Introducció
El modelatge i el remodelatge ossis presenten unes característiques individuals en funció de la raça i l'herència. Estan condicionats per una sèrie de factors nutricionals, mecànics i hormonals. La incidència sobre aquests factors condicionants pot predisposar a la pèrdua o a la millora i/o al manteniment, en funció de l'etapa de la vida, de la qualitat i quantitat d'os.
Respecte del pes, l'activitat física estimula l'augment ossi, mentre que la immobilitat du a patir-ne una pèrdua accelerada1,2. Cal tenir presents les característiques de l'exercici per poder-lo correlacionar amb la quantitat dels beneficis. La intensitat i el tipus d'exercici tenen repercussions importants sobre la massa òssia, les quals són específiques de la regió anatòmica principalment implicada en el treball.
Característiques de la càrrega mecànica que influencien la massa òssia
La resposta de l'esquelet a una força depèn de la magnitud, la velocitat, la distribució i la repetició de la deformació en un determinat os.
La magnitud de la deformació es podria definir com el canvi, en percentatge, de la longitud de l'os que se sotmet a una força mecànica. Les activitats que provoquen forces màximes elevades, o gran magnitud de deformació, sembla que influencien més sobre la massa òssia que no pas les activitats que apliquen un nombre elevat de cicles o repeticions3,4.
La velocitat de la deformació és la rapidesa amb què aquesta apareix i s'allibera. Les deformacions ràpides són les més eficaces a l'hora d'obtenir de l'os una resposta d'adaptació màxima5. Sobre aquesta afirmació, Umemura et al6, en un treball de laboratori amb rates, van comparar l'entrenament de salt amb l'entrenament de cursa i van observar que el salt s'associava amb més velocitat i magnitud de deformació, a més de desencadenar una resposta òssia positiva de més eficàcia que la cursa.
La distribució de la deformació descriu la manera com aquesta s'ordena en una secció de l'os. Hi ha la teoria que les deformacions anòmales de distribució heterogènia tenen més possibilitats d'estimular l'osteogènesi que no les deformacions repetitives produïdes per les activitats quotidianes7.
Els cicles de la deformació expressen el nombre de repeticions de la força que canvien les dimensions de l'os amb una magnitud determinada. Malgrat que fa falta un nombre mínim de cicles de força per obtenir una resposta positiva de l'os, la transcendència del nombre de cicles de deformació sembla menor que la velocitat o la magnitud de la deformació8-10.
Tipus d'exercici realitzat i la seva influència sobre la massa òssia
Pel que es desprèn del que s'ha exposat fins aquí, les característiques de la càrrega mecànica que tenen una influència més gran sobre la densitat òssia són la magnitud, la velocitat i la distribució heterogènia de la deformació. En l'os, l'estímul més important es produeix quan les càrregues excedeixen les habituals, i hi és més important la intensitat que no la durada11,12. Principalment, les càrregues de distribució inusual (en relació amb la versatilitat dels moviments), en alta proporció i magnitud, semblen particularment estimulants de l'osteogènesi si es comparen amb càrregues més lleus, malgrat que aquestes últimes siguin aplicades d'una manera repetida13. Així doncs, l'exercici acíclic que suposi una càrrega mecànica i/o un impacte musculoesquelètic important té un efecte especialment osteotròfic, com s'ha pogut constatar en treballs amb diversos grups d'edat, tal com s'esmentarà en aquest article. L'exercici físic que sembla tenir més potencial osteogènic és el que inclou salts no estereotipats, en trajectòries diferents.
L'activitat física de baix impacte, que implica una sobrecàrrega mecànica escassa, no sembla tenir cap avantatge en la consecució d'una major massa òssia en grups de subjectes que no fan cap mena d'activitat. L'acumulació en el temps d'activitat física de baix impacte tampoc no sembla que tingui repercussions favorables en la massa òssia. Així ho demostren estudis que comparen la massa òssia d'esportistes de disciplines aquàtiques en relació amb controls inactius14-16. Com a contrapartida, alguns autors, com Bailey et al17, han constatat que els valors de massa òssia de nedadors, en zones de càrrega, és fins i tot inferior a la dels controls inactius.
Cal esmentar que Matkin et al18, van observar diferències de sexe en l'associació entre diversos tipus d'activitats físiques i la massa òssia en localitzacions diferents en una població amb un rang d'edat entre els 9 i els 25 anys. En les nenes i dones joves, només l'activitat amb càrrega del pes corporal es correlacionà positivament amb la densitat mineral òssia (DMO), mentre que en els nois i homes aquesta correlació es va manifestar també en les activitats físiques en què no hi havia càrrega del pes corporal.
