Новини

Благодарим ви, че посетихте Nature.com.Версията на браузъра, която използвате, има ограничена поддръжка на CSS.За най-добро изживяване ви препоръчваме да използвате актуализиран браузър (или да деактивирате режима на съвместимост в Internet Explorer).Междувременно, за да осигурим постоянна поддръжка, ние ще визуализираме сайта без стилове и JavaScript.
Растежът на костите е най-силно изразен през юношеството.Това проучване имаше за цел да изясни ефекта от изграждането и силата на тялото на подрастващите върху маркерите за костна минерална плътност и костния метаболизъм, за да помогне за подобряване на растежа на костите по време на юношеството и предотвратяване на бъдеща остеопороза.От 2009 г. до 2015 г. в проучването са участвали 277 юноши (125 момчета и 152 момичета) на възраст 10/11 и 14/15 години.Измерванията включват фитнес/индекс на телесна маса (напр. мускулно съотношение и т.н.), сила на захващане, костна минерална плътност (остеосонометричен индекс, OSI) и маркери на костния метаболизъм (алкална фосфатаза от костен тип и кръстосано свързан N колаген тип I) .-терминален пептид).Установена е положителна корелация между размер на тялото/сила на захват и OSI при момичета на възраст 10/11 години.При момчета на възраст 14/15 години, всички фактори за размер на тялото/сила на захващане са положително свързани с OSI.Промените в мускулните пропорции на тялото са положително корелирани с промените в OSI и при двата пола.Височината, съотношението на телесните мускули и силата на захващане на 10/11 годишна възраст и при двата пола са значително свързани с OSI (положителен) и маркери за костен метаболизъм (отрицателен) на 14/15 годишна възраст.Адекватната физика след 10-11 годишна възраст при момчетата и до 10-11 годишна възраст при момичетата може да бъде ефективна за увеличаване на пиковата костна маса.
Очакваната продължителност на живот в здравословно състояние беше предложена от Световната здравна организация (СЗО) през 2001 г. като средната продължителност на времето, през което човек може сам да води здравословен начин на живот в ежедневието си.В Япония се очаква разликата между продължителността на здравословния живот и средната продължителност на живота да надхвърли 10 години2.Така беше създадено „Националното движение за промоция на здравето през 21-ви век (Здрава Япония 21)“, за да се увеличи продължителността на здравословния живот3,4.За да се постигне това, е необходимо да се отложи времето на хората за грижи.Синдромът на движението, слабостта и остеопорозата5 са основните причини за търсене на медицинска помощ в Япония.В допълнение, контролът на метаболитния синдром, детското затлъстяване, слабостта и двигателния синдром е мярка за предотвратяване на нуждата от грижи6.
Както всички знаем, редовните умерени упражнения са от съществено значение за доброто здраве.За да спортувате, двигателната система, която се състои от кости, стави и мускули, трябва да е здрава.В резултат на това през 2007 г. Японската ортопедична асоциация дефинира „синдром на движение“ като „неподвижност поради мускулно-скелетни нарушения и [при които] има висок риск от необходимост от дългосрочни грижи в бъдеще“7 и са проучени превантивни мерки от тогава.тогава.Въпреки това, според Бялата книга от 2021 г., стареенето, фрактурите и мускулно-скелетните нарушения8 остават най-честите причини за нуждите от грижи в Япония, представляващи една четвърт от всички нужди от грижи.
По-специално се съобщава, че остеопорозата, причиняваща фрактури, засяга 7,9% от мъжете и 22,9% от жените над 40 години в Япония9,10.Ранното откриване и лечение изглежда са най-важният начин за предотвратяване на остеопороза.Оценката на костната минерална плътност (КМП) е от решаващо значение за ранното откриване и лечение.Двуенергийната рентгенова абсорбция (DXA) традиционно се използва като индикатор за оценка на костите при различни радиологични модалности.Съобщава се обаче, че се получават фрактури дори при висока КМП, а през 2000 г. консенсусна среща на Националния институт по здравеопазване (NIH)11 препоръчва увеличаване на костната маса като мярка за оценка на костите.Въпреки това, оценката на качеството на костите остава предизвикателство.
Един от начините за оценка на BMD е чрез ултразвук (количествен ултразвук, QUS)12,13,14,15.Проучванията показват също, че резултатите от QUS и DXA са свързани16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27.QUS обаче е неинвазивен, нерадиоактивен и може да се използва за скрининг на бременни жени и деца.В допълнение, той има ясно предимство пред DXA, а именно, че е сменяем.
Костта се поема от остеокласти и се образува от остеобласти.Костната плътност се поддържа, ако костният метаболизъм е нормален и има баланс между костната резорбция и образуването на кост.
