Źródło zdjęcia: harlie-raethel-ouyjDk-KdfY-unsplash
Większość ludzi zna wiele korzyści płynących z ćwiczeń, takich jak poprawa siły i wytrzymałości mięśni, zmniejszenie ryzyka chorób serca i udaru oraz zapobieganie otyłości. Być może nie tak dobrze rozumiane jest znaczenie regularnej aktywności fizycznej w budowaniu i utrzymywaniu zdrowych kości. Bezczynność powoduje utratę masy kostnej!
Starzenie się, wraz z niektórymi chorobami i lekami, może z czasem powodować, że kości stają się bardzo słabe i kruche – stan zwany osteoporozą. Często występuje u kobiet po menopauzie oraz u mężczyzn w starszym wieku. Ta choroba powodująca rozrzedzenie kości naraża ludzi na większe ryzyko złamań kości, co może poważnie ograniczyć mobilność i niezależność. Wraz z wiekiem mamy również tendencję do utraty mięśni – stan zwany sarkopenią. Osoby, u których rozwinęła się osteoporoza lub sarkopenia, są uważane za słabe: częściej upadają i częściej łamią kości.
Ćwiczenia działają na kości podobnie jak na mięśnie — czyni je silniejszymi. Ćwiczenia są ważne dla budowania mocnych kości, gdy jesteśmy młodsi i są niezbędne do utrzymania wytrzymałości kości, gdy jesteśmy starsi. Ponieważ kość jest żywą tkanką, zmienia się w czasie w odpowiedzi na działające na nią siły. Kiedy regularnie ćwiczysz, twoja kość dostosowuje się, budując więcej kości i stając się gęstsza.
BMD – co to?
Gęstość mineralna kości (BMD) odnosi się do ilości zmineralizowanej tkanki kostnej, zwykle wapnia i fosforu, obecnej w danej objętości kości. Jest miarą wytrzymałości i gęstości kości i jest powszechnie stosowany jako wskaźnik zdrowia kości. BMD jest zwykle wyrażone w gramach minerałów na powierzchnię (zwykle w centymetrach kwadratowych) i jest zwykle mierzona za pomocą specjalistycznych technik obrazowania, takich jak absorpcjometria rentgenowska o podwójnej energii (DXA), znana również jako densytometria kości.
BMD jest ważnym parametrem w ocenie stanu kości i diagnostyce takich schorzeń jak osteoporoza, czyli stan charakteryzujący się niską masą kostną i zwiększonym ryzykiem złamań. Na BMD mają wpływ różne czynniki, w tym genetyka, stan hormonalny, aktywność fizyczna, odżywianie i ogólny stan zdrowia. Ogólnie rzecz biorąc, wyższy BMD wskazuje na mocniejsze kości, podczas gdy niższy BMD może sugerować słabsze kości, które są bardziej podatne na złamania.
Monitorowanie BMD w czasie może pomóc w śledzeniu zmian w zdrowiu kości, ocenie odpowiedzi na leczenie i ukierunkowaniu strategii postępowania w przypadku schorzeń takich jak osteoporoza.
Utrata kości z wiekiem
Starzenie się jest procesem fizjologicznym wynikającym z akumulacji uszkodzeń molekularnych i komórkowych w czasie. Wpływa na to ludzki genom i zmiany wywołane czynnikami środowiskowymi i stylem życia. Starzeniu się człowieka towarzyszy na ogół spadek funkcji poznawczych i motorycznych i jest on uważany za główny czynnik ryzyka rozwoju chorób układu mięśniowo-szkieletowego, chorób neurodegeneracyjnych i sercowo-naczyniowych.
