Кости I част: тренировки за здрави кости
Как и защо физическото натоварване влияе позитивно на костите ни?
Телата ни в много отношения са пластични и променящи се. Чрез подходящи натоварвания мускулите ни стават по-силни, кръвоносните съдове увеличават капацитета си да поемат по-голямо налягане и сухожилията и костите ни стават по-здрави.
Какво представляват костите?
Около 10% от общото тегло на костите е вода, около 60% е неорганична част (най-вече калций), a останалата част е органична, изградена от протеини като колаген. Чрез здравата си външна обвивка те предпазват други органи от наранявания (основна функция на гръдния кош и черепа) и позволяват на мускулите ни да вършат работата си, като служат за залавни места, чрез които съкращаващите се мускули произвеждат движения. Голяма част от костите ни имат и друга функция
Как се отразяват физическите натоварвания на костите?
До краят на юношеството човешкото тяло изгражда повече костна маса, отколкото разгражда и това е част от процеса на растеж. Нека си представим хипотетична ситуация с еднояйчни тризнаци:
1. Иван, който е много физически активен още от момента на прохождането си. На 7-8 годишна възраст започва да се занимава със спортна гимнастика, на 13-14 се прехвърля към вдигане на тежести.
2. Георги, който е по-малко активен като дете и е водил "заседнал" начин на живот до 20 годишната си възраст, след която започва да тренира. Той е възможно да достигне пикът на костната си плътност на около 35 годишна възраст.
3. Петър, който подобно на Георги е бил много малко активен като дете, но за разлика от него не е увеличил физическата си активност като възрастен.
Това е хипотетична ситуация с чисто илюстративна цел, която зависи от много фактори, но идеята е следната: смята се, че е възможно да се появяват уникални ползи от това човек да тренира като дете, които не могат да се репликират от възрастният човек. Дори и Иван и Георги да са с еднакъв тренировъчен стаж и да са правили подобни тренировки, Иван има перманентно предимство, което се дължи на тренировките в детството му. Ако става въпрос за мускулна маса, то графиката вероятно
би изглеждала по подобен начин.
Това е една от основните причини, поради които е добре децата да са физически активни, да играят игри и като по-големи да се занимават по-сериозно с различни спортове. И не, тренировките с тежести не се отразяват негативно на височината на децата, на тази тема препоръчвам статиите на Костадин Зашев и Дерек Майлс.
Как стават по-силни костите ни?
Законът на Вулф (от немският хирург Юлиус Вулф) гласи, че костите се адаптират към натоварванията върху които са подложени, като механизмите, които отговарят за това все още не са напълно разучени. Ще разгледаме два от тях, а преди да направим това, трябва да знаем какво представлява процесът механотрансдукция.
Механотрансдукция
Това е процес в тялото, чрез който механичните стимули се превръщат в електрохимични сигнали, а невроните които отговарят за тези процеси наричаме механорецептори.
- Такива рецептори можем да намерим в стомаха ни - когато се храним или пием течности, невроните в него реагират на разтягането и пълненето на стомаха и изпращат сигнали за ситост към мозъка. Те са част от механизмите, които регулират апетита ни.
- Подобни рецептори намираме в мускулите, ставите и сухожилията ни, които отговарят за координацията и ни помагат да усещаме тялото си в пространството - така наречените проприоцептори.
Микроскопични тръби
- Малки канали изпълнени с течност във вътрешното ни ухо долавят движение и ни помагат да се ориентираме в пространството и да пазим баланс. Това се случва, защото когато се движим, течността в каналите също се движи, което стимулира механорецепторите в тях. За да работи добре този процес, обаче е нужно гравитационно поле, наподобяващо това на Земята. Затова и в открития космос космонавтите трябва да се ориентират разчитайки главно на зрението си.
- Това е и един от механизмите чрез които костите ни получават стимул за изграждане на нова костна маса. В тях разполагаме с микроскопични канали изпълнени с течност, която в отговор на натоварванията (като земната гравитация е натоварването, което изпитваме постоянно и което поддържа костите ни да не атрофират под определен праг) стимулира ремоделирането (това е процесът при който се образува нова костна тъкан) на костите. Причината поради която в открития космос трябва да разчитаме повече на зрението си, е същата причина и поради която губим костна маса. (взето от Пол Инграхам)
Електричество в костите
Пиезоелектричният ефект е другият пример за механотрансдукция и той представлява свойството на някои материали да превръщат механична енергия в електрически ток. Костите ни имат точно тази функция - при физическо натоварване през тях преминават сили, които водят до тяхната деформация, което води до генериране на електрически заряд. Той от своя страна започва каскада от множество други механизми, които в крайна сметка водят до повече натрупване на костна маса
отколкото се разгражда в момента.
Как се отразяват различните спортове на костите ни?
В научните изследвания видовете натоварвания могат да се разграничават и групират в следните групи:
1. Шокови, ударни дейности, при които има приземяване - като спортовете, при които има тичане и подскоци, а в някои бойни спортове също участва този елемент.
2. Дейности с голяма повторяемост на подобни движения - като бягането на дълги дистанции и плуването.
3. Дейности, при които има честа и рязка смяна на посоката на движение - футбол, баскетбол и други.
4. Дейности, при които тялото поема голяма тежест - вдигане на тежести, стронгмен и силов трибой.
Тези групирания не са официални и стандартизирани и за други цели и в различен контекст биха изглеждали по различен начин. Също така между тях има припокриване и има спортове, които влизат в няколко групи едновременно.
