Ejercicio, nutrición, hormonas y tejido óseo.

Todos los sistemas de órganos de su cuerpo son interdependientes, y el sistema esquelético no es una excepción. La comida que ingieres a través de tu sistema digestivo y las hormonas secretadas por tu sistema endocrino afectan tus huesos. Incluso usar tus músculos para hacer ejercicio tiene un impacto en tus huesos.

Ejercicio y tejido óseo

Durante las misiones espaciales largas, los astronautas pueden perder aproximadamente 1 a 2 por ciento de su masa ósea por mes. Se cree que esta pérdida de masa ósea es causada por la falta de estrés mecánico en los huesos de los astronautas debido a las bajas fuerzas gravitacionales en el espacio. La falta de estrés mecánico hace que los huesos pierdan sales minerales y fibras de colágeno y, por lo tanto, fuerza. Del mismo modo, el estrés mecánico estimula la deposición de sales minerales y fibras de colágeno. La estructura interna y externa de un hueso cambiará a medida que el estrés aumente o disminuya, de modo que el hueso tenga un tamaño y peso ideal para la cantidad de actividad que soporta. Es por eso que las personas que hacen ejercicio regularmente tienen huesos más gruesos que las personas que son más sedentarias. También es la razón por la cual un hueso roto en un yeso se atrofia mientras su compañero contralateral mantiene su concentración de sales minerales y fibras de colágeno. Los huesos se someten a remodelación como resultado de las fuerzas (o falta de fuerzas) aplicadas sobre ellos.

Numerosos estudios controlados han demostrado que las personas que hacen ejercicio regularmente tienen una mayor densidad ósea que aquellas que son más sedentarias. Cualquier tipo de ejercicio estimulará la deposición de más tejido óseo, pero el entrenamiento de resistencia tiene un efecto mayor que las actividades cardiovasculares. El entrenamiento de resistencia es especialmente importante para frenar la eventual pérdida ósea debido al envejecimiento y para prevenir la osteoporosis.

Nutrición y tejido óseo

Las vitaminas y minerales contenidos en todos los alimentos que consumimos son importantes para todos nuestros sistemas de órganos. Sin embargo, hay ciertos nutrientes que afectan la salud ósea.

Calcio y Vitamina D

Usted ya sabe que el calcio es un componente crítico del hueso, especialmente en forma de fosfato de calcio y carbonato de calcio. Como el cuerpo no puede producir calcio, debe obtenerse de la dieta. Sin embargo, el calcio no puede absorberse del intestino delgado sin vitamina D. Por lo tanto, la ingesta de vitamina D también es fundamental para la salud ósea. Además del papel de la vitamina D en la absorción de calcio, también juega un papel, aunque no tan claramente entendido, en la remodelación ósea.

La leche y otros productos lácteos no son las únicas fuentes de calcio. Este importante nutriente también se encuentra en vegetales de hojas verdes, brócoli y salmón intacto y sardinas enlatadas con sus huesos blandos. Nueces, frijoles, semillas y mariscos proporcionan calcio en pequeñas cantidades.

A excepción de los pescados grasos como el salmón y el atún, o la leche fortificada o los cereales, la vitamina D no se encuentra naturalmente en muchos alimentos. La acción de la luz solar en la piel provoca que el cuerpo produzca su propia vitamina D, pero muchas personas, especialmente las de tez más oscura y las que viven en latitudes del norte donde los rayos del sol no son tan fuertes, son deficientes en vitamina D. Deficiencia, un médico puede recetar un suplemento de vitamina D.

Síntesis de vitamina D La luz solar es una fuente de vitamina D.

Otros nutrientes

La vitamina K también es compatible con la mineralización ósea y puede tener un papel sinérgico con la vitamina D en la regulación del crecimiento óseo. Las verduras de hoja verde son una buena fuente de vitamina K.

Los minerales magnesio y fluoruro también pueden desempeñar un papel en el apoyo a la salud ósea. Si bien el magnesio solo se encuentra en pequeñas cantidades en el cuerpo humano, más del 60 por ciento está en el esqueleto, lo que sugiere que desempeña un papel en la estructura del hueso. El fluoruro puede desplazar el grupo hidroxilo en los cristales de hidroxiapatita del hueso y formar fluorapatita. Similar a su efecto sobre el esmalte dental, la fluorapatita ayuda a estabilizar y fortalecer el mineral óseo. El fluoruro también puede ingresar a los espacios dentro de los cristales de hidroxiapatita, aumentando así su densidad.

