W ciągu całego naszego życia w organizmie zachodzą procesy wymiany, przebudowy, naprawy kości zwane obrotem kostnym lub przebudową kości. Na skutek tych zmian dochodzi do zmniejszenia lub przyrostu masy kostnej i w ciągu roku nasze kości wymieniają około 2 – 10% całej masy kostnej.
Jak tracimy masę kostną
Szybkość obrotu kostnego jest różna i związana z wiekiem, miejscem i rodzajem kości i może wykazywać zmienność osobniczą. W ciągu naszego życia stara kość jest usuwana na skutek resorpcji kości. Zajmują się tym komórki kościogubne – osteoklasty. W jej miejsce powstaje nowa tkanka kostna, tworzona dzięki komórkom kościotwórczym tzw. osteoblastom.
Gdy resorpcja kości jest zbyt szybka, a tworzenie kości przebiega zbyt wolno, występuje osteoporoza – choroba metaboliczna, która charakteryzuje się zbyt małą masą kostną i upośledzoną mikrostrukturą kości. Prowadzi to do zwiększonej jej podatności na złamanie.
Kobiety częściej cierpią na osteoporozę
Na tę chorobę szczególnie narażone są kobiety, u których czynność hormonalna w okresie menopauzalnym sprzyja resorpcji masy kostnej. Ale także przejściowe zahamowanie czynności jajników, np. brak miesiączki wywołany stresem, intensywnymi ćwiczeniami, może prowadzić do zmniejszenia wyjściowej masy kostnej. Długotrwały brak mechanicznego obciążenia kości spowodowany chorobą lub przebywaniem w stanie nieważkości, zwiększa również takie ryzyko.
W Polsce ok. 6 milionów osób (głównie kobiet) dotkniętych jest tą chorobą.
Osteoporoza to cichy zabójca. To choroba, która rozwija się przez wiele lat, nie dając żadnych objawów.
Utrata gęstości mineralnej kości po 30. roku życia, wynosi około 1% rocznie i zwiększa się u kobiet w wieku menopauzalnym.
Jak zapobiegać obrotowi kostnemu
Kształtowanie odpowiednich nawyków żywieniowych, wyeliminowanie używek oraz umiarkowana aktywność fizyczna od najmłodszych lat, to elementy ważne w profilaktyce menopauzy. W utrzymaniu prawidłowej gęstości kości ma znaczenie odpowiednia podaż odpowiednich witamin i minerałów, między innymi: wapnia, fosforu, magnezu, witamin (D, K, C, A) oraz białka, tłuszczów, węglowodanów.
Skuteczne wsparcie walki z osteoporozą
Nową metodą walki z osteoporozą a tym samym zwiększonym obrotem kostnym może być wibroterapia. W celu oceny wpływu terapii wibracyjnej na obrót kostny, 24 młode osoby zostały poddane wibroterapii o niskiej częstotliwości. Uczestników eksperymentu poddano 20-minutowej ekspozycji drganiami przez 19 kolejnych dni roboczych. Celem badań była analiza możliwości stosowania drgań – o częstotliwości 3,5 Hz i amplitudach 4,0; 4,5; 5,0 i 5,5 mm zmienianych w kolejnych tygodniach treningu o 0,5 mm – w rehabilitacji osteoporozy. Dodatkowo dla oceny wpływu drgań o niskiej częstotliwości na obrót kostny, poddano analizie stężenia fosfatazy alkalicznej, fosforu, wapnia, białka, albuminy, parathormonu i kalcytoniny.
Wibroterapia i fosfataza alkaliczna
To enzym obecny głównie w kościach (50 – 60%), wątrobie (10 – 20%) i jelitach (30%). Zwiększony poziom fosfatazy występuje w chorobach i nowotworach kości (krzywica, osteomalacja, choroba Pageta, nadczynność gruczołów przytarczycznych), w niedoborze witaminy D, wapnia i fosforanów w diecie. Przyczyny zwiększenia aktywności fosfatazy alkalicznej to krzywica, osteoporoza, zaburzenia w odpływie żółci (cholestaza), uszkodzenie wątroby, zespół złego wchłaniania z uszkodzeniem kosmków jelitowych, nadczynność tarczycy. Wskutek działania terapii wibracyjnej doszło do spadku poziomu fosfatazy alkalicznej u 67% badanych co świadczy o zwiększeniu obrotu kostnego w kierunku odbudowy kości.
