Kości: na dbanie o nie nigdy nie jest za wcześnie

Książki anatomiczne zaczynają się od rozdziału poświęconego kościom. W monumentalnej kilkutomowej „Anatomii człowieka” Adama Bochenka, z której uczyło się wiele pokoleń adeptów medycyny, część dotycząca szkieletu (choć jej objętość zależy od wydania) liczyła w klasycznej wersji ponad 200 stron. Tyle miejsca autor potrzebował na szczegółowe opisanie ludzkiego rusztowania oraz funkcji kości (podporowych i ochronnych dla narządów wewnętrznych), a także na przedstawienie procesu kostnienia, struktury i klasyfikacji wg kształtu oraz zajmowanego w szkielecie miejsca. Jest co opisywać, bo posiadamy 206 kości! Niektóre zrastają się wraz z wiekiem, więc podana liczba jest względna – u 15-latków może być ich nawet 356, natomiast u osób starszych mniej niż 200. Ważą tylko 9 kg, ale wytrzymują ogromne obciążenia. Najdłuższa kość – udowa – mierzy u człowieka o wzroście 180 cm ok. 50 cm, najmniejsze – kostki słuchowe – nie przekraczają 3,5 mm.

Od zawsze ludzki szkielet kojarzył się z trwałością i wytrzymałością. Pierwsi anatomowie nie mieli więc wątpliwości, jaką – w odróżnieniu od skomplikowanych narządów wewnętrznych – przypisać mu rolę. Kości są twarde, więc uznawano je za martwe. Tymczasem ich macierz składa się w 65% z minerałów, głównie fosforanu wapnia, oraz z białka – kolagenu. Tzw. oseina nadaje im elastyczność. Dopiero wiele wieków później okazało się, że podlegają ustawicznym przemianom: kurczą się, rosną, przebudowują, wraz ze stawami dynamicznie reagują na naciski i naprężenia.

Cała ta ewolucja struktury kostnej nie byłaby możliwa, gdyby nie komórki dokonujące w kościach samozniszczenia. Nazwano je osteoklastami (w odróżnieniu od osteoblastów, które łatają pozostawione dziury; obydwie nazwy pochodzą z greki: osteon to kość). Edward Czerwiński, emerytowany profesor Uniwersytetu Jagiellońskiego, który kierował Zakładem Chorób Kości i Stawów Collegium Medicum w Krakowie, lubił używać takiego porównania: „Ponieważ kości zbudowane są z twardych minerałów, aby coś w nich przebudować, trzeba najpierw rozpuścić i usunąć niepotrzebny gruz. Jak po trzęsieniach ziemi – zanim wybudowane zostaną nowe domy, teren trzeba na początku oczyścić ze zgliszczy”. Zadanie to spoczywa właśnie na osteoklastach, które rozpuszczają i wchłaniają niepotrzebną tkankę kostną. Jej miejsce zajmuje nowa, wytwarzana przez komórki kościotwórcze, zwane osteoblastami. Zachwianie równowagi między tymi procesami – polegające na tym, że więcej kości zanika, niż jest odbudowywanych – prowadzi do osteoporozy (ta nazwa także pochodzi z greki: poros – dziura, otwór). Sprowadza się ona do tego, że w kościach… zaczyna ubywać kości, więc stają się one słabsze, łamliwe i porowate. Osteoporoza jest dziś tak powszechna (zwłaszcza wśród kobiet, choć może dotykać również mężczyzn), że nadano jej status choroby cywilizacyjnej lub cichej epidemii.

