SV Limmat

Schwimmverein Limmat Zürich



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Osteoporose - Schwimmen und Wasserfitnessangebote wirken nicht vorbeugend

1. September 2003

Osteoporosis - Swimming and Waterfitness do not prevent it

1 September 2003

© Deutsche Übersetzung Felix Gmünder
Schwimmen stärkt die Knochen nicht
Source of pictures: Swim Magazine
Swimming does not strengthen bones

Zusammenfassung

(Redaktion) Der nachfolgende Artikel richtet sich einerseits an alle Schwimmerinnen und Schwimmer, die bis ins hohe Alter nur schwimmen. Andererseits richtet er sich an Schwimmvereine und Veranstalter von Wasserfitnessangeboten für ältere Personen wie Schwimmen, Aquajogging, Aquafit, Aquarobics etc., also Sportarten, bei denen keine grossen Kräfte auf das Skelett wirken. Das gemeinsame Problem dieser Sportarten ist, dass die Belastung des Skelettes zu klein ist um Osteoporose zu bremsen. Osteoporose ist der altersabhängige und dauerhafte Abbau von Knochensubstanz. Schwimmer und Wasserfitnesssportler können je nach Veranlagung etwa ab einem Alter von 60 Jahren ein zusätzliches Osteoporoserisiko tragen - und zwar sowohl Männer als auch Frauen (Quelle: Swim Magazine, März/April 2003).

Wichtig für Eltern und Schwimmvereine: Zum Aufbau einer genügend grossen Knochendichte, die bis ins hohe Alter vor Osteoporose schützt, müssen auch Schwimmer im Kindes- und Jugendalter zusätzlich zum Schwimmsport noch genügend Sport mit Skelettbelastung betreiben!

Abstract

(Editor) The following article focuses on the one hand on senior swimmers who do not cross-train with other sports. On the other hand this article is for swimming clubs and organizations that offer water fitness activities for seniors such as swimming, aqua jogging, aquarobics, aqua fitness etc. The common problem with these sports is that the skeleton does not experience impacts large enough to help to prevent osteoporosis, a condition that is characterized by the gradual loss of calcium in the bone with increasing age. People older tahn about 60 years who lack exercise, swimmers and people performing water fitness may be at additional risk to develop osteoporosis. Source: Swim Magazine, March/April 2003).

Important note to parents and coaches: To build up sufficient bone mass density in early child- and adulthood which prevents osteoporosis, young swimmers must exercise on dry land too!

Osteoporose - Eine vermeidbare Krankheit

Osteoporosis: A Preventable Disease

Von Dr. med. Jim Miller

Jim Miller ist Präsident von United States Masters Swimming. Er hat als Allgemeinpraktiker und Sportmediziner abgeschlossen und führt in Richmond, Virginia eine Praxis. Er schwimmt selber wettkampfmässig und trainiert das Virginia Masters Swim Team. Darüber hinaus reist er als Mannschaftsarzt von US Swimming an nationale und internationale Wettkämpfe.

Susanne schwimmt als 65-jährige Mastersschwimmerin viermal pro Woche ohne andere athletische Tätigkeit. Sie nimmt an regionalen und hin und wieder auch an nationalen Meetings teil. Sie gehört zu den 10 besten Mastersschwimmerinnen in den USA über die Lagen-, Delfin- und Freistilstrecken.

Sie informiert ihren Trainer, dass sie im Brust den Tauchzug nicht mehr machen könne, weil sie nach Start und Wende nicht mehr unter Wasser bleiben könne. Sechs Monate später beklagt sie sich über Rückenschmerzen und das Unvermögen, eine Rollwende machen zu können.

Weil die Schmerzen nicht verschwinden, empfiehlt ihr der Trainer, einen Arzt zu konsultieren. Beim Arzt erfährt sie, dass sie 5 cm an Grösse eingebüsst hat, was zusammen mit dem Ergebnis der Gesundheitskontrolle eine Röntgenuntersuchung nach sich zieht. Das Röntgenbild zeigt eine Kompressionsfraktur eines Wirbels im unteren Rückenbereich.