Es pot acceptar, segons la bibliografia que es revisarà en l'apartat d'esport i massa òssia, que l'entrenament d'alt impacte proporciona un estímul més gran per augmentar el contingut mineral ossi que no els esports aeròbics com la natació i l'atletisme. De totes maneres, tal com apunten Alfredson et al19, l'entrenament aeròbic es pot considerar una alternativa a l'exercici físic d'alt impacte (normalment de predomini anaeròbic), ja que, malgrat que les conseqüències d'aquest tipus de treball són inferiors per a la DMO, es poden trobar beneficis en zones que tenen un valor clínic important, com ara el maluc i la columna lumbar, sobretot si l'entrenament aeròbic es fa mitjançant una activitat com és la cursa, que comporta una càrrega vertical sobre l'extremitat inferior, en haver de suportar el pes del cos. Per tant, dins l'àmplia gamma d'activitats i/o exercicis que es fan movent la càrrega del propi cos i que són beneficiosos per a l'adquisició òssia, els d'alt impacte són els que repercuteixen amb un benefici més gran per a la massa òssia i la geometria de l'os20.
A més, s'ha de tenir present que l'entrenament aeròbic habitualment es fa mitjançant diversos tipus de desplaçament que representen una activitat cíclica i que, per tant, no comporta una distribució anòmala i heterogènia de la deformació, que suposaria un efecte osteogènic més gran.
Quant al tipus de contracció muscular, està ben establert que calen càrregues dinàmiques a fi d'influir sobre la massa òssia21; així doncs, el treball muscular de predomini dinàmic serà el que tindrà més repercussió sobre l'os davant el treball muscular de predomini isomètric. En l'estudi de Woitge22 es va constatar, a més a més, que la contracció muscular dinàmica excèntrica produïa un benefici més gran per a la massa òssia que no pas la contracció muscular concèntrica, ben segur en relació amb la capacitat de generar més força i, per tant, imprimir més deformació a la zona d'inserció muscular.
Influència de les activitats de salt sobre la massa òssia
Les activitats que inclouen salts sembla que tenen un potencial osteogènic més elevat, el qual es manifesta principalment en les etapes en què l'organisme és més receptiu als beneficis de l'exercici físic.
Diverses proves controlades han mostrat que diversos períodes d'activitat de salt augmenten la massa i l'àrea òssia a l'edat prepuberal o peripuberal. Subjectes que saltaven tan sols alguns minuts (entre 10 i 25 min, segons els estudis) 3 vegades a la setmana durant 7-8 mesos, guanyaven més massa òssia al maluc i a la columna lumbar que d'altres en el grup control23-26. Els guanys observats en aquest període curt d'estudi es mantenen o augmenten si la intervenció s'allarga en el temps (fins a 2 cursos escolars) amb la mateixa pauta de treball27. En aquesta etapa, especialment sensible, la inclusió de programes de salt de curta durada, fàcilment incorporables en el currículum d'educació física a l'escola, pot contribuir a incrementar els guanys ossis.
En l'etapa postpuberal també s'observen els beneficis de programes d'exercici físic en els quals es fan diverses activitats de salt amb pautes comparables a les exposades28 i amb l'ús de càrregues addicionals en l'execució dels exercicis29.
Els beneficis per a l'os dels exercicis de salt vertical també s'han pogut constatar, però en menor quantitat, en dones premenopàusiques, amb un increment de la DMO femoral del 2,8%. No obstant això, un programa equivalent d'exercicis breus d'alt impacte es va observar que no produïa beneficis en el període postmenopàusic30.
Magnitud de la càrrega de treball i durada de l'exposició
En determinar la influència dels components de la càrrega d'entrenament sobre l'os, queda palès que la intensitat de l'exercici té una major relació amb la massa òssia que no el volum de treball. Tot i això, cal plantejar-se quin és el volum de treball setmanal necessari perquè es produeixin adaptacions en la massa òssia, tenint en compte que sempre han d'estar en relació amb la intensitat de la càrrega aplicada. Estudis controlats en els quals es volia constatar l'eficàcia de l'aplicació d'un programa de força-resistència van trobar que 3 sessions setmanals d'uns 45 min, si s'aplicaven durant un any, eren suficients per estimular l'adaptació de l'os31. En canvi, programes semblants seguits durant menys temps (entre 20 i 26 setmanes)32,33 no eren suficients per incrementar la massa òssia. Estudis d'intervenció amb diverses activitats de salt23-26 troben beneficis en l'aplicació d'un programa amb un volum de treball sensiblement inferior, 3 sessions setmanals entre 10 i 25 min de durada, però amb una activitat de molt alta intensitat.
