Berita

Terima kasih kerana melawat Nature.com.Versi penyemak imbas yang anda gunakan mempunyai sokongan CSS yang terhad.Untuk pengalaman terbaik, kami mengesyorkan agar anda menggunakan penyemak imbas yang dikemas kini (atau lumpuhkan Mod Keserasian dalam Internet Explorer).Sementara itu, untuk memastikan sokongan berterusan, kami akan menjadikan tapak tanpa gaya dan JavaScript.
Pertumbuhan tulang paling ketara semasa remaja.Kajian ini bertujuan untuk menjelaskan kesan binaan dan kekuatan badan remaja pada penanda kepadatan mineral tulang dan metabolisme tulang untuk membantu meningkatkan pertumbuhan tulang semasa remaja dan mencegah osteoporosis pada masa hadapan.Dari 2009 hingga 2015, 277 remaja (125 lelaki dan 152 perempuan) berumur 10/11 dan 14/15 telah mengambil bahagian dalam tinjauan tersebut.Pengukuran termasuk kecergasan/indeks jisim badan (cth, nisbah otot, dsb.), kekuatan cengkaman, ketumpatan mineral tulang (indeks osteosonometri, OSI), dan penanda metabolisme tulang (fosfatase alkali jenis tulang dan kolagen jenis I berpaut silang N) .-peptida terminal).Korelasi positif antara saiz badan/kekuatan cengkaman dan OSI didapati pada kanak-kanak perempuan berumur 10/11 tahun.Pada kanak-kanak lelaki berumur 14/15 tahun, semua faktor saiz/kekuatan cengkaman badan dikaitkan secara positif dengan OSI.Perubahan dalam perkadaran otot badan berkorelasi positif dengan perubahan dalam OSI dalam kedua-dua jantina.Ketinggian, nisbah otot badan dan kekuatan cengkaman pada usia 10/11 tahun dalam kedua-dua jantina dikaitkan dengan ketara dengan OSI (positif) dan penanda metabolisme tulang (negatif) pada usia 14/15 tahun.Fizikal yang mencukupi selepas umur 10-11 tahun pada kanak-kanak lelaki dan sehingga 10-11 tahun pada kanak-kanak perempuan mungkin berkesan dalam meningkatkan jisim tulang puncak.
Jangka hayat sihat telah dicadangkan oleh Pertubuhan Kesihatan Sedunia (WHO) pada tahun 2001 kerana purata tempoh masa seseorang boleh menjalani gaya hidup sihat sendiri dalam kehidupan seharian mereka.Di Jepun, jurang antara jangka hayat sihat dan purata jangka hayat dijangka melebihi 10 tahun2.Oleh itu, "Pergerakan Kebangsaan untuk Promosi Kesihatan pada Abad ke-21 (Jepun Sihat 21)" diwujudkan untuk meningkatkan jangka hayat yang sihat3,4.Untuk mencapai matlamat ini, adalah perlu untuk menangguhkan masa orang ramai untuk penjagaan.Sindrom pergerakan, kelemahan dan osteoporosis5 adalah sebab utama untuk mendapatkan rawatan perubatan di Jepun.Di samping itu, kawalan sindrom metabolik, obesiti kanak-kanak, kelemahan dan sindrom motor adalah langkah untuk mengelakkan keperluan untuk penjagaan6.
Seperti yang kita sedia maklum, senaman sederhana yang kerap adalah penting untuk kesihatan yang baik.Untuk bersukan, sistem motor yang terdiri daripada tulang, sendi dan otot mestilah sihat.Akibatnya, Persatuan Ortopedik Jepun mentakrifkan "Sindrom Pergerakan" pada tahun 2007 sebagai "imobilitas akibat gangguan muskuloskeletal dan [di mana] terdapat risiko tinggi memerlukan penjagaan jangka panjang pada masa hadapan"7, dan langkah pencegahan telah dikaji. sejak itu.kemudian.Walau bagaimanapun, menurut Kertas Putih 2021, penuaan, patah tulang dan gangguan muskuloskeletal8 kekal sebagai punca paling biasa keperluan penjagaan di Jepun, menyumbang satu perempat daripada semua keperluan penjagaan.
