Gesundheit heute
Aufbau und Funktion von Wirbelsäule, Brustkorb und Bauch
Die Wirbelsäule (Rückgrat) ist die Achse unseres Körpers. Sie stützt ihn und sorgt gleichzeitig für seine Beweglichkeit. Diese „Quadratur des Kreises“ gelingt mit Hilfe dreier Prinzipien:
Segmentaler Aufbau. Die Wirbelsäule ist keine starre Säule, sondern eine Kette aus einzelnen, knöchernen Segmenten (Wirbeln). Diese Wirbel werden über dazwischen liegende Polster (Bandscheiben) abgefedert und sind zudem über jeweils zwei seitliche Gelenke (Zwischenwirbelgelenke) miteinander verbunden. Die knöcherne Wirbelkette ist zusammengesetzt aus sieben Halswirbeln, zwölf Brustwirbeln, fünf Lendenwirbeln sowie Kreuzbein und Steißbein, die beide aus jeweils fünf zusammengewachsenen, „falschen“ Wirbeln bestehen. Die Lendenwirbel sind wesentlich größer als die Halswirbel, weil sie mehr Gewicht zu tragen haben.
Die einzelnen Abschnitte der Wirbelsäule, in der rechten Abbildung durch verschiedene Farben gekennzeichnet, haben für die Beweglichkeit des Rumpfs unterschiedliche Bedeutung. Der flexibelste Teil ist die Halswirbelsäule. Die beiden obersten Wirbel bilden ein Zapfengelenk, das ausgeprägte Drehbewegungen erlaubt, während der untere Abschnitt der Halswirbelsäule für Beugung, Streckung und Seitneigung zuständig ist. Die Brustwirbelsäule ist starrer, besitzt jedoch Gelenkverbindungen zu den Rippen und trägt damit entscheidend zur Beweglichkeit des Brustkorbs bei. In der Lendenwirbelsäule ist Strecken und insbesondere Beugen möglich, in geringerem Maß auch Seitneigung und Drehen.
Krümmung. Die Brustwirbelsäule ist nach hinten gerundet (Kyphose); die Halswirbelsäule und die Lendenwirbelsäule sind dagegen nach vorne gebogen (Lordose). Dieser Aufbau ermöglicht dem Menschen einen elastischen Gang. Er federt Stöße beim Gehen, Laufen und Springen ab und verhindert eine direkte Übertragung der Impulse von den Beinen auf den Kopf und auf das empfindliche Gehirn. An den Scheitelpunkten der Krümmungen ist die Wirbelsäule besonders gut beweglich – und damit besonders anfällig für Störungen.
Muskuläre Stabilisierung. Die einzelnen Wirbel sind über verschiedene Bänder und kurze Muskeln miteinander verbunden. Längere Muskeln verspannen zudem die einzelnen „Etagen“ der Wirbelsäule. Auch andere Teile des Skeletts, z. B. die Schultern und das Becken, sind einbezogen in dieses Verspannungssystem, das wesentlich zur Stabilität der Wirbelsäule beiträgt.
Eine Sonderstellung nehmen Kreuzbein und Steißbein ein. Das Kreuzbein verbindet in den Kreuzbein-Darmbein-Gelenken die Wirbelsäule mit dem Becken und trägt einen großen Teil des Körpergewichts. Das Steißbein ist der beim Menschen verkümmerte und weitgehend funktionslose Schwanzfortsatz der Wirbelsäule.
