Wpływ obciążenia mechanicznego na wytrzymałość materiału kostnego i mikroarchitekturę u kobiet po menopauzie

Osteoporoza jest poważną chorobą zdrowia publicznego, charakteryzującą się niską masą kostną i pogorszeniem mikroarchitektury tkanki kostnej, co skutkuje zwiększoną łamliwością kości, aw konsekwencji zwiększonym ryzykiem złamań. Osteoporoza występuje, gdy gęstość mineralna (BMD) lub zawartość (BMC) kości, mierzona za pomocą absorpcjometrii rentgenowskiej o podwójnej energii (DXA), jest o ponad 2,5 odchylenia standardowego poniżej średniej wartości dla młodych dorosłych. BMD mierzona za pomocą DXA jest zastępczą miarą wytrzymałości kości i jest głównym wyznacznikiem ryzyka złamań zarówno u mężczyzn, jak iu kobiet. Jednak zgodnie z tymi standardami większość złamań wynikających z łamliwości występuje u kobiet i osób, które nie mają osteoporozy, co wskazuje, że BMD jest tylko jednym z wielu wskaźników zdrowia kości i że ocena ryzyka złamania powinna opierać się również na innych właściwościach kości. Nowsze metody obrazowania, takie jak ilościowa tomografia komputerowa (QCT), mogą uzupełniać informacje z pomiarów DXA ze względu na możliwość oceny wolumetrycznej BMD i geometrii kości oraz różnicowania przedziałów kości korowej i beleczkowej. Kości są materiałami złożonymi zbudowanymi głównie z żywych komórek, macierzy pozakomórkowej, wody i lipidów. Ten złożony charakter materiału kostnego umożliwia mu pochłanianie naprężeń poprzez odkształcenie sprężyste i wytrzymywanie dużych obciążeń przed pęknięciem. Nowe pomiary wytrzymałości materiału kostnego in vivo można wykorzystać do oceny właściwości mechanicznych kości, a tym samym ryzyka złamania. Powszechnie wiadomo, że regularna aktywność fizyczna przynosi korzyści szkieletowi w postaci zwiększonej gęstości. Jednak zmiany BMD są nadal głównym wskaźnikiem oceny poprawy stanu kości wywołanej wysiłkiem fizycznym, pomimo wyników eksperymentalnych, a także wyników badań u ludzi, które pokazują, że poprawa właściwości mechanicznych kości jest niezależna od zmian BMD. Te ulepszenia właściwości mechanicznych kości mogą wynikać ze zmian w kształcie kości lub składzie macierzy. Można zatem argumentować, że spadek BMD jest tylko jednym z możliwych objawów osteoporozy, a wytrzymałość lub kruchość kości jest wieloczynnikowa. Celem tego badania jest zbadanie roli obciążenia mechanicznego na wytrzymałość materiału kostnego i mikroarchitekturę kości u kobiet w średnim wieku. Ogólna hipoteza jest taka, że ​​obciążenie mechaniczne jest regulatorem wytrzymałości materiału kostnego i mikroarchitektury u kobiet w średnim wieku. Jest to badanie interwencyjne, w którym uczestnicy będą odgrywać rolę własnej grupy kontrolnej. Badacze zamierzają objąć badaniem 40 kobiet po menopauzie i zdrowych kobiet w wieku 50-60 lat. Ogłoszenia w lokalnych gazetach iw szpitalu zostaną wykorzystane do nawiązania kontaktu z odpowiednimi podmiotami badań. Kobiety zostaną poproszone o wykonanie programu interwencyjnego polegającego na codziennym skakaniu na jednej nodze przez okres 3 miesięcy według protokołu ze stopniowo rosnącym obciążeniem/liczbą skoków. Kobiety muszą wybrać jedną ze swoich nóg jako nogę interwencyjną i trzymać się wybranej nogi przez całe badanie. Noga bez interwencji posłuży jako kontrola. Zarówno wytrzymałość materiału kostnego (BMS), jak i mikroarchitektura kości zostaną zmierzone przed i po interwencji w obu nogach (piszczel). Operatorzy mierzący BMS (OsteoProbe®) i mikroarchitekturę kości (pQCT o wysokiej rozdzielczości) będą zaślepieni co do wyboru nogi do interwencji przez każdego uczestnika. Ponadto badani zostaną poproszeni o rejestrowanie codziennej aktywności fizycznej w ustrukturyzowanym dzienniku. Podstawową miarą wyniku będą zmiany wytrzymałości materiału kostnego (BMS) w podudziu (goleniu) z interwencją w porównaniu z nogą (piszczel) bez interwencji. Uczestnicy wezmą udział w dwóch wizytach w klinice, na początku badania i po 3 miesiącach, po zakończeniu okresu interwencji. Drugorzędowymi miarami wyniku będą zmiany całkowitej gęstości objętościowej, korowej gęstości objętościowej, pola przekroju korowego i frakcji objętości kości beleczkowej w podudziu (piszczel) z interwencją w porównaniu z nogą (piszczel) bez interwencji.