Osteoporose ist eine systemische Erkrankung des Skeletts, die sich durch eine Abnahme der Knochenmasse kennzeichnet und mit einer Störung der mikroarchitektonischen Struktur des Knochens einhergeht. Daraus entsteht eine erhöhte Fragilität des Knochens und ein gesteigertes Frakturrisiko. Pathophysiologisch liegt eine Dysbalance zwischen Knochenaufbau (Osteoblasten-Aktivität) und Knochenabbau (Osteoklasten-Aktivität) vor. Gesunde Menschen verfügen über ein dynamisches Gleichgewicht dieser beiden Prozesse, das sich mit zunehmendem Alter, hormonellen Veränderungen oder Bewegungsmangel zugunsten des Knochenabbaus verschiebst.
Symptome, Risikofaktoren und Diagnose der Osteoporose
Osteoporose entwickelt sich meist schleichend und bleibt über Jahre unbemerkt. Häufig wird die Erkrankung erst diagnostiziert, wenn Frakturen bereits bei geringer Belastung auftreten. Diese werden als „Low-Trauma-Frakturen“ oder Fragilitätsfrakturen bezeichnet. Besonders häufig betroffen sind die Wirbelsäule, die Hüfte, das Handgelenk und der Schulterbereich.
Typische klinische Anzeichen sind:
- Rückenschmerzen durch Wirbelkörperkompressionen oder Mikrofrakturen
- eine Abnahme der Körpergröße durch Wirbelkörpereinbrüche
- eine verstärkte Kyphose, der sogenannte Rundrücken
- spontane Frakturen nach Bagatelltraumata
Die Folgen können schwerwiegend sein und zu einer eingeschränkten Mobilität, einem Verlust der Selbstständigkeit und einem erhöhten Pflegebedarf führen.
Neben genetischen Faktoren und dem zunehmenden Alter spielen auch Lebensstil und Ernährung eine wesentliche Rolle. Bewegungsmangel, eine kalziumarme Ernährung, Vitamin-D-Mangel, chronischer Alkoholkonsum, Rauchen und eine langfristige Behandlung mit Glukokortikoiden zählen zu den wichtigsten Risikofaktoren. Bei Frauen stellt insbesondere die Postmenopause einen entscheidenden Zeitraum dar, da der sinkende Östrogenspiegel den Knochenabbau beschleunigen kann.
Diagnostisch wird die Osteoporose vor allem über die Messung der Knochenmineraldichte, der sogenannten Bone Mineral Density (BMD), mittels Dual-Energy-X-ray-Absorptiometrie (DXA) erfasst. Ergänzend können Marker des Knochenumbaus Hinweise auf Knochenaufbau und Knochenabbau liefern und unter anderem zur Therapiekontrolle eingesetzt werden. Als Referenzmarker gelten insbesondere P1NP und β-CTX. Für die alleinige Diagnose einer Osteoporose sind Knochenumbaumarker nicht geeignet.
Bewegung als Grundlage für stabile Knochen
Knochengewebe ist kein starres Material, sondern ein hochaktives und stoffwechselaktives Organ. Es reagiert auf mechanische, hormonelle und biochemische Reize. Für seine Regeneration und Stabilität sind eine ausreichende Versorgung mit Sauerstoff und Nährstoffen sowie eine intakte Mikrozirkulation von entscheidender Bedeutung.
Regelmäßige Bewegung kann die Aktivität der knochenaufbauenden Osteoblasten fördern und dem Knochenabbau entgegenwirken. Bewegungsmangel, Durchblutungsstörungen oder systemische Erkrankungen können dagegen die osteoblastische Aktivität hemmen und den Abbau von Knochengewebe begünstigen.
Bewegung gehört deshalb zu den wichtigsten nicht-medikamentösen Maßnahmen in der Prävention und Therapie der Osteoporose. Mechanische Belastungen stimulieren die Osteoblasten über verschiedene Signalwege und mechanosensitive Ionenkanäle. Vor allem Kraft- und Stoßbelastungen, beispielsweise durch Treppensteigen, Krafttraining oder individuell geeignete Sprungübungen, können lokale Anpassungsprozesse des Knochens fördern.
Darüber hinaus verbessert regelmäßiges Training die Muskelkraft, Balance und Koordination. Dadurch sinkt das Sturzrisiko – und damit auch das Risiko für osteoporotische Frakturen.
Hypoxie-basiertes Training als ergänzender Ansatz
Während die klassische Bewegungstherapie vor allem mechanische Reize nutzt, wirkt Hypoxie-basiertes Training zusätzlich über biochemische und molekulare Mechanismen. Unter kontrollierten hypoxischen Bedingungen, beispielsweise bei einem Sauerstoffgehalt von 12 bis 16 Prozent, reagiert der Körper mit verschiedenen Anpassungsprozessen.
Ein zentraler molekularer Schalter ist der Hypoxie-induzierbare Faktor 1α (HIF-1α). Dieser Transkriptionsfaktor wird bei einem verminderten Sauerstoffangebot stabilisiert und reguliert Gene, die unter anderem mit dem Zellstoffwechsel, der Gefäßneubildung und regenerativen Prozessen verbunden sind. Unter normalen Sauerstoffbedingungen wird HIF-1α kontinuierlich abgebaut. Unter Hypoxie bleibt er dagegen länger aktiv und kann die Expression des Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF), des Erythropoetins (EPO) und verschiedener Glukosetransporter erhöhen.