Обратно, анормалният костен метаболизъм води до намалена КМП.Следователно, за ранно откриване на остеопороза, маркерите на костния метаболизъм, които са независими показатели, свързани с BMD, включително маркери за костно образуване и костна резорбция, се използват за оценка на костния метаболизъм в Япония.Проучването Fracture Intervention Trial (FIT) с крайна точка за превенция на фрактури показа, че BMD е маркер за костно образуване, а не за костна резорбция16,28.В това проучване маркерите на костния метаболизъм също бяха измерени за обективно изследване на динамиката на костния метаболизъм.Те включват маркери за образуване на кост (алкална фосфатаза от костен тип, BAP) и маркери за костна резорбция (омрежен N-терминален колагенов пептид тип I, NTX).
Юношеството е възрастта на пикова скорост на растеж (PHVA), когато растежът на костите е бърз и костната плътност достига пикове (пикова костна маса, PBM) преди около 20 години.
Един от начините за предотвратяване на остеопороза е увеличаването на PBM.Въпреки това, тъй като подробностите за костния метаболизъм при юноши са неизвестни, не могат да бъдат предложени специфични интервенции за увеличаване на BMD.
Ето защо, това проучване имаше за цел да изясни ефекта от състава на тялото и физическата сила върху костната минерална плътност и скелетните маркери по време на юношеството, когато растежът на костите е най-активен.
Това е четиригодишно кохортно изследване от пети клас на основното училище до трети клас на прогимназията.
Участниците включваха момчета и момичета в юношеска възраст, които са участвали в проучването за първично и вторично здравеопазване на проекта Iwaki Health Promotion в пети клас на основното училище и трети клас на прогимназията.
Бяха избрани четири начални и прогимназиални училища, разположени в квартал Иваки на град Хиросаки в северна Япония.Проучването е проведено през есента.
От 2009 г. до 2011 г. бяха интервюирани и измерени съгласни ученици от 5 клас (10/11 години) и техните родители.От 395 субекта в анкетата са участвали 361 души, което е 91,4%.
От 2013 г. до 2015 г. бяха интервюирани и измерени ученици от трета година в средното училище (14/15-годишни) и техните родители.От 415 субекта в анкетата са участвали 380 души, което е 84,3%.
323-те участници включват индивиди с анамнеза за сърдечно-съдови заболявания, диабет, дислипидемия или хипертония, индивиди, приемащи лекарства, индивиди с анамнеза за фрактури, индивиди с анамнеза за фрактури на калценуса и индивиди с липсващи стойности в елементите на анализа.Изключено.В анализа са включени общо 277 юноши (125 момчета и 152 момичета).
Компонентите на проучването включват въпросници, измервания на костната плътност, кръвни тестове (маркери на костния метаболизъм) и измервания на фитнес.Проучването е проведено през 1 ден от основното училище и 1-2 дни от средното училище.Разследването е продължило 5 дни.
Предварително беше предоставен въпросник за самостоятелно попълване.Участниците бяха помолени да попълнят въпросници със своите родители или настойници и въпросниците бяха събрани в деня на измерването.Четирима експерти по обществено здраве прегледаха отговорите и се консултираха с децата или техните родители, ако имаха въпроси.Елементите на въпросника включват възраст, пол, медицинска история, текуща медицинска история и статус на лекарства.
Като част от физическата оценка в деня на изследването бяха направени измервания на височината и състава на тялото.
Измерванията на състава на тялото включват телесно тегло, процент телесна мазнина (% мазнини) и процент телесна маса (% мускул).Измерванията бяха направени с помощта на анализатор на състава на тялото, базиран на биоимпедансния метод (TBF-110; Tanita Corporation, Токио).Устройството използва множество честоти 5 kHz, 50 kHz, 250 kHz и 500 kHz и е използвано в много проучвания за възрастни29,30,31.Устройството е предназначено за измерване на участници, които са високи най-малко 110 см и са на възраст над 6 години.
BMD е основният компонент на здравината на костите.Оценката на КМП беше извършена от ECUS с помощта на ултразвуково устройство за кости (AOS-100NW; Aloka Co., Ltd., Токио, Япония).Мястото на измерване беше калканеусът, който беше оценен с помощта на Osteo Sono-Assessment Index (OSI).Това устройство измерва скоростта на звука (SOS) и индекса на предаване (TI), които след това се използват за изчисляване на OSI.SOS се използва за измерване на калцификация и костна минерална плътност34,35, а TI се използва за измерване на затихването на широколентов ултразвук, индекс за оценка на качеството на костите12,15.OSI се изчислява по следната формула:
По този начин отразява характеристиките на SOS и TI.Следователно OSI се счита за една от стойностите на глобалния индикатор при оценката на акустичната кост.
За да оценим мускулната сила, използвахме силата на захващане, за която се смята, че отразява мускулната сила на цялото тяло37,38.Следваме методологията на „Новия тест за физическа годност“39 на Бюрото за спорт към Министерството на образованието, културата, спорта, науката и технологиите.
