Aktualności

Dziękujemy za odwiedzenie Nature.com.Używana wersja przeglądarki ma ograniczoną obsługę CSS.Aby uzyskać najlepsze wrażenia, zalecamy korzystanie z zaktualizowanej przeglądarki (lub wyłączenie trybu zgodności w przeglądarce Internet Explorer).W międzyczasie, aby zapewnić ciągłe wsparcie, wyrenderujemy stronę bez stylów i JavaScriptu.
Wzrost kości jest najbardziej wyraźny w okresie dojrzewania.Badanie to miało na celu wyjaśnienie wpływu budowy ciała i siły nastolatka na markery gęstości mineralnej kości i metabolizm kości, aby pomóc poprawić wzrost kości w okresie dojrzewania i zapobiec osteoporozie w przyszłości.W latach 2009-2015 w badaniu wzięło udział 277 nastolatków (125 chłopców i 152 dziewczynki) w wieku 10/11 i 14/15 lat.Pomiary obejmują sprawność/wskaźnik masy ciała (np. stosunek mięśni itp.), siłę chwytu, gęstość mineralną kości (wskaźnik osteosonometrii, OSI) oraz markery metabolizmu kości (fosfataza alkaliczna typu kostnego i N usieciowany kolagenem typu I) .-końcowy peptyd).U dziewcząt w wieku 10/11 lat stwierdzono dodatnią korelację między wielkością ciała/siłą chwytu a OSI.U chłopców w wieku 14-15 lat wszystkie czynniki wielkości ciała/siły chwytu były pozytywnie powiązane z OSI.Zmiany w proporcjach mięśni ciała były dodatnio skorelowane ze zmianami w OSI u obu płci.Wzrost, stosunek mięśni ciała i siła chwytu w wieku 10/11 lat u obu płci były istotnie związane z OSI (dodatnie) i markerami metabolizmu kości (ujemnymi) w wieku 14/15 lat.Odpowiednia budowa ciała u chłopców w wieku 10-11 lat i u dziewcząt w wieku do 10-11 lat może być skuteczna w zwiększaniu szczytowej masy kostnej.
Oczekiwana długość życia w zdrowiu została zaproponowana przez Światową Organizację Zdrowia (WHO) w 2001 r. jako średnia długość czasu, przez jaki dana osoba może samodzielnie prowadzić zdrowy tryb życia w codziennym życiu.Oczekuje się, że w Japonii różnica między oczekiwaną długością życia w zdrowiu a średnią długością życia przekroczy 10 lat2.W ten sposób powstał „Narodowy Ruch Promocji Zdrowia w XXI wieku (Zdrowa Japonia 21)” w celu zwiększenia oczekiwanej długości życia w zdrowiu3,4.Aby to osiągnąć, konieczne jest opóźnienie czasu na opiekę.Zespół ruchowy, osłabienie i osteoporoza5 to główne powody poszukiwania opieki medycznej w Japonii.Ponadto kontrola zespołu metabolicznego, dziecięcej otyłości, słabości i zespołu ruchowego jest środkiem zapobiegającym potrzebie opieki6.
Jak wszyscy wiemy, regularne, umiarkowane ćwiczenia są niezbędne dla dobrego zdrowia.Aby uprawiać sport, układ ruchu, na który składają się kości, stawy i mięśnie, musi być zdrowy.W rezultacie Japońskie Stowarzyszenie Ortopedyczne zdefiniowało w 2007 r. „zespół ruchu” jako „bezruch z powodu zaburzeń mięśniowo-szkieletowych i [w którym] istnieje wysokie ryzyko wymagającej długoterminowej opieki w przyszłości”7, a środki zapobiegawcze zostały zbadane od tego czasu.następnie.Jednak zgodnie z białą księgą z 2021 r. starzenie się, złamania i zaburzenia układu mięśniowo-szkieletowego8 pozostają najczęstszymi przyczynami potrzeb w zakresie opieki w Japonii, stanowiąc jedną czwartą wszystkich potrzeb w zakresie opieki.
W szczególności stwierdzono, że osteoporoza powodująca złamania dotyka 7,9% mężczyzn i 22,9% kobiet w wieku powyżej 40 lat w Japonii9,10.Wczesne wykrycie i leczenie wydaje się być najważniejszym sposobem zapobiegania osteoporozie.Ocena gęstości mineralnej kości (BMD) ma kluczowe znaczenie dla wczesnego wykrywania i leczenia.Absorpcja promieniowania rentgenowskiego o podwójnej energii (DXA) była tradycyjnie stosowana jako wskaźnik oceny kości w różnych modalnościach radiologicznych.Jednak donoszono, że złamania występują nawet przy wysokim BMD, a w 2000 r. na spotkaniu National Institutes of Health (NIH)11 zalecono zwiększenie masy kostnej jako miarę oceny kości.Jednak ocena jakości kości pozostaje wyzwaniem.
