Studien

Zu den eher unangenehmen Begleiterscheinungen des Älterwerdens gehört ganz sicher eine Abnahme der Muskelkraft. Diese ist einerseits bedingt durch die Verringerung der Muskelqualität, andererseits durch eine Abnahme der Muskelquantität. Die Muskalquantität nimmt ab durch den Verlust oder durch die Reduktion einzelner Muskelfasern. Unter der Muskelqualität versteht man die Muskelkraft pro Muskelquerschnittsfläche. Bereits ab Mitte des dritten Lebensjahrzehnts kommt es im Muskelstoffwechsel zu einer leichten Dominanz der Abbauprozesse, die sich im Verlaufe des Älterwerdens verstärken. Man kann davon ausgehen, dass sich die Muskelquantität bei Männern um fünf Prozent pro Lebensjahrzehnt verringert, bei Frauen etwa um vier Prozent. Es gibt auch Studien, die von einer höheren Abnahmerate ausgehen.

Der Verlust von Muskelmasse ist prinzipiell ein natürliches Phänomen des Alterns. Ein übermäßiger fortschreitender Abbau der Skelettmuskulatur und der Muskelkraft wird als Sarkopenie bezeichnet. Verschiedene Faktoren können hierzu beitragen: z.B. eine zunehmende sitzende oder gar liegende Lebensweise, eine Mangelernährung, eine Abnahme der Proteinsynthese, eine Zunahme des Proteinabbaus, ein vermindertes Ansprechen auf anabole Signale. Verschiedene Hormone und Botenstoffe sind an der Entstehung einer Sarkopenie beteiligt, so z.B. die altersassoziierte Abnahme der Testosteron-, Wachstumshormon- und IGF-1-Spiegel. Typisch für das Altern ist ein Anstieg der Konzentration proinflammatorischer Botenstoffe, z.B. von CRP und TNF-alpha. Insgesamt überwiegen die katabolen Signalwege, weshalb es auch nicht einfach ist, die katabole Dominanz zu durchbrechen. Außerdem werden vermehrt ROS gebildet, und die Aktivität der Mitochondrien ist rückläufig.

Der Abbau der Skelettmuskulatur muss nicht unbedingt mit einer Gewichtsabnahme einhergehen. Die Fettmasse bleibt häufig unverändert. Auch übergewichtige Menschen können von einer Sarkopenie betroffen sein, ohne dass dies sofort erkennbar wäre.

Auf jeden Fall ist es wichtig, dass der Entwicklung einer Sarkopenie bei Senioren frühzeitig und entschlossen entgegengewirkt wird, da z.B. eine Schwächung der Skelettmuskulatur dann wiederum das Sturzrisiko erhöht. Daraus ergeben sich dann meist weitere Folgeerkrankungen.

Erwähnenswert ist auch, dass ein vermehrter Muskelabbau nicht nur bei älteren Menschen auftritt, sondern auch bei einer größeren Zahl von Erkrankungen, die mit einer erhöhten chronischen Entzündungsaktivität einhergeht, z.B. Krebserkrankungen, lang anhaltender Stress etc.  

Proteine/ Aminosäuren

Prinzipiell ist bei älteren Menschen zur Bildung von Muskelproteinen eine höhere Proteinzufuhr notwendig als bei jungen Erwachsenen. Es wird jetzt diskutiert, ob nicht eine Anhebung der Proteinzufuhr bei älteren Menschen auf 1,2 Gramm pro Kilogramm pro Tag sinnvoll ist. Es ist auch hinreichend mit Studien belegt, dass ältere Menschen eine größere Menge Protein pro Mahlzeit für eine anabole Wirkung benötigen als jüngere Menschen. Zur Durchbrechung der "anabolen Resistenz" werden 25 bis 30 g Protein pro Mahlzeit benötigt.

Eine Supplementierung mit Molkeprotein zeigte unter allen Proteinarten die besten Ergebnisse hinsichtlich Vermeidung eines Muskelproteinabbaus.

Die verzweigtkettigen Aminosäuren Isoleucin, Leucin und Valin spielen eine wichtige Rolle im Muskelstoffwechsel und für die Muskelproteinsynthese. Die verzweigtkettigen Aminosäuren, insbesondere Leucin, haben einen anabolen Effekt durch Erhöhung der Muskelproteinsynthese und durch Verminderung des Proteinabbaus. Von besonderer Bedeutung diesbezüglich ist Leucin, das mTOR aktivieren kann. Dieses Signalmolekül ist ein Hauptregulator der Proteinsynthese. Obwohl Leucin den größten anabolen Effekt hat, ist es wichtig zu wissen, dass eine Steigerung der Muskelproteinsynthese nur dann funktionieren kann, wenn neben Leucin auch Isoleucin und Valin in ausreichender Menge vorhanden sind. Bei einem Mangel an Isoleucin und Valin kann auch Leucin kein Muskelwachstum bewirken.

In einem Fachartikel italienischer Wissenschaftler, der im November 2016 publiziert wurde, wird auch die Frage diskutiert, ob nicht auch Taurin bei der Behandlung der Sarkopenie einen Stellenwert hat. Taurin ist eine nichtessentielle Aminosäure, die besonders auch in der Skelettmuskulatur in hohen Konzentrationen vorkommt. Taurin hat antioxidative und antiinflammatorische Eigenschaften und moduliert die intrazellulären Calciumkonzentrationen.