Der Arzt fordert eine Knochendichtemessung an die zeigt, dass sie an Osteoporose leidet. Eine Blutuntersuchung soll Aufschluss über andere bestehende Grundleiden geben.
By Jim Miller, M.D.

Dr. Jim Miller is the president of United States Masters Swimming. He is board-certified in family practice and sports medicine, and owns a private medical practice in Richmond, Va. He swims and coaches for Virginia Masters Swim Team, and travels with USA Swimming, both nationally and internationally, as a team physician.

Susan is a 65-year-old Masters swimmer who trains four days per week and has no other athletic outlets. She competes regionally and occasionally attends nationals. She has USMS Top Ten times in IM, fly and freestyle.

She comes to her coach, noting that she cannot execute a breaststroke underwater stroke since she is unable to stay submerged on starts or turns. Six months later, she begins to have back pain and cannot execute flip turns.

When the pain continues, her coach recommends that she see her doctor. During the visit with her physician, she learns that she has lost two inches in height, which, combined with her physical exam, leads to an X-ray. The X-ray reveals a compression fracture in her lower hack.

Her practitioner orders a hone density study, which reveals low bone density consistent with osteoporosis. He orders blood studies to define other underlying risks.

Ein zunehmendes Problem

A Growing Problem

Mit zunehmendem Durchschnittsalter unserer Bevölkerung gewinnt die Osteoporose an Bedeutung. Osteoporose ist eine Erkrankung, die durch den immer schnelleren Abbau der Knochensubstanz charakterisiert ist, was in einer Abnahme der Knochendichte resultiert. Dieser Verlust bewirkt die zunehmende Brüchigkeit der Knochen und erhöht die Anfälligkeit der betroffenen Person auf durch kleine Verletzungen oder sogar ganz normales Stehen verursachte Knochenbrüche. With the increasing longevity of our population, osteoporosis has become a growing problem. Osteoporosis is a condition characterized by the progressive loss of calcium in the hones, resulting in decreased bone density. This loss of calcium causes the bone to become fragile and increases the person's vulnerability to fractures caused by minor injuries, or even basic functions, such as standing.
Figur 1. Linkes Bild: Knochenabbau führt zu löchriger Knochenmatrix. Rechtes Bild: Osteoporose äussert sich z.B. durch Rundrücken und abnehmende Körpergrösse. Figure 1. Panel to the left: Bone mass loss leads to a porous bone matrix. Panel to the right: Osteoporosis can lead to a hump back and decreasing body height.
Knochen wird bis ins Alter von ca. 30 Jahren (Mann oder Frau) aufgebaut, wobei zu bemerken ist, dass mittel-, nordeuropäische und asiatische Frauen dazu tendieren, weniger Calcium einzulagern als schwarze oder südeuropäische Frauen. Männer lagern aufgrund hormoneller und genetischer Faktoren rassenunabhängig mehr Calcium in ihren Knochen ein als Frauen. Ab 30 Jahren verlieren alle gleichmässig und langsam Knochensubstanz. Bei den Frauen ist ab der Menopause wegen der hormonellen Umstellung eine Beschleunigung des Knochenschwundes festzustellen.

Die Grafik in Figur 2 stellt die normale Abnahme der Knochendichte bei 3 Frauen mit unterschiedlicher Konchendichte im frühen Erwachsenenalter dar. Die Knochendichte nimmt mit zunehmendem Alter ab; die Daten stammen von durchschnittlichen amerikanischen Frauen, die bekanntlich meistens übergewichtig sind und an Bewegungsmangel leiden [leider sieht es bei uns auch nicht besser aus, Red.].
Calcium is deposited in the bones until a person (male or female) reaches age 30 or thereabouts, though Caucasian and Asian women tend to store less calcium than do black or Hispanic people. Men–regardless of "race"–store more calcium in their bones than women, a result of hormonal and genetic factors. After age 30, everyone loses calcium from their bones at a relatively slow and steady rate. Women experience an acceleration of bone loss associated with menopause and driven by hormonal factors.

