Bölüm 4- Kemik Yoğunluğunun Arttırılması= Daha Güçlü Kemikler

Transkript

1 Bölüm 4- Kemik Yoğunluğunun Arttırılması= Daha Güçlü Kemikler 4.1 Dr. Peter Gillespe. BVScMACVS. 55 milyon yıl önce, köpek büyüklüğünde ve 4 parmaklı bir hayvan olan at, aradan geçen süre içerisinde günümüzde tanıdığımız tek tırnaklı, büyük ve gösterişli bir hayvan haline gelmiştir. Doğadaki düşmanlarından süratle kaçabilmek için hıza duyduğu ihtiyaç, onu birçok iskeletsel adaptasyonlar göstermeye mecbur bırakmıştır. Yerden otlanarak beslenen birçok hayvanla kıyaslandığında, bacak boyu daha uzun ve bacakları da daha narindir. Kaslı ve iri gövdesini en iyi şekilde hareket ettirebilmek için, bacakları bir sarkaç gibi kullanmaya mecburdur. Omuz ve kalça hareketi için nispeten az enerji harcamasına rağmen çok uzun bir aksiyon yapabilmektedir. İşte bu ekonomik hareket sistemi nedeniyle, diğer birçok memeliyle karşılaştırıldıklarında atlar, süratlerini çok daha uzun bir mesafe boyunca muhafaza edebilirler. Kemiklerin hafif olması, fazla enerji harcamadan hareket edebilmesine imkan tanısa da, bu durum, güç ve dayanıklılık adına bir dezavantaj oluşturmaktadır. Sonuç olarak iskelet sisteminin en önemli rolü bu iri gövdeyi taşımaktır. Bacakların alt bölümündeki uzun kemikler, özel yapıları sayesinde yerden kaynaklanan darbelere olduğu gibi, vücut ağırlığının sebep olduğu üst basınca da dayanabilirler. Tüm bu sistemi tırnak mekanizması, tendonlar, kas ve ligamentler oluşturur. Darbesel güçleri daha iyi, anlayabilmek için, hareket anında bir atın aksiyonlarının incelenmesi faydalı olacaktır. Her aksiyon 2 bölümde incelenebilir; tırnağın yer ile temas ettiği kontak fazı ( contact phase) ve salınım hareketinin yapıldığı salınım fazı ( swing phase). Kontak fazı da 3 alt bölüme ayrılır: Darbe (impact) Yüklenme (loading) Kırılma ( break-over) Darbe fazı, tırnak yer ile temas ettikten birkaç milisaniye sonra gerçekleşir. Zeminden kaynaklanan darbe önce tırnak sistemi daha sonra da kemik ve eklemler vasıtasıyla emilmeye çalışılır. Çoğu kemik ve eklem sakatlığının bu devrede vuku bulması çok da şaşırtıcı değildir. Darbe fazını, yüklenme fazı takip eder. Atın vücut ağırlı bir ayaktan diğer ayağa aktarılırken en çok tendon ve ligamentlere yük biner. Bu yapıların elastikiyeti sayesinde, binen yük emilebilir. Çoğu zaman tendon ve ligament problemleri de bu aşamada ortaya çıkar. Kırılma ( break-over) fazında önce ökçelerin yer ile teması kesilir ve daha sonra sümbük bölgesi halen yer ile temas ederken, sümbük üzerinde rotasyon hareketiyle aksiyon devam eder ve tırnağın tam orta noktası yerden kesildiğinde (break-over yani kırılma noktası) 2. Aşama olan salınım fazı da başlamış olur. Salınım fazında ayaklara binen yük minimumdadır. Darbe ve yüklenme kuvvetlerinin yoğunluğu ve dağılımına, sürat, konformasyon, tırnak dengesi ve saha yüzeyi gibi birçok faktör etki eder. Süratin etkisi en fazladır. Atın ivmesi arttıkça, ayaklar da o kadar sık darbeye maruz kalır. Dolayısı ile de kemik ve eklemler tarafından absorbe edilmesi( emilmesi) gereken kuvvet de o kadar fazlalaşır. Yarış temposunda koşan bir at, vücut ağırlığının üç katına eşit bir kuvvete maruz kalır.