Jednym ze sposobów oceny BMD jest badanie ultrasonograficzne (USG ilościowe, QUS)12,13,14,15.Badania wykazały również, że wyniki QUS i DXA są skorelowane16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27.Jednak QUS jest nieinwazyjny, nieradioaktywny i może być stosowany do badań przesiewowych kobiet w ciąży i dzieci.Ponadto ma wyraźną przewagę nad DXA, a mianowicie, że jest usuwalny.
Kość jest pobierana przez osteoklasty i tworzona przez osteoblasty.Gęstość kości jest zachowana, jeśli metabolizm kości jest prawidłowy i istnieje równowaga między resorpcją kości a tworzeniem kości.
Odwrotnie, nieprawidłowy metabolizm kości powoduje zmniejszenie BMD.Dlatego do wczesnego wykrywania osteoporozy do oceny metabolizmu kostnego w Japonii wykorzystuje się markery metabolizmu kości, które są niezależnymi wskaźnikami związanymi z BMD, w tym markerami tworzenia i resorpcji kości.Badanie Fracture Intervention Trial (FIT) z punktem końcowym zapobiegania złamaniom wykazało, że BMD jest raczej markerem tworzenia kości niż resorpcji kości16,28.W tym badaniu zmierzono również markery metabolizmu kości, aby obiektywnie zbadać dynamikę metabolizmu kości.Należą do nich markery tworzenia kości (fosfataza alkaliczna typu kostnego, BAP) oraz markery resorpcji kości (usieciowany N-końcowy peptyd kolagenu typu I, NTX).
Okres dojrzewania to wiek szczytowego tempa wzrostu (PHVA), kiedy wzrost kości jest szybki, a szczytowa gęstość kości (szczytowa masa kostna, PBM) około 20 lat temu.
Jednym ze sposobów zapobiegania osteoporozie jest zwiększenie PBM.Ponieważ jednak szczegóły metabolizmu kostnego u nastolatków nie są znane, nie można sugerować żadnych konkretnych interwencji w celu zwiększenia BMD.
Dlatego celem tego badania było wyjaśnienie wpływu składu ciała i siły fizycznej na gęstość mineralną kości i markery szkieletowe w okresie dojrzewania, kiedy wzrost kości jest najbardziej aktywny.
Jest to czteroletnie badanie kohortowe od piątej klasy szkoły podstawowej do trzeciej klasy gimnazjum.
Wśród uczestników byli dorastający chłopcy i dziewczęta, którzy wzięli udział w badaniu zdrowia podstawowego i średniego projektu promocji zdrowia Iwaki w piątej klasie szkoły podstawowej i trzeciej klasie gimnazjum.
Wybrano cztery szkoły podstawowe i gimnazjalne, zlokalizowane w dzielnicy Iwaki miasta Hirosaki w północnej Japonii.Badanie przeprowadzono jesienią.
Od 2009 do 2011 r. przeprowadzono wywiady i pomiary z wyrażającymi zgodę uczniami piątej klasy (10/11 lat) i ich rodzicami.Spośród 395 osób w badaniu wzięło udział 361 osób, co stanowi 91,4%.
Od 2013 do 2015 r. przeprowadzono wywiady i pomiary wyrażających zgodę uczniów trzeciego roku szkół średnich (14-15 lat) i ich rodziców.Spośród 415 osób w badaniu wzięło udział 380 osób, co stanowi 84,3%.
Wśród 323 uczestników znalazły się osoby z historią chorób sercowo-naczyniowych, cukrzycą, dyslipidemią lub nadciśnieniem, osoby przyjmujące leki, osoby z historią złamań, osoby z historią złamań kości piętowej oraz osoby z brakującymi wartościami w pozycjach analizy.Wyłączony.Do analizy włączono 277 nastolatków (125 chłopców i 152 dziewczynki).
Elementy ankiety obejmowały kwestionariusze, pomiary gęstości kości, badania krwi (markery metabolizmu kości) oraz pomiary sprawności.Badanie przeprowadzono w ciągu 1 dnia szkoły podstawowej i 1-2 dni szkoły średniej.Śledztwo trwało 5 dni.
