Vliv vnějších faktorů na růst kostry u mládeže

Determinanty pro maximální kostní hmotu, skeletální architekturu, zlomeniny, adipositas a kardiovaskulární rizikové faktory během růstu a dospělosti

Cíl projektu:

V THE BUNKEFLO COHORT zjišťujeme, zda rostoucí kostra, tuková hmota a rizikové faktory kardiovaskulárních onemocnění nevratné mohou být ovlivněny vlivy prostředí, jako je cvičení a nemoci.

Pozadí:

Kostní hmota, tloušťka kortikální kůry a geometrie kosti nezávisle přispívají k pevnosti kosti, všechny jsou regulovány odlišně. Regulace tedy musí být studována specificky, aby bylo možné pochopit patofyziologii osteoporózy, protože osteoporóza může být částečně výsledkem deficitů vyskytujících se během růstu. Musíme také lépe rozlišit různé rysy tvořící kostru. Plošná kostní minerální hustota (aBMD), měřená duální rentgenovou absorpciometrií (DXA), klinicky používaným odhadem kostní hmoty, je odhadem upraveným pouze pro měřenou plochu, nikoli pro třetí rozměr (hloubku), ale aBMD je často nekriticky používá se jako měření pro "skutečnou hustotu". Pokud jde o predikci budoucí zlomeniny křehkosti, je aBMD přijatelná, ale pro pochopení snížené pevnosti kosti musíme odhad rozdělit na kostní hmotu, množství kosti v kosterním obalu, velikost kosti a kosterní strukturu (architekturu), protože tyto vlastnosti jsou nezávislé spojené se zlomeninami.

Předběžné výsledky z naší skupiny:

Ztráta kostní hmoty stárnutím je částečně kompenzována zvětšenou velikostí kosti, částečně zachováním pevnosti kosti. To je důležité, protože index síly, který bere v úvahu velikost kosti i kostní hmotu, pravděpodobně předpovídá budoucí zlomeniny lépe než kostní hmota. Dva roky denní školní gymnastika zlepšila kostní hmotu a velikost kostí, snížila tloušťku a kardiovaskulární rizikové faktory onemocnění. Cvičení zvyšuje kostní hmotu i po pubertě, ale s ukončením cvičení se přínos ztrácí. Přesto mají starší bývalí aktivní jedinci méně zlomenin než neaktivní lidé.

Výzkumné otázky podle naší hypotézy:

1. Identifikuje samostatné hodnocení růstu skeletu při získávání kostních minerálů a architektuře skeletu různé kohorty patogenetického rizika zlomenin?
2. Mohl by cvičební intervenční program ve škole ovlivnit růst kostry, měkký obsah tuku a svalovou sílu u rostoucích dětí a snížit riziko kardiovaskulárních onemocnění? (STUDIE BUNKEFLO)?

