Ernährung, Gesundheit, Supplemente, Training

Sarkopenie – Wie schütze ich mich vor Muskelverlust im Alter?

Altern ist unumgänglich und mit Funktionseinbußen des physiologischen Systems verbunden. Ein Begriff tritt in diesem Zusammenhang besonders häufig auf – Sarkopenie!

DAS ist Sarkopenie

Bei Sarkopenie handelt es sich um ein Syndrom, welches durch eine kombinierte Abnahme von Muskelmasse, Muskelkraft oder Muskelleistung definiert ist. Sarkopenie betrifft ~30% der Frauen und ~50% der Männer über 80 Jahre weltweit (12). Wohlwissend, dass es ein natürlicher Prozess ist, sei angemerkt, dass der Verlust an Muskelmasse, Muskelkraft oder Muskelleistung unterschiedlich stark ausfällt. Er ist mit Einschränkungen im Alltag verbunden und kann fatale Folgen für die Betroffenen mit sich bringen.

Die Abnahme der Muskelquerschnittsfläche und der Kraft erstreckt sich von 1 bis 3% pro Jahr. Allerdings ist nicht ganz eindeutig, wann die Sarkopenie beginnt, da es sich um einen multidimensionalen und progressiven Prozess handelt. Messbare sarkopenische Abnahmen der Muskelmasse und Muskelfunktion werden ab dem fünften Lebensjahrzehnt im Vergleich zum dritten Lebensjahrzehnt festgestellt (1,2,4-6). Man weiß um Zusammenhänge mit Gebrechlichkeit, einem erhöhten Sturzrisiko, befürchtet gleichzeitig Behinderungen, Invalidität und eine Abnahme der Lebensqualität (12). Geht man der Sache näher auf den Grund, lässt sich insbesondere ein Verlust an Muskelfasern vom Typ-II sowie eine verlangsamte Synthese bei gleichzeitig schnellerem Abbau dieser feststellen (7). Neben dem biologischen Altern gibt es weitere Ursachen, die eine Abnahme von Muskelmasse fördern. Zu diesen zählen eine zu geringe oder falsche Nahrungsaufnahme, körperliche Inaktivität, hormonelle Veränderungen, chronische Erkrankungen oder ein chronisch erhöhter Cortisolspiegel. Weiter können auch verminderte Innervation (Versorgung) der Muskulatur, ein Überaufkommen an oxidativem Stress oder niedrigschwelliger Entzündungen (low-grade inflammation) Sarkopenie fördern (12).

Fazit

Bei Sarkopenie handelt es sich um eine Erscheinung, die alles andere als selten im gehobenen Alter auftritt und zu merklichen Einschränkungen der Selbständigkeit im Alltag führen kann. Was man willentlich gegen diesem Prozess unternehmen kann, soll Thema des heutigen Beitrags sein!

Maßnahmen im Bereich Training

Funktionseinschränkungen auf breiter Ebene

Wie oben bereits thematisiert, beobachtet man bei älteren Menschen einen Verlust an Muskelfasern und eine Faseratrophie, die vor allem die Typ-II-Muskelfasern betrifft (7,12). Einzeluntersuchungen sprechen zudem dafür, dass auch Satellitenzellen sowie andere Zellen des Muskelstoffwechsels vom Altersprozess betroffen sind und nicht mehr mit voller Funktion agieren können (23,24). Dies hat negative Folgen für den Muskelaufbau (27). Auch die Kraftwerke unserer Zellen (sog. Mitochondrien) nehmen in unseren Muskeln ab und drosseln so insbesondere die aerobe Energiebereitstellung (25,26). Des Weiteren gibt es vereinzelnd Hinweise, die auf Störungen des mTOR complex 1 (mTORC1) hindeuten (16,17). Aminosäuren und Insulin regulieren einen Großteil der mTOR-Signalwege (18). Kommt es zu Beeinträchtigungen wie beispielsweise bei einer Insulinresistenz und einer damit verbundenen fehlenden Wirkung von Insulin auf die mTOR-Signalwege oder zu einer reduzierten insulinvermittelten Vasodilatation, kann auch dies Muskelverlust fördern (19-22).

