Aus Forschung & Wissenschaft

Magnesium

 

Körperliche Leistungsfähigkeit

 

Muskelarbeit benötigt Magnesium: Zum einen geht bei starker körperliche Anstrengung vermehrt Magnesium über den Schweiß verloren, zum anderen benötigt die Ausscheidung des bei anaerobem Stoffwechsel anfallenden Lactats Magnesium. Und auch bei aerobem Stoffwechsel wird Magnesium benötigt, um den Energieträger Glucose in die Zellen zu schleusen.

 

Welch AA, Kelaiditi E, Jennings A, Steves CJ, Spector TD, MacGregor A
Dietary Magnesium Is Positively Associated With Skeletal Muscle Power and Indices of Muscle Mass and May Attenuate the Association Between Circulating C-Reactive Protein and Muscle Mass in Women
J Bone Miner Res. 2016 Feb

 

Diese Beobachtungsstudie aus England untersucht mit 2570 Frauen zwischen 18 und 79 Jahren, ob es einen Zusammenhang zwischen der Magnesiumaufnahme mit der Nahrung und der Muskelkraft sowie der Muskelmasse gibt.
Insgesamt ging eine höhere Magnesiumaufnahme mit der Nahrung mit einer signifikant größeren Muskelmasse einher. Auch eine höhere Proteinaufnahme ging mit mehr Muskelmasse einher, jedoch war der Zusammenhang zwischen Magnesium und Muskelmasse um das Siebenfache größer.
Die Muskelmasse der Frauen im Quintil mit der höchsten Magnesiumaufnahme (481 mg/Tag, n = 514) war um 4,3 % größer als bei den Frauen mit der niedrigsten Magnesiumaufnahme (225 mg/Tag, n= 514). Auch die Schnellkraft der Beine nahm mit steigender Magnesiumaufnahme signifikant zu. Gegenüber den Frauen mit der niedrigsten Magnesiumaufnahme (81,1 Watt/kg) war die Schnellkraft bei den Frauen mit einer mittleren Magnesiumaufnahme (337 mg/Tag, n = 514) um 10 % größer (89,2 Watt/kg), bei Frauen mit der höchsten Magnesiumaufnahme um 24,2 % größer (100,7 Watt/kg). Zur Griffstärke der Hand gab es keinen Zusammenhang.
Eine höhere Magnesiumaufnahme zeigte auch einen signifikanten Zusammenhang mit der CRP-Konzentration im Blutserum. So war sie im Vergleich zu den Frauen mit der niedrigsten Magnesiumaufnahme bei Frauen mit einer mittleren Magnesiumaufnahme um 18,6 % niedriger und bei der höchsten Aufnahme um 28,9 % niedriger (um 0,59 mg/l).
Die Autoren folgern, dass das mit der Nahrung aufgenommene Magnesium hilft, dem altersbedingten Muskelabbau entgegenzuwirken und zwar bei Frauen aller Altersgruppen, denn die Ergebnisse waren bei den über- und unter 50-Jährigen vergleichbar. 

 

Veronese N, Berton L, Carraro S, Bolzetta F, De Rui M, Perissinotto E, Toffanello
ED, Bano G, Pizzato S, Miotto F, Coin A, Manzato E, Sergi G.
Effect of oral magnesium supplementation on physical performance in healthy
elderly women involved in a weekly exercise program: a randomized controlled
trial

Am J Clin Nutr. 2014 Jul 9. pii: ajcn.080168

 

