Uutiset

Kiitos vierailustasi Nature.comissa.Käyttämässäsi selainversiossa on rajoitettu CSS-tuki.Parhaan kokemuksen saamiseksi suosittelemme käyttämään päivitettyä selainta (tai poistamaan Yhteensopivuustila käytöstä Internet Explorerissa).Sillä välin varmistaaksemme jatkuvan tuen hahmonnamme sivuston ilman tyylejä ja JavaScriptiä.
Luun kasvu on voimakkainta murrosiässä.Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää nuorten kehon rakenteen ja voiman vaikutusta luun mineraalitiheysmarkkereihin ja luun aineenvaihduntaan, mikä auttaa parantamaan luun kasvua murrosiässä ja ehkäisemään tulevaa osteoporoosia.Vuosina 2009-2015 tutkimukseen osallistui 277 nuorta (125 poikaa ja 152 tyttöä), iältään 10/11 ja 14/15.Mittauksiin kuuluvat kunto/painoindeksi (esim. lihassuhde jne.), pitovoima, luun mineraalitiheys (osteosonometriaindeksi, OSI) ja luun aineenvaihdunnan markkerit (luutyyppinen alkalinen fosfataasi ja tyypin I kollageenisilloitettu N) .-terminaalinen peptidi).Positiivinen korrelaatio kehon koon/pitovoiman ja OSI:n välillä havaittiin 10/11-vuotiailla tytöillä.14/15-vuotiailla pojilla kaikki kehon koko/pitovoimatekijät liittyivät positiivisesti OSI:hen.Muutokset kehon lihassuhteissa korreloivat positiivisesti OSI:n muutoksiin molemmilla sukupuolilla.Pituus, kehon lihassuhde ja pitovoima 10/11-vuotiaana molemmilla sukupuolilla liittyivät merkitsevästi OSI:iin (positiivinen) ja luun aineenvaihduntamarkkereihin (negatiivinen) 14/15-vuotiaana.Riittävä fysiikka pojilla 10–11 vuoden iän jälkeen ja tytöillä 10–11 vuoden iässä voi olla tehokas luuston huippumassan lisäämisessä.
Maailman terveysjärjestö WHO ehdotti tervettä elinikää vuonna 2001 keskimääräiseksi ajaksi, jonka ihminen voi elää itsenäisesti terveellisiä elämäntapoja jokapäiväisessä elämässään.Japanissa terveen elinajanodotteen ja keskimääräisen elinajanodotteen välisen eron odotetaan ylittävän 10 vuotta2.Näin ollen "kansallinen terveyden edistämisen liike 2000-luvulla (Terve Japani 21)" perustettiin pidentämään terveen elinajanodotetta3,4.Tämän saavuttamiseksi on tarpeen viivyttää ihmisten hoitoaikaa.Liikeoireyhtymä, heikkous ja osteoporoosi5 ovat tärkeimmät syyt hakeutua lääkärinhoitoon Japanissa.Lisäksi metabolisen oireyhtymän, lasten liikalihavuuden, heikkouden ja motorisen oireyhtymän hallinta on toimenpide, jolla ehkäistään hoidon tarvetta6.
Kuten me kaikki tiedämme, säännöllinen kohtalainen liikunta on välttämätöntä hyvän terveyden kannalta.Urheilua varten motorisen järjestelmän, joka koostuu luista, nivelistä ja lihaksista, on oltava terve.Tämän seurauksena Japan Ortopedic Association määritteli "liikeoireyhtymän" vuonna 2007 "liikkumattomaksi, joka johtuu tuki- ja liikuntaelimistön sairauksista ja [jossa] on suuri riski vaatia pitkäaikaishoitoa tulevaisuudessa"7, ja ennaltaehkäiseviä toimenpiteitä on tutkittu. siitä lähtien.sitten.Vuoden 2021 valkoisen kirjan mukaan ikääntyminen, murtumat ja tuki- ja liikuntaelinten sairaudet8 ovat kuitenkin edelleen yleisimmät hoitotarpeiden syyt Japanissa, ja ne muodostavat neljänneksen kaikista hoitotarpeista.
