So stärken Sie Ihre Knochen

Wenn die Knochen schwach und brüchig werden, droht Osteoporose. Effektive Maßnahmen zur Vorbeugung sind Krafttraining … und Laufen.

Knochen sind lebendige Organe

Sowohl der Auf- als auch der Abbau von Knochengewebe geschehen durch spezielle Knochenzellen: Osteoblasten und -klasten. Osteoblasten sind für den Aufbau von Knochenstrukturen zuständig, während Osteoklasten selbige abbauen. Die Osteoblasten verankern Knochengrundsubstanz auf der Oberfläche bereits vorhandenen Knochens und sorgen danach für deren Mineralisierung. Aus den Osteoblasten gehen zudem die Osteozyten hervor. Osteozyten werden in die Knochenmatrix eingebaut und dienen dort dem Erhalt der Knochenstruktur sowie der Sicherung eines gesunden Kalziumgehalts. Osteoklasten sorgen mit speziellen Prozessen dafür, dass Enzyme die Knochengrundsubstanz abbauen.
Bei Osteoporose ist das Zusammenspiel von Osteozyten, Osteoblasten und Osteoklasten gestört. Diese Störung beginnt laut aktuellen Studien bereits ab einem Alter von etwa 25 Jahren durch eine verkürzte Lebensdauer der Knochenzellen. Die genaue Ursache ist bis heute nicht eindeutig geklärt. Sicher weiß man nur, dass die verminderte Ausschüttung von Östrogen nach der Menopause mit der Entwicklung der Erkrankung zusammenhängt. In der Menopause sinkt bei Frauen nämlich der Östrogenspiegel, und weniger Östrogen führt zu mehr Aktivität von Osteoblasten und -klasten. Gleichzeitig verkürzt sich die Lebensdauer der Osteoblasten, während sich die der Osteoklasten verlängert. Osteoporose tritt daher deutlich häufiger bei Frauen als bei Männern auf. Fast jede fünfte Frau ab dem 60. Lebensjahr ist von Osteoporose betroffen.
Hinzu kommt, dass der Körper bevorzugt bereits dünner gewordene Knochenbälkchen abbaut. Diese Knochenstruktur geht damit völlig verloren, weil Knochenneubildung nur an bereits vorhandenen Knochenstrukturen möglich ist. Nach der Menopause erhöht der Körper den Nettoabbau von Knochenbälkchen. Dabei werden zuerst die statisch am wenigsten belasteten Knochenstrukturen abgebaut. Diese Vorgänge führen zu einem Verlust an Knochengewebe, vor allem im Bereich der Wirbelsäule, des Brustkorbs und des Beckens.

Welche Formen von Osteoporose gibt es?

Abhängig von den Ursachen unterscheidet man zwischen primären und sekundären Osteoporoseformen. Eine primäre Osteoporose liegt vor, wenn sie unmittelbar durch eine (beispielsweise hormonelle) Störung im Körper entsteht. Als sekundäre Osteoporose werden Formen bezeichnet, die als Folgeerkrankung durch eine andere Krankheit oder bestimmte Lebensumstände verursacht wurden.

Primäre Osteoporose

Die primäre Osteoporose ist mit etwa neun Prozent in der Gesamtbevölkerung in Deutschland eine häufige Erkrankung des Skeletts. Sie beginnt bei vielen Betroffenen mit diffusen Rückenschmerzen, vor allem im Bereich der Lendenwirbelsäule. Zur primären Osteoporose gehören neben der postmenopausalen Osteoporose auch die juvenile Osteoporose bei Kindern und Jugendlichen sowie die Altersosteoporose. Auslöser einer primären Osteoporose sind Veränderungen der Aktivität einzelner Botenstoffe im Körper: Zytokine, Hormone (PTH, Vitamin D3, Östrogene, Androgene) oder Wachstumshormone (FGF, PDGF, IGF). Zytokine sind etwa Proteine, die beeinflussen, wie schnell und wie stark andere Zellen wachsen oder sich vermehren.
Die Altersosteoporose entwickelt sich durch eine altersbedingte Verminderung der Knochendichte: Die Osteoblasten verlieren an Aktivität, gekoppelt mit einer Fehlfunktion der Schilddrüse durch eine nachlassende Nierenfunktion. Auffällig bei der Altersosteoporose ist es, dass die Abnahme der Knochenmasse, im Röntgenbild sichtbar als Aufhellung, auf den gesamten Körper verteilt ist und sich nicht wie bei der postmenopausalen Osteoporose auf Wirbelsäule und Extremitäten beschränkt.

