Προσαρμογές των οστών & του οστικού μεταβολισμού στην άσκηση Η άσκηση στην αντιμετώπιση της οστεοπόρωσης

Ο νόμος του Wolff «Το οστό ανταποκρινόμενο στις συνεχείς μηχανικές φορτίσεις μεταβάλλει την εσωτερική αρχιτεκτονική του σύμφωνα με μαθηματικούς κανόνες ενώ, δευτερευόντως και σύμφωνα με τους ίδιους μαθηματικούς κανόνες, μεταβάλλει επίσης και το σχήμα του». Julius Wolff 1836-1902 Γερμανός Χειρουργός

Η θεωρεία του Μηχανοστάτη Το παράδειγμα της Utah για τη φυσιολογία του σκελετού Η ανάπτυξη ή η μείωση του οστού διεγείρεται από τοπικές μηχανικές ελαστικές παραμορφώσεις του οστού. Οι ελαστικές παραμορφώσεις οφείλονται στις δυνάμεις που ασκούν οι μυς επί του οστού. Το οστό προσαρμόζεται στη συνήθη χρήση που του γίνεται. Η οστική προσαρμογή αφορά στην Οστική μάζα Την οστική γεωμετρία Την οστική αντοχή

«το κίνητρο για την ανακατασκευή του οστού είναι η μηχανική καταπόνηση» Γ. Λυρίτης Harold M. Frost (1921-2004) Αμερικανός Ορθοπεδικός

ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΚΗ ΔΟΜΗ ΤΟΥ ΟΣΤΟΥ ΦΛΟΙΩΔΕΣ ΟΣΤΟΥΝ: πυκνή και συμπαγής η σύσταση του και ανευρίσκεται στην περιφερική μοίρα του οστού. ΣΠΟΓΓΩΔΕΣ ΟΣΤΟΥΝ: λιγότερο πυκνό και ανευρίσκεται στην κεντρική μοίρα του οστού.

ΣΥΣΤΑΣΗ ΟΣΤΩΝ ΑΠΟΤΕΛΕΙΤΑΙ: ανόργανα συστατικά (2/3 του βάρους των οστών). οργανικά συστατικά (1/3 του βάρους). κύτταρα (μικρό τμήμα των οστών), συμβάλλουν στη ρύθμιση του ασβεστίου και του φωσφόρου καθώς και στην ανακατασκευή του οστού.

ΚΥΤΤΑΡΑ ΤΟΥ ΟΣΤΙΤΗ ΙΣΤΟΥ ΟΣΤΕΟΒΛΑΣΤΕΣ ΟΣΤΕΟΚΛΑΣΤΕΣ ΟΣΤΕΟΚΥΤΤΑΡΑ

ΟΣΤΕΟΒΛΑΣΤΕΣ Οστεοπαραγωγικά κύτταρα,τα οποία είναι μικρά μονοπύρηνα κυβοειδή κύτταρα, και προέρχονται από τα πρόδρομα κύτταρα του αιμοποιητικού ιστού. Αποτελούν ένα εργοστάσιο παραγωγής πρώτων υλών του οστού (κολλαγόνο, γλυκοπρωτείνες, πρωτεογλυκάνες) Πρώτα παράγουν και εναποθέτουν κολλαγόνο τύπου Ι (σχηματίζεται από την περιέλιξη 3 πολυπεπτιδικών αλύσεων - τριπλή έλικα – έχει ιδιαίτερη ευκαμψία, χρήσιμη για τις ελαστικές ιδιότητες του οστού) σε μια οστική κοιλότητα η οποία έχει δημιουργηθεί προηγουμένως από τους οστεοκλάστες. Ο δεύτερος ρόλος τους είναι να συμμετέχουν στη διαδικασία εμφάνισης των πυρήνων μετάλλωσης Καθώς σχηματίζονται αλλεπάλληλα στρώματα οστίτη ιστού από τον πυθμένα προς την επιφάνεια, μερικοί οστεοβλάστες παραμένουν ενταφιασμένοι και μεταπίπτουν σε οστεοκύτταρα.

Οστεοβλάστες

ΟΣΤΕΟΚΥΤΤΑΡΑ Κύτταρα πολυγονικά με μακρές αποφυάδες. Επικοινωνούν τόσο μεταξύ τους όσο και με οστεοκλάστες και οστεοβλάστες μεταφέροντας θρεπτικά συστατικά και ερεθίσματα από το ένα κύτταρο στο άλλο. Συνεχίζουν να παράγουν και αυτά θεμέλια ουσία, με συνεχώς μειούμενο ρυθμό, έως ότου μεταπέσουν σε κατάσταση ηρεμίας. Ο ρόλος τους είναι η συντήρηση της θεμέλιας ουσίας του οστού και η απελευθέρωση ιόντων ασβεστίου όταν αυτό απαιτείται.