Karlsson et al34, en un estudi amb jugadors de futbol van comprovar que els beneficis més grans per a la massa òssia es constataven quan la càrrega setmanal estava per sota de les 6 h d'entrenament. En el rang de 0-6 h d'entrenament setmanal van trobar que els guanys de DMO al coll femoral eren del 3,3% per hora d'entrenament; en canvi, per sobre de les 6 h els guanys només eren del 0,7% per hora d'entrenament.
Quan l'exercici esdevé molt extenuant, els beneficis per a l'os es poden veure minimitzats o fins i tot anul·lats35,36. Massa exercici, especialment en les noies, pot tenir efectes negatius sobre el creixement ossi, especialment quan l'activitat física s'acompanya de pèrdua de pes corporal i reducció de les hormones sexuals que porten a la interrupció de la menstruació.
D'altra banda, queda per determinar amb certesa quin pot ser l'efecte acumulatiu sobre l'os de l'exercici d'alt impacte, ja que els estudis controlats en la majoria de casos no superen l'any de durada. En aquest sentit, cal esmentar els treballs de Nurmi-Lawton37, Laing38 i Gustavsson39, que en diversos estudis prospectius, tots de 3 anys de seguiment, van observar que es mantenien (o fins i tot milloraven) els beneficis de l'entrenament intens en disciplines d'impacte (gimnàstica esportiva, hoquei sobre gel i bàdminton).
A més, es pot arribar a intuir un benefici a llarg termini en valorar els resultats d'estudis transversals que comparen els valors de massa òssia d'esportistes de diferents disciplines, i amb diferents nivells d'impacte, amb una història prèvia d'exposició a aquest tipus de treball15,20,40.
Esport i massa òssia
En un estudi de revisió41 de treballs fets amb esportistes d'elit i persones que feien molt d'exercici que inclogués l'entrenament de la força, i en absència d'amenorrea o d'escassa nutrició, s'ha pogut constatar que s'arribava a obtenir fins a un 10-30% més de densitat òssia a les zones de càrrega que en els subjectes inactius. Igualment, esportistes de disciplines en què són freqüents els salts en trajectòries diferents, com és el cas de voleibol, bàsquet, bàdminton, gimnàstica esportiva, etc., obtenen un benefici més elevat en l'increment de la massa òssia, especialment a les zones de càrrega42-44.
Entre els esports competitius, hi ha diversos estudis que donen suport a la tesi que les disciplines que inclouen activitats d'impacte vertical, en les quals s'ha de suportar el pes del cos, són més beneficioses per a la massa òssia que no aquelles en què no hi ha impacte, com la natació. En la majoria d'aquests estudis es valoren en un moment determinat les conseqüències, per a l'os, de l'exposició prèvia a un programa d'entrenament de disciplines esportives d'impacte diferent15,43,45-48. Ja el 1990, Risser et al44, comparant la DMO d'esportistes de diverses especialitats (jugadores de voleibol, bàsquet i nedadores) i controls inactives, van poder relacionar uns registres més elevats de DMO amb la pràctica d'activitats esportives que suposaven impacte vertical (bàsquet i voleibol), mentre que la DMO de les nedadores no era més elevada que la de les components del grup control, inactiu físicament. Igualment, s'ha pogut constatar que esportistes d'elit de disciplines aquàtiques no tenen una massa òssia més gran a les zones de càrrega que altres persones no atletes del grup control15,16,45. Aquestes observacions remarquen la importància de l'alt impacte de l'activitat com a estímul per a la formació òssia.
Hi ha un gran nombre de treballs publicats que estudien les repercussions sobre la massa òssia de la pràctica de la gimnàstica esportiva36,38,49-53. Aquesta disciplina reporta beneficis per a l'esquelet axial i apendicular, tant al tren superior52 com a l'inferior. Però de vegades els beneficis queden modulats per la influència negativa de programes d'entrenament molt intensius36 i per les alteracions hormonals i menstruals que ocasionalment pateixen aquestes esportistes.
Efectes de l'exercici en relació amb la regió òssia
La resposta de l'os a la càrrega mecànica sol ser local i no generalitzada en tot l'esquelet, i en aquest sentit hi ha un cert paral·lelisme amb les adaptacions musculars derivades de l'entrenament de la força que també es manifesten a nivell local. Les activitats amb recolzament del propi pes corporal, que suposen una major implicació del tren inferior, tenen una repercussió més important en la columna lumbar i al maluc. Com a contrapartida, les activitats que exigeixen d'una manera específica el tren superior o l'extremitat i/o el costat dominant obtenen beneficis només en aquestes localitzacions.
