Новости

Спасибо, что посетили Nature.com.Используемая вами версия браузера имеет ограниченную поддержку CSS.Для оптимальной работы мы рекомендуем вам использовать обновленный браузер (или отключить режим совместимости в Internet Explorer).Тем временем, чтобы обеспечить постоянную поддержку, мы будем отображать сайт без стилей и JavaScript.
Рост костей наиболее выражен в подростковом возрасте.Это исследование было направлено на выяснение влияния телосложения и силы подростков на маркеры минеральной плотности костей и метаболизм костей, чтобы помочь улучшить рост костей в подростковом возрасте и предотвратить будущий остеопороз.В опросе с 2009 по 2015 г. приняли участие 277 подростков (125 мальчиков и 152 девочки) в возрасте 10/11 и 14/15 лет.Измерения включают фитнес/индекс массы тела (например, соотношение мышц и т. д.), силу хвата, минеральную плотность кости (остеосонометрический индекс, OSI) и маркеры костного метаболизма (щелочная фосфатаза костного типа и перекрестно-сшитый N коллагена I типа). .-концевой пептид).Положительная корреляция между размерами тела/силой хвата и OSI была обнаружена у девочек в возрасте 10/11 лет.У мальчиков в возрасте 14-15 лет все факторы размера тела/силы хвата были положительно связаны с OSI.Изменения пропорций мышц тела положительно коррелировали с изменениями OSI у обоих полов.Рост, соотношение мышц тела и сила хвата в возрасте 10/11 лет у обоих полов были в значительной степени связаны с OSI (положительно) и маркерами костного метаболизма (отрицательно) в возрасте 14/15 лет.Адекватное телосложение после 10-11 лет у мальчиков и до 10-11 лет у девочек может быть эффективным для увеличения пиковой костной массы.
Ожидаемая продолжительность здоровой жизни была предложена Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) в 2001 году как средняя продолжительность времени, в течение которого человек может самостоятельно вести здоровый образ жизни в своей повседневной жизни.Ожидается, что в Японии разрыв между ожидаемой продолжительностью здоровой жизни и средней ожидаемой продолжительностью жизни превысит 10 лет2.Так, для увеличения продолжительности здоровой жизни было создано «Национальное движение за укрепление здоровья в 21 веке (Здоровая Япония 21)»3,4.Чтобы добиться этого, необходимо оттянуть время людей на уход.Двигательный синдром, слабость и остеопороз5 являются основными причинами обращения за медицинской помощью в Японии.Кроме того, контроль метаболического синдрома, детского ожирения, слабости и моторного синдрома является мерой предотвращения потребности в уходе6.
Как мы все знаем, регулярные умеренные физические нагрузки необходимы для хорошего здоровья.Для занятий спортом двигательная система, состоящая из костей, суставов и мышц, должна быть здоровой.В результате Японская ортопедическая ассоциация определила «синдром движения» в 2007 году как «неподвижность из-за нарушений опорно-двигательного аппарата и [при которой] существует высокий риск потребности в длительном уходе в будущем»7, и были изучены профилактические меры. с того времени.тогда.Однако, согласно Белой книге 2021 г., старение, переломы и заболевания опорно-двигательного аппарата8 остаются наиболее распространенными причинами потребности в уходе в Японии, на которые приходится четверть всех потребностей в уходе.
В частности, сообщается, что остеопороз, вызывающий переломы, поражает 7,9% мужчин и 22,9% женщин старше 40 лет в Японии9,10.Раннее выявление и лечение, по-видимому, являются наиболее важным способом предотвращения остеопороза.Оценка минеральной плотности костной ткани (МПКТ) имеет решающее значение для раннего выявления и лечения.Двухэнергетическое поглощение рентгеновских лучей (DXA) традиционно использовалось в качестве индикатора для оценки костей при различных радиологических модальностях.Однако сообщалось, что переломы случаются даже при высокой МПК, и в 2000 г. на совещании Национальных институтов здравоохранения (NIH)11 было рекомендовано увеличение костной массы в качестве меры оценки костной ткани.Тем не менее, оценка качества кости остается сложной задачей.
Одним из способов оценки МПК является ультразвуковое исследование (количественное УЗИ, QUS)12,13,14,15.Исследования также показали, что результаты QUS и DXA коррелируют16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27.Однако QUS является неинвазивным, нерадиоактивным и может использоваться для скрининга беременных женщин и детей.Кроме того, у него есть явное преимущество перед DXA, а именно то, что он съемный.
Кость поглощается остеокластами и формируется остеобластами.Плотность костной ткани сохраняется, если костный метаболизм нормальный и существует баланс между резорбцией кости и образованием кости.