2 Konformasyon ve tırnak dengesi de darbenin neden olduğu kuvveti absorbe etmekte önemli bir rol oynar. Doğru konformasyon, darbeden kaynaklanan etkinin dengesiz dağılımını engeller. Tırnakların kendi ağırlık merkezi olduğu gibi aynı durum kemikler için de geçerlidir. Doğru konformasyona sahip atlarda, tırnak açısı ile olduğu kadar, birbirleri ile de orantılı açılarda olan kemik ve eklemler sayesinde bu kuvvetin dağılımı eşit bir şekilde yapılabilir. İdeal olarak tırnak ve bilek açıları aynı eksen üzerinde olmalıdır. İdeal bir pistin, atın aksiyonlarıyla uyumlu bir esnekliği olmalıdır. Bu esneklik darbe ( impact) fazında kendini belli eder. Zemin çok sert olduğunda, kemiklere aşırı yük biner. Saha fazla ağır olduğunda ise zeminin fazla bir esnekliği olmayacağından, darbenin azaltılabilmesi adına bir katkısı olamaz. Ciddi kemik problemlerinin, genellikle sağlıklı kemiklerin kötü zemine verdiği tepki olarak ortaya çıktığı düşünülür. Bunu antrenörler ters basmak olarak isimlendirir. Ancak günümüzde son teknoloji röntgen cihazları ile yapılan kontrollerde bunun pek de öyle olmadığı ortaya konmuştur. Çoğu zaman sakatlıklar, saha zemini iyi bile olsa, kötü ve zayıf bir kemik yapısına bağlı olarak şekillenir. Sağlam zannetiğimiz çok sayıda at, aslında tam anlamıyla kusursuz da olmayabilmektedir. Atların çoğunda, fark bile edilmeyen küçük stres kırıkları ya da çatlaklar olabilmekte, bunlar zaman içerisinde daha da ciddi problemlere sebep olabilmektedir. Kemikler dinamik bir yapıya sahiptir ve sürekli olarak, üzerine binen yük ve zeminden kaynaklanan darbelere karşı kendini şekillendirmektedir ( bone remodelling). Kemikler, iki farklı dokudan meydana gelir. Kemik korteksi dediğimiz kısım, kemiğe sağlamlığını ve şeklini veren, röntgenlerde yoğun görünen bölgedir. Yetişkin iskeletinin %80 i kemik korteksinden oluşur. Trabeküler kemik dediğimiz kısım ise file ya da bal peteğine benzer bir yapıda olup, özellikle uzun kemiklerin uçlarında, kemik iliğinin çevreleyecek şekilde bulunur. Bu her iki tip kemik dokusu da kollajen matriks, osteoblast ( kemik üreten hücreler) ve osteoklastlardan ( eski kemik dokuyu yok eden hücreler) oluşur. Vücutta bulunan tüm proteinin yaklaşık ¼ ü kollajen dokudan oluşmaktadır. Bağ doku ve kıkırdak yapısının en önemli bileşeni olmasının yanı sıra, yetişkin bir kemiğin % 30 unu da kollagen oluşturmaktadır. Osteoblastlar, kollagen matrix içerisinde bulunan kemik yapıcı hücrelerdir. Kalsiyum ve fosfor içeren Tutkal Benzeri bir mineralize madde ( osteoid) salgılarlar. Osteoklastlar ise eski kemik dokuyu imha eden hücrelerdir. Bunlar, osteoblastlarla uyumlu çalışarak kortikal kemiğin yeniden şekillenmesine ( remodelling) yardımcı olurlar. Her iki hücre de, kortikal kemik yapısına binen yük ve darbelerin etkisiyle aktive olur. Kemiğin yeniden şekillendirilmesi ( remodelling), eski kemik dokunun uzaklaştırılarak özellikle daha fazla yük binen bölgelere yeni kemik doku ilave edilmesi