Wibroterapia i fosfor
W organizmie fosfor znajduje się głównie w kościach (85%). Zdecydowanie jest go mniej w mięśniach (6%), a w innych tkankach 9%.Tylko 1% fosforu ustrojowego znajduje się w płynie pozakomórkowym. Stężenie fosforu w organizmie ludzkim jest zależne od podaży fosforanów z pokarmami, stopnia ich wchłaniania w przewodzie pokarmowym i wydalania ich z moczem. Wyższe wartości fosforu mogą być wywołane przez zmniejszone wydalanie przez nerki wywołane ostrą i przewlekłą niewydolnością nerek, niedoczynność przytarczyc, zwiększone uwalnianie z komórek u chorych z ciężkimi urazami lub infekcjami, nadmierny wysiłek fizyczny, kwasica przebiegająca z odwodnieniem, nadmierne wchłanianie fosforu spowodowane przedawkowaniem witaminy D. Wskutek działania wibracji doszło do istotnie statystycznego spadku fosforu.
Wibroterapia i wapń
Ponad 99% wapnia znajduje się w kościach. Pozostała jego część występuje w płynach komórkowych. Jego stężenie zależy od podaży z pokarmem, możliwości wchłaniania w jelitach, stopnia jego wydalania z moczem. Należy pamiętać, że witamina D oraz parathormon zwiększają wchłanianie wapnia z przewodu pokarmowego, pobudzają jego mobilizację z kości oraz hamują jego wydalanie z moczem. Zwiększony poziom wapnia występuje: w nadmiernym wchłanianiu wapnia z przewodu pokarmowego, w nadmiernym uwalnianiu wapnia z kości, w zbyt małym wydalaniu wapnia z moczem. Zarówno stężenie fosforu i wapnia zależne jest od wchłaniania w jelicie i wydalaniu w nerkach.
Spadek stężenia fosforu i wapnia, zaobserwowany w trakcie badań może świadczyć o ich wykorzystaniu w budowie kości, na skutek pobudzenia mechanicznego, wywołanego przez drgania.
Wibroterapia i hormony kalcytropowe – kalcytonina oraz parathormon.
Niektóre hormony odpowiadają za zapewnienie prawidłowego stężenia wapnia, fosforu (także magnezu) w surowicy krwi i płynach ustrojowych. Są to: kalcytonina, parathormon, oraz także aktywne metabolity witaminy D.
Kalcytonina
Wpływa na regulację poziomu wapnia i fosforu we krwi. Jej wytwarzanie i wydzielanie zależy od poziomu wapnia w surowicy. Wraz ze wzrostem stężenia wapnia we krwi dochodzi do wydzielania kalcytoniny. Kalcytonina hamuje resorpcję tkanki kostnej czego skutkiem jest zablokowanie uwalniania wapnia z kości do krwi. Kalcytonina przyczynia się także do zachowania homeostazy wapniowo-fosforanowej.
Parathormon
Pod wpływem parathormonu dochodzi do zwiększenia resorpcji kości i uwalniania wapnia z magazynów kostnych do krwi. Działając na nerki, hormon ten nasila wchłanianie zwrotne wapnia, a zmniejsza wchłanianie zwrotne fosforu, czyli prowadzi do mniejszej utraty wapnia z moczem, a zwiększa utratę fosforu. Parathormon nasila wytwarzanie w nerkach aktywnej postaci witaminy D, co w efekcie również prowadzi do podwyższenia stężenia wapnia we krwi. Biochemicznym efektem działania parathormonu jest więc podwyższenie poziomu wapnia i obniżenie stężenia fosforu w surowicy.
Terapia wibracyjna znacząco nasiliła wzrost wydzielania parathormonu i kalcytoniny. Świadczy to o zwiększeniu obrotu kostnego, który charakteryzuje się równoczesnym działaniem resorpcyjnym osteoklastów (na które wpływa parathormon) i kościotwórczym osteoblastów, które zawierają osteokalcynę, białko wiążące wapń i uczestniczące w mineralizacji kości. Może to wskazywać na zrównoważoną przebudowę kości, co jest zjawiskiem korzystnym w zapobieganiu osteoporozy.
Podsumowanie
Wyniki przeprowadzonego eksperymentu świadczą o pozytywnym wpływie niskoczęstotliwościowego treningu wibracyjnego na kościotworzenie. Trening wibracyjny może być z powodzeniem stosowany w rehabilitacji osteoporozy.
Źródła:
1.Dżygadło B, Łepecka-Klusek C. Zastosowanie niektórych substancji mających wpływ na obrót kostny. Medycyna Ogólna i Nauki o Zdrowiu, 2012, Tom 18, Nr 2, 125-130
2.Rydzyk A, Damijan Z. Wpływ treningu wibracyjnego na obrót kostny organizmu. Acta Balneologica 2/2011
3. URL// https://en.wikipedia.org/wiki/Alkaline_phosphatase//dostęp 17.12.2018