Sekundäre Osteoporose

Eine sekundäre Osteoporose entwickelt sich bei Vorerkrankungen wie beispielsweise Schilddrüsenfehlfunktionen oder als Nebenwirkung von Medikamenten (etwa Glukokortikoiden) oder Alkoholkonsum. Auch die Inaktivitäts-Osteoporose, die durch einen langfristigen Bewegungsmangel entsteht, ist eine sekundäre Osteoporose. Ursächlich können außerdem Ernährungsstörungen wie Magersucht oder Bulimie sein, die mit einem dauerhaften Mangel an Mineralstoffen wie Kalzium oder Phosphat oder mit einem Proteinmangel einhergehen.
Bei der Inaktivitäts-Osteoporose kommt es durch Bewegungsmangel und reduzierte Belastung der Knochenstrukturen zu einer Knochenatrophie (Knochenabbau). Vier Monate Bettruhe beispielsweise würden einen Verlust von 15 Prozent der Gesamtknochenmasse bedeuten. Dies geschieht, weil der An- und Umbau der Knochen durch die mechanische Belastung der Strukturen direkt beeinflusst wird. Kurz gesagt schwächt diese die Knochen nicht etwa, sondern stärkt sie. Doch dazu kommen wir später.

Wie äußert sich die Krankheit?

Osteoporose beginnt häufig mit akuten oder chronischen Rückenschmerzen im Bereich der Lendenwirbelsäule, die mit starken Muskelverspannungen einhergehen. Oft sind seitliche Bewegungen des Oberkörpers schmerzhaft, und bei genauem Hinschauen sieht man am Rücken viele einzelne Falten, die zusammengenommen wie ein Tannenbaum aussehen (das sogenannte Tannenbaumphänomen).
Viele Betroffene bekommen die Diagnose Osteoporose erst, wenn nach länger andauernden Rückenschmerzen eine Wirbelkörperfraktur festgestellt wird, die ursprünglich durch einfaches Bücken unbemerkt entstanden ist. Im Röntgenbild sieht man dann häufig die für Osteoporose charakteristischen Keilwirbel und eine verstärkte Brustkyphose (Oberkörpervorneigung in der Brustwirbelsäule, umgangssprachlich „Buckel“). Auffällig ist außerdem eine um bis zu zehn Zentimeter reduzierte Körpergröße, ohne dass Schmerzen bestehen. Der Größenverlust hat zur Folge, dass auch das Volumen des Brustkorbs kleiner wird. Dadurch ist eine Beeinträchtigung der Atmung möglich.
Bei Altersosteoporose entstehen nach einem Sturz auf die Seite oft Brüche in Oberschenkel oder Becken. So gehen etwa 65 000 Schenkelhalsfrakturen pro Jahr auf das Konto von Osteoporose-Erkrankungen. Die häufigsten Komplikationen bei Osteoporose sind jedoch die oben genannten Kompressionsfrakturen der Wirbelkörper und Frakturen des daumenseitigen Unterarmknochens (Radiusfraktur).

Wie wird Osteoporose diagnostiziert?