Οστεοκύτταρα

ΟΣΤΕΟΚΛΑΣΤΕΣ Πολυπύρηνα γιγαντοκύτταρα, ειδικευμένα στην απορρόφηση του οστίτη ιστού. Προσκολλώνται σε σημεία του οστού τα οποία ανακατασκευάζονται και απορροφούν ασβεστοποιημένο ιστό. Η επιφάνεια της οστεοκλάστης είναι έντονα κροσσωτή, προσφύεται στερεά στην οστική επιφάνεια σχηματίζοντας έτσι μια κλειστή κοιλότητα. Εκεί εκκρίνονται πρωτεολυτικά ένζυμα, τα οποία διαλύουν τοπικά το οστούν.

Οστεοκλάστη

Ίνες κολλαγόνου & θεμέλια ουσία (πρωτεογλυκάνες)

Κρύσταλλοι υδροξυαπατίτη

ΚΥΚΛΟΣ ΟΣΤΙΚΗΣ ΑΝΑΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ 1. Φάση ηρεμίας 2. Φάση ενεργοποίησης 3. Φάση οστικής απορρόφησης 4. Φάση κυτταρικής αναστροφής 5. Φάση οστικής παραγωγής Ακολουθεί μετάλλωση –επαναφορά σε φάση ηρεμίας

ΚΟΡΥΦΑΙΑ ΟΣΤΙΚΗ ΠΥΚΝΟΤΗΤΑ Κατά την ανάπτυξη του ατόμου υπερτερεί η οστεοσύνθεση, ώσπου να φτάσει στην κορυφαία οστική μάζα (peak bone mass) περίπου στην ηλικία των 35 ετών. ΟΣΤΕΟΣΥΝΘΕΣΗ ΟΣΤΙΚΗ ΑΠΟΔΟΜΗΣΗ

ΒΡΑΔΕΙΑ ΟΣΤΙΚΗ ΑΠΩΛΕΙΑ Στην τέταρτη δεκαετία, το ισοζύγιο των πιο πάνω διεργασιών αρχίζει να είναι αρνητικό, η οστική αποδόμηση να υπερτερεί της αναδόμησης. Ο ρυθμός απώλειας κυμαίνεται από 0.3-0.5% ανά έτος. ΟΣΤΙΚΗ ΑΠΟΔΟΜΗΣΗ ΟΣΤΕΟΣΥΝΘΕΣΗ (Μπατρινός 1999)

.

ΟΣΤΕΟΠΟΡΩΣΗ-ΟΡΙΣΜΟΣ Η ελάττωση της οστικής πυκνότητας και η διαταραχή της μικροαρχιτεκτονικής των οστών με σύγχρονη διατήρηση της αναλογίας οστικών αλάτων / κολλαγόνου χαρακτηρίζουν την οστεοπόρωση (Annon, 1993; Word Congress on osteoporosis, 1996). ελάττωση του αναστήματος, κύφωση και αυξημένο ποσοστό εμφάνισης αυτόματων καταγμάτων (ACSM, 1995)

ΟΣΤΕΟΠΟΡΩΣΗ ΤΥΠΟΥ Ι Οστεοπόρωση τύπου I: Εμφανίζεται κατά τη μετεμμηνοπαυσιακή φάση και χαρακτηρίζεται από αυξημένη οστεοκλαστική δραστηριότητα με φυσιολογική οστεοβλαστική δράση.

ΟΣΤΕΟΠΟΡΩΣΗ ΤΥΠΟΥ ΙΙ Οστεοπόρωση τύπου II: Παρουσιάζεται σε άτομα μεγάλης ηλικίας και χαρακτηρίζεται από φυσιολογική οστεοκλαστική δράση με μειωμένη οστεοβλαστική δραστηριότητα.

ΤΡΙΣΔΙΑΣΤΑΤΗ ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΗ ΟΣΤΙΚΩΝ ΔΟΚΙΔΩΝ Φυσιολογικού οστίτη ιστού Οστεοπορωτικού

Υγιές οστουν Οστεοπορωτικό οστούν Εικόνα από μικροσκόπιο δείγματος υγιούς και οστεοπορωτικού οστού.

