Effekte eines Ganzkörpervibrationstrainings auf Parameter des Frakturrisikos

Zusammenfassung

Hintergrund und Fragestellung: Das Ganzkörpervibrationstraining ist eine Trainingsmethode, die aktuell im Zusammenhang mit der Reduktion von Frakturrisikofaktoren diskutiert wird. In der vorliegenden Studie untersuchten wir den Effekt eines einjährigen Ganzkörpervibrationstrainings auf die Knochendichte und die Sturzhäufigkeit von Frauen nach der Menopause.

Methodik: 151 Frauen nach der Menopause (68,5 ± 3,1 Jahre) wurden randomisiert in 3 Gruppen aufgeteilt: (1) klassisches (Multifunktions-)Training (TG); (2) Multifunktionstraining mit Ganzkörpervibration (VTG); (3) Wellness-Kontrollgruppe (KG). In den Trainingsgruppen wurde 2 × wöchentlich ein Multifunktionstraining (Inhalte: Aerobic, Gleichgewichtstraining, funktionelle Kräftigung) durchgeführt. In den letzten 15 Minuten der 60-minütigen Trainingseinheit wurden Beinkräftigungsübungen auf Vibrationsplatten ausgeführt, wobei die Platten nur in der VTG eingeschaltet waren. Die Wellnessgruppe absolvierte ein „sanftes” Gymnastik- und Entspannungsprogramm. Zu Beginn und nach 12 Monaten wurde die Knochendichte an der Hüfte und der Lendenwirbelsäule (LWS) mit der Methode Dual-X-Ray-Absorptiometry (DXA) gemessen. Sturzereignisse wurden mittels der Kalendermethode täglich erfasst.

Ergebnisse: Nach einem Jahr zeigten beide Trainingsgruppen eine Steigerung der Knochendichte an der LWS (VTG: + 1,17 ± 2,4 % vs. TG: + 1,73 ± 2,4 %), während in der KG keine Veränderungen auftraten. Der Unterschied zwischen der TG und der KG war für diese Region signifikant (p < 0,05). Im Bereich der Hüftregion war ein Verlust innerhalb der Wellnessgruppe festzustellen (− 0,9 ± 2,5), während die Knochendichte in den Trainingsgruppen konstant blieb (TG − 0,3 %; VTG + 0,1 %). Die VTG wies mit einer Sturzrate von 0,43 Stürzen/Teilnehmerin/Jahr eine signifikant niedrigere Sturzhäufigkeit auf als die KG mit 1,14 Stürzen/Teilnehmerin (RR = 0,38).

Schlussfolgerung: Das Multifunktionstraining hatte eine Erhöhung der Knochendichte im Bereich der LWS zur Folge. Das Vibrationstraining führte nicht zu einer gesteigerten Wirkung am Knochen, reduzierte jedoch die Sturzhäufigkeit signifikant.

Summary

Background and objective: Whole body vibration (WBV) training is a new approach which is currently discussed in the context of reducing the risk of osteoporotic fractures. The study was undertaken to determine the effect of one-year WBV exercise on bone mineral density (BMD) and the number of falls.

Methods: 151 postmenopausal women (68.5 ± 3.1 years) were randomly assigned to three groups: (1) conventional (multifunctional) training (TG); (2) multifunctional training including WBV (VTG); (3) wellness-control group (CG). The training groups performed multifunctional training twice weekly (60 min; dancing aerobics, balance training, functional strength training). In the last 15 min of each session, leg strength exercises on vibration platforms were performed. The plates were switched on only in the VTG. The CG performed a low intensity gymnastic and relaxation programme (4 × 10 sessions of 60 min). BMD was measured at the hip and lumbar spine at baseline and after 12 months with the DXA method. Falls were recorded daily with the calendar method in a fall log.

Results: An increase in BMD at the lumbar spine was measured after one year in both training groups (VTG: + 1.17 ± 2.4 % vs. TG: + 1.73 ± 2.4 %). The difference between the TG and the CG was significant (p < .05). Regarding the hip region a loss was noted in the CG (− 0,9 ± 2,5), whereas the BMD stayed stable in the training groups (TG: − 0,3 %; VTG: + 0,1 %). The fall rate was significantly lower in VTG compared to CG (0.43 falls/peron/year (VTG) vs. 1.14 (CG).

Conclusion: The multifunctional training resulted in a gain of BMD at the lumbar spine. Vibration training did not enhance the effect on bone but significantly reduced falls.

