Fisiologia óssea
Os ossos exercem algumas funções importantes como o
suporte estrutural e o metabolismo do cálcio.
1- Tem uma matriz protéica de colágeno que está
impregnado de sais minerais, incluindo fosfato de cálcio (85%), carbonato de
cálcio (10%) e pequenas quantidades de fluoreto de cálcio e fluoreto de
magnésio.
2 - As fibras do colágeno que formam a matriz óssea
são extremamente complexas. Para manter a estrutura normal do osso deve haver
quantidade suficiente tanto de proteínas quanto minerais. Os minerais
encontrados no osso são formados primeiramente por hidroxiapatita. Massa óssea
é um conceito importante para compreender porque o osso é uma massa estrutural
eficiente em que a máxima resistência é alcançada com o mínimo de massa devido
a sua arquitetura. Osso desnecessário é perdido (atrofia e perda óssea é
observado em pacientes paraplégicos) através de uma perda óssea em rede
enquanto ocorre a remodelação óssea.
O osso contém também pequenas quantidades de proteínas
não colágenas na matriz mineral. Todas as proteínas morfogenéticas do osso mais
importantes fazem parte desse grupo.
Resposta elástica: quando a carga é aplicada, o osso
deforma-se por uma mudança no comprimento ou formato. Retirada a carga o osso
volta ao comprimento normal.
Resposta plástica: após atingir o
ponto de deformação, começam a aparecer microrrupturas, o osso deforma-se
permanentemente, podendo chegar a fraturar-se.
Hipertrofia: Ossos de pessoas fisicamente ativas são mais densos.
Exercícios regulares parecem aumentar a densidade do esqueleto como um todo.
Atrofia: Resposta a tensão reduzida. Diminui a quantidade cálcio diminuindo peso
e resistência (desmineralização).
Ossos respondem dinamicamente a presença ou ausência
de tensão com mudanças de tamanho, forma e densidade - Lei de Wolff
Remodelação óssea, osteoblastos, osteoclastos e
calcitonina.
O tecido ósseo, como o músculo, adapta-se em resposta às forças funcionais que agem sobre ele, e as mudanças produzidas no osso pelo treinamento físico estão relacionadas com a intensidade do programa de treinamento. Por exemplo, um osso esponjoso tornar-se compacto ou para se adaptar a novas situações fisiológicas ou patológicas, o osso está em constante remodelação, por meio de reabsorção e deposição de matriz óssea.
O desenvolvimento e a homeostase do sistema esquelético está na dependência
de uma remodelação óssea equilibrada, ou seja, da dinâmica balanceada entre a
atividade dos osteoblastos e osteoclastos, firmemente controlada pelo
sistema imune. Se este balanço inclinar-se a favor dos osteoclastos, levará a uma
diminuição da concentração de Ca++ no osso. Se for a
favor dos osteoblastos teremos uma maios concentração de Ca++.
Calcitonina, é um hormônio produzido
pelas células parafoliculares, ou células “C”, da glândula tireóide que está
diretamente envolvido com a remodelação óssea. Seu principal efeito é diminuir
os níveis sanguíneos de Ca++. A calcitonina é um
antagonista direto do paratormônio, produzido pelas glândulas paratireóides. A
calcitonina inibe a atividade dos osteoclastos e consequentemente a reabsorção
óssea e a liberação de Ca++ da matriz do osso e estimula
a captação e a incorporação de Ca++ na matriz do osso.
Níveis sanguíneos elevados de Ca++
(aproximadamente 20% acima do normal) agem como um estímulo humoral para a
liberação de calcitonina, enquanto que a diminuição dos níveis sanguíneos de Ca++
inibe a atividade secretora das células “C”. A regulação dos níveis sanguíneos
de Ca++ pela calcitonina é breve, mas extremamente rápida.
A calcitonina parece ser importante
apenas na infância, quando o esqueleto cresce rapidamente e os ossos são
bastante modificados em massa, tamanho e forma. Em adultos, ela é no máximo um
franco agente hipocalcêmico.
