Odpowiednia gęstość mineralna kości jest niezbędna do zachowania sprawności w trakcie całego życia. To ważny, jednak często pomijany temat w dyskusjach nad ogólnym stanem zdrowia sportowców.

W okresie od urodzenia do dojrzałości procesy tworzenia kości dominują nad resorpcją, co skutkuje ich wzrostem na długość i szerokość, a także wzrostem masy kostnej. Okres dojrzewania to kluczowy czas dla prawidłowego rozwoju tkanki kostnej, ponieważ następuje wówczas budowa szczytowej masy kostnej. Jest ona osiągana jest w różnym wieku u różnych osób, ale przyjmuje się że proces ten może trwać do 30. roku życia. To właśnie w tym czasie czynniki żywieniowe oraz te związane z aktywnością fizyczną są szczególnie ważne.

W wieku 30–35 lat procesy tworzenia i resorpcji kości pozostają w równowadze, a w dalszym okresie życia zaczynają przeważać zachodzące w osteoklastach procesy resorpcji. Ich rezultatem jest ubytek masy kostnej, a także zmiany w budowie i architekturze beleczek kostnych, co w efekcie może prowadzić do osłabienia ich mechanicznej wytrzymałości. U kobiet ze względu na zmiany hormonalne związane z menopauzą procesy te zachodzą szybciej i utrata masy kostnej jest większa.

Należy podkreślić, że nie wszystkie formy wysiłku fizycznego mają działanie osteogenne, a zatem sprzyjające kościotworzeniu

Ryzyko rozwoju osteoporozy w dużym stopniu zależy od szczytowej masy kostnej osiąganej w wieku nastoletnim oraz we wczesnej dorosłości. Szczytowa masa kostna w blisko 80% uwarunkowana jest genetycznie. Czynniki środowiskowe odpowiadają za nią w 20%. Niewłaściwe wybory żywieniowe, jak np. nieodpowiednia dieta uboga w wapń, niewłaściwy stan odżywienia witaminą D i jednocześnie wysoki udział produktów przetworzonych, bogatych w fosfor oraz siedzący tryb życia, mogą uniemożliwić osiągnięcie uwarunkowanej genetycznie szczytowej masy kostnej. Również po 30. roku życia czynniki żywieniowe i związane z aktywnością fizyczną mają istotne znaczenie w zapobieganiu nadmiernej utracie masy kostnej.

Aktywność fizyczna a zdrowie kości

Podejmowana regularnie aktywność fizyczna jest na ogół czynnikiem zmniejszającym ryzyko złamań. Prowadzi ona bowiem do poprawy gęstości mineralnej kości oraz do zwiększonego obrotu kostnego, co skutkuje mocniejszą strukturą kości [1]. Należy jednak podkreślić, że nie wszystkie formy wysiłku fizycznego mają działanie osteogenne, a zatem sprzyjające kościotworzeniu – do wysiłków o potencjalnie korzystnym wpływie na kości należą te o charakterze oporowym (siłowym) oraz antygrawitacyjnym (np. wyskoki).

Do aktywności fizycznej nie osteogennej, tj. bez korzystnego wpływu na kości, zaliczane są wysiłki wykonywane w odciążeniu, tak jak ma to miejsce w pływaniu oraz kolarstwie [2]. Potwierdzają to wyniki badań wskazujące, że kolarze i pływacy charakteryzują się porównywalną lub nawet niższą gęstością mineralną kości w stosunku do osób nietrenujących [3]. Grupą zasługującą na szczególną uwagę są triathloniści, którzy w ramach swojej dyscypliny łączą te dwie aktywności, stąd wydają się bardziej narażeni na gorszą mineralizację tkanki kostnej, niż pływacy czy kolarze. Osłabieniu wytrzymałości kości w triathlonie może sprzyjać także trzecia forma aktywności tj.  bieganie, chociaż mechanizm tych niekorzystnych zmian jest inny. Może być to zastanawiające, ponieważ biegnie jest uznawane za aktywność umiarkowanie osteogenną. Podczas biegania może dochodzić do mikrourazów kości, a długotrwające wysiłki mogą prowadzić do ich kumulacji i pogłębiania, co w efekcie może prowadzić do złamań, tzw. złamań zmęczeniowych. Przy racjonalnie zaplanowanym programie treningowym, zapewniającym właściwą odnowę organizmu, oraz u osób prawidłowo odżywionych, mikrouszkodzenia spowodowane aktywnością fizyczną naprawiane są na ogół w wyniku zachodzącego remodelingu kości, jednak, gdy warunki te nie są spełnione, może dojść do złamania zmęczeniowego [4]. Czynnikami, które zwiększją ryzyko tego typu złamań w badaniu niemieckich autorów jest niedobór witaminy D i żelaza, zaburzenia miesiączkowania i wysoka liczba godzin treningu rocznie [5].