Gdy zaczyna być krucho

Ale na temat tego, co szkodzi kościom i w jaki sposób ochronimy je przed zrzeszotnieniem, zaskakująco dużo mogą powiedzieć nie ortopedzi czy lekarze zajmujący się osteoporozą (np. reumatolodzy), lecz naukowcy przygotowujący astronautów do podróży poza ziemską orbitę. Dla nich ludzki szkielet jest wyzwaniem o potężnym znaczeniu, wcale nie mniejszym niż inne przeszkody, jakie trzeba pokonać, by zapewnić bezpieczeństwo i zdrowie podczas takich wojaży. Wgląd w te badania miała amerykańska dziennikarka Mary Roach, której wizyty w laboratoriach i pracowniach symulacji lotniczych NASA zaowocowały książką „Ale kosmos!”, przedstawiającą trudy radzenia sobie człowieka z nieważkością.

Brak grawitacji atrakcyjnie wygląda na filmach – załoga radośnie lewituje i robi w powietrzu fikołki – lecz na co dzień jest przyczyną sporych uciążliwości i źródłem niemałych komplikacji. Dość powiedzieć, że z półrocznych pobytów na stacji kosmicznej astronauci wracają z ubytkami masy kostnej rzędu 15–20% i zanikami mięśni – przez kilka tygodni (a kościom zajmuje to 3–6 mies.) muszą wytrwale ćwiczyć co najmniej 2 godz. dziennie pod okiem fizjoterapeutów, by znów normalnie się poruszać bez ryzyka złamań. Jak pisze Road: „Na Ziemi najlepszym sposobem na utrzymanie kości w kości jest ćwiczenie noszenia własnej wagi. W środowisku zerowej grawitacji musisz oczywiście sam stworzyć sobie wagę”. Czyli na orbicie również należy ćwiczyć – najlepiej w podwieszanych uprzężach lub szelkach, które przyciskają astronautów np. do bieżni podczas joggingu. Ale jak zaznaczył badacz procesu ubytków kości Thomas F. Lang z University of California w San Francisco, nie jest to wydajna metoda, gdyż w ten sposób dociskamy ćwiczących tylko z siłą ok. 70% ich wagi. Dla organizmu to sygnał, że jedna trzecia masy kostnej może „wyparować”, gdyż utrzymuje on zwartość szkieletu dokładnie w takim stopniu, jaki powinien wystarczyć, by móc w danej sytuacji funkcjonować.

Dlatego gdy leżymy dłużej w łóżku w bezruchu, nasze kości stopniowo zaczynają tracić masę. Nabierają wytrzymałości tylko wtedy, gdy reagują na siły zewnętrzne – bez nich wyraźnie słabną. Symulacja wykonana przez naukowców z zespołu prof. Langa sugeruje, że dwuletnia misja na Marsa mogłaby doprowadzić do podobnych zmian w szkielecie astronauty, jakie zachodzą w kościach paraplegików po urazach rdzenia kręgowego, którzy nie mogą ruszyć się z powodu niedowładów, wskutek czego tracą od jednej trzeciej do połowy masy szkieletu w dolnych jego partiach. Zresztą wystarczą raptem trzy dni w łóżku i już następuje odpływ wapnia z kości. Procesami tymi zawiadują wspomniane zagnieżdżone w ich strukturze komórki – za każdym razem, kiedy wprawiamy nogi lub ręce w ruch, pokonując opór i zdobywając się na wysiłek, w kościach dochodzi do drobnych urazów. Osteoklasty wysyłają w te miejsca ekipę remontową, która usuwa uszkodzone elementy, natomiast osteoblasty łatają powstałe dziury nowymi komórkami. „Nowa nawierzchnia jest mocniejsza od starej” – pociesza prof. Lang.

