Csontdeformáció

Kapcsolódó kifejezések:

  • Mágneses rezonancia képalkotás
  • Lézió
  • Családi történelem
  • Metilezés
  • Osteocita
  • Sanger szekvenálás

Letöltés PDF formátumban

Erről az oldalról

A mechanotranszdukcióban részt vevő sejtek, beleértve az MSC-ket is

Pamela Cabahug-Zuckerman,. Alesha B. Castillo, a Biomedical Sciences referenciamoduljában, 2019

Mechanikus jelek a szokásos fizikai tevékenységek során

120 kDa) terhelés által indukált folyadékáramra van szükség a lacuno-canalicularis tér behatolásához (Ciani et al., 2005), és azt sugallják, hogy az életkorral és betegséggel összefüggő változások a canalicularis hálózat morfológiájában megváltoztatnák az osteocyták által tapasztalt áramlást és törzseket. Ezt a koncepciót támasztja alá a közelmúltban végzett számítási munka, amely azt mutatja, hogy az oszteociták magasabb maximális törzsek periódusát tapasztalják rövid távú ösztrogénhiányt követően (Verbruggen és mtsai., 2015), amelyek feltehetően a lacuna-canalicularis mikroarchitektúra változásaiból származnak. Összefoglalva: a rutinszerű fizikai aktivitások során elért globális törzsek hatékonyan képesek fenntartani és felépíteni a csontot, hogy megfeleljenek a mechanikai igényeknek, és a csont mikroarchitektúrájának változásai a helyi mátrix törzs modulálásával jutnak el az osteocytákhoz, majd később az effektor sejtekhez (osteoblastok és osteoclastok) és folyadékáram nyírófeszültség.

Csontok és ízületek

Biomechanika

A csontvázra ható fizikai erők jelentős külső hatást gyakorolnak az embrionális és a szülés utáni időszak fejlődésére. A csontra ható fizikai erők változásai csontdeformációkat és csontrendszeri betegségeket okoznak. Az érett ízület porcvastagsága szintén a fizikai aktivitás által létrehozott helyi stressz környezet eredménye. Azt, hogy a biomechanika befolyásolhatja a csontépítészetet, a századforduló előtt értékelték, amikor a Wolff-törvényben ilyennek mondták: a csont egy alkalmazott erőre (stresszre) építészeti deformációval reagál, és a csonttörés ennek a deformációnak a mértéke.

A csont deformálódhat, mivel a csontban lévő kollagén szakítószilárdságot kölcsönöz, míg a hidroxi-apatit ásványi kristályok nyomószilárdságot kölcsönöznek. A stressz azonban elegendő megterhelést okozhat a csonttöréshez, vagy elegendő ahhoz, hogy másodlagos változásokat idézzen elő a csont növekedésében, modellezésében vagy átalakításában. Megfelelő nagyságú hajlítófeszültség hatására a csont meggörbül, a homorú felület mentén nyomó és a konvex felület mentén húzófeszültség alakul ki.

A növekvő állatban a mechanikai erő a hosszanti csontnövekedés hatására megnőhet a csontméret, és a modellezés mind a csontméretet, mind az alakot befolyásolhatja. Másrészt a biomechanikailag indukált megterhelés hatása az átalakításra nem a felnőttek csonttömegének nagymértékű növekedését, hanem a meglévő trabecularis és endocorticalis csont nettó veszteségeinek ellenőrzését szolgálja.

A növekvő erőteljes testmozgás elnyomja az új átalakító egységek toborzását, de a növekvő mechanikai használat miatt az alapvető többsejtű egységre eső csont változása kevésbé negatív, sőt bizonyos helyeken pozitív. Az akut felhasználás visszaszorítja az új átalakulási helyek kialakulását, amelyek átalakítás-függő csontvesztést eredményeznek. A kábítószer-hatás és a toxicitás összefüggésében fontos az a javaslat, hogy a mechanikus használat közvetítheti a keringő szerek, genetika, gyógyszerek és betegségek csontokra gyakorolt ​​hatásait (és fordítva).