The bone density graph (Figure #2) reveals the normal curve of calcium loss in 3 women with different bone density in their early adulthood. As you can see, bone density declines with age, although the data are based on average American women–that is, people who are overweight and sedentary.
Figur 2. Altersabhängige Knochendichte. Grau: Normalbereich, braun: Bereich der Osteopenie, rot: Berich der Osteoporose. Die drei schwarzen Linien verdeutlichen die Knochendichteabnahme von drei Personen: Die oberste Linie steht beispielsweise für eine Person, die im jungen Erwachsenenalter eine hohe Knochendichte aufgebaut hat. Figure 2. Age dependent bone density. Grey: Normal range, brown: range of osteopenia, red: range of osteoporosis. The three lines in black signify bone density loss of three people. The line at the top, for example, stands for a person who has built up high bone density as a young adult.
Die Ärzte unterschieden zwischen Osteopenie, d.h. mässigem Knochenverlust und Osteoporose. Die Definitionen der Osteopenie und Osteoporose basieren auf der statistischen Grösse der Standardabweichung, d.h. weicht die Knochendichte um eine Standardabweichung vom Normwert ab, spricht man von Osteopenie. Eine Abweichung von mehr als zwei Standardabweichungen vom Normwert ist eine Osteoporose.

Das Risiko der Osteoporose nimmt mit dem Alter und abnehmender körperlicher Leistungsfähigkeit zu. Die Diät hat einen sehr grossen Einfluss auf den Calciumgehalt der Knochen. Der Konsum von Milchprodukten - ausgezeichnete Calciumquellen - hat in den USA (und auch in Europa) in den vergangenen Jahren abgenommen. Nahrungsmittel mit hohem Phosphatgehalt binden Calcium und verhindern den Einbau in die Knochenstruktur. Zu den Nahrungsmitteln mit hohem Phosphatgehalt gehören Fastfood, Speisepläne mit viel Fleisch und alle kohlensäurehaltigen Süssgetränke unabhängig davon, ob sie künstlich oder mit Zucker gesüsst sind oder Koffein enthalten oder nicht. Diese Diäten haben bei der heutigen Generation der jungen Leute bewirkt, dass sie weniger Calcium in den Knochen haben als sie sollten.

Das Ergebnis dieser Kombination von natürlichen, ernährungsspezifischen und Lifestyle-Faktoren ist eine alarmierende Zunahme von Personen mit Knochen mit zu niedriger Knochendichte schon in jungen Jahren. Sobald bei einer Person die Knochendichte unter die 2-fache Standardabweichung vom Normwert fällt, handelt es sich um Osteoporose und es besteht Bruchgefahr. Das Risiko nimmt bei Personen mit Essstörungen dramatisch zu. Tabelle 1 fasst die Risikofaktoren für Osteoporose zusammen.
Physicians distinguish between osteopenia–or "moderate" bone loss–and osteoporosis. The definitions involve "standard deviations," which are statistical units of variation. Osteopenia is defined as a bone density between one and two standard deviations from the norm. Osteoporosis is a term that is reserved for those who have bone loss greater than the standard deviation of minus-2.

The risk of osteoporosis rises with age and decreasing levels of fitness. Diet also has a dramatic impact on poor calcium content in bones. The consumption of dairy products–excellent sources of calcium–has declined in the U.S. in recent years. Foods high in phosphate bind calcium, preventing it from being incorporated into the bony matrix. High phosphate foods include fast foods, diets high in meat and sodas (whether diet or regular, caffeinated or decaffeinated). These two dietary factors have combined to create a population of young adults who have less calcium in their bones than they should.