Erityisesti murtumia aiheuttavan osteoporoosin on raportoitu vaikuttavan 7,9 %:iin miehistä ja 22,9 %:iin yli 40-vuotiaista naisista Japanissa9,10.Varhainen havaitseminen ja hoito näyttää olevan tärkein tapa ehkäistä osteoporoosia.Luun mineraalitiheyden (BMD) arviointi on ratkaisevan tärkeää varhaisessa havaitsemisessa ja hoidossa.Dual Energy X-ray absorptiota (DXA) on perinteisesti käytetty indikaattorina luun arvioinnissa erilaisissa radiologisissa menetelmissä.Murtumia on kuitenkin raportoitu esiintyvän myös korkealla BMD:llä, ja vuonna 2000 National Institutes of Health (NIH)11 -konsensus suositteli luumassan lisäämistä luun arvioinnin mittana.Luun laadun arviointi on kuitenkin edelleen haastavaa.
Yksi tapa arvioida BMD on ultraääni (kvantitatiivinen ultraääni, QUS)12,13,14,15.Tutkimukset ovat myös osoittaneet, että QUS- ja DXA-tulokset korreloivat16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27.QUS on kuitenkin ei-invasiivinen, ei-radioaktiivinen, ja sitä voidaan käyttää raskaana olevien naisten ja lasten seulomiseen.Lisäksi sillä on selvä etu DXA:han verrattuna, nimittäin että se on irrotettava.
Osteoklastit ottavat luun ja muodostavat osteoblastit.Luun tiheys säilyy, jos luun aineenvaihdunta on normaalia ja luun resorption ja luun muodostumisen välillä on tasapaino.
Sitä vastoin epänormaali luuaineenvaihdunta johtaa BMD:n laskuun.Siksi osteoporoosin varhaiseen havaitsemiseen käytetään luuaineenvaihdunnan markkereita, jotka ovat riippumattomia BMD:hen liittyviä indikaattoreita, mukaan lukien luun muodostumisen ja luun resorption markkereita, arvioitaessa luun aineenvaihduntaa Japanissa.Fracture Intervention Trial (FIT), jossa oli murtumien ehkäisyn päätepiste, osoitti, että BMD on luun muodostumisen merkki luun resorption sijaan16,28.Tässä tutkimuksessa mitattiin myös luun aineenvaihdunnan markkereita luun aineenvaihdunnan dynamiikan objektiiviseksi tutkimiseksi.Näitä ovat luun muodostumisen markkerit (luutyyppinen alkalinen fosfataasi, BAP) ja luun resorption markkerit (ristisidottu N-terminaalinen tyypin I kollageenipeptidi, NTX).
Teini-ikä on huippukasvunopeuden (PHVA) ikä, jolloin luun kasvu on nopeaa ja luutiheyden huiput (huippuluun massa, PBM) noin 20 vuotta sitten.
Yksi tapa ehkäistä osteoporoosia on lisätä PBM:ää.Koska nuorten luuaineenvaihdunnan yksityiskohdat eivät kuitenkaan ole tiedossa, erityisiä interventioita BMD:n lisäämiseksi ei voida ehdottaa.
Siksi tämän tutkimuksen tavoitteena oli selvittää kehon koostumuksen ja fyysisen vahvuuden vaikutusta luun mineraalitiheyteen ja luuston markkereihin murrosiässä, jolloin luun kasvu on aktiivisinta.
Tämä on nelivuotinen kohorttitutkimus peruskoulun viidenneltä luokalta yläkoulun kolmanteen luokkaan.
Osallistujia oli teini-ikäisiä poikia ja tyttöjä, jotka osallistuivat Iwaki Health Promotion Project Primary and Secondary Health Survey -tutkimukseen peruskoulun viidennellä luokalla ja yläkoulun kolmannella luokalla.
Valittiin neljä ala- ja yläkoulua, jotka sijaitsevat Iwakin alueella Hirosaki Cityssä Pohjois-Japanissa.Kysely tehtiin syksyllä.
