În timpul misiunilor spațiale lungi, astronauții își pot pierde aproximativ 1-2 procente din masa osoasă pe lună. Se crede că această pierdere a masei osoase este cauzată de lipsa de stres mecanic pe oasele astronauților din cauza forțelor gravitaționale scăzute din spațiu. Lipsa stresului mecanic face ca oasele să piardă sărurile minerale și fibrele de colagen și, astfel, rezistența. În mod similar, stresul mecanic stimulează depunerea sărurilor minerale și a fibrelor de colagen. Structura internă și externă a unui os se va schimba pe măsură ce stresul crește sau scade astfel încât osul să aibă dimensiunea și greutatea ideală pentru cantitatea de activitate pe care o suportă. De aceea, persoanele care fac mișcare în mod regulat au oase mai groase decât persoanele care sunt mai sedentare. De asemenea, un os rupt într-o piesă turnată se atrofiază în timp ce partenerul său contralateral își menține concentrația de săruri minerale și fibre de colagen. Oasele sunt remodelate ca urmare a forțelor (sau lipsei de forțe) plasate asupra lor.
Numeroase studii controlate au demonstrat că persoanele care fac mișcare în mod regulat au o densitate osoasă mai mare decât cele care sunt mai sedentare. Orice tip de exercițiu va stimula depunerea mai multor țesuturi osoase, dar antrenamentul de rezistență are un efect mai mare decât activitățile cardiovasculare. Antrenamentul de rezistență este deosebit de important pentru a încetini eventuala pierdere osoasă datorată îmbătrânirii și pentru prevenirea osteoporozei.
Vitaminele și mineralele conținute în toate alimentele pe care le consumăm sunt importante pentru toate sistemele noastre de organe. Cu toate acestea, există anumite substanțe nutritive care afectează sănătatea oaselor.
Calciul și vitamina D
Știți deja că calciul este o componentă critică a osului, mai ales sub formă de fosfat de calciu și carbonat de calciu. Deoarece organismul nu poate produce calciu, acesta trebuie obținut din dietă. Cu toate acestea, calciul nu poate fi absorbit din intestinul subțire fără vitamina D. Prin urmare, aportul de vitamina D este, de asemenea, esențial pentru sănătatea oaselor. Pe lângă rolul vitaminei D în absorbția calciului, acesta joacă și un rol, deși nu este atât de clar înțeles, în remodelarea oaselor.
Laptele și alte alimente lactate nu sunt singurele surse de calciu. Acest nutrient important se găsește și în legumele cu frunze verzi, broccoli și somon intacte și sardine conservate cu oasele lor moi. Nucile, fasolea, semințele și crustaceele furnizează calciu în cantități mai mici.
Cu excepția peștilor grași precum somonul și tonul, laptele sau cerealele îmbogățite, vitamina D nu se găsește în mod natural în multe alimente. Acțiunea luminii solare asupra pielii declanșează corpul să producă propria vitamină D ([link]), dar mulți oameni, în special cei cu ten mai întunecat și cei care trăiesc în latitudinile nordice unde razele solare nu sunt la fel de puternice, sunt deficienți în vitamina D. În caz de deficiență, un medic poate prescrie un supliment de vitamina D.
Alți nutrienți
Vitamina K susține, de asemenea, mineralizarea osoasă și poate avea un rol sinergic cu vitamina D în reglarea creșterii osoase. Legumele cu frunze verzi sunt o sursă bună de vitamina K.
Mineralele magneziu și fluor pot juca, de asemenea, un rol în susținerea sănătății oaselor. În timp ce magneziul se găsește doar în urme în corpul uman, mai mult de 60% din acesta se află în schelet, sugerând că acesta joacă un rol în structura osoasă. Fluorul poate deplasa grupul hidroxil din cristalele de hidroxiapatită osoase și poate forma fluorapatit. Similar efectului său asupra smalțului dentar, fluorapatitul ajută la stabilizarea și consolidarea mineralelor osoase. Fluorul poate pătrunde, de asemenea, în spații din cristalele de hidroxiapatită, crescând astfel densitatea acestora.
Acizii grași omega-3 sunt, de mult, cunoscuți pentru a reduce inflamația în diferite părți ale corpului. Inflamația poate interfera cu funcția osteoblastelor, astfel încât consumul de acizi grași omega-3, în dietă sau în suplimente, poate contribui, de asemenea, la creșterea producției de țesut osos nou. [link] rezumă rolul nutrienților în sănătatea oaselor.
Sistemul endocrin produce și secretă hormoni, dintre care mulți interacționează cu sistemul osos. Acești hormoni sunt implicați în controlul creșterii osoase, menținerea osului odată ce este format și remodelarea acestuia.
