Figur 1 Skjematisk fremstilling av aldersrelatert beintap hos menn og kvinner. Tallet 1 refererer til maksimal beinmasse, tallet 2 til det raske tapet som ofte sees i forbindelse med menopause og tallet 3 til det aldersrelaterte beintapet som sees hos begge kjønn (2 )
En norsk rapport har nylig satt søkelys på viktigheten av å forebygge osteoporose og osteoporotiske brudd, som i dag utvilsomt et stort helseproblem (1). Det å oppnå høyest mulig beinmasse i ung alder kan være en viktig forebyggende strategi for å minimalisere fremtidig risiko for osteopeni og osteoporose (fig 1) (2). Beinmassen ved menopause er imidlertid avhengig ikke bare av størrelsen på maksimal beinmasse tidligere i livet, men også av hastigheten på beintapet i løpet av de voksne år (3). Selv om vekstspurten i barne- og ungdomsårene er helt vesentlig med tanke på å øke beinmineraltettheten, vil premenopausale kvinner fortsatt ha mulighet for å legge grunnlaget for en høyest mulig beinmineraltetthet ved menopause. I den forbindelse er det svært viktig å identifisere faktorer som kan hindre tap av og eventuelt øke beinmineraltettheten i løpet av de premenopausale år.
Tidligere ble det i litteraturen særlig lagt vekt på kosthold/ernæring (4). I de senere år har fysisk aktivitet fått økende oppmerksomhet, og blir av mange nå ansett som en av de viktigste faktorene når det gjelder å oppnå og vedlikeholde høy beinmineraltetthet og for å redusere risikoen for utvikling av osteoporose (5). Nyere forskning har imidlertid vist at det trengs spesifikk trening for å oppnå denne effekten (6). Man kan dermed stille seg følgende spørsmål: Hvilken type fysisk aktivitet egner seg best for å vedlikeholde/øke beinmineraltettheten hos unge kvinner? Og, er all type fysisk aktivitet positiv for skjelettet? Hensikten med denne oversikten er å oppsummere studier der man har sett på sammenhengen mellom fysisk aktivitet og beinmineraltetthet hos premenopausale kvinner, med særlig vekt på randomiserte, kontrollerte intervensjonsstudier.
Fysisk underbelastning og ekstrem overbelastning
Det er vel dokumentert at vektbærende aktivitet er gunstig for beinmineraltettheten og at fysisk inaktivitet og underbelastning medfører tap (7, 8). Gjentatte repetisjoner av en viss belastningsstørrelse kan imidlertid over tid føre til en mikroskopisk tretthetsskade i knokkelen, noe som dermed svekker beinet. Dette kan i neste omgang medføre stressbrudd eller vanlig brudd (9). Videre kan intensiv trening gjentatt over lang tid, f.eks. blant kvinnelige langdistanseløpere, føre til osteopeni eller osteoporose grunnet endokrine endringer og/eller lavt energiinntak/forstyrret spiseatferd (10).
Tabell 1 Randomiserte kontrollerte studier med treningsintervensjon hos premenopausale kvinner. Beinmineraltetthet er brukt som målevariabel
Forfatter
Antall (n) og gjennomsnittlig alder (SD) i år
Beskrivelse av treningsprogram
Frafall ( %)
Målested (målemetode)
Signifikante resultater ( % endring i BMD)
Heinonen og medarbeidere 1996 (22)
N = 84 Treningsgruppe: n = 39 Kontrollgruppe: n = 45 39 år (3)
Høyintensive hopp, step og aerobic: 1 time, 3 ganger/uke. Hopp-step-komponenten varte i 20 minutter av hver treningstime. Varighet: 18 måneder
14
Korsrygg, lårhals, trochanter, distal femur, proximal tibia, patella, hælbeinet, distal radius (DXA)
Korsrygg, lårhals, distal femur, proximal tibia, patella, hælbeinet: Treningsgruppe: +1 – +4 % Kontrollgruppe: – 1 – +1 %
Bassey & Ramsdale 1994 (23)
N = 27 Treningsgruppe: n = 14 Kontrollgruppe: n = 13 32 år (3)
Gym til musikk med høyintensive hopp: Hopp 6 – 10 minutter av 1-times program. Daglig i hjemmet og 1 gang/uke med veiledning. Kontrollgruppen: Gym til musikk uten hopp. Varighet: 6 måneder
?