Metody: Skeletální hodnocení: Duální rentgenová absorpciometrie (DXA, Lunar DPX-L a Lunar Pixi): Kvantitativní kostní hmota (aBMD) celé tělo, krček stehenní kosti, bederní páteř a regionální. Speciální software určuje kortikální šířku, medulární šířku, kortikální hustotu a trabekulární hustotu ve střední části femuru. vBMD a velikost skeletu lze vyhodnotit z existujícího měření v krčku stehenní kosti a třetím bederním obratli z DXA skenu metodou popsanou Carterem. Ultrazvuk (Lunar Achilles): Kvalitativní kostní hmota (aBMD) a kost šíře calcaneus. Periferní počítačová tomografie (pQCT): Kostní hmota, velikost kosti a kosterní struktura. Analýza metodou konečných prvků: pevnost skeletu. Digitální rentgenové snímky ruky: Velikost kosti a tloušťka kortikální kůry. Hodnocení měkkých tkání: DXA (Lunar DPX-L): Kvantitativní tělesná hmotnost a tuková hmota. Periferní počítačová tomografie (pQCT): Kvantitativní tělesná hmotnost a tuková hmota. Funkce svalů: Cybex aparát: Kvalitativní svalová síla na dolních končetinách. Test balanční desky a fyzioterapeuta: Kvalitativní svalová kapacita. Antropometrické vyhodnocení: Elektronická váha: Tělesná hmotnost. Holštýnský stadiometr: Výška sedu a stoje. Harpenderový stadiometr: Délka a šířka segmentových končetin. Pubertální stav: Koželuh. Environmentální hodnocení: Dotazník: životní styl, pohybová historie, výživa a dědičné faktory. Kostní metabolismus: Tvorba kostí: Alkalická fosfatáza (ALP), izoenzym kostní specifické ALP, osteokalcin (kostní GLA protein), prokolagen 1 C-terminální propeptikum (P1CP). Kostní resorpce: Hydroxyprolin, pyridinolin, deoxypyridinolin, karboxytelopeptidová oblast (ICTP) a aminotelopeptidová oblast (NTX) v krvi a moči. Genetika: Polymorfismus genu receptoru vitamínu D (VDR), genu estrogenového receptoru (ER), genu androgenního receptoru (AR), genu lidského růstového hormonu (GH 1), genu pro kolagen 1 A (COLL1A) a dalších genů souvisejících s kostmi, které se objeví další roky. Hormony: Růstový hormon, IGF-1, testosteron, estradiol, luteinizační hormon, folikuly stimulující hormon, globulin vázající pohlavní hormony (SHBG), androstendion, dehydroepiandrostenedion (DHEAS). Zlomeniny: Zlomeniny jsou evidovány v kartotéce na Radiologické klinice MAS, kde jsou od minulého století uchovávána doporučení, zprávy a filmy. Dotazník: Epidemiologický screening zlomenin. Fyziologické hodnocení: Krevní tlak (v klidu): Horní pravá paže. Test jízdního kola: Maximální pracovní kapacita vyhodnocením VO2 MAX. a produkce CO2 v dechu. Bioimpedance: Procento tuku v celém těle. Spirometrie: Statická a dynamická funkce plic měřená metodou IOS. Ultrazvuk: Objem a tloušťka stěny srdce. Akcelerometr: Počet kroků za čtyři dny se měří na tomto minipočítači připevněném na opasku (vyhodnoťte úroveň objektivní aktivity). Krevní hodnocení: Lipidový profil a glukóza – rizikové faktory kardiovaskulárních onemocnění a metabolického syndromu.

Probandi - Pracovní plán:

A. Determinanty maximální kostní hmoty/velikost/architektura, vývoj měkkých tkání a rizikové faktory kardiovaskulárních onemocnění během růstu Otázka: Regulace ovlivňující růst a maximální kostní hmotu? Může zvýšené cvičení zvýšit kostní hmotu, snížit tučnost a rizikové faktory kardiovaskulárních onemocnění? Je možné předvídat jedince s vysokým rizikem zlomenin již v raném věku? Hypotéza: Změny faktorů životního prostředí mohou zvýšit vrchol kostní hmoty, snížit tučnost a rizikové faktory budoucích kardiovaskulárních onemocnění. Kostní hmotu „sledovat“, abychom již v mladých letech mohli identifikovat jedince s vysokým rizikem zlomenin.

Studijní kohorty: a. STUDIE BUNKEFLO: N=500, ve věku 7, 8, 9, 12 a 15 let na začátku. V části RCT studie: n=310 ve věku 7-8 let na začátku studie. Polovina s pohybovou aktivitou a zdravotní výchovou jako intervence, polovina s kontrolami, všechny každoročně následovaly během základní školy. Několik dalších vědeckých institucí z University of Lund se účastní jako katedra fyzioterapie, klinické fyziologie, výživy, pediatrie, dětské psychiatrie, učitelské školy a zubní školy, všechny se samostatnými projekty v rámci RCT. Časový plán: Základní měření v letech 1999-2000, s každoročními následnými měřeními na švédské devítileté základní škole. Poté jedno sledování v posledním ročníku střední školy (12. třída) a jedno sledování ve věku 23-25 ​​let.

Relevantnost:

Studie zvýší porozumění patofyziologii osteoporózy. Index síly by měl případně nahradit měření kostní hmoty při hodnocení rizika zlomenin. Intervenční studie poskytnou informace založené na důkazech o důležitosti cvičení.