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La croissance osseuse est plus prononcée à l'adolescence.Cette étude visait à élucider l'effet de la construction et de la force corporelles des adolescents sur les marqueurs de densité minérale osseuse et le métabolisme osseux pour aider à améliorer la croissance osseuse pendant l'adolescence et prévenir l'ostéoporose future.De 2009 à 2015, 277 adolescents (125 garçons et 152 filles) âgés de 10/11 et 14/15 ans ont participé à l'enquête.Les mesures comprennent l'indice de masse physique/corporelle (par exemple, le rapport musculaire, etc.), la force de préhension, la densité minérale osseuse (indice d'ostéosonométrie, OSI) et les marqueurs du métabolisme osseux (phosphatase alcaline de type osseux et collagène de type I réticulé N) .-peptide terminal).Une corrélation positive entre la taille corporelle/la force de préhension et l'OSI a été trouvée chez les filles âgées de 10/11 ans.Chez les garçons âgés de 14/15 ans, tous les facteurs de taille corporelle/force de préhension étaient positivement associés aux BSO.Les changements dans les proportions des muscles du corps étaient corrélés positivement avec les changements de l'OSI chez les deux sexes.La taille, le rapport des muscles corporels et la force de préhension à 10/11 ans chez les deux sexes étaient significativement associés aux marqueurs OSI (positifs) et du métabolisme osseux (négatifs) à 14/15 ans.Un physique adéquat après 10-11 ans chez les garçons et jusqu'à 10-11 ans chez les filles peut être efficace pour augmenter le pic de masse osseuse.
L'espérance de vie en bonne santé a été proposée par l'Organisation mondiale de la santé (OMS) en 2001 comme la durée moyenne pendant laquelle une personne peut mener une vie saine par elle-même dans sa vie quotidienne.Au Japon, l'écart entre l'espérance de vie en bonne santé et l'espérance de vie moyenne devrait dépasser 10 ans2.Ainsi, le « Mouvement national pour la promotion de la santé au 21e siècle (Healthy Japan 21) » a été créé pour augmenter l'espérance de vie en bonne santé3,4.Pour y parvenir, il est nécessaire de retarder le temps de prise en charge des personnes.Le syndrome du mouvement, la faiblesse et l'ostéoporose5 sont les principaux motifs de consultation médicale au Japon.De plus, le contrôle du syndrome métabolique, de l'obésité infantile, de la fragilité et du syndrome moteur est une mesure de prévention du besoin de soins6.
Comme nous le savons tous, l'exercice modéré régulier est essentiel pour une bonne santé.Pour faire du sport, le système moteur, composé d'os, d'articulations et de muscles, doit être en bonne santé.En conséquence, l'Association japonaise d'orthopédie a défini le "syndrome du mouvement" en 2007 comme "l'immobilité due à des troubles musculo-squelettiques et [dans laquelle] il existe un risque élevé de nécessiter des soins de longue durée à l'avenir"7, et des mesures préventives ont été étudiées depuis.alors.Cependant, selon le Livre blanc 2021, le vieillissement, les fractures et les troubles musculo-squelettiques8 restent les causes les plus courantes de besoins en soins au Japon, représentant un quart de tous les besoins en soins.
En particulier, l'ostéoporose causant des fractures toucherait 7,9 % des hommes et 22,9 % des femmes de plus de 40 ans au Japon9,10.La détection et le traitement précoces semblent être le moyen le plus important de prévenir l'ostéoporose.L'évaluation de la densité minérale osseuse (DMO) est essentielle pour la détection et le traitement précoces.L'absorption des rayons X à double énergie (DXA) a traditionnellement été utilisée comme indicateur pour l'évaluation osseuse dans diverses modalités radiologiques.Cependant, des fractures ont été signalées même avec une DMO élevée et, en 2000, une réunion de consensus des National Institutes of Health (NIH)11 a recommandé l'augmentation de la masse osseuse comme mesure de l'évaluation osseuse.Cependant, l'évaluation de la qualité osseuse reste difficile.
Une façon d'évaluer la DMO est l'échographie (échographie quantitative, QUS)12,13,14,15.Des études ont également montré que les résultats QUS et DXA sont corrélés16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27.Cependant, le QUS est non invasif, non radioactif et peut être utilisé pour dépister les femmes enceintes et les enfants.De plus, il a un net avantage sur le DXA, à savoir qu'il est amovible.