Korsrygg, lårhals, trochanterregionen (DXA)
Trochanterregionen: Treningsgruppe: +3,4 % Kontrollgruppe: +0,1 %
Lohman og medarbeidere 1995 (24)
N = 56 Treningsgruppe: n = 22 Kontrollgruppe: n = 34 34 år (3)
Styrketrening: 70 – 80 % av 1 maksimal repetisjon, 12 øvelser i ca. 1 time, 3 ganger/uke. Varighet: 18 måneder
46
Helkropp, korsrygg, lårhals, femoral trochanter (DXA)
Korsrygg: Treningsgruppe: +1,4 % Kontrollgruppe: – 0,5 % Femoral trochanter: Treningsgruppe: +
Bassey og medarbeidere 1998 (25)
N = 55 Treningsgruppe: n = 30 Kontrollgruppe: n = 25 37 år (8)
Hopp: 50 vertikale hopp 6 dager/uke (gjennomsnittlig høyde 8,5 cm). Varighet: 5 måneder
31
Korsrygg, lårhals, trochanter (DXA)
Trochanter: Treningsgruppe: +2,8 % Kontrollgruppe: +0,4 %
Friedlander og medarbeidere 1995 (26)
N = 63 Treningsgruppe: n = 32 Kontrollgruppe: n = 31 28 år (7)
Aerobic og styrketrening: 1 time 3 ganger/uke. Kontrollgruppen: Stretching 2 ganger/uke. Varighet: 2 år
47
Korsrygg (trabekulært beinvev) (QCT) Korsrygg, lårhals, trochanter (DXA) Hælbeinet (SPA)
Lårhals: Treningsgruppe: +0,5 % Kontrollgruppe: – 1,9 % Trochanter: Treningsgruppe: +2,6 % Kontrollgruppe: +0,3 % Korsrygg: Treningsgruppe: – 0,5 % Kontrollgruppe: – 3,0 % Hælbeinet: Treningsgruppe: +5,6 % Kontrollgruppe: – 0,8 %
Snow-Harter og medarbeidere 1992 (27)
N = 30 Treningsgruppe (styrke): n = 12 Treningsgruppe (jogging): n = 10 Kontrollgruppe: n = 8 20 år (1)
Styrketrening: 14 øvelser/3 runder/8 – 12 repetisjoner (progressivt). 3 ganger/uke. Jogging: 3 ganger/uke, 70 – 80 % av maksimal hjertefrekvens. Varighet: 8 måneder
42
Korsrygg, proksimal femur (DXA)
Korsrygg: Treningsgruppe (styrke): +1,2 % Treningsgruppe (jogging): +1,3 %; Kontrollgruppe: – 0,8 %
Sinaki og medarbeidere 1996 (28)
N = 67 Treningsgruppe: n = 32 Kontrollgruppe: n = 35 36 år (3)
Styrketrening: 2 øvelser/3 runder/10 repetisjoner av 1 maksimal repetisjon (1RM), 3 ganger ¥ 30 minutter/uke. Varighet: 3 år
30
Korsrygg, lårhals, trochanter, Wards triangel (femur) (DXA) Midtradius (SPA)
Ingen effekt av intervensjon på noen av målestedene i noen av gruppene
Dornemann og medarbeidere 1997 (29)
N = 35 Treningsgruppe: n = 18 Kontrollgruppe: n = 17 44 år (3)
Styrketrening: 3 dager/uke; lett, moderat og hard intensitet med økende progresjon i tyngde på vektene. Varighet: 6 måneder
26
Distal radius, lårhals, korsrygg (DXA)
Korsrygg: Treningsgruppe: +1,0 % Kontrollgruppe: – 0,4 %
Normal til høy fysisk belastning
Tverrsnittsstudier: Bruk av regresjonsanalyse
En metode for å studere sammenhengen mellom fysisk aktivitet og beinmasse er å bruke multippel regresjonsanalyse på data fra observasjonsstudier. En stor populasjonsstudie (n = 470) dokumenterte en positiv assosiasjon mellom fysisk aktivitet (målt ved spørreskjema) og beinmineraltetthet (11). Andre studier har registrert positiv korrelasjon mellom fysisk aktivitet (målt med aktivitetsmålere) og endring i ryggvirvlenes beinmineraltetthet (12), samt beinmineraltetthet målt i radius og helkropp (13).
