Zmęczeniowe uszkodzenia kości
Powracam do tematu uszkodzeń zmęczeniowych kości, relatywnie częstej kontuzji osób intensywnie trenujących w sportach wytrzymałościowych.
Chciałbym tym razem zwrócić waszą uwagę na fakt, że u podłoża przyczyn występowania uszkodzeń/złamań kości mogą leżeć zaburzenia metaboliczne wynikające z chorób przewlekłych lub z niewystarczającej podaży energii. Fakt ten jest bardzo często pomijany w leczeniu ortopedycznym tego problemu.
Uszkodzenia zmęczeniowe kości powstają wyniku przekroczenia bariery/granicy wytrzymałości kości, w wyniku powtarzalnych obciążeń. Celowo używam słowa uszkodzenie, a nie złamanie, gdyż obecnie wczesna diagnostyka pozwala wykryć sytuacje przed wystąpieniem złamania. Jest to bowiem powolny, rozłożony w czasie proces, rozpoczynający się od mikroskopijnych uszkodzeń, powszechnie określanych jako reakcja stresowa kości, do pełnego złamania na najbardziej skrajnym końcu spektrum.
Epidemiologia
Biorąc pod uwagę powtarzające się obciążenia szkieletu do jakich dochodzi podczas biegów długodystansowych, nie jest zaskakujące, że uszkodzenia zmęczeniowe kości to stosunkowo częsta kontuzja, której doświadczają biegacze. Częstość występowania tej kontuzji różni się w zależności od wieku i płci. Są doniesienia mówią, że ta kontuzja może dotyczyć nawet 20% zawodników obu płci, zarówno w biegach długodystansowych jak i w biegach krótkich (1). W niedawnym badaniu oceniającym epidemiologię wśród sportowców akademickich zawodów w Stanach Zjednoczonych, uczestniczących w 25 dyscyplinach sportowych w okresie 10 lat najwyższy wskaźnik złamań zmęczeniowych wystąpił u zawodniczek biegów przełajowych i wynosił 28,6 urazów na 100 000 ekspozycji na uraz ( AE ang. athlete exposures definiowane jako jednostkowy trening lub start w zawodach) (2). Wśród mężczyzn uszkodzenia najczęściej obserwowano również u zawodników biegów przełajowych w liczbie 16,1 na 100 000 ekspozycji. Natomiast w innym badaniu prospektywnym oceniającym występowanie złamań zmęczeniowych wśród młodzieży, wykazano że problem ten dotyczy 5,4% zawodniczek i 4,0% zawodników (3).
Czynniki ryzyka złamań zmęczeniowych
Do uszkodzenie kości dochodzi wyniku interakcji między obciążeniem przyłożonym do kości, a zdolnością kości do przeciwstawienia się mechanicznemu uszkodzeniu. W związku z tym czynniki ryzyka można podzielić na dwie główne kategorie: czynniki biologiczne wpływające na odporność kości na odkształcenia i czynniki biomechaniczne, które wpływają na obciążenie szkieletu.
Czynniki biologiczne
Czynniki biologiczne mające wpływ na tkankę kostną możemy podzielić na wrodzone i nabyte. Jeśli chodzi o czynniki biologiczne wrodzone, to wiemy, że szczytowa masa kostna zależy od naszych genów. Udowodniono związek pomiędzy gęstością mineralną kości, a determinacją genową (4). Niektórzy z nas będą mieli większą szczytową masę kostną, a inni mniejszą i nie zależy to od nas.
Natomiast wśród nabytych biologicznych czynników ryzyka należy wymienić:
Przewlekłe choroby endokrynologiczne:
- nadczynność tarczycy
- nadczynność przytarczyc
- hipogonadyzm
- nadczynność kory nadnerczy
- niedobór hormonu wzrostu
Inne
- przewlekła niewydolność nerek
- niedobory witaminy D i wapnia
Problem zmęczeniowych uszkodzeń kości dotyka częściej kobiety, aniżeli mężczyzn. Ma to związek z częstszymi zaburzeniami hormonalnymi wpływającymi na tkankę kostną (5). Zaburzenia hormonalne pozostają w ścisłym związku z niewystarczającym i nieadekwatnym do zapotrzebowania dostarczaniem energii osobie intensywnie trenującej. W 1992 roku w stosunku do intensywnie kobiet trenujących wprowadzono termin triady, który powiązał zapotrzebowanie energetyczne, cykl menstruacyjny z gęstością mineralną kości (ang. mineral bone density BMD).
U kobiet trenujących, które nie dostarczają w diecie wystarczającej ilości energii (low energy availability -LEA) narażone są na zaburzenie cyklu miesiączkowego oraz mineralizacji kośćca, co jest czynnikiem ryzyka uszkodzeń zmęczeniowych kości. U mężczyzn intensywnie trenujących w sportach wytrzymałościowych może występować podobny problem pod postacią zmniejszenia spoczynkowego wolnego i całkowitego stężenia testosteronu w surowicy krwi. W fachowym piśmiennictwie mówi się o hipogonadyzmie zależnym od ćwiczeń (ang. exercise-hypogonadal male condition – EHMC).,
W 2014 roku Międzynarodowy Komitet Olimpijski (MKOL) wprowadził pojęcie „względny niedobór energii w sporcie” (RED-S, ang. relative energy deficiency in sport). Jest to szersze pojęcie, które obejmuję inne konsekwencje zdrowotne deficytu energii obserwowanych zarówno u kobiet jak i mężczyzn uprawiających sport (6).
