Hoạt động thể lực và xương

Hoạt động của cơ bắp tác dụng chịu tải lên bộ xương và xương được xây dựng lại tỷ lệ với tổng số tải vật lý, định luật Wolff. Tải tác dụng lên bộ xương có thể tạo thành hoặc do hoạt động của cơ bắp hoặc do trọng lực.

Có mối tương quan thuận giữa hoạt động thể lực và khối lượng xương. Tuy nhiên có một số hạn chế và nhiều yếu tố ảnh hưởng đến sự bù đắp cho xương. Khối lượng xương của một số cá thể phụ thuộc rất nhiều vào những yếu tố khác nhau: yếu tố dinh dưỡng, bệnh tật, thuốc, hormon, các yếu tố nhân trắc hoạt động ngoài hoạt động thể lực ra. Phần sau sẽ tóm tắt một số yếu tố đã biết.

Tác dụng của trọng lực

Khối lượng cơ thể tỷ lệ thuận với khối lượng xương. Đó là thể hiện tác dụng của trọng lực. Sự mất trọng lực mà các nhà du hành vũ trụ trải qua đã gây ra sự bài tiết calci nhanh chóng qua nước biển và làm hư hỏng sự khoáng hóa của xương. Những biến đổi này trong một chừng mực nào có thể phục hồi và đề phòng được nhưng không hoàn toàn. Thực nghiệm bằng các bài tập tích cực tư thế nằm hay ngồi không ngăn ngừa được sự mất xương do mất trọng lực.

Tác dụng của sự bất hoạt động

Không sử dụng hoặc bất hoạt động có tác dụng xấu cả với cơ bắp lẫn bộ xương. Nằm nghỉ gây ra sự giảm sút khối lượng xương khoảng 1% mỗi tuần. Tuy nhiên, không phải tất cả các chất khoáng đều có thể mất và trạng thái ổn định sẽ đạt được khi mất khoảng 30-40% chất khoáng của xương. Sự mất khoáng của xương như vậy không nhất thiết đi kèm sự mất khối lượng thân thể.

Sự teo xương gây ra bởi trạng thái mất trọng lượng hoặc nằm lâu quá không hồi phục hoàn toàn.

Tác dụng của hoạt động cơ bắp

Cùng với trọng lực, các bắp thịt đặt tải lên bộ xương. Rõ ràng có liên quan giữa mức độ hoạt động cơ bắp và sự cứng rắn của xương. Vùng bắt chéo của cơ thắt llưng có tỷ lệ thuận với khối lượng xương các xương sống.

Ở người cao tuổi, tỷ lệ gẫy xương do ròn ở háng, cổ tay, xương cánh tay gần và các xương khác tăng. Việc nghiên cứu các bệnh nhân này sử dụng sinh thiết bắp thịt lấy từ vastus lateralis cho thấy sự teo đi do không sử dụng bắp thịt không có bất kỳ một dấu hiệu bệnh lý nào. Hoạt động thể lực và sự điều phối có liên quan đến sức mạnh đến sức mạnh bắp thịt bè. Hơn nữa, sức nắm tay tương đối yếu liên quan đến nguy cơ ngã và gẫy xương liên tiếp ở người cao tuổi. Các ví dụ này cho thấy mối tương quan giữa tình trạng chức năng hệ cơ bắp và chất lượng xương có tầm quan trọng đối với nguy cơ ngã và gẫy xương. Điều này cũng chỉ ra hiệu quả sự phòng ngừa của việc luyện tập thể dục đối với người già.

Các tác dụng của hoạt động thể lực lên bộ xương nói chung

Như nghiên cứu thực nghiệm và quan sát đã chứng minh: có liên quan tỷ lệ thuận giữa hoạt động thể lực và khối lượng xương. Vì sự mất xương bình thường chỉ là 0,5 đến 1,5% mỗi năm và mọi phương pháp đo lường đều có sai số nên đôi khi do những sai số về phương pháp đo, không thể chứng minh tác dụng nào trong các công trình nghiên cứu trong một số năm sau.

Các công trình quan sát trên vận động viên

Trong cơ thể có nhiều vị trí lớn nhỏ khác nhau có mật độ cao của xương, ví dụ xương đùi gần, giữa và xa, cánh tay trước, vừa và xa, xương cánh tay, gót, xương sống và bàn chân đã được chứng minh ở vận động viên so sánh với đối chứng. So với những người bình thường làm đối chứng, vận động viên chạy cự ly dài có hàm lượng khoáng trong xương cao hớn tới 20%. Thậm chí có những khác biệt lớn ở người già hoạt động; người 50-72 tuổi chạy cự ly dài có mật độ khoáng của xương cao hơn 40% so với người không hoạt động.