Se sabe desde hace tiempo que los ácidos grasos Omega-3 reducen la inflamación en varias partes del cuerpo. La inflamación puede interferir con la función de los osteoblastos, por lo que consumir ácidos grasos omega-3, en la dieta o en suplementos, también puede ayudar a mejorar la producción de tejido óseo nuevo. En la siguiente tabla resume el papel de los nutrientes en la salud ósea.

Nutrientes y salud ósea

Nutriente	Papel en la salud ósea
Calcio	Necesario para producir fosfato de calcio y carbonato de calcio, que forman los cristales de hidroxiapatita que le dan a los huesos su dureza.
Vitamina D	Necesario para la absorción de calcio
Vitamina K	Apoya la mineralización ósea; puede tener efecto sinérgico con vitamina D
Magnesio	Componente estructural del hueso
Fluoruro	Componente estructural del hueso
Ácidos grasos Omega-3	Reduce la inflamación que puede interferir con la función de los osteoblastos

Hormonas y tejido óseo

El sistema endocrino produce y secreta hormonas, muchas de las cuales interactúan con el sistema esquelético. Estas hormonas están involucradas en controlar el crecimiento óseo, mantener el hueso una vez que se forma y remodelarlo.

Hormonas que influyen en los osteoblastos y/o mantienen la matriz

Se necesitan varias hormonas para controlar el crecimiento óseo y mantener la matriz ósea. La glándula pituitaria secreta la hormona del crecimiento (GH), que, como su nombre lo indica, controla el crecimiento óseo de varias maneras. Se desencadena la proliferación de condrocitos en las placas epifisarias, lo que resulta en el aumento de la longitud de los huesos largos. La GH también aumenta la retención de calcio, lo que mejora la mineralización y estimula la actividad osteoblástica, lo que mejora la densidad ósea.

La GH no está sola para estimular el crecimiento óseo y mantener el tejido óseo. La tiroxina, una hormona secretada por la glándula tiroides, promueve la actividad osteoblástica y la síntesis de la matriz ósea. Durante la pubertad, las hormonas sexuales (estrógeno en las niñas, testosterona en los niños) también entran en juego. También promueven la actividad osteoblástica y la producción de matriz ósea y, además, son responsables del crecimiento acelerado que a menudo ocurre durante la adolescencia. También promueven la conversión de la placa epifisaria en la línea epifisaria (es decir, el cartílago a su remanente óseo), poniendo fin al crecimiento longitudinal de los huesos. Además, el calcitriol, la forma activa de la vitamina D, es producida por los riñones y estimula la absorción de calcio y fosfato del tracto digestivo.

Sistema esquelético

La osteoporosis es una enfermedad caracterizada por una disminución en la masa ósea que ocurre cuando la tasa de resorción ósea excede la tasa de formación ósea, una ocurrencia común a medida que el cuerpo envejece. Observe cómo esto es diferente de la enfermedad de Paget. En la enfermedad de Paget, se forma hueso nuevo en un intento de mantenerse al día con la reabsorción por los osteoclastos hiperactivos, pero ese hueso nuevo se produce al azar. De hecho, cuando un médico evalúa a un paciente con adelgazamiento óseo, realizará pruebas de osteoporosis y enfermedad de Paget (así como otras enfermedades). La osteoporosis no tiene los niveles sanguíneos elevados de fosfatasa alcalina que se encuentran en la enfermedad de Paget.

Gráfico que muestra la relación entre la edad y la masa ósea Los picos de densidad ósea a los 30 años de edad. Las mujeres pierden masa ósea más rápidamente que los hombres.

Si bien la osteoporosis puede afectar cualquier hueso, con mayor frecuencia afecta los extremos proximales del fémur, las vértebras y la muñeca. Como resultado de la pérdida de densidad ósea, el tejido óseo puede no proporcionar un soporte adecuado para las funciones cotidianas, y algo tan simple como un estornudo puede causar una fractura vertebral. Cuando una persona mayor se cae y se rompe una cadera (en realidad, el fémur), es muy probable que el fémur se rompiera primero, lo que resultó en la caída. Histológicamente, la osteoporosis se caracteriza por una reducción en el grosor del hueso compacto y el número y tamaño de las trabéculas en el hueso esponjoso.

