Egzersiz, Beslenme, Hormonlar ve Kemik Dokusu

Vücudunuzdaki tüm organ sistemleri birbirine bağlıdır ve iskelet sistemi de bir istisna değildir. Sindirim sisteminiz aracılığıyla aldığınız gıdalar ve endokrin sisteminiz tarafından salgılanan hormonlar kemiklerinizi etkiler. Egzersiz yapmak için kaslarınızı kullanmanızın bile kemikleriniz üzerinde bir etkisi vardır.

Egzersiz ve Kemik Dokusu

Uzun uzay görevleri sırasında astronotlar ayda kemik kütlelerinin yaklaşık yüzde 1 ila 2'sini kaybedebilmektedir. Kemik kütlesindeki bu kaybın, uzaydaki düşük yerçekimi kuvvetleri nedeniyle astronotların kemikleri üzerinde mekanik stres olmamasından kaynaklandığı düşünülmektedir. Mekanik stres eksikliği kemiklerin mineral tuzlarını ve kolajen liflerini ve dolayısıyla gücünü kaybetmesine neden olur. Benzer şekilde, mekanik stres mineral tuzların ve kolajen liflerin birikimini uyarır. Bir kemiğin iç ve dış yapısı, stres arttıkça veya azaldıkça değişecektir, böylece kemik, katlandığı aktivite miktarı için ideal bir boyut ve ağırlıkta olacaktır. Bu nedenle düzenli egzersiz yapan insanların kemikleri hareketsiz yaşayanlara göre daha kalındır. Aynı zamanda alçıya alınan kırık bir kemik körelirken karşı taraftaki eşinin mineral tuzları ve kolajen lifleri konsantrasyonunu korumasının nedeni de budur. Kemikler, üzerlerine uygulanan kuvvetlerin (veya kuvvet eksikliğinin) bir sonucu olarak yeniden şekillenir.

Çok sayıda kontrollü çalışma, düzenli egzersiz yapan kişilerin daha hareketsiz olanlara göre daha yüksek kemik yoğunluğuna sahip olduğunu göstermiştir. Her tür egzersiz daha fazla kemik dokusu birikimini teşvik edecektir, ancak direnç eğitimi kardiyovasküler aktivitelerden daha büyük bir etkiye sahiptir. Direnç antrenmanı özellikle yaşlanmaya bağlı kemik kaybını yavaşlatmak ve osteoporozu önlemek için önemlidir.

Beslenme ve Kemik Dokusu

Tükettiğimiz tüm gıdalarda bulunan vitamin ve mineraller tüm organ sistemlerimiz için önemlidir. Ancak, kemik sağlığını etkileyen bazı besinler vardır.

Kalsiyum ve D Vitamini

Kalsiyumun, özellikle kalsiyum fosfat ve kalsiyum karbonat formunda kemiğin kritik bir bileşeni olduğunu zaten biliyorsunuz. Vücut kalsiyum üretemediği için diyetle alınması gerekir. Ancak kalsiyum, D vitamini olmadan ince bağırsaktan emilemez. Bu nedenle D vitamini alımı da kemik sağlığı için kritik öneme sahiptir. D vitamininin kalsiyum emilimindeki rolüne ek olarak, çok net olarak anlaşılmasa da kemik yeniden şekillenmesinde de rol oynar.

Süt ve diğer süt ürünleri kalsiyumun tek kaynağı değildir. Bu önemli besin maddesi yeşil yapraklı sebzelerde, brokolide ve yumuşak kemikli somon ve konserve sardalyada da bulunur. Fındık, fasulye, tohumlar ve kabuklu deniz ürünleri daha az miktarlarda kalsiyum sağlar.

Somon ve ton balığı gibi yağlı balıklar veya güçlendirilmiş süt veya tahıl dışında, D vitamini birçok gıdada doğal olarak bulunmaz. Güneş ışığının cilt üzerindeki etkisi vücudun kendi D vitaminini üretmesini tetikler (aşağıdaki şekil), ancak özellikle koyu tenli olanlar ve güneş ışınlarının o kadar güçlü olmadığı kuzey enlemlerinde yaşayanlar olmak üzere birçok insanda D vitamini eksikliği vardır. Eksiklik durumunda doktor D vitamini takviyesi reçete edebilir.