ΟΣΤΕΟΠΟΡΩΣΗ μεταβολικό νόσημα των οστών Η οστεοπόρωση αποτελεί μεταβολικό νόσημα των οστών με τεράστιο κοινωνικοοικονομικό κόστος με τάση έξαρσης στις αναπτυσσόμενες χώρες (Αvioli, 2000) Προβλέπεται ότι μία στις τρεις γυναίκες ηλικίας άνω των 50 ετών, θα υποστεί οστεοπορωτικό κάταγμα κατά τη διάρκεια της ζωής της (International Osteoporosis Foundation, 2008). Στην Ελλάδα η εκτίμηση του κόστους θεραπείας καταγμάτων του ισχίου, που έχρηζαν νοσοκομειακή περίθαλψη ήταν: το έτος 1995 ήταν 29.350.000 € (Πασπάτη και συν., 1996) το έτος 2002 ήταν 46.250.000 € (Παπακίτσου και συν., 2004)

ΟΣΤΕΟΠΟΡΩΣΗ Παράγοντες κινδύνου εμφάνισης οστεοπόρωσης: Παράγοντες κινδύνου εμφάνισης οστεοπόρωσης: Προχωρημένη ηλικία Πρόωρη εμμηνόπαυση ή διαταραχές του κύκλου Λευκή φυλή Μικρόσωμη ή λεπτή εμφάνιση (ΔΜΣ<21kg/m2) Θετικό οικογενειακό ιστορικό Καθιστική ζωή / περιορισμένη φυσική δραστηριότητα Ανεπαρκής πρόσληψη ασβεστίου και έλλειψη βιταμίνης D Κατάχρηση οινοπνευματωδών και καπνίσματος Αυξημένη κατανάλωση πρωτεϊνών και υψηλής ποσότητας καφεΐνης Λήψη φαρμάκων (π.χ. γλυκοκορτικοειδή) Άλλες παθήσεις (δευτεροπαθής οστεοπόρωση)

Παράγοντες που επηρεάζουν το μεταβολισμό του οστού Διατροφικοί Ορμονικοί Μηχανικοί παράγοντες (Τα οστά προσαρμόζονται ποσοτικά και ποιοτικά ανάλογα με τις δυνάμεις που ασκούνται πάνω τους). Η κυριότερη έκφραση της μηχανικής φόρτισης είναι η ΑΣΚΗΣΗ. A B Γ Δ Βαρύτητα Μυϊκές δυνάμεις Δυνάμεις αντίδρασης

ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑΣ Μετανάλυση άρθρων από το 1966-1996 Τα προγράμματα άσκησης προκάλεσαν κατά μέσο όρο στους οσφυϊκούς σπονδύλους και τον αυχένα του μηριαίου οστού των ασκουμένων μετεμμηνοπαυσιακών γυναικών, 0.9% ανά έτος 1% ανά έτος στην ομάδα ελέγχου Πρότειναν διάφορες ασκήσεις κατακόρυφης επιβάρυνσης, που να ενεργοποιούν διαφορετικές μυϊκές ομάδες, όπως: τένις, ανέβασμα σκαλοπατιών, χαλαρό τρέξιμο ή τουλάχιστον εναλλασσόμενο με περπάτημα. (Wolff et al, 1999)

ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΩΝ ΑΣΚΗΣΗΣ ΣΤΗΝ ΟΠ ΣΣ Bemben et al., 2000 Πρόγραμμα δύναμης Sugiyama et al., 2002 Αλτικές ασκήσεις Kemmler et al., 1999 Συνδυασμός αερόβιας (high impact) και δύναμης Pruitt et al., 1992 Grove et al., 1992 Βάδιση<1.5xΣΒ vs Επιτόπιο τρέξιμο-αλματάκια >2xΣΒ Martin et al., 1993 Αερόβια άσκηση Kemmler et al., 2003 Kemmler & Engelke, 2004

ΣΥΝΔΥΑΣΜΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ ΔΥΝΑΜΗΣ & ΑΕΡΟΒΙΑΣ ΜΟΡΦΗΣ ΣΥΝΔΥΑΣΜΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ ΔΥΝΑΜΗΣ & ΑΕΡΟΒΙΑΣ ΜΟΡΦΗΣ Συνδυάζουν υψηλή ένταση κατακόρυφη επιβάρυνση ποικιλία ασκήσεων πρόληψη και θεραπεία οστεοπόρωσης (Kemmler & Engelke, 2004; Asikainen, Kukkonen-Harjula & Miilunpalo, 2004)

ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΑΣΚΗΣΗ ΣΕ ΟΣΤΕΟΠΟΡΩΤΙΚΕΣ ΓΥΝΑΙΚΕΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΑΣΚΗΣΗ ΣΕ ΟΣΤΕΟΠΟΡΩΤΙΚΕΣ ΓΥΝΑΙΚΕΣ ΣΥΓΓΡΑΦΕΑΣ ΔΕΙΓΜΑ (n) ΗΛΙΚΙΑ (yr) ΔΙΑΡΚΕΙΑ / ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΑΣΚΗΣΗΣ ΟΣΤΙΚΗ ΠΥΚΝΟΤΗΤΑ Yamazaki et al. (2004) EX (1) =32 C (2 )=18 65.7±2.7 64.2±2.9 12 μήνες, 4x/εβδ Περπάτημα (60 min τουλάχιστον 8000 βήματα) 50% VO2max (1) O2-O4  (1.7%)β (2) Ο2-Ο4  (1.9%) β = στατιστικά σημαντική με την έναρξη, p<0.05

ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΑΣΚΗΣΗ ΣΕ ΟΣΤΕΟΠΟΡΩΤΙΚΕΣ ΓΥΝΑΙΚΕΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΑΣΚΗΣΗ ΣΕ ΟΣΤΕΟΠΟΡΩΤΙΚΕΣ ΓΥΝΑΙΚΕΣ ΣΥΓΓΡΑΦΕΑΣ ΔΕΙΓΜΑ (n) ΗΛΙΚΙΑ (yr) ΔΙΑΡΚΕΙΑ / ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΑΣΚΗΣΗΣ ΟΣΤΙΚΗ ΠΥΚΝΟΤΗΤΑ Iwammoto et al. (2001) EX (1)=7 EX(2)=8 C(3)=20 64.3±3 65.3±4.7 64.9±5.7 1 χρόνο 5x/εβδ 2 χρόνια 5x/εβδ βάδισμα 1 χρόνο: 7909±2445 βήματα 2 χρόνο:8511±2622 βήματα +άρσεις κάτω σκέλους, ημικαθίσματα, κοιλιακούς, ραχιαίους Ο2-Ο4  (4.3%) α, β (2) Ο2-Ο4  (4.3%) α, β (3) Ο2-Ο4  (0.9%) α = στατιστικά σημαντική διαφορά με την ομάδα ελέγχου p<0.05, β = στατιστικά σημαντική με την έναρξη, p<0.05

ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΑΣΚΗΣΗ ΣΕ ΟΣΤΕΟΠΟΡΩΤΙΚΕΣ ΓΥΝΑΙΚΕΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΑΣΚΗΣΗ ΣΕ ΟΣΤΕΟΠΟΡΩΤΙΚΕΣ ΓΥΝΑΙΚΕΣ ΣΥΓΓΡΑΦΕΑΣ ΔΕΙΓΜΑ (n) ΗΛΙΚΙΑ (yr) ΔΙΑΡΚΕΙΑ / ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΑΣΚΗΣΗΣ ΟΣΤΙΚΗ ΠΥΚΝΟΤΗΤΑ Walker et al.(2000) EX supervised (1) = 42 EX unsupervised (2) = 47 63.2±4.3 60.3±3.8 5 έτη, 2x/εβδ 20 min πρόγραμμα δύναμης με βαράκια (0.45-2.3 kg) + 30 min περπάτημα και Aerobic (70-80% ΜΚΣ) (1) Ο1-Ο4  (4.4%)β FN  (1.1%) (2) Ο1-Ο4  (3.4%)β FN  (0.9%) β = στατιστικά σημαντική με την έναρξη, p<0.05

ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΑΣΚΗΣΗΣ ΣΕ ΟΣΤΕΟΠΟΡΩΤΙΚΕΣ ΓΥΝΑΙΚΕΣ ΣΥΓΓΡΑΦΕΑΣ ΔΕΙΓΜΑ (n) ΗΛΙΚΙΑ (yr) ΔΙΑΡΚΕΙΑ / ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΑΣΚΗΣΗΣ ΟΣΤΙΚΗ ΠΥΚΝΟΤΗΤΑ Korpelainen et al. (2006) EX (1) =84 C (2) =76 72.9±1.1 72.8±1.2 30 μήνες, 3x/εβδ ασκήσεις ισορροπίας (διάρκειας 45 min + 15 min προθέρμανση) (1) FN (0.6%) Τροχαντήρας (0.3%) (2) FN (1.1%)α Τροχαντήρας (1.6%)α α=στατιστικά σημαντική διαφορά με την ομάδα ελέγχου p<0.05

ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑΣ Η μηχανική δόνηση προβλήθηκε ως μια εναλλακτική μέθοδος άσκησης Σχηματικό διάγραμμα επίδρασης δονήσεων στο νευρομυϊκό σύστημα Cardinale & Bosco, Ex Sport Sci Rev, 2003, 31:3-7

ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑΣ Η μηχανική δόνηση μπορεί να προκαλέσει τα κατάλληλα ερεθίσματα για οστεοβλαστική δράση (Cardinale & Wakeling, 2005). (Rubin et al., 2002) (Fieger et al. 1998).

ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑΣ Οι μηχανικές δονήσεις είναι ταλαντευτικές κινήσεις Χαρακτηρίζονται: Συχνότητα (frequency) της δόνησης = τον αριθμό των ταλαντώσεων ανά δευτερόλεπτο, (Hz, c/s), Μετατόπιση (amplitude) της δόνησης από θέση ισορροπίας, (mm) Επιτάχυνση (acceleration) της ταλάντωσης (m/sec2 ή g =9,81 m/sec2 {Amplitude x (2pi x Hz)^2}/9.8 = g π.χ. α) Μετατόπιση: 1.5mm, Συχνότητα: 35 Hz, Επιτάχυνση ? Επιτάχυνση= {0.0015 x (6.28 x 35)^2}/9.8 = g (1.5 x 48.312) / 9.8 = g 72.468 / 9.8 = 7.38 g π.χ. β) Μετατόπιση:1.5mm, Συχνότητα: 40 Hz, Επιτάχυνση = 9.64 g

ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΔΟΝΗΣΗΣ Verschueren et al. 2004 WBV (1) = 25 (64.6 ± 3.3 yr) ΣΥΓΓΡΑΦΕΑΣ ΔΕΙΓΜΑ (n) ΔΙΑΡΚΕΙΑ ΡΥΘΜΙΣΕΙΣ ΔΟΝΗΣΗΣ/ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΑΣΚΗΣΗΣ ΟΣΤΙΚΗ ΠΥΚΝΟΤΗΤΑ Verschueren et al. 2004 WBV (1) = 25 (64.6 ± 3.3 yr) Υγιείς μετεμμηνοπ. EX (2)=22 (63.9 ± 3.8 yr) C (3) = 23 (64.2 ± 3.1 yr) Υγιείς μετεμμηνοπ 6 μήνες 3 ημερ/εβδ (1) Συχνότητα: 35-40 Ηz Eπιτάχυνση: 2.28-5.09 g Μετατόπιση: 1.7 – 2.5 mm Ασκήσεις: 5 Διάρκεια: ~ 20 λεπτά (2) 2 ασκήσεις, (2-4 σετ, 20-8 RM) + 20 λεπτά τρέξιμο, stepping ή ποδήλατο, 60-80% ΜΚΣ) Ο2-Ο4 Ισχίου  (0.9%) β, α Ολική  (0.44%) (2) Ο2-Ο4 Ισχίου  (0.5%) (3) Ο2-Ο4 Ισχίου  (0.6%) Ολική  (0.28%) α=στατιστικά σημαντική διαφορά με την ομάδα ελέγχου p<0.05, β=στατιστικά σημαντική με την έναρξη, p<0.05

ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑΣ ΣΥΓΓΡΑΦΕΑΣ ΔΕΙΓΜΑ (n) ΗΛΙΚΙΑ (yr) ΔΙΑΡΚΕΙΑ ΡΥΘΜΙΣΕΙΣ ΔΟΝΗΣΗΣ/ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΑΣΚΗΣΗΣ ΟΣΤΙΚΗ ΠΥΚΝΟΤΗΤΑ Gusi et al. (2006) WBV (1)= 14 (66± 6 ) EX (2)= 14 (66±4 yr) 8 μήνες 3 ημερ/εβδ Συχνότητα: 12.6 Hz Μετατόπιση: 3mm (1) Σετ: 6 Διάρκεια: 1 min Διάλειμμα μεταξύ σετ: 1λεπτό (2) 1 ώρα βάδιση (1) Ο2-Ο4  (1.05%) FN  (2.5%) α Τροχαντήρας  (1.5%) (2) Ο2-Ο4  (1.2%) FN  (2.6%) Τροχαντήρας  (1.6%) α = στατιστικά σημαντική διαφορά με την ομάδα άσκησης p<0.05

ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑΣ ΣΥΓΓΡΑΦΕΑΣ ΔΕΙΓΜΑ (n) ΗΛΙΚΙΑ (yr) ΔΙΑΡΚΕΙΑ ΡΥΘΜΙΣΕΙΣ ΔΟΝΗΣΗΣ/ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΑΣΚΗΣΗΣ ΟΣΤΙΚΗ ΠΥΚΝΟΤΗΤΑ Ruan et al. (2008) WBV (1)= 51 (61.2± 8.2 yr) οστεοπορωτικές γυναίκες C (2)= 43 (63.7± 5.5 yr) 6 μήνες 5 ημερ/εβδ Συχνότητα: 30 Hz Μετατόπιση: 5 mm Διάρκεια: 10min (1) Ο2-Ο4  (4.3%)β FN  (3.2%) β (2) Ο2-Ο4  (1.9%) β FN  (1.7%) β β = στατιστικά σημαντική με την έναρξη, p<0.05

ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑΣ ΣΥΓΓΡΑΦΕΑΣ ΔΕΙΓΜΑ (n) ΗΛΙΚΙΑ (yr) ΔΙΑΡΚΕΙΑ ΡΥΘΜΙΣΕΙΣ ΔΟΝΗΣΗΣ/ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΑΣΚΗΣΗΣ ΟΣΤΙΚΗ ΠΥΚΝΟΤΗΤΑ Iwamoto et al. (2005) WBV + ALN (1)= 25 (55-88 yr) οστεοπορωτικές γυναίκες ALN (2)= 25 12 μήνες 1 ημερ/εβδ Συχνότητα: 20 Hz Μετατόπιση: 0.7-4.2mm Διάρκεια: 4 min Ο2-Ο4  (10.2%) β (2) Ο2-Ο4  (8.4%) β β=στατιστικά σημαντική με την έναρξη, p<0.05

ΔΗΜΟΚΡΙΤΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΡΑΚΗΣ ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΑΘΛΗΤΙΣΜΟΥ ΔΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥΔΩΝ «ΑΣΚΗΣΗ ΚΑΙ ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΖΩΗΣ» Διδακτορική Διατριβή της Καρακύριου Στυλιανής ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΩΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΩΝ ΑΣΚΗΣΗΣ ΣΕ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΕΣ ΙΚΑΝΟΤΗΤΕΣ ΚΑΙ ΤΗ ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΓΥΝΑΙΚΩΝ ΜΕΤΑ ΤΗΝ ΕΜΜΗΝΟΠΑΥΣΗ

ΣΚΟΠΟΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Να μελετήσει και να συγκρίνει την επίδραση δύο διαφορετικών προγραμμάτων άσκησης, συμβατικής και εναλλακτικής μορφής σε υγιείς και οστεοπορωτικές μετεμμηνοπαυσιακές γυναίκες: Oστική πυκνότητα (B.M.D) των Ο2-Ο4 σπονδύλων της οσφυϊκής μοίρας Αιματολογικούς και βιοχημικούς δείκτες: την οστεοκαλσίνη, την αλκαλική φωσφατάση, το ασβέστιο ορού και την υδροξυπρολίνη ούρων Μορφολογικά χαρακτηριστικά: σωματικό βάρος, δείκτη μάζας σώματος, αναλογία περιφερειών μέσης/ισχίου και το άθροισμα πάχους δερματοπτυχών Παραμέτρους φυσικής κατάστασης: τη μέγιστη δύναμη, την αντοχή στη δύναμη και την ευλυγισία

ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ (Ι) Σύμφωνα με τα διαγνωστικά κριτήρια του Παγκόσμιου Οργανισμού Υγείας, ανάλογα με το πόσο απέχει η τιμή της οστικής μάζας ενός ατόμου από την αντίστοιχη μέση φυσιολογική τιμή νεαρών ατόμων ίδιου φύλου (Τ- score). Διαγνωστικές κατηγορίες Οστική απώλεια (T-score) Φυσιολογική T-score ≤ 1 SD Οστεοπόρωση T-score ≥ 2.5 SD

ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ (ΙΙ) Κριτήρια αποκλεισμού: Γυναίκες εμμηνοπαυσιακής ηλικίας: <1 έτους Aσθενείς καρδιαγγειακών νοσημάτων Γυναίκες που έπασχαν από Υπερπαραθυροειδισμό, Ηπατοπάθειες, Νεφροπάθειες, Σακχαρώδη Διαβήτη τύπου I Λήψη αντιοστεοκλαστικής θεραπείας, φαρμακευτικής αγωγής που επηρεάζει τον οστικό μεταβολισμό Καπνίστριες Συστηματική άσκηση Κατανάλωση αλκοόλης >2 ποτήρια αλκοολούχου ποτού

ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ (ΙΙΙ) ΑΠΟΚΛΕΙΣΤΗΚΑΝ

Σωματομετρικά χαρακτηριστικά: ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ (ΙV) Σωματομετρικά χαρακτηριστικά: Μέτρηση σωματικού βάρους και ύψους Υπολογισμός δείκτη σωματικής μάζας (Body Μass Index) Το άθροισμα πάχους 4 δερματοπτυχών (τρικέφαλου, υποπλάτιου, υπερλαγόνιου και μηριαίου) με τη χρήση δερματοπτυχόμετρου Harpenden με διαβάθμιση 0.2mm Υπολογισμός αναλογίας περιφερειών μέσης ισχίων (Waist/Hip Ratio) με ειδική μετροταινία 0.7cm και με ακρίβεια μέτρησης 1mm (Gulick measuring tape).

