سلامت و استحکام استخوان‌های ما به یک رژیم غذایی متعادل و جریان ثابتی از مواد مغذی، مهم‌تر از همه، کلسیم و ویتامین D بستگی دارد. اما برخی از مواد مغذی دیگر مانند روی، منیزیم، منگنز، مس، بور و ویتامین K نیز برای تشکیل استخوان‌ها حیاتی هستند.

عناصر:

کلسیم

کلسیم ماده اصلی تشکیل دهنده استخوان و دندان است. حدود 99 درصد کلسیم در اسکلت یافت می شود. جزء معدنی استخوان عمدتاً از کریستال های هیدروکسی آپاتیت [Ca10(PO4)6(OH)2] تشکیل شده است که حاوی مقادیر زیادی کلسیم، فسفر و اکسیژن است. تراکم مواد معدنی استخوان (BMD) در طول سه دهه اول زندگی افزایش می یابد و در حدود 30 سالگی به اوج خود می رسد. پس از این سن، تراکم استخوان کاهش می یابد و کاهش در زنان پس از یائسگی با سرعت بیشتری افزایش می یابد. با این حال BMD در مردان مسن نیز کاهش می یابد. غلظت کلسیم در گردش به شدت توسط هورمون پاراتیروئید (PTH) و ویتامین D به ضرر اسکلت کنترل می شود، زمانی که کلسیم دریافتی در رژیم غذایی ناکافی باشد. اسکلت ذخیره ای از کلسیم است که برای حفظ کلسیم طبیعی سرم در صورت کمبود کلسیم در رژیم غذایی مورد استفاده قرار می گیرد. بنابراین، برای به حداکثر رساندن دستیابی به اوج توده استخوانی در طول رشد و جلوگیری از دمینرالیزاسیون پیشرونده استخوان ها در مراحل بعدی زندگی، که منجر به پوکی استخوان، شکنندگی استخوان و افزایش خطر شکستگی می شود، به کافی کلسیم نیاز است. ستون فقرات، باسن، دنده‌ها و مچ‌ها نواحی شایع شکستگی استخوان هستند. متاآنالیزها گزارش می دهند که مکمل کلسیم از دست دادن استخوان را بین 0.5 تا 1.2 درصد کاهش می دهد و خطر شکستگی در همه انواع را حداقل 10 درصد در افراد مسن کاهش می دهد.

داده‌های حاصل از مطالعات مشاهده‌ای و کارآزمایی‌های تصادفی‌سازی و کنترل‌شده از مکمل‌های کلسیم در کاهش خطر فشار خون بالا و پره اکلامپسی در زنان باردار حمایت می‌کنند. سازمان بهداشت جهانی توصیه می‌کند که به همه زنان باردار در مناطقی که کلسیم دریافتی پایینی دارند (یعنی کشورهای کم درآمد با مصرف حدود 300 تا 600 میلی‌گرم در روز) از هفته بیستم بارداری، کلسیم مکمل داده شود.

داده‌های موجود کنونی نشان می‌دهد که مصرف کافی کلسیم ممکن است در تنظیم وزن بدن نقش داشته باشد و مزایای درمانی در مدیریت علائم متوسط ​​تا شدید پیش از قاعدگی داشته باشد.

ویتامین D3

ویتامین D یک ویتامین محلول در چربی است که هموستاز کلسیم و فسفر و سلامت استخوان را همراه با هورمون پاراتیروئید و کلسی تونین تنظیم می کند. در حالی که می توان آن را از منابع غذایی یا مکمل ها نیز به دست آورد، ویتامین D3 (کوله کلسیفرول) در پوست انسان از 7-دهیروکلسترول پس از قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش-B (UVB) از نور خورشید در پوست انسان سنتز می شود. بدن به ویتامین D به شکل فعال آن (1،25-دی هیدروکسی ویتامین D؛ کلسیتریول) برای جذب موثر کلسیم رژیم غذایی نیاز دارد. افزایش گردش خون 1،25-دی هیدروکسی ویتامین D به نوبه خود باعث افزایش جذب روده ای کلسیم و فسفر می شود، دفع ادراری کلسیم را با افزایش بازجذب آن در کلیه ها محدود می کند و همچنین در صورت کمبود کلسیم غذایی، کلسیم را از استخوان بسیج می کند.

فلز روی

روی اثر محرکی بر تشکیل استخوان و معدنی شدن دارد. کریستال های هیدروکسی آپاتیت همچنین حاوی روی همراه با سایر فلزات واسطه هستند. کمبود روی وزن استخوان را کاهش می دهد و منجر به تاخیر در رشد، تکامل و حفظ سلامت استخوان می شود. جذب استخوان را کاهش می دهد و فعالیت آلکالین فسفاتاز (ALP) را تحریک می کند. روی به عنوان یک جزء فلزی آلکالین فسفاتاز عمل می کند. ساختار آلکالین فسفاتاز دارای 4 اتم روی در هر مولکول است که 2 اتم آن برای فعالیت آنزیم ضروری است. روی ممکن است باعث افزایش سنتز DNA مرتبط با آلکالین فسفاتاز شود و در نتیجه رشد استخوان را تحریک کند. روی باعث تحریک تکثیر و تمایز سلولی و همچنین سنتز پروتئین در سلول های استئوبلاتیک می شود و در عین حال تمایز استئوکلاست ها را مهار می کند. روی همچنین سنتز کلاژن مورد نیاز برای تشکیل ماتریکس استخوان را تحریک می کند. مطالعات همچنین نشان داده اند که سطح روی با فاکتور رشد شبه انسولین (IGF-1) همبستگی مثبت دارد. شواهد نشان می دهد که روی باعث تحریک آزادسازی IGF-1 می شود. در واقع، اعتقاد بر این است که اختلال در رشد و سلامت ضعیف استخوان مرتبط با کمبود روی به دلیل سطوح پایین IGF-1 در گردش است که منجر به از دست دادن کلسیم از استخوان ها و افزایش خطر پوکی استخوان و شکستگی استخوان می شود.

منیزیم

حدود 60٪ از کل منیزیم در استخوان یا روی سطح هیدروکسی آپاتیت یا در پوسته هیدراتاسیون اطراف کریستال ذخیره می شود که حدود 1٪ از مواد معدنی استخوان را تشکیل می دهد. هم بر ماتریکس استخوان و هم بر متابولیسم مواد معدنی استخوان تأثیر می گذارد. با کاهش محتوای منیزیم معدنی استخوان، کریستال‌های آپاتیت استخوان بزرگ‌تر و شکننده‌تر می‌شوند. کمبود منیزیم به طور مستقیم با تأثیر بر تشکیل کریستال و سلول های استخوانی به پوکی استخوان کمک می کند و همچنین به طور غیرمستقیم با تأثیر بر ترشح و فعالیت هورمون پاراتیروئید باعث کاهش سطح کلسیم سرم می شود. کنترل و حفظ هموستاز منیزیم یک مداخله مفید برای حفظ یکپارچگی استخوان است. مطالعه ای بر روی بیش از 900 مرد و زن مسن نشان داد که مصرف بیشتر منیزیم در رژیم غذایی با افزایش تراکم استخوان لگن در مردان و زنان مرتبط است.