Diese Faktoren fördern unter anderem die Angiogenese, also die Bildung neuer Blutgefäße, und unterstützen die zelluläre Energieversorgung. HIF-1α und VEGF sind außerdem an der sogenannten Osteoangiogenese beteiligt. Damit wird die enge Kopplung zwischen der Neubildung von Blutgefäßen und dem Aufbau von Knochengewebe bezeichnet. Eine ausreichende Durchblutung ist eine wichtige Voraussetzung für die Versorgung, Regeneration und Stabilität der Knochenmatrix.
Entscheidend ist jedoch die Unterscheidung zwischen kontrollierter therapeutischer Hypoxie und einem zu starken oder zu langanhaltenden Sauerstoffmangel. Moderate und individuell dosierte Hypoxiereize können Anpassungsprozesse fördern. Eine sehr starke Hypoxie, beispielsweise entsprechend Höhen von mehr als 3.000 Metern, kann bei längerer Exposition dagegen kontraproduktiv wirken und möglicherweise den Knochenabbau begünstigen.
Menschen mit Herz-, Lungen- oder Gefäßerkrankungen sollten daher vor Beginn eines Hypoxie-basierten Trainings medizinisch untersucht werden. Die Wirkung hängt nicht allein von der simulierten Höhe ab, sondern ebenso von der Expositionsdauer, der Trainingsintensität, der individuellen Konstitution und der gesundheitlichen Ausgangslage.
In der Sport- und Rehabilitationsmedizin werden vor allem zwei Formen des Hypoxie-basierten Trainings eingesetzt:
Intervall-Hypoxie-Training
Beim Intervall-Hypoxie-Training wechseln sich hypoxische Phasen, beispielsweise fünf Minuten bei 12 bis 16 Prozent Sauerstoff, mit normoxischen Phasen bei normalem Sauerstoffgehalt ab. Durch diesen Wechsel sollen HIF-abhängige Anpassungsprozesse wiederholt stimuliert werden, ohne den Organismus dauerhaft mit einem reduzierten Sauerstoffangebot zu belasten.
Die zyklischen Reize können Prozesse wie die Gefäßneubildung, die Mitochondrienbiogenese und die metabolische Effizienz beeinflussen.
Kontinuierliches Höhentraining
Beim kontinuierlichen Höhentraining wird über einen längeren Zeitraum, beispielsweise 30 bis 60 Minuten, unter konstant reduziertem Sauerstoffgehalt trainiert. Diese Trainingsform wird insbesondere genutzt, um Ausdauer- und Stoffwechselreize zu setzen sowie die Sauerstoffnutzung und Mikrozirkulation zu beeinflussen.
Beide Formen können mit klassischen Trainingsmethoden kombiniert werden, beispielsweise mit Krafttraining oder einem Ausdauertraining auf dem Ergometer unter normobarer Hypoxie.
Häufige Fragen zu Osteoporose
Welche Symptome können auf Osteoporose hinweisen?
Osteoporose bleibt häufig lange unbemerkt. Mögliche Anzeichen sind Rückenschmerzen, eine Abnahme der Körpergröße, ein zunehmender Rundrücken sowie Knochenbrüche nach geringer Belastung.
Wie wird Osteoporose diagnostiziert?
Die Diagnose erfolgt in der Regel durch eine Messung der Knochenmineraldichte mittels DXA. Ergänzend können Blutuntersuchungen und Marker des Knochenstoffwechsels Hinweise auf mögliche Ursachen sowie auf Knochenaufbau und Knochenabbau liefern.
Welche Bewegung ist bei Osteoporose sinnvoll?
Besonders wichtig sind individuell dosiertes Krafttraining, Gleichgewichtsübungen und geeignete gewichts- oder stoßbelastende Aktivitäten. Sie können die Muskulatur stärken, den Knochen mechanisch reizen und das Sturzrisiko reduzieren.
Kann Höhentraining bei Osteoporose unterstützen?
Kontrolliertes Hypoxie- beziehungsweise Höhentraining kann als ergänzende Trainingsmethode eingesetzt werden. Es ersetzt jedoch weder Kraft- und Gleichgewichtstraining noch eine medizinische Behandlung und sollte individuell dosiert sowie bei Vorerkrankungen ärztlich abgeklärt werden.
Fazit
Hypoxie-basiertes Training stellt einen interessanten ergänzenden Forschungsansatz dar. Experimentelle Untersuchungen und erste kleinere Studien bei älteren Menschen weisen darauf hin, dass kontrollierte Hypoxiereize den Knochenstoffwechsel beeinflussen können. Derzeit reicht die Evidenz jedoch nicht aus, um Höhentraining als nachweislich wirksame oder leitliniengerechte Therapie der Osteoporose zu bezeichnen. Bewegung, Kraft- und Gleichgewichtstraining, eine bedarfsgerechte Ernährung sowie die medizinisch indizierte Behandlung bleiben die zentralen Bestandteile der Prävention und Therapie. Hypoxietraining sollte nur ergänzend, individuell dosiert und unter fachlicher beziehungsweise medizinischer Kontrolle eingesetzt werden.
Quellen
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