L'os est absorbé par les ostéoclastes et formé par les ostéoblastes.La densité osseuse est maintenue si le métabolisme osseux est normal et qu'il existe un équilibre entre la résorption osseuse et la formation osseuse.
Inversement, un métabolisme osseux anormal entraîne une diminution de la DMO.Par conséquent, pour la détection précoce de l'ostéoporose, les marqueurs du métabolisme osseux, qui sont des indicateurs indépendants associés à la DMO, y compris les marqueurs de la formation osseuse et de la résorption osseuse, sont utilisés pour évaluer le métabolisme osseux au Japon.Le Fracture Intervention Trial (FIT) avec un objectif de prévention des fractures a montré que la DMO est un marqueur de la formation osseuse plutôt que de la résorption osseuse16,28.Dans cette étude, des marqueurs du métabolisme osseux ont également été mesurés pour étudier objectivement la dynamique du métabolisme osseux.Ceux-ci comprennent des marqueurs de la formation osseuse (phosphatase alcaline de type osseux, BAP) et des marqueurs de la résorption osseuse (peptide de collagène de type I réticulé N-terminal, NTX).
L'adolescence est l'âge du taux de croissance maximal (PHVA), lorsque la croissance osseuse est rapide et que la densité osseuse atteint son maximum (masse osseuse maximale, PBM) il y a environ 20 ans.
Une façon de prévenir l'ostéoporose est d'augmenter le PBM.Cependant, étant donné que les détails du métabolisme osseux chez les adolescents sont inconnus, aucune intervention spécifique ne peut être suggérée pour augmenter la DMO.
Par conséquent, cette étude visait à élucider l'effet de la composition corporelle et de la force physique sur la densité minérale osseuse et les marqueurs squelettiques pendant l'adolescence, lorsque la croissance osseuse est la plus active.
Il s'agit d'une étude de cohorte de quatre ans allant de la cinquième année du primaire à la troisième année du collège.
Les participants comprenaient des adolescents et des adolescentes qui ont participé à l'enquête sur la santé primaire et secondaire du projet de promotion de la santé d'Iwaki en cinquième année du primaire et en troisième année du premier cycle du secondaire.
Quatre écoles élémentaires et secondaires ont été sélectionnées, situées dans le district d'Iwaki de la ville d'Hirosaki au nord du Japon.L'enquête a été menée à l'automne.
De 2009 à 2011, des élèves consentants de 5e année (10/11 ans) et leurs parents ont été interrogés et mesurés.Sur les 395 sujets, 361 personnes ont participé à l'enquête, soit 91,4 %.
De 2013 à 2015, des élèves consentants de 3e secondaire (14/15 ans) et leurs parents ont été interrogés et mesurés.Sur les 415 sujets, 380 personnes ont participé à l'enquête, soit 84,3 %.
Les 323 participants comprenaient des personnes ayant des antécédents de maladie cardiovasculaire, de diabète, de dyslipidémie ou d'hypertension, des personnes prenant des médicaments, des personnes ayant des antécédents de fractures, des personnes ayant des antécédents de fractures du calcanéum et des personnes ayant des valeurs manquantes dans les éléments d'analyse.Exclu.Au total, 277 adolescents (125 garçons et 152 filles) ont été inclus dans l'analyse.
Les composantes de l'enquête comprenaient des questionnaires, des mesures de la densité osseuse, des tests sanguins (marqueurs du métabolisme osseux) et des mesures de la condition physique.L'enquête a été menée pendant 1 jour d'école primaire et 1-2 jours d'école secondaire.L'enquête a duré 5 jours.
Un questionnaire a été fourni à l'avance pour l'auto-remplissage.Les participants ont été invités à remplir des questionnaires avec leurs parents ou tuteurs, et les questionnaires ont été recueillis le jour de la mesure.Quatre experts en santé publique ont examiné les réponses et consulté les enfants ou leurs parents s'ils avaient des questions.Les éléments du questionnaire comprenaient l'âge, le sexe, les antécédents médicaux, les antécédents médicaux actuels et le statut médicamenteux.
Dans le cadre de l'évaluation physique le jour de l'étude, des mesures de la taille et de la composition corporelle ont été prises.
