Lean Body Mass (LBM) als eigener Osteoporose-Risikofaktor bei postmenopausalen Frauen

Zusammenfassung

Fragestellung

Osteoporose-Prävention mittels HRT muss mit zunehmend kritischerer Nutzen-Risiko-Diskussion gezielter indiziert werden.

Methode

Dazu wird ein Risikofaktor dargestellt, der heute leicht und kostengünstig erfahrbar ist - ohne zusätzliche Belastung der Patienten. Bei 821 postmenopausalen Frauen mit Knochendichtemessung (Bone Mineral Density [BMD] mittels DEXA-Methode) erfolgte eine Körpermasse-Analyse zur Abschätzung der fettfreien Körpermasse (Lean Body Mass [LBM] mittels bioelektrischem Impedanzverfahren).

LBM (≤ 40 kg [28 %], 40 < x ≤ 45 kg [40 %], 45 < x ≤ 50 kg [22 %], > 50 kg [10 %]) wurde mit Knochendichtewerten, Alter sowie Osteoporose-Risikofaktoren in Beziehung gebracht. Von besonderem Interesse war der Vergleich zwischen Frauen ohne HRT (n = 414) und jenen mit HRT > 5 Jahre (n = 151).

Ergebnisse

Frauen mit LBM ≤ 40 kg und ohne HRT hatten doppelt sooft „schlechte“ Knochendichte-Werte (≤ 0,8 g/cm²) als jene ohne HRT mit > 50 kg LBM: 41 % zu 19 %. Bei „guten“ BMD-Werten (> 1,0 g/cm²) war die LBM-Knochendichte-Relation umgekehrt: 11 % zu 32 %. Wurde > 5 Jahre HRT praktiziert, so hatten Frauen mit LBM ≤ 40 kg wenig häufiger „schlechte“ Knochendichte-Werte (≤ 0,8 g/cm²) als jene mit LBM > 50 kg: 17 % zu 12 %.

LBM und Alter: Beim hier erfassten postmenopausalen Kollektiv zwischen dem 45. und 80. Lebensjahr zeigten sich diesbezüglich keine signifikanten Beziehungen.

LBM unter Berücksichtigung der Fettmasse: Letztere wurde in Prozent vom Körpergewicht ermittelt: beim Quartil der „Schlanken“ (≤ 29 % Fettanteil) und beim Quartil der „Übergewichtigen“ (> 43 % Fettanteil) ergaben sich keine altersbezogenen signifikanten Zusammenhänge zu LBM.

LBM und manifeste Osteoporose: Bei Frauen ohne HRT und LBM ≤ 40 kg war Osteoporose 3-mal sooft anamnestisch bekannt als bei jenen mit > 50 kg LBM: 33 % zu 11 %. In der HRT-Gruppe war die Relation 29 % zu 19 %.

LBM und Sport/körperliche Bewegung: Die Angaben der Frauen dazu waren ohne Bezug zu den ermittelten LBM-Werten.

Schlussfolgerung

Mit Lean Body Mass (LBM) als fettfreier Körpermasse lässt sich die Muskelmasse abschätzen. Mittels bioelektrischem Impedanzverfahren gelingt dies mit geringem Zeit-/Kostenaufwand und ohne Patienten-Belastung. Bei Frauen nach der Menopause nützen LBM-Werte der Beurteilung des Osteoporose-Risikos.

Summary

Objective

We studied the lean body mass (LBM) as a potential, easily measured prognostic factor for osteoporosis.

Methods

Lean body mass was measured by bioelectrical impedance analysis and lumbar bone mineral density (BMD) with dual energy x-ray absorptiometry in 821 postmenopausal women (age 45 - 80 years). Patients were classified according to LBM (≤ 40 kg, 28 %; > 40 - ≤ 45 kg, 40 %; > 45 - ≤ 50 kg, 22 %; > 50 kg, 10 %). Contingency table analysis was performed to analyze associations between BMD, age, and risk factors for osteoporosis, particularly hormone replacement therapy (HRT). BMD values ≤ 0.8 g/cm² and > 1.0 g/cm² were classified as low and high, respectively.

