Forschung und WissenschaftCalciumKnochen, Osteoporose

 

Aus Forschung & Wissenschaft

Calcium

 

Knochen, Osteoporose

Calcium stellt in Form von Calciumhydroxylapatit zusammen mit anorganischem Phosphat die Hauptmasse der anorganischen Knochensubstanz. Dementsprechend wird bei längerfristig zu geringer Calciumzufuhr nicht ausreichend Calcium in den Knochen eingelagert bzw. wieder aus dem Skelett herausgelöst, denn die Calciumkonzentration im Serum wird durch Parathormon und Calcitonin in sehr engen Grenzen konstant gehalten. Bei einer Osteoporose liegen eine zu niedrige Knochenmasse - anorganischer Knochenanteil - und zusätzliche strukturelle Veränderungen des Knochens vor. Folgen sind erhöhte Knochenbrüchigkeit und Frakturgefährdung. Dabei wird gemäß der WHO-Einteilung von 1994 von einer Osteoporose gesprochen, wenn die Knochendichte gesunder, prämenopausaler Frauen um 2,5 Standardabweichungen oder mehr unterschritten wird. Klinische Befunde werden bei dieser Definition allerdings nicht berücksichtigt.

 

 

Closa-Monasterolo V, Zaragoza-Jordana M, Ferré N, Luque V, Grote V, Koletzko B, Verduci E, Vecchi F, Escribano J; Childhood Obesity Project Group
Adequate calcium intake during long periods improves bone mineral density in healthy children. Data from the Childhood Obesity Project
Clin Nutr. 2017 Mar 16

 

 

In dieser prospektiven Kohortenstudie wurde untersucht, ob ein Zusammenhang zwischen der Höhe sowie der Dauer der Calciumzufuhr über die Nahrung und der Knochendichte bei Kindern besteht. Calcium ist der Hauptbestandteil des Skelettsystems, wobei der menschliche Knochen nur bis zu einem Alter von 25-35 Jahren aufgebaut werden kann. Danach verliert der Knochen kontinuierlich an Masse (ca. 1-1,5% pro Jahr).
In dieser Studie wurde bei 179 Kindern aus Spanien jeweils im Alter von 4, 5 und 6 Jahren die Calciumzufuhr über die Nahrung mit Hilfe eines dreitätigen Ernährungsprotokolls erfasst. Im Alter von 7 Jahren wurde anschließend bei dieser Gruppe von Kindern die Knochendichte im gesamten Skelett und in der Lendenwirbelsäule mittels einer Standardröntgenmethode (Dual Energy X-Ray Absorptiometry, DEXA) bestimmt.
Die Ergebnisse zeigten, dass die Calciumzufuhr im Alter von 6 Jahren signifikant positiv mit der Knochendichte der Lendenwirbelsäule im Alter von 7 Jahren (p=0,030) korrelierte. Kinder mit einer hohen Calciumzufuhr zwischen dem 4. und 6. Lebensjahr und auch zwischen dem 5. und 6. Lebensjahr wiesen im Alter von 7 Jahren eine signifikant höhere Knochendichte in der Lendenwirbelsäule (p<0,001) und im gesamten Körper (p<0,05) auf als Kinder mit einer niedrigen Calciumzufuhr. Eine hohe Calciumzufuhr über eine Dauer von 2 Jahren führte bei 26,3% der Kinder zu einer Erhöhung der Knochendichte von 66,9%. Eine hohe Calciumzufuhr über eine Dauer von 3 Jahren führte bei 24,9% der Kinder zu einer Erhöhung der Knochendichte von 77,3%.
Die Autoren schließen aus diesen Daten, dass Kinder mit einer hohen Calciumzufuhr im Alter von 4, 5 bzw. 6 Jahren sowie einer hohen Calciumzufuhr in zwei bzw. drei aufeinanderfolgenden Jahren im Kindesalter eine höhere Knochendichte im Vergleich zu Kindern mit einer niedrigen Calciumzufuhr aufweisen. Somit sollte bei Kindern auf eine Calciumzufuhr in Höhe der Empfehlungen geachtet werden und, um die Auswirkungen auf die Knochendichte abschätzen zu können, die Calciumzufuhr nicht nur einmalig sondern regelmäßig erfasst werden.