Eisen

Ein Eisenmangel führt zu verschiedenen körperlichen Veränderungen, u.a. auch zu einer Verminderung der körperlichen Leistungsfähigkeit und Muskelmasse, zu einer Verminderung der Myoglobinspiegel sowie zu einer Verminderung der Mitochondrienzahl und einer Beeinträchtigung der Funktion der Atmungskette. Obwohl der Zusammenhang zwischen Eisenmangel und Sarkopenie noch wenig erforscht ist, sollte bei muskulärer Dysfunktion auf jeden Fall der Eisenstatus abgeklärt werden. Unbedingt ist zur Vermeidung einer Sarkopenie ein Eisenmangel auszugleichen.

Antioxidantien

Ein Muskelabbau wird gefördert durch eine erhöhte Entzündungsaktivität sowie durch oxidativen Stress, so dass einer ausreichenden Antioxidantienzufuhr eine große Bedeutung beizumessen ist. Niedrige Konzentrationen von Carotinoiden waren in einer Studie mit einer schlechteren körperlichen Verfassung und einer geringeren Muskelstärke assoziiert. Auch zwischen der Vitamin-E-Konzentration und der Muskelstärke zeigten sich Zusammenhänge. Allerdings gibt es bis dato keine randomisierten Doppelblindstudien, die den Effekt einer Antioxidantientherapie zur Behandlung der Sarkopenie untersucht haben.

Vitamin D

Vitamin D ist nicht nur wichtig für den Knochenstoffwechsel, sondern hat auch eine große Bedeutung für den Muskelstoffwechsel. Viele Studien haben gezeigt, dass niedrige Vitamin-D3-Spiegel mit einer geringeren Muskelstärke und einem erhöhten Sturzrisiko bei älteren Menschen assoziiert waren. Im Muskelstoffwechsel hat Vitamin D verschiedene Ansatzpunkte, z.B. Beeinflussung der muskulären Übertragung und Stimulierung der Myoblasten- und Muskelfaserdifferenzierung.
 
Eine Vitamin-D-Supplementierung bei älteren Personen mit Vitamin-D-Mangel führte zu einer Verbesserung der körperlichen Leistungsfähigkeit und von bestimmten Muskelfunktionen. Ältere Menschen sollten also unbedingt auf eine gute Versorgung mit Vitamin D3 achten.

Homocystein, B-Vitamine

In verschiedenen Studien waren höhere Homocysteinkonzentrationen mit einem größeren Abfall der körperlichen Leistungsfähigkeit assoziiert, z.B. auch mit einer geringeren Stärke des Muskulus Qadriceps verbunden.

Die Vitamine B6, B12 und Folsäure sind für den Homocysteinabbau erforderlich und könnten somit indirekt auch eine Bedeutung für den Muskelstoffwechsel haben.

Andere Mikronährstoffe

Wissenschaftler aus Taiwan konnten nachweisen, dass niedrigere Selenkonzentrationen im Serum mit einer geringen Muskelmasse bei Heimbewohnern assoziiert waren. Auch US-Wissenschaftler fanden einen Zusammenhang zwischen der Muskelstärke und der Selenkonzentration bei älteren Frauen.

L-Carnitin spielt eine zentrale Rolle für den zellulären Energiestoffwechsel. Eine Supplementierung von Carnitin führte neben der Verbesserung verschiedener Stoffwechselparameter auch zu einer Zunahme der Gesamtmuskelmasse bei älteren Studienteilnehmern.

Auch Coenzym Q10 hat möglicherweise einen Einfluss auf die Entstehung einer Sarkopenie. Forscher der Universität Kiel und der Universität Witten/Herdecke konnten diesbezüglich Hinweise finden.

Säurelast 

Eine säureüberschüssige Ernährung beschleunigt den altersassoziierten Abbau der Muskelfunktionen und möglicherweise auch der Muskelmasse bei älteren Erwachsenen. Es wurde nachgewiesen, dass eine hohe Zufuhr alkalischer Verbindungen die Stickstoffausscheidung im Urin vermindert und möglicherweise zum Erhalt der Proteinspeicher beiträgt.

Schlussbemerkung:
Gerade ältere Menschen oder Menschen mit chronischen Erkrankungen müssen auf eine ausreichende Zufuhr von Nährstoffen achten. Durch eine Mikronährstoffanalyse können Mikronährstoffdefizite objektiviert werden.

Referenzen:

• Mariana Janini Gomes, Paula Felippe Martinez et al.: Skeletal muscle aging: influence of oxidative stress and physical exercise; Oncotarget, Received: November 04, 2016
• Mariangela Rondanelli, Milena Faliva et al.: Novel Insights on Nutrient Management of Sarcopenia in Elderly; BioMed Research International, Volume 2015 (2015), Article ID 524948, 14 pages
• Mithal A, Bonjour JP et al.: Impact of nutrition on muscle mass, strength, and performance in older adults; Osteoporos Int. 2013 May;24(5):1555-66.
• Scicchitano BM, Sica G: The beneficial effects of taurine to counteract sarcopenia; Curr Protein Pept Sci. 2016 Nov 22.
• rosenfluh.ch: Der Proteinbedarf älterer Menschen
• pharmazeutische-zeitung.de: Gewichtsverlust bei alten Menschen
• Beck J, Ferrucci L, et al.: Low serum selenium concentrations are associated with poor grip strength among older women living in the community; Biofactors. 2007;29(1):37-44.
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• Giovanni Pistone, Angela D. Marino et al.:  Levocarnitine Administration in Elderly Subjects with Rapid Muscle Fatigue; August 2003, Volume 20, Issue 10, pp 761–767
• Fischer A, Onur S et al.:  Coenzyme Q10 Status as a Determinant of Muscular Strength in Two Independent Cohorts; PLoS One. 2016 Dec 1;11(12):e0167124