Vuodesta 2009 vuoteen 2011 haastateltiin ja mitattiin suostuvia 5. luokan oppilaita (10/11-vuotiaita) ja heidän vanhempiaan.Kyselyyn osallistui 395 tutkittavasta 361 henkilöä, mikä on 91,4 %.
Vuodesta 2013 vuoteen 2015 haastateltiin ja mitattiin suostuvaisia ​​kolmannen vuoden lukion oppilaita (14/15-vuotiaat) ja heidän vanhempiaan.Kyselyyn osallistui 415 tutkittavasta 380 henkilöä, mikä on 84,3 %.
323 osallistujan joukossa oli henkilöitä, joilla on ollut sydän- ja verisuonitauti, diabetes, dyslipidemia tai verenpainetauti, lääkkeitä käyttäviä henkilöitä, henkilöitä, joilla on ollut murtumia, henkilöitä, joilla on ollut calcaneus-murtumia, ja henkilöitä, joiden arvot puuttuivat analyysikohteista.Ulkopuolelle.Yhteensä 277 nuorta (125 poikaa ja 152 tyttöä) oli mukana analyysissä.
Kyselykomponentit sisälsivät kyselylomakkeet, luun tiheysmittaukset, verikokeet (luun aineenvaihdunnan markkerit) ja kuntomittaukset.Kysely toteutettiin 1 päivän peruskoulun ja 1-2 päivän aikana lukiossa.Tutkinta kesti 5 päivää.
Itsetäyttöä varten toimitettiin etukäteen kyselylomake.Osallistujia pyydettiin täyttämään kyselyt vanhempiensa tai huoltajiensa kanssa, ja kyselylomakkeet kerättiin mittauspäivänä.Neljä kansanterveysasiantuntijaa kävi läpi vastaukset ja neuvotteli lasten tai heidän vanhempiensa kanssa, jos heillä oli kysyttävää.Kyselyyn sisältyi ikä, sukupuoli, sairaushistoria, nykyinen sairaushistoria ja lääkityksen tila.
Osana fyysistä arviointia tutkimuspäivänä mitattiin pituus ja kehon koostumus.
Kehonkoostumusmittaukset sisälsivät kehon painon, kehon rasvaprosentin (% rasvaa) ja prosenttiosuuden kehon massasta (% lihasta).Mittaukset suoritettiin bioimpedanssimenetelmään perustuvalla kehonkoostumusanalysaattorilla (TBF-110; Tanita Corporation, Tokio).Laite käyttää useita taajuuksia 5 kHz, 50 kHz, 250 kHz ja 500 kHz, ja sitä on käytetty monissa aikuisten tutkimuksissa29,30,31.Laite on suunniteltu mittaamaan osallistujia, jotka ovat vähintään 110 cm pitkiä ja 6-vuotiaita tai vanhempia.
BMD on luun lujuuden pääkomponentti.BMD-arvioinnin suoritti ECUS käyttämällä luun ultraäänilaitetta (AOS-100NW; Aloka Co., Ltd., Tokio, Japani).Mittauspaikkana oli calcaneus, joka arvioitiin Osteo Sono-Assessment Indexin (OSI) avulla.Tämä laite mittaa äänen nopeuden (SOS) ja lähetysindeksin (TI), joita sitten käytetään OSI:n laskemiseen.SOS:llä mitataan kalkkeutumista ja luun mineraalitiheyttä34,35 ja TI:tä laajakaistaisen ultraäänen vaimenemisen mittaamiseen, joka on luun laadun arvioinnin indeksi12,15.OSI lasketaan seuraavalla kaavalla:
Tämä kuvastaa SOS:n ja TI:n ominaisuuksia.Siksi OSI:ta pidetään yhtenä globaalin indikaattorin arvoista akustisen luun arvioinnissa.
Lihasvoiman arvioinnissa käytimme pitovoimaa, jonka uskotaan heijastavan koko kehon lihasvoimaa37,38.Noudatamme opetus-, kulttuuri-, urheilu-, tiede- ja teknologiaministeriön urheilutoimiston "Uuden fyysisen kuntotestin"39 metodologiaa.
