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뼈 성장은 청소년기에 가장 두드러집니다.이 연구는 청소년기의 뼈 성장을 개선하고 미래의 골다공증을 예방하기 위해 청소년기의 신체 형성과 근력이 골밀도 지표와 골대사에 미치는 영향을 밝히는 것을 목적으로 하였다.2009년부터 2015년까지 10/11 및 14/15세의 청소년 277명(남 125명, 여 152명)이 조사에 참여했습니다.측정에는 체력/체질량 지수(예: 근육 비율 등), 악력, 골밀도(골소음 측정 지수, OSI) 및 골 대사 지표(골형 알칼리 인산분해효소 및 I형 콜라겐 가교 N)가 포함됩니다. .- 말단 펩티드).신체 크기/악력과 OSI 사이의 양의 상관 관계는 10/11세 소녀에게서 발견되었습니다.14/15세 소년의 경우 모든 신체 크기/악력 요인이 OSI와 양의 상관관계가 있었습니다.신체 근육 비율의 변화는 남녀 모두에서 OSI의 변화와 양의 상관관계가 있었습니다.남녀 모두 10/11세의 키, 신체 근육 비율 및 악력은 14/15세의 OSI(양성) 및 뼈 대사 마커(음성)와 유의하게 연관되었습니다.남아의 경우 10-11세 이후, 여아의 경우 10-11세까지의 적절한 체격이 최대 골량을 증가시키는 데 효과적일 수 있습니다.
건강한 기대수명은 2001년 세계보건기구(WHO)가 일상생활에서 스스로 건강한 생활을 영위할 수 있는 평균 시간으로 제안했다.일본에서는 건강한 기대수명과 평균수명 사이의 격차가 10년을 초과할 것으로 예상됩니다2.이에 '21세기 국민건강증진운동(Healthy Japan 21)'은 건강한 기대수명을 연장하기 위해 만들어졌다3,4.이를 위해서는 사람들의 돌봄 시간을 늦출 필요가 있다.운동 증후군, 쇠약, 골다공증5은 일본에서 의료를 찾는 주된 이유입니다.또한, 대사증후군, 소아비만, 노쇠, 운동증후군의 조절은 돌봄의 필요성을 예방하기 위한 조치입니다6.
우리 모두가 알다시피, 규칙적인 적당한 운동은 건강에 필수적입니다.스포츠를 하기 위해서는 뼈, 관절, 근육으로 구성된 운동 시스템이 건강해야 합니다.그 결과 일본 정형외과 학회에서는 2007년에 “움직임 증후군”을 “근골격계 질환으로 인해 움직이지 못하고 장래에 장기 요양이 필요할 위험이 높은 상태”7로 정의하고 예방 조치를 연구하고 있습니다. 그때부터.그 다음에.그러나 2021년 백서에 따르면 노화, 골절 및 근골격계 장애8는 일본에서 여전히 가장 흔한 요양 필요 원인으로 남아 있으며 모든 요양 필요의 4분의 1을 차지합니다.
특히 골절을 유발하는 골다공증은 일본에서 40세 이상 남성의 7.9%, 여성의 22.9%에 영향을 미치는 것으로 보고됩니다9,10.골다공증을 예방하는 가장 중요한 방법은 조기 발견과 치료인 것 같습니다.골밀도(BMD) 평가는 조기 발견 및 치료에 매우 중요합니다.이중 에너지 X선 흡수(DXA)는 전통적으로 다양한 방사선학적 방식에서 뼈 평가를 위한 지표로 사용되었습니다.그러나 골밀도가 높아도 골절이 발생하는 것으로 보고되었으며 2000년 NIH(National Institutes of Health)11 합의 회의에서 골 평가의 척도로 골량 증가를 권장했습니다.그러나 뼈의 질을 평가하는 것은 여전히 ​​어려운 일입니다.