И наоборот, аномальный костный метаболизм приводит к снижению МПК.Поэтому для раннего выявления остеопороза для оценки костного метаболизма в Японии используют маркеры костного метаболизма, которые являются независимыми показателями, связанными с МПК, включая маркеры костеобразования и костной резорбции.Исследование Fracture Intervention Trial (FIT) с конечной точкой предотвращения переломов показало, что МПК является маркером формирования кости, а не ее резорбции16,28.В данном исследовании также измеряли маркеры костного метаболизма для объективного изучения динамики костного метаболизма.К ним относятся маркеры формирования кости (щелочная фосфатаза костного типа, BAP) и маркеры резорбции кости (сшитый N-концевой коллагеновый пептид I типа, NTX).
Подростковый возраст — это возраст пиковой скорости роста (PHVA), когда рост костей происходит быстро, а пики плотности костей (пиковая костная масса, PBM) приходятся примерно на 20 лет назад.
Одним из способов предотвращения остеопороза является увеличение PBM.Однако, поскольку детали костного метаболизма у подростков неизвестны, нельзя предложить никаких конкретных вмешательств для увеличения МПК.
Таким образом, это исследование было направлено на выяснение влияния состава тела и физической силы на минеральную плотность костей и скелетные маркеры в подростковом возрасте, когда рост костей наиболее активен.
Это четырехлетнее когортное исследование от пятого класса начальной школы до третьего класса неполной средней школы.
В число участников входили мальчики и девочки подросткового возраста, которые участвовали в первичном и вторичном обследовании здоровья в рамках Проекта укрепления здоровья Иваки в пятом классе начальной школы и третьем классе неполной средней школы.
Были выбраны четыре начальные и средние школы, расположенные в районе Иваки города Хиросаки на севере Японии.Опрос проводился осенью.
С 2009 по 2011 год были опрошены и измерены давшие согласие ученики 5-х классов (10-11 лет) и их родители.Из 395 испытуемых в опросе приняли участие 361 человек, что составляет 91,4%.
С 2013 по 2015 год были опрошены и измерены давшие согласие учащиеся третьего класса средней школы (14/15 лет) и их родители.Из 415 испытуемых в опросе приняли участие 380 человек, что составляет 84,3%.
Среди 323 участников были лица с сердечно-сосудистыми заболеваниями, диабетом, дислипидемией или гипертонией в анамнезе, лица, принимающие лекарства, лица с переломами в анамнезе, лица с переломами пяточной кости в анамнезе и лица с отсутствующими значениями в элементах анализа.Исключенный.Всего в анализ было включено 277 подростков (125 мальчиков и 152 девочки).
Компоненты опроса включали анкеты, измерения плотности костной ткани, анализы крови (маркеры костного метаболизма) и показатели физической подготовки.Опрос проводился в течение 1 дня начальной школы и 1-2 дня средней школы.Следствие длилось 5 дней.
Заранее была предоставлена ​​анкета для самостоятельного заполнения.Участникам было предложено заполнить анкеты вместе с их родителями или опекунами, и анкеты были собраны в день измерения.Четыре эксперта в области общественного здравоохранения рассмотрели ответы и проконсультировались с детьми или их родителями, если у них возникали вопросы.Пункты анкеты включали возраст, пол, историю болезни, текущую историю болезни и статус приема лекарств.
В рамках физической оценки в день исследования были проведены измерения роста и состава тела.
Измерения состава тела включали массу тела, процент жира в организме (% жира) и процент массы тела (% мышц).Измерения проводились с помощью анализатора состава тела на основе метода биоимпеданса (TBF-110; Tanita Corporation, Токио).Устройство использует несколько частот 5 кГц, 50 кГц, 250 кГц и 500 кГц и использовалось во многих исследованиях для взрослых29,30,31.Устройство предназначено для измерения участников ростом не менее 110 см в возрасте 6 лет и старше.
МПК является основным компонентом прочности костей.Оценка МПК проводилась с помощью ECUS с использованием устройства для ультразвуковой диагностики костей (AOS-100NW; Aloka Co., Ltd., Токио, Япония).Местом измерения была пяточная кость, которая оценивалась с использованием Osteo Sono-Assessment Index (OSI).Это устройство измеряет скорость звука (SOS) и индекс передачи (TI), которые затем используются для расчета OSI.SOS используется для измерения кальцификации и минеральной плотности костей34,35, а TI используется для измерения затухания широкополосного ультразвука, индекса оценки качества костей12,15.OSI рассчитывается по следующей формуле:
Таким образом, отражая характеристики SOS и TI.Поэтому OSI рассматривается как одно из значений глобального показателя при оценке слуховой кости.
Для оценки мышечной силы мы использовали силу хвата, которая, как считается, отражает силу мышц всего тела37,38.Мы следуем методике «Нового теста физической подготовки»39 Спортивного бюро Министерства образования, культуры, спорта, науки и технологий.
