Γράφει η Priya Bhardwaj, The Conversation.
Κάθε χρόνο, οι γιατροί αντιμετωπίζουν περισσότερα από 6 εκατομμύρια κατάγματα οστών στις Ηνωμένες Πολιτείες. Και ενώ χρειάζονται μόνο λίγα δευτερόλεπτα για να σπάσει ένα οστό, οι διαδικασίες που διατηρούν τα οστά σας γερά και τους επιτρέπουν να επουλωθούν συμβαίνουν συνεχώς σε όλη σας τη ζωή.
Κάτω από τη σκληρή επιφάνειά τους, τα οστά σας είναι ζωντανά με δραστηριότητα, συνεχώς διασπώμενα, ξαναχτισμένα και αναδιαμορφωμένα. Απέχοντας πολύ από το να είναι στατικές δομές που απλώς υποστηρίζουν το σώμα, τα οστά είναι δυναμικοί, ζωντανοί ιστοί που ανταποκρίνονται στη σωματική δραστηριότητα, στις ορμόνες και στις μεταβαλλόμενες ανάγκες του σώματος.
Είμαι ερευνήτρια που μελετά τη βιολογία των οστών και τον μεταβολισμό των μετάλλων. Για μένα, ένα από τα πιο εντυπωσιακά πράγματα σχετικά με τα οστά είναι το πόσο δυναμικά είναι, παρά τη στατική τους εμφάνιση. Η έρευνα των τελευταίων 15 έως 20 ετών έχει δείξει ότι αυτό ισχύει ακόμη περισσότερο από ό,τι είχαν αντιληφθεί προηγουμένως οι επιστήμονες.
Περισσότερα από απλή δομική υποστήριξη
Για δεκαετίες, οι επιστήμονες γνώριζαν ότι τα οστά παρέχουν υποστήριξη, αποθηκεύουν μέταλλα και αναδιαμορφώνονται συνεχώς. Αυτή η αναδιαμόρφωση είναι η διαδικασία που χρησιμοποιούν τα οστά για να ανανεωθούν, διατηρώντας την αντοχή τους ενώ επιτρέπουν στον σκελετό να προσαρμόζεται με την πάροδο του χρόνου.
Διαφορετικοί τύποι οστικών κυττάρων συνεργάζονται για να διατηρήσουν την οστική δομή. Κύτταρα που ονομάζονται οστεοκλάστες απομακρύνουν παλιό ή κατεστραμμένο οστό, ενώ οι οστεοβλάστες χτίζουν νέο οστό στη θέση του. Οι οστεοκύττες, τα κύτταρα που βρίσκονται ενσωματωμένα μέσα στο οστό, βοηθούν στην ανίχνευση της μηχανικής καταπόνησης και συντονίζουν τον τρόπο με τον οποίο ανταποκρίνεται το οστό. Μαζί, αυτά τα κύτταρα βοηθούν τον σκελετό να παραμείνει ισχυρός.
Αλλά τις τελευταίες δύο δεκαετίες, έχει προκύψει νέα έρευνα που αλλάζει τον τρόπο με τον οποίο οι επιστήμονες και οι γιατροί σκέφτονται την υγεία του σκελετού. Πέρα από το να αποτελεί ένα δομικό πλαίσιο, το οστό λειτουργεί επίσης ως ένας εξαιρετικά δραστήριος ιστός που βοηθά στη ρύθμιση της ορυκτής ισορροπίας του σώματος, υποστηρίζει την παραγωγή αιμοσφαιρίων και επικοινωνεί με πολλαπλά συστήματα οργάνων.
Αυξανόμενες ενδείξεις υποδηλώνουν επίσης ότι για να επιτελέσει αυτές τις λειτουργίες, το οστό παράγει μόρια σηματοδότησης που επηρεάζουν τον ενεργειακό μεταβολισμό και εξισορροπούν τα μέταλλα που χρειάζεται το σώμα.