sayesinde, kemik yoğunluğunun artması ile kendini belli eder. Yeniden yapılandırılmış kemik, normal büyüme döneminde oluşmuş olan kemik yapıya göre çok daha dayanıklıdır. Kemik ve eklem sakatlıklarının minimuma indirilebilmesi için, her ne kadar konformasyon, tırnak yapısı ve sahanın özelliklerin dikkat edilse de, kortikal kemik yoğunluğunun arttırılması, diğer bir deyişle sağlam bir kemik yapısı elzemdir. Bu da doğru idman ve beslenme ile temin edilebilir. Genç atlarda, doğru idmanın kemik yoğunluğunu arttırdığı, bir çok araştırma ile tespit edilmiştir. Bir çalışmada, yearlinglerin bir kısmı boksta tutulmuş, diğer bir kısmı ise padoğa salınarak hafifçe egzersiz yaptırılmıştır. Araştırmanın sonunda, padoktaki taylarda kemik yoğunluğunun boksta tutulan taylara göre % 33 oranında yüksek olduğu görülmüştür.

3 Safkan İngiliz atları üzerinde yapılmış olan bir başka çalışmada da, kısa mesafelerde yapılan sprintlerin ( 400m/37 sn m / 13.5 sn) kemik yoğunluğunu arttırdığı tespit edilmiştir. Özellikle yeni idmana giren taylarda kaval kemiğinin 50,000 aksiyon gibi bir ömrü olduğu düşünülmektedir ki bu da yaklaşık 5 aylık idmana tekamül eder. Bu noktaya varıldığında şorşin ( sore shin) görülme oranı ciddi şekilde artmaktadır. Yetersiz idmanın, kemik şekli ve yapısı üzerine yaptığı etki, günümüz teknolojisinde kullanılan digital röntgen ve kemik tarayıcılar ( bone scan) ile kolayca tespit edilebilmektedir. İdmana giren taylarda, padokta duran taylara nazaran, idmanın ilk 60 günün sonunda kemik yoğunluğunun çok daha artmış olduğu bildirilmiştir. Kemik yoğunluğunun en üst düzeye çıkarılabilmesi için doğru beslenme büyük önem taşır. Taylarda, iskelet gelişimi ilk 12 ayda çok hızlıdır. Safkan İngiliz tayları üzerinde yapılan çalışmalarda, doğumu takiben ilk 6 ayın sonunda tayların yetişkin yüksekliklerinin %84 üne ulaştığı ancak yetişkin canlı ağırlıklarının ise sadece % 46 sına ulaşabildikleri tespit edilmiştir. 12 aylık olduklarında ise yetişkin ölçülerine göre yüksekliklerinin %94 üne, canlı ağırlıklarının ise % 65 ine ulaşmış olurlar. 22 ayın sonunda genellikle boyların artışı durur ( %97) ve canlı ağırlığın da %90 nına erişirler. Buradan da görüleceği gibi, iskelet büyümesi canlı ağırlık artışından daha hızlı olur. Bir diğer çalışmada ise, aynı büyüme dönemlerinde kemiklerdeki total mineral madde (BMC) miktarları ölçülmüştür. 6 aylıkta kemik mineralizasyonunun %68 i tamamlenırken bu oran 12 ay sonunda %76 ya yükselir. Maksimum kemik mineralizasyonuna ise ancak 6 yaşında ulaşılır. Kemik mineralizasyonu gebeliğin son 3 ayında başlar. Bu döneme kadar fötusun kemikleri sadece erişkin örneklerinin kıkırdak halidir. Yeni doğan bir tayın kemiklerinde erişkin bir atın sadece %17 si kadar mineral madde bulunur. Sütteki mineral madde miktarı, laktasyonun ilk haftasında en yüksek seviyededir ve giderek azalır. Eğer kısrağın gebelik süresince ve özellikle de laktasyon döneminde aldığı kalsiyum miktarı yeterli