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Erschienen in: Osteoporosis International 12/2021

17.06.2021 | Original Article

Exercise-induced hypercalcemia and vasopressin-mediated bone resorption

verfasst von: M. Senda, T. Hamano, N. Fujii, T. Ito, Y. Sakaguchi, I. Matsui, Y. Isaka, T. Moriyama

Erschienen in: Osteoporosis International | Ausgabe 12/2021

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Abstract

Summary

Our human observational study showed that elevated arginine vasopressin levels by heavy exercise, not catecholamines, were associated with elevated serum tartrate-resistant acid phosphatase 5b (TRACP-5b). The increase in serum calcium was positively associated with percent changes of TRACP-5b, implying the involvement of bone resorption in the pathogenesis of exercise-induced hypercalcemia.

Introduction

It remains unclear whether enhanced bone resorption explains exercise-induced hypercalcemia. An experimental study demonstrated that arginine vasopressin (AVP) stimulated osteoclast activity.

Methods

We conducted a prospective observational study, enrolling 65 trained healthy male officers of the Japan Self-Defense Forces (34 and 31 in waves 1 and 2, respectively). Before and after a 5-h heavy exercise, we collected laboratory data including bone markers, symptoms, and ionized calcium (iCa; wave 2 only). As blood calcium levels change after exercise, we estimated calcium (corrected calcium) levels immediately after the exercise using the correlation between blood calcium and time from the end of exercise in another cohort.

Results

Body weight decreased by 6.9% after the exercise. Corrected post-exercise serum total calcium (tCa) and iCa levels were significantly higher than pre-exercise levels, and 18% of participants showed hypercalcemia defined as corrected tCa >10.4 mg/dL or iCa >1.30 mmol/L. Serum tartrate-resistant acid phosphatase 5b (TRACP-5b), plasma three fractions of catecholamines, and AVP elevated significantly (median 14.3 pg/mL), while procollagen type 1 N-terminal propeptide and whole parathyroid hormone showed significant decreases. Corrected tCa increase showed a non-linear positive association with percent changes of TRACP-5b (%ΔTRACP-5b) even after adjustment for confounders. In addition, %ΔTRACP-5b was not associated with catecholamines, but with post-exercise AVP levels after adjustment for pre-exercise TRACP-5b. Symptoms of nausea or vomiting (observed in 20%) were positively associated with corrected post-exercise iCa after adjustment for post-exercise blood pH.

Conclusion

AVP elevation may explain bone resorption and the following hypercalcemia in the setting of heavy exercise.
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Literatur
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Metadaten
Titel
Exercise-induced hypercalcemia and vasopressin-mediated bone resorption
verfasst von
M. Senda
T. Hamano
N. Fujii
T. Ito
Y. Sakaguchi
I. Matsui
Y. Isaka
T. Moriyama
Publikationsdatum
17.06.2021
Verlag
Springer London
Erschienen in
Osteoporosis International / Ausgabe 12/2021
Print ISSN: 0937-941X
Elektronische ISSN: 1433-2965
DOI
https://doi.org/10.1007/s00198-021-06030-1

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