Nieuws

Bedankt voor uw bezoek aan Nature.com.De browserversie die u gebruikt, heeft beperkte CSS-ondersteuning.Voor de beste ervaring raden we u aan een bijgewerkte browser te gebruiken (of de compatibiliteitsmodus in Internet Explorer uit te schakelen).Om voortdurende ondersteuning te garanderen, zullen we de site in de tussentijd weergeven zonder stijlen en JavaScript.
Botgroei is het meest uitgesproken tijdens de adolescentie.Deze studie was gericht op het ophelderen van het effect van de lichaamsbouw en kracht van adolescenten op markers voor botmineraaldichtheid en botmetabolisme om de botgroei tijdens de adolescentie te helpen verbeteren en toekomstige osteoporose te voorkomen.Van 2009 tot 2015 namen 277 adolescenten (125 jongens en 152 meisjes) van 10/11 en 14/15 deel aan het onderzoek.Metingen omvatten fitness/body mass index (bijv. spierverhouding, enz.), grijpkracht, botmineraaldichtheid (osteosonometrie-index, OSI) en markers van botmetabolisme (bottype alkalische fosfatase en type I collageen verknoopt N) .-terminaal peptide).Bij meisjes van 10/11 jaar werd een positieve correlatie gevonden tussen lichaamsgrootte/grijpkracht en OSI.Bij jongens van 14/15 jaar waren alle factoren van lichaamsgrootte/grijpkracht positief geassocieerd met OSI.Veranderingen in lichaamsspierproporties waren positief gecorreleerd met veranderingen in OSI bij beide geslachten.Lengte, lichaamsspierverhouding en grijpkracht op de leeftijd van 10/11 jaar bij beide geslachten waren significant geassocieerd met OSI (positief) en botmetabolismemarkers (negatief) op de leeftijd van 14/15 jaar.Adequate lichaamsbouw na 10-11 jaar bij jongens en tot 10-11 jaar bij meisjes kan effectief zijn bij het verhogen van de piekbotmassa.
Een gezonde levensverwachting werd in 2001 door de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) voorgesteld als de gemiddelde tijd dat een persoon in zijn dagelijks leven zelfstandig een gezonde levensstijl kan leiden.In Japan zal het verschil tussen een gezonde levensverwachting en de gemiddelde levensverwachting naar verwachting meer dan 10 jaar bedragen2.Zo werd de "Nationale Beweging voor Gezondheidsbevordering in de 21e Eeuw (Gezond Japan 21)" opgericht om de gezonde levensverwachting te verhogen3,4.Om dit te bereiken is het nodig om de zorgtijd van mensen uit te stellen.Bewegingssyndroom, zwakte en osteoporose5 zijn de belangrijkste redenen om medische hulp te zoeken in Japan.Daarnaast is beheersing van het metabool syndroom, obesitas bij kinderen, kwetsbaarheid en motorisch syndroom een ​​maatregel om zorgvraag te voorkomen6.
Zoals we allemaal weten, is regelmatige matige lichaamsbeweging essentieel voor een goede gezondheid.Om te kunnen sporten moet het motorische systeem, dat bestaat uit botten, gewrichten en spieren, gezond zijn.Als gevolg hiervan definieerde de Japan Orthopaedic Association in 2007 "Bewegingssyndroom" als "immobiliteit als gevolg van musculoskeletale aandoeningen en [waarin] er een hoog risico bestaat om in de toekomst langdurige zorg nodig te hebben"7, en preventieve maatregelen zijn bestudeerd Vanaf dat moment.dan.Volgens het Witboek van 2021 blijven veroudering, fracturen en musculoskeletale aandoeningen8 echter de meest voorkomende oorzaken van zorgbehoeften in Japan, goed voor een kwart van alle zorgbehoeften.
In het bijzonder wordt gerapporteerd dat fractuurveroorzakende osteoporose 7,9% van de mannen en 22,9% van de vrouwen boven de 40 treft in Japan9,10.Vroege opsporing en behandeling lijkt de belangrijkste manier om osteoporose te voorkomen.Beoordeling van de botmineraaldichtheid (BMD) is van cruciaal belang voor vroege detectie en behandeling.Dubbele energie röntgenabsorptie (DXA) wordt traditioneel gebruikt als een indicator voor botevaluatie in verschillende radiologische modaliteiten.Er is echter gemeld dat fracturen zelfs optreden bij een hoge BMD, en in 2000 werd in een consensus van de National Institutes of Health (NIH)11 aanbevolen om de botmassa te verhogen als maatstaf voor botbeoordeling.Het beoordelen van de botkwaliteit blijft echter een uitdaging.