Eine randomisierte kontrollierte Studie analysierte die Auswirkungen einer oralen Magnesium-Supplementierung auf die sportliche Leistungsfähigkeit von älteren Frauen ohne Vorerkrankung (Altersdurchschnitt 71 J.), die schon länger regelmäßig an einem Sportprogramm teilnahmen. Insgesamt 139 Frauen bekamen entweder 300 mg Magnesium pro Tag (n = 62) oder keine Intervention (n = 77) über einen Zeitraum von 12 Wochen. Die körperliche Leistungsfähigkeit wurde anhand einer standardisierten Fitness-Test-Batterie (short physical performance battery = SPPB bestehend aus Aufstehtest, Balancetest, Gehstreckentest) erfasst, was der primäre Endpunkt war. Verglichen mit der Kontrollgruppe verbesserten sich in der Interventionsgruppe signifikant und relevant der Aufstehtest, der Gehstreckentest sowie die Gesamtauswertung des SPPB. Am deutlichsten war der Unterschied bei Frauen, die mit ihrer Ernährung weniger Magnesium als die täglich empfohlene Menge (320 mg Mg) einnahmen.
Die Autoren folgern, dass eine Magnesium-Supplementierung die sportliche Leistungsfähigkeit von älteren Frauen die regelmäßig Sport treiben, zusätzlich verbessern kann.

 

 

Santos DA, Matias CN, Monteiro CP, Silva AM, Rocha PM, Minderico CS, Bettencourt Sardinha L, Laires MJ

Magnesium intake is associated with strength performance in elite basketball, handball and volleyball players

Magnes Res. 2011 Dec;24(4):215-9 

 

In dieser Beobachtungsstudie an 26 Elitesportlern (11 Basketballer, 7 Handballer, 8 Volleyballer) wurde der Zusammenhang zwischen Magnesium-Einnahme und Muskelkraft untersucht.
Die Sportler waren im Durchschnitt 20,1 Jahre alt, hatten einen BMI von 22,6, und eine Fettmasse von 14,4 %. Die Magnesiumaufnahme wurde erfasst mittels 24-Stunden-Ernährungsprotokollen über einen Zeitraum von 7 Tagen. Danach erfolgte eine Befragung durch Ernährungsberater, um die Genauigkeit der Aussagen zu verbessern.
An einem Nachmittag wurden 10 verschiedene Kraft-Tests in Folge durchgeführt.
Es fand sich eine Magnesium-Aufnahme pro Tag von 245mg (±79) pro Tag, was deutlich unter den empfohlenen Werten von 400 mg liegt.
In der statistischen Auswertung (eine lineare Regression zwischen Magnesium-Einnahme und Muskeltests adjustiert für die Kalorienaufnahme) fand sich in allen Kraft-Tests ein Zusammenhang zwischen Muskelkraft und Magnesium-Aufnahme, der in 7 von 10 Kraft-Tests signifikant war. Eine geringere Magnesium-Aufnahme korreliert demnach mit einer geringeren Muskelkraft.
Die beobachtete Verbindung zwischen Magnesium-Aufnahme und Muskelkraft zeigt die Bedeutung von Magnesium bei sportlicher Leistung. Die Autoren vermuten, dass sich die Leistung mit angemessener Magnesium-Aufnahme bessern lässt.

 

Laires MJ, Monteiro C.
Exercise, magnesium and immune function.
Magnes Res. 2008 Jun;21(2):92-6. Review.

 

Die Übersichtsarbeit befasst sich mit dem Magnesiumhaushalt bei wiederholten körperlichen Belastungen und dessen Einfluss auf das Immunsystem. Der bei Anstrengung auftretende Magnesiumverlust kann den Energiestoffwechsel, die Muskelfunktion, die Sauerstoffaufnahme und das Elektrolytgleichgewicht beeinträchtigen, und dementsprechend die Fähigkeit zu weiteren körperlichen Anstrengungen. Auch die Immunfunktion kann entweder durch körperliche Belastung vorübergehend eingeschränkt sein, was zu klinischen Infektionen vor allem der oberen Atemwege führen kann. Andererseits wurde jedoch berichtet, dass regelmäßiges moderates Training die Leistungsfähigkeit des Immunsystems verstärkt und vor Infektionen schützt.
Möglicherweise, so die Schlussfolgerung der Autorin,  ist der bei Belastungen auftretende Magnesiummangel, wenn er nicht ausgeglichen wird, der verantwortliche Faktor für die verminderte immunologische Leistungsfähigkeit: Magnesiummangel steht nachgewiesenermaßen in Zusammenhang mit einer unzureichenden zellulären und humoralen Immunantwort, die in ihren molekularen Auswirkungen dem Beginn einer inflammatorischen Reaktion gleicht.