 

Vannucci L1, Masi L2, Gronchi G3, Fossi C1, Carossino AM1, Brandi ML4
Calcium intake, bone mineral density, and fragility fractures: evidence from an Italian outpatient population
Arch Osteoporos. 2017 Dec

 

Diese Querschnittsuntersuchung hatte zum Ziel, den möglichen Zusammenhang zwischen der Calciumzufuhr über die Nahrung und der Knochendichte sowie dem Risiko für Frakturen bei Erwachsenen zu bestimmen.
Dazu wurden bei 838 Frauen (62,0 ± 14,0 Jahre) und 162 Männern (53,7 ± 13,1 Jahre) aus Italien die tägliche Calciumzufuhr über die Nahrung anhand eines Verzehrhäufigkeitsfragebogens (Food Frequencies Questionnaire, FFQ) ermittelt, die Knochendichte gemessen und das Risiko für Frakturen bestimmt.
Nur 10,4 % der untersuchten Personen (71 Frauen und 33 Männer) hatten eine für Erwachsene als ausreichend angesehene tägliche Calciumzufuhr (≥ 1000 mg/Tag). Es wurde kein signifikanter Zusammenhang zwischen der Calciumzufuhr und der Knochendichte gefunden. Personen mit einer höheren Calciumzufuhr (≥ 400 mg/Tag) hatten im Vergleich zu Personen mit einer niedrigen Calciumzufuhr (< 400 mg/Tag) ein signifikant geringeres Risiko für Frakturen (Frakturrisiko: 21 % vs. 42 %; p < 0,05). Außerdem hatten Personen, die bereits eine oder mehrere Wirbelfrakturen hatten, eine signifikant niedrigere Calciumzufuhr (< 400 mg/Tag; p = 0,030) und waren nur gelegentlich d.h. nicht regelmäßig körperlich aktiv als Personen ohne Wirbelfrakturen.
Die Studie zeigt, dass die tägliche Calciumzufuhr mit der Nahrung niedriger ist als die empfohlene tägliche Zufuhr (Erwachsene 1.000 - 1.200 mg/Tag). Die Autoren unterstreichen die Bedeutung einer adäquaten Calciumzufuhr mit der Nahrung, da eine niedrige Calciumzufuhr (< 400 mg/Tag) die Wahrscheinlichkeit für Frakturen erhöht und signifikant mit dem Auftreten von Wirbelfrakturen assoziiert ist. Daher empfiehlt sich eine altersentsprechende tägliche Calciumzufuhr in Kombination mit regelmäßiger körperlicher Aktivität, um Frakturen, insbesondere an der Wirbelsäule und insbesondere bei älteren Frauen, entgegenzuwirken.

 

 

Wu J, Xu L, Lv Y, Dong L, Zheng Q, Li L
Quantitative analysis of efficacy and associated factors of calcium intake on bone mineral density in postmenopausal women
Osteoporos Int. 2017 Jun

 

Die systematische Metaanalyse untersuchte den Einfluss der Calciumzufuhr auf die Abnahme der Knochendichte bei postmenopausalen Frauen und hatte zudem das Ziel, potentielle Faktoren, die die Abnahme der Knochendichte darüber hinaus beeinflussen, zu ermitteln.
Die Metaanalyse umfasste 17 Interventionsstudien mit 2.537 postmenopausalen Frauen (40-96 Jahre). Die Dauer der Interventionen betrug zwischen 10 Monaten und 2 Jahren.
Die Ergebnisse zeigten, dass das Alter sowie die Höhe der Calciumzufuhr signifikant sowohl das Ausmaß als auch die Geschwindigkeit der Abnahme der Knochendichte beeinflusst. Eine Zufuhr von 700, 1.200, 1.300 und 2.000 mg Calcium/Tag über zwei Jahre führte jeweils zu einer Zunahme der Knochendichte von 1,62 %, 1,94 %, 1,97 % und 2,13 %. Bei diesen Frauen wurde die größte Zunahme der Knochendichte pro Zeiteinheit nach durchschnittlich 9,44 Monaten erreicht.
Die Autoren schließen aus diesen Ergebnissen, dass eine erhöhte Calciumzufuhr die Abnahme der Knochendichte bei postmenopausalen Frauen effektiv verzögert. Dabei erscheint eine verabreichte Dosis von mind. 1.200 mg Calcium/Tag am effektivsten, um den Knochenmasseverlust zu reduzieren. Grundsätzlich sind das Alter, die Höhe der Calciumzufuhr sowie die Dauer der Einnahme die entscheidenden Einflussfaktoren auf den Knochenmasseverlust. Schlussfolgernd sollten postmenopausale Frauen 1.200 mg Calcium/Tag zur Prävention eines Knochenmassenverlusts zuführen.
 