Nữ vận động viên học sinh nhiều khoáng trong xương hơn là người bình thường. Những phụ nữ sau tuổi mãn kinh mà hoạt động tích cực về thể lực thì thậm chí sự khác biệt còn lớn hơn nữa.

-5%

Xem nhanh

Công ty Cổ phân TSun Việt Nam

[DoctorHome DH14] Máy trị liệu đa năng DoctorHome DH-14 (tiêu chuẩn)

Được xếp hạng 5.00 5 sao

11.550.000₫ 10.990.000₫

Mua

[DoctorHome DH14] Máy trị liệu đa năng DoctorHome DH-14 (tiêu chuẩn) số lượng

Mua

-9%

Bán chạy

Xem nhanh

Máy vật lý trị liệu Bộ Quốc phòng

[Wonder MF508N] Máy vật lý trị liệu Wonder MF5-08N (New)

Được xếp hạng 4.92 5 sao

3.600.000₫ 3.290.000₫

Mua

Mua

-6%

Xem nhanh

Hỗ trợ cơ xương khớp chi dưới

[MPT8-12] Máy vật lý trị liệu đa năng MPT8-12

Được xếp hạng 5.00 5 sao

3.700.000₫ 3.490.000₫

Mua

[MPT8-12] Máy vật lý trị liệu đa năng MPT8-12 số lượng

Mua

BH 20 năm

Xem nhanh

Máy điện xung

[GoldLife GL16] Máy vật lý trị liệu đa năng GoldLife GL-16 phiên bản mới

Được xếp hạng 4.91 5 sao

6.380.000₫

Mua

[GoldLife GL16] Máy vật lý trị liệu đa năng GoldLife GL-16 phiên bản mới số lượng

Mua

Dường như sau tuổi 50 thì các hoạt động thể lực có tác dụng tương đối lớn hơn lên bộ xương. Có thể đây là do ảnh hưởng đến sự mất xương tăng lên một cách bình thường sau tuổi mãn kinh. Cũng chứng minh được mối quan hệ về liều lượng – đáp ứng trong một vài công trình nghiên cứu này.

Một số bộ phận của bộ xương có phản ứng với các hoạt động thể lực, ở những mức độ khác nhau. Tác dụng đó lớn nhất ở phần phụ bộ xương bè so với bộ xương trục ở vận động viên chạy cự ly dài.

Kết quả nhiều công trình nghiên cứu quan sát đan chéo thì khá ổn định và cho thấy lợi ích của hoạt động thể lực đối với khối lượng xương ở mọi lứa tuổi.

Các công trình thực nghiệm

Có những công trình nghiên cứu ngẫu nhiên hóa và không ngẫu nhiên hóa được thực hiện theo phương pháp theo dõi về sau. Do các khó khăn trong việc thực hiện các công trình dài hạn nhiều năm liền nên kết quả các công trình đó đã không cho thấy những khác biệt lớn giống nhau giữa các nhóm hoạt động và không hoạt động như trong các công trình nghiên cứu quan sát. Tuy nhiên một số công trình trong số đó cũng đã cho thấy một quan hệ liều lượng – đáp ứng. Một ví dụ là so sánh tác dụng của khiêu vũ và đi bộ, ở đây khiêu vũ giữ cho bộ xương tốt nhất ở phụ nữ sau tuổi mãn kinh. Tuy nhiên cả hai hoạt động này đều có tác dụng tích cực so với nhóm đối chứng không hoạt động.

Các kết quả về số lượng nằm trong khoảng tăng 3,5% về chất khoáng của xương cho đến sự kìm chậm lại sự mất mát bình thường ở người trung niên và người già không tăng lên. Cũng có ít nhiều bằng chứng về mất xương bắt đầu trong khi luyện tập. Điều này chưa rõ lý do song có thể có sai số đo lường.

Sự khoáng hóa xương tăng cao hơn ở người già khoảng 5-10% đã được thấy ở xương chày binh lính sau 16 tháng tập luyện. Tuy nhiên liều lượng tập luyện này đã vượt quá sức mạnh của xương trong nhiều trường hợp, nên các gẫy xương do nén ép thường xảy ra.

Ở người cao tuổi, người ta đã chứng minh được tác dụng có lợi của hoạt động thể lực thậm chí ngay cả liều lượng hoạt động thấp như thể đi bộ và tập 1 giờ, với hai lần hoặc hơn hai lần trong một tuần lễ.

Tác dụng khu trú tại chỗ của hoạt động thể lực

Sự tăng tại chỗ hàm lượng khoáng của xương tại các miền có tải trong bộ xương đã được chứng minh ở các đấu thủ quần vợt: ở xương của tay cầm vợt có mật độ cao hơn ở tay kia. Tác dụng khu trú này cũng thấy ở vận động viên bóng chày. Lượng khoáng trong xương cũng tăng trong xương quay xa của vận động viên chạy. Như vậy nghĩa là cũng có tác dụng có lợi do tập luyện trên các miền không chịu tải của bộ xương.

