Magnesiumsubstituion bei Sport­treibenden – Ein Fall aus der Praxis

Muskelkrämpfe sind das klinische Symptom, das primär mit einem Magnesiummangel in Verbindung gebracht wird. Dabei kann ein Magnesiummangel prinzipiell zu vielfältigen Symptomen führen, da das Mineral in zahlreiche Stoffwechselvorgänge eingebunden ist.

Als klinische Symptome für einen Magnesiummangel beschrieben sind unter anderem Dystrophie, Retardierung, erhöhte Nervenleitgeschwindigkeit, Krampfanfälle, Herzrhythmusstörungen, Tremor, positive Trousseau-Zeichen, sekundäre Elektrolytstörungen und abgeschwächte Sehnenreflexe.Bekanntestes und häufigstes Mangelsymptom sind Muskelkrämpfe.1

Ein Magnesiumverlust in der Muskulatur führt zu einer relativen Überladung mit Calcium und einem pH-Wert-Anstieg. Die Folge ist eine gesteigerte Kontraktionsbereitschaft mit erhöhtem Energieverbrauch, mangelnder Relaxationsfähigkeit oder – im Extremfall – Dauerkontraktion des Muskels, die zu einer Kompression der Blutgefäße und Unterbrechung der Muskelpumpe führt. Dadurch wird die Muskulatur unzureichend durchblutet und Energiereserven aufgebraucht. Unter anaeroben Bedingungen, führt dies zu akuten muskulären Schmerzen.2

3 Gründe für einen Magnesiummangel

Magnesiummangel kann durch erhöhten Bedarf, reduzierte Aufnahme oder erhöhten Verlust entstehen.2

Erhöhter Bedarf entsteht z. B. durch erhöhte Stoffwechselaktivität unter kataboler Stoffwechsellage3, unabhängig von einer objektiven Spitzenleistung, aber abhängig von der erzielten individuellen Leistung und damit auch für den Breitensportler relevant. Bei Marathonläufern fand man sowohl bei Spitzensportlern mit einer Zeit unter drei Stunden, aber auch bei Läufern mit einer Zeit über fünf Stunden eine deutliche Abnahme der Serum- und Urin-Magnesiumkonzentration, die auf einen erhöhten Magnesiumbedarf in der Skelettmuskulatur zurückzuführen war.4

Sportler ernähren sich häufig „einseitig“ und legen eher Wert auf eine hohe Eiweißaufnahme als auf einen hohen Gehalt an Mikronährstoffen.3,5 Insgesamt liegt die Aufnahme pflanzlicher Nahrungsmittel in Deutschland derzeit deutlich unter den Empfehlungen der Deutschen Gesellschaft für Ernährung (DGE).6

Wichtigster Faktor für einen Magnesiumverlust unter körperlicher Belastung ist vermutlich der Schweiß, der bis zu 2,5 mg/l Magnesium enthalten kann.3 Eine vermehrte Ausscheidung kann auch über den Stuhlund den Urin8 erfolgen. Wettkampfstress kann auch bei Breitensportlern zu Konsistenzverminderung des Stuhls führen, die bis hin zu heftigen wässrigen Stühlen sowie Resorptionsstörungen durch eine veränderte Durchblutung des Magen-Darm-Traktes führen kann.7 Werden zudem während und nach körperlicher Belastung Getränke mit einem hohen Zuckergehalt – über 25–50 Gramm pro Liter – getrunken, können Magenentleerung und Mineralstoffaufnahme gestört werden.3

Besserer Marker: Renale Magnesiumausschüttung

Da der extrazelluläre Anteil nur etwa 1 % ausmacht, ist die Bestimmung der Magnesiumkonzentration im Serum wenig geeignet, einen Magnesiummangel festzustellen. Trotz Serum-Magnesiumkonzentration, die sich im Normbereich befinden, kann tatsächlich ein Magnesiummangel bestehen, weil Magnesium zur Normalisierung des Serumspiegels z. B. aus dem Knochen mobilisiert wird.9,10

Ein besserer Marker bei normalen Serumspiegeln und klinischer Symptomatik ist die renale Magnesiumausscheidung, die unter Magnesiummangel reduziert ist. Das Referenzintervall der Magnesiumausscheidung im Urin liegt bei 2,5–8,5 mmol/d. Eine erhöhte Ausscheidung im Urin bei Hypomagnesiämie spricht für eine renale, wogegen eine erniedrigte Ausscheidung für eine extrarenale Genese spricht.11