Przyrastanie kości następuje od urodzenia oraz przez całe dzieciństwo i okres dojrzewania, przy czym około 90% masy kostnej nabywa się w wieku 20 lat. Nabywanie masy kostnej przebiega zgodnie z wzorcami specyficznymi dla płci i wieku, Mężczyźni mają większą BMD niż kobiety, a różnica ta staje się wyraźniejsza wraz z postępem dojrzewania płciowego. Kiedy kobiety osiągają późny wiek 30 lat, a mężczyźni początek czterdziestki, BMD zaczyna spadać i tendencja ta utrzymuje się przez całe życie
Takiemu spadkowi towarzyszy ponadto obniżenie wytrzymałości kości, śmierć osteocytów (komórek kostnych), destrukcja kolagenu typu I. Związana z wiekiem utrata masy kostnej występuje z powodu większej resorpcji kości niż tworzenia się kości, procesu, którego kulminacją jest zmniejszenie objętości i szerokości kości.
Osteoporoza – główny wróg naszych kości
Osteoporoza jest najczęstszą chorobą kobiet po menopauzie i towarzyszy jej zwiększone ryzyko złamań kruchości. Złamania wynikające z łamliwości występują głównie w kręgosłupie, biodrze i nadgarstku. Złamania szyjki kości udowej powodują trwałą niepełnosprawność w 50% przypadków i śmierć w 20%. W Wielkiej Brytanii co roku dochodzi do 300 000 złamań powodujących łamliwość kości, a bezpośrednie koszty leczenia szacuje się na 1,8 miliarda funtów w 2000 roku i przewiduje się, że do 2025 roku osiągną 2,2 miliarda funtów.
Osteoporoza wynika z braku równowagi między resorpcją kości (za pośrednictwem osteoklastów) a tworzeniem kości (za pośrednictwem osteoblastów), przy czym resorpcja kości przewyższa tworzenie kości. Na poziomie histopatologicznym kość osteoporotyczna jest mniej zwarta w wyniku ścieńczenia lub utraty kości, wykazuje silne zmniejszenie połączeń beleczkowatych i większe otłuszczenie szpiku kostnego.
Jak kości reagują na wysiłek?
Ćwiczenia są jednym z głównych modyfikowalnych czynników związanych z poprawą stanu kości, takich jak BMD. Osoby, które regularnie ćwiczą, są również bardziej podatne na zapobieganie utracie masy kostnej związanej z wiekiem oraz rzadziej doświadczają upadków i złamań dzięki rozwijaniu silniejszych mięśni i kości, które poprawiają równowagę. Oprócz tego ćwiczenia mogą zapewniać „efekt odmładzający”, a co za tym idzie, potencjał łagodzenia utraty masy kostnej i chorób związanych z wiekiem.
Ćwiczenia prowadzą do adaptacji kości, a proces ten odbywa się za pośrednictwem mechanotransdukcji komórkowej. Krótko mówiąc, podczas ćwiczeń tkanka kostna odkształca się, a mechanosensory zlokalizowane w komórkach, takie jak kanały jonowe aktywowane przez rozciąganie i integryny, zmieniają swoją pierwotną konformację. Takie zmiany konformacyjne uruchamiają kaskadę sygnalizacyjną, aby zapewnić odpowiednią odpowiedź biochemiczną np. osteogenezę i akrecję kości w miejscu deformacji.
Osteocyty są gorącymi punktami mechanotransdukcji ze względu na ich wyjątkową zdolność do wykrywania naprężeń mechanicznych i reagowania na nie. Na początku ćwiczeń szkielet jest narażony na różnego rodzaju naprężenia (deformacje tkanki) powstające w wyniku ściskania, sił rozciągających i skręcających oraz naprężeń ścinających. Różne rodzaje nadwyrężeń mogą wystąpić w tym samym czasie i w tej samej kości.
Jakie ćwiczenia są najlepsze?
Pionierskie badania przeprowadzone ponad 30 lat temu wykazały, że tkanka kostna reaguje na obciążenie dynamiczne, a nie statyczne. To odkrycie, które zostało wielokrotnie powtórzone w innych modelach zwierzęcych, dostarcza ważnych informacji o tym, jak komórki kostne wykrywają obciążenie mechaniczne. Ponieważ obciążenia statyczne (nawet te, które powodują dość duże naprężenia lub odkształcenia) nie inicjują osteogenezy, stres lub napięcie w tkance nie może samo w sobie być głównym bodźcem odpowiedzi komórkowej. Zamiast tego musi być coś specjalnego w ładowaniu dynamicznym.