Orthopäden können die Abnahme der Knochendichte bildlich durch Röntgen der Brust- und Lendenwirbelsäule erkennen. Zusätzliche Hinweise gibt eine Knochendichteanalyse (Osteodensitometrie). Hierzu werden die Quantitative Computertomografie (QCT) oder die Dual-Röntgen-Absorptiometrie (DXA) eingesetzt. Die QCT gibt Aufschluss über die Beschaffenheit von Knochenaußenschicht und Knochenbälkchenstruktur und somit über Knochendichte und Knochenfestigkeit.
Die DXA basiert auf der Kombination zweier Arten von Röntgenstrahlung. Aus der gemessenen Abschwächung der Röntgenstrahlung, die durch den Knochen entsteht (hohe Knochendichte gleich starke Abschwächung, niedrige Knochendichte gleich geringe Abschwächung), wird der sogenannte T-Wert oder T-Score in Gramm pro Quadratzentimeter (g/cm²) berechnet. Dieser Wert gibt Hinweise auf den Knochenmineralgehalt und zeigt, wie stark der Verlust der Knochenmasse ist.
Zur Bewertung der Knochendichte nutzt man den Wert der durchschnittlichen Knochendichte gesunder, junger Menschen und setzt diesen ins Verhältnis zum Wert der untersuchten Person. Beide Verfahren, QCT und DXA, dienen sowohl der Diagnostik als auch der Verlaufskontrolle und der Einteilung der Patienten in die einzelnen Erkrankungsstadien der Osteoporose. Für die abschließende Diagnose sind eine Knochenbiopsie und Laborparameter wie Kalzium, Parathormon und Phosphor sinnvoll.

Wie verläuft die Krankheit?

Osteoporose wird nach ihrem zeitlichen Verlauf in drei Stadien eingeteilt: Osteopenie (niedrige Knochenmasse), Osteoporose ohne Knochenbrüche und manifeste Osteoporose mit Frakturen, welche jedoch nicht Folge eines Unfalls oder einer anderen Verletzung sind. Die Osteopenie mit einem T-Wert von –1,0 bis –2,5 gilt als Vorstadium der Osteoporose. Ein T-Wert von weniger als –2,5 ohne bisherige Knochenbrüche deutet auf eine Osteoporose hin, während ein T-Score von weniger als –2,5 mit Fraktur(en) ohne auslösendes Ereignis wie einen Unfall oder ein anderes Trauma eine manifeste Osteoporose bedeutet. Allerdings ist der T-Score allein kein sicheres Indiz für eine Osteoporose. Zusätzliche Untersuchungen des Blutes, Röntgenaufnahmen, eine gründliche Anamnese unter Beachtung alter Frakturen und der allgemeinen Konstitution sowie regelmäßige Verlaufskontrollen sind für eine sichere Diagnose unerlässlich.

Wie sieht die Behandlung aus?

Die Osteoporosetherapie besteht aus einer medikamentösen Basistherapie, gezielt eingesetzten Medikamenten und angepasster körperlicher Aktivität. Zudem sollten Betroffene auf Nikotin und Alkohol verzichten. Bei akuten Schmerzen helfen Wärme und leichte Massagen. Elektrotherapie wie TENS (Transkutane Elektrische Nervenstimulation) kann zur Entspannung der Muskulatur beitragen. Schmerzlindernde Medikamente helfen kurzfristig, sollten aber nicht als Dauermedikation und nur in Absprache mit dem behandelnden Arzt eingenommen werden. Die medikamentöse Basistherapie bei Osteoporose besteht aus Vitamin D3 und Kalzium. Vitamin D3 erhöht den Kalziumspiegel und trägt so zu einer Erhöhung der Knochenmasse bei. Bisphosphonate regulieren den Kalziumstoffwechsel und hemmen die knochenabbauenden Osteoklasten. Somit dienen auch sie der Erhöhung der Knochenmasse, indem sie einen verstärkten Abbau verhindern. Biologika und Fluoride fördern entweder direkt den Knochenaufbau oder hemmen die Osteoklastentätigkeit. Bei postmenopausaler Osteoporose sollte für mindestens zehn Jahre Östrogen verordnet werden.
Eins der grundlegenden Mittel, um das Fortschreiten der Osteoporose zu vermeiden und die Lebensqualität der Betroffenen zu erhalten, ist die Bewegungstherapie. Auf Laufen muss man also nicht automatisch verzichten! Bei stärkeren Formen der Osteoporose oder Übergewicht ist das Bewegungsbad häufig der beliebteste Trainingsort, weil bei der Aquagymnastik Bewegungen unter Abnahme der Körperschwere möglich sind. Die Schulung der Körperhaltung und des Gangmusters durch einen Physiotherapeuten dienen der individuellen Sicherheit und der Sturzprophylaxe.

