Anderes Wasser – andere Wirkung

ANDERES MINERALWASSER – ANDERE WIRKUNG?

Text Dr. rer. nat. Pedro Stange, Michi Steinkohl und Elke Freier

BIA-Geräte, die den Phasenwinkel messen, sind im Fitnessbereich weit verbreitet. Die Methode ermöglicht die Sichtbarmachung von Veränderungen des Wasserhaushalts und der Vitalität. Doch ist es auch möglich, mit der BIA herauszufinden, ob das einmalige Trinken der gleichen Menge verschiedener Wasserqualitäten zu messbaren Unterschieden in der Zellvitalität führt?

Basierend auf einem vielversprechenden Vortest erfolgte im Fitness-Club 37° Celsius in Rosenheim eine Studie mit 95 Teilnehmern und überraschenden Ergebnissen.

Historische Überlieferungen weisen auf heilende und vitalisierende Effekte des artesischen Mineralwassers St. Leonhardsquelle (Sorte 0) aus dem Voralpenland hin. Verschiedenste Forschungsergebnisse lassen vermuten, dass eine noch intakte Wasserstruktur einen messbaren und auch subjektiven Unterschied hinsichtlich Gesundheit und Wohlbefinden macht.1 Das Ziel war, mit der BIA-Methode den Einfluss dieses Wassers beim Menschen, im Vergleich zu einem weiteren handelsüblichen Mineralwasser (Sorte 1), zu bestimmen. Dazu wurde nach Vortests eine randomisierte Doppelblindstudie durchgeführt. Die bioelektrische Impedanzanalyse als Methode kam bereits bei Studien mit ähnlicher Zielstellung zum Einsatz.2, 3

Wasser mit besonderen Eigenschaften

Seit vielen Jahrzehnten erforschen Wissenschaftler auf der ganzen Welt, was die vitalitätsfördernde Qualität eines Trinkwassers ausmacht. So scheint die Ordnungsstruktur eines Wassers, welches noch völlig natürlich aus der Erde kommt bzw. frei fließen und sich verwirbeln kann, ein Hauptmerkmal zu sein. Druckintensive Förderung und chemisch-physikalische Behandlung zur Haltbarmachung stören das empfindliche Gleichgewicht eines natürlichen Quellwassers oder, in anderen Worten, die vitalitätsfördernde „Lebendigkeit“.

Vitalitätsänderungen mit der BIA sichtbar machen

Zellen und Mitochondrien haben ein Membranpotenzial. Im Inneren gibt es einen Überschuss an negativen und außerhalb an positiven Ladungen, sodass sich eine Spannungsdifferenz ergibt.

Die Membranen der Mitochondrien und Zellen sowie deren Membranpotenziale bewirken physikalisch eine Verschiebung zwischen Strom und Spannung bei der BIA-Messung (Phasenverschiebung  Phasenwinkel)5, 6, 7. Eine Erhöhung der von Membranen umschlossenen Volumina (z. B. durch intrazelluläre Wasseraufnahme) und deren Potenziale erhöhen den Phasenwinkel. Verringert sich die Verfügbarkeit von Energie in Form von ATP in der Zelle, kann das zu einer Reduktion des Membranpotenzials führen.

Abb. 1: Schematische Darstellung einer Zelle mit Mitochondrien und Membranpotential symbolisiert durch negative Ladungen im Inneren und positive Ladungen außerhalb Ströme durch extrazelluläres Körperwasser ergeben keine Phasenverschiebung. Erhöht sich der Anteil des extrazellulären Wassers, verringert sich deshalb der Phasenwinkel. Umgekehrt gilt: Die Reduktion von Wassereinlagerungen im extrazellulären Bereich erhöht den Phasenwinkel. D. h. physiologisch vorteilhafte Prozesse erhöhen den Phasenwinkel, sodass man diesen als „Indikator“ der Vitalität des Organismus verstehen kann. Er ermöglicht beispielsweise, die Überlebenswahrscheinlichkeit von schweren Erkrankungen statistisch zu prognostizieren8 .