Pasient-kontroll-studier
Innen idrett er det forskjeller i mekanisk belastning, ulike bevegelsesmønstre og ulike repetisjoner av belastninger. Disse variasjonene ser ut til å medføre forskjeller i beinmineraltetthet. I tverrsnittsstudier med ulike utøvergrupper har styrketrente personer (vektløftere, bodybuildere) eller utøvere med høy grad av mekanisk belastning i treningen (aerobicdansere, turnere, squashspillere, volleyballspillere) høyere beinmineraltetthet i de belastede målesteder sammenliknet med utøvere i enkelte utholdenhetskrevende idretter (langrennsløpere, syklister, orienteringsløpere, løpere og svømmere) og ikke-utøvere (14 – 16). Utøvere i idretter hvor belastningen ikke er vektbærende, som svømming og sykling, har beinmineraltetthetsverdier tilsvarende ikke-aktive kontrollpersoner (14, 16). Flere tverrsnittsstudier har vist at friske, premenopausale idrettsutøvere har beinmineraltetthetsverdier som ligger opptil 10 % høyere enn verdiene hos ikke-aktive kontrollpersoner (7, 8). Det er foreslått at en økning i beinmineraltetthet med 10 % hos premenopausale kvinner halverer den fremtidige bruddrisikoen (17). Et viktig spørsmål er da om de idrettsutøverne som har fått påvist 10 % høyere beinmineraltetthet enn inaktive kontrollpersoner, klarer å vedlikeholde denne økte beinmassen livet ut.
Også tverrsnittsstudier av normalt aktive premenopausale kvinner er gjennomført. Alekel og medarbeidere (18) viste at kvinner som var aktive med gange eller aerobic hadde høyere beinmineraltetthet i korsrygg og lårhals sammenliknet med de inaktive kvinnene. Uusi-Rasi og medarbeidere rapporterte imidlertid ingen forskjeller i beinmineraltetthet hos en gruppe premenopausale kvinner som gikk seks kilometer daglig med post/avis, sammenliknet med en gruppe kontorarbeidere på samme alder som gikk 1,5 kilometer daglig (19).
En bedre studiedesign for å se om trening kan øke beinmineraltettheten er å se på side-til-side-sammenlikninger i beinmineraltettheten i overarmen mellom racketsportspillere og kontrollpersoner. Haapasalo og medarbeidere viste at squashspillere hadde signifikant høyere beinmineraltetthet i den spillende armen enn i den ikke-spillende armen (5,6 – 15,6 %). Hos matchede kontrollpersoner var side-til-side-variasjonen signifikant mindre (1,6 – 4,1 %) (20).
Prospektive kohortstudier
Bennell og medarbeidere viste at hos kvinner i alderen 17 – 27 år var endringer i beinmineraltetthet over en 12-månedersperiode uavhengig av treningsstatus, bortsett fra i korsryggen (21).
Taffee og medarbeidere (22) registrerte en signifikant høyere prosentvis endring i beinmineraltetthet i korsryggen hos turnere (2,8 %) sammenliknet med svømmere (– 0,2 %) og ikke-aktive kontrollpersoner (0,7 %) i løpet av en åttemånedersperiode.