Δια βίου υποστήριξη
Η ισορροπία μεταξύ οστικής δημιουργίας και οστικής αποδόμησης αλλάζει σε όλη τη διάρκεια της ζωής. Κατά την παιδική ηλικία και την εφηβεία, το σώμα χτίζει οστό ταχύτερα από ό,τι το απομακρύνει, επιτρέποντας στα οστά να μεγαλώσουν και να γίνουν πιο πυκνά. Μέχρι την πρώιμη ενήλικη ζωή, οι περισσότεροι άνθρωποι φτάνουν στην κορυφαία οστική τους μάζα. Μετά από αυτό, η οστική αποδόμηση αρχίζει σταδιακά να υπερβαίνει τον ρυθμό οστικής δημιουργίας, ιδιαίτερα με τη γήρανση και τις ορμονικές αλλαγές. Με την πάροδο του χρόνου, αυτή η μετατόπιση μπορεί να αυξήσει τον κίνδυνο οστεοπόρωσης και καταγμάτων.
Το οστό είναι επίσης εξαιρετικά ευαίσθητο στον τρόπο με τον οποίο χρησιμοποιείται. Ο σκελετός «ακούει» συνεχώς τις απαιτήσεις που του επιβάλλονται και προσαρμόζεται αναλόγως. Οι καθημερινές δραστηριότητες όπως το περπάτημα, το τρέξιμο ή η άρση βαρών ασκούν πίεση στον σκελετό. Ως απόκριση, το οστό προσαρμόζεται γινόμενο ισχυρότερο. Γι’ αυτό οι ασκήσεις που φορτίζουν τα οστά και οι ασκήσεις αντίστασης είναι τόσο σημαντικές για τη διατήρηση της οστικής υγείας.
Από την άλλη πλευρά, η παρατεταμένη αδράνεια λόγω ασθένειας, ακινητοποίησης ή καθιστικού τρόπου ζωής μπορεί να οδηγήσει σε απώλεια οστικής μάζας. Οι αστροναύτες επίσης βιώνουν απώλεια οστικής μάζας κατά τη διάρκεια της διαστημικής πτήσης, αλλά για διαφορετικό λόγο: στη μικροβαρύτητα, τα οστά σηκώνουν πολύ λιγότερο βάρος, ακόμη και όταν οι αστροναύτες παραμένουν σωματικά δραστήριοι.
Επικοινωνία με το υπόλοιπο σώμα
Οι ορμόνες βοηθούν στη ρύθμιση της διαδικασίας οστικής δημιουργίας και αποδόμησης. Τα επίπεδα ασβεστίου και φωσφόρου ελέγχονται αυστηρά από το σώμα επειδή είναι απαραίτητα για τη νευρική σηματοδότηση, τη μυϊκή σύσπαση και πολλές άλλες βιολογικές λειτουργίες.
Το οστό λειτουργεί ως μια σημαντική δεξαμενή για αυτά τα μέταλλα. Κατά την εμμηνόπαυση, οι ορμόνες μιας γυναίκας μεταβάλλονται και το σώμα της παράγει λιγότερα οιστρογόνα, προκαλώντας μείωση της οστικής της πυκνότητας.
Οι νεφροί και οι αδένες, όπως οι παραθυρεοειδείς αδένες, παράγουν ορμόνες όπως η παραθυρεοειδική ορμόνη και η βιταμίνη D που λειτουργούν ως σήματα για να πουν στο οστό πότε να απελευθερώσει ασβέστιο και φώσφορο στην κυκλοφορία του αίματος και πότε να τα αποθηκεύσει. Αυτό βοηθά το σώμα σας να διατηρεί σταθερά επίπεδα μετάλλων.
Εκτός από όλες αυτές τις λειτουργίες, πολλά οστά περιέχουν μυελό των οστών, την κύρια θέση παραγωγής αιμοσφαιρίων. Ο μυελός των οστών παράγει ερυθρά αιμοσφαίρια, τα οποία μεταφέρουν οξυγόνο σε όλο το σώμα· λευκά αιμοσφαίρια, που βοηθούν στην καταπολέμηση λοιμώξεων· και αιμοπετάλια, που είναι απαραίτητα για την πήξη του αίματος.