Generell stellte man bei älteren Menschen, die körperlich aktiver waren, einen geringeren Muskelverlust als bei „sesshafteren“ Personen fest (13,14). Neben dem Altersprozess an sich, zeigen vereinzelnd Studien, dass mangelnde Aktivität einen, wenn nicht sogar den Hauptgrund für Muskelabnahme darstellt (15).

Körperliche Aktivität schützt Muskelmasse!

Krafttraining präventiv TOP

Widerstandstraining erwies sich in Untersuchungen als bestes Mittel, um im Alter Muskelkraft und Muskelmasse zu erhalten (28,29). Krafttraining vermittelt dabei weit mehr als physiologische Vorteile. Es beeinflusst das allgemeine Wohlbefinden, wird mit besserer mentaler Gesundheit sowie sozialer Integration verbunden (30-32). Regelmäßiges Training ist weiter in der Lage, präventiv chronischen Erkrankungen vorzubeugen und das Fallrisiko zu reduzieren (33). Widerstandstraining dient als Mittel, um selbst im hohen Alter alltägliche Aufgaben meistern zu können. Dabei handelt es sich um einen wichtigen Faktor, da der Verlust an Muskelmasse nicht von heute auf morgen von Statten geht, sondern als Prozess abläuft. Die Gefahr hierbei besteht in einem fehlenden akuten Ereignis, welches Betroffene wachrüttelt. Hier ein unsicherer Schritt, da mal eine Aufgabe, die man irgendwann nur noch schwer selbst erledigen kann, und ehe man sich versieht, gleitet man ab in die Unabhängigkeit.

Auch Cardiotraining erfüllt seinen Zweck

Aktivität, die mehr im aeroben Bereich stattfindet, bietet Vorteile gegenüber kardiovaskulären Risikofaktoren aber auch Sarkopenie spezifischen Erscheinungen wie dem Verlust des Mitochondrien Gehalts in der Muskulatur (34,35). Laut Fujita S. et al. ist es aerobes Training, welches zudem einen positiven Effekt auf den mTOR-Signalweg ausübt (20).

Fazit

Sarkopenie ist mit Veränderungen von Muskelbestandteilen bis auf zellulärer Ebene verbunden. Bewegung und hier insbesondere eine Kombination aus Kraft- und Cardiotraining stellen präventive Instrumente dar, die zumindest in der Theorie helfen können (36,37).

Maßnahmen im Bereich Ernährung

Negative Proteinbilanz

Ein Blick auf die zunehmend älter werdende Bevölkerung bei einer gleichzeitig höheren Lebenserwartung zeigt, dass Sarkopenie einen großen gesellschaftlichen Stellenwert einnimmt. Der Muskelverlust bei Sarkopenie wird durch eine negative Nettoproteinbilanz begünstigt. Typisch für diesen Zustand ist ein Ungleichgewicht aus Muskelprotein-Abbau und Muskelprotein-Aufbau (Muskelproteinsynthese), bei dem der Muskelproteinabbau höher als der Muskelproteinaufbau ist (38).

Proteinzufuhr als wichtiger Faktor

Die Zufuhr qualitativ hochwertiger Proteinquellen stellt einen wichtigen Faktor dar, einer negativen Proteinbilanz entgegenzuwirken (38). Studien deuten darauf hin, dass es bei älteren Menschen zu einer abgeschwächten Reaktion der Muskelproteinsynthese nach Aufnahme von Protein kommt (39,40). Diese abgeschwächte Reaktion muss ein wichtiger Faktor für die Gestaltung des Ernährungsverhaltens bei Sarkopenie sein. Als anerkanntes Ziel gilt, die mögliche Reaktion auf die Muskelproteinsynthese pro Mahlzeit zu maximieren und gleichzeitig die Proteinabbaurate so weit wie möglich zu unterdrücken, damit die Nettoproteinbilanz positiv gehalten werden kann (40-43). Genau dieser Weg spiegelt sich bereits in den Empfehlungen einiger Institutionen weltweit wieder, wenngleich es nach wie vor auch zu niedrig angesetzte Empfehlungen für die Proteinaufnahme (z.B. 0,75-0,8g/kg/kg/Tag) gibt. Inzwischen werden mehr und mehr Expertenstimmen laut, die sich für eine Mindestmenge an Protein in Höhe von 1,0-1,2g pro Kilogramm Körpergewicht bei älteren Erwachsenen aussprechen (44-46).