Das Mineralwasser der St. Leonhardsquelle entspricht den oben genannten Kriterien. In 2018 lieferte dieses Wasser in einem Zellkultur-Test bereits positive Ergebnisse hinsichtlich Zellvitalität, -regeneration, primäre unspezifische Abwehr sowie antioxidative Wirkung.4

Die BIA als Untersuchungsmethode

Die phasensensitive BIA ermöglicht schnell und einfach durch Messung des Wechselstromwiderstandes Aussagen über Veränderungen des Körperwassers und der Zellvitalität. Der oben stehende Kasten zeigt den Zusammenhang zwischen wichtigen physiologischen Eigenschaften und dem Phasenwinkel. Da wir genau diese Effekte der beiden Wässer in vivo (im lebendigen Organismus, Anm. d. Red.) untersuchen wollten, stellte die BIA für diese Studie die Methode der Wahl dar. Der Wechselstromwiderstand (Impedanz) benötigt zu seiner vollständigen Charakterisierung zwei Größen. Das BIA-Gerät misst bei 50 kHz Resistanz und Reaktanz, aus dem der Phasen-

winkel berechnet wird. Die Resistanz wird hauptsächlich durch die Leitfähigkeit des Körperwassers bestimmt. Änderungen des Phasenwinkels erlauben Aussagen zur generellen Veränderung der Vitalität des Körpers. Sport- und Ernährungswissenschaften führen die BIA-Messung im Liegen auf der rechten Körperseite des Probanden (Messung rechte Hand – rechter Fuß) durch. Diese Messprozedur liefert

Eine intakte Wasserstruktur macht einen messbaren und subjektiven Unterschied hinsichtlich Gesundheit und Wohlbefinden

eine hohe Reproduzierbarkeit und Vergleichbarkeit der Ergebnisse und wurde auch hier angewendet.

Kann die Wahl des Mineralwassers wirklich einen messbaren Unterschied machen?

Es gibt sehr viele, auch versteckte Einflussfaktoren auf die Impedanz des

Abb. 2: Messablauf an den 3 Messtagen. Insgesamt erfolgten 3 Messungen am 1., 2. und 5. Tag. Zwischen erster und zweiter Messung tranken die Studienteilnehmer das jeweilige Wasser

Abb. 3: BIVA-Diagramm mit den Mittelwerten der Messdaten der weiblichen Teilnehmer des ersten (weiß), zweiten (grau) und dritten Messtages (schwarz), links für Sorte 0 und rechts für Sorte 1. Jeweils rechts unten sind an den vergrößerten Ausschnitten die Änderungen zwischen erstem und letztem Messtag durch Pfeile dargestellt. Der rote Pfeil zeigt die Richtung der Änderung der Muskel- und Organmasse und der blaue Pfeil die Veränderung des Gesamtkörperwassers

Körpers. Sportliche Aktivität, Stress, Ernährung, Tageszeit und Krankheit sind einige davon. Daher hatten wir Zweifel, ob ein Austausch des Trinkwassers im Rauschen der täglichen Schwankungen überhaupt sichtbar ist. Deshalb gab es einen Vortest mit 3 Teilnehmern. Die Testpersonen tranken für zwei Tage jeweils 2 Liter Wasser pro Tag. Zu Beginn und jeweils nach 24 Stunden erfolgten BIA-Messungen (gleiche Tageszeit). Anschließend wurde nach einer Pause von 48 Stunden die Wassersorte (Quellwasser vs. Leitungswasser) gewechselt. Beim artesischen Quellwasser kam es nach 24 h im Mittel zu einer Zunahme des Phasenwinkels um 0,35°, beim Leitungswasser nach 24 h zu einer Abnahme des Phasenwinkels um -0,08°. Der größte Effekt trat in der Vorstudie bereits nach 24 Stunden auf.

Die BIA-Wasserstudie mit 95 Teilnehmern

Die Vorstudie war weder verblindet noch hinreichend umfangreich, motivierte uns jedoch für den Aufwand einer placebokontrollierten, randomisierten Doppelblindstudie. Rekrutierung, Wasserausgabe und BIA-Messung erfolgten im Fitnessclub 37°. Die Studienteilnehmer rekrutierten sich aus Mitgliedern und deren Bekannten. Aus Gründen der Praktikabilität lief die Studie fortlaufend, sodass zwischen 10 und 20 Testperson pro Woche die Tests durchlaufen konnten. Es gab insgesamt 3 Messtage (siehe Abb. 2).

Bei jedem Teilnehmer erfolgten drei BIA-Messungen zu ähnlichen Tageszeiten. Nach der ersten Messung erhielten diese zwei gefüllte Glasflaschen à 1 Liter, deren Wassersorte weder dem

Team im Studio noch den Teilnehmern bekannt war. Das jeweilige Wasser sollte innerhalb von 24 Stunden getrunken werden, um anschließend zum gewohnten Trinkverhalten zurückzukehren. Nach weiteren 3 Tagen erfolgte die dritte Messung. Für beide Wassersorten wurde folgende Hypothese geprüft: Es gibt keinen statistischen Unterschied zwischen den BIA-Messungen am 2. und 3. Messtag, verglichen mit dem ersten Messtag.