 

Cinar V, Nizamlioglu M, Mogulkoc R, Baltaci AK.
Effects of magnesium supplementation on blood parameters of athletes at rest and after exercise.
Biol Trace Elem Res. 2007 Mar;115(3):205-12.

 

Diese Studie untersucht die Auswirkungen einer Magnesiumsupplementation auf Blutparameter über 4 Wochen bei erwachsenen Tae-Kwon-Do-Kämpfern in Ruhe und unter Belastung. 30 gesunde Personen im Alter von 18 bis 22 Jahren wurden in die Studie aufgenommen. Die Teilnehmer wurden in drei Gruppen eingeteilt: Gruppe 1 bestand aus Personen, die nicht trainierten und 10 mg/kg Magnesium pro Tag erhielten. Gruppe 2 umfasste Personen, die die gleiche Dosis an Magnesium erhielten und täglich 90 bis 120 Minuten über fünf Tage pro Woche trainierten. Die Teilnehmer in Gruppe 3 schließlich hatten das gleiche Trainingsregime wie Gruppe 2, erhielten aber kein Magnesium.
Die Ergebnisse zeigten bei den Teilnehmern, die Magnesium erhalten hatten (Gruppe 1 und 2), signifikant höhere Hämoglobinkonzentration und Erythrozytenzahlen als ohne Supplementation (p < 0,05). Diese Ergebnisse legen nach Ansicht der Autoren nahe, dass Magnesiumsupplementation die Leistungsfähigkeit von Sportlern positiv beeinflusst, indem sie Erythrozytenzahl und Hämoglobinkonzentration erhöht.

 

Cinar V, Nizamlioğlu M, Moğulkoc R.
The effect of magnesium supplementation on lactate levels of sportsmen and sedanter.
Acta Physiol Hung. 2006 Jun;93(2-3):137-44.

 

Diese Studie untersuchte den Einfluss einer Magnesiumsupplementation über 4 Wochen auf die Lactatkonzentrationen im Plasma in Ruhe und nach Belastung bei Sportlern und Personen mit vorwiegend sitzender Lebensweise. In die Studie aufgenommen wurden  30 gesunde Freiwillige im Alter von 18 bis 22 Jahren. Sie wurden in drei Gruppen eingeteilt: Gruppe 1 umfasste Personen mit sitzender Lebensweise und Magnesiumsupplementation (10 mg/kg pro Tag) (Mg + S), Gruppe 2 Personen mit Magnesiumsupplementation und regelmäßigem sportlichem Training über 90 bis 120 Minuten pro Tag über 5 Tage in der Woche (Mg + Training), Gruppe 3 schließlich Personen mit regelmäßigem Training wie Gruppe 2, aber ohne Magnesiumgabe. Die Lactatkonzentrationen wurden insgesamt viermal bestimmt: in Ruhe und nach Belastung zu Studienbeginn und nach Studienende.
Bei Studienende lagen die Lactatkonzentrationen nach Belastung sowohl signifikant höher als in Ruhe (p < 0,05). Die Konzentrationen in Gruppe 1 und 2 hatte dabei im Vergleich zu den Ausgangswerten signifikant abgenommen (p < 0,05). Nach Ansicht der Autoren könnte eine Magnesiumsupplementation die Leistungsfähigkeit von Sportlern positiv beeinflussen, indem sie die Lactatkonzentrationen senkt.

 

Dominguez LJ, Barbagallo M, Lauretani F, Bandinelli S, Bos A, Corsi AM, Simonsick EM, Ferrucci L.
Magnesium and muscle performance in older persons: the InCHIANTI study.
Am J Clin Nutr. 2006 Aug;84(2):419-26.

