מחקר חושף : איזה אימון הכי טוב ליצירת עצם חדשה בצוואר הירך (חלק ב')

יש לך אוסטיאופורוזיס? תתחילי לקפוץ ולעלות ולרדת במדרגות!

רגע, את בטח שואלת את עצמך מה מיוחד בקפיצה ובעליה במדרגות? ואיך זה קשור לבניית עצם?

לפני שנתאראת המחקר ומה החוקרים בדקו במחקר ומה הם מצאו , ניתן קצת רקע חשוב:

במהלך הגדילה, ההעמסה המכנית על הגוף מגבירה את חוזק העצם. 

ועל ידי תהליך של בנייה וחידוש, העצם נבנית , במקביל לפירוק העצם ישנה.  

תהליך בניית העצם  וחידוש העצם מתרחש בעצם החיצונית ובעצם הפנימית.

לאחר סיום הגדילה , משנות ה20 לערך , תהליך הבנייה מואט ,

אך מסת העצם נשמרת בשל האיזון בין חידוש העצם לפירוקה.

תהליך זה נקרא  balanced remodeling .

תהליך חידוש  זה מסיר עצם ישנה או פגומה

ומחליף אותה בנפח דומה של עצם חדשה. 

בבגרות, יצירת העצם החיצונית (הפריאוסטלית) מואטת, 

ולאחר תקופת אמצע החיים תהליך הבנייה מחדש של השטח הפנימי (אנדוסטאלי) הופך לא מאוזן,

פחות עצם מופקדת מאשר נהרסת במהלך כל מחזור בנייה.

וכתוצאה מכך נגרמת הידרדרות מיקרו-מבנית במסת העצם הגורמת לשבריריות העצם.

תמונה של פנים העצם , והחללים שנוצרים בשל אובדן המסה.

שימי לב שנמצא כי המיקומים העליונים והקדמיים של צוואר הירך 

הם ה"עקב אכילס" של עצם הירך הפרוקסימלי .

המיקומים העליונים והקדמיים של צוואר הירך הם אזורים עם קליפת עצם דקה

ושם מתרחשים ההתחלה וההתקדמות של מיקרו שברים

שעלולים להוביל לשבר בצוואר הירך במקרה של נפילה.

*הנתון הזה חשוב להמשך אז אנחנו נזכור אותו 

נקודה חשובה -

העמסה מכנית של השלד במהלך הגדילה מגבירה את היווצרות העצם,

זו עובדה ידועה.

אך לאחרונה הוכח שהסתגלות העצם לעומס מכני מוגבר יכולה להימשך לכל החיים.

חוקרים מציעים שהעמסה מכנית בגיל המבוגר יכולה להאט את תהליך החידוש remodeling , וזהו דבר חיובי, כיוון שבגיל המבוגר תהליך החידוש, ה remodeling ,גורם לאיבוד עצם,

כי התאים בוני העצם לא עומדים בקצב של תאי הפירוק עצם.

נקודה חשובה נוספת -

מתח מכני על העצם ,הגורם לתהליכים אוסטיאוגנים , נוצר על ידי פעילות שרירים קונצנטרית. אלו הן תנועות של כיווץ ומתיחת השריר. ולכן מתחים בעצם הנוצרים על ידי התכווצות שרירים, עשויים לקדם יצירת עצם במקומות הזקוקים ביותר לחיזוק.

וכעת למחקר -

במחקר החדשני מ2018 , Mechanical Loading of the Femoral Neck in Human Locomotion

החוקרים רצו לבדוק אילו מתחים מכנים תורמים הכי הרבה ליצירת עצם חדשה בעצם הירך הפרוקסימלית, ואילו פעילויות גורמות לעומס מכני הכי אפקטיבי עבור בניית עצם צוואר הירך.

בתמונה חלק מתיאור אופן ביצוע המחקר

החוקרים רצו לבדוק אילו תנאי עומס מפחיתים את אובדן העצם על ידי דיכוי תהליך חידוש העצם ,

תהליך ה remodeling. ומקדמים יצירת עצם על ידי גירוי התאים בוני העצם .

הם עקבו אחר נתוני ביומכניקת הליכה , של 20 נשים לאחר גיל המעבר וכימתו את המאמצים על עצם הירך  במהלך תנועה, בדגש על עצם צוואר הירך.

החוקרים  ביקשו לזהות את השרירים הספציפיים המעמיסים על צוואר הירך במהלך עלייה במדרגות וקפיצה - שתי פעילויות הנחשבות למשימות בעלות השפעה גבוהה ונחשבות כמועילות לשמירה על מסת העצם. והם השוו את שתי הפעולות האלו להליכה. 

החוקרים חילקו את איזור צוואר הירך  לארבעה רבעים (עליון/צדדי, תחתון/אמצעי, קדמי ואחורי) וניתחו את שיא העומס עבור כל פעילות.

*זוכרת שציינו שהחלק הקדמי עליון הוא הכי שביר ושם יש הכי הרבה שברי צוואר ירך?

בתמונה הסבר על חלוקת צוואר הירך לחלקים עליון \ תחתון ו קידמי \ אחורי 

החצים האדומים מתארים כוחות שרירים בעוד שכוח התגובה של מפרק הירך מיוצג על ידי חץ כחול.

אז מה החוקרים מצאו במחקר?

החוקרים מצאו הבדלים בין סוגי המאמץ השונים  לאורך עצם הירך הקרובה : 

1.קפיצה גרמה לעומסים גבוהים יותר באזור הצוואר הקרוב (p = 0.048) (צבוע בכחול) ובאזור האמצעי של צוואר הירך (p = 0.036)  (צבוע באדום) בהשוואה להליכה. 

2.לעומת זאת, עלייה במדרגות (p = 0.048) וירידה במדרגות (p = 0.017) יצרו את העומסים הגבוהים ביותר באזור הצוואר הרחוק. (צבוע בירוק)  

ירידה במדרגות גם גרמה לעומסים גבוהים יותר מהליכה באזור הפרטרוכנטרי (סביב הבליטה הגדולה) (p = 0.05) (צבוע בירוק כהה)

באיור נראה מידת המתח על המיקום הספיציפי בעצם צוואר הירך 

כלומר פעילויות שונות גרמו למאמצים שונים באזורים שונים של העצם:

• קפיצה גרמה למאמצים גבוהים יותר בחלק הקרוב והאמצעי של צוואר הירך בהשוואה להליכה.

• עלייה וירידה במדרגות גרמו למאמצים הגבוהים ביותר בחלק הרחוק של צוואר הירך.

• ירידה במדרגות גרמה למאמצים גבוהים יותר מהליכה באזור סביב הטרוכנטר (בליטה בעצם הירך).
  

באיור מוצגים גרפים לפי אזור ספיציפי בצוואר הירך , העמודות מייצגות את סוג הפעילות ומידת המתח על העצם, קפיצה יצרה את שיא המתח הגבוה ביותר בהיבט הקדמי של הצוואר הפרוקסימלי.

נקודה מעניינת - 

המחקר מצא ששרירי הישבן (גלוטאוס מדיוס ומקסימוס) הם האחראים העיקריים ליצירת המתח בעצם הירך, כאשר שרירי הברך (וואסטי) תורמים גם הם, אך פחות, זה בעליה במדרגות. 

המחקר גם מצא קשר בין כוח התגובה של הקרקע (כלומר, כמה כוח מופעל על הרגל כשהיא נוגעת בקרקע) לבין המתח בעצם הירך. ככל שהכוח גדול יותר, כך גם המתח בעצם גדול יותר. זה מסביר למה פעילויות כמו קפיצה או ריצה, שבהן יש כוחות גדולים יותר על הרגל, יוצרות מתח גדול יותר בעצם הירך מאשר הליכה רגילה.

לסיכום - 

הנתונים במחקר   מציעים שכדי שפעילות מסוימת תעודד בניית עצם בחלק העליון-קדמי של צוואר הירך, עליה ליצור כוח תגובה קרקעי גדול יותר מזה שנוצר בהליכה רגילה, כזה שמתקבל מקפיצה

ובנוסף גם לכלול תנוחות כפופות יותר אשר מעודדות הפעלה גבוהה יותר של שרירי הישבן.

ולכן פעילות של עלייה במדרגות, אשר מפעילה את שרירי הישבן, צריכה להיות מובאת בחשבון בתוכניות אימון המיועדות לשפר את בריאות העצם.

סימוכין -

Kersh, M. E., Martelli, S., Zebaze, R., Seeman, E., & Pandy, M. G. (2018). Mechanical Loading of the Femoral Neck in Human Locomotion. Journal of Bone and Mineral Research, 33(11), 1999-2006.