BMD를 평가하는 한 가지 방법은 초음파(정량적 초음파, QUS)12,13,14,15입니다.연구에 따르면 QUS와 DXA 결과는 상관 관계가 있습니다16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27.그러나 QUS는 비침습적이고 비방사성이며 임산부와 어린이를 선별하는 데 사용할 수 있습니다.또한 DXA에 비해 탈부착이 가능한 장점이 있습니다.
뼈는 파골세포에 의해 흡수되고 조골세포에 의해 형성됩니다.골대사가 정상이고 골흡수와 골형성 사이에 균형이 있으면 골밀도가 유지됩니다.
반대로, 비정상적인 뼈 대사는 BMD를 감소시킵니다.따라서 골다공증의 조기 발견을 위해 일본에서는 뼈 형성 및 골 흡수 마커를 포함하여 BMD와 관련된 독립적인 지표인 뼈 대사 마커를 사용하여 뼈 대사를 평가합니다.골절 예방 종점을 포함하는 골절 중재 시험(FIT)은 골밀도가 골 흡수보다는 골 형성의 마커임을 보여주었습니다16,28.본 연구에서는 골대사의 역학을 객관적으로 연구하기 위해 골대사의 마커도 측정하였다.여기에는 뼈 형성 마커(뼈형 알칼리 인산분해효소, BAP) 및 뼈 흡수 마커(가교된 N-말단 유형 I 콜라겐 펩타이드, NTX)가 포함됩니다.
청소년기는 약 20년 전에 골 성장이 빠르고 골밀도가 정점(최대 골량, PBM)인 PHVA(최고 성장 속도)의 연령입니다.
골다공증을 예방하는 한 가지 방법은 PBM을 늘리는 것입니다.그러나 청소년기의 골대사에 대한 자세한 사항은 알려져 있지 않기 때문에 골밀도를 증가시키기 위한 특별한 개입을 제안할 수는 없습니다.
따라서 본 연구는 뼈의 성장이 가장 활발한 청소년기에 체성분과 체력이 골밀도와 골격지표에 미치는 영향을 규명하고자 하였다.
초등학교 5학년부터 중학교 3학년까지의 4년 코호트 연구입니다.
참가자는 초등학교 5학년과 중학교 3학년에 이와키 건강증진 프로젝트 초·중등 건강 설문조사에 참가한 청소년 남학생과 여학생이었습니다.
일본 북부 히로사키시 이와키 지구에 위치한 4개의 초등학교 및 중학교가 선정되었습니다.설문 조사는 가을에 실시되었습니다.
2009년부터 2011년까지 동의한 5학년 학생(10/11세)과 부모를 인터뷰하고 측정했습니다.395명의 피험자 중 361명이 설문에 참여하여 91.4%를 차지하였다.
2013년부터 2015년까지 동의한 중학교 3학년 학생(14/15세)과 그 부모를 인터뷰하고 측정하였다.415명의 피험자 중 380명이 설문에 참여해 84.3%를 차지했다.
323명의 참가자는 심혈관 질환, 당뇨병, 이상지질혈증 또는 고혈압의 병력이 있는 사람, 약물을 복용하는 사람, 골절의 병력이 있는 사람, 종골 골절의 병력이 있는 사람, 분석 항목에서 결측값이 있는 사람을 포함했습니다.제외된.총 277명의 청소년(남자 125명, 여자 152명)이 분석에 포함되었습니다.
설문 구성 요소에는 설문지, 골밀도 측정, 혈액 검사(골 대사 지표) 및 체력 측정이 포함되었습니다.조사는 초등학교 1일, 중학교 1~2일 동안 실시하였다.조사는 5일 동안 진행됐다.
자체 완성을 위해 사전에 설문지를 제공했습니다.참여자는 부모 또는 보호자와 함께 설문지를 작성하도록 하였고, 설문지는 측정 당일 수집하였다.4명의 공중 보건 전문가가 응답을 검토하고 질문이 있는 경우 어린이 또는 부모와 상의했습니다.설문 항목에는 연령, 성별, 병력, 현재 병력 및 약물 상태가 포함되었습니다.