En la imagen anterior muestra que las mujeres pierden masa ósea más rápidamente que los hombres a partir de los 50 años de edad. Esto ocurre porque 50 años es la edad aproximada en que las mujeres pasan por la menopausia. No solo sus períodos menstruales disminuyen y eventualmente cesan, sino que sus ovarios reducen su tamaño y luego cesan la producción de estrógeno, una hormona que promueve la actividad osteoblástica y la producción de matriz ósea. Por lo tanto, la osteoporosis es más común en mujeres que en hombres, pero los hombres también pueden desarrollarla. Cualquier persona con antecedentes familiares de osteoporosis tiene un mayor riesgo de desarrollar la enfermedad, por lo que el mejor tratamiento es la prevención, que debe comenzar con una dieta infantil que incluya una ingesta adecuada de calcio y vitamina D y un estilo de vida que incluya ejercicios con pesas. Estas acciones, como se discutió anteriormente, son importantes en la construcción de masa ósea. Promover una nutrición adecuada y el ejercicio con pesas temprano en la vida puede maximizar la masa ósea antes de los 30 años, reduciendo así el riesgo de osteoporosis.

Para muchas personas mayores, una fractura de cadera puede ser mortal. La fractura en sí misma puede no ser grave, pero la inmovilidad que se produce durante el proceso de curación puede conducir a la formación de coágulos sanguíneos que pueden alojarse en los capilares de los pulmones y provocar insuficiencia respiratoria; neumonía debido a la falta de intercambio de aire pobre que acompaña a la inmovilidad; úlceras por presión (llagas en la cama) que permiten que los patógenos ingresen al cuerpo y causen infecciones; e infecciones del tracto urinario por cateterismo.

Los tratamientos actuales para controlar la osteoporosis incluyen bisfosfonatos (los mismos medicamentos que se usan con frecuencia en la enfermedad de Paget), calcitonina y estrógenos (solo para mujeres). Minimizar el riesgo de caídas, por ejemplo, eliminando los riesgos de tropiezos, también es un paso importante en el manejo de los posibles resultados de la enfermedad.

Hormonas que influyen en los osteoclastos

El modelado y la remodelación ósea requieren osteoclastos para reabsorber hueso innecesario, dañado o viejo, y osteoblastos para colocar hueso nuevo. Dos hormonas que afectan los osteoclastos son la hormona paratiroidea (PTH) y la calcitonina.

La PTH estimula la proliferación y actividad de los osteoclastos. Como resultado, el calcio se libera de los huesos a la circulación, lo que aumenta la concentración de iones de calcio en la sangre. La PTH también promueve la reabsorción de calcio por los túbulos renales, lo que puede afectar la homeostasis del calcio (ver más abajo).

El intestino delgado también se ve afectado por la PTH, aunque indirectamente. Debido a que otra función de la PTH es estimular la síntesis de vitamina D, y debido a que la vitamina D promueve la absorción intestinal de calcio, la PTH aumenta indirectamente la absorción de calcio por el intestino delgado. La calcitonina, una hormona secretada por la glándula tiroides, tiene algunos efectos que contrarrestan los de la PTH. La calcitonina inhibe la actividad de los osteoclastos y estimula la absorción de calcio por los huesos, reduciendo así la concentración de iones de calcio en la sangre. Como lo demuestran sus funciones opuestas en el mantenimiento de la homeostasis del calcio, la PTH y la calcitonina generalmente no se secretan al mismo tiempo. En la siguiente tabla resume las hormonas que influyen en el sistema esquelético.

Hormonas que afectan el sistema esquelético

Hormona	Papel
Hormona del crecimiento	Aumenta la longitud de los huesos largos, mejora la mineralización y mejora la densidad ósea.
Tiroxina	Estimula el crecimiento óseo y promueve la síntesis de la matriz ósea.
Hormonas sexuales	Promover la actividad osteoblástica y la producción de matriz ósea; responsable del crecimiento adolescente acelerado; promueve la conversión de la placa epifisaria a la línea epifisaria
Calcitriol	Estimula la absorción de calcio y fosfato del tracto digestivo.
Hormona paratiroidea	Estimula la proliferación de osteoclastos y la resorción ósea por osteoclastos; promueve la reabsorción de calcio por los túbulos renales; aumenta indirectamente la absorción de calcio por el intestino delgado
Calcitonina	Inhibe la actividad osteoclástica y estimula la absorción de calcio por los huesos.

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