Sport erhöht die Knochendichte

Das menschliche Knochengewebe besitzt eine hohe Anpassungsfähigkeit und befindet sich ständig im Umbau, beeinflusst durch die Belastung und Entlastung des Körpers im Alltag. Damit Knochenstrukturen und deren Festigkeit erhalten bleiben, müssen sie nicht etwa entlastet, sondern regelmäßig belastet werden. Sport und Training spielen für die Knochenfestigkeit daher eine große Rolle. Dies ist mittlerweile durch viele Studien zweifelsfrei belegt: Sportler haben sowohl eine höhere Knochenmasse als auch eine größere Knochensteifigkeit als Nichtsportler.
Wird der Knochen belastet, resultiert daraus eine mechanische Verformung (Dehnung, Stauchung) der Knochenoberfläche. Diese hat Auswirkungen auf den gesamten Knochen. Für die Umbauvorgänge ist die Stärke der Verformung, mit der der Knochen belastet wird, von größerer Bedeutung als Häufigkeit oder Frequenz. Bleibt die Stimulation des Knochens unter einer bestimmten Grenze, wird Knochengewebe abgebaut. Ist die Stimulation des Knochens höher, als die Belastung, an die das individuelle Knochengleichgewicht angepasst ist, kommt es zur Neubildung und Verstärkung von Knochengewebe.
Ein Beispiel aus dem Kraftsport: Sie trainieren Kniebeugen ohne Langhantelstange und ohne Gewichte. Ihre Knochenstruktur ist aktuell auf zwölf Kniebeugen mit dem eigenen Körpergewicht ausgelegt – ohne zusätzliche Gewichtsbelastung. Dann nutzen Sie die Langhantelstange mit je fünf Kilo Gewicht pro Seite. Damit erhöht sich die Stimulation der Knochen über das gewohnte Maß hinaus und das individuelle Knochengleichgewicht muss sich an den gesteigerten Anspruch anpassen.
Die Kraft, die zur Veränderung der Knochenstrukturen beiträgt, entsteht maßgeblich durch die Kontraktion umliegender Muskeln und weniger durch Belastungen, die vom Körpergewicht ausgehen. Konkret beobachten lässt sich das bei Sprintern: Deren vordere Unterschenkelknochen (Schienbein oder Tibia) haben eine deutlich höhere Knochenmasse als die von Mittelstreckenläufern, Langstreckenläufern oder Wettkampfgehern. Der Grund: Die Belastungs-Peaks der lokalen Muskulatur sind beim Sprinten deutlich höher als bei den anderen Laufsportarten.

