Zprávy

Děkujeme, že jste navštívili Nature.com.Verze prohlížeče, kterou používáte, má omezenou podporu CSS.Chcete-li dosáhnout nejlepšího výsledku, doporučujeme použít aktualizovaný prohlížeč (nebo vypnout režim kompatibility v aplikaci Internet Explorer).Mezitím, abychom zajistili nepřetržitou podporu, vykreslíme web bez stylů a JavaScriptu.
Růst kostí je nejvýraznější v období dospívání.Cílem této studie bylo objasnit vliv tělesné stavby a síly dospívajících na markery kostní minerální hustoty a kostní metabolismus, aby pomohly zlepšit růst kostí během dospívání a zabránily budoucí osteoporóze.Od roku 2009 do roku 2015 se průzkumu zúčastnilo 277 dospívajících (125 chlapců a 152 dívek) ve věku 10/11 a 14/15 let.Měření zahrnují fitness/index tělesné hmotnosti (např. svalový poměr atd.), sílu úchopu, minerální hustotu kostí (osteosonometrický index, OSI) a markery kostního metabolismu (alkalická fosfatáza kostního typu a kolagen typu I síťovaný N) .-koncový peptid).Pozitivní korelace mezi velikostí těla/sílou úchopu a OSI byla nalezena u dívek ve věku 10/11 let.U chlapců ve věku 14/15 let byly všechny faktory velikosti těla/síly úchopu pozitivně spojeny s OSI.Změny v tělesných svalových proporcích pozitivně korelovaly se změnami OSI u obou pohlaví.Výška, tělesný svalový poměr a síla úchopu ve věku 10/11 let u obou pohlaví byly významně spojeny s markery OSI (pozitivní) a kostního metabolismu (negativní) ve věku 14/15 let.Přiměřená tělesná kondice po 10-11 letech věku u chlapců a do 10-11 let u dívek může být účinná při zvyšování maximální kostní hmoty.
Očekávaná délka života ve zdraví byla navržena Světovou zdravotnickou organizací (WHO) v roce 2001 jako průměrná doba, po kterou může člověk ve svém každodenním životě sám vést zdravý životní styl.V Japonsku se očekává, že rozdíl mezi střední délkou života ve zdraví a průměrnou délkou života přesáhne 10 let2.Proto bylo vytvořeno „Národní hnutí za podporu zdraví v 21. století (Zdravé Japonsko 21)“ s cílem zvýšit průměrnou délku zdravého života3,4.Abychom toho dosáhli, je nutné oddálit čas lidí na péči.Pohybový syndrom, slabost a osteoporóza5 jsou hlavními důvody pro vyhledání lékařské péče v Japonsku.Navíc kontrola metabolického syndromu, dětské obezity, křehkosti a motorického syndromu je opatřením, které má zabránit potřebě péče6.
Jak všichni víme, pravidelné mírné cvičení je nezbytné pro dobré zdraví.Pro sportování musí být motorický systém, který se skládá z kostí, kloubů a svalů, zdravý.V důsledku toho Japonská ortopedická asociace v roce 2007 definovala „Motion Syndrome“ jako „nehybnost způsobenou muskuloskeletálními poruchami a [u níž] existuje vysoké riziko, že bude v budoucnu vyžadovat dlouhodobou péči“7 a byla studována preventivní opatření. od té doby.pak.Podle Bílé knihy z roku 2021 však stárnutí, zlomeniny a muskuloskeletální poruchy8 zůstávají nejčastějšími příčinami potřeby péče v Japonsku a představují čtvrtinu všech potřeb péče.
Konkrétně se uvádí, že osteoporóza způsobující zlomeniny postihuje v Japonsku 7,9 % mužů a 22,9 % žen starších 40 let9,10.Včasná detekce a léčba se jeví jako nejdůležitější způsob prevence osteoporózy.Pro včasnou detekci a léčbu je zásadní stanovení kostní minerální denzity (BMD).Duální absorpce rentgenového záření (DXA) se tradičně používá jako indikátor pro hodnocení kosti v různých radiologických modalitách.Bylo však hlášeno, že ke zlomeninám dochází i při vysoké BMD a v roce 2000 konsensus Národního institutu zdraví (NIH)11 doporučil zvýšení kostní hmoty jako měřítko hodnocení kostí.Posouzení kvality kostí však zůstává náročné.
