سلامت استخوان
در مقاله زیر با موارد زیر آشنا خواهید شد:
- مقدمه
- فیزیولوژی استخوان
- تغذیه بهینه برای سلامت استخوان
- منابع رژیمی و مکملها
- سایر مواد معدنی مربوط به متابولیسم استخوان
- پروتئین
- ویتامین D
- فسفر
- پتاسیم
- ویتامین c
- فعالیت ورزشی و سلامت استخوان
- نتیجهگیری
مقدمه:
هدف از سلامت استخوانها یا یکپارچگی اسکلتی، پیشگیری از شکستگیهای مربوط به پوکی استخوان در بزرگسالی است. همچنین در ورزشکاران یا افراد فعال، شامل پیشگیری از شکستگیهای فشاری است. دو راهبرد عمده برای جلوگیری از پوکی استخوان عبارتاند از: 1. به حداکثر رساندن اوج توده استخوانی در خلال سالهای رشد؛ 2. کاهش میزان تجزیه استخوانی در دوران بزرگسالی. در مجموع، مزیت شرکت در فعالیتهای ورزشی بهویژه تمریناتی مانند دویدن یا تمرین با وزنه شامل افزایش تراکم استخوان در مقایسه با افراد غیر ورزشکار و کم تحرک است. با این وجود، تراکم اندک استخوان با گذشت سن در ورزشکاران زنی که از آمنوره و اختلال تغذیهای رنج میبرند مشاهده شده است. این رویدادها با یکدیگر در ارتباط هستند و مجموع بینظمی تغذیهای، آمنوره و پوکی استخوان بهعنوان سهگانه ورزشی زنان شناسایی شده است.
فیزیولوژی استخوان
بافت استخوانی سه عملکرد اصلی دارد. عملکرد ابتدایی آن حمایت ساختاری و مکانیکی از بافتهای نرم است و بهعنوان نقاط تماس عضله اسکلتی برای جابهجایی عمل میکند. اسکلت همچنین بهعنوان حفظ هومئوستاز کلسیم کمک میکند و جایگاه ذخیره برای مواد معدنی دیگر مانند فسفات، منیزیم، پتاسیم و بیکربنات است. بهعلاوه، استخوان جایگاه اصلی ساخت گلبول قرمز خون است. حفظ و رشد اسکلت از طریق بازجذب استخوان صورت میگیرد. اسکلت کودکان و بزرگسالان تحت فرایند مداوم بازجذب و تشکیل استخوان قرار دارد که به آن بازسازی استخوان گفته میشود. بازسازی استخوان به منظور حفظ چارچوب و قدرت استخوان، حفظ هومئوستاز مواد معدنی و پیشگیری از آسیب صورت میگیرد. بازسازی استخوان در دورههای رشد و نمو مهم است، چرا که بیشتر توده استخوانی بزرگسالان در این زمان شکل میگیرد. افزایش طول و اندازه استخوان در دوران رشد به این دلیل است که تشکیل استخوان بدون بازجذب استخوان رخ میدهد.
کمبودهای تغذیهای بسته به مرحله زندگی تاثیرات متفاوتی دارند. اگر جذب کالری در دوره کودکی، درست زمانی که تشکیل استخوان در حال وقوع است، کافی نباشد، بدن افزایش در طول استخوان را بهمنظور حفظ قدرت استخوان قربانی خواهد کرد. کمبودهای تغذیهای موجب کاهش توده و قدرت استخوان در اواخر دوره نوجوانی، درست زمانی که رشد استخوان متوقف میشود، خواهد شد.کمبود استروژن در زنان به هر دلیلی در هر مرحلهای از زندگی پس از بلوغ، موجب کاهش تسریع توده استخوان میشود. با این حال، قبل از بلوغ تاثیرات استروژن بر اسکلت اندک است و تغییرات هم در توده استخوان و هم در طول استخوان اساسا بهوسیله هورمون رشد و فاکتور رشد شبه انسولین تعیین میشود. تستوسترون در مردان همانند استروژن در زنان است، هر چند مردان کاهش سریع در تستوسترون را مانند زنان یائسه تجربه نمیکنند.