Verteilung und Qualität weitere Faktoren

Manche Forscher gehen einen Schritt weiter. Sie widmen sich nicht mehr nur der gesamten Aufnahmemenge pro Tag, sondern der Menge an Protein in einer Mahlzeit, um die bereits angedeutete Maximierung der Proteinbiosynthese bei älteren Menschen zu erzielen (16,47-50). Während sich bei jungen Erwachsenen der maximale Anstieg der MPS bereits bei etwa 20g Protein bzw. bei 0,24g/kg/kg (bis 0,3g/kg/kg) einstellt, scheint bei älteren Erwachsenen eine Menge von 0,4g/kg/kg (bis sogar 0,59g/kg/kg) notwendig zu sein (39). Einzeluntersuchungen, die dies näher betrachteten, deuten bei diesen Mengen auf positive Effekte für Muskelmasse und Stärke hin (60-62). Einschränkend gilt es hier jedoch zu erwähnen, dass diese Ergebnisse unter Verwendung von hochwertigen Proteinquellen festgestellt wurden (39). Es liegt demnach die Vermutung nahe, dass aufzunehmende Mengen pro Mahlzeit bei Protein mit niedrigerer Qualität größer ausfallen müssen, um denselben Effekt zu vermitteln (siehe dazu auch das kommende Kapitel).

Fazit

Protein hat sich als wichtiger Faktor für die Bekämpfung von Sarkopenie bewährt. Neben einer Aufnahmemenge im Bereich über 1g pro Kilogramm Körpergewicht und Tag stellt auch die gleichmäßige Verteilung der Proteinmenge auf mehrere Mahlzeiten in einer gleichmäßigen Gewichtung eine sinnvolle Maßnahme dar, um die Muskelproteinsynthese über den Tag zu maximieren.

Wie wichtig ist die Proteinqualität?

Mehrere Bewertungsschemata

Houston DK et al. stellten auf langfristige Sicht bei ihren interviewten älteren Personen eine weniger ausgeprägten Abnahme von Muskelmasse dank der Aufnahme hochwertiger Proteinquellen fest (53). Als Verbraucher hat man die Qual der Wahl, sich an unterschiedlichen Bewertungskriterien für die Wertigkeit von Proteinquellen zu orientieren. Einige davon werden in Teil 1 und Teil 2 eines bereits bestehenden Beitrags zum Thema EAA (essentielle Aminosäuren) vorgestellt (58, 59). Das wohl bekannteste Kriterium zur Beurteilung der Proteinqualität ist die Biologische Wertigkeit. Sie trifft die Aussage, wie viel aufgenommenes Protein in körpereigenes Protein umgewandelt werden kann und stellt nach wie vor die gängigste Methode zur Bestimmung der Proteinqualität dar.

Milchprotein und seine Komponenten

Wheyprotein und Casein, die Bestandteile des Milchproteins, gelten als Beispiele für Protein mit hoher Qualität die die Ernährung älterer Personen aufwerten können (78). Ein Review zeigt, dass die Kombination einer Milchprotein Supplementation und Krafttraining dazu in der Lage war, fettfreie Masse bei älteren Personen aufzubauen. (57) Selbiges lässt sich auch aus der Verabreichung von Mahlzeiten mit niedrigerem Proteingehalt und einer Aufwertung via Proteinkonzentrat aus Milchprotein ableiten (64). Alemanmateo et al. untersuchten ~70-jährige Frauen sowie Männer und verabreichten ihnen zusätzlich zu deren üblichen Essverhalten täglich zusätzlich 210g Käse. Im Untersuchungszeitraum stieg ihr Anteil an Skelettmuskulatur um 0,6 kg an, während dieselbe Menge Muskelmasse in der Placebo-Gruppe verloren ging, ebenso wie diese an Muskelkraft verlor (76).

Fazit

Neben der Quantität kommt auch der Qualität von Protein eine nicht unerhebliche Rolle im Kampf gegen Sarkopenie zu. Natürlich ließe sich mangelnde Qualität irgendwann über mehr Quantität kompensieren. Das Ziel sollte jedoch sein, maximale Proteineffekte mit einer möglichst geringen Menge zu erzielen, da Proteinkomponenten mitunter den Leber- und Nierenstoffwechsel unter Beschlag nehmen, was an einer gewissen Menge oder aber ab einem gewissen Alter eine potenzielle Gefahr darstellen kann.