Wagę ciała, jako parametr, używa się często w ocenie spożycia energii. Aczkolwiek wskaźnik masy ciała BMI (ang. bod mass index) jest niedoskonałym wskaźnikiem niedoboru energii, jednakże w prosty sposób daje pewien ogląd sytuacji. Niskie BMI (BMI 17,5 kg / m2 lub <85% przewidywanej masy ciała do wzrostu i / lub > 10% utrata masy ciała w ciągu 1 miesiąca) wiąże się zwiększonym ryzykiem niskiego BMD zarówno u mężczyzn, jak i u kobiet. Szczególne znaczenie w okresie dojrzewania, kluczowym dla wzrostu kości, ponieważ ponad 90% maksymalnej masy kostnej osiąga się w wieku 18 lat.
Konsekwencję niewystarczającego spożycia energii z dietą wpływają na zdrowie i funkcjonowanie całego naszego organizmu. Następstwa zdrowotne zespołu RED-S mogą obejmować niekorzystne oddziaływanie na funkcjonowanie cyklu miesiączkowego, tkanki kostnej, gospodarki hormonalnej, układu odpornościowego, pokarmowego, sercowo-naczyniowego, a także na funkcje metaboliczne, hematologiczne, psychologiczne oraz zaburzenia wzrostu i rozwoju.
Wpływ RED-S (względnego niedoboru energii w sporcie) na zdrowie sportowca i trening przedstawiają grafiki.
Konsekwencje zdrowotne niedoboru energetycznego. źródło: Mountjoy M, Sundgot-Borgen J, Burke L, et al. IOC consensus statement on relative energy deficiency in sport (RED-S): 2018 update. Br J Sports Med 2018
Potencjalne konsekwencje względnego niedoboru energii w sporcie dla wydajności treningu. Źródło: Mountjoy M, Sundgot-Borgen J, Burke L, et al. IOC consensus statement on relative energy deficiency in sport (RED-S): 2018 update. Br J Sports Med 2018
Czynniki biomechaniczne
Co się tyczy wpływu biomechaniki w kwestii ryzyka złamań zmęczeniowych, na plan pierwszy wysuwają się zaburzania osi obciążania kończyny. Maja wpływ na koncentracje się naprężeń w kości w czasie biegu. Istnieje szereg sytuacji, które w konsekwencji doprowadzają do niesymetryczne rozkładu naprężeń, między innymi jest to:
- skośne ustawienie miednicy,
- budowa stawu biodrowego,
- ograniczenia zakresu ruchu stawu biodrowego
- budowa stawu kolanowego
- szpotawość piszczeli
- rotacja piszczeli
- wysklepienie stóp (7)
Wpływ na obciążenia kości w czasie biegu maja również elementy treningu, takie jak gwałtowne wydłużenie czasu treningu, częstość treningu, czy duże tempa treningowe bez właściwej regeneracji. Ogólna sprawność fizyczna, siła i napięcie mięśni stabilizujących mają znaczenie. Mięśnie mają zdolność tłumienia obciążenia jakim narażona jest kość w czasie biegu. Słabość mięśni posturalnych i kończyny dolnej powoduje, że mniej skutecznie hamują one wstrząsy w czasie biegu.
Złamanie kości jednoznacznie kojarzy się z koniecznością wizyty u ortopedy. Nie mniej, w rozwiązaniu tego problemu może być potrzebnych więcej specjalistów. Istotne jest by mieć świadomość możliwości współistniejących problemów. Dlatego niezmiernie ważna jest dokładna rozmowa z pacjentem w celu zaplanowanie właściwej diagnostyki i leczenia. O co powinien pytać lekarz pacjenta ze złamaniem zmęczeniowym kości, oraz czy te złamania leczy się opatrunkiem gipsowym, czy może konieczna jest operacja, opowiem już w następnym odcinku.
Bibliografia:
- Tenforde, Adam S., et al. „Distribution of Bone Stress Injuries in Elite Male and Female Collegiate Runners: 3363 Board# 124 May 30, 930 AM-1100 AM.” Medicine & Science in Sports & Exercise5S (2015): 905.
- Rizzone, Katherine H., et al. „The epidemiology of stress fractures in collegiate student-athletes, 2004–2005 through 2013–2014 academic years.” Journal of athletic training10 (2017): 966-975.
- Tenforde, Adam S., et al. „Identifying sex-specific risk factors for stress fractures in adolescent runners.” Medicine & Science in Sports & Exercise10 (2013): 1843-1851.
- Estrada, Karol, et al. „Genome-wide meta-analysis identifies 56 bone mineral density loci and reveals 14 loci associated with risk of fracture.” Nature genetics5 (2012): 491-501.
- Wentz, Laurel, et al. „Females have a greater incidence of stress fractures than males in both military and athletic populations: a systemic review.” Military medicine4 (2011): 420-430.
- Mountjoy, Margo, et al. „IOC consensus statement on relative energy deficiency in sport (RED-S): 2018 update.” British Journal of Sports Medicine (2018).
- TENFORDE, ADAM S. „Bone Health of the Runner: Metabolic Workup and Impact on Fracture Risk.” Clinical Care of the Runner E-Book: Assessment, Biomechanical Principles, and Injury Management (2019): 153.