A férfi sportoló csontváz-fenotípusa

Ann E. Maloney, Clifford J. Rosen, Osteoporosis in Men (2. kiadás), 2010

A betöltés elvei

Terminológia

A terhelés alapvető meghatározóit a terhelés típusa, nagysága, a terhelési ciklusok száma és a megterhelés jellemzi. Ez utóbbi a stressz hatására a csont deformációjának mértéke, amelyet úgy számolunk, hogy a csont hosszának változását elosztjuk az eredeti hosszúsággal. A stressz az alkalmazott egységnyi területre vonatkoztatott erő, amelyet úgy számolunk, hogy a csont terhelését elosztjuk keresztmetszeti területével. A „nyúlás mértéke” azt az időt írja le, amely alatt a törzs a terhelés után kifejlődik, és összehasonlítható az ütéssel. Görbe vonalú kapcsolat van a terhelésre skálázható reakcióval [4]. A csontváz terhelését mechanoreceptorok sora érzékeli, valószínűleg az osteocytában, bár a pontos mechanizmus ismeretlen. Korábbi munka kimutatta, hogy az alacsony intenzitású terhelés inkább hozzájárul a csontnövekedéshez, mint a ciklus száma [5] .

A csontváz fiziológiája: válaszok a testmozgásra és az edzésre

Allen E. Goodship, Roger K.W. Smith, a lovak fiziológiájában, 2008

Dinamikus törzs hasonlóság

A törzsmérők alkalmazásával különféle fajok élő csontvázára, a halaktól a hüllőkön át, a madarakig és az emlősökig, beleértve a lovat és az embert is, a csúcsfiziológiai aktivitás során a csont deformációjának szintje rendkívül hasonlónak bizonyult. 32 Feltételezték tehát, hogy a csont a fajok ezen széles körében fejlődött ki, hogy a deformáció küszöbszintjére optimalizálja, függetlenül a szövettani szerkezettől. Javasoltunk egy egyszerű feszültség-vezérelt visszacsatolási hurkot. Ha a terhelés növekedése a küszöbérték felett megnövekedett törzset eredményezett, ez a csontsejtpopulációkat arra késztette, hogy szintetizálják a csontmátrixot a csont tömegének növelése érdekében, és így az új terhelési körülmények között csökkentse a deformáció megnövekedett szintjét a küszöbértékekhez . A terhelés csökkenése és az ebből következő deformáció szintje esetén a csontsejtek reagálnának a csont nettó felszívódásának aktiválásával és a csonttömeg csökkenésével.

Gyakorlási programok csontritkulásban szenvedő betegek számára

Dieter Felsenberg, Martin Runge, Osteoporosis in Men (Második kiadás), 2010

A fizika, az anatómia és az élettan szerepe a testmozgási beavatkozások tervezésében és értékelésében

témákról

52.1. Ábra Az egylábú ugrás anélkül, hogy a sarokkal érintené a talajt, a testtömeg körülbelül háromszorosát jelentő talajreakciós erőt eredményez, amelyet az elülső lábán fejt ki. Az 1: 3 arányú rövidebb karra ható lendület ellensúlyozásával a talpi hajlítóknak a testtömeg kilencszeresével megegyező erőt kell létrehozniuk. Az alsó láb teljes terhelésének kiszámításához háromszoros testtömeg-erőt kell hozzáadni, ami a testtömeg 12-szeresét eredményezi. Grafikon és számítás: H. Schiessl.

Orvosi cikkekben gyakran nem számszerűsített vagy akár nem számszerűsíthető kifejezéseket használnak a gyakorlatok leírására, például „nagy intenzitású”, „enyhe”, „mérsékelt”, „erőteljes”, „nem megerőltető”, „súlyt viselő”, „gyors gyaloglás” stb., így a fizikai aktivitás leírása gyakran nem elég pontos ahhoz, hogy értékelje a beadott gyakorlatok tőkeáttételét, merevségét és erőterhelését.