Jedním ze způsobů hodnocení BMD je ultrazvuk (kvantitativní ultrazvuk, QUS)12,13,14,15.Studie také ukázaly, že výsledky QUS a DXA jsou korelované16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27.QUS je však neinvazivní, neradioaktivní a lze jej použít ke screeningu těhotných žen a dětí.Oproti DXA má navíc jasnou výhodu, a to, že je vyjímatelná.
Kost je vychytávána osteoklasty a tvořena osteoblasty.Hustota kostí je zachována, pokud je kostní metabolismus normální a existuje rovnováha mezi kostní resorpcí a tvorbou kosti.
Naopak abnormální kostní metabolismus vede ke snížení BMD.Pro včasnou detekci osteoporózy se proto v Japonsku pro hodnocení kostního metabolismu používají markery kostního metabolismu, které jsou nezávislými indikátory spojenými s BMD, včetně markerů kostní tvorby a kostní resorpce.Studie FIT (Fracture Intervention Trial) s cílem prevence zlomenin ukázala, že BMD je spíše markerem tvorby kosti než kostní resorpce16,28.V této studii byly také měřeny markery kostního metabolismu pro objektivní studium dynamiky kostního metabolismu.Patří mezi ně markery tvorby kosti (alkalická fosfatáza kostního typu, BAP) a markery kostní resorpce (zesítěný N-terminální kolagenový peptid typu I, NTX).
Dospívání je věkem maximálního tempa růstu (PHVA), kdy je růst kostí rychlý a hustota kostí dosahuje vrcholu (peak bone mass, PBM) asi před 20 lety.
Jedním ze způsobů prevence osteoporózy je zvýšení PBM.Protože však podrobnosti o kostním metabolismu u adolescentů nejsou známy, nelze navrhnout žádné specifické intervence ke zvýšení BMD.
Tato studie si proto kladla za cíl objasnit vliv tělesného složení a fyzické síly na kostní minerální hustotu a kosterní markery během dospívání, kdy je růst kostí nejaktivnější.
Jedná se o čtyřleté kohortové studium od páté třídy základní školy po třetí třídu nižší střední školy.
Mezi účastníky byli dospívající chlapci a dívky, kteří se zúčastnili průzkumu zdraví Iwaki Health Promotion Project Primary and Secondary Health Survey v páté třídě základní školy a ve třetí třídě nižší střední školy.
Byly vybrány čtyři základní a nižší střední školy, které se nacházejí v okrese Iwaki v Hirosaki City v severním Japonsku.Průzkum proběhl na podzim.
Od roku 2009 do roku 2011 byli dotazováni a měřeni souhlasní studenti 5. ročníku (10/11 let) a jejich rodiče.Z 395 subjektů se průzkumu zúčastnilo 361 lidí, což je 91,4 %.
Od roku 2013 do roku 2015 byli dotazováni a měřeni souhlasní studenti třetích ročníků středních škol (14/15 let) a jejich rodiče.Ze 415 subjektů se průzkumu zúčastnilo 380 lidí, což je 84,3 %.
Mezi 323 účastníky byli jedinci s anamnézou kardiovaskulárních onemocnění, diabetu, dyslipidemie nebo hypertenze, jedinci užívající léky, jedinci se zlomeninami v anamnéze, jedinci se zlomeninami patní kosti v anamnéze a jedinci s chybějícími hodnotami v položkách analýzy.Vyloučeno.Do analýzy bylo zahrnuto celkem 277 adolescentů (125 chlapců a 152 dívek).
Součástí průzkumu byly dotazníky, měření hustoty kostí, krevní testy (markery kostního metabolismu) a měření kondice.Průzkum probíhal 1 den na základní škole a 1-2 dny na střední škole.Vyšetřování trvalo 5 dní.