D Vitamini Sentezi Güneş ışığı bir D vitamini kaynağıdır.

Diğer Besin Maddeleri

K vitamini ayrıca kemik mineralizasyonunu destekler ve kemik büyümesinin düzenlenmesinde D vitamini ile sinerjik bir role sahip olabilir. Yeşil yapraklı sebzeler iyi bir K vitamini kaynağıdır.

Magnezyum ve florür mineralleri de kemik sağlığını desteklemede rol oynayabilir. Magnezyum insan vücudunda sadece eser miktarda bulunurken, yüzde 60'ından fazlası iskelette bulunur ve bu da kemik yapısında rol oynadığını gösterir. Florür, kemiğin hidroksiapatit kristallerindeki hidroksil grubunun yerini alabilir ve florapatit oluşturabilir. Diş minesi üzerindeki etkisine benzer şekilde, florapatit kemik mineralinin stabilize edilmesine ve güçlendirilmesine yardımcı olur. Florür ayrıca hidroksiapatit kristalleri içindeki boşluklara girebilir ve böylece yoğunluklarını artırabilir.

Omega-3 yağ asitlerinin vücudun çeşitli bölgelerindeki iltihaplanmayı azalttığı uzun zamandır bilinmektedir. Enflamasyon osteoblastların işlevini engelleyebilir, bu nedenle diyette veya takviyelerde omega-3 yağ asitleri tüketmek de yeni kemik dokusu üretimini artırmaya yardımcı olabilir. Aşağıdaki tablo besinlerin kemik sağlığındaki rolünü özetlemektedir.

BesinKemik sağlığındaki rolü
KalsiyumKemiğe sertliğini veren hidroksiapatit kristallerini oluşturan kalsiyum fosfat ve kalsiyum karbonat yapmak için gereklidir
D vitaminiKalsiyum emilimi için gereklidir
K vitaminiKemik mineralizasyonunu destekler; D vitamini ile sinerjik etkiye sahip olabilir
MagnezyumKemiğin yapısal bileşeni
FlorürKemiğin yapısal bileşeni
Omega-3 yağ asitleriOsteoblast fonksiyonunu engelleyebilecek enflamasyonu azaltır

Hormonlar ve Kemik Dokusu

Endokrin sistem, birçoğu iskelet sistemiyle etkileşime giren hormonlar üretir ve salgılar. Bu hormonlar kemik büyümesinin kontrolünde, kemik oluştuktan sonra korunmasında ve yeniden şekillenmesinde rol oynar.

Osteoblastları Etkileyen ve/veya Matriksi Koruyan Hormonlar

Kemik büyümesini kontrol etmek ve kemik matrisini korumak için çeşitli hormonlar gereklidir. Hipofiz bezi, adından da anlaşılacağı gibi kemik büyümesini çeşitli şekillerde kontrol eden büyüme hormonu (GH) salgılar. Epifiz plaklarında kondrosit proliferasyonunu tetikleyerek uzun kemiklerin uzunluğunun artmasına neden olur. Büyüme hormonu ayrıca mineralizasyonu artıran kalsiyum retansiyonunu artırır ve kemik yoğunluğunu artıran osteoblastik aktiviteyi uyarır.

GH, kemik büyümesini uyarma ve kemik dokusunu korumada tek başına değildir. Tiroid bezi tarafından salgılanan bir hormon olan tiroksin, osteoblastik aktiviteyi ve kemik matriksinin sentezini destekler. Ergenlik döneminde cinsiyet hormonları (östrojen ve testosteron) da devreye girer. Bunlar da osteoblastik aktiviteyi ve kemik matriksi üretimini teşvik eder ve ayrıca ergenlik döneminde sıklıkla görülen büyüme atağından sorumludur. Ayrıca epifiz plağının epifiz çizgisine (yani kıkırdağın kemik kalıntısına) dönüşmesini teşvik ederek kemiklerin uzunlamasına büyümesine son verirler. Ayrıca, D vitamininin aktif formu olan kalsitriol böbrekler tarafından üretilir ve sindirim sisteminden kalsiyum ve fosfat emilimini uyarır.