Obciążenie dynamiczne tworzy gradienty ciśnienia hydrostatycznego w wypełnionej płynem sieci lakunarno-kanalikowej kości. Ponieważ te gradienty ciśnienia są równoważone przez ruch płynu pozakomórkowego z obszarów o wysokim ciśnieniu do obszarów o niskim ciśnieniu, na błonach osteocytów, komórek wyściełających kości i osteoblastów generowane są naprężenia ścinające. Komórki kostne są bardzo wrażliwe na naprężenia ścinające płynów i reagują inicjując kaskadę zdarzeń komórkowych, w tym podwyższenie poziomu wapnia wewnątrz komórkowego oraz wiele innych.
Ćwiczenia o dużej silę uderzenia, które powodują duże tempo deformacji macierzy kostnej, najlepiej napędzają płyn przez system sieci lakunarno-kanalikowej. Ponadto obciążenie stosowane z większą częstotliwością (cykli na sekundę) skuteczniej stymuluje osteogenezę. Wymagane obciążenie mechaniczne niezbędne do zainicjowania tworzenia nowej kości maleje wraz ze wzrostem częstotliwości obciążania.
Trening aerobowy
Długotrwały trening aerobowy (np. pływanie, jazda na rowerze i chodzenie) jest szeroko korzystny dla wszystkich układów organizmu, ale istnieją dowody kliniczne sugerujące, że żadna z tych czynności nie zapewnia odpowiedniego bodźca dla kości. Ponieważ intensywne ćwiczenia z obciążeniem nie zawsze są odpowiednie dla osób starszych ze względu na ryzyko uszkodzenia układu mięśniowo-szkieletowego w tej populacji; w związku z tym w tej populacji zaleca się ćwiczenia nieobciążające o niewielkim wpływie, takie jak pływanie. Jednak ćwiczenia aerobowe bez obciążenia nie mają wpływu na kości lub mają bardzo niewielki wpływ i wykazują mniejsze reakcje osteogenne niż ćwiczenia aerobowe z obciążeniem u osób starszych.
Regularne chodzenie, które jest często zalecane w celu zapobiegania osteoporozie, ma również niewielki lub żaden wpływ na zapobieganie utracie masy kostnej. Można to przypisać temu, że niewielka siła obciążenia wywierana podczas chodzenia nie wywołuje obciążeń o wystarczającej wielkości, szybkości lub rozkładzie, aby stymulować komórki kostne, prowadząc do adaptacyjnej odpowiedzi szkieletu. Ponadto istnieją dowody na to, że częste chodzenie może narazić starsze osoby prowadzące siedzący tryb życia lub osłabione na zwiększone ryzyko upadku, zwiększając w ten sposób ryzyko złamań. Tak więc, pomimo korzyści płynących z regularnego chodzenia dla wydolności tlenowej, otyłości i innych czynników kardiometabolicznych, samo chodzenie jest niewystarczające, aby zoptymalizować zdrowie układu mięśniowo-szkieletowego.
Wykazano, że inne programy ćwiczeń fizycznych, w tym ćwiczenia o umiarkowanym lub dużym obciążeniu lub wielokierunkowe ćwiczenia z obciążeniem, utrzymują lub poprawiają BMD w okolicy biodra i kręgosłupa u starszych pacjentów. Jednak tego rodzaju ćwiczenia mogą być przeciwwskazane u osób z ciężką osteoporozą lub niedawno przebytymi złamaniami, chociaż żadne badania kliniczne nie oceniały wykonalności i skuteczności takich ćwiczeń u pacjentów z grupy wysokiego ryzyka.
Trening siłowy – super opcja
Co rozumiemy pod hasłem trening siłowy?