Results

Among women without HRT, those with LBM ≤ 40 kg had a twice as high rate of low BMD than those with LBM > 50 (41 % vs. 19 %, respectively) and a lower rate of high BMD (11 % vs. 32 %, respectively). Among women with > 5 years of HRT, those with a LBM ≤ 40 kg had a similar rate of low BMD as those with a LBM > 50 kg (17 % and 12 %, respectively). There were no significant differences in LBM according to age. There were no age-related associations with LBM in women with a fat mass > 43 % or ≤ 29 %. A history of osteoporosis was more common in women without HRT and a LBM ≤ 40 kg than in those with a LBW > 50 kg (33 % vs. 11 %, respectively); in women with HRT the proportions were 29 % and 19 %, respectively. There was no significant correlation between LBM and physical activity.

Conclusions

Measurement of LBM is useful for estimating muscle mass. A bioelectrical impedance technique is economical in time and cost and well tolerated by patients. In postmenopausal women the LBM is helpful for evaluating the risk of osteoporosis.

Literatur

• 1 ACSM position stand on osteoporosis and exercise.  Med Sci Sports Exerc. 1995;  27 1-7
• 2 Aloia J F, Vaswani A, Ma R, Flaster E. To what extent is bone mass determined by fat-free or fat mass?.  Am J Clin Nutr. 1995;  61 1110-1114
• 3 Aloia J F, Vaswani A, Russo L, Sheehan M, Flaster E. The influence of menopause and hormonal replacement therapy on body cell mass and fat mass.  Am J Obstet Gynecol. 1995;  172 896-900
• 4 Arden N K, Spector T D. Genetic influences on muscle strength, lean body mass and bone mineral density: a twin study.  J Bone Miner Res. 1997;  12 2076-2081
• 5 Breckwoldt M. Hormonsubstitution in der Postmenopause und die Wahl des Gestagens.  Geburtsh Frauenheilk. 2000;  6 279
• 6 Brincat M P. Hormon Replacement Therapy and the skin: beneficial effects: the case in favor of it.  Acta Obstet Gynecol Scand. 2000;  79 244-249
• 7 Brown M, Birge S J, Kohrt W M. Hormone replacement therapy does not augment gains in muscle strength or fat-free mass in response to weight-bearing exercise.  J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 1997;  52 166-170
• 8 Castelo-Branco C, Duran M, Gonzalez-Merlo J. Skin collagen changes related to age and hormone replacement therapy.  Maturitas. 1992;  15 113-119
• 9 Cauley J A, Petrini A M, LaPorte R E. The decline of grip strength in the menopause: relationship to physical activity, estrogen use and anthropometric factors.  J Chronis Dis. 1987;  40 115-120
• 10 Chen Z, Lohman T G, Stini W A, Ritenbaugh Ch, Aickin M. Fat or lean tissue mass: Which one is the major determinant of bone mineral mass in healthy postmenopausal women?.  J Bone Miner Res. 1997;  12 144-151
• 11 Cohn S H, Vaswani A, Zanzi I, Aloia J, Roginsky M, Ellis K J. Changes in body chemical composition with age measured by total-body neutron activation.  Metabolism. 1976;  25 88-95
• 12 Compston J E, Bhambhani M, Laskey M A, Murphy S, Khaw K T. Body composition and bone mass in postmenopausal women.  Clin Endocrinol. 1992;  37 426-431
• 13 Douchi T, Yamamoto S, Nakamura S, Ijuin T, Oki T, Maruta K. The effect of menopause on regional and total body lean mass.  Maturitas. 1998;  17 247-252