Zatrzymajmy się jeszcze na moment w laboratoriach zajmujących się regeneracją szkieletu, wizytowanych przez Mary Roach. Na Oregon State University w pracowni badań kości kładziono ochotników na jednym boku, po czym unoszono ich na wysokość 10 cm i upuszczano na drewnianą podłogę. Autorka zreferowała: „Zabieg powtarzano 30 razy w serii, trzy serie na tydzień. Pod koniec sesji prześwietlenia RTG pokazały statystycznie istotny, choć niewielki wzrost gęstości w szyjce kości udowej po stronie od podłogi w porównaniu z drugą stroną. Jeśli uderzenie byłoby troszkę silniejsze, a badania dłuższe, wyniki mogłyby być bardziej imponujące”. Chodzi o to, że stymulowane osteocyty wzmacniają strukturę kostną, co naukowcy próbowali potwierdzić poprzez wykonywanie kontrolowanych urazów. Nie należy jednak upowszechniać tej metody i bezpieczniej samemu z niej nie korzystać – aby chronić się przed złamaniami oraz uszkodzeniem stawów biodrowych, najlepiej po prostu zapobiegać upadkom.

Kiedy młodość przemija

Wśród osób, które w starszym wieku doznały złamania szyjki kości udowej, umiera w ciągu roku co piąta kobieta i co czwarty mężczyzna. A trzeba pamiętać, że pierwsze złamanie kilkukrotnie zwiększa ryzyko kolejnych. Złamania na tle osteoporozy nazywane są przez fachowców niskoenergetycznymi, ponieważ wywołują je niewielkie siły, niewspółmierne do efektu (w przeciwieństwie do klasycznych złamań na skutek urazów, które określa się mianem wysokoenergetycznych). Osłabione w tej chorobie kruche, dziurawe kości (w tym również żebra oraz trzony kręgów) bez większego oporu łamią się w sytuacjach, które u zdrowych ludzi nie stanowiłyby zagrożenia – nawet podczas silnego kaszlu albo przy mocniejszym podparciu lub wstawaniu z łóżka. Dlaczego tak się dzieje? Przyczyn jest wiele, a im więcej czynników powoduje obniżenie masy kostnej, tym większe ryzyko zachorowania na osteoporozę. To nie tylko rasa, płeć, wiek i geny (a więc występowanie złamań w rodzinie), ale też zażywane leki, nadużywanie papierosów i alkoholu, choroby sprzyjające złamaniom (patrz ramka), utrata wapnia i fosforu z tkanki kostnej w wyniku niedoborów witaminy D.

Na stan kości pracujemy od najmłodszych lat przez całe życie. Między 30. a 40. rokiem życia szkielet człowieka osiąga tzw. masę szczytową, która utrzymuje się jeszcze tylko przez dekadę, a później zaczyna maleć. Spadek poziomu estrogenów u kobiet, które przestały miesiączkować, sprzyja utracie nawet 3% masy kostnej w ciągu roku. Dlatego w okresie okołomenopauzalnym proces resorpcji kości (wzmożonej aktywności osteoklastów) zaczyna przeważać nad odbudową. U mężczyzn dzieje się podobnie, tyle że przeważnie dekadę później – głównie dzięki ochronnej roli męskich hormonów płciowych, czyli androgenów. To za ich sprawą chłopcy mają masywniejszy szkielet, ponieważ osteoblasty pracują u nich wydajniej, a z kolei dynamika osteoklastów zostaje przyhamowana. Naturalna z wiekiem utrata masy kostnej startuje więc u mężczyzn z wyższego poziomu.

Ale spadek testosteronu (stopniowy w warunkach naturalnych) mogą przyspieszyć różne okoliczności – np. kuracja częstego wśród tej płci raka prostaty. Hormony androgenowe, korzystne, jeśli chodzi o ochronę przed osteoporozą, niestety odgrywają istotną rolę w progresji tego nowotworu, stąd zablokowanie ich działania jest jedną ze strategii jego leczenia, co w konsekwencji odbija się na osłabieniu kośćca, ponieważ hormonoterapia obniża gęstość mineralną. Analogiczne działanie stymulujące osteoporozę wtórną (czyli wywołaną w wyniku leczenia innej choroby) wykazują preparaty antyestrogenowe u kobiet, zwłaszcza tzw. inhibitory aromatazy, stosowane w kuracjach raka piersi. Dotyczy to zwłaszcza młodszych pacjentek, które mają jeszcze naturalne estrogeny, ale ten zapas im się zabiera.