Een manier om BMD te bepalen is door middel van echografie (kwantitatieve echografie, QUS)12,13,14,15.Studies hebben ook aangetoond dat QUS- en DXA-resultaten gecorreleerd zijn16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27.QUS is echter niet-invasief, niet-radioactief en kan worden gebruikt om zwangere vrouwen en kinderen te screenen.Daarnaast heeft het een duidelijk voordeel ten opzichte van DXA, namelijk dat het verwijderbaar is.
Bot wordt opgenomen door osteoclasten en gevormd door osteoblasten.De botdichtheid blijft behouden als het botmetabolisme normaal is en er een evenwicht is tussen botresorptie en botvorming.
Omgekeerd resulteert een abnormaal botmetabolisme in een verlaagde BMD.Daarom worden voor vroege detectie van osteoporose markers van botmetabolisme, die onafhankelijke indicatoren zijn die verband houden met BMD, waaronder markers van botvorming en botresorptie, gebruikt om het botmetabolisme in Japan te beoordelen.De Fracture Intervention Trial (FIT) met een fractuurpreventie-eindpunt toonde aan dat BMD een marker is van botvorming in plaats van botresorptie16,28.In deze studie werden ook markers van botmetabolisme gemeten om de dynamiek van botmetabolisme objectief te bestuderen.Deze omvatten markers van botvorming (bottype alkalische fosfatase, BAP) en markers van botresorptie (cross-linked N-terminaal type I collageenpeptide, NTX).
Adolescentie is de leeftijd van de piekgroeisnelheid (PHVA), wanneer de botgroei snel is en de botdichtheidspieken (piekbotmassa, PBM) ongeveer 20 jaar geleden.
Een manier om osteoporose te voorkomen is om PBM te verhogen.Aangezien de details van het botmetabolisme bij adolescenten echter niet bekend zijn, kunnen er geen specifieke interventies worden voorgesteld om de BMD te verhogen.
Daarom was deze studie gericht op het ophelderen van het effect van lichaamssamenstelling en fysieke kracht op botmineraaldichtheid en skeletmarkers tijdens de adolescentie, wanneer botgroei het meest actief is.
Dit is een vierjarige cohortstudie van de vijfde klas van de basisschool tot de derde klas van de middelbare school.
Deelnemers waren onder meer adolescente jongens en meisjes die deelnamen aan het Iwaki Health Promotion Project Primary and Secondary Health Survey in de vijfde klas van de basisschool en de derde klas van de middelbare school.
Er werden vier basisscholen en middelbare scholen geselecteerd, gelegen in het Iwaki-district van Hirosaki City in het noorden van Japan.Het onderzoek is in het najaar uitgevoerd.
Van 2009 tot 2011 werden instemmende leerlingen van het 5de leerjaar (10/11 jaar oud) en hun ouders geïnterviewd en gemeten.Van de 395 proefpersonen namen 361 mensen deel aan het onderzoek, dat is 91,4%.
Van 2013 tot 2015 werden instemmende derdejaars middelbare scholieren (14/15-jarigen) en hun ouders geïnterviewd en gemeten.Van de 415 proefpersonen namen 380 mensen deel aan het onderzoek, dat is 84,3%.
De 323 deelnemers waren personen met een voorgeschiedenis van hart- en vaatziekten, diabetes, dyslipidemie of hypertensie, personen die medicijnen gebruikten, personen met een voorgeschiedenis van fracturen, personen met een voorgeschiedenis van calcaneusfracturen en personen met ontbrekende waarden in analyse-items.Uitgesloten.In totaal werden 277 adolescenten (125 jongens en 152 meisjes) in de analyse betrokken.
De onderzoekscomponenten omvatten vragenlijsten, botdichtheidsmetingen, bloedtesten (markers van botmetabolisme) en fitnessmetingen.Het onderzoek werd uitgevoerd gedurende 1 dag van de basisschool en 1-2 dagen van de middelbare school.Het onderzoek duurde 5 dagen.
Vooraf was er een vragenlijst om zelf in te vullen.De deelnemers werd gevraagd om vragenlijsten in te vullen met hun ouders of verzorgers, en de vragenlijsten werden verzameld op de dag van de meting.Vier volksgezondheidsdeskundigen bekeken de antwoorden en overlegden met de kinderen of hun ouders als ze vragen hadden.Vragenlijstitems omvatten leeftijd, geslacht, medische geschiedenis, huidige medische geschiedenis en medicatiestatus.