Die überraschenden Ergebnisse

Von 95 Teilnehmern hatten 92 auswertbare BIA-Messungen von allen 3 Messtagen. Davon waren 64 Frauen und 28 Männer. In Tab. 1 sind die Ergebnisse für beide Wassersorten zusammengestellt. Beide Wassersorten wiesen nach einem Tag noch keine statistisch signifikanten Änderungen der BIA-Werte auf.

Widerstand RZ bei 50 kHz in Ohm Phasenwinkel bei 50 kHz in ° Körperfett-FM in kg Magermasse-FFM in kg Extrazelluläre Masse-ECM in kg Muskel- und Organmasse-BCM in kg ECM/BCM Gesamtkörperwasser-TBW in l Extrazelluläres Wasser-ECW in l Intrazelluläres Wasser-ICW in l Körpermasse in kg

Alle Teilnehmer, Sorte 0 Alle Teilnehmer, Sorte 1

∆ 2. Tag ∆ 5. Tag ∆ 2. Tag ∆ 5. Tag -8,156 0,064 -0,380 0,249 -0,014 0,263 -0,011 0,182 0,103 0,079 -0,131 -3,733 0,122 -0,494 0,225 -0,180 0,405 -0,024 0,165 0,045 0,120 -0,269 7,872 -0,004 0,162 0,196 -0,125 -0,070 0,003 -0,143 -0,119 0,024 0,034 6,574 0,094 -0,133 -0,071 -0,285 0,214 -0,013 -0,052 -0,098 0,046 -0,204

Mittelwerte der Differenzen der BIA-Ergebnisse zwischen den Messungen am 2. und 1. Tag sowie 5. und 1. Tag jeweils für Sorte 0 (links) und Sorte 1 (rechts). Statistisch signifikante Ergebnisse sind grün unterlegt.

Beim Wasser Sorte 0 kam es am 3. Messtag hingegen zu signifikanten Verbesserungen des Phasenwinkels, bedeutet hier extrazelluläre Masse und „BCM“ steht für Körperzellmasse. Das Vergleichswasser (Sorte 1) bewirkte keine signifikante Änderung der BIA-Werte.

Eine intakte Wasserstruktur macht einen messbaren und subjektiven Unterschied hinsichtlich Gesundheit und Wohlbefinden

des ECM/BCM-Verhältnisses und einer signifikanten Abnahme des Körpergewichts im Vergleich zu den BIA-Ergebnissen am ersten Messtag. „ECM“ Interessant ist, dass die Sorte 0 im Mittel nach einem Tag mit 0,182 l eine Zunahme des Körperwassers bewirkte, Sorte 1 hingegen eine Abnahme um 0,143 l. Allerdings waren diese Ergebnisse nicht statistisch signifikant.

Erkenntnisse aus dem Bioimpedanz-Vektordiagramm (BIVA-Diagramm)

Im BIVA-Diagramm9 erfolgt die Visualisierung von Veränderung direkt mit den Messwerten des Wechselstromwiderstandes normiert auf die Körpergröße. Durch die Division der Impedanzwerte mit der Körpergröße entsteht eine Vergleichbarkeit zwischen unterschiedlich großen Menschen.

Das BIVA-Diagramm ist unabhängig von statistischen Formeln der Körperana-

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lyse. Veränderungen der Messergebnisse erlauben direkt Rückschlüsse auf Änderungen in der Zusammensetzung der fettfreien Masse. Die sogenannten Toleranz-Ellipsen beschreiben den Anteil einer Vergleichsgruppe – meist geschlechtsspezifisch –, der innerhalb liegt. Bei der größten Ellipse sind das z. einen längeren Zeitraum erfolgen. Allerdings können längere Zeiträume auch zu größeren Schwankungen der Messwerte durch nicht kontrollierbare Einflüsse auf die Teilnehmer führen. Insgesamt bewirkte das Mineralwasser der Sorte 0 eine signifikante Verbesserung des Verhältnisses von extrazellulärer zu intrazel-

„Der Wasserhaushalt des Trainierenden ist für uns ein wichtiger Baustein für effiziente Erfolge im Training, das bestätigen die regelmäßigen BIA-Messungen mit unseren Mitgliedern.“

B. 95 %. Bewegungen entlang der großen Halbachse der eingezeichneten Ellipsen zeigen Änderungen des Gesamtkörperwassers (TBW). Die Richtung der kleinen Halbachse steht für Änderung der Muskel- und Organmasse (BCM). Zu- oder Abnahme beider Werte werden durch „+“ oder „-“ gekennzeichnet.