Z góry dostarczono kwestionariusz do samodzielnego wypełnienia.Uczestnicy zostali poproszeni o wypełnienie kwestionariuszy z rodzicami lub opiekunami, a kwestionariusze zostały zebrane w dniu pomiaru.Czterech ekspertów ds. zdrowia publicznego przeanalizowało odpowiedzi i konsultowało się z dziećmi lub ich rodzicami, jeśli mieli jakieś pytania.Pozycje kwestionariusza obejmowały wiek, płeć, historię medyczną, aktualną historię medyczną i stan leków.
W ramach oceny fizycznej w dniu badania wykonano pomiary wzrostu i składu ciała.
Pomiary składu ciała obejmowały masę ciała, procent tkanki tłuszczowej (% tłuszczu) i procent masy ciała (% mięśni).Pomiarów dokonano za pomocą analizatora składu ciała opartego na metodzie bioimpedancji (TBF-110; Tanita Corporation, Tokio).Urządzenie wykorzystuje wiele częstotliwości 5 kHz, 50 kHz, 250 kHz i 500 kHz i było używane w wielu badaniach dorosłych29,30,31.Urządzenie jest przeznaczone do pomiaru uczestników, którzy mają co najmniej 110 cm wzrostu i ukończyli 6 lat.
BMD jest głównym składnikiem wytrzymałości kości.Ocenę BMD przeprowadzono przez ECUS za pomocą urządzenia do ultrasonografii kości (AOS-100NW; Aloka Co., Ltd., Tokio, Japonia).Miejscem pomiaru był kości piętowej, które oceniano za pomocą wskaźnika Osteo Sono-Assessment Index (OSI).To urządzenie mierzy prędkość dźwięku (SOS) i wskaźnik transmisji (TI), które są następnie wykorzystywane do obliczania OSI.SOS służy do pomiaru zwapnienia i gęstości mineralnej kości34,35, a TI do pomiaru tłumienia szerokopasmowej ultrasonografii, będącej wskaźnikiem oceny jakości kości12,15.OSI oblicza się według następującego wzoru:
Odzwierciedlając w ten sposób cechy SOS i TI.Dlatego OSI jest uważana za jedną z wartości globalnego wskaźnika w ocenie kości słuchowej.
Aby ocenić siłę mięśni, użyliśmy siły chwytu, która uważana jest za odzwierciedlającą siłę mięśni całego ciała37,38.Postępujemy zgodnie z metodologią „Nowego Testu Sprawności Fizycznej”39 Biura Sportu Ministerstwa Edukacji, Kultury, Sportu, Nauki i Techniki.
Hamownia chwytakowa Smedley (TKK 5401; Takei Scientific Instruments Co., Ltd., Niigata, Japonia).Służy do pomiaru siły chwytu i dostosowania szerokości chwytu tak, aby proksymalny staw międzypaliczkowy palca serdecznego był zgięty o 90°.Podczas pomiaru pozycja kończyny stoi z wyciągniętymi nogami, strzałka wskaźnika dłoni jest skierowana na zewnątrz, ramiona lekko przesunięte na boki, nie dotykając ciała.Uczestnicy zostali następnie poproszeni o trzymanie dynamometru z pełną siłą podczas wydechu.Podczas pomiaru poproszono uczestników o trzymanie rączki dynamometru nieruchomo przy zachowaniu podstawowej postawy.Każda ręka jest mierzona dwukrotnie, a lewa i prawa ręka są mierzone naprzemiennie, aby uzyskać najlepszą wartość.
Wczesnym rankiem na pusty żołądek pobrano krew od uczniów trzeciej klasy gimnazjum, a badanie krwi przekazano do LSI Medience Co., Ltd. Firma zmierzyła również tworzenie kości (BAP) i masę kostną za pomocą CLEIA ( enzymatyczny test immunochemiluminescencyjny).dla markera resorpcji (NTX).
Pomiary uzyskane w V klasie szkoły podstawowej i III klasie gimnazjum porównano za pomocą t-testów dla par.
Aby zbadać potencjalne czynniki zakłócające, korelacje między OSI dla każdej klasy a wzrostem, procentem tkanki tłuszczowej, procentem mięśni i siłą uścisku zostały zweryfikowane przy użyciu współczynników korelacji cząstkowej.W przypadku uczniów klas III liceum korelacje między OSI, BAP i NTX potwierdzono za pomocą współczynników korelacji cząstkowej.
Aby zbadać wpływ zmian w budowie ciała i sile od piątej klasy szkoły podstawowej do trzeciej klasy gimnazjum na OSI, zbadano zmiany w procentowej zawartości tkanki tłuszczowej, masie mięśniowej i sile chwytu związane ze zmianami w OSI.Użyj analizy regresji wielokrotnej.W tej analizie jako zmienną docelową wykorzystano zmianę OSI, a jako zmienną objaśniającą zmianę w każdym elemencie.