YAŞLANMA VE…
İskelet Sistemi

Osteoporoz, kemik erimesi hızının kemik oluşum hızını aşmasıyla ortaya çıkan kemik kütlesinde azalma ile karakterize bir hastalıktır ve vücut yaşlandıkça yaygın bir durumdur. Bunun Paget hastalığından ne kadar farklı olduğuna dikkat edin. Paget hastalığında, aşırı aktif osteoklastların emilimine ayak uydurmak için yeni kemik oluşur, ancak bu yeni kemik gelişigüzel üretilir. Aslında, bir doktor kemik incelmesi olan bir hastayı değerlendirirken, osteoporoz ve Paget hastalığı (ve diğer hastalıklar) için test yapacaktır. Osteoporoz, Paget hastalığında bulunan yüksek kan alkalin fosfataz seviyelerine sahip değildir.

Osteoporoz herhangi bir kemiği tutabilirken, en yaygın olarak uyluk kemiğinin proksimal uçlarını, omurları ve el bileğini etkiler. Kemik yoğunluğu kaybının bir sonucu olarak, kemik dokusu günlük işlevler için yeterli desteği sağlayamayabilir ve hapşırmak kadar basit bir şey omur kırığına neden olabilir. Yaşlı bir kişi düştüğünde ve kalçasını kırdığında, genellikle düşmeden önce uyluk kemiğinin (femur) kırıldığı ve bu durumun düşmeye yol açtığı çok olasıdır. Yani, femur kemik zayıf olduğu için kırılmış ve kişi düşmüş olabilir. Histolojik olarak osteoporoz, kompakt kemiğin kalınlığında ve süngerimsi kemikteki trabeküllerin sayısında ve boyutunda azalma ile karakterize edilir.

Aşağıdaki şekilde, kadınların yaklaşık 50 yaşından itibaren kemik kütlesini erkeklerden daha hızlı kaybettiğini göstermektedir. Bunun nedeni, 50 yaşın kadınların menopoza girdiği yaklaşık yaş olmasıdır. Sadece adet dönemleri azalmakla ve sonunda kesilmekle kalmaz, aynı zamanda yumurtalıkları küçülür ve ardından osteoblastik aktiviteyi ve kemik matrisi üretimini destekleyen bir hormon olan östrojen üretimini durdururlar. Bu nedenle, osteoporoz kadınlarda daha yaygındır, ancak erkeklerde de gelişebilir. Ailesinde osteoporoz öyküsü olan herkesin hastalığa yakalanma riski daha yüksektir, bu nedenle en iyi tedavi, yeterli kalsiyum ve D vitamini alımını içeren bir çocukluk diyeti ve ağırlık taşıyan egzersizleri içeren bir yaşam tarzı ile başlaması gereken önlemedir. Bu eylemler, yukarıda tartışıldığı gibi, kemik kütlesi oluşturmada önemlidir. Yaşamın erken dönemlerinde doğru beslenme ve ağırlık taşıma egzersizlerinin teşvik edilmesi, 30 yaşından önce kemik kütlesini en üst düzeye çıkarabilir ve böylece osteoporoz riskini azaltabilir.

Birçok yaşlı insan için kalça kırığı hayati tehlike oluşturabilir. Kırığın kendisi ciddi olmayabilir, ancak iyileşme sürecinde ortaya çıkan hareketsizlik, akciğerlerin kılcal damarlarına yerleşebilen ve solunum yetmezliğiyle sonuçlanan kan pıhtılarının oluşmasına; hareketsizliğe eşlik eden zayıf hava değişiminin olmaması nedeniyle zatürreye; patojenlerin vücuda girmesine ve enfeksiyonlara neden olmasına izin veren basınç yaralarına (yatak yaraları) ve kateterizasyondan kaynaklanan idrar yolu enfeksiyonlarına yol açabilir.

