Większość ludzi zna wiele korzyści płynących z treningu: poprawa siły i wytrzymałości mięśni, lepsze zdrowie psychiczne, zapobieganie otyłości czy zmniejszenie ryzyka chorób serca. Znacznie rzadziej wspomina się o istocie treningu dla utrzymania w zdrowiu układu kostnego.

Brak treningu to słaby układ kostno – stawowy!

Rys Anatomiczny

Zanim przejdę to omówienia znaczenia treningu siłowego dla układu kostnego, chciałbym pokrótce przybliżyć jego anatomię. Zachęcam jednocześnie do dalszego zagłębienia tematu anatomii, ponieważ przedstawię tutaj tylko cząstkowe informację.

• Szkielet człowieka składa się z tkanki kostnej, chrzęstnej, stawów i powiązanych z nimi więzadłami,
• Szkielet dzieli się na dwie części:
  • szkielet osiowy w skład którego wchodzą czaszka, kręgosłup, żebra i mostek (łącznie 80 kości),
  • szkielet kończyn górnych i dolnych oraz ich obręczy (łącznie 126 kości),
• Ze względu na budowę zewnętrzną kości podzielono na kilka grup: kości długie, kości płaskie, kości pneumatyczne, kości krótkie, kości różnokształtne oraz kości heterotopowe,
• Szkielet dorosłego człowieka składa się z 206 kości, ich połączeń oraz więzadeł z czego 177 kości bierze udział w ruchach zależnych od naszej woli,
• Szkielet dorosłego mężczyzny waży ok. 12 kg, a kobiety waży ok. 10 kg.

Funkcje układu kostnego

Najważniejszymi funkcjami szkieletu są:

• Ochrona

Chroni organy przed uszkodzeniami. Czaszka chroni mózg, kręgi chronią rdzeń kręgowy, a żebra, kręgosłup i mostek chronią płuca i serce.

• Ruch

Znajdujące się między koścmi stawy umożliwiają ruch przy pomocy mięśni.

• Produkcja komórek krwi

W szpiku kości zachodzi hemopoeza, czyli tworzenie komórek krwi.

• Przechowywanie minerałów

Szkielet przechowuje przede wszystkim wapń, będący jednym z głównych składników kości, oraz żelazo, znajdujące się w szpiku kości.

• Podtrzymywanie ciała

Utrzymywanie pozycji i kształtu ciała oraz narządów wewnętrznych.

• Regulację endokrynologiczną

Komórki kości wytwarzają hormon osteokalcynę, którego zadaniem jest m.in. regulacja poziomu cukru we krwi, stymulacja produkcji testosteronu oraz odkładania się tłuszczu.

Stawy

Stawy to ruchome połączenie między składnikami szkieletu, zewnętrznego lub wewnętrznego (połączenia kości). Każdy staw zbudowany jest z trzech struktur:

• powierzchni stawowej,
• torebki stawowej,
• jamy stawowej.
• Dodatkowo staw może zawierać inne struktury, m.in. więzadła stawowe, łąkotki, kaletki maziowe, obrąbek stawowy czy trzeszczki.

Stawy możemy podzielić na:

• proste (gdy łączą dwie kości),
• złożone (kiedy łączą trzy lub więcej kości).

W budowie wyróżniamy:

• chrząstki stawowe (powlekające powierzchnie stawowe kości),
• jamę stawową (między chrząstkami stawowymi oraz między kośćmi i ścianą torebki; zawiera maź stawową),

W stawach największym problemem jest tarcie i dlatego powierzchnie stawowe kości pokryte są bardzo odporną na ścieranie chrząstką szklistą.

Wpływ treningu na zdrowie kości

Główną funkcją kości jest zapewnienie mechanicznej integralności umożliwiającej poruszanie się i ochronę. Masa i budowa kości są odpowiednio dostosowywane w celu kontrolowania naprężeń wytwarzanych przez obciążenie mechaniczne i aktywność mięśni.

• Spadek masy kostnej i integralności strukturalnej powoduje zwiększone ryzyko złamań,
• Sportowcy rywalizujący w konkurencjach siłowych i mocy (takich jak podnoszenie ciężarów, skoki) mają lepszą masę i strukturę kości w porównaniu z ich nietrenowanymi odpowiednikami we wszystkich grupach wiekowych,

Układ mięśniowo-szkieletowy jest największym składnikiem ludzkiego ciała i funkcjonuje jako jedna jednostka, nadając ciału kształt, wsparcie i ruch.