تغذیه بهینه برای سلامت استخوان
99 درصد کلسیم در ماتریکس استخوان به شکل کریستالهای هیدروکسی آپاتیت یافت میشود. یک درصد باقیمانده کلسیم در پلاسما در حال گردش است که 50 درصد آن به شکل یونیزه فعال، 40 درصد در ترکیب با آلبومین و 10 درصد در ترکیب با سیترات، فسفات یا سولفات است. 5/0کل کلسیم بدن که به شکل یونیزه فعال یافت میشود در انعقاد خون، انقباض عصبی عضلانی، چسبندگی سلول، انتقال پیام عصبی، ثبات غشای سلول، فعالسازی آنزیم و بهعنوان محرکی برای ترشحات هورمونی نقش دارد. غلظت کلسیم درون سلولی در حدود 100 نانومول بر لیتر است و اساسا در شبکه آندوپلاسمیک و ماتریکس میتوکندری قرار دارد. در پاسخ به تحریم هورمونی، غلظت سیتوزولی کلسیم با خروج کلسیم از شبکه آندوپلاسمیک و ماتریکس میتوکندری افزایش مییابد و سپس اجازه میدهد کلسیم عملکردهای خود را بهعنوان پیامبر ثانویه و درگیر در انقباض عضله اسکلتی و صاف انجام دهد. همچنین، فسفر و منیزیم درصد زیادی از ماتریکس استخوان را تشکیل میدهند. بیش از 88 درصد از فسفر و منیزیم بهترتیب در ماتریکس استخوان ذخیره میشود.کلسیم تنها به شکل یون Ca2+ جذب میشود، اما در بیشتر مواد خوراکی به شکل نمکهای غیرمحلول یافت میشود.
منابع رژیمی و مکملها
بهترین منابع غذایی کلسیم شیر و محصولات لبنی است. دیگر منابع خوب کلسیم عبارتاند از ماهی ساردین، صدف خوراکی، شلغم، کلم بروکلی، بقولات و میوهخشک شده و منابع ضعیف کلسیم هم شامل بیشتر گیاهانی است که حاوی فیتات و اگزالات است که کلسیم به دیگر مولکولهای شیمیایی پیوند خورده و جذب آن در روده ناممکن است. بهترین منابع غذایی کلسیم نوعا منابع لبنی است، زیرا آنها نهتنها غنی از کلسیم هستند، بلکه بسیاری دیگر از مواد مغذی را فراهم میکنند که برای سلامت استخوانها ضروری است؛ مانند ویتامین D، منیزیم، فسفر و پروتئین. مشکل است که کلسیم کافی و مواد مغذی سازنده استخوان را از ماده غذایی خاصی بهتنهایی بهدست آورد. اگر محصولات لبنی بهطور منظم مصرف نشوند مکملگیری ممکن است ضرورت یابد.
علاوه بر مطالب ذکر شده، عواملی وجود دارد که میتواند جذب کلسیم را افزایش یا کاهش دهد و چندین منبع رژیمی وجود دارد که وقتی فراتر از محدوده مجاز مصرف شود میتواند دفع کلسیم از بدن را افرایش دهند. عواملی که جذب کلسیم در رودهها را بهبود میبخشد شامل ویتامین D و مصرف غذاهای حاوی لاکتوز هستند. این غذاها باید در همان زمان مصرف مکملهای کلسیم خورده شوند. الکلهای قندی مانند شیرینیهای مصنوعی و پروتئین جذب کلسیم را افزایش میدهند.
سایر مواد معدنی مربوط به متابولیسم استخوان
مطالعات انسانی و حیوانی نشان دادهاند که نوشیدن زیاد و طولانی مدت الکل تاثیرات مضری بر سلامت استخوان دارد. در یک مطالعه موشهای جوانی که بهمدت طولانی الکل مصرف کردند، تراکم، رشد، حجم و قدرت استخوان آنها همگی بهطور بارزی کاهش یافت. در حقیقت، تکثیر سلولی و رشد طولی در انتهای استخوانهای بلند با مصرف الکل متوقف میشود.
پروتئین
پروتئین برای ساخت و حفظ توده استخوان ضروری است و از کاهش توده استخوان در بزرگسالی جلوگیری میکند. پروتئین در ساختار کلاژن مشارکت دارد که بهعنوان ماتریکس عمل میکند و در آن مواد معدنی ذخیره میشوند. از آنجا که ماتریکس معدنی پروتئین بهطور مداوم نوسازی دارد، باید بهطور مستمر و روزانه با مصرف اسیدهای آمینه فراهم شود.
ویتامین D
وضعیت ویتامین D که با غلظت پلاسمایی 25 هیدروکسی ویتامین D سنجیده میشود با تراکم مواد معدنی استخوان زنان میانسال و سالمند ارتباط مثبتی دارد. بهعلاوه، مقدار کلسیم مصرف شده و جذب شده در سرتاسر زندگی بهطور مثبتی با تراکم مواد معدنی استخوان زنان ارتباط دارد.