Analiza regresji logistycznej została wykorzystana do obliczenia ilorazów szans z 95% przedziałami ufności w celu oszacowania związku między parametrami sprawności w piątej klasie szkoły podstawowej a metabolizmem kostnym (OSI, BAP i NTX) w trzeciej klasie szkoły średniej.
Wzrost, procent tkanki tłuszczowej, procent mięśni i siła chwytu zostały wykorzystane jako wskaźniki sprawności/sprawności dla uczniów piątej klasy podstawowej, z których każdy był używany do kategoryzacji uczniów na grupy o niskim, średnim i wysokim tercylu.
Do analizy statystycznej wykorzystano oprogramowanie SPSS 16.0J (SPSS Inc., Chicago, IL, USA), a wartości p <0,05 uznano za istotne statystycznie.
Cel badania, prawo do wycofania się z badania w dowolnym momencie oraz praktyki zarządzania danymi (w tym prywatność danych i anonimizacja danych) zostały szczegółowo wyjaśnione wszystkim uczestnikom, a pisemna zgoda została uzyskana od samych uczestników lub od ich rodziców ./ opiekunowie.
Badanie zdrowia w ramach projektu promocji zdrowia Iwaki w szkołach podstawowych i średnich zostało zatwierdzone przez instytucjonalną komisję rewizyjną podyplomowej szkoły medycznej Uniwersytetu Hirosaki (numer zatwierdzenia 2009-048, 2010-084, 2011-111, 2013-339, 2014-060 i 2015).-075).
Badanie to zostało zarejestrowane w Sieci Informacji Medycznej Szpitali Uniwersyteckich (UMIN-CTR, https://www.umin.ac.jp; nazwa egzaminu: egzamin medyczny projektu promocji zdrowia Iwaki; i identyfikator egzaminu UMIN: UMIN000040459).
U chłopców wszystkie wskaźniki znacznie wzrosły, z wyjątkiem % tłuszczu, au dziewcząt wszystkie wskaźniki znacznie wzrosły.W III klasie gimnazjum wartości wskaźnika metabolizmu kostnego u chłopców były również istotnie wyższe niż u dziewcząt, co wskazywało, że u chłopców w tym okresie metabolizm kostny był bardziej aktywny niż u dziewcząt.
W przypadku dziewcząt z piątej klasy stwierdzono dodatnią korelację między wielkością ciała/siłą chwytu a OSI.Jednak tego trendu nie zaobserwowano u chłopców.
U chłopców z trzeciej klasy wszystkie czynniki wielkości ciała/siły chwytu były dodatnio skorelowane z OSI i ujemnie skorelowane z NTX i /BAP.W przeciwieństwie do tego trend ten był mniej wyraźny u dziewcząt.
Wystąpiły znaczące trendy w szansach na wyższe OSI u uczniów trzeciej i piątej klasy w grupach szczytowego wzrostu, procentowej zawartości tłuszczu, procentowej masy mięśniowej i siły chwytu.
Ponadto wyższy wzrost, procent tkanki tłuszczowej, procent mięśni i siła chwytu u mężczyzn i kobiet w piątej klasie znacznie obniżały iloraz szans dla wyników BAP i NTX w dziewiątej klasie.
Reformacja i resorpcja kości zachodzi przez całe życie.Te czynności metaboliczne kości są regulowane przez różne hormony40,41,42,43,44,45,46 i cytokiny.Istnieją dwa szczyty wzrostu kości: pierwotny wzrost przed 5 rokiem życia i wtórny wzrost w okresie dojrzewania.We wtórnej fazie wzrostu następuje zakończenie wzrostu długiej osi kości, zamknięcie linii nasadowej, zagęszczenie kości beleczkowej i poprawa BMD.Uczestniczki tego badania znajdowały się w okresie rozwoju drugorzędowych cech płciowych, kiedy aktywne było wydzielanie hormonów płciowych i splotły się czynniki wpływające na metabolizm kostny.Rauchenzauner i in.[47] donieśli, że metabolizm kostny w okresie dojrzewania jest wysoce zmienny w zależności od wieku i płci, a zarówno BAP, jak i fosfataza oporna na winian, marker resorpcji kości, zmniejszają się po 15 roku życia.Jednak nie przeprowadzono żadnych badań w celu zbadania tych czynników u japońskich nastolatków.Istnieją również bardzo ograniczone doniesienia na temat trendów w markerach związanych z DXA i czynnikami metabolizmu kostnego u japońskiej młodzieży.Jednym z powodów jest niechęć rodziców i opiekunów do przeprowadzania inwazyjnych testów na swoich dzieciach, takich jak pobieranie krwi i naświetlanie, bez diagnozy lub leczenia.