연구 당일 신체 평가의 일환으로 키와 체성분을 측정했습니다.
체성분 측정에는 체중, 체지방 비율(% 지방) 및 체질량 비율(% 근육)이 포함되었습니다.생체 임피던스법(TBF-110; Tanita Corporation, Tokyo)에 기초한 체성분 분석기를 사용하여 측정하였다.이 장치는 5kHz, 50kHz, 250kHz 및 500kHz의 여러 주파수를 사용하며 많은 성인 연구29,30,31에서 사용되었습니다.이 장치는 키가 110cm 이상이고 6세 이상의 참가자를 측정하도록 설계되었습니다.
BMD는 뼈 강도의 주요 구성 요소입니다.골밀도 평가는 뼈 초음파 장치(AOS-100NW; Aloka Co., Ltd., Tokyo, Japan)를 사용하여 ECUS로 수행하였다.측정 부위는 종골로 OSI(Osteo Sono-Assessment Index)를 이용하여 평가하였다.이 장치는 음속(SOS)과 전송 지수(TI)를 측정한 다음 OSI를 계산하는 데 사용됩니다.SOS는 석회화 및 골밀도를 측정하는 데 사용되며34,35 TI는 골질 평가 지표인 광대역 초음파의 감쇠를 측정하는 데 사용됩니다12,15.OSI는 다음 공식을 사용하여 계산됩니다.
따라서 SOS 및 TI의 특성을 반영합니다.따라서 OSI는 음향 골 평가에서 글로벌 지표의 값 중 하나로 간주됩니다.
근력을 평가하기 위해 전신 근력을 반영하는 것으로 생각되는 악력을 사용했습니다37,38.우리는 문부과학성 체육국의 "신체력검사"39 방법론을 따릅니다.
Smedley 그리핑 동력계(TKK 5401; 일본 니가타 소재 Takei Scientific Instruments Co., Ltd.).약지의 근위 지절간 관절이 90° 굴곡되도록 그립 강도를 측정하고 그립 너비를 조정하는 데 사용됩니다.측정 할 때 팔다리의 위치는 다리를 쭉 뻗은 상태로 서 있고 핸드 게이지의 화살표는 바깥 쪽을 향하게 유지하고 어깨는 몸에 닿지 않고 측면으로 약간 이동합니다.참가자들은 숨을 내쉴 때 최대 힘으로 동력계를 잡도록 요청 받았습니다.측정하는 동안 참가자들은 기본 자세를 유지하면서 동력계의 핸들을 움직이지 않도록 하였다.각 손은 두 번 측정되며 최상의 값을 얻기 위해 왼손과 오른손을 교대로 측정합니다.
공복에 이른 아침에 중학생 3학년 아이들의 혈액을 채취하여 ㈜엘에스아이메디앙스에 혈액검사를 의뢰했다. 회사도 CLEIA( 효소 면역화학발광 분석법) 방법.흡수 마커(NTX)용.
초등학교 5학년과 중학교 3학년에서 얻은 측도를 paired t-test를 이용하여 비교하였다.
잠재적인 교란 요인을 탐색하기 위해 각 클래스의 OSI와 키, 체지방 비율, 근육 비율 및 악력 간의 상관 관계를 편상관 계수를 사용하여 검증했습니다.3학년 고등학생의 경우 편상관계수를 이용하여 OSI, BAP, NTX 간의 상관관계를 확인하였다.
초등학교 5학년부터 중학교 3학년까지의 체격 및 근력의 변화가 OSI에 미치는 영향을 알아보기 위해 OSI의 변화에 ​​따른 체지방률, 근육량, 악력의 변화를 조사하였다.다중 회귀 분석을 사용합니다.본 분석에서는 OSI의 변화를 목표변수로, 각 요소의 변화를 설명변수로 사용하였다.