Smedley-tartuntadynamometri (TKK 5401; Takei Scientific Instruments Co., Ltd., Niigata, Japani).Sitä käytetään pidon voimakkuuden mittaamiseen ja otteen leveyden säätämiseen siten, että nimettömän sormen proksimaalinen interfalangeaalinen nivel on taipunut 90°.Mittauksen aikana raajan asento seisoo jalat ojennettuina, käsimittarin nuoli pidetään ulospäin, olkapäät ovat hieman siirtyneet sivuille koskettamatta vartaloa.Osallistujia pyydettiin sitten tarttumaan dynamometriin täydellä voimalla heidän hengittäessään.Mittauksen aikana osallistujia pyydettiin pitämään dynamometrin kahva paikallaan perusasennossaan.Jokainen käsi mitataan kahdesti, ja vasen ja oikea käsi mitataan vuorotellen parhaan arvon saamiseksi.
Varhain aamulla tyhjään vatsaan otettiin verta kolmannen luokan yläkoululaisilta, ja verikoe toimitettiin LSI Medience Co., Ltd:lle. Yritys mittasi myös luunmuodostusta (BAP) ja luumassaa CLEIA:lla ( entsymaattinen immunokemiluminesenssimääritys) menetelmä.resorptiomarkkerille (NTX).
Peruskoulun viidennellä luokalla ja yläkoulun kolmannella luokalla saatuja mittoja verrattiin parillisilla t-testeillä.
Mahdollisten häiritsevien tekijöiden tutkimiseksi korrelaatiot kunkin luokan OSI:n ja pituuden, kehon rasvaprosentin, lihasprosentin ja pitovoiman välillä validoitiin käyttämällä osittaisia ​​korrelaatiokertoimia.Kolmannen luokan lukiolaisille korrelaatiot OSI:n, BAP:n ja NTX:n välillä vahvistettiin käyttämällä osittaisia ​​korrelaatiokertoimia.
Tutkiakseen fyysisen rakenteen ja voiman muutosten vaikutusta peruskoulun viidenneltä luokalta yläkoulun kolmanteen luokkaan OSI:hen tutkittiin muutoksia kehon rasvaprosentissa, lihasmassassa ja pitovoimassa, jotka liittyvät OSI:n muutoksiin.Käytä useita regressioanalyysiä.Tässä analyysissä tavoitemuuttujana käytettiin OSI:n muutosta ja selittävänä muuttujana kunkin elementin muutosta.
Logistisen regressioanalyysin avulla laskettiin todennäköisyyssuhteet 95 %:n luottamusvälillä peruskoulun viidennen luokan kuntoparametrien ja lukion kolmannen luokan luun aineenvaihdunnan (OSI, BAP ja NTX) välisen suhteen arvioimiseksi.
Pituutta, kehon rasvaprosenttia, lihasprosenttia ja pitovoimaa käytettiin viidennen luokan oppilaiden kunnon/kunnon indikaattoreina, joista kutakin käytettiin luokittelemaan opiskelijat matalan, keskitason ja korkean kolmannen asteen ryhmiin.
Tilastolliseen analyysiin käytettiin SPSS 16.0J -ohjelmistoa (SPSS Inc., Chicago, IL, USA) ja p-arvoja <0,05 pidettiin tilastollisesti merkitsevinä.
Kaikille osallistujille selvitettiin yksityiskohtaisesti tutkimuksen tarkoitus, oikeus vetäytyä tutkimuksesta milloin tahansa ja tiedonhallintakäytännöt (mukaan lukien tietosuoja ja tietojen anonymisointi) ja kirjallinen suostumus saatiin osallistujilta itseltään tai heidän vanhemmiltaan. ./ huoltajat.
Iwaki Health Promotion Project Primary and Secondary School Health Study hyväksyttiin Hirosaki University Graduate School of Medicine Institutional Review Boardin toimesta (hyväksyntänumerot 2009-048, 2010-084, 2011-111, 2013-339, 2014-060 ja 20150).-075).