Khususnya, osteoporosis yang menyebabkan patah tulang dilaporkan menjejaskan 7.9% lelaki dan 22.9% wanita lebih 40 tahun di Jepun9,10.Pengesanan dan rawatan awal nampaknya merupakan cara yang paling penting untuk mencegah osteoporosis.Penilaian ketumpatan mineral tulang (BMD) adalah penting untuk pengesanan dan rawatan awal.Penyerapan sinar-X tenaga dwi (DXA) secara tradisinya digunakan sebagai penunjuk untuk penilaian tulang dalam pelbagai modaliti radiologi.Walau bagaimanapun, patah tulang telah dilaporkan berlaku walaupun dengan BMD yang tinggi, dan pada tahun 2000 satu mesyuarat konsensus Institut Kesihatan Nasional (NIH)11 mengesyorkan peningkatan jisim tulang sebagai ukuran penilaian tulang.Walau bagaimanapun, menilai kualiti tulang masih mencabar.
Satu cara untuk menilai BMD adalah dengan ultrasound (ultrasound kuantitatif, QUS)12,13,14,15.Kajian juga telah menunjukkan bahawa keputusan QUS dan DXA adalah berkorelasi16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27.Walau bagaimanapun, QUS adalah tidak invasif, tidak radioaktif, dan boleh digunakan untuk menyaring wanita hamil dan kanak-kanak.Di samping itu, ia mempunyai kelebihan yang jelas berbanding DXA, iaitu ia boleh ditanggalkan.
Tulang diambil oleh osteoklas dan dibentuk oleh osteoblas.Ketumpatan tulang dikekalkan jika metabolisme tulang adalah normal dan terdapat keseimbangan antara penyerapan tulang dan pembentukan tulang.
Sebaliknya, metabolisme tulang yang tidak normal mengakibatkan penurunan BMD.Oleh itu, untuk pengesanan awal osteoporosis, penanda metabolisme tulang, yang merupakan penunjuk bebas yang dikaitkan dengan BMD, termasuk penanda pembentukan tulang dan penyerapan tulang, digunakan untuk menilai metabolisme tulang di Jepun.Percubaan Intervensi Fraktur (FIT) dengan titik akhir pencegahan patah tulang menunjukkan bahawa BMD adalah penanda pembentukan tulang dan bukannya penyerapan tulang16,28.Dalam kajian ini, penanda metabolisme tulang juga diukur untuk mengkaji secara objektif dinamik metabolisme tulang.Ini termasuk penanda pembentukan tulang (fosfatase alkali jenis tulang, BAP) dan penanda penyerapan tulang (peptida kolagen jenis I terminal N bersambung silang, NTX).
Masa remaja ialah usia kadar pertumbuhan puncak (PHVA), apabila pertumbuhan tulang pesat dan ketumpatan tulang memuncak (jisim tulang puncak, PBM) kira-kira 20 tahun yang lalu.
Salah satu cara untuk mencegah osteoporosis adalah dengan meningkatkan PBM.Walau bagaimanapun, kerana butiran metabolisme tulang pada remaja tidak diketahui, tiada campur tangan khusus boleh dicadangkan untuk meningkatkan BMD.
Oleh itu, kajian ini bertujuan untuk menjelaskan kesan komposisi badan dan kekuatan fizikal terhadap ketumpatan mineral tulang dan penanda rangka semasa remaja, ketika pertumbuhan tulang paling aktif.
Ini adalah kajian kohort empat tahun dari gred lima sekolah rendah hingga gred ketiga sekolah rendah.
Peserta termasuk remaja lelaki dan perempuan yang mengambil bahagian dalam Kajian Kesihatan Rendah dan Menengah Projek Promosi Kesihatan Iwaki di gred lima sekolah rendah dan gred ketiga sekolah rendah.
Empat sekolah rendah dan rendah telah dipilih, terletak di daerah Iwaki di Bandar Hirosaki di utara Jepun.Tinjauan dijalankan pada musim luruh.