W połowie ub.r. ukazały się w czasopiśmie „JAMA Internal Medicine” wyniki badań wskazujące na to, że również niezwykle popularne leki obniżające ciśnienie krwi mogą ponaddwukrotnie zwiększać ryzyko złamań. Wynika to jednak z ich wpływu na zaburzenia równowagi, szczególnie gdy osoby starsze szybko wstają i doświadczają nagłego spadku ciśnienia, który pozbawia mózg dopływu tlenu. Interakcje z innymi lekami potęgują problem. Autorzy badania podkreślili, że ich celem nie jest zniechęcanie pacjentów do leczenia nadciśnienia, gdyż groziłoby to zbyt poważnymi następstwami (najczęściej udarami mózgu). Nie można z takiej kuracji rezygnować nawet z powodu podwyższonego ryzyka upadków i złamań! Ale przynajmniej na początku, kiedy organizm dopiero przyzwyczaja się do kuracji lekami hipotensyjnymi, opiekunowie takich pacjentów powinni zwracać baczniejszą uwagę na częstsze u nich zawroty głowy i sytuacjom tym zapobiegać. Wystarczy zatroszczyć się o dobre nawyki: unikać nagłego wstawania z pozycji leżącej lub niskich, głębokich foteli i kanap, ograniczyć ilość wypijanych płynów przed snem, aby zminimalizować konieczność nocnego wstawania do toalety, przyzwyczaić się do korzystania z laski (pięciokrotnie odciąża staw biodrowy; warto jednak odnotować, że wielu fizjoterapeutów odradza starszym osobom, jeśli nie mają kłopotu z utrzymaniem równowagi, korzystanie z tej podpory, ponieważ zniekształca wzorzec chodu).

Zdaniem ekspertów w zapobieganiu złamaniom może pomóc trwający 2–3 tyg. trening pod okiem rehabilitanta, który nauczy tak balansować ciałem podczas upadku, by obrażenia były jak najmniejsze. Niezwykle istotne są zmiany w mieszkaniu, aby starsza osoba nie potykała się o dywan, nie mogła zaczepić nogą o kabel lub nie poślizgnęła się przy wychodzeniu z wanny. Banalny upadek kończy się czasem bardzo poważnym złamaniem szyjki kości udowej (rok po nim 40% pacjentów nie chodzi samodzielnie, a 80% nie może wykonywać podstawowych czynności). Ryzyko podobnego złamania szyjki kości udowej w drugiej nodze jest aż sześciokrotnie większe. Nie jest to jednak nieuniknione – pacjenci po zespoleniu kości lub wszczepieniu endoprotezy muszą natychmiast skorzystać z rehabilitacji, by jak najszybciej znów zacząć chodzić, ale powinni również otrzymać skierowanie do poradni leczenia osteoporozy, a także wyrównać niedobór witaminy D (patrz ramka). W wielu krajach świetnie sprawdza się system FLS, czyli fracture liaison service (z ang. system identyfikacji złamań niskoenergetycznych), zapewniający nadzór nad ich dalszym leczeniem. W praktyce sprowadza się do szybkiej identyfikacji na oddziałach ortopedii i w ambulatoriach chirurgicznych pacjentów ze złamaniami na tle osteoporozy i kierowania ich do wyspecjalizowanych ośrodków. Taki system w Polsce nie działa. Wielu pacjentów nie ma więc świadomości, że znajduje się w grupie ryzyka, ponieważ do momentu złamania biodra lub ręki ta choroba nie boli. A nie jest prawdą, że jeśli ktoś nie odczuwa dolegliwości, to nie powinien zbadać po 50. roku życia, jaką ma gęstość kośćca (patrz ramka) i czy nie trzeba zacząć się leczyć.