Protein oder essentielle Aminosäuren (EAA)?

Leucin – Der Proteinsynthese-Trigger

Hat man es auf die Stimulierung der Muskelproteinsynthese abgesehen, muss man sich vor allem mit einer Aminosäure auseinandersetzen: Leucin (18,67-69, 101-103). Vor dem Hintergrund der bereits offenliegenden Informationen, sollten sich ältere Personen vor allem auf dem Leucin Gehalt einer Mahlzeit konzentrieren und gerade diese Aminosäure in einer ausreichenden Menge aufnehmen. Proteine, die mit Leucin angereichert wurden, haben sich bereits für den Anstieg der Muskelmasse und bei Sarkopenie bewährt (65-66). Es müssen allerdings keine vollständigen Proteine sein, wie die Untersuchung einer Forschergruppe rund um Coker, H. et al. eindrucksvoll unter Beweis stellte. Sie ließen ältere Probanden eine Reduktionsphase absolvieren und verabreichten ihnen hierzu unterschiedliche Mahlzeiten Ersatze 5x täglich (~~850 Kalorien pro Tag/ á 170 Kalorien) sowie 400 Kalorien aus fester Nahrung. Die Mahlzeiten Ersatze waren bis auf die Abweichungen im Proteingehalt gleich gestaltet. Die „Standard“-Mahlzeit enthielt 14g Protein, während die mit essentiellen Aminosäuren angereicherte Mahlzeit 7g Protein und 6g essentielle Aminosäuren lieferte. Nach der Intervention beobachteten die Forscher in der Gruppe mit EAA + Mahlzeitenersatz einen stärkeren Verlust an Fettmasse bei einem gleichzeitig minimal niedrigeren Verlust an fettfreier Masse im Vergleich zur Gruppe, die ohne essentielle Aminosäuren arbeitete. Relativierend hierzu gibt es anzumerken, dass es offensichtlich nicht der Gehalt an EAA, sondern insbesondere an Leucin war, der der EAA-Gruppe zu besseren Ergebnissen verhalf. Tatsächlich setzte sich die verabreichte EAA-Matrix zu 40% aus Leucin zusammen. Der Gesamtgehalt essentieller Aminosäuren pro Portion betrug hier beinahe 10g, während der die „Standard“-Mahlzeit lediglich 3,5g essentielle Aminosäuren GESAMT lieferte (101).

Coker, H. beobachtete erst kürzlich mit einem anderen Forscherteam einen weiteren wichtigen Sachverhalt in diesem Zusammenhang. Sie verabreichten älteren Probanden (~67 Jahre) nach einer nächtlichen Fastenzeit entweder einen Mahlzeitenersatz (27g Wheyprotein Isolat, 7g KH, 2g Fett) oder einen Mahlzeitenersatz mit EAA (6g Wheyprotein Isolat, 11g Kohlenhydrate, 2g Fett + 17g freien essentiellen Aminosäuren). In der Gruppe mit essentiellen Aminosäuren stellten die Forscher eine positivere Nettoproteinbilanz fest, die sich aus einer höheren Proteinsynthese, bei gleichzeitig stärkerer Unterdrückung des Proteinabbaus ergab. Die Forschergruppe stellte zudem einen größeren Insulinanstieg in der Gruppe mit den EAAs fest, der sich über den hohen Anteil an insulinogenen Aminosäuren (z.B. Leucin mit ~32%) begründen lässt.

Insgesamt lässt sich hieraus erahnen, dass die Proteinqualität und insbesondere der Gehalt an essentiellen Aminosäuren in einer Mahlzeit bei älteren Menschen in Diätphasen durchaus von Bedeutung zu sein scheinen. Vor allem Leucin übernimmt als essentielle und insulinogene Aminosäure eine besondere Rolle.

Theorie der Leucinschwelle

Zur Maximierung der Muskelproteinsynthese existiert die sog. Leucinschwelle. Bewegt man sich unterhalb dieser Schwelle, profitiert man von einer weiteren Zufuhr essentieller Aminosäuren und insbesondere Leucin. Alles, was über der Schwelle liegt, steigert die Proteinsynthese nicht weiter. Für junge Erwachsene liegt die Leucinschwelle bei 3g pro Gabe (18).