 

Burckhardt P
Calcium revisited, part III: effect of dietary calcium on BMD and fracture risk
Bonekey Rep. 2015 Aug 5;4:708

 

Diese Übersichtsarbeit fasst die Datenlage zur Wirkung von Calcium aus verschiedenen Nahrungsmitteln auf die Knochengesundheit zusammen und widmet einen Abschnitt auch den Mineralwässern.
Calcium aus Mineralwasser wird gut und schnell aufgenommen, genauso gut wie aus Milch und sogar etwas schneller. Rund 200 mg Calcium aus Mineralwasser senken die Parathormonkonzentration und Marker für die Knochenresorption innerhalb einer Stunde (Guillemant et al., 2000). 0,5 Liter/Tag eines calciumreichen Wassers, getrunken über ein halbes Jahr, senkte die Parathormonkonzentration, Osteocalcin und den Knochenresorptionsmarker CTX im Serum und im Urin von Frauen mit einer niedrigen sonstigen Calciumaufnahme (Meunier et al., 2005). Das erklärt, warum ein Mineralwasser, das bis zu 500 mg Calcium/Liter enthält, auch in Querschnittsstudien die Knochendichte positiv beeinflusst (Costi et al., 1999 und Cepollaro et al., 1996).
Somit stellt calciumreiches Mineralwasser eine nützliche Calciumquelle dar.
Der Autor schließt, dass Nahrungsmittel die beste Calciumquelle sind und nur wer darüber nicht genug Calcium aufnehmen kann, zu Supplementen greifen sollte.
 

 

Ma XM, Huang ZW, Yang XG, Su YX
Calcium supplementation and bone mineral accretion in Chinese adolescents aged 12-14 years: a 12-month, dose-response, randomised intervention trial
Br J Nutr. 2014 Sep 18:1-11

 

In dieser randomisierten, doppelblinden und kontrollierten Studie an 111 Mädchen und 109 Jungen im Alter von 12 bis 14 Jahren wurde der Frage nachgegangen, welchen Einfluss die Calcium-Aufnahme aus Nahrungsquellen auf die Knochenmineralisation der Jugendlichen hat. Per Fragebogen wurden Ernährungs- und Lebensgewohnheiten, sowie die körperliche Aktivität erfasst. Größe, Gewicht, Blutdruck, Knochendichte und -mineralgehalt (radiologisch), sowie der Fortschritt der Pubertät wurden zu Beginn und am Ende der Intervention bestimmt.
Per Zufallsprinzip wurden 3 Gruppen gebildet, die für ein Jahr unterschiedliche Mengen an Supplementen einnahmen: Gruppe 1: 40 g Milchpulver / 200 IE Vitamin D (Gesamt-Calcium Nahrung plus Supplemente: 671 - 706 mg/Tag); Gruppe 2: 40 g Milchpulver/ 200 IE Vitamin D/ 300 mg Calcium (Gesamt-Calcium Nahrung plus Supplemente: 985 - 1011 mg/Tag); Gruppe 3: 40 g Milchpulver/ 200 IE Vitamin D/ 600 mg Calcium (Gesamt-Calcium Nahrung plus Supplemente: 1243 - 1327 mg/Tag)
Es zeigte sich, dass bei Mädchen nach der Intervention der Knochenmineralgehalt des Oberschenkelhalses stärker zugenommen hatte in der Gruppe mit der höchsten Calcium-Aufnahme verglichen mit der Gruppe mit der niedrigsten Calcium-Aufnahme (9,7 % gegenüber 6,4 %; p = 0,04). Bei Jungen zeigte sich eine signifikante Zunahme sowohl in der Gruppe mit der mittleren als auch in der Gruppe mit der höchsten Calcium-Aufnahme, wenn diese mit Gruppe 1 verglichen wurden (15,8 % bzw. 15,7 % gegenüber 11,7 %; p = 0,03).
Besonders effektiv waren die Calcium-Supplemente (Gruppen 2 und 3) wenn die Probanden körperlich aktiv waren und die Geschlechtsentwicklung noch weniger fortgeschritten war.
Die Autoren folgern, dass eine ausreichende Calcium-Zufuhr für die Knochenentwicklung von Jugendlichen wirkungsvoll ist, insbesondere im Frühstadium der Pubertät und bei ausreichender körperlicher Aktivität.