The result of all these natural, dietary and lifestyle factors is an alarming rise in the incidence of calcium-deficient bones at younger ages and higher percentages than we have seen before. Once a person's bone density falls to the minus 2 standard deviation from the norm, the bone is defined as being osteoporotic and is at risk of breaking. The risk increases dramatically in those with eating disorders. Table #1 summarizes the risk factors for osteoporosis.
Tabelle 1. Risikofaktoren für die Entstehung von Osteoporose
  • Alter
  • Ethnische Herkunft (Grossbritannien, Nordeuropa, China oder Japan)
  • Diät: Niedrige Calcium und hohe Phosphataufnahme
  • Essstörungen
  • Familiäre Disposition
  • No-impact Sportarten, wie Schwimmen und Wasserfitness
  • Bewegungsmangel
  • Kleiner oder feingliedriger Körperbau
  • Medikamente wie Entzündungshemmer auf Steroidbasis, übermässige Schilddrüsenmedikation, einige Entwässerungsmittel
  • Mehr als 5 Tassen Kaffee pro Tag
  • Rauchen
  • Menopause
  • Dickdarmentzündung
  • Schilddrüsenüberfunktion
  • Cushingsyndrom (Erkrankung der Nebennierenrinde)
  • Chronische Nierenerkrankungen
  • Verdauungsprobleme
  • Übermässiger Alkoholkonsum
Table 1: Risk Factors for the Development of Osteoporosis
  • Age
  • Ethnic background–Family origin from the British Isles, northern Europe, China or Japan
  • Diet–Low calcium intake and high phosphate intake
  • Eating disorders
  • Family history
  • No-impact exercise
  • Sedentary lifestyle
  • Thin or small build
  • Medications such as the steroid cortisone, uncontrolled doses of thyroid medication, some diuretics
  • Caffeine (greater than 5 cups per day)
  • Smoking
  • Menopause
  • Colitis
  • Hyperparathyroidism
  • Hyperthyroidism
  • Cushing's syndrome (disease of the adrenal gland)
  • Chronic kidney disease
  • Diseases of the small and large intestinal tract that result in problems with absorption
  • Excessive alcohol consumption

Schwimmer sind gefährdeter

Swimmers at Higher Risk

Normalerweise hört die Erzählung hier auf - aber nicht bei Schwimmern. Schwimmen ist einzigartig, weil man diesen Sport während Stunden bei praktisch schwerelosen Bedingungen betreibt. Die Muskelkontraktion fördert zwar die Calciumaufnahme, aber sie ist wahrscheinlich im Vergleich zum Einfluss von Aufprallkräften oder Zusatzbelastungen aufgrund der Schwerkraft ein zu kleiner Stimulus für die Knochenbildung.

Zu diesem Thema gibt es zwar verschiedene Meinungen, aber die meisten Wissenschaftler glauben, dass der Knochenaufbau entlang der Stresslinien im Knochen weniger gut erfolgt, wenn der Knochen nicht durch schwerkraftbedingte Aufprallkräfte oder Zusatzbelastungen beansprucht wird. Darum sind Schwimmerinnen und Schwimmer gefährdeter als Sportler anderer Sportarten.

Beispiele von Bewegungen mit Aufprallkräften sind Gehen, Laufen und Springen. Die Liste der entsprechenden Sportarten enthält die meisten Ballsportarten, Aerobic u.s.w. Sportarten mit Zusatzbelastungen - obwohl keine oder nur kleine Aufprallkräfte auftreten - sind Skilanglauf, Rotex- und Steppermaschinen in Fitnessklubs. Jüngste Forschungsergebnisse haben gezeigt, dass die Calciumeinlagerung in den Knochen mit der Belastung zunimmt. Die im Bodytoning verwendeten leichten Handgewichte haben nicht den gleichen Effekt auf die Knochenbildung.

Die medikamentöse Behandlung der Osteoporose ist sehr fragwürdig. Die Hormonersatztherapie stand während Jahrzehnten im Zentrum, ist aber aus verschiedenen Gründen - die wir hier nicht diskutieren wollen - sehr umstritten. Erwiesen ist aber, dass die Kombination Hormone und Calciumgabe eindeutig nützt. Nach Abbruch einer Hormontherapie nimmt der Knochenabbau rapide zu.