• 14 Doyle F H, Brown J, La Chance C. Relation between bone mass and muscle weight.  Lancet. 1970;  1 391
• 15 Drinkwater B L. Physical activity, fitness and osteoporosis. Bochard C, Shepard RJ, Stephens T. Physical activity, fitness and health. International Proceedings and consensus statement. Human Kinetics 1996: 724-736
• 16 Ellis K J, Cohn S H. Correlation between bone calcium mass and muscle mass in man.  J Appl Physiol. 1975;  38 455-460
• 17 Elmstahl S, Gardsell P, Ringsberg K, Sernbo I. Body composition and its relation to bone mass and fractures in an urban and a rural population.  Aging. 1993;  5 47-54
• 18 Hassager C, Christiansen C. Influence of soft tissue body composition on bone mass and metabolism.  Bone. 1989;  10 415-419
• 19 Hassager C, Christiansen C. Estrogen/gestagen therapy changes soft tissue body composition in postmenopausal women.  Metabolism. 1989;  38 662-665
• 20 Hauner H, Berg A. Körperliche Bewegung zur Prävention und Behandlung der Adipositas.  Deutsch Ärzteblatt. 2000;  97 660-665
• 21 Jackson A S, Pollock M L, Graves J E, Mahar M. Reliability and validity of bioelectrical impedance in determining body composition.  J Appl Physiol. 1988;  64 529-534
• 22 Kamali P, Muller T, Lang U, Clapp J F. Cardiovascular responses of perimenopausal women to hormonal replacement therapy.  Am J Obstet Gynecol. 2000;  182 17-22
• 23 Kanis J A. The menopause and the skeleton. In: Barlow DH. The menopause: key issues.  Bailliere's Clin Obstet Gynaecol. 1996;  10 475-478
• 24 Khosla S, Atkinson J E, Riggs B L, Melton J L. Relationship between body composition and bone mass in women.  J Bone Miner Res. 1996;  11 857-863
• 25 Kohrt W M, Ehsani A A, Birge S J. HRT preserves increases in bone mineral density and reductions in body fat after a supervised exercise program.  Appl Physiol. 1998;  84 1506-1512
• 26 Kohrt W M, Snead D B, Slatopolsky E, Birge S J. Additive effects of weight-bearing exercise and estrogen on bone mineral density in older women.  J Bone Miner Res. 1995;  10 1303-1311
• 27 Kristensen K, Pedersen S B, Vestergaard P, Mosekilde L, Richelsen B. Hormone replacement therapy affects body composition and leptin differently in obese and non-obese postmenopausal women.  J Endocrinol. 1999;  163 55-62
• 28 Lindsay R, Cosman F, Herrington B S, Himmelstein S. Bone mass and body composition in normal women.  J Bone Miner Res. 1992;  7 55-63
• 29 Longcope C H, Pratt J H, Schneider S H, Fineberg S E. Aromatization of androgens by muscle and adipose tissue in vivo.  J Clin Endocrinol Metab. 1978;  46 146-151
• 30 Lübbe K, Riedel H. Transiente regionale Osteoporose in der Schwangerschaft.  Geburtsh Frauenheilk. 2000;  7 380-385
• 31 Marcus R. Relationship of age-related decreases in muscle mass and strength to skeletal status.  J Gerontol. 1995;  50 86-87
• 32 Marcus R, Drinkwater B, Dalsky G. Osteoporosis and exercise in women.  Med Sci Sports Exerc. 1992;  24 301-307
• 33 Marone M M, Gouveia C H, Lewin S, Wehba S, Malvestiti L F, Bianco A C. Influence of body composition on the bone mass of postmenopausal women.  Rev Paul Med. 1997;  115 1580-1588
• 34 Martini G, Valenti R, Giovani S, Nuit R. Age-related changes in body composition of healthy and osteoporotic women.  Maturitas. 1997;  27 25-33