 

 

Rajatanavin R, Chailurkit L, Saetung S, Thakkinstian A, Nimitphong H

The efficacy of calcium supplementation alone in elderly Thai women over a 2-year period: a randomized controlled trial

Osteoporos Int. 2013 Nov;24(11):2871-7

 

Diese randomisierte kontrollierte klinische Studie geht der Frage nach, ob Calcium-Supplemente (500mg/Tag über 2 Jahre) bei älteren Frauen mit schlechter Calcium-Versorgung die Knochenmineralisation verbessern. Die Studienpopulation bestand aus 404 postmenopausalen Frauen, die entweder 500  mg Calcium/Tag als Supplement oder Placebo über einen Zeitraum von 2 Jahren einnahmen. Es wurden verschiedene Biomarker des Knochenstoffwechsels (Serum-C-terminales Telopeptid vom Typ-1-Kollagen, Serum-Procollagen-Typ 1-aminoterminales Propeptid) in jährlichem Abstand bestimmt.
Weiterhin wurde halbjährlich eine Knochendichtebestimmung der Lendenwirbelsäule und des Schenkelhalses durchgeführt.
Es konnte eindeutig gezeigt werden, dass nur in der Interventionsgruppe, nicht in der Plazebogruppe, am Ende der Studie ein signifikanter Abfall der o.g. Biomarker festzustellen war, die mit dem Abbau von Knochen korrelieren. Weiterhin stieg in der Interventionsgruppe die Knochendichte der Lendenwirbelsäule um 2,76 % an; im Vergleich stieg sie in der Kontrollgruppe nur um 0,87 % an. Die Knochendichte des Schenkelhalses nahm zwar ab, aber die Abnahme war in der Interventionsgruppe geringer (0,21 %) als in der Plazebogruppe (0,9 %). Die Autoren fassen zusammen, dass die Frauen von Calciumsupplementen profitierten, die einem altersbedingten Knochenabbau entgegenwirken.

 

 

Pietschmann P, Azizi-Semrad U, Pils K et al.

Pharmacologic undertreatment of osteoporosis in Austrian nursing homes and senior's residences.

Wien Klin Wochenschr. 2010 Sep;122(17-18):532-7. Epub 2010 Aug 23.


Diese österreichische Untersuchung sollte klären, inwieweit in Alters- und Pflegeheimen Prävention und/oder Therapie einer Osteoporose lege artis durchgeführt werden. Dazu wurden 89 Heime in die Auswertung einbezogen - mehr als zwei Drittel der angeschriebenen Einrichtungen hatten nicht reagiert oder eine Teilnahme abgelehnt. In den teilnehmenden Heimen wurden Daten von 6948 Bewohnern beurteilt. Ihr mittleres Alter betrug 82 Jahre, und 76 % waren Frauen. Bei nahezu einem Viertel der Heimbewohner (21,2 %) lag eine diagnostizierte Osteoporose vor. Eine Hüftfraktur bzw. sonstige Frakturen waren dokumentiert bei 10,4 % bzw. 13,2 %. Nur 8,2 % der Bewohner erhielten eine Calciumsupplementation, 6,2 % erhielten Vitamin D, und 9,3 % eine Kombination aus beidem. Eine spezifische Behandlung der Osteoporose wurde lediglich bei 7,2 % der Bewohner verschrieben.
Insgesamt spiegelt diese Studie nach Meinung der Autoren die deutlich zu selten durchgeführte Prävention und Therapie der Osteoporose in österreichischen Alten- und Pflegeheimen wider - obwohl dies eine Population mit deutlich erhöhtem Osteoporose- und Frakturrisiko ist.

 

 

Reid IR, Ames R, Mason B, Reid HE, Bacon CJ, Bolland MJ, Gamble GD, Grey A, Horne A.
Randomized controlled trial of calcium supplementation in healthy, nonosteoporotic, older men.
Arch Intern Med. 2008 Nov 10;168(20):2276-82.