Tämä tutkimus rekisteröitiin yliopistosairaaloiden lääketieteelliseen tietoverkkoon (UMIN-CTR, https://www.umin.ac.jp; kokeen nimi: Iwaki Health Promotion Project -lääketieteellinen tutkimus; ja UMIN-tutkimuksen tunnus: UMIN000040459).
Pojilla kaikki indikaattorit nousivat merkittävästi paitsi rasvaprosentti ja tytöillä kaikki indikaattorit nousivat merkittävästi.Lukion kolmantena vuonna myös poikien luun aineenvaihduntaindeksin arvot olivat merkittävästi korkeammat kuin tyttöjen, mikä osoitti, että poikien luuaineenvaihdunta oli tänä aikana aktiivisempaa kuin tytöillä.
Viidennen luokan tytöillä havaittiin positiivinen korrelaatio kehon koon/pitovoiman ja OSI:n välillä.Tätä suuntausta ei kuitenkaan havaittu pojilla.
Kolmannen luokan pojilla kaikki kehon koko/pitovoimatekijät korreloivat positiivisesti OSI:n kanssa ja negatiivisesti NTX:n ja /BAP:n kanssa.Sitä vastoin tämä suuntaus oli vähemmän selvä tytöillä.
Kolmannen ja viidennen luokan opiskelijoiden korkeamman OSI:n kertoimissa oli merkittäviä suuntauksia huippupituuden, rasvaprosentin, lihasprosentin ja pitovoiman ryhmissä.
Lisäksi viidennen luokan miesten ja naisten korkeampi pituus, kehon rasvaprosentti, lihasprosentti ja pitovoima alensivat merkittävästi BAP- ja NTX-pisteiden todennäköisyyssuhdetta yhdeksännellä luokalla.
Luun uudelleenmuodostumista ja resorptiota tapahtuu koko elämän ajan.Näitä luun metabolisia aktiivisuuksia säätelevät erilaiset hormonit40,41,42,43,44,45,46 ja sytokiinit.Luun kasvussa on kaksi huippua: primaarinen kasvu ennen 5 vuoden ikää ja toissijainen kasvu murrosiässä.Toissijaisessa kasvuvaiheessa luun pitkän akselin kasvu päättyy, epifyysiviiva sulkeutuu, trabekulaarinen luu tiivistyy ja BMD paranee.Tutkimukseen osallistuneet olivat toissijaisten seksuaalisten ominaisuuksien kehittymisvaiheessa, jolloin sukupuolihormonien eritys oli aktiivista ja luuaineenvaihduntaan vaikuttavat tekijät kietoutuivat toisiinsa.Rauchenzauner et ai.[47] raportoivat, että luun aineenvaihdunta murrosiässä vaihtelee suuresti iän ja sukupuolen mukaan ja että sekä BAP että tartraattiresistentti fosfataasi, luun resorption merkkiaine, laskevat 15 vuoden iän jälkeen.Kuitenkaan ei ole tehty tutkimuksia näiden tekijöiden tutkimiseksi japanilaisilla nuorilla.Japanilaisilla nuorilla on myös hyvin rajallisia raportteja DXA:han liittyvien merkkiaineiden ja luuaineenvaihdunnan tekijöiden suuntauksista.Yksi syy tähän on vanhempien ja huoltajien haluttomuus sallia lapsilleen invasiivisia testejä, kuten verenottoa ja säteilyä, ilman diagnoosia tai hoitoa.
Viidennen luokan tytöillä havaittiin positiivinen korrelaatio kehon koon/pitovoiman ja OSI:n välillä.Tätä suuntausta ei kuitenkaan havaittu pojilla.Tämä viittaa siihen, että kehon koon kehittyminen varhaisen murrosiän aikana vaikuttaa tyttöjen OSI:hen.
Kolmannen luokan pojilla kaikki kehon muoto/pitovoimatekijät liittyivät positiivisesti OSI:hen.Sitä vastoin tämä suuntaus oli vähemmän selvä tytöillä, joissa vain lihasprosentin ja pitovoiman muutokset liittyivät positiivisesti OSI: hen.Muutokset kehon lihassuhteissa korreloivat positiivisesti sukupuolten välisten OSI-muutosten kanssa.Nämä tulokset viittaavat siihen, että pojilla kehon koon/lihasvoiman kasvu luokilta 5–3 vaikuttaa OSI:hen.