değilse, bu durum tayın iskeletinde yeterli düzeyde mineral madde bulunamamasıyla sonuçlanır. Yetersiz kalsiyumla beslenen kısraklardan doğan tayların, doğum ertesinde incik çapı ölçülerinin, diğerlerine göre daha az olduğu bildirilmiştir. Kalsiyum ve fosfor, kemiklerde bulunan ana minerallerdir. Günlük ihtiyaç, büyüme hızına bağlı olarak değişir. Günde 0.65 kg canlı ağırlık artışına sahip olan 6 aylık bir tayın yaklaşık olarak 38 gr kalsiyum ve 25 gr fosfora ihtiyacı vardır. Günde 0.5 kg canlı ağırlık artışına sahip 1 yaşlı bir yearling ise 45 gr kalsiyum ve 30 gr fosfora ihtiyaç duyar. Kuru yonca, ortalama 12 gr/kg kalsiyum içerdiğinden 3 gr/kg kalsiyum içeren tahıllara nazaran oldukça iyi bir kalsiyum kaynağıdır. Buğday kepeği oldukça yüksek miktarda fosfor içermekle beraber, bunun yalnızca % 20 si emilime müsaittir. Yemlerdeki kalsiyum/fosfor oranı büyük önem taşır. Bu oran 1:1 ila 3:1 Ca:P olarak kabul edilmekle beraber, ideal oranın 2:1 olduğu bildirilmektedir. Uzun bir süre 6:1 Ca:P gibi yüksek oranda kalsiyumla beslenmenin kemik yoğunluğunu azalttığı bilimsel araştırmalarla kanıtlanmıştır. Aynı şekilde bunun tersi olarak yüksek fosfor ve düşük kalsiyum içeren yemlerle beslenen taylarda da ciddi kemik ve eklem problemlerine rastlanmıştır. Bu durum özellikle yulaf, arpa gibi sade tahıllarla beslenen ve yeterli yonca tüketmeyen taylarda görülür. Araştırma sonuçlarına göre, taylara ihtiyacından fazla kalsiyum takviyesi yapmanın kemik yoğunluğu üzerine hiçbir pozitif etkisi yoktur.

4 Magnezyum, kollajen matriks oluşumunda olduğu kadar, kemik mineralizasyonunda da önemli rol oynar. Vücutta bulunan tüm Magnezyumun % 60 ı kemiklerde depo edilmiştir. İnsan denekler üzerinde yapılmış olan çalışmalara göre kemik mineral yoğunluğu ile diyetle alınan magnezyum arasında pozitif etkileşim olduğu ortaya konmuştur. Düşük magnezyum alımı, kemiklerin yeniden şekillenmesi ( bone remodelling) üzerine etki yapan osteoblast ve osteoklast hücrelerinin aktivitesinde azalmaya neden olur. En iyi magnezyum kaynakları yonca ( 3 gr/kg) ve soya küspesidir ( 2.7 g/kg). Bakır, çinko ve bor mineralleri, kemik gelişimi üzerine önemli rol oynayan iz elementlerin başında gelir. Kısrak ve tayların rasyonlarına yapılacak olan bakır ilavesinin kemik gelişimi üzerine pozitif etki yaptığı bilimsel araştırmalar neticesinde ortaya konmuştur. Çinko da, kemik ve kıkırdak formasyonu üzerine etkilidir. Ancak bakır ve çinkonun aşırı tüketilmesi durumunda, iskelet gelişimi olumsuz yönde etkilenebilmektedir. Bor ise son dönemde önemi anlaşılan diğer bir iz elementtir. İnsanlar üzerinde yapılan çalışmalarda, bor elementinin kalsiyum ve magnezyumun kemiklere taşınması ve Dз vitamininin sentezlenmesini aktive ettiği, dolayısı ile de kemik metabolizması üzerine etkili olduğu bildirilmiştir. Silikon, kemik mineralizasyonunun yanı sıra kollajen matriks oluşumu üzerine de etkilidir. Silikon bakımından yetersiz rasyonlarla beslenen tavuklar