Předem byl poskytnut dotazník k samostatnému vyplnění.Účastníci byli požádáni, aby vyplnili dotazníky se svými rodiči nebo opatrovníky a dotazníky byly shromážděny v den měření.Čtyři odborníci na veřejné zdraví přezkoumali odpovědi a konzultovali s dětmi nebo jejich rodiči, pokud měli nějaké dotazy.Položky dotazníku zahrnovaly věk, pohlaví, anamnézu, aktuální anamnézu a stav léků.
V rámci fyzického posouzení v den studie byla provedena měření výšky a tělesného složení.
Měření tělesného složení zahrnovalo tělesnou hmotnost, procento tělesného tuku (% tuku) a procento tělesné hmoty (% svalů).Měření byla provedena pomocí analyzátoru tělesného složení založeného na bioimpedanční metodě (TBF-110; Tanita Corporation, Tokyo).Zařízení používá více frekvencí 5 kHz, 50 kHz, 250 kHz a 500 kHz a bylo použito v mnoha studiích pro dospělé29,30,31.Zařízení je navrženo pro měření účastníků, kteří jsou alespoň 110 cm vysocí a starší 6 let.
BMD je hlavní složkou pevnosti kostí.Hodnocení BMD bylo provedeno ECUS pomocí kostního ultrazvukového zařízení (AOS-100NW; Aloka Co., Ltd., Tokio, Japonsko).Místem měření byl kalkaneus, který byl hodnocen pomocí Osteo Sono-Assessment Index (OSI).Toto zařízení měří rychlost zvuku (SOS) a přenosový index (TI), které jsou následně použity k výpočtu OSI.SOS se používá k měření kalcifikace a kostní minerální hustoty34,35 a TI se používá k měření útlumu širokopásmového ultrazvuku, indexu hodnocení kvality kostí12,15.OSI se vypočítá pomocí následujícího vzorce:
Odráží tak vlastnosti SOS a TI.Proto je OSI považována za jednu z hodnot globálního ukazatele při hodnocení akustické kosti.
K posouzení svalové síly jsme použili sílu úchopu, o které se předpokládá, že odráží sílu svalů celého těla37,38.Řídíme se metodikou „Nového testu tělesné zdatnosti“39 Kanceláře sportu Ministerstva školství, kultury, sportu, vědy a techniky.
Smedleyho uchopovací dynamometr (TKK 5401; Takei Scientific Instruments Co., Ltd., Niigata, Japonsko).Slouží k měření síly úchopu a nastavení šířky úchopu tak, aby proximální interfalangeální kloub prsteníku byl flektován o 90°.Při měření je poloha končetiny ve stoji s nataženýma nohama, šipka ručního měřidla směřuje ven, ramena jsou mírně posunuta do stran, nedotýkají se těla.Účastníci byli poté požádáni, aby při výdechu sevřeli dynamometr plnou silou.Během měření byli účastníci požádáni, aby drželi rukojeť siloměru v klidu při zachování základního držení těla.Každá ruka se měří dvakrát a levá a pravá ruka se měří střídavě, aby se získala nejlepší hodnota.
V časných ranních hodinách na lačný žaludek byla dětem třetí třídy mladších středních škol odebrána krev a krevní test byl předložen společnosti LSI Medience Co., Ltd. Společnost také měřila tvorbu kostí (BAP) a kostní hmotu pomocí CLEIA ( enzymatický imunochemiluminiscenční test) metoda.pro marker resorpce (NTX).
Pomocí párových t-testů byla porovnána měření získaná v páté třídě základní školy a ve třetí třídě střední školy.
Pro prozkoumání potenciálních matoucích faktorů byly korelace mezi OSI pro každou třídu a výškou, procentem tělesného tuku, procentem svalů a silou úchopu ověřeny pomocí parciálních korelačních koeficientů.U studentů třetího ročníku středních škol byly korelace mezi OSI, BAP a NTX potvrzeny pomocí parciálních korelačních koeficientů.