Захващащ динамометър Smedley (TKK 5401; Takei Scientific Instruments Co., Ltd., Ниигата, Япония).Използва се за измерване на силата на захващане и регулиране на ширината на захвата, така че проксималната интерфалангеална става на безименния пръст да е огъната на 90°.При измерване позицията на крайника е изправена с изпънати крака, стрелката на ръчния уред се държи обърната навън, раменете са леко изместени встрани, без да докосват тялото.След това участниците бяха помолени да хващат динамометъра с пълна сила, докато издишват.По време на измерването участниците бяха помолени да държат дръжката на динамометъра неподвижна, като същевременно поддържат основната поза.Всяка ръка се измерва два пъти, като лявата и дясната ръка се измерват последователно, за да се получи най-добрата стойност.
Рано сутринта на празен стомах беше взета кръв от деца от трети клас в прогимназията и кръвният тест беше предаден на LSI Medience Co., Ltd. Компанията също така измерва образуването на кост (BAP) и костната маса с помощта на CLEIA ( ензимен имунохемилуминесцентен метод).за маркера за резорбция (NTX).
Измерванията, получени в пети клас на основното училище и трети клас на прогимназията, бяха сравнени с помощта на сдвоени t-тестове.
За да се проучат потенциалните объркващи фактори, корелациите между OSI за всеки клас и височината, процента на телесните мазнини, процента на мускулите и силата на захващане бяха валидирани с помощта на частични коефициенти на корелация.За ученици от трети клас на гимназията корелациите между OSI, BAP и NTX бяха потвърдени с помощта на частични коефициенти на корелация.
За да се изследва ефектът от промените във физиката и силата от пети клас на началното училище до трети клас на прогимназията върху OSI, бяха изследвани промените в процента на телесните мазнини, мускулната маса и силата на захващане, свързани с промените в OSI.Използвайте множествен регресионен анализ.В този анализ промяната в OSI беше използвана като целева променлива и промяната във всеки елемент беше използвана като обяснителна променлива.
Логистичният регресионен анализ беше използван за изчисляване на съотношенията на шансовете с 95% доверителни интервали, за да се оцени връзката между фитнес параметрите в пети клас на основното училище и костния метаболизъм (OSI, BAP и NTX) в третия клас на гимназията.
Височината, процентът на телесните мазнини, процентът на мускулите и силата на сцепление бяха използвани като индикатори за годност/годност за ученици от начален пети клас, всеки от които беше използван за категоризиране на учениците в групи с нисък, среден и висок тертил.
Софтуерът SPSS 16.0J (SPSS Inc., Чикаго, Илинойс, САЩ) беше използван за статистически анализ и стойностите на р <0,05 бяха счетени за статистически значими.
Целта на проучването, правото на оттегляне от проучването по всяко време и практиките за управление на данните (включително поверителност на данните и анонимизиране на данните) бяха обяснени подробно на всички участници и беше получено писмено съгласие от самите участници или от техните родители ./ настойници.
Изследването на здравето в основното и средното училище на проекта Iwaki Health Promotion беше одобрено от институционалния съвет за преглед на висшето училище по медицина на университета Хиросаки (номер на одобрение 2009-048, 2010-084, 2011-111, 2013-339, 2014-060 и 2015).-075).
Това проучване е регистрирано в Медицинската информационна мрежа на университетските болници (UMIN-CTR, https://www.umin.ac.jp; име на изпита: медицински изпит по проекта за промоция на здравето Iwaki; и ID на изпита UMIN: UMIN000040459).
При момчетата всички показатели се повишават значително, с изключение на % мазнини, а при момичетата всички показатели се повишават значително.През третата година на прогимназията стойностите на индекса на костния метаболизъм при момчетата също са значително по-високи, отколкото при момичетата, което показва, че костният метаболизъм при момчетата през този период е по-активен, отколкото при момичетата.
За момичетата от пети клас е открита положителна корелация между размера на тялото/силата на захвата и OSI.Тази тенденция обаче не се наблюдава при момчетата.
При момчета от трети клас, всички фактори за размер на тялото/сила на захват са положително корелирани с OSI и отрицателно корелирани с NTX и /BAP.За разлика от това, тази тенденция е по-слабо изразена при момичетата.
Имаше значителни тенденции в коефициентите за по-висок OSI при ученици от трети и пети клас в групите за максимална височина, процент мазнини, процент мускули и сила на захващане.
В допълнение, по-високият ръст, процент телесни мазнини, процент на мускулите и силата на захващане при мъже и жени от пети клас са склонни да понижават значително съотношението на шансовете за BAP и NTX резултати в девети клас.