Czym skorupka nasiąknie

Nie da się powstrzymać spadku gęstości mineralnej kości, ale można zapobiegać złamaniom – powiadają lekarze i trudno nie znaleźć w tym pewnej pociechy. W zależności od tego, jak mocne kości udało się wykształcić przed zaprzestaniem produkcji hormonów, naturalna utrata ich masy przebiegnie z powikłaniami lub bez nich. Pół wieku temu amerykański prof. Charles E. Dent z Henry Ford Hospital w Detroit nazwał osteoporozę chorobą zakotwiczoną w dzieciństwie, bo zanim człowiek osiągnie wiek zagrażający złamaniami osteoporotycznymi, do 50.–60. roku życia ma czas, by zbudować jak najwyższą tzw. szczytową masę kostną. Przyrasta ona najszybciej podczas dojrzewania, a ten okres jest dość krótki w perspektywie całego życia – wynosi raptem 5–7 lat. W tym czasie zyskujemy blisko połowę masy kostnej – dzięki właściwie tylko dwóm czynnikom: aktywności fizycznej oraz podaży wapnia w diecie.

W przypadku deficytu wapnia organizm pobiera go z kości, co wyraźnie je osłabia. Produkty mleczne, takie jak mleko, jogurt, sery, są doskonałym źródłem tego pierwiastka, a osoby nietolerujące nabiału mogą przyjmować go w fasoli, tofu, sardynkach czy zielonych warzywach liściastych. Warto pamiętać, że przesadna ilość wapnia dostarczanego z różnych źródeł nie zapewni kościom dodatkowej ochrony, dlatego jeśli przyjmujemy go regularnie z pożywieniem, można darować sobie suplementację w postaci tabletek (chyba że są ku temu szczególne wskazania; starsze kobiety po menopauzie często otrzymują takie zalecenia, ponieważ ich zapotrzebowanie jest większe, a zdolność do wchłaniania wapnia z diety spada z wiekiem).

Aby organizm przyswoił wapń, potrzebna jest witamina D. Choć przeważa opinia, że może ona chronić kości przed złamaniami, co jakiś czas ukazują się wyniki badań zaprzeczające takim hurraoptymistycznym wnioskom (np. badanie VITAL zakończone w 2022 r., sfinansowane przez National Institutes of Health w USA). Owszem, podobnie jak w przypadku innych witamin i mikroelementów pewne osoby powinny witaminę D przyjmować w kapsułkach lub płynach (np. cierpiące na celiakię, chorobę Leśniowskiego-Crohna, pozbawione dostępu do światła słonecznego oraz na radykalnych dietach bez nabiału), ale nie ma przekonujących dowodów, by zalecenie to rozszerzać bezwarunkowo na wszystkich zdrowych ludzi. Witamina D jest syntetyzowana w skórze nawet po krótkim wystawieniu jej na słońce, ale ta zdolność skóry również spada wraz z wiekiem – niedobory można uzupełniać dietą bogatą w tłuste ryby, zboża, żółtka i mleko (byle nie całkowicie odtłuszczone, ponieważ tłuszcz ułatwia wchłanianie witaminy D).

Zwiększenie różnorodności spożywanych pokarmów jest jednym z najlepszych sposobów wpływania na zdrowie kości – przekonują lekarze, dodając, że sama dieta nie wystarczy, aby zapobiec utracie masy kostnej. Trzeba dołożyć ruch, gimnastykę – czyli umiarkowaną, ale regularną aktywność fizyczną (najlepiej ok. 150 min tygodniowo). Już same ćwiczenia polegające na zwiększeniu tempa marszu i siły mięśni oraz poprawie równowagi mogą zmniejszyć ryzyko upadku o 25–50%. Taki trening obciąża kości, a więc wyzwala aktywność osteoblastów i hamuje destrukcyjne działanie osteoklastów, pomagając utrzymać, a nawet zbudować gęstszą masę kostną. Bez wątpienia to kapitał długowieczności w najlepszym wydaniu: w dobrej kondycji i zdrowiu.