Als onderdeel van de fysieke beoordeling op de dag van het onderzoek werden lengte- en lichaamssamenstelling gemeten.
De metingen van de lichaamssamenstelling omvatten lichaamsgewicht, percentage lichaamsvet (% vet) en percentage lichaamsmassa (% spier).Metingen werden uitgevoerd met behulp van een lichaamssamenstellingsanalysator op basis van de bio-impedantiemethode (TBF-110; Tanita Corporation, Tokyo).Het apparaat gebruikt meerdere frequenties 5 kHz, 50 kHz, 250 kHz en 500 kHz en is in veel onderzoeken bij volwassenen gebruikt29,30,31.Het apparaat is ontworpen om deelnemers te meten die minimaal 110 cm lang en 6 jaar of ouder zijn.
BMD is het belangrijkste onderdeel van botsterkte.BMD-beoordeling werd uitgevoerd door ECUS met behulp van een bot-echografie-apparaat (AOS-100NW; Aloka Co., Ltd., Tokyo, Japan).De meetplaats was de calcaneus, die werd beoordeeld met behulp van de Osteo Sono-Assessment Index (OSI).Dit apparaat meet de geluidssnelheid (SOS) en transmissie-index (TI), die vervolgens worden gebruikt om OSI te berekenen.SOS wordt gebruikt om verkalking en botmineraaldichtheid te meten34,35 en TI wordt gebruikt om de verzwakking van breedbandechografie te meten, een index voor de beoordeling van de botkwaliteit12,15.OSI wordt berekend met de volgende formule:
Dit weerspiegelt dus de kenmerken van SOS en TI.Daarom wordt OSI beschouwd als een van de waarden van de globale indicator bij de beoordeling van akoestisch bot.
Om de spierkracht te beoordelen, hebben we de grijpkracht gebruikt, waarvan wordt gedacht dat deze de spierkracht van het hele lichaam weerspiegelt37,38.We volgen de methodiek van de “New Physical Fitness Test”39 van het Sportbureau van het Ministerie van Onderwijs, Cultuur, Sport, Wetenschap en Technologie.
Smedley grijpdynamometer (TKK 5401; Takei Scientific Instruments Co., Ltd., Niigata, Japan).Het wordt gebruikt om de grijpkracht te meten en de grijpbreedte aan te passen zodat het proximale interfalangeale gewricht van de ringvinger 90° wordt gebogen.Bij het meten staat de ledemaat met gestrekte benen, de pijl van de handmeter wordt naar buiten gericht, de schouders zijn iets naar de zijkanten verschoven en raken het lichaam niet aan.De deelnemers werd vervolgens gevraagd om de dynamometer met volle kracht vast te pakken terwijl ze uitademden.Tijdens de meting werd de deelnemers gevraagd om het handvat van de rollenbank stil te houden met behoud van de basishouding.Elke hand wordt twee keer gemeten en de linker- en rechterhand worden afwisselend gemeten om de beste waarde te krijgen.
In de vroege ochtend werd op een lege maag bloed afgenomen bij kinderen van de derde graad van de middelbare school, en het bloedonderzoek werd ingediend bij LSI Medience Co., Ltd. Het bedrijf heeft ook de botvorming (BAP) en botmassa gemeten met behulp van de CLEIA ( enzymatische immunochemiluminescente test) methode.voor de resorptiemarker (NTX).
Metingen verkregen in de vijfde klas van de basisschool en de derde klas van de middelbare school werden vergeleken met behulp van gepaarde t-tests.
Om mogelijke verstorende factoren te onderzoeken, werden correlaties tussen OSI voor elke klasse en lengte, lichaamsvetpercentage, spierpercentage en grijpkracht gevalideerd met behulp van partiële correlatiecoëfficiënten.Voor middelbare scholieren van de derde graad werden correlaties tussen OSI, BAP en NTX bevestigd met behulp van partiële correlatiecoëfficiënten.
Om het effect van veranderingen in lichaamsbouw en kracht van de vijfde klas van de basisschool tot de derde klas van de middelbare school op OSI te onderzoeken, werden veranderingen in lichaamsvetpercentage, spiermassa en grijpkracht in verband met veranderingen in OSI onderzocht.Gebruik meervoudige regressieanalyse.In deze analyse werd de verandering in OSI gebruikt als de doelvariabele en de verandering in elk element als de verklarende variabele.
Logistische regressieanalyse werd gebruikt om oddsratio's met 95% betrouwbaarheidsintervallen te berekenen om de relatie tussen fitnessparameters in de vijfde klas van de basisschool en botmetabolisme (OSI, BAP en NTX) in de derde klas van de middelbare school te schatten.
Lengte, lichaamsvetpercentage, spierpercentage en grijpkracht werden gebruikt als indicatoren voor fitheid/fitness voor leerlingen van het vijfde leerjaar, die elk werden gebruikt om leerlingen in te delen in lage, gemiddelde en hoge tertielgroepen.
SPSS 16.0J-software (SPSS Inc., Chicago, IL, VS) werd gebruikt voor statistische analyse en p-waarden <0,05 werden als statistisch significant beschouwd.
Het doel van het onderzoek, het recht om zich op elk moment uit het onderzoek terug te trekken, en gegevensbeheerpraktijken (inclusief gegevensprivacy en gegevensanonimisering) werden in detail uitgelegd aan alle deelnemers, en schriftelijke toestemming werd verkregen van de deelnemers zelf of van hun ouders ./ voogden.
De Iwaki Health Promotion Project Primary and Secondary School Health Study is goedgekeurd door de Hirosaki University Graduate School of Medicine Institutional Review Board (goedkeuringsnummer 2009-048, 2010-084, 2011-111, 2013-339, 2014-060 en 2015).-075).
Deze studie is geregistreerd bij het University Hospitals Medical Information Network (UMIN-CTR, https://www.umin.ac.jp; examennaam: medisch onderzoek Iwaki Health Promotion Project; en UMIN-examen-ID: UMIN000040459).
Bij jongens stegen alle indicatoren significant, behalve % vet, en bij meisjes stegen alle indicatoren significant.In het derde jaar van de middelbare school waren de waarden van de botmetabolisme-index bij jongens ook significant hoger dan bij meisjes, wat erop wees dat het botmetabolisme bij jongens in deze periode actiever was dan bij meisjes.
Voor meisjes van het vijfde leerjaar werd een positieve correlatie gevonden tussen lichaamsgrootte/knijpkracht en OSI.Deze trend werd echter niet waargenomen bij jongens.
Bij jongens van de derde graad waren alle factoren van lichaamsgrootte/grijpkracht positief gecorreleerd met OSI en negatief gecorreleerd met NTX en /BAP.Daarentegen was deze trend minder uitgesproken bij meisjes.
Er waren significante trends in de kans op hogere OSI bij leerlingen van het derde en vijfde leerjaar in de groepen piekhoogte, vetpercentage, spierpercentage en grijpkracht.
Bovendien hadden hogere lengte, lichaamsvetpercentage, spierpercentage en grijpkracht bij mannen en vrouwen van de vijfde klas de neiging om de odds ratio voor BAP- en NTX-scores in de negende klas aanzienlijk te verlagen.
Hervorming en resorptie van bot vindt gedurende het hele leven plaats.Deze botmetabolische activiteiten worden gereguleerd door verschillende hormonen40,41,42,43,44,45,46 en cytokinen.Er zijn twee pieken in botgroei: primaire groei vóór de leeftijd van 5 en secundaire groei tijdens de adolescentie.In de secundaire groeifase is de groei van de lange as van het bot voltooid, sluit de epifysaire lijn, wordt het trabeculaire bot dicht en verbetert de BMD.De deelnemers aan deze studie bevonden zich in een periode van ontwikkeling van secundaire geslachtskenmerken, toen de afscheiding van geslachtshormonen actief was en factoren die het botmetabolisme beïnvloeden, met elkaar verweven waren.Rauchenzauner et al.[47] rapporteerde dat het botmetabolisme in de adolescentie zeer variabel is met leeftijd en geslacht, en dat zowel BAP als tartraatresistente fosfatase, een marker voor botresorptie, afnemen na 15 jaar.Er zijn echter geen studies uitgevoerd om deze factoren bij Japanse adolescenten te onderzoeken.Er zijn ook zeer beperkte rapporten over trends in DXA-gerelateerde markers en factoren van botmetabolisme bij Japanse adolescenten.Een reden hiervoor is de onwil van ouders en verzorgers om invasieve tests op hun kinderen toe te staan, zoals bloedafname en bestraling, zonder diagnose of behandeling.