üzerinde yapılmış olan çalışmalarda, bu tavukların kemiklerinde kollajen seviyelerinin düşük olduğu ve bunun sonucunda da anormal kemik yapısının tespit edildiği ortaya konmuştur. Aynı araştırmanın diğer grubunda ise, rasyona silikon takviyesi yapılmış tavuklarda kemik mineralizasyonunun daha iyi olduğu, ve dejeneratif eklem problemlerin önlenmesi ve tedavisinde rol oynayan glukozaminoglikanların kıkırdak dokuda daha yüksek miktarlarda bulunduğu belirlenmiştir. Teksas Üniversitesinde, genç yarış atları üzerinde yapılmış olan bir başka çalışmada ise, silikonun, kemik yoğunluğunun arttırılması adına önemi ortaya konmuştur. Bu araştırmada, rasyonlarına silikon ilavesi yapılan yarış atlarının, silikon ilavesi yapılmayan diğer gruba göre daha uzun süre sakatlanmadan idman edilebildiği ve yarış koşabildiği ortaya konmuştur. Bu durum, silikonun kemik yoğunluğu üzerine katkı yaptığı yönünde yorumlanmıştır. Ayrıca, silikonun büyüme hızı üzerine herhangi bir etkisinin olmadığı dolayısı ile de OCD gibi büyüme bozukluklarına bağlı problemleri tetiklemediği bildirilmiştir. Ayrıca, laktasyondaki kısraklara bio-yararlılığı yüksek likit silikon kaynakları verildiğinde, sütteki silikon miktarının arttığı ve bu sayede de tayların daha fazla silikon alabildiği görülmüştür. İnsanlar üzerine yapılmış olan çalışmalarda laktasyonun erken dönemlerinde sütteki çinko, bakır, demir ve silikon gibi elementlerin miktar bakımından çok yüksek olduğu tespit edilmiştir. Ancak ilerleyen dönemlerde çinko, bakır ve demir oranları azalırken silikon seviyesinin aynı kaldığı bildirilmiştir. Taylarda, yeterli mineral takviyesi ile birlikte verilecek olan doğru idman, kemik yoğunluğunun artmasına ve kemik problemlerine bağlı sakatlıkların en aza indirilebilmesine katkıda bulunur. 4.2 Referanslar - Buddiansky, S., The Nature of Horses. p , , the Free Press, London - Carlisle, E.M. 1980b. Biochemical and morphological changes associated with long bone abnormalities in silicon deficiency. J. Nutr. 110: Carlisle, E.M The nutritional essentiality of silicon. Nutri. Reviews. 40(7):193 - Lang, K.J., B.D. Nielson, K.L.Waite, J. Link, G.M. Hill and M.W. Orth. 2001a. Increased plasma silicon concentrations and altered bone resorption in response to sodium zeolite A supplementation in yearling horses. J. Equine Vet. Sci. 21(11):

5 - Lang, K.J., B.D. Nielson, K.L.Waite, J. Link, G.M. Hill and M.W. Orth. Supplemental silicon increases plasma and milk concentrations in horses. J. Anim. Sci. 79: Lawrence, L.L. Principles of Bone Development in Horses. In: Proc KER Equine Nutrition Conference 2003: Lawrence, L.L. Effects of Exercise and Training on Skeletal Development in Horses. In: Proc KER Equine Nutrition Conference 2003: Neilson, B.D., G.D. Potter, E.L. Morris, T.W. Odom, D.M. Senor, J.A. Reynolds, W.B. Smith, M.T. Martin and E.H. Bird Training distance to failure in young Quarter Horses fed sodium zeolite. A.J. Equine Vet. Sci. 13(10):562.