Marcadores bioquímicos
A maior atividade dos osteoblastos, células
responsáveis pela formação óssea, ou dos osteoclastos, células responsáveis
pela reabsorção óssea, pode ser sugerida pelo aumento das concentrações circulantes
ou urinárias de substâncias secretadas por essas células. Essas substâncias são
utilizadas como marcadores bioquímicos da remodelação óssea e suas concentrações
são mensuradas em indivíduos atletas ou submetidos a algum método de
treinamento físico para avaliar um eventual efeito na remodelação óssea.
Entre os marcadores de formação
óssea estão a fosfatase alcalina óssea específica que é secretada pelos osteoblastos e hidrolisa ésteres de fosfato, o
que está envolvido no processo de
calcificação, e a osteocalcina ou proteína Gla, cuja síntese aumenta quando
ocorre maior calcificação do tecido.
Efeitos da atividade física na
densidade mineral óssea
A densidade mineral óssea (DMO) é o
resultado de um processo dinâmico de formação e reabsorção do tecido ósseo
chamado de remodelação. A reabsorção causa a deterioração desse tecido enquanto
a formação do mesmo é responsável pela reconstrução e fortalecimento do tecido
deteriorado. Esse processo ocorre ao longo da vida em ciclos de quatro a seis
meses de duração. A manutenção da DMO é muito importante para a prevenção da osteoporose,
caracterizada por uma diminuição acentuada da DMO, no qual a matriz e os
minerais ósseos são perdidos devido ao excesso de reabsorção óssea em relação à
formação. Esse processo é normalmente associado ao avanço da idade e à
ocorrência da menopausa e leva a
uma maior incidência de fraturas. Embora a perda óssea seja mais intensa nas
mulheres, os homens também apresentam uma diminuição devido a idade avançada.
Densidade mineral óssea de mulheres eumenorréicas e amenorréicas treinadas e não treinadas. Podemos observar que mesmo uma mulher amenorréica treinada, não consegue atingir a DMO de uma mulher eumenorréica sedentária.
Densidade mineral óssea de quatro grupos: grupo controle (verde), grupo exercício (azul), grupo exercício + Cálcio (vermelho) e o grupo que faz reposição hormonal (cinza).
Alterações no conteúdo/densidade dos minerais ósseos
A mineralização do osso resulta na deposição de
fosfato de cálcio em uma matriz protéica sintetizada pelos osteoblastos. A
osteoporose é um sério problema de saúde caracterizado por um baixo conteúdo e
uma baixa densidade dos minerais ósseos, mais comum em mulheres
pós-menopáusicas. A maximização da massa óssea no início da vida (antes dos 30
anos), por meio de uma dieta rica em cálcio e dos exercícios realizados com
sustentação de peso, é considerada capaz de reduzir o risco de osteoporose e
das fraturas correlatas na fase subsequentes da vida. Em ralação ao treinamento
com exercícios, a carga ou o estresse mecânico benéfico que as atividades
realizadas com sustentação de peso impõem ao osso (que dão origem a um
aprimoramento na densidade dos minerais ósseos) é específico para cada local.
Em outras palavras, o local onde ocorre uma maior densidade de minerais ósseos
corresponde ao tipo de atividade utilizada. Por exemplo, os jogadores de
basquete demonstram uma maior densidade dos minerais ósseos do fêmur que os
nadadores. E a densidade dos minerais ósseos nos membros superiores é maior
entre os levantadores de pesos que entre os corredores.
Representações da
quantidade relativa de minerais no osso em diferentes populações. O 0% de
referência baseia-se no conteúdo Maximo de minerais de uma adolescente do sexo
masculino.
Osteoartrite
Também
conhecida como doença degenerativa das articulações, a osteoartrite é um
processo degenerativo causado pela perda da cartilagem, deixando duas
superfícies ósseas em contato entre si. As pessoas com artrite queixam-se, com
frequência, de fadiga e algum desconforto após o exercício. Os programas de
atividades devem contrabalançar repouso, imobilização das articulações afetadas
e exercício para reduzir a gravidade da doença inflamatória da junta.