W przypadku dziewcząt z piątej klasy stwierdzono dodatnią korelację między wielkością ciała/siłą chwytu a OSI.Jednak tego trendu nie zaobserwowano u chłopców.Sugeruje to, że rozwój wielkości ciała we wczesnym okresie dojrzewania wpływa na OSI u dziewcząt.
Wszystkie czynniki kształtu ciała/siły chwytu były pozytywnie powiązane z OSI u chłopców z trzeciej klasy.W przeciwieństwie do tego trend ten był mniej wyraźny u dziewcząt, gdzie tylko zmiany w procentach mięśni i sile chwytu były pozytywnie powiązane z OSI.Zmiany w proporcjach mięśni ciała były dodatnio skorelowane ze zmianami w OSI między płciami.Wyniki te sugerują, że u chłopców wzrost wielkości ciała/siły mięśni z klas 5 do 3 wpływa na OSI.
Wzrost, stosunek ciało-mięśnie i siła chwytu w piątej klasie szkoły podstawowej były istotnie dodatnio skorelowane ze wskaźnikiem OSI i istotnie ujemnie skorelowane z miarami metabolizmu kostnego w trzeciej klasie liceum.Dane te sugerują, że rozwój wielkości ciała (wzrost i stosunek ciała do ciała) oraz siła chwytu we wczesnym okresie dojrzewania wpływają na OSI i metabolizm kości.
Drugi wiek szczytowego tempa wzrostu (PHVA) w języku japońskim zaobserwowano w wieku 13 lat u chłopców i 11 lat u dziewcząt, z szybszym wzrostem u chłopców49.W wieku 17 lat u chłopców i 15 lat u dziewcząt linia nasadowa zaczyna się zamykać, a BMD wzrasta w kierunku BMD.Biorąc pod uwagę to tło i wyniki tego badania, stawiamy hipotezę, że zwiększenie wzrostu, masy mięśniowej i siły mięśni u dziewcząt do piątej klasy jest ważne dla zwiększenia BMD.
Wcześniejsze badania nad rosnącymi dziećmi i młodzieżą wykazały, że markery resorpcji kości i kościotworzenia ostatecznie ulegają zwiększeniu50.Może to odzwierciedlać aktywny metabolizm kości.
Związek między metabolizmem kości a BMD był przedmiotem wielu badań na dorosłych51,52.Chociaż niektóre raporty53, 54, 55, 56 pokazują nieco inne trendy u mężczyzn, przegląd wcześniejszych ustaleń można podsumować w następujący sposób: „Wskaźniki metabolizmu kostnego wzrastają podczas wzrostu, a następnie zmniejszają się i pozostają niezmienione do 40. roku życia, do starości. ”.
W Japonii wartości referencyjne BAP wynoszą 3,7–20,9 µg/L dla zdrowych mężczyzn i 2,9–14,5 µg/L dla zdrowych kobiet przed menopauzą.Wartości referencyjne dla NTX to 9,5-17,7 nmol BCE/L dla zdrowych mężczyzn i 7,5-16,5 nmol BCE/L dla zdrowych kobiet przed menopauzą.W porównaniu z tymi wartościami odniesienia w naszym badaniu oba wskaźniki poprawiły się u trzecioklasistów gimnazjum, co było bardziej widoczne u chłopców.Wskazuje to na aktywność metabolizmu kości u trzecioklasistów, zwłaszcza chłopców.Przyczyną różnicy płci może być to, że chłopcy w III klasie są jeszcze w fazie wzrostu, a linia nasadowa jeszcze się nie zamknęła, podczas gdy u dziewcząt w tym okresie linia nasadowa jest bliższa zamknięciu.Oznacza to, że chłopcy w trzeciej klasie wciąż się rozwijają i mają aktywny wzrost szkieletu, podczas gdy dziewczęta są pod koniec okresu wzrostu szkieletu i osiągają etap dojrzałości szkieletu.Uzyskane w niniejszym badaniu trendy markerów metabolizmu kostnego odpowiadały wiekowi maksymalnego tempa wzrostu populacji japońskiej.
Ponadto wyniki tego badania wykazały, że uczniowie piątej klasy szkoły podstawowej z silną sylwetką i siłą fizyczną mieli młodszy wiek u szczytu metabolizmu kostnego.
Jednak ograniczeniem tego badania jest to, że nie uwzględniono wpływu menstruacji.Ponieważ na metabolizm kości mają wpływ hormony płciowe, przyszłe badania muszą zbadać wpływ menstruacji.