Skurcze mięśni powodują mechaniczne obciążenie kości i w ten sposób znacząco wpływają na gęstość, wielkość i wytrzymałość kości.

Regularne ćwiczenia fizyczne są pod wieloma względami niezbędne do utrzymania optymalnego stanu kości. Obciążenie kości wywołane treningiem przynosi korzyści, zwiększając odkładanie się wapnia – kości stają się gęstsze i mocniejsze. Natomiast brak aktywności fizycznej powoduje spadek masy kostnej.

W dzieciństwie i okresie dojrzewania dominuje szybki wzrost kości oraz budowania gęstości kości, a ćwiczenia w tym okresie jeszcze bardziej wzmagają te procesy i maksymalizują masę kostną,

Jak trenować?

• Aby zachować zdrowie i siłę kości, cykl ćwiczeń powinien trwać 30 minut i być powtarzany 3–4 razy w tygodniu,
• Należy pamiętać o maksymalnym obciążeniu mięśni,
• Warto zachować co najmniej 1 dzień odpoczynku pomiędzy seriami ćwiczeń dla lepszej regeneracji,

Większość ćwiczeń będzie wskazane dla budowania zdrowia kości, ponieważ każdy skurcz mięśni oddziałuje na kości lub przynajmniej pewien stopień naprężenia przenoszony jest przez kość.

Ćwiczenia z obciążeniem najlepiej wpływają na poprawę zdrowia kości, zwiększenie masy kostnej i spowolnienie utraty masy kostnej przez całe życie.

Jeśli chodzi o dobór ćwiczeń, warto uwzględnić następujące czynniki:

• Wielkość napięcia: {ćwiczenia takie jak gimnastyka i podnoszenie ciężarów charakteryzują się dużym obciążeniem),
• Szybkość obciążenia (ćwiczenia takie jak skoki czy ćwiczenia plyometryczne charakteryzują się dużą szybkością obciążenia),
• Częstotliwość obciążenia (ćwiczenia takie jak bieganie charakteryzują się dużą częstotliwością wysiłku).

Wielkość, tempo i częstotliwość wysiłku podczas ćwiczeń odgrywają rolę w budowaniu gęstości kości.

Ciekawostki

• W organizmie człowieka najdłuższa (26 procent długości ciała) i najcięższa jest kość udowa,
• Podczas misji kosmicznych astronauci mogą doświadczyć utraty części wewnętrznego wsparcia strukturalnego w kościach. To sprawia, że kości są mniej gęste niż przed misją. W przypadku podróży w kosmos trwających co najmniej sześć miesięcy, utrata masy kostnej równa się około 20 latom starzenia,
• 99 procent wapnia w naszym organizmie znajduje się w kościach,
• Najczęściej łamaną kością u osób dorosłych jest kość ramienna, a u dzieci obojczyk.

Podsumowanie

• Brak aktywności fizycznej prowadzi do osłabienia układu kostno – stawowego,
• Trening fizyczny jest ważny dla utrzymania zdrowia układu mięśniowo-szkieletowego w starzejącym się społeczeństwie,
• Zdrowy układ kostny zapewnia nam ochronę narządów wewnętrznych, utrzymuje właściwy proces tworzenia komórek krwi i hormonów,
• Zdrowe stawy umożliwiają skoordynowany i stabilny ruch,
• Trening powoduje lepsze odżywienie tkanki chrzęstnej w stawach co spowalnia procesy zwyrodnieniowe,
• Trening powoduje napięcie mechaniczne mięśni oraz obciążenie kości. W ten sposób poprawia się gęstość, wielkość i wytrzymałość kości.

Bibliografia:

[1] Bochenek A., Reicher M., Anatomia człowieka Tom 1. Anatomia ogólna. Kości, stawy i więzadła, mięśnie, PZWL 2022

[2] Abdel Galil M, Abdel Gader, The effect of exercise and nutrition on bone health, J Musculoskelet Surg Res 2018;2:142-147

[3] Brotto M, Bonewald L.; Bone and muscle: Interactions beyond mechanical, Bone 2015;80:109-14

[4] Sievänen H, Heinonen A, Kannus P.; Adaptation of bone to altered loading environment: A biomechanical approach using X-ray absorptiometric data from the patella of a young woman. Bone, 1996;19:55-9

[5] Russo CR.; The effects of exercise on bone. Basic concepts and implications for the prevention of fractures, ClinCases Miner Bone Metab 2009;6:223-8