Abychom prozkoumali vliv změn ve fyzičce a síle od pátého ročníku základní školy do třetího stupně nižší střední školy na OSI, byly zkoumány změny procenta tělesného tuku, svalové hmoty a síly úchopu spojené se změnami OSI.Použijte vícenásobnou regresní analýzu.V této analýze byla jako cílová proměnná použita změna OSI a jako vysvětlující proměnná byla použita změna v každém prvku.
Logistickou regresní analýzou byly vypočteny poměry šancí s 95% intervaly spolehlivosti k odhadu vztahu mezi parametry zdatnosti v pátém ročníku základní školy a kostním metabolismem (OSI, BAP a NTX) ve třetím ročníku střední školy.
Výška, procento tělesného tuku, procento svalů a síla úchopu byly použity jako ukazatele zdatnosti/kondice pro žáky pátého ročníku základních škol, přičemž každý z nich byl použit ke kategorizaci studentů do skupin s nízkým, středním a vysokým tertilním stupněm.
Pro statistickou analýzu byl použit software SPSS 16.0J (SPSS Inc., Chicago, IL, USA) a hodnoty p <0,05 byly považovány za statisticky významné.
Všem účastníkům byl podrobně vysvětlen účel studie, právo ze studie kdykoli odstoupit a postupy správy dat (včetně ochrany osobních údajů a anonymizace dat) a byl získán písemný souhlas od samotných účastníků nebo od jejich rodičů. ./ opatrovníci.
Zdravotní studie Iwaki Health Promotion Project pro základní a střední školy byla schválena Institucionální revizní radou Hirosaki University Graduate School of Medicine (číslo schválení 2009-048, 2010-084, 2011-111, 2013-339, 2014-060 a 2015).-075).
Tato studie byla registrována u University Hospitals Medical Information Network (UMIN-CTR, https://www.umin.ac.jp; název zkoušky: lékařská zkouška Iwaki Health Promotion Project; a ID zkoušky UMIN: UMIN000040459).
U chlapců se výrazně zvýšily všechny ukazatele kromě % tuku a u dívek se výrazně zvýšily všechny ukazatele.Ve třetím ročníku střední školy byly také hodnoty indexu kostního metabolismu u chlapců významně vyšší než u dívek, což naznačovalo, že kostní metabolismus u chlapců byl v tomto období aktivnější než u dívek.
U dívek páté třídy byla nalezena pozitivní korelace mezi velikostí těla/sílou úchopu a OSI.Tento trend však nebyl pozorován u chlapců.
U chlapců třetí třídy všechny faktory tělesné velikosti/síly úchopu pozitivně korelovaly s OSI a negativně korelovaly s NTX a /BAP.Naproti tomu u dívek byl tento trend méně výrazný.
U žáků třetího a pátého ročníku existovaly významné trendy v pravděpodobnosti vyššího OSI ve skupinách s výškou vrcholu, procentem tuku, procentem svalů a silou úchopu.
Navíc vyšší výška, procento tělesného tuku, procento svalů a síla úchopu u mužů a žen v páté třídě měly tendenci významně snižovat poměr šancí pro skóre BAP a NTX v deváté třídě.
K opětovné tvorbě a resorpci kosti dochází po celý život.Tyto metabolické aktivity kostí jsou regulovány různými hormony40,41,42,43,44,45,46 a cytokiny.Růst kostí má dva vrcholy: primární růst před 5. rokem věku a sekundární růst během dospívání.V sekundární fázi růstu se dokončí růst dlouhé osy kosti, uzavře se epifyzární linie, trabekulární kost zhustne a zlepší se BMD.Účastníci této studie se nacházeli v období vývoje sekundárních pohlavních znaků, kdy byla aktivní sekrece pohlavních hormonů a prolínaly se faktory ovlivňující kostní metabolismus.Rauchenzauner a kol.[47] uvedli, že kostní metabolismus v adolescenci je velmi variabilní s věkem a pohlavím a že jak BAP, tak fosfatáza rezistentní na tartrát, marker kostní resorpce, se po 15 letech snižuje.Nebyly však provedeny žádné studie, které by zkoumaly tyto faktory u japonských adolescentů.Existují také velmi omezené zprávy o trendech v markerech souvisejících s DXA a faktorech kostního metabolismu u japonských adolescentů.Jedním z důvodů je neochota rodičů a pečovatelů povolit invazivní testy u svých dětí, jako je odběr krve a ozařování, bez diagnózy nebo léčby.