Реформирането и резорбцията на костта се случва през целия живот.Тези костни метаболитни дейности се регулират от различни хормони40,41,42,43,44,45,46 и цитокини.Има два пика в растежа на костите: първичен растеж преди 5-годишна възраст и вторичен растеж по време на юношеството.Във вторичната фаза на растеж растежът на дългата ос на костта е завършен, епифизарната линия се затваря, трабекуларната кост става плътна и BMD се подобрява.Участниците в това изследване са били в период на развитие на вторични полови белези, когато е била активна секрецията на полови хормони и са се преплитали фактори, влияещи върху костния метаболизъм.Rauchenzauner и др.[47] съобщават, че костният метаболизъм в юношеството е силно променлив в зависимост от възрастта и пола и че BAP и устойчивата на тартарат фосфатаза, маркер за костна резорбция, намаляват след 15-годишна възраст.Въпреки това не са провеждани проучвания за изследване на тези фактори при японски юноши.Има също много ограничени доклади за тенденциите в свързаните с DXA маркери и фактори на костния метаболизъм при японски юноши.Една от причините за това е нежеланието на родителите и лицата, които се грижат за тях, да разрешат инвазивни тестове на децата си, като вземане на кръв и радиация, без диагноза или лечение.
За момичетата от пети клас е открита положителна корелация между размера на тялото/силата на захвата и OSI.Тази тенденция обаче не се наблюдава при момчетата.Това предполага, че развитието на размера на тялото по време на ранния пубертет влияе на OSI при момичетата.
Всички фактори за силата на тялото/силата на тялото са положително свързани с OSI при момчета от трети клас.За разлика от това, тази тенденция е по-слабо изразена при момичетата, където само промените в мускулния процент и силата на захващане са положително свързани с OSI.Промените в мускулните пропорции на тялото са положително корелирани с промените в OSI между половете.Тези резултати предполагат, че при момчетата увеличаването на телесния размер/мускулната сила от степен 5 до 3 засяга OSI.
Височината, съотношението тяло-мускул и силата на захващане в пети клас на основното училище са значително положително корелирани с индекса OSI и значително отрицателно корелират с измерванията на костния метаболизъм в третия клас на гимназията.Тези данни предполагат, че развитието на размера на тялото (височина и съотношение тяло към тяло) и силата на захващане в ранна юношеска възраст засяга OSI и костния метаболизъм.
Втората възраст на пиков темп на растеж (PHVA) в японски е наблюдавана на 13 години за момчета и 11 години за момичета, с по-бърз растеж при момчетата49.На възраст 17 години при момчетата и 15 години при момичетата епифизарната линия започва да се затваря и BMD нараства към BMD.Като се има предвид този фон и резултатите от това проучване, ние предполагаме, че увеличаването на височината, мускулната маса и мускулната сила при момичета до пети клас е важно за увеличаване на BMD.
Предишни проучвания на растящи деца и юноши показват, че маркерите за костна резорбция и костно образуване в крайна сметка нарастват50.Това може да отразява активен костен метаболизъм.
Връзката между костния метаболизъм и BMD е била обект на много изследвания при възрастни51,52.Въпреки че някои доклади53, 54, 55, 56 показват малко по-различни тенденции при мъжете, прегледът на предишни констатации може да се обобщи, както следва: „Маркерите на костния метаболизъм се увеличават по време на растежа, след това намаляват и остават непроменени до 40-годишна възраст, старост. ”.
В Япония референтните стойности на BAP са 3,7–20,9 µg/L за здрави мъже и 2,9–14,5 µg/L за здрави жени в пременопауза.Референтните стойности за NTX са 9,5-17,7 nmol BCE/L за здрави мъже и 7,5-16,5 nmol BCE/L за здрави жени в пременопауза.В сравнение с тези референтни стойности в нашето проучване, и двата показателя се подобряват при третокласниците от прогимназиалния етап, което е по-изразено при момчетата.Това показва активността на костния метаболизъм при третокласниците, особено при момчетата.Причината за разликата в пола може да бъде, че момчетата от 3-ти клас са все още във фаза на растеж и епифизарната линия все още не се е затворила, докато при момичетата в този период епифизарната линия е по-близо до затваряне.Тоест момчетата в трети клас все още се развиват и имат активен растеж на скелета, докато момичетата са в края на периода на растеж на скелета и достигат етапа на зрялост на скелета.Тенденциите в маркерите на костния метаболизъм, получени в това проучване, съответстват на възрастта на максимален темп на растеж в японската популация.
В допълнение, резултатите от това проучване показват, че учениците от пети клас на началното училище със силно телосложение и физическа сила са имали по-млада възраст на пика на костния метаболизъм.
Въпреки това, ограничение на това проучване е, че ефектът от менструацията не е взет предвид.Тъй като костният метаболизъм се влияе от половите хормони, бъдещите проучвания трябва да изследват ефекта на менструацията.