Pesquisadores
mostraram que várias pessoas com artrite podem participar de maneira segura de
programas de exercícios adequados e regulares e atingir melhor condicionamento
físico aeróbio. Exercícios de baixo impacto como natação e hidroginástica,
podem ser particularmente bem tolerados pelas pessoas com artrite.
Osteoporose
Uma
das doenças mais devastadoras do sistema esquelético que pode ser alterada pela
atividade física. O desenvolvimento da osteoporose pode se iniciar na infância,
quando uma dieta inadequada associada à inatividade física pode impedir o
deposto adequado de minerais no osso. Durante a fase adulta, há uma perda
gradual dos minerais do osso e, se a quantidade inicial não for adequada, o
indivíduo estará altamente propenso a sofrer fraturas ao longo da sua vida. Nas
adolescentes e nas mulheres jovens, em particular, as pressões sociais e
esportivas de elite podem causar o estabelecimento de distúrbios alimentares que,
juntamente com a interrupção do ciclo menstrual, podem aumentar ainda mais o
risco de osteoporose.
Com
uma dieta adequada, e para as mulheres com um ciclo menstrual funcional, tanto
os homens quanto as mulheres podem reduzir a taxa da perda dos minerais do osso
com o envelhecimento, através do treinamento físico e atividade física regular.
A retenção dos minerais do osso é maior com exercícios onde se deve sustentar o
peso corporal (caminhar, correr, patinar) do que com exercício tipo suportar
peso (pedalar, nadar). O objetivo do exercício na prevenção e tratamento da
osteoporose é aumentar a massa óssea durante a fase de crescimento, manter a
massa óssea ou diminuir a sua taxa de perda durante a fase adulta e diminuir a
taxa/risco de queda das pessoas da terceira idade.
Distúrbios minerais ósseos e a mulher atleta
Uma preocupação crescente para a atleta é a perda do conteúdo mineral
ósseo. Em geral, existem duas causas principais para perda de tecido ósseo na
mulher atleta:
- deficiência de estrogênio decorrente de amenorréia;
- ingestão inadequada de cálcio em razão dos transtornos alimentares.
Infelizmente, muitas atletas sofrem redução do tecido ósseo devido tanto
à amenorréia quanto à ingestão inadequada de cálcio associada a um transtorno
alimentar. Embora tenha sido demonstrado que o treinamento físico atenua a
perda óssea causada pela deficiência de estrogênio e pelo baixo consumo de
cálcio, o exercício não consegue reverter completamente o processo. Com isso, a
única solução para o problema da perda de minerais ósseos da atleta consiste em
corrigir a deficiência de estrogênio e/ou aumentar a ingestão de cálcio até
níveis normais.
Inter-relações entre os
três componentes que caracterizam a tríade da mulher atleta. Acredita-se que
uma combinação de estresse psicológico/fisiológico pode levar a transtornos
alimentares e ao desequilíbrio energético em mulheres atletas. Esse
desequilíbrio energético, concomitante a outros tipos de estresses
(psicológicos e fisiológicos), pode promover problemas menstruais como a
amenorréia. A amenorréia está associada a baixas concentrações sanguíneas de
estrogênio, o que potencializa o risco de perda de minerais ósseos. Além disso,
a diminuição da ingestão energética pode levar à deficiência no consumo de
cálcio e de vitamina D, fato que também contribui para a redução dos minerais
ósseos.
Relação entre distância
de treinamento e incidência de amenorréia. Observe que, à medida que a
distância aumenta, ocorre aumento direto na incidência de amenorréia.