Der Aufbau der Wirbel ist immer gleich: Als Lastträger fungiert ein zylinderförmiger Wirbelkörper, der allseitig, insbesondere an seiner Deck- und Grundplatte, von einer harten Knochenschicht umgeben ist, im Inneren dagegen aus weichem, schwammartigen Knochengewebe (Spongiosa) besteht. An seiner Rückseite setzt der Wirbelbogen an, der das Rückenmark umschließt und schützt. Alle Wirbelbögen zusammen formen den Wirbelkanal. Zwischen zwei Wirbelbögen verlassen die Rückenmarknerven (Spinalnerven) über je zwei Zwischenwirbellöcher das Rückenmark und die Wirbelsäule. Jeder Wirbelbogen besitzt drei knöcherne Fortsätze, die dem Ansatz von Muskeln und Bändern dienen: Hinten entspringt der nach unten gerichtete, auch von außen tastbare Dornfortsatz, an beiden Seiten befindet sich jeweils ein Querfortsatz. Dazu kommen noch je vier Gelenkfortsätze, die benachbarte Wirbel durch Zwischenwirbelgelenke verbinden. Einen besonderen Aufbau besitzt der oberste Halswirbel, der den Namen Atlas trägt, in der griechischen Mythologie der Träger des Himmelsgewölbes. Er bildet einen knöchernen Ring, auf dem die Unterseite des Schädels aufliegt, und der in seiner in der Mitte liegenden Öffnung neben dem Rückenmark den großen, dornartigen Fortsatz des darunterliegenden, zweiten Halswirbels beherbergt. Beide Wirbel zusammen bilden ein Zapfengelenk.
Aufbau des Brustkorbs. Die Wirbelsäule ist der hintere Abschluss des Brustkorbs, der seinerseits aus insgesamt etwa 70 Einzelteilen besteht. Die zwölf Rippenpaare sind hinten über Rippenwirbelgelenke mit den Querfortsätzen der Brustwirbel verbunden. Vorne setzen die oberen zehn Rippen über knorpeliges Gewebe am Brustbein an, das wiederum über eine beidseitige Gelenkverbindung zum Schlüsselbein einen Anschluss zum Schultergürtel besitzt. Die beiden unteren Rippenpaare enden frei und haben keinerlei Verbindung zum Brustbein. Sie werden deshalb auch als falsche Rippen bezeichnet. Zahlreiche Muskeln und Bänder, die an den Rippen ansetzen, sorgen für Elastizität und Stabilität des Brustkorbs.
Der Brustkorb erfüllt zwei Funktionen: Durch seine Stabilität bietet er einen lebenswichtigen Schutz für Herz, Lunge und Oberbauchorgane, die sich in seinem Inneren befinden. Außerdem fungiert er als knöchernes Widerlager für das Zwerchfell, das an seinem unteren Rand ansetzt, und schafft damit eine wesentliche Voraussetzung für die Atmung. Auch die Rippen spielen eine wichtige Rolle bei der Atemtätigkeit, da sie mit ihren Auf- und Abwärtsbewegungen ebenfalls das periodische Ausdehnen und Zusammenziehen der Lunge ermöglichen.
Auch Tofu und Brokkoli gehören zu den Lebensmitteln, die wichtige Nährstoffen für den Knochen bereithalten.
So hält man Osteoporose fern
Knochenfreundlich ernähren
Osteoporose gehört zu den Volkskrankheiten. Doch wer sich gesund ernährt und eventuelle Mängel ausgleicht, kann die Knochen schützen. Dabei müssen nicht nur die nötigen Nährstoffe und Mineralien zugeführt werden. Vor allem in puncto Kalzium gilt es, auch die in vielen Produkten enthaltenen Kalziumräuber zu beachten.
Knochen lebenslang im Umbau
Knochen ist kein totes Gewebe: Im Gegenteil, er wird das ganze Leben lang umgebaut. Dieser Prozess dient dazu, kleine Schäden im Knochen zu reparieren oder den Knochen auf verstärkte Belastungen anzupassen. Insgesamt überwiegt bis zum 30. Lebensjahr der Aufbau. Danach befindet sich der Knochen etwa zehn Jahre lang im Gleichgewicht, und ab Mitte 40 nimmt der Knochenabbau allmählich zu. Für seine Stoffwechsel benötigt der Knochen einiges an Mineralien, Vitaminen und Nährstoffen. Werden diese nicht ausreichend zugeführt, leidet die Knochenqualität und es droht Knochenschwund (Osteoporose). Eine knochenfreundliche Ernährung kann vor dieser folgenschweren Erkrankung schützen. Und wer gleichzeitig etwas für seinen Knorpel und gegen Entzündungen tut, beugt auch gegen Arthrose vor.