Empfehlungen zur Magnesiumsubstitution

Die Empfehlungen der DGE zur Magnesiumzufuhr sind altersabhängig. So wird für Männer im Alter von 15–25 Jahren eine tägliche Zufuhr von 400 mg, bei über 25jährigen eine tägliche Zufuhr von 350 mg empfohlen. Frauen sollten im Alter zwischen 15 und 19 täglich 350 mg, zwischen 19 und 25 Jahren 310 mg und über 25 Jahren 300 mg Magnesium pro Tag zuführen. Für Schwangere unter 19 Jahren wird eine Zufuhr von 350 mg/Tag, für Schwangere über 19 Jahren eine Zufuhr von 310 mg/Tag und für Stillende eine Zufuhr von 350 mg/Tag empfohlen. Die empfohlene tägliche Magnesiumzufuhr sollte möglichst mit der normalen Ernährung erreicht werden, z. B. über Vollkornbrot, Hülsenfrüchte, frische Salate, Gemüse und Teigwaren.12,13 So enthalten z. B. jeweils 100 g der genannten Lebensmittel durchschnittlich die folgende Menge Magnesium: Vollkornbrot 54 mg, weiße Bohnen 140 mg, Emmentaler (45 % Tr.) 33 mg, Joghurt 12 mg, Haselnüsse 156 mg, Spinat 60 mg. Ein Liter Vollmilch enthält 120 mg Magnesium.14 Dennoch erreichen 26 % der Männer und 29 % der Frauen die empfohlene tägliche Zufuhr von Magnesium nicht.15

Einflussfaktoren berücksichtigen

Etwa 50 % des in der Nahrung enthaltenen Magnesium werden resorbiert. Dabei ist zu beachten, dass die Resorption durch verschiedene ernährungsbedingte Faktoren beeinträchtigt werden kann. Faserhaltige Lebensmittel wie z. B. Blattspinat oder Spargel enthalten häufig phosphorhaltiges Phytat, das mit Magnesium feste Komplexe bildet und so die Magnesiumaufnahme beeinträchtigen kann. Tatsächlich wurde bei phosphorreicher Ernährung eine Abnahme der Magnesium­absorption beobachtet.

Auch die Proteinzufuhr scheint einen Einfluss auf die Magnesiumaufnahme zu haben. So führt eine hohe Proteinzufuhr offenbar zu einer gesteigerten renalen Magnesium­ausscheidung.16 Dies sollte gerade im Sport bei stark eiweißreicher Kost oder zusätzlicher Eiweißgabe beachtet werden.Empfehlungen zur Magnesiumversorgung im Sport basieren fast ausschließlich auf empirischen Daten. Bei Intensivierung des Trainings bzw. Vorbereitung auf die Wettkampfsituation könnte eine Steigerung der Magnesiumzufuhr sinnvoll sein, da von einem erhöhten Magnesiumverlust über verstärkte Schweißbildung ausgegangen werden kann. Der Tagesbedarf kann dann bis zu 1000–1250 mg betragen. Möglicherweise wird der Magnesiumbedarf bei Sporttreibenden auch durch das Alter beeinflusst. Eine Arbeitsgruppe um Chatard beobachtete an einer kleinen Gruppe von 18 Seniorensportlern mit einem Durchschnittsalter von 63 Jahren ein Defizit an Vitaminen und Mineralstoffen, obwohl die Ernährungsempfehlungen zur Deckung des Tagesbedarfes von den Probanden weitestgehend eingehalten wurden.

Die Autoren empfehlen daher, bei älteren Sporttreibenden auf eine ausreichende Zufuhr von ­Mineralien und Vitaminen zu achten.17 Für den Ausgleich eines Magnesiummangels als Ursache für Störungen der Muskeltätigkeit (neuromuskuläre Störungen, Wadenkrämpfe) stehen Arzneipräparate zur Verfügung. Empfohlen werden hier meist Dosierungen von 2x 150 mg/Tag per os. Bei hochdosierter und längerer Anwendung können Müdigkeitserscheinungen auftreten. Das kann ein Hinweis darauf sein, dass bereits eine erhöhte Magnesiumkonzentration im Blut erreicht ist. Als Nebenwirkung solcher hohen Konzentrationen wurden weiche Stühle oder Durchfälle beschrieben.18

Praxisfall 

Ein 74 jähriger Patient, der seit 34 Jahren regelmäßig Tennis spielt und an Medenspielen teilnimmt, stellt sich in der Praxis vor. Er musste im Sommer eine „Hitzeschlacht“ gegen einen viel schwächeren Gegner wegen Wadenkrampf rechts abbrechen. 
Seitdem habe er mehrfach im Monat Wadenkrämpfe, sowohl im Training, als auch im Spiel.

Der Patient ist in gutem körperlichen Allgemein- und Ernährungszustand: Cor und Pulmo o. B., Herztöne rein, keine Strömungsgeräusche, Atemgrenzen gut verschieblich, Leber nicht vergrößert tastbar, Abdomen weich, keine Resistenzen, lebhafte Darmg­eräusche, grobe Kraft beidseits o. B., Muskeleigenreflexe lebhaft, aber seitengleich, aktiver Bewegungsapparat o. B., Wirbelsäule o. B., keine Druckdolenz, alle Pulse tastbar. Körpergröße 177 cm, Körpergewicht 84 kg, Blutdruck 135/85 mmHg, HbA1c 6,0 %, Blutzucker 116 mg/dl, Elektrolyte im Normbereich (Magnesium im Serum 0,79 mmol; Kalium im Serum 4,8 mmol; Chlorid im Serum 102 mmol; Natrium im Serum 142 mmol), Gesamt-Cholesterin 188 mg/dl (4,9 mmol/l), Serum-Kreatinin 0,8 mg/dl (eGFR 94,5 ml/min/1,73 m2), Leberwerte sämtlich im Normbereich, Schilddrüsenwerte o.B. 