Това, което се открива в научните изследвания е, че костите на спортистите в спортовете при които се поема по-голяма тежест, има резки смени на посоките на движение и има елементи на ударни и шокови дейности, са с по-висока плътност. При спортовете с голяма повторяемост, но с по-малък шок и по-малка нужда от поемане на тежест се наблюдава обратната тенденция - например при плувците, бегачите на дълги дистанции и колоездачите се открива, че костите им са с по-ниска плътност сравнение с повечето други спортисти (Abrahin 2016, Goolsby 2016). Затова се препоръчва те да включват по-силово ориентирани тренировки в рутината си, не само за да натоварват костите си по-добре, ами и поради плеядата от други ползи, които могат да се извлекат от тях.
Прилики между костите и мускулите
1. Когато човек е с много малко количество мускули, не казваме, че е с крехки и слаби мускули и че трябва да се пази, а напротив, насърчаваме го да тренира. Трябва да имаме същия подход и с хората с по-ниска костна плътност - трябва да ги насърчаваме да се натоварват. Това го казвам с уговорката, че при хората с по-напреднал стадий на остеопороза тези натоварвания няма да са големи и спортовете на които ходят няма да влизат в категорията екстремни, защото тези хора са с по-голяма вероятност от фрактура (тази аналогия я взех от този подкаст).
2. Както различните спортове натоварват различни мускули, така и различните кости получават различен по сила стимул. Бягащите натоварвания могат да стимулират най-вече костите на краката и таза, тенис на корт ще натоварва и костите на ръцете (като при тенисистите доминантната ръка е с по-висока костна плътност от другата), вдигането на тежести ще стимулира и гръбначните прешлени.
Освен типа натоварване, който спортът изисква има и други фактори, като храненето и теглото, което трябва да поддържа атлета. Затова е възможно и в спортове, при които въпреки, че натоварванията са подходящи за стимулиране на костите, да има спортисти с прекалено ниска костна плътност. Добър пример за това могат да са гимнастичките, при които тази вероятност е по-висока сравнение с другите популярни спортове. Това не значи, че гимнастиката е лош спорт, а че когато се съберат няколко фактора, най-вече недостатъчно хранене и недостатъчно възстановяване от тренировките, се увеличава вероятността от развитие на синдром на енергийния дефицит и последстващите го негативни ефекти.
Синдром на енергийния дефицит при спортистите
Колкото повече от следните фактори и симптоми се отнасят за един спортист, толкова по-вероятно е той да бъде диагностициран с този синдром: прекалено ниско тегло и нискокалорийна диета, липса на енергия и недобро представяне в спорта, депресия, ниска костна плътност и липса на менструация при жените. Това не е пълен списък с възможните симптоми и фактори, но тези са основните.
Спортисти страдащи от този синдром се срещат с различна честота в различните спортове, като т.нар. "endurance sports" или спортовете за издръжливост са тези, при които атлетите са с по-голяма вероятност от неговото развитие (Dave, Fisher 2022, Logue 2020). Както вече споменах, гимнастичките и балерините са примери за други атлети, които е по-вероятно да страдат от подобни състояния.
Какво значи това за хората, които тренират за здраве и искат да имат по-здрави кости?
Значи, че имат избор от много активности, които ще са им полезни в това отношение. В един перфектен свят всеки човек би правил тренировки срещу съпротивление (най-вече упражнения с тежести и собствено тегло), но понеже не живеем в такъв свят, следващата опция е човек просто да тренира каквото му доставя удоволствие. Тук обаче трябва да се върнем по-назад и да припомня, че някои спортове имат по-голям ефект върху костите от други. Затова, ако вие или ваш роднина сте диагностицирани с остеопороза и вие или роднината ви не тренирате нищо, една от честите препоръки които ще получите е да започнете да практикувате дейности, които "не натоварват костите", като ходене, плуване, упражнения във вода и упражнения с тежести, не по-тежки от *случайно избрана цифра между 2-5* килограма. Тази ситуация е многофакторна и в някои случаи е възможно това да е най-добрият краткотраен подход, но тези натоварвания не са най-подходящите за поддържане и увеличаване на костната плътност. Ако човек с остеопороза започне да ходи на плуване е напълно възможно състоянието му да не се подобри значително, защото плуването не натоварва костите достатъчно. В такива случаи тренировките срещу съпротивление (или фитнес тренировките) ще са най-добрият вариант, защото:
1. Те са изключително стимулиращи за костите
2. Те също така са безопасни
3. Натоварването може да се увеличава или намалява с голяма прецизност и точност
Ако искате да прочетете втората част на тази статия: Кости II част - остеопороза.
Актуализации и редакции:
Публикувано: 2023г.
Последна актуализация: 2023г.
Цитирана литература:
1. Abrahin, O., Rodrigues, R. P., Marçal, A. C., Alves, E. A. C., Figueiredo, R. C., & Sousa, E. C. Swimming and cycling do not cause positive effects on bone mineral density: a systematic review. Revista Brasileira de Reumatologia, 2016.
2. Goolsby, M. A., & Boniquit, N. Bone Health in Athletes. Sports Health: A Multidisciplinary Approach, 2017.
3. Dave S. C., & Fisher, M. Relative energy deficiency in sport (RED-S). Current Problems in Pediatric and Adolescent Health Care, 2022.
4. Logue, D. M., Madigan, S. M., Melin, A., Delahunt, E., Heinen, M., Mc Donnell, S. J., & Corish, C. A. Low Energy Availability in Athletes 2020: An Updated Narrative Review of Prevalence, Risk, Within-Day Energy Balance, Knowledge, and Impact on Sports Performance. Nutrients, 2020.