Les mesures de la composition corporelle comprenaient le poids corporel, le pourcentage de graisse corporelle (% de graisse) et le pourcentage de masse corporelle (% de muscle).Les mesures ont été prises à l'aide d'un analyseur de composition corporelle basé sur la méthode de bioimpédance (TBF-110 ; Tanita Corporation, Tokyo).L'appareil utilise plusieurs fréquences 5 kHz, 50 kHz, 250 kHz et 500 kHz et a été utilisé dans de nombreuses études sur des adultes29,30,31.L'appareil est conçu pour mesurer les participants mesurant au moins 110 cm et âgés de 6 ans ou plus.
La DMO est le composant principal de la résistance osseuse.L'évaluation de la DMO a été réalisée par ECUS à l'aide d'un appareil à ultrasons osseux (AOS-100NW ; Aloka Co., Ltd., Tokyo, Japon).Le site de mesure était le calcanéus, qui a été évalué à l'aide de l'Osteo Sono-Assessment Index (OSI).Cet appareil mesure la vitesse du son (SOS) et l'indice de transmission (TI), qui sont ensuite utilisés pour calculer l'OSI.Le SOS est utilisé pour mesurer la calcification et la densité minérale osseuse34,35 et le TI est utilisé pour mesurer l'atténuation des ultrasons à large bande, un indice d'évaluation de la qualité osseuse12,15.L'OSI est calculé à l'aide de la formule suivante :
Reflétant ainsi les caractéristiques de SOS et TI.Par conséquent, l'OSI est considérée comme l'une des valeurs de l'indicateur global dans l'évaluation de l'os acoustique.
Pour évaluer la force musculaire, nous avons utilisé la force de préhension, qui est censée refléter la force musculaire de tout le corps37,38.Nous suivons la méthodologie du « Nouveau test d'aptitude physique »39 du Bureau des sports du ministère de l'Éducation, de la Culture, des Sports, de la Science et de la Technologie.
Dynamomètre de préhension Smedley (TKK 5401 ; Takei Scientific Instruments Co., Ltd., Niigata, Japon).Il est utilisé pour mesurer la force de préhension et ajuster la largeur de préhension afin que l'articulation interphalangienne proximale de l'annulaire soit fléchie à 90°.Lors de la mesure, la position du membre est debout avec les jambes tendues, la flèche de la jauge à main est maintenue tournée vers l'extérieur, les épaules sont légèrement décalées sur les côtés, sans toucher le corps.Les participants ont ensuite été invités à saisir le dynamomètre à pleine force pendant qu'ils expiraient.Pendant la mesure, les participants ont été invités à garder la poignée du dynamomètre immobile tout en maintenant la posture de base.Chaque main est mesurée deux fois, et les mains gauche et droite sont mesurées alternativement pour obtenir la meilleure valeur.
Tôt le matin, à jeun, du sang a été prélevé sur des élèves de troisième année du premier cycle du secondaire et le test sanguin a été soumis à LSI Medience Co., Ltd. La société a également mesuré la formation osseuse (BAP) et la masse osseuse à l'aide du CLEIA ( dosage immunochimiluminescent enzymatique).pour le marqueur de résorption (NTX).
Les mesures obtenues en cinquième année du primaire et en troisième année du premier cycle du secondaire ont été comparées à l'aide de tests t appariés.
Pour explorer les facteurs de confusion potentiels, les corrélations entre l'OSI pour chaque classe et la taille, le pourcentage de graisse corporelle, le pourcentage de muscle et la force de préhension ont été validées à l'aide de coefficients de corrélation partielle.Pour les élèves de troisième année du secondaire, les corrélations entre OSI, BAP et NTX ont été confirmées à l'aide de coefficients de corrélation partiels.
Pour étudier l'effet des changements de physique et de force de la cinquième année de l'école primaire à la troisième année du premier cycle du secondaire sur l'OSI, les changements du pourcentage de graisse corporelle, de la masse musculaire et de la force de préhension associés aux changements de l'OSI ont été examinés.Utilisez une analyse de régression multiple.Dans cette analyse, le changement de l'OSI a été utilisé comme variable cible et le changement de chaque élément a été utilisé comme variable explicative.