 

Diese Studie untersuchte die Beziehung zwischen Magnesiumkonzentration im Serum und der muskulären Leistungsfähigkeit bei älteren Menschen. Die Daten stammen aus den Ausgangsuntersuchungen zwischen September 1998 und März 2000 der prospektiven epidemiologischen Beobachtungsstudie InCHIANTI, die Risikofaktoren für Beeinträchtigungen im Alter untersuchen sollte. 1138 Personen im durchschnittlichen Alter von 66,7 Jahren wurden in diese Auswertung eingeschlossen. Bei ihnen wurde die Muskelleistung bestimmt mittels Griffstärke der Hand, Beinstreckung, Stärke der Extension im Kniegelenk gegen Widerstand und Stärke der Extension im Sprunggelenk.
Nach Adjustierungen (Alter, Geschlecht, BMI, Laborwerte, Vorliegen chronischer Erkrankungen, Muskelbereich, Muskeldichte und körperliche Aktivität) fanden sich hoch signifikante Assoziationen der Serummagnesiumkonzentration mit den gemessenen Indizes der Muskelleistungsfähigkeit. Die Serummagnesiumkonzentration ist damit nach Meinung der Verfasser ein unabhängiger Parameter für die muskuläre Leistungsfähigkeit  bei älteren Menschen. Ob eine Magnesiumsupplementation die Muskelleistung verbessern kann, müssen weitere Untersuchungen zeigen.

 

Nielsen FH, Lukaski HC.
Update on the relationship between magnesium and exercise.
Magnes Res. 2006 Sep;19(3):180-9. Review.

 

Diese Übersichtsarbeit beleuchtet nochmals Zusammenhänge zwischen körperlicher Leistungsfähigkeit und Magnesium. Verschiedene Studien haben gezeigt, dass Training zu einer Umverteilung des Magnesiums im Körper führt, um den metabolischen Ansprüchen Rechnung zu tragen. Es gibt Hinweise, dass schon ein leichter Magnesiummangel die Trainingsleistung beeinträchtigen und negative Auswirkungen anstrengender körperlicher Belastungen wie etwa oxidativen Stress verstärken kann. Starke Belastung erhöht Magnesiumverluste über Urin und Schweiß, was den Magnesiumbedarf um 10 bis 20 % steigern kann.
Nach aktuellen Übersichten kann eine Magnesiumzufuhr von weniger als 260 mg pro Tag bei männlichen und weniger als  220 mg bei weiblichen Athleten zu einem Magnesiummangel führen. Aktive Sportler, die strenge Gewichtsvorgaben einhalten müssen (z. B. Ringer, Kunstturnerinnen), sind offensichtlich besonders anfällig für einen Magnesiummangel. Umgekehrt hat eine Magnesiumsupplementation oder eine erhöhte Zufuhr mit der Ernährung positive Effekte auf die Leistungsfähigkeit, wenn vorher ein Magnesiummangel vorlag. Bei adäquatem Magnesiumstatus konnte eine derartige Verbesserung nicht gezeigt werden. Nach Ansicht der Autoren sollten die Zufuhrempfehlungen für Magnesium die jeweilige körperliche Aktivität berücksichtigen, sodass aktive Athleten sicher sein können, dass eine inadäquate Magnesiumzufuhr nicht ihre Leistung beeinträchtigt oder das Risiko für gesundheitliche Schädigungen erhöht, wie Immunsuppression, oxidative Schäden oder kardiale Arrhythmien.

 

Bohl CH, Volpe SL.
Magnesium and exercise.
Crit Rev Food Sci Nutr. 2002;42(6):533-63. Review.

 

Die Arbeit fasst die verschiedenen Funktionen von Magnesium zusammen. Die empfohlene tägliche Zufuhr liegt bei 310 bis 420 mg pro Tag für Erwachsene, wobei Männer mehr Magnesium benötigen als Frauen. Die regelmäßige Magnesiumzufuhr ist jedoch häufig unzureichend. Magnesiummangel kann zu Veränderungen der gastrointestinalen, kardiovaskulären und neuromuskulären Funktion führen.
Körperliche Anstrengung kann zu Magnesiumverlust führen, was zusammen mit einer unzureichenden Zufuhr den Energiestoffwechsel und die Fähigkeit für körperliche Anstrengungen beeinträchtigt. Die Beurteilung des Magnesiumstatus ist dabei weiterhin schwierig, da eine genaue und leichtpraktikable Untersuchungsmethode fehlt.