로지스틱 회귀 분석을 사용하여 95% 신뢰 구간의 승산비를 계산하여 초등학교 5학년 체력 매개변수와 고등학교 3학년 뼈 대사(OSI, BAP 및 NTX) 간의 관계를 추정했습니다.
초등학교 5학년 학생의 체력/체력 지표는 키, 체지방률, 근육량, 악력을 이용하여 저, 중, 고 tertile 그룹으로 분류하였다.
통계 분석에는 SPSS 16.0J 소프트웨어(SPSS Inc., Chicago, IL, USA)가 사용되었으며 p 값 <0.05가 통계적으로 유의한 것으로 간주되었습니다.
연구의 목적, 언제든지 연구를 철회할 수 있는 권리, 데이터 관리 관행(데이터 개인 정보 보호 및 데이터 익명화 포함)에 대해 모든 참가자에게 자세히 설명하고 참가자 본인 또는 부모로부터 서면 동의를 얻었습니다. ./ 보호자.
이와키 건강증진사업 초·중등학교 건강연구가 히로사키대학 의과대학 대학원 기관심사위원회의 승인을 받았습니다(승인번호 2009-048, 2010-084, 2011-111, 2013-339, 2014-060, 2015).-075).
이 연구는 대학병원 의료정보 네트워크(UMIN-CTR, https://www.umin.ac.jp, 시험명: 이와키 건강증진 프로젝트 건강진단, UMIN 시험 ID: UMIN000040459)에 등록되었습니다.
남아의 경우 지방 %를 제외한 모든 지표가 크게 증가했으며 여아의 경우 모든 지표가 크게 증가했습니다.중학교 3학년 때 남아의 골대사지수 값도 여아보다 유의하게 높았는데, 이는 이 기간 동안 남아의 골대사가 여아보다 활성화된 것으로 나타났다.
5학년 여학생의 경우 신체 크기/악력과 OSI 사이에 양의 상관관계가 있는 것으로 나타났습니다.그러나 소년에서는 이러한 경향이 관찰되지 않았다.
3학년 남아에서 모든 신체 크기/악력 요인은 OSI와 양의 상관관계가 있었고 NTX 및 /BAP와 음의 상관관계가 있었습니다.대조적으로, 이러한 경향은 소녀에서 덜 두드러졌다.
최고 키, 지방 비율, 근육 비율 및 악력 그룹에서 3학년 및 5학년 학생의 OSI가 높을 확률에 유의미한 경향이 있었습니다.
또한 5학년 남녀에서 키, 체지방률, 근육 비율, 악력이 높을수록 9학년에서 BAP 및 NTX 점수의 승산비가 유의하게 낮아지는 경향이 있었습니다.
뼈의 재형성과 흡수는 일생 동안 발생합니다.이러한 뼈 대사 활동은 다양한 호르몬40,41,42,43,44,45,46과 사이토카인에 의해 조절됩니다.뼈 성장에는 두 가지 정점이 있습니다. 5세 이전의 1차 성장과 청소년기의 2차 성장입니다.2차 성장기에는 뼈의 장축 성장이 완료되고 골단선이 닫히고 소주골이 조밀해지며 골밀도가 향상됩니다.본 연구의 참가자는 성호르몬의 분비가 활발하고 골대사에 영향을 미치는 요인이 얽혀 있는 이차성징 발달 시기에 있었다.Rauchenzauner et al.[47] 청소년기의 골대사는 연령과 성별에 따라 매우 다양하며, BAP와 골흡수의 지표인 tartrate-resistant phosphatase는 모두 15세 이후에 감소한다고 보고하였다.그러나 일본 청소년에서 이러한 요인을 조사한 연구는 수행되지 않았습니다.일본 청소년의 DXA 관련 마커 및 골 대사 인자의 경향에 대한 보고서도 매우 제한적입니다.그 이유 중 하나는 부모와 보호자가 진단이나 치료 없이 혈액 수집 및 방사선과 같은 침습적 검사를 자녀에 대해 허용하는 것을 꺼리기 때문입니다.