Hormoni care influențează osteoblastii și/sau mențin matricea
Mai mulți hormoni sunt necesari pentru controlul creșterii osoase și menținerea matricei osoase. Glanda pituitară secretă hormonul de creștere (GH), care, după cum sugerează și numele său, controlează creșterea osoasă în mai multe moduri. Declanșează proliferarea condrocitelor în plăcile epifizare, ducând la creșterea lungimii oaselor lungi. GH crește, de asemenea, retenția de calciu, ceea ce sporește mineralizarea și stimulează activitatea osteoblastică, care îmbunătățește densitatea osoasă.
GH nu este singurul care stimulează creșterea osoasă și menține țesutul osos. Tiroxina, un hormon secretat de glanda tiroidă promovează activitatea osteoblastică și sinteza matricei osoase. În timpul pubertății, hormonii sexuali (estrogen la fete, testosteron la băieți) intră, de asemenea, în joc. Și aceștia promovează activitatea osteoblastică și producția de matrice osoasă și, în plus, sunt responsabili de creșterea care apare adesea în timpul adolescenței. De asemenea, promovează conversia plăcii epifizare în linia epifizară (adică, cartilajul în rămășița sa osoasă), aducând astfel capăt creșterii longitudinale a oaselor. În plus, calcitriolul, forma activă a vitaminei D, este produs de rinichi și stimulează absorbția calciului și fosfatului din tractul digestiv.
Sistemul osos Osteoporoza este o boală caracterizată printr-o scădere a masei osoase care apare atunci când rata resorbției osoase depășește rata de formare osoasă, o apariție obișnuită pe măsură ce corpul îmbătrânește. Observați cum diferă acest lucru de boala Paget. În boala Paget, se formează os nou în încercarea de a ține pasul cu resorbția de către osteoclastele hiperactive, dar acel os nou este produs în mod întâmplător. De fapt, atunci când un medic evaluează un pacient cu os subțire, el sau ea va testa pentru osteoporoză și boala Paget (precum și alte boli). Osteoporoza nu prezintă niveluri crescute de fosfatază alcalină în sânge găsite în boala Paget.
În timp ce osteoporoza poate implica orice os, aceasta afectează cel mai frecvent capetele proximale ale femurului, vertebrelor și încheieturii mâinii. Ca urmare a pierderii densității osoase, este posibil ca țesutul osos să nu ofere un suport adecvat pentru funcțiile de zi cu zi, iar ceva la fel de simplu ca un strănut poate provoca o fractură vertebrală. Când o persoană în vârstă cade și rupe un șold (într-adevăr, femurul), este foarte probabil femurul care s-a rupt primul, ceea ce a dus la cădere. Histologic, osteoporoza se caracterizează printr-o reducere a grosimii osului compact și a numărului și dimensiunii trabeculelor din osul spongios.
Pentru mulți oameni în vârstă, o fractură de șold poate pune viața în pericol. Fractura în sine poate să nu fie gravă, dar imobilitatea care apare în timpul procesului de vindecare poate duce la formarea de cheaguri de sânge care se pot depune în capilarele plămânilor, ducând la insuficiență respiratorie; pneumonie din cauza lipsei unui schimb slab de aer care însoțește imobilitatea; răni de presiune (răni de pat) care permit agenților patogeni să pătrundă în organism și să provoace infecții; și infecții ale tractului urinar din cateterizare.
Tratamentele actuale pentru gestionarea osteoporozei includ bifosfonații (aceleași medicamente utilizate adesea în boala Paget), calcitonina și estrogenul (numai pentru femei). Minimizarea riscului de cădere, de exemplu, prin eliminarea pericolelor de declanșare, este, de asemenea, un pas important în gestionarea rezultatelor potențiale ale bolii.
Hormoni care influențează osteoclastele
Modelarea și remodelarea oaselor necesită osteoclastele pentru a resorbi osul inutil, deteriorat sau vechi, iar osteoblastele pentru a depune os nou. Doi hormoni care afectează osteoclastele sunt hormonul paratiroidian (PTH) și calcitonina.
PTH stimulează proliferarea și activitatea osteoclastelor. Ca urmare, calciul este eliberat din oase în circulație, crescând astfel concentrația ionilor de calciu din sânge. PTH promovează, de asemenea, reabsorbția calciului de către tubii renali, care pot afecta homeostazia calciului (vezi mai jos).
Intestinul subțire este, de asemenea, afectat de PTH, deși indirect. Deoarece o altă funcție a PTH este de a stimula sinteza vitaminei D și deoarece vitamina D promovează absorbția intestinală a calciului, PTH crește indirect absorbția calciului de către intestinul subțire. Calcitonina, un hormon secretat de glanda tiroidă, are unele efecte care contracarează cele ale PTH. Calcitonina inhibă activitatea osteoclastelor și stimulează absorbția calciului de către oase, reducând astfel concentrația ionilor de calciu din sânge. După cum reiese din funcțiile lor opuse în menținerea homeostaziei calciului, PTH și calcitonina nu sunt în general secretate în același timp. [link] rezumă hormonii care influențează sistemul osos.