U dívek páté třídy byla nalezena pozitivní korelace mezi velikostí těla/sílou úchopu a OSI.Tento trend však nebyl pozorován u chlapců.To naznačuje, že vývoj velikosti těla během rané puberty ovlivňuje OSI u dívek.
Všechny faktory tvaru těla/síly úchopu byly pozitivně spojeny s OSI u chlapců třetí třídy.Naproti tomu byl tento trend méně výrazný u dívek, kde byly s OSI pozitivně spojeny pouze změny procenta svalů a síly úchopu.Změny v tělesných svalových proporcích pozitivně korelovaly se změnami OSI mezi pohlavími.Tyto výsledky naznačují, že u chlapců ovlivňuje OSI zvýšení tělesné velikosti/svalové síly od 5. do 3. stupně.
Výška, poměr těla a svalů a síla úchopu v páté třídě základní školy významně pozitivně korelovaly s indexem OSI a významně negativně korelovaly s měřením kostního metabolismu ve třetí třídě střední školy.Tyto údaje naznačují, že vývoj velikosti těla (výška a poměr těla k tělu) a síla úchopu v rané adolescenci ovlivňuje OSI a kostní metabolismus.
Druhý věk maximální míry růstu (PHVA) v japonštině byl pozorován ve 13 letech u chlapců a 11 letech u dívek, s rychlejším růstem u chlapců49.Ve věku 17 let u chlapců a 15 let u dívek se epifyzární linie začíná uzavírat a BMD se zvyšuje směrem k BMD.Vzhledem k tomuto pozadí a výsledkům této studie předpokládáme, že zvýšení výšky, svalové hmoty a svalové síly u dívek do pátého stupně je důležité pro zvýšení BMD.
Předchozí studie rostoucích dětí a dospívajících ukázaly, že markery kostní resorpce a tvorby kosti se nakonec zvyšují50.To může odrážet aktivní kostní metabolismus.
Vztah mezi kostním metabolismem a BMD byl předmětem mnoha studií u dospělých51,52.I když některé zprávy53, 54, 55, 56 ukazují mírně odlišné trendy u mužů, přehled dosavadních poznatků lze shrnout takto: „Markery kostního metabolismu se v průběhu růstu zvyšují, poté klesají a zůstávají nezměněny až do věku 40 let, stáří. “.
V Japonsku jsou referenční hodnoty BAP 3,7–20,9 µg/l pro zdravé muže a 2,9–14,5 µg/l pro zdravé premenopauzální ženy.Referenční hodnoty pro NTX jsou 9,5-17,7 nmol BCE/L pro zdravé muže a 7,5-16,5 nmol BCE/L pro zdravé premenopauzální ženy.Ve srovnání s těmito referenčními hodnotami v naší studii se oba ukazatele zlepšily u třeťáků nižšího gymnázia, což bylo výraznější u chlapců.To svědčí o aktivitě kostního metabolismu u třeťáků, zejména chlapců.Důvodem rozdílu pohlaví může být to, že chlapci 3. třídy jsou stále v růstové fázi a epifyzární linie se ještě neuzavřela, zatímco u dívek je v tomto období epifyzární linie blíže k uzavření.To znamená, že chlapci ve třetí třídě se stále vyvíjejí a mají aktivní růst skeletu, zatímco dívky jsou na konci období růstu skeletu a dosahují stádia zralosti skeletu.Trendy markerů kostního metabolismu získané v této studii odpovídaly věku maximální rychlosti růstu v japonské populaci.
Výsledky této studie navíc ukázaly, že žáci pátých tříd základních škol s pevnou fyzičkou a fyzickou silou měli na vrcholu kostního metabolismu nižší věk.
Omezením této studie však je, že nebyl zohledněn vliv menstruace.Protože metabolismus kostí je ovlivňován pohlavními hormony, budoucí studie musí prozkoumat účinek menstruace.