Liều lượng tập luyện và xương

Nói chung, hàm lượng khoáng của xương phụ thuộc nhiều vào hoạt động thể lực hơn là vào kích thước của bộ xương trục tức là xương sống. Bộ xương này phụ thuộc rất nhiều vào các tác nhân nội tiết và các tác nhân khác.

Ở thiếu niên và thanh niên, tác dụng của hoạt động thể lực lên bộ xương khác với tác dụng của sự lớn bình thường. Hormon lớn lên và các steroid sinh dục cả nam tính lẫn nữ tính đều có ảnh hưởng tích cực lên sự khoáng hóa của bộ xương.

Các công trình nghiên cứu đã chỉ ra rằng sự mất xương do thiếu hụt calci đã bổ sung vào sự không sử dụng xương. Tuy nhiên hoạt động thể lực cũng có tác dụng bảo vệ trên bộ xương thiếu calci.

Dường như một thời kỳ hoạt động hàng ngày dài hơn không đem lại lợi ích gì thêm cho bộ xương so với thời kỳ ngắn hơn. Như vậy, mối tương quan liều lượng – đáp ứng giữa hoạt động thể lực và mật độ chất khoáng trong xương dường như không phải là tương quan tuyến tính mà đạt tới mức độ tối ưu.

Các hoạt động khác nhau được nghiên cứu bao gồm: đi bộ, khiêu vũ, thể dục nhịp điệu, chạy cự ly dài và chạy maratông, điền kinh nặng, tennít, bơi, các môn phối hợp và hoạt động dã ngoại. Chạy dai sức và chơi tennít nâng cao khối lượng xương ở người trên 50 tuổi. Ngược lại do ở tuổi 45 thấy cử tạ làm mất phần được thêm chất khoáng trong xương mà người ta có được khi đã hoạt động xung quanh tuổi 20-25. Vì vậy có lẽ điều quan trọng hơn đối với sức khỏe của xương là tiếp tục một kiểu hoạt động thể lực nào đó suốt đời hơn là hoạt động rất nhiều trong một thời kỳ giới hạn nào đó của đời sống. Như vậy một sự tích lũy vốn xương ở tuổi trẻ có thể không kéo dài được suốt đời.

Các hormon, tập thể dục và xương

Ở phụ nữ, estrogen rất quan trọng trong sự khoáng hóa của xương. Sự thay thế estrogen sau thời kỳ mãn kinh có tác dụng duy trì xương đã được nói nhiều. Tập luyện tích cực, nhất là theo kiểu nhẫn nại có thể gây mất kinh nguyệt (ít hơn ba kỳ hành kinh mỗi năm) hoặc thấy kinh không đều, chứng tỏ có sự sai lạc về hormon dẫn tới mất khoáng ở xương. Dường như gánh nặng hoạt động thể lực có một số tác dụng tích cực khi so sánh các phụ nữ không phải vận động viên mất kinh với vận động viên. Tuy nhiên cả hai nhóm đều có hàm lượng khoáng trong xương và nồng độ estrogen trong huyết thanh thấp hơn phụ nữ bình thường.

Tác dụng sinh dục nam của testosteron và các hormon khác bao gồm khối lượng xương cơ cũng như khối lượng xương tăng. Xương có thể bị tác động qua trọng lực (khối lượng cơ thể tăng), sức mạnh cơ bắp tăng, nó làm tăng sức tải lên bộ xương và tác dụng hormon trực tiếp. Các steroid đồng hóa dùng làm liệu pháp thay thế đã làm tăng lượng khoáng của xương ở người có tuổi.

PTH là hormon có tác dụng lớn nhất trong tất cả các hormon lên calci trong huyết thanh. PTH có tác dụng tái hấp thu lên calci của bộ xương. PTH có vai trò quan trọng điều hòa nồng độ hằng định của calci trong huyết thanh.

Thiếu vitamin D thì sinh còi xương, trong số các vấn đề khác đặc trưng bởi sự ròn xương. Hình ảnh mô học cho thấy tăng lượng ostecid, nó không được khoáng hóa theo mô hình bình thường. Dạng hoạt động nhất của vitamin, chất vitamin D 1,2,5(OH) được tạo ra dưới ánh mặt trời hoặc do da hứng chịu ánh sáng ban ngày.

Hormon sinh trưởng có tác dụng tích cực lên sự khoáng hóa và sự phát triển oình thường của bộ xương trẻ em và thiếu niên. Các corticoid thì có tác dụng xấu đối với sự khoáng hóa của bộ xương như mọi người đã rõ.

Sinh thiết xương qua xương chậu là hết sức cần thiết để chẩn đoán các bệnh chuyển hóa xương.