Dari 2009 hingga 2011, pelajar gred 5 yang bersetuju (10/11 tahun) dan ibu bapa mereka telah ditemu bual dan diukur.Daripada 395 subjek, 361 orang mengambil bahagian dalam tinjauan, iaitu 91.4%.
Dari 2013 hingga 2015, pelajar sekolah menengah tahun tiga (14/15 tahun) dan ibu bapa mereka telah ditemu bual dan diukur.Daripada 415 subjek, 380 orang mengambil bahagian dalam tinjauan, iaitu 84.3%.
323 peserta termasuk individu yang mempunyai sejarah penyakit kardiovaskular, diabetes, dislipidemia, atau hipertensi, individu yang mengambil ubat, individu yang mempunyai sejarah patah tulang, individu yang mempunyai sejarah patah tulang calcaneus, dan individu yang mempunyai nilai yang hilang dalam item analisis.Dikecualikan.Seramai 277 remaja (125 lelaki dan 152 perempuan) telah dimasukkan dalam analisis.
Komponen tinjauan termasuk soal selidik, ukuran ketumpatan tulang, ujian darah (penanda metabolisme tulang), dan ukuran kecergasan.Tinjauan dijalankan selama 1 hari di sekolah rendah dan 1-2 hari di sekolah menengah.Siasatan berlangsung selama 5 hari.
Soal selidik telah disediakan terlebih dahulu untuk dilengkapkan sendiri.Para peserta diminta melengkapkan soal selidik dengan ibu bapa atau penjaga mereka, dan soal selidik dikumpulkan pada hari pengukuran.Empat pakar kesihatan awam menyemak maklum balas dan berunding dengan kanak-kanak atau ibu bapa mereka jika mereka mempunyai sebarang soalan.Item soal selidik termasuk umur, jantina, sejarah perubatan, sejarah perubatan semasa dan status ubat.
Sebagai sebahagian daripada penilaian fizikal pada hari kajian, ukuran ketinggian dan komposisi badan telah diambil.
Ukuran komposisi badan termasuk berat badan, peratusan lemak badan (% lemak), dan peratusan jisim badan (% otot).Pengukuran diambil menggunakan penganalisis komposisi badan berdasarkan kaedah bioimpedans (TBF-110; Tanita Corporation, Tokyo).Peranti ini menggunakan berbilang frekuensi 5 kHz, 50 kHz, 250 kHz dan 500 kHz dan telah digunakan dalam banyak kajian dewasa29,30,31.Peranti ini direka untuk mengukur peserta yang sekurang-kurangnya 110 cm tinggi dan berumur 6 tahun atau lebih.
BMD adalah komponen utama kekuatan tulang.Penilaian BMD dilakukan oleh ECUS menggunakan peranti ultrasound tulang (AOS-100NW; Aloka Co., Ltd., Tokyo, Jepun).Tapak pengukuran ialah calcaneus, yang dinilai menggunakan Indeks Penilaian-Penilaian Osteo Sono (OSI).Peranti ini mengukur kelajuan bunyi (SOS) dan indeks penghantaran (TI), yang kemudiannya digunakan untuk mengira OSI.SOS digunakan untuk mengukur kalsifikasi dan ketumpatan mineral tulang34,35 dan TI digunakan untuk mengukur pengecilan ultrasound jalur lebar, indeks penilaian kualiti tulang12,15.OSI dikira menggunakan formula berikut:
Oleh itu mencerminkan ciri-ciri SOS dan TI.Oleh itu, OSI dianggap sebagai salah satu nilai penunjuk global dalam penilaian tulang akustik.
Untuk menilai kekuatan otot, kami menggunakan kekuatan cengkaman, yang dianggap mencerminkan kekuatan otot seluruh badan37,38.Kami mengikuti metodologi “Ujian Kecergasan Fizikal Baharu”39 Biro Sukan Kementerian Pendidikan, Kebudayaan, Sukan, Sains dan Teknologi.