Κλινικός και Εργαστηριακός Έλεγχος: ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ (V) Κλινικός και Εργαστηριακός Έλεγχος: Έλεγχο μέτρησης της οστικής πυκνότητας (Ο2-Ο4 σπονδύλων της οσφυϊκής μοίρας) με διπλή ενεργειακή απορροφησιομέτρηση (Lunar – DPX) με διχρωματική πηγή ακτίνων Χ (70ΚVP and 140KPV) Αιματολογικές εξετάσεις: οστεοκαλσίνη, ολική αλκαλική φωσφατάση και Ca Εξέταση ούρων νήστεως 2ώρου για υδροξυπρολίνη (συνεχίζεται)

ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ (VΙ) Κλινικός και Εργαστηριακός Έλεγχος: 5) Αξιολόγηση της μέγιστης μυϊκής δύναμης και αντοχής στη δύναμη: κάμψεις και εκτάσεις της άρθρωσης του γόνατος 6) Αξιολόγηση ευκαμψίας (sit and reach test)

ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΑΣΚΗΣΗΣ Διάρκεια προγράμματος: 6 μήνες Συχνότητα: 3 φορές την εβδομάδα (Ι) Προπόνηση δύναμης κυκλικής μορφής με αντιστάσεις σε μηχανήματα 2 φορές την εβδομάδα. Aριθμός ασκήσεων: 10 (εμπροσθολαίμιες έλξεις τροχαλίας, κωπηλατική, πιέσεις μηχανής, pec-deck, εκτάσεις και κάμψεις γόνατος, ημικαθίσματα με μπάρα, εκτάσεις, προσαγωγές, απαγωγές στην άρθρωση του ισχίου). Αντίσταση: 70% της μέγιστης επανάληψης (1RM). Αριθμός κύκλων: 2-3. Αριθμός επαναλήψεων της κάθε άσκησης 10-12. Διάρκεια διαλείμματος μεταξύ των κύκλων: 2 λεπτά.

ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΑΣΚΗΣΗΣ (ΙΙ) Προπόνηση με ασκήσεις σε βαθμίδες (step), ύψους 20cm Συχνότητα: 1 φορά την εβδομάδα Διάρκεια: 20 λεπτά Ένταση: 70-85% της μέγιστης καρδιακής συχνότητας. Κυκλική Προπόνηση: 2 κύκλοι Αριθμός Ασκήσεων σε βαθμίδες: 9 Διάρκεια σταθμού: 40sec Διάρκεια διαλείμματος μεταξύ σταθμών: 20sec Διάρκεια διαλείμματος μεταξύ κύκλων: 2min Προθέρμανση 15 λεπτών σε ποδήλατο ή δαπεδοεργόμετρο, γυμναστικές ασκήσεις, ασκήσεις κοιλιακών και ραχιαίων και 20 αλματάκια στα δυο πόδια. Αποθεραπεία 7 λεπτών με ασκήσεις διατάσεων.

ΟΜΑΔΕΣ ΑΣΚΗΣΗΣ

ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΑΣΚΗΣΗΣ ΜΕ ΔΟΝΗΣΕΙΣ Μηχάνημα: NemesTM Bosco System, LCB-244 Διάρκεια προγράμματος: 6 μήνες Συχνότητα: 3 φορές την εβδομάδα Προθέρμανση: 7 min ποδήλατο + 3 min γυμναστικές ασκήσεις Συχνότητα δόνησης: 35-40 Hz Μετατόπιση: 1.5 mm Επιτάχυνση: 7.4-9.6 g Συνολική Διάρκεια: 7-12 min 2η άσκηση 3 x 45 – 80 sec 1η άσκηση 3 x 45 – 80 sec

ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ Σχήμα 1. Μέσες τιμές του σωματικού βάρους των μετεμμηνοπαυσιακών γυναικών στην κάθε ομάδα χωριστά, προσαρμοσμένες σε ανάλυση συνδιακύμανσης.

ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Μέτρηση οστικής πυκνότητας Σχήμα 5. Μέσες τιμές της οστικής πυκνότητας των οσφυϊκών σπονδύλων Ο2-Ο4 των μετεμμηνοπαυσιακών γυναικών στην κάθε ομάδα χωριστά, προσαρμοσμένες σε ανάλυση συνδιακύμανσης, όπου: * p<.05, #: διαφορά με την έναρξη του προγράμματος, a: διαφορά με την ομάδα άσκησης υγιών.

ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Αιματολογικές και βιοχημικές εξετάσεις Σχήμα 7. Μέσες τιμές της ολικής αλκαλικής φωσφατάσης των μετεμμηνοπαυσιακών γυναικών στην κάθε ομάδα χωριστά, προσαρμοσμένες σε ανάλυση συνδιακύμανσης, όπου: * p<.05, ** p<.01, #: διαφορά με την έναρξη του προγράμματος, a: διαφορά με την ομάδα άσκησης υγιών, c: διαφορά με την ομάδα ελέγχου.

Αιματολογικές και βιοχημικές εξετάσεις ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Αιματολογικές και βιοχημικές εξετάσεις Σχήμα 10. Μέσες τιμές της υδροξυπρολίνης ούρων των μετεμμηνοπαυσιακών γυναικών στην κάθε ομάδα χωριστά, προσαρμοσμένες σε ανάλυση συνδιακύμανσης, όπου: * p<.05, ** p<.01, #: διαφορά με την έναρξη του προγράμματος, a: διαφορά με την ομάδα άσκησης υγιών, b: διαφορά με την ομάδα δόνησης υγιών, e: διαφορά με την ομάδα δόνησης οστεοπορωτικών.

ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Παράμετροι φυσικής κατάστασης – μέγιστης δύναμης (RM) Σχήμα 12. Μέσες τιμές της μέγιστης δύναμης στις κάμψεις κνήμης των μετεμμηνοπαυσιακών γυναικών στην κάθε ομάδα χωριστά, προσαρμοσμένες σε ανάλυση συνδιακύμανσης, όπου: * p<.05, ** p<.01, *** p<.001, #: διαφορά με την έναρξη του προγράμματος, b: διαφορά με την ομάδα δόνησης υγιών, c: διαφορά με την ομάδα ελέγχου, d: διαφορά με την ομάδα άσκησης οστεοπορωτικών, e: διαφορά με την ομάδα δόνησης οστεοπορωτικών.

ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Παράμετροι φυσικής κατάστασης – αντοχή στη δύναμη Σχήμα 13. Μέσες τιμές της αντοχής στη δύναμη στις εκτάσεις κνήμης των μετεμμηνοπαυσιακών γυναικών στην κάθε ομάδα χωριστά, προσαρμοσμένες σε ανάλυση συνδιακύμανσης, όπου: * p<.05,** p<.01, #: διαφορά με την έναρξη του προγράμματος.

ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Ο συνδυασμός προγραμμάτων δύναμης και αερόβιας μορφής άσκησης: συγκεντρώνει περισσότερους παράγοντες που ενεργοποιούν την αναβολική δράση του οστικού μεταβολισμού. Προκαλεί: κατακόρυφη επιβάρυνση στο μυοσκελετικό σύστημα, δυνάμεις αντίδρασης του εδάφους, μυϊκές συσπάσεις διαφορετικών μυϊκών ομάδων και μηχανικές φορτίσεις που είναι μεγαλύτερες από αυτές που δέχονται, συνήθως, τα οστά (Asikainen, Kukkonen-Harjula & Miilunpalo, 2004; Kemmler & Engelke, 2004) Για το λόγο αυτό θεωρείται αποτελεσματικότερη μορφή άσκησης, για την πρόληψη και θεραπεία της οστεοπόρωσης (Kemmler et al., 2003; Milliken et al., 2003; Walker, Klentrou, Chow & Plyley, 2000)

ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Η αύξηση που μπορεί να προκληθεί μέσω της άσκησης είναι ποσοτικά μικρή, καθώς για να κριθεί ικανοποιητική στη μείωση του κινδύνου κατάγματος πρέπει να ξεπερνά το 5% (Guyatt et al., 2002). Δεν πρέπει να εστιάζουμε τα αποτελέσματα της άσκησης στην αύξηση της ΟΠ αλλά στην αύξηση της μυϊκής δύναμης, ισορροπίας και κατά συνέπεια της μείωσης του κινδύνου κατάγματος. Προτείνεται πρόγραμμα άσκησης που προάγει την ψυχολογική κατάσταση και υγεία των ατόμων, καθώς το επερχόμενο γήρας μπορεί να δημιουργήσει προβλήματα στη λειτουργικότητα και κινητικότητα. Όσον αφορά στο πρόγραμμα δόνησης φαίνεται ότι μπορεί να διατηρήσει την οστική πυκνότητα σε υγιείς μετεμμηνοπαυσιακές γυναίκες, απαιτώντας λιγότερο χρόνο άσκησης.