Biphosphonate (zur Zeit Edridronat [in der Schweiz nicht im Gebrauch], Alendronat/Fosamax und Risedronat/Actonel) verlangsamen die Tätigkeit der knochenabbauenden Zellen, den Osteoklasten. Calcitonin und Miacalcic (in der Schweiz) aus Lachs ist eine andere Substanz, mit der die knochenabbauende und knochenaufbauende Bilanz ins Gleichgewicht gebracht werden kann. Calcitonin ist als Nasenspray erhältlich. So genannte "Designer-Östrogene", ein Begriff, der für Substanzen verwendet wird, die die natürlichen Östrogene in ihrer Wirkung teilweise nachahmen, haben sowohl eine eingeschränkte Wirkung als auch geringere Nebenwirkungen. Einige dieser Nebenwirkungen sind gereizte Brüste, Gebärmutterblutungen und Krebs. Reloxifen/Evista (in der Schweiz nicht in Gebrauch) ist das bekannteste Medikament dieser Gattung.

Währenddem mit diesen Medikamenten einige Probleme vermieden werden können, sind sie unnatürlich und ziehen neue Erkrankungen nach sich, wie beispielsweise Thrombosen. PTH (Parathormon, eine synthetische Version des natürlichen Nebenschilddrüsenhormons) ist eine neue Verbindung, die das Knochenwachstum anregen soll. Es liegt seit kurzem als injizierbare Form vor.
The story usually stops here, but not with swimmers. Swimming is unique because it is a sport pursued for many hours in a weightless state. While muscle contraction does aid in calcium deposition, it is probably not as strong a stimulus to new bone formation as is gravity-based impact activity.

While there is some controversy on the subject, most researchers believe that calcium deposition is not as organized along the lines of stress if impact is not involved in its formation. Thus, swimmers are at a higher risk than their friends who engage in impact-based exercises.

Examples of impact-based activities include walking, running and jumping. This list includes most of the ball sports, aerobics classes, etc. Weight-bearing activities, though non-impact, include cross country skiing, the elliptical machine and the StairMaster. Strength training, a non-impact activity, also has been shown to help. Recent research has shown that the heavier the weights used, the more improvement there is in calcium deposition. The light hand weights that are used for toning do not have the same impact on bone building.

Treatment involves medication that is currently controversial. Hormone replacement therapy (HRT) has been the cornerstone of therapy for over a decade. The controversy surrounding HRT goes beyond the scope of this article, but when it is combined with supplemental calcium, its effectiveness is not to be questioned. However, if HRT is stopped without other medication taking its place, the loss of calcium from the bone is rapid.

Bisphosphonates (currently, Etidronate, Alendronate/ Fosamax and Risedronate/Acton el) slow down the activity of the bone breakdown/remodeling cells, known as osteoclasts. Calcitonin (Miavalcin), derived from salmon, is another mediation that helps to re-achieve this balance. It is delivered as a nasal spray.

"Designer estrogens"–a term used for compounds that have only some of the properties of natural estrogen–are less effective, but lower the risk of potential side effects. Some of the side effects avoided include breast soreness, uterine bleeding and cancer. Relexifene/Evista is the most commonly used drug in this category.

While these medications avoid some problems, they are unnatural and, thus, have their own side effects, such as blood clots. PTH (a synthetic version of natural parathyroid hormone) is a new compound that promises to stimulate the formation of new bone growth. It has recently been released in a daily injectable form.

Körperübungen mit Aufprallkräften ausführen

Add Impact-Related Activity

Zusätzlich zur medikamentösen Behandlung müssen Schwimmer mit Osteoporoserisiko neben dem Schwimmtraining entweder eine Betätigung mit Aufprallkräften oder wenigstens zusätzlicher Gewichtsbelastung ausführen. Diese Empfehlung mag spekulativ sein, aber wenn man Untersuchungen über Leute mit Bewegungsmangel liest wird man sich der Bedeutung der Belastung durch Aufprallkräfte und Gewichte bewusst. Darüber hinaus muss man genügend Calcium zu sich nehmen. Für Einzelheiten wendet man sich am Besten an seinen Arzt.

Männer neigen dazu, brüchige Knochen zu bekommen - eine Tatsache, die man und auch viele Ärzte häufig vergessen. Männer haben genau die gleichen, erwähnten Risikofaktoren (Medikamente, körperliche Inaktivität, Rauchen, Dickdarmentzündungen, u.s.w.) Eine kürzlich veröffentlichte Studie verglich Männer über 50 mit erhöhten Risikofaktoren für Oberschenkelhalsbrüche mit gleich gefährdeten Frauen. Nur 5% der Männer erhielten vorsorgliche Medikamente. Bei den Frauen waren es 27%. Beide Zahlen sind zu niedrig.