Die Pfeile in Abb. 3 weisen für die beiden Wassersorten in entgegengesetzte Richtungen. Bei Sorte 0 kommt es bei den Mittelwerten der weiblichen Teilnehmer der jeweiligen Gruppen zwischen erstem und drittem Messtag zu einem Anstieg des TBW und der BCM, bei Sorte 1 jeweils zu einer Abnahme. Die Ergebnisse deuten auf eine Zunahme des intrazellulären Wassers in der Gruppe mit Sorte 0 hin, da gleichzeitig der Phasenwinkel stieg.

Diskussion der Resultate

Die Studienergebnisse sind überraschend, da in den Vortests bereits nach einem Tag eine deutliche Erhöhung des Phasenwinkels auftrat. Hingegen ergaben sich in der Doppelblindstudie erst am 3. Messtag signifikante Unterschiede im Vergleich zum ersten Messtag beim Mineralwasser Sorte 0. Beim Vergleichswasser (Sorte 1) gab es keinerlei signifikante Veränderungen. Die weitere Analyse zeigte erhebliche Unterschiede in Untergruppen, z. B. zwischen den Geschlechtern. Die vorteilhafte Wirkung, charakterisiert durch den Phasenwinkelanstieg, war bei Frauen deutlich ausgeprägter.

Mit 2 Litern Wasser verteilt über einen Tag war die Trinkmenge insgesamt klein. Zukünftige Untersuchungen sollten über lulärer Masse, eine Gewichtsabnahme und einen Anstieg des Phasenwinkels.

Fazit von Studiobetreiber Michi Steinkohl

Für Michi Steinkohl, Inhaber des 37 °Celsius Fitness Club, sind hochwertige Mineral- und Quellwässer in Glasflaschen seit Langem ein wichtiger Baustein für Gesundheit und Wohlbefinden seiner Mitglieder. „Bei uns wird seit vielen Jahren konsequent das lebendige Wasser der St. Leonhardquelle an der Theke, in allen Beratungen und Trainingsbetreuungen ausgeschenkt. Das Wasser überzeugt ja nicht nur geschmacklich, sondern ist für uns ein Zeichen der Wertschätzung unseren Mitgliedern gegenüber. Der Wasserhaushalt des Trainierenden ist für uns ein wichtiger Baustein für effiziente Erfolge im Training, das bestätigen die regelmäßigen BIA-Messungen mit unseren Mitgliedern. Dass die Studie nun unsere Einstellung in dieser Art bestätigt, ist für uns der Beweis, dass wir mit unserer Überzeugung richtig liegen, und motiviert uns umso mehr, auf Qualität für mehr Vitalität zu setzen“, so Michi Steinkohl.

Quellen:

1 Deutschländer, Kirsten. „Gesundheitliche Wirkungen einer Trinkkur mit artesischem Quellwasser.“ Erfahrungsheilkunde 65.01 (2016): 18–24.

2 Brancaccio, Paola, et al. „Supplementation of Acqua Lete® (Bicarbonate Calcic Mineral Water) improves hydration status in athletes after short term anaerobic exercise.“ Journal of the International Society of Sports Nutrition 9.1 (2012): 1–7.

3 Weidman, Joseph, et al. „Effect of electrolyzed high-pH alkaline water on blood viscosity in healthy adults.“ Journal of the International Society of Sports Nutrition 13.1 (2016): 1–13. 4 Dartsch., P. C. AKOM (Ihr Fachmagazin f. Angewandte Komplementärmedizin) 05/2019.

5 Prodan, Emil, Camelia Prodan, and John H. Miller Jr. „The dielectric response of spherical live cells in suspension: an analytic solution.“ Biophysical journal 95.9 (2008): 4174–4182.

6 Bot, Corina, and Camelia Prodan. „Probing the membrane potential of living cells by dielectric spectroscopy.“ European Biophysics Journal 38.8 (2009): 1049–1059.