فسفر
پس از کلسیم، فسفر به مقدار زیاد در بدن یافت میشود، در حدود 85 درصد فسفر در استخوانها بهصورت کمپلکس هیدروکسی آپاتیت یافت میشود. 15 درصد دیگر در عضلات (14 درصد) و مایعات بدن و خون (1 درصد) به صورت پروتئین، اسیدهای نوکلئیک، ATP و لیپیدها مشاهده میشود که در غشای سلول، تعادل اسید– باز و فراهمی اکسیژن نقش دارد. فسفر در انواع مواد خوراکی بهصورت آلی و معدنی یافت میشود. برخی از بهترین منابع فسفر عبارتند از تخم مرغ، شیر و محصولات لبنی، گوشت و ماهی، ماکیان، گردو، بادام، حبوبات و سبزیهای سبز، مقادیر رژیمی توصیه شده فسفر در حدود 700 میلیگرم در روز برای مردان و زنان بالای 19 سال است.
پتاسیم
پتاسیم یک عنصر و ماده مغذی مهم برای سلامت است و در بیشتر کشورها مصرف پتاسیم رژیمی چهار برابر کلسیم است تا مقادیر ضروری روزانه برآورده شود. مصرف کافی پتاسیم 7/4 گرم و کلسیم 2/1 گرم است. پتاسیم نوعی کاتیون درون سلولی اصلی است که تاثیر مهمی در تعادل اسید- باز و انتقال پیام عصبی دارد.
ویتامین c
انسان یکی از چند پستانداری است که قادر به سنتز ویتامین c نیست، بنابراین میزان کافی ویتامین c روزانه را باید مصرف کند. تمامی ویتامین c بدن اساسا در غده آدرنال و هیپوفیز، مغز، چشم و سلولهای سفید خون یافت میشود و مقدار آن در بافتها متفاوت است، اما ذخیره کمتر از 2 گرم در بزرگسالان است. عملکرد اصلی ویتامین c بهعنوان آنتی اکسیدان است تا رادیکالهای آزاد را خنثی کند، اما بهعنوان کوفاکتور آنزیمهای درگیر در سنتز کارنیتین، کلاژن، میانجی عصبی نوراپینفرین و سروتونین نیز موثر است و جذب، انتقال و ذخیره آهن را تنظیم میکند.
فعالیت ورزشی و سلامت استخوان
فشار مکانیکی بر اسکلت در نتیجه مشارکت در فعالیتهای ورزشی، تراکم توده استخوان را بهویژه در کودکان، نوجوانان و جوانان افزایش میدهد. تاثیرات مثبت تمرینات ویژه ورزشی بر سلامت استخوان در برخی مطالعات مشاهده شده است، اگرچه ورزشهای حمل کننده وزن مانند ژیمناستیک، راگبی یا والیبال پاسخ تشکیل استخوان (استئوژنیک) بهتری نسبت به ورزشهای بدون حمل وزن مانند دوچرخهسواری، قایقرانی و شنا دارند. شدت تمرین تاثیر مهمی در پاسخدهی استخوان دارد.
نتیجهگیری
اسکلت تحت فرایند مداوم تشکیل و نوسازی قرار دارد. در دوران کودکی، رشد استخوان در طول و اندازه با تشکیل استخوان همراه است. نوسازی استخوان در سرتاسر طول عمر صورت میگیرد و به حفظ چارچوب و قدرت استخوان و حفظ هومئوستاز مواد معدنی و جلوگیری از آسیب منجر میشود. در مجموع، ورزشکاران بهتر است بررسی جسمانی کامل، سابقه پزشکی و ارزیابی ثبت رژیمی داشته باشند. باید مصرف غذاهای غنی از کلسیم و ویتامین D همراه با پروتئین مورد توجه دقیق و کافی قرار گیرد تا توده استخوانی بهینه تشکیل شود. تعادل انرژی باید برای تعیین تعادل بهینه انرژی ورزشکار محاسبه شود و در این صورت دریافت کالری رژیمی برای جبران هزینه انرژی ناشی فعالیت افزایش خواهد یافت. با این حال، کاهش فراهمی انرژی و خاتلالات تغذیهای ممکن است سبب کاهش تراکم مواد معدنی و پوکی استخوان شود.
منبع: تغذیه ورزشی مترجمان: دکتر رنجبر، دکتر کاظمی، دکتر امانی و دکتر ولی زاده