Hinweis: Knochengewebe ist sehr fleißig: Innerhalb von etwa 8–10 Jahren hat sich das gesamte Skelett einmal „komplett“ ausgetauscht, weil alter Knochen abgebaut und durch neuen ersetzt wird.
Kalziumhaushalt bildet die Basis
Der wichtigste Grundstoff für den Knochen ist Kalzium. Es wirkt wie Zement im Mauerwerk und sorgt dadurch dafür, dass der Knochen fest, stabil und belastbar ist. 99% des Kalziums stecken in den Knochen und den Zähnen, wobei der Knochen auch als Kalziumvorrat dient. Denn das wertvolle Mineral wird auch außerhalb des Knochens gebraucht, z. B. bei der Muskelkontraktion, bei der Weiterleitung von Nervenreizen und bei der Blutgerinnung. Ist der Kalziumgehalt im Blut zu niedrig, kann es der Körper aus dem Knochen freisetzen – wobei die Kalziumvorräte aber unverzüglich wieder aufgefüllt werden müssen, damit der Knochen nicht leidet.
Kalzium wird im Darm aus der Nahrung aufgenommen, Allerdings schwankt die Aufnahme mit 20 bis 60% der zugeführten Kalziummenge stark. Um ausreichend viel Kalzium aufzunehmen, empfehlen Expert*innen die tägliche Zufuhr von mindestens 1000 mg. Damit sieht es allerdings mau aus in Deutschland: nur etwa die Hälfte der Erwachsenen erreicht diese Menge. Gedeckt wird der Bedarf von 1000 mg zum Beispiel durch
- 125 mg Edamer
- 2,9 l Gerolsteiner Mineralwasser,
- 0,8 l Milch,
- 830 g Joghurt oder
- 540 g Tofu.
Obst und Gemüse enthalten ebenfalls Kalzium. Um auf 1000 mg täglich zu kommen, müssen allerdings auch hier sehr große Mengen von 470 g Grünkohl, 2,6 kg Kiwi oder 15 kg Bananen verzehrt werden. Auch Haferdrinks als Milchersatz sind oft mit Calcium angereichert und enthalten dann so viel Calcium wie Kuhmilch.
Hinweis: Die Aufnahme des Kalziums hängt nicht nur von der angebotenen Menge ab, sondern auch von Vitamin D. Bei starkem Vitamin-D-Mangel sinkt die Kalziumaufnahme im Darm unter 10%.
Kalziumräuber am Werk!
Eine knochenfreundliche Ernährung benötigt allerdings nicht nur ausreichend Kalzium. Es muss auch auf die Kalziumräuber in der Nahrung geachtet werden. Dies sind Lebensmittel, die bei übermäßigem Verzehr dazu führen können, dass dem Körper das angebotene Kalzium nicht ausreichend zur Verfügung steht.
- Phosphat. Die wichtigste Rolle spielt dabei Phosphat. Zwar fördert Phosphat gemeinsam mit Kalzium die Knochenstabilität. Wird es allerdings im Übermaß aufgenommen, behindert es die Kalziumresorption im Darm und fördert somit den Knochenabbau. Phosphat muss also keinesfalls gemieden, sondern nur ein Überschuss verhindert werden. Das gelingt, in dem man besonders phosphathaltige Lebensmittel wie Fleisch, Wurst und Cola sowie stark verarbeitete Produkte nur in Maßen konsumiert.