Gezieltes Training für die Knochen

Sogenannte hohe Impacts (Belastungsspitzen) beim Sport führen also zu einer größeren Knochenmasse und Knochensteifigkeit. Sowohl Laufeinheiten als auch Kraftübungen, die mit großen Kraftspitzen durchgeführt werden, zeigen eine größere Wirkung auf die Entwicklung der Knochenmasse und Knochensteifigkeit als solche mit einer hohen Wiederholungszahl. Das sollte man bei der Trainingsgestaltung entsprechend berücksichtigen. Für Läufer heißt das: Statt eines immer höheren Kilometerumfangs absolvieren Sie lieber Bergaufläufe und Intervalle.
Die Anpassung des Knochens an die Trainingsbelastung erfolgt allerdings recht langsam. Trainingsprogramme, die auf eine Verstärkung des Knochens abzielen, sollten deshalb mindestens sechs Monate, besser zwölf Monate lang durchgeführt werden, um ein zuverlässiges Ergebnis und eine Verbesserung von osteoporosebedingten Symptomen zu erreichen. Und man sollte die Trainingsintensität stets sehr behutsam steigern. Wichtig außerdem: Die Veränderungen der Knochenmasse und Knochensteifigkeit beschränken sich auf die Knochen, die im Training gezielt belastet und trainiert werden. Das heißt: Wer beispielsweise mit Kniebeugen ohne Gewichte arbeitet, erhält zwar einen Trainingseffekt für die Beine, nicht aber für die Knochen, die sich oberhalb der Hüfte befinden.
Unter der Anleitung durch Experten haben sich Krafttraining, Turnen und sprunglastige (plyometrische) Einheiten als besonders effektiv erwiesen, wenn es darum geht, die Knochendichte zu erhöhen. Günstige Sportarten für das Training in Eigenregie sind Nordic Walking, Laufen (anfangs auf ebenem, überwiegend nicht asphaltiertem Untergrund, erst später beziehungsweise für Erfahrene im Trailgelände), Radfahren, Tanzen und Schwimmen. In vielen Vereinen gibt es spezielle Osteoporose-Sportgruppen.
Die Grundlagen für eine stabile Knochenstruktur im Alter werden allerdings maßgeblich ab dem Jugendalter gelegt. Mit gezieltem Knochentraining lassen sich nicht annähernd so große Unterschiede erreichen, wie sie zwischen Sportlern und Nichtsportlern grundsätzlich vorhanden sind. Wie schon erwähnt, entwickelt sich die Gesamtknochenmasse eines Menschen insbesondere in den ersten 30 Lebensjahren. Zum größten Teil (zu etwa 70 Prozent) wird sie von der Genetik bestimmt. Die restlichen 30 Prozent lassen sich durch Sport, Bewegung und allgemeine körperliche Belastung maßgeblich positiv beeinflussen. Eine ausgewogene Ernährung mit frischem Obst, Gemüse und einer ausreichenden Zufuhr von Kalzium unterstützt die Prävention. Ein BMI im Normalbereich schützt zusätzlich – sowohl Untergewicht als auch Übergewicht gelten als Risikofaktoren für die Knochen.

Welche Trainingsformen helfen bei Osteoporose?

Jedes Programm setzt voraus, dass Sie schmerzfrei Sport treiben können. Danach verfolgt das Training zur Behandlung der Osteoporose folgende Ziele:

• Motivation zur Bewegung: Nur wer Spaß am Training hat, hält durch. Suchen Sie sich einen Trainingspartner oder eine -gruppe, wenn Sie Solo-Sport langweilt.
• Kräftigung der Muskulatur durch Krafttraining mit Widerständen (Zusatzgewichte/reaktives Training), bei dem Bewegungen aus dem Alltag – wie Treppensteigen, Aufstehen vom Boden oder Hebebelastungen – funktionell berücksichtigt werden.
• Linderung der Rückenschmerzen durch Kräftigung der Streckmuskulatur der Wirbelsäule bei Ansteuerung/Stabilisation der Bauchmuskeln.
• Erhöhung der Belastungsfähigkeit und der muskulären Leistungsfähigkeit durch Übungen auf einer Vibrationsplatte.
• Verbesserung der Gleichgewichtsfähigkeit durch Balanceübungen. Tai-Chi erwies sich in einer Studie in Bezug auf Osteoporosetraining als sinnvolle Variante.
• Regelmäßige, an die aktuelle Leistungsfähigkeit angepasste Spitzenbelastung der Knochen, zum Beispiel durch Laufen, Gymnastik und Krafttraining.