Алекс Ирландия, Метрополитен университет в Манчестър

Когато мислим за костите, обикновено ни идва на ум безжизнен скелет, но костите ни са жив орган, който расте и променя формата си през целия ни живот. Голяма част от това оформяне е резултат от сили, които притискат, издърпват и усукват скелета, докато се движим, а най-голямата от тези сили е причинена от нашите мускули.

прави

Костите изпитват огромни сили по време на движение. Когато петата на троен джъмпер удари земята, силата е около 15 пъти теглото им - или теглото на малка кола. Всъщност, тъй като мускулите обикновено се закрепват близо до ставите, мускулните сили са дори по-големи от тези сили на удар (по същия начин, по който трябва да натискате по-силно, за да повдигнете някого на циркуляра, колкото по-близо до средата). В резултат на това костите също изпитват огромен удар и мускулна сила по време на ежедневни задачи, общо над пет пъти телесното тегло дори по време на ходене.

Тези сили смачкват, извиват и огъват костите. Костта на пищяла за кратко става почти милиметър по-къса, когато кракът ви се удари в земята, когато бягате. Костта усеща тези малки промени и може да нарасне драстично - в месеците след започване на упражненията, за да намали риска от счупване. Например костите на ракетата на ръцете на тенисистите могат да бъдат с 20% по-широки и да съдържат 40% повече костен минерал от другата им ръка, докато спринтьорите имат до една трета повече кост в костта на пищяла, отколкото хората, които не тренират.

Но не всички упражнения ни дават големи, здрави кости. Изглежда, че се нуждаем от силни удари (удряне на пода от скок или удряне на тенис топка), за да произведем достатъчно големи мускули и ударни сили, за да накараме костите ни да се променят. В резултат на това не всички упражнения изглеждат полезни за костите. Плувците и велосипедистите може да имат здрави сърца, бели дробове и мускули, но костите им не са много по-различни от хората, които не спортуват.

Отговорът на Bone на тези сили варира по дължината си. В близост до ставите костите стават по-големи и по-плътни, докато костните стволове са склонни да стават по-големи и по-дебели с малка промяна в костната плътност. Костите също се променят във форма. Костта на пищяла започва като кръгла тръба, но става по-широка отпред назад, докато растем и започваме да се движим, докато оформя форма на капка сълза. Но ако започнем да натоварваме по-малко костите си, те се губят и тези ефекти са не по-малко драматични. Астронавтите губят до 1% от костната си маса на крака на месец, когато са в космоса, докато хората, които страдат от гръбначен мозък, губят до половината от костната си маса на пищяла.

По-здрави кости за цял живот

Това оформяне на костите чрез сили изглежда се случва през целия живот. Дори на 15-месечна възраст, децата, които са започнали да ходят рано, имат до 40% повече кост в пищяла си, отколкото деца, които тепърва ще започнат да ходят; ефекти, които продължават поне до края на тийнейджърските им години. Изглежда, че Bone е най-чувствителен към натоварване, докато все още растеме. След като достигнем крайната си височина, костта изглежда по-малко способна да увеличи ширината си, особено близо до ставите. Докато някои от ползите постепенно изчезват, след като спрете да тренирате, тренираните кости остават по-широки дори няколко десетилетия след спиране на упражненията.

Това предполага, че упражненията в детството могат да ни дадат по-големи и по-здрави кости за цял живот. Това е важно, тъй като по-големите, по-здрави кости са по-малко склонни да се счупят, когато остареем. Със сигурност изпитанията с упражнения могат да бъдат много ефективни за укрепване на костите на децата, а също и за намаляване на загубата на кост от почивка в леглото или дори частично обръщане на загубата на кост при увреждане на гръбначния мозък.

Въпреки това, ефектите от упражнения върху костите при възрастни хора досега са били много по-малки. Това е голям проблем, тъй като счупваме костите си по-често с напредването на възрастта. Липсата на големи подобрения в качеството на костите в резултат на упражнения при възрастни хора може да се дължи на това, че не можем да произвеждаме толкова сила, колкото остаряваме, или че костите са по-малко чувствителни към силите, които произвеждаме. Като алтернатива може да се окаже, че промените в нашите мускули и кости означават, че размерът на смачкване, огъване и усукване на костите ни по време на движение също се променя. Новите техники ни позволяват да разгледаме тези модели за първи път, което трябва да ни позволи да планираме по-ефективни упражнения при хора от всички възрасти.

Силите, действащи върху костите ни при ежедневни движения и упражнения, оказват силно влияние върху размера, формата и здравината на костите ни. Ако се движим по-малко, това може да направи костите ни слаби и по-вероятно да се счупят, но ако сме активни и правим упражнения като бягане, футбол или тенис, костите ни могат да станат много по-здрави. В момента изпитанията с упражнения изглеждат най-ефективни при деца и при спиране или забавяне на загубата на кост при неизползване. Продължаващата работа обаче ни дава много по-ясна представа за това как силите изкривяват костите ни по време на различни движения. Това ще ни позволи да проектираме по-ефективни упражнения за кости в различни групи, накрая ще ни позволи да превърнем драматичните ефекти от упражненията върху костите, наблюдавани при спортисти, в ползи за по-широката популация.

Алекс Ирландия

Алекс Ирландия не работи, не консултира, не притежава акции или не получава финансиране от която и да е компания или организация, която би се възползвала от тази статия, и не е разкрила никакви съответни връзки извън академичното им назначение.

Manchester Metropolitan University осигурява финансиране като член на The Conversation UK.