Trening siłowy definiuje się jako program rozwoju fizycznego, który poprawia kondycję, zdrowie i wyniki sportowe, przy użyciu różnych metod treningowych, takich jak wolne ciężary, maszyny do podnoszenia ciężarów, piłki lekarskie, gumy. Wielkość obciążenia mechanicznego jest ważna dla tworzenia kości, a trening siłowy wywołuje wielkość odkształcenia, która przekracza próg wymagany do zwiększonego modelowania kości . Ćwiczenia siłowe były często przepisywany, ponieważ konsekwentnie wykazano, że jest bezpieczny i skuteczny w zwiększaniu masy mięśniowej, wielkości i siły u osób dorosłych w średnim i starszym wieku, w tym u osób starszych, a nawet u osób ze złamaniami w historii chorób.
Intensywność i rodzaj ćwiczenia należy dobierać indywidualnie, w zależności od tolerancji i możliwości osób dorosłych, zwłaszcza w przypadku obecności bólu. Należy wykonać co najmniej dwie serie jednego ćwiczenia dla każdej większej grupy mięśniowej z docelową intensywnością od ośmiu do maksymalnie 12 powtórzeń; jednak w przypadku niektórych osób, które wcześniej prowadziły siedzący tryb życia lub nie były zaznajomione z takim treningiem, należy zacząć od niższej intensywności. Jeśli chodzi o częstość, globalne zalecenie WHO dla starszych pacjentów w wieku 65 lat i starszych sugeruje, że ćwiczenia wzmacniające mięśnie, angażujące główne grupy mięśniowe, powinny być wykonywane przez 2 lub więcej dni w tygodniu.
Największe korzyści dal kości zostały osiągnięte, gdy opór był stopniowo zwiększany w czasie, wielkość obciążenia mechanicznego była duża (około 80% do 85% jednego RM), ćwiczenia były wykonywane co najmniej dwa razy w tygodniu, a duże celem były mięśnie przechodzące przez biodro i kręgosłup. Kręgosłup może być bardziej wrażliwy na trening siłowy niż biodro. Trening siłowy może być pośrednio korzystny dla kości ze względu na nieco większy wpływ na siłę mięśni i wydolność funkcjonalną niż inny trening. Trening siłowy utrzymywał BMD u kobiet po menopauzie bez zwiększania ryzyka kontuzji lub bólu. Wieloskładnikowe interwencje, które obejmują trening siły mięśni, poprawiły stan fizyczny słabych osób starszych i zapobiegły niepełnosprawności i innym niepożądanym skutkom. Jednak obecne wytyczne dotyczące ćwiczeń dla osteoporozy zalecają jedynie ćwiczenia o umiarkowanej intensywności (70% do 80% jednego RM, 8 do 15 powtórzeń) dla poszczególnych grup mięśni, które są niewystarczające do wytworzenia obciążenia mechanicznego w celu stymulacji odpowiedzi osteogennej.
Kreatyna Testosterone.pl – idealne wsparcie treningu siłowego oraz zdrowych kości. KUP TERAZ
Ćwiczenia w wodzie
Wykazano, że ćwiczenia w wodzie przynoszą wiele takich samych korzyści pod względem sprawności fizycznej, jak programy treningowe na lądzie, dlatego zyskały znaczną popularność w ostatnich latach. Wśród korzyści zgłaszanych w niektórych badaniach dotyczących ćwiczeń na bazie wody jest poprawa siły, zdolności do wykonywania codziennych czynności, elastyczności, składu ciała i wydolności krążeniowo-oddechowej.
Niezależnie od tego dostępnych jest niewiele badań dotyczących skuteczności ćwiczeń w wodzie na parametry związane z osteoporozą i ryzykiem upadku, takie jak równowaga i stan funkcjonalny. Obciążenie kości w wodzie można osiągnąć poprzez ćwiczenia siłowe oraz bieganie lub skakanie w płytkiej wodzie. Należy wziąć pod uwagę, że większa głębokość zanurzenia skutkuje mniejszym uderzeniem i odwrotnie.