Schlüsselwörter

Vibrationstraining - postmenopausale Frauen - Knochendichte - Stürze

Keywords

vibration training - postmenopausal women - bone mineral density - falls

Literatur

• 1 Bautmans I, Van Hees E, Lemper J C, Mets T. The feasibility of Whole Body Vibration in institutionalised elderly persons and its influence on muscle performance, balance and mobility.  BMC Geriatr. 2005;  5 17-24
• 2 Berard A, Bravo G, Gauthier P. Meta-analysis of the effectiveness of physical activity for the prevention of bone loss in postmenopausal women.  Osteoporos Int. 1997;  7 331-337
• 3 Bosco C, Colli R, Introini E. et al . Adaptive responses of human skeletal muscle to vibration exposure.  Clin Physiol. 1999;  19 183-187
• 4 Bruyere O, Wuidart M A, Di Palma E. et al . Controlled whole body vibration to decrease fall risk and improve health-related quality of life of nursing home residents.  Arch Phys Med Rehabil. 2005;  86 303-307
• 5 Gilsanz V, Wren T A, Sanchez M. et al . Low-level, high frequency mechanical signals enhance muscoskeletal development of young women with low BMD.  J Bone Miner Res. 2006;  21 1464-1474
• 6 Goettke S, Dittmar K. Epidemiologie und Kosten der Osteoporose.  Orthopäde. 2001;  30 202-204
• 7 Gusi N, Raimundo A, Leal A. Low-frequency vibratory exercise reduces the risk of bone fracture more than walking.  BMC Musculoskelet Disord. 2006;  7 92-98
• 8 Häusler B, Holger G, Mangiapane S. et al . Versorgung von Osteoporose-Patienten in Deutschland. Ergebnisse der BoneEVA_Studie.  Dtsch Ärztebl. 2006;  103 A2542-A2548
• 9 Howe T E, Rochester L, Jackson A. et al . Exercise for improving balance in older people.  Cochrane Database Syst Rev. 2007;  , CD004963
• 10 Kelley G A. Aerobic exercise and bone density at the hip in postmenopausal women: a meta-analysis.  Prev Med. 1998;  27 798-807
• 11 Kelley G A. Exercise and regional bone mineral density in postmenopausal women: a meta-analytic review of randomized trials.  Am J Phys Med Rehabil. 1998;  77 76-87
• 12 Kelley G A, Kelley K S, Tran Z V. Exercise and bone mineral density in men: a meta-analysis.  J Appl Physiol. 2000;  88 1730-1736
• 13 Lamb S E, Jorstad-Stein E C, Hauer K, Becker C. Development of a common outcome data set for fall injury prevention trials: the Prevention of Falls Network Europe consensus.  J Am Geriatr Soc. 2005;  53 1618-1622
• 14 Mori S, Tuji S, Kawamoto M. et al . Six month whole body vibration exercises improves leg muscle strength, balance as well as calcaneal bone mineral density of community dwelled elderly.  J Bone Miner Res. 2006;  21 S249
• 15 Rittweger J, Beller G, Felsenberg D. Acute physiological effects of exhaustive whole-body vibration exercise in man.  Clin Physiol. 2000;  20 134-142
• 16 Roelants M, Delecluse C, Goris M, Verschueren S. Effects of 24 weeks of whole body vibration training on body composition and muscle strength in untrained females.  Int J Sports Med. 2004;  25 1-5
• 17 Rubin C, Judex S, Qin Y X. Low-level mechanical signals and their potential as a non-pharmacological intervention for osteoporosis.  Age Ageing. 2006;  35 ii32-ii36
• 18 Rubin C, Pope M, Fritton J C, Magnusson M, Hansson T, McLeod K. Transmissibility of 15-hertz to 35-hertz vibrations to the human hip and lumbar spine.  Spine. 2003;  28 2621-2627
• 19 Rubin C, Recker R, Cullen D. et al . Prevention of postmenopausal bone loss by a low-magnitude, high-frequency mechanical stimuli.  J Bone Miner Res. 2004;  19 343-351
• 20 Runge M, Rehfeld G, Resnicek E. Balance training and exercise in geriatric patients.  J Musculoskelet Neuronal Interact. 2000;  1 61-65
• 21 Russo C R, Lauretani F, Bandinelli S. et al . High-frequency vibration training increases muscle power in postmenopausal women.  Arch Phys Med Rehabil. 2003;  84 1854-1857
• 22 Sigrist M, Lammel C, Jeschke D. Krafttraining an konventionellen bzw. oszillierenden Geräten und Wirbelsäulengymnastik in der Prävention der Osteoporose bei postemenopausalen Frauen.  Dtsch Z Sportmed. 2006;  57 182-188
• 23 Verschueren S, Bogaerts A, Delecluse C. et al . Effects of one year vibration loading on muscle strength and hip density in postmenopausal women.  J Bone Miner Res. 2006;  21 S152
• 24 Verschueren S M, Roelants M, Delecluse C. et al . Effect of 6-month whole body vibration training on hip density, muscle strength, and postural control in postmenopausal women.  J Bone Miner Res. 2004;  19 352-359
• 25 von Stengel S, Kemmler W, Engelke K. Ganzkörpervibration – ein neuer Ansatz in der Osteoporoseprävention.  Osteologie. 2008;  17 24-30
• 26 Vuori I M. Dose-response of physical activity and low back pain, osteoarthritis, and osteoporosis.  Med Sci Sports Exerc. 2001;  33 S551-S586
• 27 Wallace B A, Cumming R G. Systematic review of randomized trials of the effect of exercise on bone mass in pre- and postmenopausal women.  Calcif Tissue Int. 2000;  67 10-18
• 28 Wolff I, van Croonenborg J J, Kemper H C. et al . The effect of exercise training programs on bone mass: a meta-analysis of published controlled trials in pre- and postmenopausal women.  Osteoporos Int. 1999;  9 1-12