position Stand: physical activity and bone health.  Med Sci Sports Exerc. 2004;  36 1985-1996
• 27 Koike T. Evaluation of exercise as a preventive therapy for osteoporosis.  Clin Calcium. 2005;  15 673-677
• 28 Kontulainen S, Kannus P, Haapasalo H. et al . Good maintenance of exercise-induced bone gain with decreased training of female tennis and squash players: a prospective 5-year follow-up study of young and old starters and controls.  J Bone Min Res. 2001;  16 195-201
• 29 Krahl H, Pieper H G, Quack G. Die Knochenhypertrophie als Trainingseffekt.  Orthopäde. 1995;  24 441-445
• 30 Krolner B, Toft B. Vertebral bone loss: unheeded side effect of therapeutic bed rest.  Clin Sci. 1983;  64 537-540
• 31 Lorentzon M, Mellström D, Ohlsson C. Association of amount of physical activity with cortical bone size and trabecular volumetric BMD in young adult men: the GOOD study.  J Bone Miner Res. 2005;  20 1936-1943
• 32 Neville H G. A review of the female athlete triad (amenorrhoea, osteoporosis and disordered eating).  Int J Adolesc Med Health. 2002;  14 9-17
• 33 Nordström A, Karlsson C, Nyquist F. et al . Bone loss and fracture risk after reduced physical activity.  J Bone Miner Res. 2005;  20 202-207
• 34 Nuti R, Martini G, Merlotti D. et al . Professional sport activity and micronutrients: effects on bone mass.  J Endocrinol Invest. 2005;  28 52-60
• 35 Pfeifer K, Ruhleder M, Brettmann K. et al . Effekte eines koordinationsbetonten Bewegungsprogramms zur Aufrechterhaltung der Alltagsmotorik im Alter.  D Ztschr Sportmed. 2001;  52 (4) 129-134
• 36 Province M A, Hadley E C, Hornbrook M C. et al . The effects of exercise on falls in elderly patients. A preplanned meta-analysis of the FICSIT trials. Frailty and injuries: Cooperative studies of intervention techniques.  JAMA. 1995;  273 (17) 1341-1347
• 37 Pruitt L A, Jackson D, Bartels R L. et al . Weight-training effects on bone mineral density in early postmenopausal women.  J Bone Miner Res. 1992;  7 179-185
• 38 Randerath O, Kvasnicka H M, Wapniarz M. et al . Über den Einfluss der Muskelkraft auf die Knochendichte.  Osteomobiljournal. 1991;  5 12-14
• 39 Sandler R B, Cauly J A, Hom D L. et al . The effects of walking on the cross-sectional dimensions of the radius in postmenopausal women.  Calcif Tissue Int. 1984;  41 65-69
• 40 Scheel A K, Backhaus M, Koziolek M. et al . Osteoporose und Sport.  Akt Rheumatol. 2003;  28 203-209
• 41 Schneider V S, Huntoon C L, Krauhs J M. Osteoporose beim Weltraumflug. Schild HH, Heller M Osteoporose Stuttgart; Thieme 1992: 222-228
• 42 Scriba P C, Schwartz F W. Bewegung. Prävention und Gesundheitsförderung - Wege zur Innovation im Gesundheitswesen.  Internist. 2004;  45 157-165
• 43 Sinaki M, Itoi E, Wahner H W. et al . Stronger Back Muscles Reduce the Incidence of Vertebral Fractures: A Prospective 10 Years Follow-up of Postmenopausal Women.  Bone. 2002;  30 836-841
• 44 Slemenda C W, Miller J Z, Hui S L. et al . Role of physical activity in the development of skeletal mass in children.  J Bone Min Res. 1991;  6 1227-1233
• 45 Smidt G L, Lin S Y, O’Dwyer K D. et al . The effect of high-intensity trunk exercise in bone mineral density of postmenopausal women.  Spine. 1992;  17 280-285
• 46 Snow-Harter C, Marcus R. Exercise, bone mineral density and osteoporosis.  Exerc Sport Sci Rev. 1991;  19 351-388
• 47 Snow-Harter C, Whalen R, Myburgh K. et al . Bone mineral density, muscle strength, and recreational exercise in men.  J Bone Min Res. 1992;  7 1291-1296
• 48 Turner J G, Gilchrist N L, Ayling E M. et al . Factors affecting bone mineral density in high school girls.  N Zealand Med J. 1992;  105 95-96
• 49 Torstveit M K, Sundgot-Borgen J. The female athlete triad: are elite athletes at increased risk?.  Med Sci Sports Exerc. 2005;  37 184-193
• 50 Venth R T. Bewegungstherapie als Prophylaxe und Therapie bei Osteoporose.  Z Gastroenterol. 2002;  40 (Suppl 1) 62-67
• 51 Vincente-Rodriguez G. How does exercise affect bone development during growth?.  Sports Med. 2006;  36 561-569
• 52 Wolff I, Croonenberg van J J, Kemper H CG. et al . The effect of exercise training programs on bone mass: A metaanalysis of published controlled trials in pre- and postmenopausal women.  Osteoporosis Int. 1999;  9 1-12