Ο μυελός ανταποκρίνεται επίσης σε σήματα όπως λοιμώξεις, φλεγμονή και απώλεια αίματος, προσαρμόζοντας την παραγωγή αιμοσφαιρίων, καθιστώντας τον σκελετό στενά συνδεδεμένο τόσο με το κυκλοφορικό όσο και με το ανοσοποιητικό σύστημα.
Οι ερευνητές έχουν επίσης βρει ότι το οστό όχι μόνο λαμβάνει σήματα από άλλα όργανα, αλλά στέλνει και σήματα. Μόρια που προέρχονται από τα οστά, συμπεριλαμβανομένης της πρωτεΐνης οστεοκαλσίνης, έχουν συνδεθεί με τον ενεργειακό μεταβολισμό και την ευρύτερη φυσιολογική σηματοδότηση.
Ενώ οι επιστήμονες εξακολουθούν να ανακαλύπτουν την πλήρη έκταση αυτών των συνδέσεων, αυξανόμενες ενδείξεις υποδηλώνουν ότι ο σκελετός είναι ενσωματωμένος με το υπόλοιπο σώμα, αντί να λειτουργεί ως μια απομονωμένη δομή.
Διατηρώντας την υγεία των οστών
Επειδή το οστό είναι ζωντανός ιστός, μπορεί επίσης να επουλωθεί. Μετά από ένα κάταγμα, το σώμα περνά από αλληλοκαλυπτόμενα στάδια αποκατάστασης που περιλαμβάνουν φλεγμονή, σχηματισμό νέου ιστού και, αργότερα, αναδιαμόρφωση της περιοχής που επισκευάστηκε.
Η επούλωση απαιτεί χρόνο και εξαρτάται από παράγοντες όπως η παροχή αίματος, η σταθερότητα, η διατροφή και η γενική υγεία. Η κακή διατροφή, η έλλειψη σωματικής δραστηριότητας και οι καταστάσεις υγείας όπως η μεταβολική οστική νόσος μπορούν να διαταράξουν την οστική αναδιαμόρφωση, οδηγώντας σε πιο αδύναμα οστά με την πάροδο του χρόνου.
Παράγοντες του τρόπου ζωής όπως το κάπνισμα, η υπερβολική κατανάλωση αλκοόλ και η μακροχρόνια χρήση ορισμένων φαρμάκων, συμπεριλαμβανομένων των γλυκοκορτικοειδών, μπορούν επίσης να επηρεάσουν την υγεία των οστών.
Η διατροφή παραμένει ένα από τα πρακτικά θεμέλια της οστικής υγείας. Το ασβέστιο είναι ένα κύριο δομικό στοιχείο των οστών, και η βιταμίνη D βοηθά το σώμα να απορροφά το ασβέστιο και να διατηρεί τη φυσιολογική οστική ανοργανοποίηση. Χωρίς αρκετό από κανένα από τα δύο, ο σκελετός δυσκολεύεται να διατηρήσει τη δομή και την αντοχή του.
Νέες προσεγγίσεις στην έρευνα των οστών
Αυτές οι γνώσεις για το πώς το οστό λειτουργεί ως ζωντανός ιστός αρχίζουν να αναδιαμορφώνουν τον τρόπο με τον οποίο οι ερευνητές προσεγγίζουν την υγεία των οστών.
Υπάρχει αυξανόμενη εστίαση όχι μόνο στην οστική πυκνότητα αλλά και στην οστική ποιότητα, στη δυναμική της αναδιαμόρφωσης και στο πώς ο σκελετός αλληλεπιδρά με άλλα φυσιολογικά συστήματα. Αυτή η ευρύτερη προοπτική επηρεάζει τον τρόπο με τον οποίο οι επιστήμονες κατανοούν και μελετούν καταστάσεις όπως η οστεοπόρωση και η απώλεια οστικής μάζας που σχετίζεται με την ηλικία.
Η διατήρηση γερών οστών δεν αφορά μόνο την πρόληψη καταγμάτων αργότερα στη ζωή. Αφορά την υποστήριξη ενός ζωντανού συστήματος που συμβάλλει στην κίνηση, την ορυκτή ισορροπία, την παραγωγή αιμοσφαιρίων και την επικοινωνία με άλλους ιστούς σε όλο το σώμα κάθε μέρα.