• 35 Martinez J A, Kearney J M, Kafatos A, Paquet S, Martinez-Gonzalez M A. Variables independently associated with selt-reported obesity in the European Union.  Public Health Nutr. 1999;  2 125-133
• 36 Mautalen C, Bagur A, Vega E, Gonzalez D. Body composition in normal and osteoporotic women.  Medicina (Buenos Aires). 1996;  56 29-34
• 37 Mazess R B, Barden H S. Bone density in premenopausal women: effects of age, dietary intake, physical activity, smoking and birth control pills.  Am J Clin Nutr. 1991;  53 132-142
• 38 Nelson M, Mayer A B, Rutherford O, Jones D. Calcium intake, physical activity and bone mass in premenopausal women.  J Human Nut Diet. 1991;  4 171-178
• 39 Orme S M, Beichetz P E. Is a low skinfold thickness an indicator for osteoporosis?.  Clin Endocrinol. 1994;  41 283-287
• 40 Panotopoulos G, Raison J, Ruiz J C, Guy-Grand B, Basdevant A. Weight gain at the time of menopause.  Hum Reprod. 1997;  12 126-133
• 41 Platen P. Prävention und Therapie der Osteoporose.  Deutsch Ärzteblatt. 1997;  94 2097-2102
• 42 Platen P, Damm F, Marx K. Sport und Osteoporose.  Dt Z Sportmed. 1995;  46 267-268
• 43 Prelevic G M, Jacobs H S. New developments in postmenopausal hormon replacement therapy.  Curr Opin Obstet Gynaecol. 1997;  9 207-212
• 44 Randerath O, Kvasnicka H M, Wapniarz M. Über den Einfluß der Muskelkraft auf die Knochendichte.  Osteomobiljournal. 1991;  5 12-14
• 45 Recker R R, Davies K M, Hinders S M, Heaney R P, Stegman M R, Kimmel D B. Bone gain in young adult women.  JAMA. 1992;  268 2403-2408
• 46 Reid I R, Ames R, Evans M C, Sharpe S, Gamble G, France J T, Lim T MT, Cundy T. Determinantes of total body and regional bone mineral density in normal postmenopausal women - A key role for fat mass.  J Clin Endocrinol Metab. 1992;  15 45-51
• 47 Snow-Harter C, Whalen R, Myburgh K, Arnaud S, Marcus R. Bone mineral density, muscle strength and recreational exercise in men.  J Bone Min Res. ;  7 1291-1296
• 48 Taaffe D R, Luz Villa M, Delay R, Marcus R. Maximal muscle strength of elderly women is not influenced by oestrogen status.  Age Ageing. 1995;  24 329-333
• 49 Taga M, Uemura T, Minaguchi H. The effect of hormone replacement therapy in postmenopausal women on urinary C-telopeptide and N-telopeptide of type I collagen, new markers of bone resorption.  J Endocrinol Invest. 1998;  21 154-159
• 50 Takada H, Washino K, Iwata H. Risk factors for low bone mineral density among females: the effect of lean body mass.  Prev Med. 1997;  26 633-638
• 51 Tekesin I, Heller S, Mayer C, Berroth R, Liebau G, Voudouri V, Sierra F, Schmidt S. Schwangerschaftskardiomyopathie in der 22. SSW.  Geburtsh Frauenheilk. 2000;  7 380-385
• 52 Visser M, Kiel D P, Langlois J, Hannan M T, Felson D T, Wilson P W, Harris T B. Muscle mass and fat mass in relation to bone mineral density in very old men and women: the Framingham Heart Study.  Appl Radiat Isot. 1998;  49 745-747
• 53 Wardlaw G M. Putting body weight and osteoporosis into perspective.  Am J Clin Nutr. 1996;  63 433-436
• 54 Wechsler J G. Diätetische Therapie der Adipositas.  Deutsch Ärzteblatt. 1997;  94 1830-1836
• 55 Wenderlein J M, Sobotha S. Osteoporoseprävention kann sich postmenopausal an Fettdepots orientieren.  Frauenarzt. 2000;  41 1427-1434