Az erőterhelés hatására utalva elengedhetetlen egy másik paraméter: az erő fejlődésének sebessége. Néhány megállapításra hivatkozva különbséget tesz, hogy a csontok milyen gyorsan töltődnek be. Még mindig rosszul értjük, hogy a csontok hogyan továbbítják a deformációkat jelként a sejtszintre, és nem tudjuk, hogy egy mozgás melyik paramétere a legjobb inger a csontképződéshez. De az alkalmazott erők pontos számszerűsítése nélkül soha nem találjuk meg a választ. Az erőfejlődés sebessége az erő-idő görbe meredekségét írja le (52.2. Ábra), amely a kinetikus energia és a merevség kiugrását eredményezi. Egy lábon történő ugrással a lábfejre a háromszoros testtömeg (BW) erőcsúcsa körülbelül 150 ms elteltével érhető el, ami körülbelül 20 BW/s erőfejlődési sebességnek felel meg. Egy nagyon érdekes tanulmány kimutatta, hogy a csontra gyakorolt ​​hatás a magasabb gyorsulási és lassulási szintű mozgásoktól függ, ami nagyobb erőkifejtési sebességet okoz a terhelésnél [12] .

52.2. Ábra Az egylábú ugrások mechanográfiája (Leonardo mechanográfia, Novotec Medical Pforzheim, Németország). Férfi, 57 éves, testtömegének 3,17-szeres földi reakcióerejét generálva.

Az emberi mozgás egy összetett folyamat, amelynek az izomerő csak egy tényező. Jones és Round egy fülbemászó példáról számol be [13]. A legtöbb embernél a nem domináns kar körülbelül 10% -kal kisebb szilárdságú, ha izometrikusan mérjük kézfogással. Labda dobása a lehető legnagyobb mértékben a domináns és a nem domináns karral sokkal nagyobb különbséget tár fel. Azok a neuromuszkuláris programok, amelyek szükségesek a nagy teljesítmény előállításához a dobás ideje alatt (Teljesítmény idő idő = energia!), A majdnem azonos izometrikus erő ellenére sem állnak rendelkezésre a nem domináns kar számára. Emlékeztetni az olvasót: a leesés megakadályozása gyors izomreakciókat igényel. A mozgás leírása érdekében az erőt össze kell kapcsolni a sebességgel, amelyet az „erő szorzat sebessége = teljesítmény” kifejezéssel kell kifejezni, és emellett a koordinációt is figyelembe kell venni. A koordináció, illetve a testtartás-ellenőrzés tárgyalásakor figyelembe kell venni a motoros tanulást.

Rutherford és munkatársai klasszikus tanulmánya kimutatta, hogy az „erő” változó nagyon korlátozott kimeneti paraméter [7]. Tizenhét egészséges fiatal önkéntes vett részt erőnléti edzésen, amelynek eredményeként az emelhető súlyok 160–200% -kal nőttek. A maximális izometrikus erő növekedése csak 3–20% volt, és a teljesítményben nem volt jelentős változás. Ezek az eredmények rávilágítanak a feladat-specifitás és a megfelelő eredményparaméterek fontosságára. Következetes megállapításként a legnagyobb hatásokat maga az edzés mérése okozta. Sok adat arra utal, hogy a neuromuszkuláris adaptáció nagyon specifikus az izomcsoportra, az erő és a teljesítmény nagyságára, a sebességre és más edzésmódokra [13]. Tekintettel arra a tényre, hogy a nagy motoros egységek, amelyek gyors rángatózó rostokat tartalmaznak (IIa és IIx típusok), sokkal erősebbek és gyorsabbak, mint az I. típusú lassú rángások, a csontok megerősítésére és az elesések megelőzésére szolgáló gyakorlatoknak az izmok ezen gyors alkotóelemeire kell irányulniuk. Ismert, hogy ezek a rostok az izomhatás során az 1 ismétlés maximumának több mint 70% -át toborozzák [13, 14] .

Rendszerek toxikológiai patológiája

Biomechanika

A csontvázra ható fizikai erők jelentős külső hatást gyakorolnak a csont fejlődésére és fenntartására a posztnatális időszakban. A csontszövetre ható fizikai erők változásai fiziológiai alkalmazkodást, csontdeformációt vagy csontrendszeri betegségeket eredményeznek. Az érett ízület porcvastagságát a helyi stressz és a fizikai aktivitás által létrehozott környezet is befolyásolja.