Захватный динамометр Smedley (TKK 5401; Takei Scientific Instruments Co., Ltd., Ниигата, Япония).Он используется для измерения силы захвата и регулировки ширины захвата таким образом, чтобы проксимальный межфаланговый сустав безымянного пальца был согнут на 90°.При измерении положение конечности стоя с вытянутыми ногами, стрелку ручного измерителя держат обращенной наружу, плечи слегка сдвинуты в стороны, не касаясь туловища.Затем участников попросили сжать динамометр с полной силой на выдохе.Во время измерения участников просили держать ручку динамометра неподвижно, сохраняя при этом основную позу.Каждая рука измеряется дважды, а левая и правая руки измеряются поочередно, чтобы получить наилучшее значение.
Рано утром натощак у детей третьего класса средней школы была взята кровь, и анализ крови был отправлен в компанию LSI Medience Co., Ltd. Компания также измерила костеобразование (BAP) и костную массу с помощью CLEIA ( иммуноферментный (иммунохемилюминесцентный) метод.для маркера резорбции (NTX).
Показатели, полученные в пятом классе начальной школы и третьем классе неполной средней школы, сравнивались с использованием парных t-тестов.
Чтобы изучить потенциальные смешанные факторы, корреляции между OSI для каждого класса и ростом, процентным содержанием телесного жира, процентным содержанием мышц и силой хвата были проверены с использованием коэффициентов частичной корреляции.Для старшеклассников третьего класса корреляции между OSI, BAP и NTX были подтверждены с использованием коэффициентов частичной корреляции.
Чтобы исследовать влияние изменений телосложения и силы от пятого класса начальной школы до третьего класса неполной средней школы на OSI, были изучены изменения процентного содержания телесного жира, мышечной массы и силы хвата, связанные с изменениями OSI.Используйте множественный регрессионный анализ.В этом анализе изменение OSI использовалось как целевая переменная, а изменение каждого элемента использовалось как объясняющая переменная.
Логистический регрессионный анализ был использован для расчета отношения шансов с 95% доверительными интервалами для оценки взаимосвязи между параметрами физической подготовки в пятом классе начальной школы и костным метаболизмом (OSI, BAP и NTX) в третьем классе средней школы.
Рост, процентное содержание жира в организме, процентное содержание мышц и сила хвата использовались в качестве показателей физической подготовки/тренированности учащихся начальных пятых классов, каждый из которых использовался для разделения учащихся на группы с низким, средним и высоким уровнем тертильности.
Программное обеспечение SPSS 16.0J (SPSS Inc., Чикаго, Иллинойс, США) использовалось для статистического анализа, и значения p <0,05 считались статистически значимыми.
Цель исследования, право выйти из исследования в любое время и методы управления данными (включая конфиденциальность данных и анонимность данных) были подробно разъяснены всем участникам, и было получено письменное согласие от самих участников или от их родителей. ./ опекуны.
Исследование здоровья в начальной и средней школе Проекта укрепления здоровья Иваки было одобрено Институциональным наблюдательным советом Высшей школы медицины Университета Хиросаки (номер утверждения 2009-048, 2010-084, 2011-111, 2013-339, 2014-060 и 2015).-075).
Это исследование было зарегистрировано в Медицинской информационной сети университетских больниц (UMIN-CTR, https://www.umin.ac.jp; название экзамена: медицинский экзамен Iwaki Health Promotion Project; и идентификатор экзамена UMIN: UMIN000040459).
У мальчиков достоверно увеличились все показатели, кроме % жира, а у девочек достоверно увеличились все показатели.На третьем году обучения в младших классах средней школы значения индекса костного метаболизма у мальчиков также были достоверно выше, чем у девочек, что свидетельствовало о том, что костный обмен у мальчиков в этот период был более активным, чем у девочек.
У девочек пятого класса была обнаружена положительная корреляция между размерами тела/силой хвата и OSI.Однако у мальчиков такой тенденции не наблюдалось.
У мальчиков третьего класса все факторы размера тела/силы хвата положительно коррелировали с OSI и отрицательно коррелировали с NTX и /BAP.Напротив, у девочек эта тенденция была менее выражена.
Были отмечены значительные тенденции в шансах на более высокий OSI у учащихся третьего и пятого классов в группах с пиковым ростом, процентным содержанием жира, процентным соотношением мышц и силой хвата.
Кроме того, более высокий рост, процент телесного жира, процент мышц и сила хвата у мужчин и женщин пятого класса, как правило, значительно снижали отношение шансов для показателей BAP и NTX в девятом классе.