- Oxalsäure und Phytinsäure. Auch Oxalsäure kann Kalzium im Darm abfangen und auf diese Weise die Aufnahme ins Blut verhindern. Empfohlen wird deshalb, oxalreiche Nahrungsmittel wie Spinat, Rhabarber, Kakao, Schokolade und Mangold nicht in übergroßen Mengen zu verzehren. Gleiches gilt für die Phytinsäure, die ebenfalls das Kalzium im Darm bindet. Besonders reich an Phytin sind Sojabohnen, Erdnüsse sowie Müsli aus frischem Getreide sowie Vollkornbreie.
- Alkohol, Kaffee und schwarzer Tee. Koffein im Übermaß kann dem Knochen auf zwei Arten schaden: Es hemmt die Kalziumaufnahme aus dem Darm und fördert die Kalziumausscheidung über die Niere. Alkohol hemmt die Kalziumaufnahme und schadet der Leber, wodurch der dort stattfindende Vitamin-Stoffwechsel gestört wird.
Hinweis: Kochsalz fördert die Osteoporose, indem es die Kalziumausscheidung über die Niere ankurbelt. Es ist ratsam, sparsam zu salzen und statt auf Kochsalz auf Gewürze zu setzen. Das tut nicht nur dem Knochen gut, sondern auch dem Blutdruck.
Unabdingbar: Vitamin D
Ohne die ausreichende Zufuhr von Vitamin D kann der Knochen das mit der Nahrung aufgenommene Kalzium nicht richtig nutzen. Denn Vitamin D verbessert nicht nur die Aufnahme des Mineralstoffs über die Darmschleimhaut. Es fördert auch seinen Einbau in den Knochen und hemmt den Knochenabbau. 10 bis 20% des Vitamins wird über die Nahrung aufgenommen, 80 bis 90% unter Sonneneinstrahlung in der Haut gebildet. Von April bis September reicht für die Vitamin-D-Versorgung ein täglicher Aufenthalt von 30 Minuten im Freien, wobei Arme und Gesicht unbedeckt sein müssen.
Der Tagesbedarf an Vitamin D beträgt etwa 800 Internationale Einheiten (IE). Etwa 80% der Männer und 91% der Frauen erreichen diese Werte nicht. Auf einen Mangel weisen diffuse Knochen- und Muskelschmerzen hin. Bei Verdacht sollte die Ärzt*in die Blutspiegel messen und der Mangel ausgeglichen werden. Dafür sind häufig Vitamin-D-Tabletten nötig. Denn die Auswahl an Vitamin-D-reichen Lebensmitteln ist gering und nicht nach jedermanns Geschmack. Dazu zählen Lebertran, Seefisch (Hering, Makrele,Lachs), Leber und Eigelb. Bei Vitamin-D-Mangel werden zum Ausgleich meist Tagesdosen von 1000 IE Vitamin D empfohlen. Diese Menge steckt z. B. in
- 80 g Hering, 160 g Lachs oder 190 g Aal sowie in
- 670 g Kalbfleisch oder
- 830 g Steinpilzen.
Hinweis: Vitamin D darf nicht überdosiert werden. Wer mehr als 4000 IE pro Tag aufnimmt, drohen Nierensteine und Herzrhythmusstörungen. Im Zweifel sollte man seine Ärzt*in dazu befragen und evtl. die Blutspiegel des Vitamins messen lassen.
Ohne Eiweiß geht es nicht
Ein weiterer wichtiger Baustein in der knochenfreundlichen Ernährung ist Eiweiß. Eiweiß bildet das Kollagengerüst im Knochen, in das Kalzium und die anderen Mineralien eingelagert werden. Mangelt es an Eiweiß, wird der Knochenaufbau behindert und das Risiko für Osteoporose und Knochenbrüche steigt.