 

Immer mehr Männer erkranken an dem „Frauenleiden" Osteoporose - deshalb führten Reid und Kollegen diese Studie durch, um die Auswirkung einer Calciumsupplementation in verschiedenen Dosierungen auf die Knochendichte bei Männern zu untersuchen. Über 2 Jahre erhielten 323 gesunde Männer im Alter von mindestens 40 Jahren (mittleres Alter 57 Jahre) 600 mg Calcium pro Tag, 1200 mg Calcium pro Tag oder Placebo.
Unter 1200 mg Calcium stieg die Knochendichte (bone mass density, BMD, an allen gemessenen Knochenbereichen an, um 1 bis 1,5 % stärker als unter Placebo, während sich unter 600 mg Calcium keine signifikanten Unterschiede zu Placebo fanden. Dabei fanden sich keine Zusammenhänge zum Alter oder der sonstigen Calciumzufuhr über die Ernährung. Es fanden sich darüber hinaus in der Gruppe mit 1200 mg Calcium pro Tag nach 2 Jahren signifikante Verminderungen der Marker für einen Knochenabbau im Serum (Parathormon-Konzentration, alkalische Phosphatase, N-terminales Propeptid von Prokollagen Typ 1).
Nach Schlussfolgerung der Autoren ist eine Calciumsupplementation also auch bei Männern zur Erhöhung der Knochendichte und damit Vorbeugung einer Osteoporose wirksam, und zwar im gleichen Maß wie bei postmenopausalen Frauen.

 

Bischoff-Ferrari HA, Rees JR, Grau MV, Barry E, Gui J, Baron JA.
Effect of calcium supplementation on fracture risk: a double-blind randomized controlled trial.
Am J Clin Nutr. 2008 Jun;87(6):1945-51.

 

Das Ziel dieser Untersuchung war äußerst pragmatisch: Die Autoren stellen sich die Frage, ob eine Calciumsupplementation nicht nur kosmetische Effekte hat wie eine Erhöhung der Knochendichte (wie sie in vielen Untersuchungen gezeigt wurde), sondern ob sich diese erhöhte Knochendichte auch in einen praktischen Vorteil für die Betroffen umsetzt - in Form eines verminderten Frakturrisikos.
Die insgesamt 930 Teilnehmer der randomisierten, Placebo-kontrollierten Studie waren zu Studienbeginn jünger als 80 Jahre (mittleres Alter 61 Jahre) und erhielten über 4 Jahre pro Tag entweder 1200 mg elementares Calcium (als Calciumcarbonat) oder Placebo; die Nachbeobachtungsdauer betrug  im Mittel 10,8 Jahre. Primärer Endpunkt waren Gesamtzahl der Frakturen sowie pathologische Frakturen.
Insgesamt fanden sich 46 Frakturen (davon 15 pathologische Frakturen) bei den 464 Teilnehmern der Calciumgruppe und 54 (29 pathologische) bei den 466 Teilnehmern der Placebogruppe. Das Gesamtrisiko für eine Fraktur unterschied sich während der Behandlungsphase signifikant zwischen den Gruppen (Hazard Ratio 0,28 zugunsten von Calcium), aber nicht während der Nachbeobachtungszeit (HR 1,10).
Damit ziehen die Autoren den Schluss, dass eine Calciumsupplementation tatsächlich einen praktischen Vorteil mit sich bringt - allerdings muss die Supplementation erhalten bleiben, um diesen Vorteil zu sichern.

 

 

Appleby P, Roddam A, Allen N, Key T.

Comparative fracture risk in vegetarians and nonvegetarians in EPIC-Oxford.

Eur J Clin Nutr. 2007 Dec;61(12):1400-6. Epub 2007 Feb 7.

 