Ćwiczenia w wodzie mogą być użyteczną opcją lub pierwszym krokiem dla osób z osteoporozą, które mają trudności z ćwiczeniami na lądzie z powodu lęku przed upadkiem, słabą równowagą i bólem, ponieważ jest to bezpieczne ćwiczenie, a kobiety po menopauzie mogą skorzystać z ogólnego korzyści z tego typu ćwiczeń, chociaż może to nie być najlepszy sposób na poprawę BMD.
Trening wibracyjny
Trening wibracyjny całego ciała (WBV) to nowy rodzaj wysiłku, który wydaje się być skuteczniejszy niż chodzenie i podobny do ćwiczeń siłowych w celu poprawy BMD różnych miejsc ciała u kobiet po menopauzie. Wykazano, że WBV ma istotny wpływ na BMD w 2 miejscach: całym biodrze i krętarzu kości udowej. Niemniej jednak wymagana jest dodatkowa ocena prawidłowych pozycji ćwiczeń i odpowiednich dawek wibracji (czas, intensywność, częstotliwość i rodzaj).
Czy ćwiczeń może być za dużo?
Tak. Ekstremalne plany ćwiczeń, czasami obserwowane u młodych sportowców wyczynowych, mogą prowadzić do zmniejszenia gęstości kości i złamań stresowych. Zbyt dużo ćwiczeń niszczy kości i nie daje kościom czasu na odpoczynek i odbudowę.
Pamiętajmy o cegiełkach
Właściwa dieta jest ważna dla utrzymania zdrowia kości. Potrzebują one zaopatrzenia w wapń, aby mogły rosnąć. Dzieci, młodzież i młodzi dorośli powinni spożywać od 1200 do 1500 miligramów wapnia dziennie. Dorośli potrzebują od 1000 do 1500 miligramów dziennie. Źródłami wapnia są produkty mleczne, zielone warzywa liściaste, tofu, skorupiaki i migdały. Niektóre pokarmy, takie jak, chleb i płatki zbożowe, są wzbogacane w wapń. Wiele osób nie zaspokaja zalecanej dziennej dawki wapnia z samej diety. W takim przypadku suplementy wapnia mogą pomóc w osiągnięciu zalecanej ilości. Najprostszą i najskuteczniejszą formą wapnia jest cytrynian.
Podsumowanie
Kości odgrywają kluczową rolę w zdrowiu człowieka. Są one nie tylko podstawowym szkieletem organizmu, ale także pełnią wiele innych funkcji, takich jak ochrona narządów wewnętrznych, wsparcie dla mięśni, magazynowanie minerałów oraz produkcja komórek krwi w szpiku kostnym. Zdrowe kości są istotne dla prawidłowego funkcjonowania organizmu i utrzymania aktywnego stylu życia.
Źródła:
- Turner, Charles H.1; Robling, Alexander G.2. Designing Exercise Regimens to Increase Bone Strength. Exercise and Sport Sciences Reviews 31(1):p 45-50, January 2003.
- Vainionpää, A., Korpelainen, R., Väänänen, H.K. et al. Effect of impact exercise on bone metabolism. Osteoporos Int 20, 1725–1733 (2009).
- Suominen H. Muscle training for bone strength. Aging Clin Exp Res. 2006 Apr;18(2):85-93.
- Hong AR, Kim SW. Effects of Resistance Exercise on Bone Health. Endocrinol Metab (Seoul). 2018 Dec;33(4):435-444
- Santos, L., Elliott-Sale, K.J. & Sale, C. Exercise and bone health across the lifespan. Biogerontology 18, 931–946 (2017).
- Calatayud, Joaquin MSc, NSCA-CPT1; Borreani, Sebastien MSc1; Moya, Diego MSc1; Colado, Juan C. PhD1; Triplett, N. Travis PhD, CSCS*D2. Exercise to Improve Bone Mineral Density. Strength and Conditioning Journal 35(5):p 70-74, October 2013. | DOI: 10.1519/SSC.0b013e3182980d57