Pituus, vartalo-lihassuhde ja pitovoima alakoulun viidennellä luokalla korreloivat merkittävästi positiivisesti OSI-indeksin kanssa ja merkittävästi negatiivisesti korreloivat luun aineenvaihdunnan mittauksiin lukion kolmannella luokalla.Nämä tiedot viittaavat siihen, että kehon koon (pituus ja kehon ja kehon välinen suhde) ja pitovoiman kehittyminen varhaisessa murrosiässä vaikuttaa OSI:hen ja luun aineenvaihduntaan.
Japanin kielen huippukasvunopeuden (PHVA) toinen ikä havaittiin 13 vuoden iässä pojilla ja 11 vuoden iässä tytöillä, ja pojilla kasvu oli nopeampaa49.Pojilla 17-vuotiaana ja tytöillä 15-vuotiaana epifyysilinja alkaa sulkeutua ja luun mineraalitiheys kasvaa kohti BMD:tä.Tämän taustan ja tämän tutkimuksen tulosten perusteella oletamme, että pituuden, lihasmassan ja lihasvoiman lisääminen tytöillä aina viiteen luokkaan asti on tärkeää BMD:n lisäämiseksi.
Aiemmat tutkimukset kasvavista lapsista ja nuorista ovat osoittaneet, että luun resorption ja luun muodostumisen merkkiaineet lopulta lisääntyvät50.Tämä saattaa heijastaa aktiivista luuaineenvaihduntaa.
Luun aineenvaihdunnan ja BMD:n välinen suhde on ollut monien aikuisten tutkimusten kohteena51,52.Vaikka jotkin raportit53, 54, 55, 56 osoittavat hieman erilaisia ​​suuntauksia miehillä, aikaisempien löydösten tarkastelu voidaan tiivistää seuraavasti: ”Luun aineenvaihdunnan markkerit lisääntyvät kasvun aikana, sitten vähenevät ja pysyvät muuttumattomina 40 vuoden ikään, vanhuuteen saakka. ”.
Japanissa BAP-viitearvot ovat 3,7–20,9 µg/l terveillä miehillä ja 2,9–14,5 µg/l terveillä premenopausaalisilla naisilla.NTX:n viitearvot ovat 9,5-17,7 nmol BCE/l terveillä miehillä ja 7,5-16,5 nmol BCE/l terveillä premenopausaalisilla naisilla.Verrattuna näihin tutkimuksemme viitearvoihin, molemmat indikaattorit paranivat yläkoulun kolmannella luokalla, mikä oli selvempää pojilla.Tämä osoittaa luun aineenvaihdunnan aktiivisuutta kolmannella luokkalaisilla, erityisesti pojilla.Syynä sukupuolieroon voi olla se, että 3. luokan pojat ovat vielä kasvuvaiheessa ja epifyysilinja ei ole vielä sulkeutunut, kun taas tytöillä tällä kaudella epifyysilinja on lähempänä sulkeutumistaan.Eli kolmannella luokalla olevat pojat ovat vielä kehittymässä ja heillä on aktiivinen luuston kasvu, kun taas tytöt ovat luuston kasvujakson lopussa ja saavuttavat luuston kypsyysasteen.Tässä tutkimuksessa saadut luun aineenvaihduntamarkkerien trendit vastasivat japanilaisen väestön maksimikasvunopeuden ikää.
Lisäksi tämän tutkimuksen tulokset osoittivat, että viidennen luokan peruskoulun oppilaat, joilla oli vahva fysiikka ja fyysinen vahvuus, olivat nuorempia luun aineenvaihdunnan huipulla.
Tämän tutkimuksen rajoituksena on kuitenkin se, että kuukautisten vaikutusta ei otettu huomioon.Koska sukupuolihormonit vaikuttavat luun aineenvaihduntaan, tulevissa tutkimuksissa on tutkittava kuukautisten vaikutusta.