Une analyse de régression logistique a été utilisée pour calculer les rapports de cotes avec des intervalles de confiance à 95 % afin d'estimer la relation entre les paramètres de condition physique en cinquième année du primaire et le métabolisme osseux (OSI, BAP et NTX) en troisième année du secondaire.
La taille, le pourcentage de graisse corporelle, le pourcentage de muscle et la force de préhension ont été utilisés comme indicateurs de condition physique pour les élèves de cinquième année du primaire, chacun d'entre eux étant utilisé pour classer les élèves en groupes de tertile faible, moyen et élevé.
Le logiciel SPSS 16.0J (SPSS Inc., Chicago, IL, USA) a été utilisé pour l'analyse statistique et les valeurs de p <0,05 ont été considérées comme statistiquement significatives.
Le but de l'étude, le droit de se retirer de l'étude à tout moment et les pratiques de gestion des données (y compris la confidentialité des données et l'anonymisation des données) ont été expliqués en détail à tous les participants, et un consentement écrit a été obtenu des participants eux-mêmes ou de leurs parents. ./ tuteurs.
L'étude sur la santé dans les écoles primaires et secondaires du projet de promotion de la santé d'Iwaki a été approuvée par le comité d'examen institutionnel de la faculté de médecine de l'Université Hirosaki (numéro d'approbation 2009-048, 2010-084, 2011-111, 2013-339, 2014-060 et 2015).-075).
Cette étude a été enregistrée auprès du réseau d'information médicale des hôpitaux universitaires (UMIN-CTR, https://www.umin.ac.jp ; nom de l'examen : examen médical du projet de promotion de la santé Iwaki ; et ID de l'examen UMIN : UMIN000040459).
Chez les garçons, tous les indicateurs ont augmenté de manière significative, sauf le pourcentage de graisse, et chez les filles, tous les indicateurs ont augmenté de manière significative.En troisième année de collège, les valeurs de l'indice de métabolisme osseux chez les garçons étaient également significativement plus élevées que chez les filles, ce qui indiquait que le métabolisme osseux chez les garçons durant cette période était plus actif que chez les filles.
Pour les filles de cinquième année, une corrélation positive a été trouvée entre la taille corporelle/force de préhension et l'OSI.Cependant, cette tendance n'a pas été observée chez les garçons.
Chez les garçons de troisième année, tous les facteurs de taille corporelle/force de préhension étaient positivement corrélés avec l'OSI et négativement corrélés avec NTX et /BAP.En revanche, cette tendance était moins prononcée chez les filles.
Il y avait des tendances significatives dans les probabilités d'OSI plus élevés chez les élèves de troisième et de cinquième année dans les groupes de taille maximale, de pourcentage de graisse, de pourcentage de muscle et de force de préhension.
De plus, une taille, un pourcentage de graisse corporelle, un pourcentage de muscle et une force de préhension plus élevés chez les hommes et les femmes de cinquième année avaient tendance à réduire considérablement le rapport de cotes pour les scores BAP et NTX en neuvième année.
La reformation et la résorption osseuse se produisent tout au long de la vie.Ces activités métaboliques osseuses sont régulées par différentes hormones40,41,42,43,44,45,46 et cytokines.Il existe deux pics de croissance osseuse : la croissance primaire avant l'âge de 5 ans et la croissance secondaire à l'adolescence.Dans la phase secondaire de croissance, la croissance du grand axe de l'os est terminée, la ligne épiphysaire se ferme, l'os trabéculaire devient dense et la DMO s'améliore.Les participants à cette étude étaient dans une période de développement des caractéristiques sexuelles secondaires, lorsque la sécrétion d'hormones sexuelles était active et que les facteurs affectant le métabolisme osseux étaient entrelacés.Rauchenzauner et al.[47] ont rapporté que le métabolisme osseux à l'adolescence est très variable avec l'âge et le sexe, et que la BAP et la phosphatase tartrate-résistante, un marqueur de la résorption osseuse, diminuent après 15 ans.Cependant, aucune étude n'a été menée pour étudier ces facteurs chez les adolescents japonais.Il existe également des rapports très limités sur les tendances des marqueurs liés à la DXA et des facteurs du métabolisme osseux chez les adolescents japonais.L'une des raisons en est la réticence des parents et des soignants à autoriser des tests invasifs sur leurs enfants, tels que la collecte de sang et la radiothérapie, sans diagnostic ni traitement.
