疲労骨折歴のあるランナーの骨の形状、強度、および生体力学的変化

疲労骨折は、特にランニング、ジャンプ、および繰り返しの繰り返し負荷を含むスポーツで、最も一般的なスポーツ傷害の 1 つです。 疲労骨折は、アスリートの 20% に診断されています。 アスリートの疲労骨折の有病率が最も高いのは、陸上競技チームのメンバーで、10 ～ 31% の割合で報告されています (22)。 疲労骨折は、軍の基礎訓練でもよく見られます。 米軍の新兵集団からの報告によると、発生率は男性で 0.2 ～ 4%、女性で 1 ～ 7% です (1)。

軍隊やスポーツ人口における疲労骨折の蔓延、および回復時間の観点からの怪我の費用のかかる性質のために、原因となる要因と、これらの要因が関連し、相互作用する手段を理解することが重要です (25, 29）。 疲労骨折の最も一般的に研究および測定されている危険因子は、骨強度、特に骨ミネラル密度の代理値です。 以前のいくつかの研究では、面骨ミネラル密度 (aBMD、g/cm2) と疲労骨折との関係が調査されていますが、その結果は依然として議論の余地があります (6、7、9、12、17、28)。 これらの研究の大部分は、骨強度の評価として二重エネルギー X 線吸収法 (DXA) と aBMD を使用しています。 DXA は、3 次元の骨の 2 次元の評価に限界があり、異なる種類の骨を区別することもできません (13、30)。 DXA イメージングの限界を考えると、末梢定量的コンピューター断層撮影法 (pQCT) を使用して骨の特性を測定すると、現在の文献に見られる矛盾が明らかになる可能性があります。 末梢 QCT は、骨梁と皮質の体積骨密度、骨の形状 (総面積、皮質面積)、および骨の機械的強度 (すなわち 骨の機械的能力をより適切に表す断面慣性モーメントおよび断面係数) (26, 31)。

骨折の場合、骨にかかる負荷がその骨の強度よりも高い場合にのみ、骨が壊れます。 疲労骨折の場合、疲労によって骨への負担が増加し、微小損傷と最終的な骨折の増加を引き起こすなど、疲労によって生体力学が変化する可能性があることが示唆されています。 運動学的および運動学的変数を測定する研究では、筋肉疲労の開始後の GRF (10、11、16、19、21)、ひずみの大きさ、ひずみ速度、ひずみ分布 (8、14、15、24)、および着地戦略の変化が示されています。健康な人で。 筋肉が疲労すると、着地時の衝撃力を吸収する能力、機能している筋肉群間の内部タイミング能力、曲げモーメントに対抗する能力が低下することも示されています (2-5、18、20、23)。 運動のキネマティクスを効果的に変更できないランナーは、適切な変更を行うことができるランナーよりも、負荷率と衝撃の大きさが大きく増加し、怪我をしやすくなるという仮説が立てられています (16)。 ただし、これらの研究の大部分は、安静時および負傷歴のないアスリートで実施されています. 私たちの知る限り、疲労骨折の既往歴のある選手とない選手の疲労走行中の生体力学の変化を適切に特徴付けた以前の研究はありません。