Alternative Ernährungsformen - z. B. vegetarische oder vegane Ernährung - werden immer häufiger praktiziert. Die Folgen dieser Ernährungsformen auf die Knochengesundheit, gemessen als Frakturhäufigkeit, haben Appleby und Mitarbeiter untersucht. In einer prospektiven Kohortenstudie (Oxford-Kohorte der European Prospective Investigation into Cancer and Nutrition, EPIC-Oxford) verglichen sie Frakturraten in vier Diätprogrammen (Fleischesser, Fischesser, Vegetarier, Veganer).
Insgesamt 7947 Männer und 26.749 Frauen im Alter von 20 bis 89 Jahre nahmen an der Studie teil, darunter 19.249 Fleischesser, 4901 Fischesser, 9420 Vegetarier und 1126 Veganer. Die Probanden wurden im Mittel über 5,2 Jahre nachbeobachtet (mehr als 182.000 Personenjahre), während dieser Zeit kam es bei 343 Männern und 1555 Frauen zu einer oder mehreren Fraktur(en). Nach Adjustierung für Geschlecht und Alter und nicht-diätetische Risikofaktoren sowie für Gesamtenergieaufnahme und Calciumzufuhr lag das Inzidenzverhältnis der Frakturen von Veganern zu Fleischessern bei 1,15; für Fischesser und Vegetarier zeigten sich keine statistischen Unterschiede zu Fleischessern. Allerdings wurde dieses Verhältnis abgeschwächt, wenn man nur Teilnehmer betrachtete, die mindestens 525 mg Calcium pro Tag zu sich nahmen: Hier betrugen die entsprechenden Werte 1,05 für Fischesser, 1,02 für Vegetarier und 1,00 für Veganer.
Die Autoren folgern aus diesen Daten, dass in der untersuchten Population das Frakturrisiko für Fleischesser, Fischesser und Vegetarier ähnlich war. Das höhere Frakturrisiko der Veganer scheint eine Folge des im Allgemeinen relativ niedrigen Calciumgehalts dieser Ernährungsform zu sein. Bei
adäquater Calciumaufnahme kann dagegen auch bei veganer Ernährung die Knochengesundheit erhalten werden.

 

Meunier PJ, Jenvrin C, Munoz F, de la Gueronnière V, Garnero P, Menz M.
Consumption of a high calcium mineral water lowers biochemical indices of bone remodeling in postmenopausal women with low calcium intake.
Osteoporos Int. 2005 Oct;16(10):1203-9. Epub 2005 Mar 3.
 

Ziel dieser randomisierten, doppelblinden, Placebo-kontrollierten Studie über 6 Monate war die Beurteilung der Wirkung eines calciumreichen Mineralwassers (596 mg Calcium/l) auf die biochemischen Indizes eines Knochenabbaus bei postmenopausalen Frauen mit niedriger Calciumzufuhr (unter 700 mg/Tag). Als Parameter für den Knochenabbau wurden Konzentrationen von Parathormon im Serum sowie weitere biochemische Marker eines Knochenabbaus herangezogen.
180 gesunde Frauen wurden rekrutiert (mittleres Alter 70,1 Jahre); 152 schlossen die Studie ab. Die Verumgruppe erhielt täglich 1 Liter calciumreiches Wasser, die Placebogruppe 1 Liter eines Mineralwassers mit niedrigem Calciumgehalt (10 mg/l).
Nach 6 Monaten fanden sich in der Gruppe mit dem calciumreichen Mineralwasser im Vergleich zu den Ausgangswerten signifikante Verminderungen der Knochenabbau-Marker: von Serum-Parathormon um 14,1 %, von Osteocalcin (-8,6 %), von knochenspezifischer alkalischer Phosphatase (-11,5 %) sowie von C-terminalem Propeptid des Typ-1-Kollagens in Serum (-16,3 %) und Urin (-13,0%). In der Placebogruppe dagegen hatten alle diese Konzentrationen zugenommen.
Darüber hinaus zeigte sich, dass in einer Untergruppe von Frauen, die zusätzlich 400 Mikro-IU Vitamin D pro Tag erhalten hatten, keine zusätzliche Verbesserung gegenüber den Frauen auftraten, die nur calciumreiches Wasser getrunken hatten.
Die tägliche Zufuhr von 596 mg Calcium in Form eines calciumreichen Wassers kann nach Ansicht der Verfasser also den Knochenabbau bei postmenopausalen Frauen mit niedriger Calciumzufuhr vermindern und sollte in die Ernährungsempfehlungen mit einbezogen werden.

 

Bacciottini L, Brandi ML.,
Foods and new foods: the role of nutrition in skeletal health.
J Clin Gastroenterol. 2004 Jul;38(6 Suppl):S115-7. Review.