Żywienie a zdrowie kości

Wśród najważniejszych czynników żywieniowych w kontekście zdrowia kości można wymienić dostępność energii, spożycie białka, wapnia, fosforu, magnezu oraz stan odżywienia witaminą D. Inne składniki odżywcze istotne dla prawidłowego metabolizmu kości to witaminy A, C, K oraz składniki mineralne, takie jak żelazo, cynk, mangan, bor, krzem i miedź (Rycina 1).

Dostępność energii

Odpowiednia wartość energetyczna diety (adekwatna do wydatków związanych z podstawową przemianą materii i aktywnością fizyczną) jest czynnikiem wspierającym zdrowie kości. W przypadku długotrwałego ograniczenia kilokalorii dochodzi do zaburzeń w układzie hormonalnym, które mogą mieć negatywny wpływ na zdrowie kości. Do niedawna uważano, że problem ten, łącznie z jego konsekwencjami, dotyczy wyłącznie kobiet, w przypadku których objawem zaburzeń hormonalnych są zaburzenia miesiączkowania lub całkowity brak miesiączki. Wiemy już jednak z przeprowadzonych badań, że ryzyko niedoboru energii u mężczyzn również jest wysokie i prowadzi do zaburzeń hormonów, takich jak testosteron i estradiol [6]. Jednakże świadomość problemu niskiej dostępności energii u zawodników oraz ich trenerów jest wciąż niewystarczająca.

Warto podkreślić, że w dyscyplinach typowo wytrzymałościowych, charakteryzujących się wysokim wydatkiem energetycznym, do niedoboru energii w ustroju może dochodzić poza świadomością sportowców. W okresie wysokich obciążeń treningowych dochodzić może bowiem do supresji odczuwania łaknienia [7,8], przez co zawodnikom trudno spożywać dietę o odpowiedniej względem wydatków wartości energetycznej. W badaniach wykazano, że niska dostępność energii skutkuje raczej obniżeniem poziomu markerów kościotworzenia, natomiast nie wpływa na wzrost poziomu markerów resorpcji kości [9]. 

Białko

Białko pełni istotną rolę w syntezie oraz aktywności insulinopodobnego czynnika wzrostu (ang. insulin-like growth factor 1, IGF-1), który jest niezbędny dla kościotworzenia. IGF-1 odpowiada za stymulację jelitowego wchłaniania wapnia i fosforu, czyli składników mineralnych, które budują tkankę kostną. Nieodpowiednie spożycie białka w okresie dojrzewania upośledza produkcję IGF-1, co może negatywnie wpływać na gęstość mineralną kości. W diecie sportowców raczej nie obserwuje się niewystarczającego spożycia białka.

Wapń

Wapń to główny składnik mineralny obecny w kościach – jego odpowiednie spożycie wraz z dietą jest kluczowe dla zachowania zdrowia układu szkieletowego. Kiedy spożycie wapnia jest niewystarczające, a tym samym jego stężenie we krwi zaczyna spadać, następuje mobilizacja wapnia zmagazynowanego w kościach, w celu zachowania homeostazy. Jeśli taka sytuacja powtarza się regularnie, a wapń nie jest uzupełniany wraz z dietą w odpowiedniej ilości, prowadzi to do istotnych zaburzeń w strukturze kości.

Różnego rodzaju niekorzystne zmiany w tkance kostnej rozwijają się pozornie bezobjawowo, aż do momentu wystąpienia złamania kości

Dobrym źródłem wapnia są mleko i produkty mleczne, sery podpuszczkowe, zielone warzywa np. brokuł, jarmuż oraz tofu. Jeśli zawodnik z różnych względów eliminuje z diety mleko i produkty mleczne, ważne jest aby wybierać roślinne alternatywy wzbogacane w wapń. Również wody mineralne zawierają pewną ilość jonów wapniowych – niektóre wody wysoko mineralizowane dostępne na polskim rynku mogą dostarczać nawet 1/3 zapotrzebowania na wapń w jednej 1,5 litrowej butelce.

Jeśli uzupełnienie wapnia wraz z dietą nie jest możliwe, należy wprowadzić suplementację, jednak trzeba pamiętać o tym, że przyswajalność wapnia z suplementów jest niższa, niż ze źródeł pokarmowych. Zaleca się przyjmowanie suplementów wapnia przed snem lub pomiędzy posiłkami, a dawki <500 mg mają najlepszą biodostępność [10]. Nadmierna suplementacja (>2000 mg/dobę) może jednak prowadzić do hiperkalcemii (zbyt wysokie stężenie wapnia we krwi) i w konsekwencji do osłabienia kości.