Azt, hogy a biomechanika befolyásolhatja a csontépítészetet, a 20. század fordulója előtt felismerték, amikor felismerték, hogy a csont építészeti deformációval reagál egy alkalmazott erőre (stresszre) (Wolff-törvény), és hogy a csonttörzs megfelelő mértéke a rugalmasságnak. deformációt lehetővé tevő tulajdonságok. A csont deformálódhat, mert a benne lévő kollagén szakítószilárdságot kölcsönöz. Ezzel szemben a kollagénmátrixon belüli hidroxi-apatit ásványi kristályok nyomószilárdságot kölcsönöznek. A csontos mátrixon belül az oszteocitákról úgy gondolják, hogy részben mechanikus szenzoros sejtek hálózataként működnek, ahol tapintási jeleket észlelnek a folyadékáramlás révén a canaliculi-ban, amely elmozdítja a csillók helyzetét az oszteocitákon (63.1. Ábra).

A kolhicin farmakológiai és terápiás vonatkozásai

3 Paget-kór

Ezt a jóindulatú patológiát a csont anarchikus átalakulása okozza, ami a csontreszorpció és -képződés fiziológiai mechanizmusainak durva torzulását eredményezi. Ez az átalakítás a csontszerkezet diszorganizációjához vezet, fájdalom és csontdeformációk jellemzik. A kalcitoninokat és a difoszfonátokat jelenleg első vonalbeli terápiában írják elő: hatékonyak, de alkalmazásuk során bizonyos óvintézkedéseket kell tenni, és nemkívánatos mellékhatásokat okoznak.

Noha ezeket nehéz összehasonlítani, úgy tűnik, hogy ezek a megállapítások egyenértékűek az etidronát-dinátriummal (azaz klinikai javulás 60% -kal, a hidroxi-prolinuria normalizálása 68% -kal és lúgos foszfatázok normalizálása a 109 vizsgált beteg 45% -ával) (352 vagy kalcitoninok (azaz klinikai javulás 80% -nál, a hidroxi-prolinuria csökkenése 50% -nál) (353) .

Myofascialis felszabadulási technikák és kötőszöveti masszázs

Kötőszöveti masszázs

Elisabeth Dicke német gyógytornász 1929-ben alapította a kötőszöveti masszázst („Bindegewebsmassage”) (Ylinen & Cash 1993). Jelezték, hogy a bőr és a bőr alatti szövetek manipulálása kedvező hatással lehet a tényleges kezelési területtől távol eső szövetekre. Úgy gondolják, hogy a hatásokat az idegi reflexek közvetítik, ami fokozott véráramlást okoz az érintett régiókban, a fájdalom gátlásával együtt (Goats & Keir 1991).

A kötőszöveti masszázs kezelések a test meghatározott területeire összpontosítanak, amelyek szegmentális sorrendben vannak hozzárendelve a belső szervrendszerekhez és a gerincvelő, az ízületek és az izmok szerkezetéhez. A kötőszöveti masszázs modalitásként a fizioterápia fontos elemének tekinthető (Michalsen & Bühring 1993), különösen olyan európai országokban, mint Németország.

A kutatás során 15 kötőszöveti masszázs sorozatot hajtottak végre 10 hetes kezelési időszak alatt fibromyalgiában szenvedő egyéneknél, fokozatos, 37% -os fájdalomcsillapító hatással, a depresszió csökkenésével, a fájdalomcsillapítók csökkent használatával és egy általánosan észlelt javulással. az életminőség terén (Brattberg 1999).

A lágyrész érezhető reflexív változásokat mutathat be, például (Chaitow 2003):

összenyomott szöveti területek

behúzott szövetszalagok

a szövet megemelkedett területei, amelyeket helytelen duzzanatként lehet értelmezni

izom hipertrófia vagy hipotrófia/atrófia

a gerincoszlop csontdeformációja.

Kezelési technika

A kötőszövetes masszázst általában úgy végezzük, hogy a hosszú és a 4. ujj sugárirányú oldalán a bőr egyes részeit húzzuk és nyújtjuk (a 4. és az 5. ujjal rögzítve). A stroke rövid vagy hosszú, a rövidebb ütések kissé intenzívebb nyújtási érzetet mutatnak. A bőrpuhítót nem használják a bőr és a szubkután szövetek fokozott hatásának garantálása érdekében. A korlátozott bőrmozgású területek felszabadulása kimutatták, hogy stimuláló hatást gyakorol a test keringési rendszerére.

