The influence of alcohol on bone metabolism and fracture healing

Abstract

The influence of alcohol on bone metabolism, fracture and fracture healing was evaluated in men and male rats by measurements of bone mineral density (BMD), biochemical markers and biomechanical testings.



Retrospectively, 199 male patients hospitalized for tibia shaft fractures were studied. Forty-nine were judged as problem drinkers. Abusers were more prone to sustain oblique fractures. The healing time was impaired in abusers who had sustained transverse fractures but this was not observed in oblique fractures.



Cross-sectionally, 61 male patients treated for tibia shaft fractures were studied with respect to the degree of post-traumatic osteopenia. Twenty-four were judged as problem drinkers. In almost all measured regions of the lower extremities, the injured leg had a lower BMD. We were unable to identify an increase in post-traumatic bone loss among abusers, except for the femoral neck region.



In two animal studies (male rats) we found a reduction in total bone mineral content in animals fed an alcohol liquid. By using biomechanical testings we were unable to identify any negative effects of alcohol on healing properties of induced tibia fractures and on post-traumatic bone changes.



Cross-sectionally, we studied the effects of long-term alcohol withdrawal, at least 5 years, on BMD and biochemical markers. Abusers had reduced BMD, especially in the trochanteric region, and long-term abstinence tended to counteract this reduction. Furthermore, we found an imbalance between bone formation and bone resorption in abusers. Although the biochemical markers of bone formation tended to normalize shortly after alcohol withdrawal there were signs of a persistent high bone turnover after more than 5 years of abstinence.



In a prospective population-based study in 242 men, we found that forearm BMD and skinfold thickness on the dorsum of the hand could be used in predicting future fracture.



Testosterone and sex hormone binding globulin did not enhance the fracture prediction. Furthermore, we were unable to identify high consumers of alcohol by analyzing BMD and sex hormones.

Abstract (Swedish)

Popular Abstract in Swedish

Har alkohol någon skadlig effekt på människoskelettet? Vid Avdelningen för ortopedi på Universitetssjukhuset MAS har vi studerat detta problem och min avhandling är ett försök att besvara frågan.



Siffrorna över konsumtionsmönstret för alkohol är osäkra - i Malmö är minst 9% av den manliga befolkningen högkonsumenter. Enligt nyligen publicerade data dricker män mest i åldern 25-29 år. Det är sedan 1960-talet känt att alkohol, i höga doser, kan ha en negativ inverkan på skelettets mineralinnehåll. Huruvida alkoholen har en direkt skadlig effekt på skelettet eller om det är alkoholisternas dåliga kosthållning, rökvanor m m som har störst betydelse är ännu oklart.



Alkoholister drabbas också oftare av benbrott. Detta kan vara en effekt av sämre hållfasthet i skelettet eller kanske kan det helt förklaras av att alkoholister oftare är inblandade i olika typer av olycksfall. I denna avhandling har vi studerat alkoholens inverkan på skelettets mineralinnehåll (calciumomsättningen i skelettet) och om alkohol påverkar läkningsbetingelserna vid benbrott.



Under 10 års tid studerades de män i Malmö som drabbats av ett underbensbrott. Genom att kartlägga männens alkoholkonsumtion kunde vi studera om alkohol har en ogynnsam effekt på läkningsbetingelserna vid underbensbrott. Vi fann att alkohol i mycket mindre omfattning än vad vi tidigare trott påverkar läkningsbetingelserna. Sneda benbrott i underbenet läker inte sämre hos alkoholister. Däremot har alkoholisterna en något längre läkningstid om benbrottet har ett mer tvärgående förlopp. Skillnaderna är dock inte stora.



Allmänt gäller att personer som drabbas av underbensbrott snabbt förlorar en stor mängd benmineral, framför allt i det skadade benet. Förlusten av benmineral är som störst efter cirka 5 månader (cirka 50%). Benmineralinnehållet förbättras härefter successivt, men återhämtningen är långsam. Efter ett år kvarstår fortfarande en förlust på cirka 25% i det skadade benet. Huruvida alkohol har någon påverkan på graden av förlusten har tidigare ej studerats. I en av våra studier fann vi att alkoholister endast har en marginellt ökad förlust av benmineral i det skadade benet. Förlusten uppträder dock inte precis i anslutning till underbensbrottet utan är som mest uttalad i höftregionen på den skadade sidan.



Dessa resultat var så förvånande att vi beslutade oss för att studera fenomenet även i två djurexperimentella försök. Vi fann då att alkohol allmänt minskade råttornas benmineralinnehåll. Alkohol tycktes dock inte försämra läkningen av benbrottet eller öka förlusten av benmineral efter ett benbrott.



Om det nu är så att höga mängder alkohol minskar skelettets mineralinnehåll - kan då avhållsamhet från sprit också ha effekt?



I två studier undersökte vi detta fenomen. Mineralinnehållet och benets ämnesomsättning mättes hos alkoholister som varit nyktra i minst 5 år. Samtidigt mättes samma parametrar hos alkoholister med ett aktivt drickande. Vi fann att alkoholisterna, som fortfarande dricker sprit, hade en sänkning i sitt benmineral med cirka 3-12%. Förlusterna var som mest uttalade i höftregionen. Hos de nyktra alkoholisterna kunde vi inte finna någon förlust. De hade samma benmineralinnehåll som kontrollpersonerna. Således tycks avhållsamhet från sprit ha en positiv inverkan på skelettets ämnesomsättning och på mineralinnehållet.



I den sista studien i denna avhandling fann vi att man kan förutsäga risken för framtida benbrott (framför allt i höftregionen) om benmineralinnehållet i handleden mätes. Däremot kan man inte identifiera personer som konsumerar stora mängder alkohol genom att mäta deras benmineral.



I denna avhandling har vi visat att alkohol tycks påverka skelettet mindre än vad som tidigare hävdats.

• author: Nyquist, Fredrik
• supervisor: [unknown] [unknown]
• opponent: Associate professor Dalén, Nils, Dept of Orthopaedics, Danderyd Hospital
• organization: Department of Clinical Sciences, Malmö
• publishing date: 1998
• type: Thesis
• publication status: published
• subject: Orthopedics
• keywords: Kirurgi, traumatology, orthopaedics, Surgery, fracture prediction., fracture healing, bone mineral density, Alcohol, post-traumatic osteopenia, fracture, ortopedi, traumatologi, Skeleton, muscle system, rheumatology locomotion, Skelett, muskelsystem, reumatologi
• pages: 114 pages
• defense location: Malmö University Hospital
• defense date: 1998-04-03 10:15:00
• external identifiers: other:ISRN: LUMEDW/MEDOM-1039-SE
• language: English
• LU publication?: yes
• id: 14cc8274-9c32-48fb-8a74-53f953bc1dae (old id 38468)
• date added to LUP: 2016-04-04 11:00:49
• date last changed: 2018-11-21 21:02:08