Pflanzliches Eiweiß scheint dabei etwas vorteilhafter zu sein als tierisches Eiweiß. Expert*innen empfehlen eine Kombination pflanzlicher und tierischer Eiweiße, bei Letzteren sind Milch, Eier und mageres Fleisch zu bevorzugen. Der Tagesbedarf für Männer und Frauen bis 65 Jahre beträgt 0,8g/kg Körpergewicht, der für Menschen über 65 Jahre 1,0 g/kgKG. Ein 70-jährigr Mensch mit einem Gewicht von 70 kg braucht also 70 g Eiweiß/Tag. Diese stecken zum Beispiel in
- 240 g Emmentaler oder 270 g Gouda,
- 270 g Erdnüssen
- 310 g Rindfleisch, 310 g Huhn oder 310 g Schweinefleisch
- 390 g Fisch
- 540 g Tofu oder
- 580 g Linsen.
Um den Eiweißbedarf von 70 g mit Getreide oder Kartoffeln zu decken, müsste man täglich 900 g Weizenbrot oder 3,5 kg Kartoffeln verzehren.
Hinweis: Wer eine eingeschränkte Nierenfunktion hat, muss etwas vorsichtig mit Eiweiß sein. Eine überhöhte Zufuhr belastet die Nieren, weil dadurch mehr Harnstoff und Säure entsteht. Menschen mit Nierenproblemen sollten bezüglich der Eiweißzufuhr immer Rücksprache mit ihrer Ärzt*in halten.
Vitamine, Magnesium und Spurenelemente
Für den gesunden Knochen sind viele weitere Nährstoffe erforderlich.
- Magnesium. Davon sollen etwa 300 bis 350 mg aufgenommen werden. Es steckt insbesondere in Mineralwässern, aber auch in Vollkornprodukten und Naturreis. Etwa ein Viertel der Erwachsenen in Deutschland erreicht die empfohlene tägliche Zufuhr nicht. Reicht eine Nahrungsumstellung nicht aus, können Supplemente zugeführt werden. 250 mg Magnesium stecken z. B. in 3,2 l Gerolsteiner Mineralwasser, 220 g Erdnüssen, 270 g Haferflocken und 320 g Naturreis.
- Vitamin K. Vitamin K fördert den Einbau von Kalzium in den Knochen, es gibt auch Hinweise, dass es die Kalziumausscheidung über die Niere hemmt. In Deutschland wird für Männer und Frauen über 51 Jahren eine tägliche Zufuhr von 65 Mikrogramm bzw. 80 Mikrogramm empfohlen. Vitamin K ist hitzestabil, wodurch beim Kochen kaum Verluste auftreten. 80 Mikrogramm Vitamin K sind enthalten in 12 g Grünkohl, 25 g Spinat, 200 g Spargel oder 320 g Rotkraut.
- Vitamin C. Vitamin C stimuliert die knochenbildenden Zellen, das für das Knochengerüst nötige Kollagen zu bilden. Etwa ein Drittel der Erwachsenen unterschreitet die erforderliche tägliche Zufuhr (95 mg für Frauen, 110 mg für Männer). Rauchen gilt als Vitamin-C-Killer, weshalb Rauchende einen höheren Bedarf haben (135 bzw. 155 mg). 110 mg Vitamin C finden sich in 70 g Petersilie, 100 g Paprika, 220 g Spinat, 250 g Kiwi oder 9 g Hagebutte. Wer den Bedarf mit Äpfeln oder Birnen decken möchte, muss davon täglich 920 g bzw. 2,4 kg zu sich nehmen.
- Zink. Zink fördert die Bildung des Knochengerüsts und trägt damit zum Knochenaufbau bei. Bei Mangelernährung und veganer Ernährung kann es zu Zinkmangel kommen. Etwa 30% der Männer und 20% der Frauen erreichen die erforderliche Tageszufuhr von 11-16 mg (Männer) und 7-10 mg (Frauen) nicht. Ein hoher Konsum von Vollkornprodukten oder unfermentierten Hülsenfrüchten kann zudem die Zinkaufnahme stören. 10 mg Zink sind enthalten in 45 g Austern, 200 g Rinderleber, 200 g Edamer, 280 g Rindfleisch und 300 g Erdnüssen.