Exercício e saúde óssea
A saúde óssea ideal
depende da ingestão nutricional adequada e também do exercício regular no
contexto de um perfil hormonal normal. Se a concentração plasmática de
estrogênio ou testosterona estiver baixa, a massa óssea tende a diminuir. Curiosamente,
o principal efeito do estrogênio é suprimir a atividade dos osteoclastos
(células que reabsorvem osso). Portanto, a deficiência de estrogênio, quer
ocorra na menopausa ou após a amenorréia prolongada em uma mulher jovem,
“remove o freio” da absorção, resultando em perda óssea.
Para produzir um
aumento da massa óssea e reduzir o risco de fraturas, a ênfase atual é sobre o
treinamento com peso ou as atividades com sustentação do peso corporal que
envolve forças de impacto para produzir um estímulo adequado sobre o esqueleto.
Além disso, um programa diversificado de exercício que utiliza uma gama
diversificada de grupos musculares com padrões de movimentos variados e
frequentes deve ser melhor que um estímulo monótono ao osso como a corrida ou o
ciclismo. A incorporação de mais atividades em nossa vida diária é muito
promissora no que diz respeito aos benefícios à saúde óssea ao longo da vida.
Densidade dos minerais
ósseos como percentual dos valores controles sedentários em três locais
esqueléticos para corredores, nadadores e levantadores de peso.
Exercícios para idosos
A
prescrição de exercícios para indivíduos idosos representa um desafio especial,
devido à presença frequente de doenças crônicas e limitações da atividade
física. Entretanto, a participação em atividades físicas e o exercício têm um
grande papel na prevenção da evolução de doenças e no prolongamento dos anos de
vida de forma independente.
A
potência aeróbia máxima diminui, na população média, aproximadamente 1% ao ano
após os 20 anos de idade. Um programa de atividade física pode interromper esse
declínio e ainda, para os homens que mantêm esse programa e o peso corporal,
apresentar metade da diminuição esperada do VO2 máx ao longo de um
período de 20 anos. Isso é condizente com uma análise de dados longitudinal e
transversal, a qual mostra que a diminuição do VO2 máx com a idade
está relacionada a uma diminuição da atividade física e ao aumento do
porcentual de gordura corporal.
Infelizmente,
a maioria dos indivíduos apresenta um declínio constante de VO2 máx,
de modo que, aos 60 anos de idade, a sua capacidade de realizar
confortavelmente atividades normais diminui. Isto inicia um ciclo vicioso que
leva a níveis cada vez mais baixos de condicionamento cardiorrespiratório. Um
programa de atividade física é útil no controle não apenas desse ciclo
descendente do condicionamento cardiorrespiratório, mas também da osteoporose,
relacionada a fraturas abruptas do quadril que podem levar a uma maior
inatividade e à morte.
Osteoporose
é uma redução da massa óssea que afeta principalmente mulheres com mais de 50
anos de idade, devido à menopausa e à ausência de estrogênio. Considerando-se
que a prevenção é melhor que a terapia com reposição hormonal, a atenção está
voltada para a ingestão adequada de cálcio e o exercício ao longo da vida.
A
estrutura óssea é mantida pela força da gravidade e pelas forças laterais
associadas à contração muscular. Atividades com sustentação do peso, como a
caminhada ou o trote, são melhores que o ciclismo e a natação para manter a
densidade mineral da coluna vertebral e dos quadris, mas para pessoas mal
condicionadas ou que tiveram fraturas, estas últimas atividades são
recomendadas. A prescrição para a prevenção da osteoporose não é muito
conhecida, entretanto, 2 a 3 horas de exercício por semana podem atenuar a
redução mineral óssea esperada com a idade.
O
programa de exercícios deve incluir atividades de endurance (exercícios
aeróbicos), flexibilidade e força considerando a capacidade do público-alvo
para produzir melhorias nesses componentes da aptidão física. O treinamento de
força com o treinamento de equilíbrio reduz o risco de quedas. Em conclusão, os
programas de exercício para idosos melhoram a aptidão cardiorrespiratória e
ajudam a manter a integridade óssea. Quando oportuniza socialização, é fácil
ver porque o exercício é uma parte importante da vida, da juventude ao
envelhecimento.
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