Prospektive randomiserte kontrollerte intervensjonsstudier
Innsamling av data. Da prospektive intervensjonsstudier er de eneste som kan si noe om et mulig årsak-virkning-forhold, valgte forfatteren å gjennomføre et detaljert søk på Medline etter slike studier. Søkeordene som ble benyttet var følgende:
Bone mass or bone density or bone mineral density or bone mineral content
Exercise or exercise therapy or training or physical fitness or physical activity
Premenopausal women
Disse søkeordene ble kombinert og søket begrenset til «randomised controlled trial». Dette medførte 14 treff. Inklusjonskriteriene var randomiserte, kontrollerte intervensjonsstudier med fysisk aktivitet, beinmineraltetthet som endepunkt og der forsøkspersonene var premenopausale kvinner. Studier som hadde kombinert intervensjon ble ekskludert. I tillegg til dette søket ble referanselister i aktuell litteratur gjennomgått, og med bakgrunn i dette gir tabell 1 en oversikt over randomiserte kontrollerte studier der man har brukt fysisk aktivitet alene som intervensjon og sett på beinmineraltetthet som målevariabel.
Presentasjon av studiene. I studier med premenopausale kvinner der det har vært intervenert med beinbelastende fysisk aktivitet, er det registrert en økning i beinmineraltetthet på ca. 1 – 3 % på de belastede steder sammenliknet med kontrollpersoner (23 – 30) (tab 1). Det er særlig fem studier som er metodisk gode og som gir tilfredsstillende data på at trening kan øke beinmineraltettheten hos premenopausale kvinner (23 – 27). Det henvises til tabell 1 for beskrivelse av treningsprogram og nøyaktige måleresultater.
Det kan synes som at det er selve intervensjonsprogrammet som har betydning for om resultatet blir økning i beinmineraltetthet eller ikke. I de studiene hvor treningen har hatt positiv effekt på beinmineraltettheten, har den vært mekanisk belastende for beinvevet. Fire av studiene involverte hoppaktiviteter, som kan føre til krefter opptil seks ganger kroppsvekten (23, 24, 26, 27), mens én studie involverte høyintensiv styrketrening (25). I kontrast til dette gjennomførte Sinaki og medarbeidere en tre års lavintensitetsintervensjon som økte muskelmassen, men ikke beinmineraltettheten (29). Det er mulig at denne type intervensjon ikke var belastende nok til å fremme osteogenese.
Studienes design ser ut til å innvirke på resultatene. Wolff og medarbeidere (31) viser i sin oversiktsartikkel at effekten av trening var nesten dobbelt så stor i studiene som ikke var randomiserte sammenliknet med studiene som var randomiserte. Seks andre intervensjonsstudier (31) (ikke nevnt i tabell 1) er ikke-randomiserte og vil grunnet metodiske svakheter ikke bli omtalt.
Diskusjon
Data er sterke for at vektbærende aktiviteter som forårsaker høy mekanisk belastning på skjelettet medfører en osteogen respons (økt beinmineraltetthet), særlig på den belastede knokkel, hos premenopausale kvinner. Data som tyder på at lav til moderat intensiv trening medfører en osteogen effekt er svake. Ikke-vektbærende aktiviteter, som svømming, er ikke vist å øke beinmineraltettheten på noe sted hos kvinner. Vuori hevder i sin nylig publiserte artikkel om dose-respons (5) at den informasjonen som foreligger fra publiserte studier i dag, ikke gir oss muligheten til å kvantifisere dose-respons-forholdet mellom fysisk aktivitet og beinmasse. Det vil derfor være vanskelig å gi råd om frekvens, varighet og intensitet på spesifikk beinoppbyggende trening. Det som imidlertid blir anbefalt er at belastningen er kraftig, vektbærende og dynamisk – gjerne i et uvant bevegelsesmønster – samt at aktiviteten bør være regelmessig.
Styrketrening, aerobic, spenst-/hopptrening og ballspill er eksempler på aktiviteter som har en gunstig effekt på skjelettet samtidig som de gir en generell helsegevinst. Unge kvinner i sin alminnelighet bør drive allsidig fysisk aktivitet minimum 30 minutter/dag de fleste av ukens dager.