Osteoporozu yönetmek için mevcut tedaviler arasında bifosfonatlar (Paget hastalığında sıklıkla kullanılan ilaçlarla aynıdır), kalsitonin ve östrojen (yalnızca kadınlar için) bulunur. Örneğin takılıp düşme tehlikelerini ortadan kaldırarak düşme riskini en aza indirmek de hastalığın potansiyel sonuçlarını yönetmede önemli bir adımdır.

Yaş ve Kemik Kütlesi Arasındaki İlişkiyi Gösteren Grafik Kemik yoğunluğu yaklaşık 30 yaşında zirve yapar. Kadınlar kemik kütlesini erkeklerden daha hızlı kaybeder.

Osteoklastları Etkileyen Hormonlar

Kemik modelleme ve yeniden şekillendirme, osteoklastların gereksiz, hasarlı veya eski kemiği rezorbe etmesini ve osteoblastların yeni kemik oluşturmasını gerektirir. Osteoklastları etkileyen iki hormon paratiroid hormonu (PTH) ve kalsitonindir.

PTH osteoklast proliferasyonunu ve aktivitesini uyarır. Sonuç olarak, kalsiyum kemiklerden dolaşıma salınır ve böylece kandaki kalsiyum iyonu konsantrasyonu artar. PTH ayrıca böbrek tübülleri tarafından kalsiyumun geri emilimini teşvik ederek kalsiyum homeostazını etkileyebilir (aşağıya bakınız).

İnce bağırsak da dolaylı da olsa PTH'den etkilenir. PTH'nin bir diğer işlevi de D vitamini sentezini uyarmak olduğundan ve D vitamini kalsiyumun bağırsaktan emilimini desteklediğinden, PTH dolaylı olarak ince bağırsak tarafından kalsiyum alımını artırır. Tiroid bezi tarafından salgılanan bir hormon olan kalsitonin, PTH'nin etkilerine karşı koyan bazı etkilere sahiptir. Kalsitonin osteoklast aktivitesini inhibe eder ve kemikler tarafından kalsiyum alımını uyarır, böylece kandaki kalsiyum iyonlarının konsantrasyonunu azaltır. Kalsiyum homeostazının korunmasındaki karşıt işlevlerinden de anlaşılacağı üzere, PTH ve kalsitonin genellikle aynı anda salgılanmaz. Aşağıdaki tablo iskelet sistemini etkileyen hormonları özetlemektedir.

Hormonİşlev
Büyüme hormonuUzun kemiklerin uzunluğunu artırır, mineralizasyonu artırır ve kemik yoğunluğunu iyileştirir
TiroksinKemik büyümesini uyarır ve kemik matriksinin sentezini destekler
Seks hormonlarıOsteoblastik aktiviteyi ve kemik matriksi üretimini teşvik eder; ergenlikteki büyüme atağından sorumludur; epifiz plağının epifiz hattına dönüşümünü teşvik eder
KalsitriolSindirim sisteminden kalsiyum ve fosfat emilimini uyarır
Paratiroid hormonuOsteoklast proliferasyonunu ve osteoklastlar tarafından kemik rezorpsiyonunu uyarır; böbrek tübülleri tarafından kalsiyumun geri emilimini teşvik eder; dolaylı olarak ince bağırsak tarafından kalsiyum emilimini artırır
KalsitoninOsteoklast aktivitesini inhibe eder ve kemikler tarafından kalsiyum alımını uyarır

Önceki Ders: Kırıklar: Kemik Onarımı

Sonraki Ders: Kalsiyum Homeostazı: İskelet Sistemi ve Diğer Organ Sistemlerinin Etkileşimleri

Yorumlar

Bu blogdaki popüler yayınlar

Gelişim ve Kalıtım Eleştirel Düşünme Soruları

Periodonsiyum Klinik Uygulamalar

Dentin Oluşumu