 

Diese Arbeit bietet einen Überblick über Nahrungsmittel, die im Rahmen der genetisch vorgegebenen Bandbreite die Knochengesundheit fördern sollen: sowohl eher traditionelle als auch neue Lebensmittel.
Die Autoren betonen zunächst die klassischen Calciumlieferanten wie Milch und Milchprodukte. Zusätzlich erwähnen sie aber ausdrücklich calciumreiche Mineralwässer als gute Alternative für beispielsweise Menschen, die auf ihre Kalorienzufuhr achten müssen, auf Milchprodukte allergisch reagieren oder sie nicht vertragen. Dabei betone sie auch, dass die Resorptionsquote für das Calcium aus den Wässern eher höher liegt als die aus Supplementen, da die Resorption umgekehrt mit der zugeführten Calciummenge korreliert. Sogenannte „Fortified Foods", also angereicherte Lebensmittel, können dann interessant werden, wenn sie nicht ausschließlich Calcium enthalten, sondern darüber hinaus weitere wichtige Mineralstoffe und eventuell Vitamine.

 

Guillemant J, Accarie C, Peres G, Guillemant S
Acute effects of an oral calcium load on markers of bone metabolism during endurance cycling exercise in male athletes.
Calcif Tissue Int. 2004 May;74(5):407-14. Epub 2004 Jan 23.

 

Auch wenn Sport und körperliche Aktivität grundsätzlich als positiv für den Knochenstoffwechsel betrachtet werden, so wurden doch einige Ausdauersportarten wie Joggen und Fahrradfahren mit nachteiligen Auswirkungen auf die Knochendichte in Verbindung gebracht. Diese Arbeit untersucht nun, ob solche Wirkungen sich anhand der Parameter für einen Knochenabbau verifizieren lassen und inwieweit sie sich durch eine Calciumgabe vor dem Training - hier Radfahren - verhindern lassen.
Zwölf gut trainierte männliche Triathleten im Alter von 23 bis 37 Jahre wurden in die Studie aufgenommen. Die Serumkonzentrationen verschiedener Parameter des Knochenabbaus, vor allem des C-terminalen Propeptids (auch: Telopeptid) des Typ-1-Kollagens (CTX), wurden vor, während und nach einer 60-minütigen Radergometerbelastung bei 80 % der maximalen VO2 bestimmt.
Die Studie bestand aus zwei randomisiert ausgewählten Phasen, beide mit einem 1-stündigen Training. In einer Phase erfolgte jeweils alle 15 Minuten mit Beginn der Belastung eine Flüssigkeitsgabe mit einem Mineralwasser mit niedrigem Calciumgehalt (18 mg Calcium insgesamt), in der anderen Phase wurde calciumreiches Mineralwasser gegeben (insgesamt 972 mg Calcium), jeweils bis 2 Liter Gesamttrinkmenge erreicht waren.
Wurde das Training mit dem calciumarmen Wasser durchgeführt, stiegen sowohl die Serumkonzentrationen wie auch die Gesamtmenge von CTX, beginnend 30 Minuten nach Start der Belastung, und blieben signifikant erhöht (um 45 bis 50 %) bis 2 Stunden nach Ende der Belastung. Wurde stattdessen das  calciumreiche Mineralwasser getrunken, war dieser Anstieg des CTX unterdrückt.
Die Studie zeigt also nach Ansicht der Autoren, dass die durch manche Ausdauersportarten angeregte Osteoklastenaktivität durch die gleichzeitige Zufuhr von Calcium - etwa in Form eines calciumreichen Wassers - unterdrückt werden kann.


Guillemant J, Le HT, Accarie C, du Montcel ST, Delabroise AM, Arnaud MJ, Guillemant S.
Mineral water as a source of dietary calcium: acute effects on parathyroid function and bone resorption in young men.
Am J Clin Nutr. 2000 Apr;71(4):999-1002.

 

Auch diese Studie beschäftigt sich mit der Frage, inwieweit  calciumreiche Wässer eine nutzbare Calciumquelle in der Ernährung darstellen können.
Zwölf gesunde Männer (mittleres Alter 21,1 Jahre) nahmen in randomisierter Reihenfolge zu sich: entweder 0,5 l eines Mineralwassers mit 344 mg Calcium pro Liter oder 0,5 Liter eines Mineralwassers mit sehr niedrigem Calciumgehalt (unter 10 mg/l, Kontrollgruppe). Blutproben wurden vor sowie 1, 2, 3 und 4 Stunden nach Trinken des Wassers entnommen. Urin wurde über 2 Stunden vor und alle 2 Stunden nach Trinken des Wassers gesammelt. Bestimmt wurden Serumkonzentrationen von Parathormon und Serum- und Urinausscheidung des (seinerzeit neu entwickelten) Markers für einen Knochenabbau, C-terminales Propeptid des Typ-1-Kollagens (CTX).
Parathormon und CTX waren signifikant niedriger nach Zufuhr des calciumreichen Wassers als nach dem Kontrollwasser, das Gleiche galt für die CTX-Ausscheidung im Urin. Schon eine relativ geringe Calciummenge (172 mg) kann also die Sekretion von Parathormon und damit die Knochenresorption hemmen.