Voor meisjes van het vijfde leerjaar werd een positieve correlatie gevonden tussen lichaamsgrootte/knijpkracht en OSI.Deze trend werd echter niet waargenomen bij jongens.Dit suggereert dat de ontwikkeling van lichaamsgrootte tijdens de vroege puberteit OSI bij meisjes beïnvloedt.
Alle factoren voor lichaamsvorm/grijpkracht waren positief geassocieerd met OSI bij jongens van de derde graad.Daarentegen was deze trend minder uitgesproken bij meisjes, waar alleen veranderingen in spierpercentage en grijpkracht positief geassocieerd waren met OSI.Veranderingen in lichaamsspierproporties waren positief gecorreleerd met veranderingen in OSI tussen geslachten.Deze resultaten suggereren dat bij jongens een toename in lichaamsgrootte/spierkracht van graad 5 tot 3 de OSI beïnvloedt.
Lengte, lichaam-spierverhouding en grijpkracht in de vijfde klas van de basisschool waren significant positief gecorreleerd met de OSI-index en significant negatief gecorreleerd met metingen van botmetabolisme in de derde klas van de middelbare school.Deze gegevens suggereren dat de ontwikkeling van lichaamsgrootte (lengte en lichaam-tot-lichaamverhouding) en grijpkracht in de vroege adolescentie de OSI en het botmetabolisme beïnvloeden.
De tweede leeftijd van piekgroeisnelheid (PHVA) in het Japans werd waargenomen op 13 jaar voor jongens en 11 jaar voor meisjes, met een snellere groei bij jongens49.Op de leeftijd van 17 jaar bij jongens en 15 jaar bij meisjes, begint de epifysaire lijn te sluiten en neemt de BMD toe naar de BMD.Gezien deze achtergrond en de resultaten van deze studie, veronderstellen we dat het verhogen van de lengte, spiermassa en spierkracht bij meisjes tot en met graad vijf belangrijk is voor het verhogen van de BMD.
Eerdere studies van opgroeiende kinderen en adolescenten hebben aangetoond dat markers voor botresorptie en botvorming uiteindelijk toenemen50.Dit kan het actieve botmetabolisme weerspiegelen.
De relatie tussen botmetabolisme en BMD is het onderwerp geweest van vele onderzoeken bij volwassenen51,52.Hoewel sommige rapporten 53, 54, 55, 56 enigszins verschillende trends bij mannen laten zien, kan een overzicht van eerdere bevindingen als volgt worden samengevat: “Markers van het botmetabolisme nemen toe tijdens de groei, nemen vervolgens af en blijven onveranderd tot de leeftijd van 40, ouderdom. ”.
In Japan zijn de BAP-referentiewaarden 3,7-20,9 µg/L voor gezonde mannen en 2,9-14,5 µg/L voor gezonde premenopauzale vrouwen.Referentiewaarden voor NTX zijn 9,5-17,7 nmol BCE/L voor gezonde mannen en 7,5-16,5 nmol BCE/L voor gezonde premenopauzale vrouwen.Vergeleken met deze referentiewaarden in ons onderzoek verbeterden beide indicatoren bij de derdeklassers van het lager secundair, wat meer uitgesproken was bij jongens.Dit geeft de activiteit van het botmetabolisme aan bij derdeklassers, vooral jongens.De reden voor het geslachtsverschil kan zijn dat de jongens van de 3e graad nog in de groeifase zitten en de epifysairlijn nog niet is gesloten, terwijl bij meisjes in deze periode de epifysairlijn dichter bij sluiting komt.Dat wil zeggen, jongens in de derde klas zijn nog in ontwikkeling en hebben actieve skeletgroei, terwijl meisjes aan het einde van de skeletgroeiperiode zijn en het stadium van skeletvolwassenheid bereiken.Trends in markers voor botmetabolisme die in dit onderzoek werden verkregen, kwamen overeen met de leeftijd van maximale groeisnelheid in de Japanse bevolking.
Bovendien toonden de resultaten van dit onderzoek aan dat basisschoolleerlingen van het vijfde leerjaar met een sterke lichaamsbouw en fysieke kracht een jongere leeftijd hadden op het hoogtepunt van het botmetabolisme.
Een beperking van dit onderzoek is echter dat er geen rekening is gehouden met het effect van menstruatie.Omdat het botmetabolisme wordt beïnvloed door geslachtshormonen, moeten toekomstige studies het effect van menstruatie onderzoeken.