Witamina D

Witamina D wspomaga hormonalną regulację stężenia wapnia we krwi poprzez mechanizmy jego wchłaniania i również jest kluczowym składnikiem dla zachowania zdrowia kości. Głównym źródłem tej witaminy jest synteza skórna zachodząca pod wpływem promieniowania UV (90% zapotrzebowania), jednak istnieją również produkty zawierające witaminę D w większych ilościach np. mleko i produkty mleczne, ryby, jaja, a także grzyby. Ze względu na położenie geograficzne Polski suplementacja nie jest konieczna jedynie od maja do końca września (pod warunkiem odpowiedniej ekspozycji na światło słoneczne). Zgodnie z najnowszymi zaleceniami, aby synteza witaminy D była skuteczna, niezbędne jest przebywanie na słońcu z odkrytymi przedramionami i nogami przez 30 minut w godzinach między 10 a 15, bez filtrów przeciwsłonecznych. W pozostałych miesiącach osoby o prawidłowym stanie odżywienia witaminą D powinny suplementować ją w dawce 1000–2000 IU/dobę (w celu zapobiegania niedoborom) [11].

Magnez

Magnez pośrednio wpływa na kości, ponieważ jest kofaktorem niezbędnym w procesie aktywacji witaminy D. Dobrym źródłem magnezu są pełnoziarniste produkty zbożowe (pieczywo, kasze, makarony), nasiona roślin strączkowych, pestki i nasiona (np. słonecznik, dynia), orzechy. Magnez można również znaleźć w zielonych warzywach liściastych, bananach i awokado. Biodostępność magnezu może być ograniczana m.in. przez obecność fitynianów, wapnia, fosforu i długołańcuchowych kwasów tłuszczowych [12]. Jak wskazują wyniki badań epidemiologicznych, spożycie magnezu wraz z dietą często jest niewystarczające, co może prowadzić do niedoborów. Niestety ocena stanu odżywienia magnezem jest trudna – po pierwsze objawy niedoboru są dość niespecyficzne i mogą być mylone z objawami niedoboru innych składników mineralnych; a po drugie nie mamy łatwo dostępnej i dobrej oceny zapasów magnezu w organizmie. Rutynowo wykonywane oznaczenia stężenia magnezu we krwi nie zawsze odzwierciedlają rzeczywisty stan odżywienia tym pierwiastkiem i nawet prawidłowy wynik nie pozwala na wykluczenie niedoboru. Dlatego tak ważne jest zadbanie o włączanie pokarmowych źródeł magnezu w codziennej diecie.

Fosfor

Fosfor jest niezbędny w procesie mineralizacji kości, jego niedobory są niezwykle rzadkie, ponieważ występuje powszechnie w produktach spożywczych (mięso, ryby, nasiona roślin strączkowych, mleko i produkty mleczne, orzechy oraz produkty przetworzone). Dużo częstszym problemem jest natomiast nadmiar fosforu w diecie – może to prowadzić do upośledzenia wchłaniania wapnia i zwiększonej resorpcji kości. Wyróżniamy dwie formy fosforu obecnego w żywności: fosfor organiczny (fosfor występujący naturalnie w produkcie, w postaci związanej z białkami lub innymi elementami struktur wewnątrzkomórkowych z atomem węgla) i fosfor nieorganiczny (stosowany jako dodatek do żywności). Fosfor organiczny wchłaniany jest w przewodzie pokarmowym w 40–60% z produktów pochodzenia zwierzęcego, natomiast z produktów pochodzenia roślinnego jedynie w 10–30%. W przypadku fosforu nieorganicznego, którego istotnym źródłem mogą być napoje gazowane, przetwory mięsne, przekąski, sery topione, produkty typu instant oraz półprodukty piekarnicze, wchłanianie zachodzi aż w 80–100%. Istotne jest zatem wybieranie produktów nieprzetworzonych, np. pełnoziarnistych produktów zbożowych (które oprócz fosforu nieorganicznego dostarczą również magnezu), a jednocześnie unikanie produktów wysoko przetworzonych. 

Podsumowanie

Zdrowie kości jest uwarunkowane odpowiednim spożyciem kilku składników odżywczych, do najważniejszych z nich należą: białko, wapń, witamina D, magnez i fosfor. Niezwykle ważną kwestią jest też odpowiednia wartość energetyczna diety. Warto podkreślić, że różnego rodzaju niekorzystne zmiany w tkance kostnej rozwijają się pozornie bezobjawowo, aż do momentu wystąpienia złamania kości [13]. W Polsce brakuje programów profilaktycznych skierowanych do sportowców, monitorujących stan zdrowotny kości. Badania densytometryczne i ocena mikroarchitektury kości wykonywane są zwykle w momencie wystąpienia złamania, które wiąże się z wykluczeniem zawodnika z procesu treningowego na dłuższy okres. Poniżej przedstawiono wskazówki żywieniowe ukierunkowane na wspieranie zdrowia kości: