Efectos del deporte sobre los huesos

¿Cómo es un hueso?

El tejido óseo es un tipo especializado de tejido conjuntivo, constituido por células y por una matriz extracelular mineralizada. Esta mineralización es la que da las características de rigidez y dureza al hueso. 

Las células representan únicamente el 2 % del tejido, mientras que la matriz extracelular es el 98 %. Estas células pueden ser de varios tipos: células osteoprogenitoras (células madre), osteocitos, osteoblastos y osteoclastos.

El hueso está constituido por una parte de hueso compacto (cortical) y una otro parto de hueso esponjoso (trabecular). El hueso esponjoso está formado por trabéculas y lo encontramos a la parte interna, mientras que el hueso compacto lo encontramos a la superficie externa. El periostio es el tejido conjuntivo que rodea el hueso y que tiene como función proteger el tejido óseo.

El tejido óseo es dinámico, puesto que está sometido constantemente a procesos:

  • Modelación: es el incremento de masa ósea que comporta la formación de hueso donde no había previamente. Actúa como respuesta en las cargas mecánicas y se produce sobre todo en la época de crecimiento. 
  • Remodelación: es el proceso de renovación constante al que está sometido el hueso. Existe un equilibrio entre la formación (osteoblastos) y la pérdida de hueso (osteoclastos). Con el tiempo, la tasa de reabsorción acaba siendo mayor que la de formación y por eso las personas grandes sufren pérdida de masa ósea.

Ley de Wolff, relación de los huesos y la biomecánica

En 1892, Julius Wolff propuso una ley que explica la relación de los huesos con la biomecánica. Explica que cada cambio en la forma y/o la función de un hueso es seguido por ciertos cambios en su estructura interna o externa y estos están regidos por leyes matemáticas. 

Si un hueso es físicamente cargado en una nueva dirección, su forma y estructura pueden cambiar. Pero esta deformación puede ser revertida si se intenta rectificar. 

El deporte y el tejido óseo

Formación de nuevo tejido óseo

La aplicación de una fuerza sobre un hueso hace que este se deforme, hecho que supone un estímulo para la formación de nuevo tejido óseo en las regiones que experimentan mayor deformación. En respuesta a la carga mecánica, los osteoblastos migran a la superficie del hueso que experimenta la distensión y sintetizan proteínas de la matriz extracelular. Cuando se produce la mineralización de la matriz, aumenta el número de trabéculas y el diámetro del hueso. 

La formación de hueso se da principalmente a la superficie externa (periostio), puesto que es la manera de aumentar la resistencia del hueso sin disminuir el espacio necesario para la cavidad de la médula ósea. De este modo, se deposita el nuevo tejido óseo en la periferia provocando un aumento del diámetro del hueso. Aun así, también se incrementa la cantidad de hueso trabecular.

Para que se lleve a cabo el proceso de formación de tejido óseo nuevo, la fuerza aplicada tiene que superar un umbral denominado distensión esencial mínima (DEM). Por lo tanto, aquellas fuerzas que sean inferiores a la DEM no suponen un estímulo para la formación de hueso.

Además de que la magnitud de la carga sea la adecuada, también es necesario que esta se aplique con una velocidad óptima, en direcciones diferentes al habitual y que se repita un mínimo número de veces. Cuando se cumplen estos requisitos, se genera una respuesta de formación de hueso y se desencadena todo el proceso de los osteoblastos explicado anteriormente.

Cambios para evitar lesiones y fracturas

Las células óseas regulan la cantidad de hueso en cada zona con el fin de que las fuerzas a las que se ven sometidas de forma habitual no provoquen una distensión excesiva y que, por lo tanto, no excedan la DEM. Con esta regulación de la masa ósea se evitan lesiones y fracturas del hueso. 

Si un hueso es sometido regularmente a una fuerza elevada, necesita tener una área suficientemente grande para soportar la carga. Un aumento del diámetro y de las trabéculas mediante crecimiento óseo tendrá un efecto positivo, porque permitirá distribuir la fuerza sobre una superficie más grande. En consecuencia, la misma fuerza que antes superaba lo DEM ahora estará por debajo y no supondrá un riesgo por el hueso. 

Hay personas que, después de someter ciertos huesos a fuerzas progresivamente más grandes y potenciar el aumento de su área, son capaces de romper ladrillos al golpearlos con una mano. A pesar de que se aplican fuerzas muy grandes sobre estos huesos, son fuerzas que causan una distensión menor que la DEM gracias a la gran área del hueso.

Músculos hipertrofiados 

Cuando más grande es la medida de un músculo y más estrenado está, este tiene una mayor capacidad para producir una fuerza. Los huesos que están relacionados con músculos grandes y entrenados tienen que tener una elevada masa y resistencia para proporcionar una estructura de apoyo a estos músculos. De este modo, los deportistas que trabajan muy determinados músculos presentan una mayor masa en huesos que están relacionados. 

Como ya hemos explicado, el hecho de someter estos huesos a fuerzas grandes de forma repetitiva hace que aumente tanto el número de trabéculas como el diámetro de estos. Aun así, esto no solo es necesario para evitar lesiones y fracturas óseas, sino para que la estructura muscular se mantenga correctamente.

Ausencia de fuerzas y pérdida de hueso

Después de un periodo de disminución de carga mecánica o de inmovilidad, se produce una pérdida de matriz ósea y de densidad mineral ósea (salida de calcio del hueso) de forma progresiva. Por ejemplo, una persona que esté una larga temporada reposando a la cama experimentará una pérdida de masa ósea. Esto es debido a que se dejan de aplicar las fuerzas a las cuales estaban sometidos estos huesos. 

Curiosamente, este proceso se lleva a cabo más rápidamente que el proceso de formación y mineralización de nuevo hueso. 

Un caso más drástico es lo de los astronautas. La ingravidez compuerta que los huesos no experimenten las fuerzas debidas a la gravedad de la Tierra. Es decir, como que los huesos no tienen que proporcionar apoyo por la locomoción o ni siquiera para mantener la posición del cuerpo, se aplican sobre ellos fuerzas menores a las habituales. En estudios se ha demostrado que los astronautas pueden llegar a perder hasta el 20% de su masa ósea en estancias de 12 meses al espacio.

Un caso curioso: la natación 

Hasta este punto, hemos considerado que el deporte en general contribuye a aumentar la masa ósea para reforzar las zonas sometidas a fuerzas y proporcionar un fuerte apoyo a músculos grandes y desarrollados. Aun así, en el caso de los deportistas que practican natación sucede un hecho peculiar. La natación es un deporte que se practica en condiciones de gravedad baja (dentro del agua). Por lo tanto, como los astronautas, los suyo huesos están sometidos a fuerzas menores. 

Se ha observado que este deporte comporta una pérdida de hueso y debilitación de este (se ha visto que la zona cortical del fémur es más prima que la de una persona normal en estado de salud). A diferencia del que sucede en otros deportes, no exista una correlación entre un gran desarrollo muscular y huesos resistentes. Esto es debido a que el requerimiento óseo de los músculos no compensa el efecto de la baja gravedad del ambiente. Por lo tanto, la natación se caracteriza para utilizar técnicas que mejoran el rendimiento muscular pero que no causan un aumento de la masa y resistencia de los huesos.

Conclusiones finales

El hacer deporte comporta mayor formación de hueso. Por lo tanto, realizar deporte puede resultar muy beneficioso por la gente mayor, puesto que así se compensaría la pérdida de hueso, minimizando el riesgo de que la densidad mineral ósea disminuya hasta niveles críticos.  Aun así, las personas mayores no pueden realizar actividades físicas de alta intensidad y por eso los especialistas recomiendan que se maximice la densidad ósea en las primeras fases de la edad adulta. 

Será un punto clave realizar las actividades deportivas bajo supervisión de profesionales. Así, vamos a evitar posiciones erróneas que puedan perjudicar más nuestro esqueleto. Podéis revisar el post sobre La moda del running.

Por otro lado, si se realiza deporte durante la etapa de crecimiento, el hueso tendrá una masa mayor y las consecuencias de la futura pérdida ósea serán menores. De hecho, se cree que los huesos jóvenes tienen una mayor capacidad de respuesta a las fuerzas mecánicas que los huesos maduros.

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