Effekten af ​​mekanisk belastning på knoglematerialestyrke og mikroarkitektur hos postmenopausale kvinder

Osteoporose er en stor folkesundhedssygdom, karakteriseret ved lav knoglemasse og mikroarkitektonisk forringelse af knoglevæv, hvilket resulterer i øget knogleskørhed og deraf følgende stigning i frakturrisiko. Osteoporose er til stede, når knoglemineraltæthed (BMD) eller indhold (BMC), målt ved dobbelt-energi røntgenabsorptiometri (DXA), er mere end 2,5 SD'er under middelværdien for den unge voksne. BMD målt ved DXA er et surrogatmål for knoglestyrke og er den primære determinant for frakturrisiko hos både mænd og kvinder. Imidlertid forekommer størstedelen af ​​skrøbelighedsfrakturer hos kvinder og hos personer, der ikke har osteoporose i henhold til disse standarder, hvilket indikerer, at BMD kun er én blandt flere indikatorer for knoglesundhed, og at vurdering af frakturrisiko også bør baseres på andre knogleegenskaber. Nyere billeddannelsesmetoder, såsom kvantitativ computertomografi (QCT), kan supplere information fra DXA-målinger på grund af dens evne til at vurdere volumetrisk BMD og knoglegeometri og til at skelne mellem kortikale og trabekulære knoglerum. Knogler er kompositmaterialer, der overvejende består af levende celler, ekstracellulær matrix, vand og lipider. Denne sammensatte natur af knoglematerialet gør det muligt for det at absorbere spændinger ved elastisk deformation og at udholde høje belastninger før frakturering. En ny in vivo-måling af knoglematerialestyrke kan bruges til at evaluere knoglemekaniske egenskaber og dermed frakturrisikoen. Det er veletableret, at skelettet i form af øget tæthed har gavn af regelmæssig fysisk aktivitet. Ændringer i BMD er dog stadig det vigtigste surrogat til at vurdere forbedringer i træningsinduceret knoglesundhed på trods af de eksperimentelle fund såvel som fund hos mennesker, der viser, at forbedringer i mekaniske knogleegenskaber er uafhængige af ændringer i BMD. Disse forbedringer i mekaniske knogleegenskaber kan skyldes ændringer i knogleform eller matrixsammensætning. Det kan så argumenteres for, at et fald i BMD kun er en af ​​de mulige manifestationer af osteoporose, og at knoglestyrke eller skrøbelighed er multifaktoriel. Formålet med denne undersøgelse er at undersøge rollen af ​​mekanisk belastning på knoglematerialestyrke og knoglemikroarkitektur hos midaldrende kvinder. Den overordnede hypotese er, at mekanisk belastning er en regulator af knoglematerialestyrke og mikroarkitektur hos midaldrende kvinder. Dette er et interventionsstudie, hvor deltagerne vil fungere som deres egne kontroller. Efterforskerne har til hensigt at inkludere 40 postmenopausale og raske kvinder i alderen 50-60 år i undersøgelsen. Annoncer i lokale aviser og på hospitalet vil blive brugt til at komme i kontakt med egnede studieemner. Kvinderne vil blive bedt om at udføre et interventionsprogram, herunder at hoppe på et ben hver dag i en 3-måneders periode efter en protokol med en gradvist stigende belastning/antal spring. Kvinderne skal vælge et af deres ben som interventionsben og holde sig til det valgte ben under hele undersøgelsen. Benet uden indgreb vil blive brugt som kontrol. Både knoglematerialestyrke (BMS) og knoglemikroarkitektur vil blive målt før og efter intervention i begge ben (tibia). Operatørerne, der måler BMS (OsteoProbe®) og knoglemikroarkitektur (pQCT med høj opløsning), vil blive blindet med hensyn til hver deltagers valg af ben til intervention. Derudover vil forsøgspersoner blive bedt om at registrere daglig fysisk aktivitet i en struktureret dagbog. Det primære resultatmål vil være ændringer i knoglematerialestyrken (BMS) i underbenet (skinnebenet) med intervention sammenlignet med benet (skinnebenet) uden indgreb. Deltagerne vil deltage i to klinikbesøg, ved baseline og efter 3 måneder, når interventionsperioden er afsluttet. De sekundære udfaldsmål vil være ændringer i total volumetrisk densitet, kortikal volumetrisk tæthed, kortikalt tværsnitsareal og trabekulær knoglevolumenfraktion i underbenet (tibia) med intervention sammenlignet med benet (tibia) uden intervention.