En un estudi transversal amb una mostra d'esportistes de diverses disciplines54 es va comparar la DMO de l'extremitat inferior i superior (la dominant i la contralateral), i es van poder observar diferències en la DMO de l'extremitat dominant i la contralateral d'una manera generalitzada. Aquestes diferències es feien més evidents en les disciplines que implicaven una pràctica unilateral (tennis, beisbol, futbol) respecte de les que tenien una activitat més simètrica (cursa, bàsquet, voleibol). Les diferències en l'adaptació òssia entre l'un i l'altre costat, en relació amb l'especificitat esportiva, augmenten en funció del nivell d'entrenament de l'esportista55.
En estudis en què es valoren les diferències entre la massa òssia d'una extremitat i la seva contralateral, en disciplines esportives unilaterals, com poden ser els esports de raqueta, s'ha pogut contrastar que els beneficis per a la massa òssia també són unilaterals, tot confirmant les adaptacions específiques segons l'àrea majoritàriament implicada en l'exercici56. Haapasalo et al57, van confirmar que aquests beneficis, a més de ser unilaterals, no s'evidenciaven clarament fins al pic de creixement de l'adolescència o l'estadi III de Tanner, i sempre condicionats per la durada de la carrera esportiva i la freqüència dels entrenaments.
Aquestes adaptacions òssies diferenciades entre un costat i l'altre resulten més evidents si l'inici de la pràctica esportiva asimètrica és precoç58. Les adaptacions específiques en relació amb l'exercici depenen de l'estat de maduració òssia de la regió59.
En diversos estudis amb esportistes amb disfuncions menstruals que poden repercutir negativament en la massa òssia, la majoria d'autors consideren que el contingut mineral ossi és normal a les zones de càrrega (columna lumbar i maluc). Es pot intuir, doncs, que la càrrega mecànica d'alguna manera compensaria, localment, l'efecte deleteri sobre l'os de les alteracions menstruals i hormonals60-62.
Força i massa òssia
La resposta òssia local no sols està en relació amb la càrrega mecànica de cada regió específica, sinó que també es relaciona amb la força muscular. L'associació entre força muscular i massa òssia és un aspecte controvertit, ja que els resultats de treballs que han intentat establir aquesta associació són molt dispars.
Diversos estudis relacionats amb la pràctica de diverses disciplines esportives no troben que els guanys en força muscular vagin emparellats amb els increments de la massa òssia local42,63-66. Heinonen et al67, van concloure que un programa d'entrenament de força unilateral d'un any de durada no proporcionava un efecte osteogènic suficient, malgrat els increments significatius de força produïts.
D'altra banda, hi ha treballs que troben associació entre la força muscular i les adaptacions locals de la massa òssia68-71 i amb la composició corporal regional i la DMO de l'àrea72,73. Seria una manera indirecta de relacionar les àrees més sol·licitades en les diverses disciplines esportives i la força muscular i la DMO de la mateixa àrea.
Nichols et al31, en un estudi controlat, van arribar a la conclusió que l'entrenament de la força es pot preveure com un mètode potencial per incrementar la massa òssia dels adolescents, en trobar que l'aplicació d'un programa de força-resistència de 30 a 45 min de durada, 3 vegades a la setmana durant 15 mesos, incrementava significativament la força al tren inferior i la DMO al coll femoral. Blimkie et al32, en un treball també amb noies adolescents (14-18 anys), amb una intervenció de característiques semblants a l'anterior però d'una durada de només 26 setmanes, van trobar que, malgrat els guanys significatius de força, no hi havia increments significatius de massa òssia. Uns resultats semblants va trobar Chilibeck33, que en aplicar un programa de força de 2 sessions setmanals durant 20 setmanes, va observar millores en els registres de força i de percentatge muscular, però no va ser suficient per millorar la DMO i el contingut mineral ossi. De la valoració d'aquests estudis es podria intuir que calen intervencions amb programes d'entrenament de llarga durada per poder establir relació entre els guanys de força i de massa òssia.
Correspondència: Caritat Bagur Calafat. Universitat Internacional de Catalunya (UIC). Josep Trueta, s/n. 08195 Sant Cugat del Vallès. Barcelona. Espanya. Correu electrònic: cbagur@csc.uic.es