Dinamometer pencengkam Smedley (TKK 5401; Takei Scientific Instruments Co., Ltd., Niigata, Jepun).Ia digunakan untuk mengukur kekuatan cengkaman dan melaraskan lebar cengkaman supaya sendi interphalangeal proksimal jari manis difleksikan 90°.Semasa mengukur, kedudukan anggota badan berdiri dengan kaki dilunjurkan, anak panah pengukur tangan terus menghadap ke luar, bahu dialihkan sedikit ke sisi, tidak menyentuh badan.Para peserta kemudian diminta untuk menggenggam dinamometer dengan kekuatan penuh semasa mereka menghembuskan nafas.Semasa pengukuran, para peserta diminta mengekalkan pemegang dinamometer dalam keadaan tidak bergerak sambil mengekalkan postur asas.Setiap tangan diukur dua kali, dan tangan kiri dan kanan diukur secara berselang-seli untuk mendapatkan nilai terbaik.
Pada awal pagi semasa perut kosong, darah diambil daripada kanak-kanak sekolah menengah rendah gred tiga, dan ujian darah diserahkan kepada LSI Medience Co., Ltd. Syarikat itu juga mengukur pembentukan tulang (BAP) dan jisim tulang menggunakan CLEIA ( kaedah ujian immunochemiluminescent enzimatik.untuk penanda resorpsi (NTX).
Ukuran yang diperoleh pada gred lima sekolah rendah dan gred ketiga sekolah rendah dibandingkan menggunakan ujian-t berpasangan.
Untuk menerokai potensi faktor pengeliru, korelasi antara OSI untuk setiap kelas dan ketinggian, peratusan lemak badan, peratusan otot, dan kekuatan cengkaman telah disahkan menggunakan pekali korelasi separa.Bagi pelajar sekolah menengah gred tiga, korelasi antara OSI, BAP, dan NTX telah disahkan menggunakan pekali korelasi separa.
Untuk menyiasat kesan perubahan dalam fizikal dan kekuatan daripada gred lima sekolah rendah kepada gred tiga sekolah menengah rendah pada OSI, perubahan dalam peratusan lemak badan, jisim otot dan kekuatan cengkaman yang berkaitan dengan perubahan dalam OSI telah diperiksa.Gunakan analisis regresi berganda.Dalam analisis ini, perubahan dalam OSI digunakan sebagai pembolehubah sasaran dan perubahan dalam setiap elemen digunakan sebagai pembolehubah penjelasan.
Analisis regresi logistik digunakan untuk mengira nisbah odds dengan selang keyakinan 95% untuk menganggarkan hubungan antara parameter kecergasan dalam gred lima sekolah rendah dan metabolisme tulang (OSI, BAP dan NTX) dalam gred ketiga sekolah menengah.
Ketinggian, peratusan lemak badan, peratusan otot dan kekuatan cengkaman digunakan sebagai penunjuk kecergasan/kecergasan untuk pelajar darjah lima rendah, yang setiap satunya digunakan untuk mengkategorikan pelajar kepada kumpulan tertile rendah, sederhana dan tinggi.
Perisian SPSS 16.0J (SPSS Inc., Chicago, IL, USA) digunakan untuk analisis statistik dan nilai p <0.05 dianggap signifikan secara statistik.
Tujuan kajian, hak untuk menarik diri daripada kajian pada bila-bila masa, dan amalan pengurusan data (termasuk privasi data dan anonimisasi data) telah diterangkan secara terperinci kepada semua peserta, dan persetujuan bertulis diperoleh daripada peserta sendiri atau daripada ibu bapa mereka ./ penjaga.
Kajian Kesihatan Sekolah Rendah dan Menengah Projek Promosi Kesihatan Iwaki telah diluluskan oleh Lembaga Semakan Institusi Perubatan Siswazah Universiti Hirosaki (nombor kelulusan 2009-048, 2010-084, 2011-111, 2013-339, 2014-060 dan 2015).-075).
Kajian ini telah didaftarkan dengan Rangkaian Maklumat Perubatan Hospital Universiti (UMIN-CTR, https://www.umin.ac.jp; nama peperiksaan: peperiksaan perubatan Projek Promosi Kesihatan Iwaki; dan ID peperiksaan UMIN: UMIN000040459).