Dem Patienten wird die Einnahme von 2x täglich 150 mg Magnesium empfohlen. Darunter nimmt die Krampfneigung ab.

 

Fazit für die Praxis

Muskelkrämpfe können – auch bei normalem Serumspiegel – Hinweis auf einen Magnesiummangel sein. Zum Ausgleich sollte bei anamnestischen Hinweisen auf einen Magnesiummangel eine Optimierung der Ernährungsgewohnheiten und ggf. eine orale Magnesiumsubstitution angeraten werden. Aus empirischer Sicht scheint eine Ergänzung von z. B. 2x 150mg Magnesium pro Tag bei klinisch nachgewiesenen Mangelsituationen sinnvoll.

Literatur:

  1. Saur P. Magnesium und Sport. Deutsche Zeitschrift für Sportmedizin. 2004; Jahrgang 55: 23-24
  2. Nielsen FH, Lukaski HC. Update on the relationship between magnesium and exercise. Magnes Res. 2006;  Sep; 19:180-9
  3. Randerath O, König P, Jansen T. Magnesiumsubstitution im Breiten- und Leistungssport. Biol Med. 2004; 4: 178-181
  4. Buchmann AL, Keen C, Commissio J, Killip D, Ou CN, Rognerud CL, Dennis K, Dunn JK. The effect of a marathon run on plasma and urine mineral and metal concentrations. J Am Coll Nutr. 1998.; 17: 124 – 127
  5. Santos DA, Matias CN, Monteiro CP, Silva AM, Rocha PM, Minderico CS, Sardinha LB, Laires MJ. Magnesium intake is associated with strength performance in elite basketball, handball and volleyball players. Magnesium Research. 2011; 24: 215 – 219
  6. Deutsche Gesellschaft für Ernährung. Empfehlungen für die Nährstoffzufuhr. https://www.dge.de/, letzter Zugriff 12.02.2020
  7. Nielsen FH, Lukaski HC. Update on the relationship between magnesium and exercise. Magnes Res. 2006;  Sep; 19:180-9.
  8. Saur P, Joneleit M, Tölke H, Pudel V, Niemann PD, Kettler D. Evaluation des Magnesiumstatus bei Ausdauersportlern. Deutsche Zeitschrift für Sportmedizin. 2002; Jahrgang 53: 72-78
  9. Swaminathan R. Magnesium Metabolism and its Disorders. Clin Biochem Rev. 2003; May; 24: 47–66)
  10. Vormann J. Zur Biochemie des Magnesiums: Transportsysteme der Zelle. Phar Ztg. 1992; 137: 9 – 14
  11. Spätling L, Classen HG, Külpmann WR, Manz F, Rob PM, Schimatschek HF, Vierling W, Vormann J, Weigert A, Wink K. Diagnosing magnesium deficiency. Current recommendations of the Society for Magnesium Research. Fortschr Med Orig. 2000; Jul 27;118 Suppl 2:49-53
  12. Saur P. Magnesium und Sport. Deutsche Zeitschrift für Sportmedizin. 2004; Jahrgang 55: 23-24
  13. Deutsche Gesellschaft für Ernährung. Empfehlungen für die Nährstoffzufuhr. https://www.dge.de/, 19.02.2020
  14. Schenker D, Sturm W, Josst G, Blachnik C, G. Vollmer. Lebensmittelführer: Inhalte, Zusätze, Rückstände, 3. Auflage. Weinheim: WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA; 2008: 15
  15. Bundesforschungsinstitut für Ernährung und Lebensmittel: Nationale Verzehrs Studie II, Ergebnisbericht, Teil 2, Herausgeber: Max Rubner-Institut, 2008: 133 – 172
  16. National Academy of Sciences: Dietary Reference Intakes for Calcium, Phosphorus, Magnesium, Vitamin D, and Fluoride. Washington DC: National Academy Press, 1997: 193 -195
  17. Chatard JC, Boutet C, Torny C, Garcia S, Berthouze S, Gaezennec CY. Nutritional status and physical fitness of elderly sportsmen. Eur J Appl Physiol Occup Physiol. 1998; 77: 157 – 163
  18. Predel HG., Weisser B., Randerath O.: Magnesium im Sportbereich: Ein Update. zaenmagazin, 11. Jahrgang, 4: 22-26, 2019

 

Prof. Dr. med. Hans-Georg Predel 
Deutsche Sporthochschule Köln

Prof. Dr. med. Burkhard Weisser
Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

Dr. med. Olaf Randerath
APONTIS PHARMA GmbH & Co. KG, Monheim