Hinweis: Vitamin K hebt die gerinnungshemmende Wirkung von Marcumar auf. Bei Einnahme dieses Blutverdünners sollte man mit Vitamin-K-reichen Produkten vorsichtig sein und im Zweifel die Ärzt*in dazu befragen.
Was gibt es gegen Arthrose?
Mit einer guten Ernährung lässt sich einiges für den Knochen tun. Davon profitieren auch die Gelenke. Speziell für die Gesundheit der Gelenke gibt es weniger Möglichkeiten. Die meisten Empfehlungen sind nicht ausreichend durch Studien belegt oder haben nur einen geringen Effekt.
- Omega-3-Fettsäuren. Eicosapentaensäure (EPA) und Docosahexaensäure (DHA) wirken entzündungshemmend. Besonders reichlich sind sie in Lachs und Hering enthalten. Als wichtigste pflanzliche Quellen gelten Raps-, Walnuss- und Leinöl. Distel- und Sonnenblumenöl sind ungünstig, weil sie mehr entzündungsfördernde Omega-6-Fettsäuren enthalten.
- Selen. Ein zu niedriger Selen-Spiegel kann möglicherweise eine Arthrose begünstigen. Die Ergebnisse aus Studien sind hier aber teils sehr widersprüchlich. Deutsche Böden sind eher selenarm, weshalb die empfohlenen Tagesdosen häufig nicht erreicht werden. Diese beträgt für Männer 70 Mikrogramm/Tag, für Frauen 60 Mikrogramm.
- Chondroitin und Glukosamin. Diese Knorpelbaustoffe sollen den Knorpelstoffwechsel fördern und den Bedarf für Schmerzmittel bei Arthrose reduzieren. Die Datenlage dazu ist allerdings nicht klar und mögliche Effekte auf Schmerzen und Funktionalität sehr gering. Chondroitin wird aus Knorpelgewebe von Schweinen, Rindern, Walen und Haifischen gewonnen, die empfohlene Tagesdosis sind 800 bis 1200 mg. Glukosamin stammt aus Krabben und Garnelen, die übliche tägliche Dosierung beträgt 800 bis 1500 mg pro Tag.
Antientzündlich hilft rheumatischen Gelenken
Für Menschen mit rheumatischen Gelenkbeschwerden ist eine antientzündliche Kost günstig. Dabei ist vor allem die Zufuhr von Arachidonsäure einzuschränken. Sie wird im Körper zu entzündungsfördernden Eicosanoiden umgewandelt, die Schübe auslösen können. Arachidonsäure ist vor allem in tierischen Produkten wie rotem Fleisch, Wurst und fettreichen Milchprodukten vorhanden, diese sollten deshalb in Maßen verzehrt werden. Günstig sind dagegen Lebensmittel mit reichlich Omega-3-Fettsäuren, denn die Fettsäuren vermindern den Abbau der Arachidonsäure zu den entzündungsfördernden Eicosanoiden.
Auch Antioxidanzien wie Vitamin C und E sowie Polyphenole und Carotinoide helfen gegen Entzündungen. Sie fangen freie Radikale ab und reduzieren damit den entzündlichen Kreislauf. Gute Quellen für Antioxidanzien sind Paprika, Johannisbeeren, Brokkoli, Nüsse, Oliven- und Rapsöl, Grünkohl, Knoblauch und Karotten. Die DGE empfiehlt eine Aufnahme von 95 bis 110 mg Vitamin C und 12 bis 15 mg Vitamin E. 3 bis 4 Esslöffel Beeren und eine Handvoll Nüsse decken diesen Bedarf in etwa ab.
Hinweis: Häufig wird eine Übersäuerung des Körpers als schädigend für Knochen und Gelenke genannt. Für diese Theorie gibt es allerdings keinen wissenschaftlichen Nachweis, entsprechende basische Produkte oder Diäten werden deshalb nicht empfohlen.