Pada kanak-kanak lelaki, semua penunjuk meningkat dengan ketara, kecuali % lemak, dan pada kanak-kanak perempuan, semua penunjuk meningkat dengan ketara.Pada tahun ketiga sekolah menengah rendah, nilai indeks metabolisme tulang pada kanak-kanak lelaki juga jauh lebih tinggi daripada kanak-kanak perempuan, yang menunjukkan bahawa metabolisme tulang pada kanak-kanak lelaki dalam tempoh ini adalah lebih aktif daripada kanak-kanak perempuan.
Bagi perempuan gred lima, korelasi positif didapati antara saiz badan/kekuatan cengkaman dan OSI.Walau bagaimanapun, trend ini tidak diperhatikan pada kanak-kanak lelaki.
Dalam kanak-kanak lelaki gred tiga, semua saiz badan/faktor kekuatan cengkaman berkorelasi positif dengan OSI dan berkorelasi negatif dengan NTX dan /BAP.Sebaliknya, trend ini kurang ketara pada kanak-kanak perempuan.
Terdapat trend yang ketara dalam kemungkinan untuk OSI yang lebih tinggi dalam pelajar gred tiga dan lima dalam ketinggian puncak, peratusan lemak, peratusan otot dan kumpulan kekuatan cengkaman.
Di samping itu, ketinggian yang lebih tinggi, peratusan lemak badan, peratusan otot dan kekuatan cengkaman dalam lelaki dan wanita gred lima cenderung menurunkan nisbah kemungkinan untuk skor BAP dan NTX dalam gred kesembilan dengan ketara.
Pembentukan semula dan penyerapan tulang berlaku sepanjang hayat.Aktiviti metabolik tulang ini dikawal oleh pelbagai hormon40,41,42,43,44,45,46 dan sitokin.Terdapat dua puncak pertumbuhan tulang: pertumbuhan primer sebelum umur 5 tahun dan pertumbuhan sekunder semasa remaja.Dalam fasa pertumbuhan sekunder, pertumbuhan paksi panjang tulang selesai, garis epifisis menutup, tulang trabekular menjadi padat, dan BMD bertambah baik.Para peserta dalam kajian ini berada dalam tempoh perkembangan ciri-ciri seksual sekunder, apabila rembesan hormon seks aktif dan faktor-faktor yang mempengaruhi metabolisme tulang saling berkaitan.Rauchenzauner et al.[47] melaporkan bahawa metabolisme tulang pada masa remaja sangat berubah mengikut umur dan jantina, dan kedua-dua BAP dan fosfatase tahan tartrat, penanda penyerapan tulang, berkurangan selepas umur 15 tahun.Walau bagaimanapun, tiada kajian telah dijalankan untuk menyiasat faktor-faktor ini dalam remaja Jepun.Terdapat juga laporan yang sangat terhad mengenai trend dalam penanda berkaitan DXA dan faktor metabolisme tulang dalam remaja Jepun.Salah satu sebabnya ialah keengganan ibu bapa dan penjaga membenarkan ujian invasif ke atas anak-anak mereka, seperti pengumpulan darah dan radiasi, tanpa diagnosis atau rawatan.
Bagi perempuan gred lima, korelasi positif didapati antara saiz badan/kekuatan cengkaman dan OSI.Walau bagaimanapun, trend ini tidak diperhatikan pada kanak-kanak lelaki.Ini menunjukkan bahawa perkembangan saiz badan semasa akil baligh awal mempengaruhi OSI pada kanak-kanak perempuan.
Semua faktor bentuk badan/kekuatan cengkaman dikaitkan secara positif dengan OSI dalam kanak-kanak lelaki gred tiga.Sebaliknya, trend ini kurang ketara pada kanak-kanak perempuan, di mana hanya perubahan dalam peratusan otot dan kekuatan cengkaman dikaitkan secara positif dengan OSI.Perubahan dalam bahagian otot badan berkorelasi positif dengan perubahan dalam OSI antara jantina.Keputusan ini menunjukkan bahawa pada kanak-kanak lelaki, peningkatan saiz badan/kekuatan otot dari gred 5 hingga 3 menjejaskan OSI.