Das Risiko ist individuell verschieden. Der familiäre Hintergrund, Rasse, hormonelle Status, Medikamente (einige Medikamente erniedrigen den Calciumgehalt der Knochen), Alter, Bruchgefährdung, abnehmende Körpergrösse, Rauchen, Nierenleiden und Dickdarmentzündungen, nur um einige zu nennen, müssen berücksichtigt werden. Ein Osteoporosetest ist einfach und beinhaltet eine Messung der Knochendichte in der Wirbelsäule und im Becken beispielsweise mit speziellen Röntgenaufnahmen (DEXA, Dual Energy X-ray Absorptiometry).
In addition to drug therapy, swimmers should add some form of impact-related activity or at least weight-bearing activity to their routine. While this recommendation may he speculative, studies involving non-gravity states as well as sedentary individuals clearly point out the importance of impact and weightbearing activity. This routine should be supported by a daily intake of calcium supplements. Your medical practitioner will suggest doses and forms that are appropriate for you.

Men are susceptible to developing brittle bones, a fact that is often overlooked, even by physicians. The same risk factors that have been outlined (medication, inactivity, smoking, colon disease, etc.) apply to men. A recent study compared men over 50 with increased risk factors that resulted in a hip fracture to their female counterparts. This study found that less than five percent of the men received bone-protective drugs, compared with 27 percent of the women. Both figures are too low.

Risks must be individualized. Considerations should include family history, ethnic background, hormonal history, medication background (some drugs are known for depleting calcium in bones), age, fracture history, changes in height, smoking, renal disease and colitis, among others. Testing is easy and involves a painless measurement of the calcium content of the bones of the spine and hips. DEXA (dual energy X-ray absorptiometry) scanning is the current gold standard for such measures; however, other radiological and ultrasound devices are also used for screening.

Frühbehandlung ist der Schlüssel zum Erfolg

Early Intervention Is Key

Susanne, unsere eingangs erwähnte Schwimmerin, hatte zusätzlich zu ihrem Alter viele Risikofaktoren und Warnsignale. Sie hatte ihre Menopause hinter sich und war um 5 cm geschrumpft. Ihr Auftrieb im Wasser hatte zugenommen und sie klagte über Nackenschmerzen. Obwohl sie in ihrem Alter zu den besten Schwimmerinnen gehört, betreibt sie keinen Sport mit schwerkraftbedingten Belastungen. Die Risikofaktoren und die Beschwerden waren eindeutig.

Wenn man über diesen Modellfall nachdenkt kommt man zu folgenden Schlussfolgerungen für Männer und Frauen: Schwimmer, die nur im Wasser trainieren, ohne Landtraining mit entsprechenden Belastungen, erhöhen ihr Osteoporoserisiko. Andere Risikofaktoren sind zu berücksichtigen und auf stille Symptome ist zu achten. Die Diagnose der Osteoporose ist einfach und die Behandlung dieser invalidisierenden Krankheit kann bei frühzeitiger Diagnose sehr wirkungsvoll sein.
Susan, our original case study, had many risk factors and warning signs besides her age. She was a postmenopausal woman who had lost two inches in height, increased her buoyancy and experienced nagging back pain. Though she is a national-level athlete, she does not engage in any impact activities. The risk factors were clearly present. The symptoms were also present. Considering this scenario, the take-home lesson is that early intervention is the key for a successful outcome in both men and women. Swimmers who do not cross train with a weight-bearing sport may increase their risk of osteoporosis. Other risk factors must be taken into account, and silent symptoms should not be ignored. Detection of osteoporosis is easily accomplished, and treatment can be very effective if this debilitating disease is detected early.
Mehr Informationen: Sport und Alter: Welches ist der beste Lifetime-Sport? More information: Sports and Increasing Age: Which Lifetime Sport is Best?
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