A kezelési helyzet általában a lágy szövetre gyakorolt ​​gravitációs hatások kihasználása érdekében a stroke során. A keze nyomásának mértékét és szögét úgy állítják be, hogy optimalizálják a szövet „tapadását”. A kötőszöveti masszázs kezelések általában az ágyéki területen kezdődnek, és fokozatosan felsőbbrendűen mozognak a kezelési minták mentén (10.34–10.36. Ábra). Egy terület akkor tekinthető befejezettnek, amikor a lágyrész-korlátozás felszabadul.

A fény biztosíthatja a D-vitamin-kiegészítést a cisztás fibrózisban?

Dimitri Declercq, Eddy Robberecht, a Diet és testmozgás cisztás fibrózisban, 2015

15.2 D-vitamin hiány CF-ben

A nem CF populációkból származó vizsgálatok azt mutatják, hogy a korai gyermekkorban a D-vitamin-hiány tüneti hipokalcémiaként jelentkezhet, tetániával, görcsrohamokkal vagy myopathiával, vagy az elülső fontanelle késői záródásaként. Gyermekeknél a D-vitamin hiány számos csontdeformációt is eredményezhet, például rachitát [7]. Felnőtteknél a D-vitamin-hiány másodlagos hyperparathyreoidist okozhat, ami osteomalaciát eredményezhet, amelynek során törések könnyen előfordulhatnak és rosszul gyógyulhatnak meg [8]. A D-vitamin csontrendszeri hatásai mellett a vizsgálatok összefüggést javasoltak a szérum 25-hidroxi (25 (OH)) D-vitamin és a szív- és érrendszer, az immunrendszer és a glükóz metabolizmus között [9–14] .

A D-vitamin-hiány gyakori és jól leírt jelenség a CF-ben szenvedő gyermek- és felnőttpopulációkban [1,15–18]. A nem CF populációval ellentétben a D-vitamin hiányának bemutatása a CF populációban finomabbnak tűnik. A CF-populációk számos tanulmánya kimutatta a mellékpajzsmirigy-hormon (PTH) magas szintjét, valamint a csontmineralizáció és a csontképződés hibáit [19,20]. A D-vitamin-hiányt elsősorban a CF-hez kapcsolódó csontbetegséggel kapcsolatban vizsgálták, de a D-vitamin-hiány teljes hatását az extraskeletalis hatásokra még meg kell határozni [16]. .

Az alacsony szérum 25 (OH) D-vitamin-koncentráció a CF-ben multifaktoriálisnak és a patofiziológiának rejlőnek tűnik. A szérum 25 (OH) D-vitamin a D-vitamin státuszának legjobb biokémiai markere, amely nemcsak a fototermelt és orális D-vitamin bevitelét képviseli, hanem a szervezetben tárolt és metabolizált D-vitamin fogalmát is [21]. .

Az elmúlt 10 évben a D-vitamin-hiány napi orális kiegészítéssel történő megelőzése az amerikai és az európai CF-közösségek közötti nézeteltérés tárgyává vált, és zavarba ejtő vitákat váltott ki az optimális D-vitamin-koncentrációk és a kiegészítőkkel szemben. Főleg az alsó küszöb képezi a vita tárgyát. A rendelkezésre álló gyermekgyógyászati ​​adatok alapján az Európai CF Bone Health munkacsoport [20] 20 ng/ml (50 nmol/L) ajánlást javasol. Ezzel szemben az észak-amerikai CF Bone Health Consensus nagyobb figyelmet fordít a csontvázon kívüli egészségügyi előnyökre, mint például a fokozott immunfunkció, valamint a cukorbetegség, a rák és a szív- és érrendszeri betegségek kialakulása elleni védő tulajdonságokra [25], amelyek a D-vitamin szérumkoncentrációjának 30 felett vannak. ng/ml (75 nmol/L), amelyet ezért elfogadnak a minimális elérendő koncentrációként [26]. Ebben a pillanatban azonban nem állnak rendelkezésre bizonyítékok annak igazolására, hogy ez a szint előnyös a BMD, a csontanyagcsere biokémiai markerei vagy a törések megelőzésére CF-ben szenvedő embereknél.