 

Peacock M, Liu G, Carey M, McClintock R, Ambrosius W, Hui S, Johnston CC.
Effect of calcium or 25OH vitamin D3 dietary supplementation on bone loss at the hip in men and women over the age of 60.
J Clin Endocrinol Metab. 2000 Sep;85(9):3011-9.

 

Diese Arbeit untersuchte über 4 Jahre die Wirkung der täglichen Gabe eines Supplements mit entweder 750 mg Calcium oder 15 Mikrogramm 25-OH Vitamin-D3 auf den Knochenmasseverlust vor allem im Bereich der Hüfte.
Insgesamt wurden 438 Personen in die randomisierte, doppelblinde, Placebo-kontrollierte Studie aufgenommen, 316 Frauen (mittleres Alter 73,7 Jahre) und 122 Männer (mittleres Alter 75,9 Jahre). Alle 6 Monate wurden Parameter für den Knochenabbau in Serum und Urin (Parathormon, Osteocalcin, N-terminales Propeptid des Kollagen Typ I) sowie die Knochendichte (BMD) mittels Dual-Röntgen-Absorptiometrie bestimmt. Röntgenaufnahmen zur Beurteilung der Knochenstruktur wurden alle 12 Monate angefertigt. Die Studienteilnehmer wurden in vier Gruppen eingeteilt und erhielten randomisiert entweder Vitamin D versus Placebo oder Calcium versus Placebo.
Bei den Auswertungen zeigte sich, dass der Knochenmasseverlust im Bereich der Hüfte über 4 Jahre unter Placebo bei etwa 2 % lag, unter Calcium war kein entsprechender Verlust sichtbar, der Unterschied war hochsignifikant. Die Behandlung mit Vitamin D3 zeigte intermediäre Ergebnisse und unterschied sich nicht signifikant sowohl von der Calciumgruppe als auch von der Placebogruppe. Die Knochenabbau-Parameter waren sowohl unter Calcium- als auch unter Vitamin D gegenüber Placebo vermindert. Die Häufigkeit von Frakturen war in allen Gruppen ähnlich.
Insgesamt meinen die Autoren, dass ein Calciumsupplement von 750 mg pro Tag den Verlust an Knochenmasse im Alter verhindern kann, während 25-OH-Vitamin-D3 in dieser Beziehung weniger wirksam ist und diese Wirkung sich vor allem bei niedriger Calciumzufuhr bemerkbar macht.


Aptel I, Cance-Rouzaud A, Grandjean H.
Association between calcium ingested from drinking water and femoral bone density in elderly women: evidence from the EPIDOS cohort.
J Bone Miner Res. 1999 May;14(5):829-33.

 

Eine weitere Studie zu calciumreichen Wässern als Calciumquelle in der täglichen Ernährung: Hier wurden die Daten von 4434 Frauen im Alter über 75 Jahre aus der multizentrischen EPIDOS-Studie (Epidemiology of Osteoporosis) verwendet, um die Beziehung zwischen Calciumzufuhr durch Nahrungsmittel bzw. Trinkwasser und der Knochendichte zu bestimmen, gemessen am Oberschenkelhals mittels Dual-Röntgen-Absorptiometrie.
Es fand sich ein signifikanter Zusammenhang zwischen der Gesamtcalciumzufuhr und der Knochendichte im Oberschenkelhals (r = 0,10, p < 0,001). Rechnerisch zeigte sich nach Korrektur für andere, die Knochendichte beeinflussende Variable eine Knochendichte-Zunahme um 0,5 % pro Zunahme der täglichen Calciumzufuhr mit dem Trinkwasser um 100 mg. Eine ähnliche Zunahme der Calciumzufuhr aus anderen Quellen dagegen führte nur zu einer Zunahme um 0,2 %; wobei war dieser Unterschied nicht signifikant war. Die Zufuhr von calciumreichem Wasser kann nach Ansicht der Autoren bei älteren Frauen, die wenig Calcium aus Milchprodukten zu sich nehmen, interessant sein.