7 Chakraborty Mitra, Rooplekha. PROBING TEMPORAL CHANGES IN MITOCHONDRIAL MEMBRANE POTENTIAL WITH IMPEDANCE SPECTROSCOPY. Diss. 2015.

8 Norman, Kristina, et al. „„Cutoff percentiles of bioelectrical phase angle predict functionality, quality of life, and mortality in patients with cancer.“ The American journal of clinical nutrition 92.3 (2010): 612–619.

9 Piccoli, Antonio, et al. „A new method for monitoring body fluid variation by bioimpedance analysis: the RXc graph.“ Kidney international 46.2 (1994): 534–539.

Elke Freier ist Heilpraktikerin, Referentin und Redakteurin, ihr Fachgebiet ist die Naturheilkunde, Ernährung und die Wasserforschung. Als fachliche Leitung der St. Leonhards Akademie betreut sie Forschungsprojekte und entwickelt Vortragsinhalte und Seminare.

Michi Steinkohl ist Diplom-Sportwissenschaftler und Inhaber des 37° Celsius Indoor + Outdoor Fitness Club.

Dr. Pedro Stange beschäftigt sich seit 2005 beruflich mit der BIA. Zu Beginn handelte es sich um die Entwicklung von BIA-Produkten. Heute geht es bei seiner Tätigkeit schwerpunktmäßig um die Beratung zur erfolgreichen Anwendung dieser Methode in der Praxis

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„Echte“ Trainer und virtuelle Kurse – die letzten Monate und Jahre haben in vielen Studios gezeigt, dass diese Kombination für Kursräume eine echte Bereicherung für die Mitglieder und das eigene Marketing darstellt. Seit Anfang 2015 ist CyberFitness fester Bestandteil der TopFit-Kette, die über das vielfältige Angebot bereits sieben Standorte mit Installationen ausgestattet hat.

Mehrere Gründe haben Inhaber Dennis Frank überzeugt, sein Angebot um ein digitales zu ergänzen. Er setzt auf die Duplizierbarkeit der Qualität im Kursbereich. Neben den regelmäßigen Kursen durch lokale Trainer steht in den Studios eine Auswahl aus rund 200 Trainingsvideos in gleichbleibender Qualität auf Abruf für die Mitglieder bereit. Sollte mal eine Live-Stunde ausfallen, bieten die Kurse von CyberFitness schnellen und professionellen Ersatz.

CyberFitness kann im Kontext der professionellen Trainingsbetreuung der Mitglieder darüber hinaus nicht nur ein adäquater Ersatz sein, sondern auch eine sinnvolle Ergänzung zu dem analogen Angebot des Studios. „Unsere Trainer integrieren insbesondere die Kurzvideos zum Thema Mobility gerne in die Trainingspläne der Mitglieder. Die Inhalte der 10- bis 15-minütigen Videos sind ideal, um sie beispielsweise vor einem Krafttraining an der Langhantel zu absolvieren. Das Mitglied wird im Warm-up digital betreut und an die Hand genommen. Dadurch reduziert sich nicht nur die Verletzungsgefahr, sondern gleichzeitig erhöht sich auch die Trainingsqualität“, erklärt Dennis Frank.

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Laut verschiedenen Umfragen liegt das Interesse von Studiomitgliedern an Groupfitness-Kursen bei nur rund 10–15 %. CyberFitness bietet deswegen über die klassischen Kursformate hinaus Formate wie Tutorials zu klassischen funktionalen Übungen, um auch den anderen Teil der Studiomitglieder mit dem Produkt anzusprechen und den Kursraum außerhalb der Kurszeiten zu beleben. Dazu zählen etwa Tutorials zu Kniebeugen, Planks und verschiedenen Yoga-Positionen, die u. a. dann besonders praktisch sind, wenn Mitglieder sich die richtige Ausführung noch einmal in Ruhe anschauen möchten. Die kurzen Videos erklären alle Details der Ausführung, verweisen auf klassische Fehler und zeigen, wie man diese vermeidet.

Dennis Frank ist überzeugt: Eine Installation von CyberFitness bietet ein tolles und professionelles Betreuungstool und Kurse, die bei Trainerausfall und -konzepten ideal unterstützen. Gleichzeitig wird ein spannendes und zeitgemäßes Thema abgedeckt, das Studios im Marketing bei der Neukundengewinnung und der Bildung eines modernen Images begleitet.

Kontakt

CyberConcept GmbH Dieckstraße 71–75 48145 Münster Tel. +49 (0) 251 / 9287000 Web: www.cyberfitnesspro.de