EAA für maximale Unterdrückung des Proteinabbaus

Neben der Muskelproteinsynthese gilt es auch den Muskelproteinbreakdown, die Proteinabbaurate, im Auge zu behalten und diese heranzuziehen, wenn man es auf eine positive Nettoproteinbilanz abgesehen hat. Bei II-Young Kim et al stellte sich eine positivere Nettoproteinbilanz mit 70g Protein im Vergleich zu 40g Protein bei gleicher Muskelproteinsynthese und einer kalorisch identischen Mahlzeit ein. Verantwortlich hierfür war die mit 70g Protein im Vergleich zu 40g Protein deutlich stärker unterdrückte Proteinabbaurate. Die Forschergruppe diskutierte die Ergebnisse und hielt fest, dass die stärkere Unterdrückung in ihrer Untersuchung nicht alleine wegen des Krafttrainings oder aber auf Insulin zurückzuführen sei, weil man sich bei diesem auf einem ähnlichen Niveau bewegte. Vielmehr scheint die vermehrte Gabe essentieller Aminosäuren in diesem Zusammenhang verantwortlich zu sein, wenngleich der genaue Wirkmechanismus noch unklar ist (102). Coker et al. griffen die Ergebnisse der Studie auf und sprachen in deren Forschungsarbeit davon, dass sie ebenfalls den höheren Gehalt essentieller Aminosäuren im verabreichten Aminosäure-Präparat als potenziellen Auslöser für die Unterdrückung des Proteinabbaus sehen (103).

Fazit

Wie es scheint, profitieren Best-Ager generell von essentiellen, insulinogenen Aminosäuren (insbesondere Leucin), um die Nettoproteinbilanz maximal zu stimulieren. Eine Gabe von 3g Leucin pro Mahlzeit scheint sich hierbei insbesondere in die Maximierung der Proteinsynthese einzuschalten. Untersuchungen zur Folge fungiert der gesamte EAA-Gehalt einer Mahlzeit möglicherweise als eigenständiger, nicht-insulinabhängiger Faktor zur Unterdrückung des Proteinabbaus auch in einem Bereich der Verabreichung über 10g pro Mahlzeit.

Weitere Probleme des „Alterns“

Neben aller theoretischer und nutritiver Denkweisen muss man gerade bei älteren Menschen zudem berücksichtigen, dass Altern oft mit Appetitlosigkeit und Geschmacks- und Geruchsveränderungen einhergeht. Es ist so nicht selten, dass man „schlechtere“ Entscheidungen bei der Lebensmittelauswahl trifft (88-90). Inwieweit Mund- und Zahngesundheit schlechter werden, wird diskutiert (91,92). Mobilitätseinschränkungen und Geldmangel können ebenfalls dazu führen, dass man nicht mehr an alle Produkte kommt oder sich beim Einkaufen dagegen entscheidet. Und doch: Selbst im Alter auf die Ernährung und allen voran auf die Proteinzufuhr zu achten, lohnt sich (93,94,99,100)! Des Weiteren lohnt ein Blick auf den Omega-3-Index sowie die Versorgung mit Vitamin D (8-9).

 

Resümee

Der Altersprozess ist ein natürlicher Prozess, mit dem sich jeder auseinandersetzen muss. Es treten mitunter physiologische Veränderungen auf und leider bleibt man nicht mit Sicherheit von Krankheiten verschont. Bei Sarkopenie handelt es sich um ein Syndrom, welches vor allem ältere Menschen betrifft und einen immer größer werdenden Stellenwert einnimmt. Präventiv lohnt es sich, sein Bewegungs- und Ernährungsverhalten kritisch zu hinterfragen und das bereits in jungen Jahren. Eine Kombination aus Kraft- und Cardiotraining eignet sich hervorragend zum Schutz vor Sarkopenie. Die wichtigen Säulen beim Thema Ernährung bilden nach Sichtung des heutigen Beitrags:

Gerade der Aufnahme von essentiellen Aminosäuren unterstellen Forscher neben ausreichend Bewegung das größte Potenzial zu Verhinderung eines verstärkten Proteinabbaus auf Kosten einer schlechten Nettoproteinbilanz. Es bleibt abzuwarten welche Ergebnisse gerade hierzu in den kommenden Monaten erscheinen werden.

Quellen

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Bildquellen:

https://www.pexels.com/de-de/foto/alter-mann-fitness-fitnessstudio-portrat-260361