Pour les filles de cinquième année, une corrélation positive a été trouvée entre la taille corporelle/force de préhension et l'OSI.Cependant, cette tendance n'a pas été observée chez les garçons.Cela suggère que le développement de la taille corporelle au début de la puberté influence l'OSI chez les filles.
Tous les facteurs de forme corporelle/force de préhension étaient positivement associés à l'OSI chez les garçons de troisième année.En revanche, cette tendance était moins prononcée chez les filles, où seules les modifications du pourcentage musculaire et de la force de préhension étaient positivement associées aux BSO.Les changements dans les proportions des muscles du corps étaient corrélés positivement avec les changements de l'OSI entre les sexes.Ces résultats suggèrent que chez les garçons, une augmentation de la taille corporelle/de la force musculaire de la 5e à la 3e année affecte les TSO.
La taille, le rapport corps-muscle et la force de préhension en cinquième année du primaire étaient significativement positivement corrélés avec l'indice OSI et significativement négativement corrélés avec les mesures du métabolisme osseux en troisième année du secondaire.Ces données suggèrent que le développement de la taille corporelle (taille et rapport corps-corps) et de la force de préhension au début de l'adolescence affecte l'OSI et le métabolisme osseux.
Le deuxième âge du taux de croissance maximal (PHVA) au Japon a été observé à 13 ans pour les garçons et 11 ans pour les filles, avec une croissance plus rapide chez les garçons49.A l'âge de 17 ans chez les garçons et de 15 ans chez les filles, la ligne épiphysaire commence à se refermer, et la DMO augmente vers la DMO.Compte tenu de ce contexte et des résultats de cette étude, nous émettons l'hypothèse que l'augmentation de la taille, de la masse musculaire et de la force musculaire chez les filles jusqu'à la cinquième année est importante pour augmenter la DMO.
Des études antérieures sur des enfants et des adolescents en pleine croissance ont montré que les marqueurs de la résorption osseuse et de la formation osseuse finissent par augmenter50.Cela peut refléter un métabolisme osseux actif.
La relation entre le métabolisme osseux et la DMO a fait l'objet de nombreuses études chez l'adulte51,52.Bien que certains rapports53, 54, 55, 56 montrent des tendances légèrement différentes chez les hommes, une revue des résultats antérieurs peut être résumée comme suit : « Les marqueurs du métabolisme osseux augmentent pendant la croissance, puis diminuent et restent inchangés jusqu'à l'âge de 40 ans, la vieillesse. ”.
Au Japon, les valeurs de référence de BAP sont de 3,7 à 20,9 µg/L pour les hommes en bonne santé et de 2,9 à 14,5 µg/L pour les femmes préménopausées en bonne santé.Les valeurs de référence pour NTX sont de 9,5 à 17,7 nmol BCE/L pour les hommes en bonne santé et de 7,5 à 16,5 nmol BCE/L pour les femmes préménopausées en bonne santé.Par rapport à ces valeurs de référence dans notre étude, les deux indicateurs se sont améliorés chez les élèves de troisième année du secondaire inférieur, ce qui était plus prononcé chez les garçons.Cela indique l'activité du métabolisme osseux chez les élèves de troisième année, en particulier les garçons.La raison de la différence entre les sexes peut être que les garçons de la 3e année sont encore en phase de croissance et que la ligne épiphysaire n'est pas encore fermée, tandis que chez les filles de cette période, la ligne épiphysaire est plus proche de la fermeture.Autrement dit, les garçons de la troisième année sont encore en développement et ont une croissance squelettique active, tandis que les filles sont à la fin de la période de croissance squelettique et atteignent le stade de maturité squelettique.Les tendances des marqueurs du métabolisme osseux obtenues dans cette étude correspondaient à l'âge du taux de croissance maximal dans la population japonaise.
De plus, les résultats de cette étude ont montré que les élèves de cinquième année du primaire ayant un physique et une force physique solides avaient un âge plus jeune au sommet du métabolisme osseux.
Cependant, une limite de cette étude est que l'effet des menstruations n'a pas été pris en compte.Comme le métabolisme osseux est influencé par les hormones sexuelles, de futures études devront étudier l'effet des menstruations.