5학년 여학생의 경우 신체 크기/악력과 OSI 사이에 양의 상관관계가 있는 것으로 나타났습니다.그러나 소년에서는 이러한 경향이 관찰되지 않았다.이것은 초기 사춘기 동안 신체 크기의 발달이 여아의 OSI에 영향을 미친다는 것을 시사합니다.
모든 체형/악력 요소는 3학년 남학생의 OSI와 양의 상관관계가 있었습니다.대조적으로, 이러한 경향은 근육 비율과 악력의 변화만이 OSI와 양의 상관관계가 있는 여아에서 덜 두드러졌습니다.신체 근육 비율의 변화는 성별 OSI의 변화와 양의 상관관계가 있었습니다.이러한 결과는 남아의 경우 5~3학년에서 신체 크기/근육 강도의 증가가 OSI에 영향을 미친다는 것을 시사합니다.
초등학교 5학년의 키, 체근비, 악력은 OSI 지수와 유의한 양의 상관관계를 보였고, 고등학교 3학년의 골대사 측정과 유의한 음의 상관관계를 보였다.이러한 데이터는 초기 청소년기의 신체 크기(신장 및 신체 대 신체 비율) 및 악력의 발달이 OSI 및 뼈 대사에 영향을 미친다는 것을 시사합니다.
일본어의 두 번째 최고 성장률(PHVA) 연령은 남아의 경우 13세, 여아의 경우 11세에 관찰되었으며 남아에서 더 빠른 성장을 보였습니다49.남아 17세, 여아 15세에 골단선이 닫히기 시작하고 골밀도가 골밀도 쪽으로 증가합니다.이러한 배경과 이 연구의 결과를 감안할 때, 우리는 5학년까지 소녀의 키, 근육량 및 근력 증가가 BMD 증가에 중요하다고 가정합니다.
성장하는 어린이와 청소년에 대한 이전 연구에서는 골 흡수와 골 형성의 지표가 결국 증가하는 것으로 나타났습니다50.이것은 활성 뼈 대사를 반영할 수 있습니다.
뼈 대사와 골밀도 사이의 관계는 성인을 대상으로 한 많은 연구의 주제였습니다51,52.일부 보고서53, 54, 55, 56에서는 남성의 경향이 약간 다르지만 이전 연구 결과를 검토하면 다음과 같이 요약할 수 있습니다. ".
일본에서 BAP 기준값은 건강한 남성의 경우 3.7–20.9 µg/L이고 건강한 폐경 전 여성의 경우 2.9–14.5 µg/L입니다.NTX의 기준값은 건강한 남성의 경우 9.5-17.7nmol BCE/L이고 건강한 폐경 전 여성의 경우 7.5-16.5nmol BCE/L입니다.우리 연구에서 이러한 기준 값과 비교하여 두 지표 모두 중학교 3학년에서 향상되었으며, 이는 남학생에서 더 두드러졌습니다.이것은 3학년, 특히 ​​남아의 뼈 대사 활동을 나타냅니다.성별 차이의 이유는 3학년 남아가 아직 성장기에 있고 골단선이 아직 닫히지 않은 반면 이 시기에 여아에서는 골단선이 닫혀 있기 때문일 수 있습니다.즉, 3학년 남학생은 아직 발달 중이며 활발한 골격 성장을 하고 있는 반면 여학생은 골격 성장 기간이 종료되어 골격 성숙 단계에 도달하고 있습니다.본 연구에서 얻은 골대사 지표의 경향은 일본 인구의 최대 성장률 연령에 해당하였다.
또한, 본 연구의 결과, 강한 체격과 체력을 가진 초등학교 5학년 학생들이 골대사의 정점에 있는 나이가 더 어린 것으로 나타났다.
그러나 본 연구의 한계는 월경의 영향을 고려하지 않았다는 점이다.골대사는 성호르몬의 영향을 받기 때문에 향후 월경의 영향에 대한 연구가 필요하다.