Реформация и резорбция кости происходит на протяжении всей жизни.Эти метаболические активности костей регулируются различными гормонами40,41,42,43,44,45,46 и цитокинами.Есть два пика роста костей: первичный рост в возрасте до 5 лет и вторичный рост в подростковом возрасте.Во вторичной фазе роста завершается рост длинной оси кости, смыкается эпифизарная линия, трабекулярная кость становится плотной, улучшается МПК.Участники данного исследования находились в периоде развития вторичных половых признаков, когда секреция половых гормонов была активной и переплетались факторы, влияющие на костный метаболизм.Раухенцаунер и др.[47] сообщили, что костный метаболизм в подростковом возрасте сильно варьирует в зависимости от возраста и пола, и что как БАТ, так и тартрат-резистентная фосфатаза, маркер резорбции кости, снижаются после 15-летнего возраста.Однако исследований по изучению этих факторов у японских подростков не проводилось.Имеются также очень ограниченные сообщения о тенденциях связанных с DXA маркеров и факторов костного метаболизма у японских подростков.Одной из причин этого является нежелание родителей и опекунов разрешать своим детям инвазивные тесты, такие как забор крови и облучение, без диагностики или лечения.
У девочек пятого класса была обнаружена положительная корреляция между размерами тела/силой хвата и OSI.Однако у мальчиков такой тенденции не наблюдалось.Это говорит о том, что развитие размеров тела в период раннего полового созревания влияет на ИОУ у девочек.
Все факторы формы тела/силы хвата были положительно связаны с OSI у мальчиков третьего класса.Напротив, эта тенденция была менее выражена у девочек, где только изменения в процентном соотношении мышц и силе хвата были положительно связаны с OSI.Изменения пропорций мышц тела положительно коррелировали с изменениями OSI между полами.Эти результаты свидетельствуют о том, что у мальчиков увеличение размеров тела/мышечной силы с 5 по 3 класс влияет на OSI.
Рост, соотношение тела и мышц и сила хвата в пятом классе начальной школы значимо положительно коррелировали с индексом OSI и значимо отрицательно коррелировали с показателями костного метаболизма в третьем классе старшей школы.Эти данные свидетельствуют о том, что развитие размера тела (роста и соотношения тела к телу) и силы хвата в раннем подростковом возрасте влияет на OSI и костный метаболизм.
Второй возраст пиковой скорости роста (PHVA) у японцев наблюдался в 13 лет у мальчиков и 11 лет у девочек, при этом у мальчиков наблюдался более быстрый рост49.В возрасте 17 лет у мальчиков и 15 лет у девочек эпифизарная линия начинает смыкаться, и МПК увеличивается в сторону МПК.Учитывая этот фон и результаты этого исследования, мы предполагаем, что увеличение роста, мышечной массы и мышечной силы у девочек до пятого класса важно для увеличения МПК.
Предыдущие исследования растущих детей и подростков показали, что маркеры резорбции и костеобразования со временем увеличиваются50.Это может отражать активный костный метаболизм.
Взаимосвязь между костным метаболизмом и МПК была предметом многих исследований у взрослых51,52.Хотя некоторые отчеты53, 54, 55, 56 показывают несколько иные тенденции у мужчин, обзор предыдущих результатов можно резюмировать следующим образом: «Маркеры костного метаболизма увеличиваются в процессе роста, затем уменьшаются и остаются неизменными до 40 лет, пожилого возраста. ”.
В Японии референтные значения БАТ составляют 3,7–20,9 мкг/л для здоровых мужчин и 2,9–14,5 мкг/л для здоровых женщин в пременопаузе.Референтные значения для NTX составляют 9,5-17,7 нмоль BCE/л для здоровых мужчин и 7,5-16,5 нмоль BCE/л для здоровых женщин в пременопаузе.По сравнению с этими референтными значениями в нашем исследовании оба показателя улучшились у третьеклассников основной общеобразовательной школы, что было более выражено у мальчиков.Это свидетельствует об активности костного обмена у третьеклассников, особенно у мальчиков.Причиной гендерного различия может быть то, что мальчики 3-го класса находятся еще в фазе роста и эпифизарная линия еще не закрылась, тогда как у девочек в этот период эпифизарная линия ближе к закрытию.То есть мальчики в третьем классе еще развиваются и имеют активный рост скелета, тогда как девочки находятся в конце периода роста скелета и достигают стадии скелетной зрелости.Тенденции маркеров костного метаболизма, полученные в этом исследовании, соответствовали возрасту максимальной скорости роста в японской популяции.
Кроме того, результаты данного исследования показали, что учащиеся 5-х классов начальной школы, обладающие крепким телосложением и физической силой, имели более молодой возраст на пике костного метаболизма.
Однако ограничением этого исследования является то, что не учитывалось влияние менструации.Поскольку на костный метаболизм влияют половые гормоны, в будущих исследованиях необходимо изучить влияние менструации.