Ketinggian, nisbah otot badan, dan kekuatan cengkaman dalam gred lima sekolah rendah secara signifikan berkorelasi positif dengan indeks OSI dan berkorelasi negatif secara signifikan dengan ukuran metabolisme tulang di gred ketiga sekolah menengah.Data ini mencadangkan bahawa perkembangan saiz badan (ketinggian dan nisbah badan kepada badan) dan kekuatan cengkaman pada awal remaja mempengaruhi OSI dan metabolisme tulang.
Umur kedua kadar pertumbuhan puncak (PHVA) dalam bahasa Jepun diperhatikan pada 13 tahun untuk kanak-kanak lelaki dan 11 tahun untuk kanak-kanak perempuan, dengan pertumbuhan yang lebih cepat pada kanak-kanak lelaki49.Pada usia 17 tahun pada kanak-kanak lelaki dan 15 tahun pada kanak-kanak perempuan, garis epifisis mula menutup, dan BMD meningkat ke arah BMD.Memandangkan latar belakang ini dan hasil kajian ini, kami membuat hipotesis bahawa peningkatan ketinggian, jisim otot dan kekuatan otot pada kanak-kanak perempuan sehingga gred lima adalah penting untuk meningkatkan BMD.
Kajian terdahulu terhadap kanak-kanak dan remaja yang sedang membesar telah menunjukkan bahawa penanda penyerapan tulang dan pembentukan tulang akhirnya meningkat50.Ini mungkin mencerminkan metabolisme tulang yang aktif.
Hubungan antara metabolisme tulang dan BMD telah menjadi subjek banyak kajian pada orang dewasa51,52.Walaupun beberapa laporan53, 54, 55, 56 menunjukkan trend yang sedikit berbeza pada lelaki, kajian semula penemuan sebelumnya boleh diringkaskan seperti berikut: “Petanda metabolisme tulang meningkat semasa pertumbuhan, kemudian menurun dan kekal tidak berubah sehingga umur 40 tahun, usia tua. ”.
Di Jepun, nilai rujukan BAP ialah 3.7–20.9 µg/L untuk lelaki yang sihat dan 2.9–14.5 µg/L untuk wanita pramenopaus yang sihat.Nilai rujukan untuk NTX ialah 9.5-17.7 nmol BCE/L untuk lelaki yang sihat dan 7.5-16.5 nmol BCE/L untuk wanita pramenopaus yang sihat.Berbanding dengan nilai rujukan ini dalam kajian kami, kedua-dua penunjuk bertambah baik dalam gred tiga sekolah menengah rendah, yang lebih ketara pada lelaki.Ini menunjukkan aktiviti metabolisme tulang dalam gred tiga, terutamanya kanak-kanak lelaki.Sebab perbezaan jantina mungkin kerana kanak-kanak lelaki darjah 3 masih dalam fasa pertumbuhan dan garisan epifisis masih belum ditutup, manakala pada kanak-kanak perempuan dalam tempoh ini garisan epifisis lebih hampir kepada penutupan.Iaitu, kanak-kanak lelaki dalam gred ketiga masih berkembang dan mempunyai pertumbuhan rangka yang aktif, manakala kanak-kanak perempuan berada pada akhir tempoh pertumbuhan rangka dan mencapai tahap kematangan rangka.Trend dalam penanda metabolisme tulang yang diperolehi dalam kajian ini sepadan dengan umur kadar pertumbuhan maksimum dalam populasi Jepun.
Selain itu, hasil kajian ini menunjukkan bahawa pelajar sekolah rendah darjah lima dengan fizikal yang tegap dan kekuatan fizikal mempunyai usia yang lebih muda pada kemuncak metabolisme tulang.
Walau bagaimanapun, batasan kajian ini ialah kesan haid tidak diambil kira.Oleh kerana metabolisme tulang dipengaruhi oleh hormon seks, kajian masa depan perlu menyiasat kesan haid.