骨骼彎曲可防骨折

英國皇家獸醫(yī)學(xué)院與德國馬普學(xué)會(huì)膠體與界面研究所等機(jī)構(gòu)研究人員合作揭示了，骨頭作為一個(gè)器官如何調(diào)節(jié)其形狀和數(shù)量，以保護(hù)自己免于骨折。

在人們的一生中，骨骼可以通過調(diào)節(jié)骨形成和再吸收過程改變形狀，這通常是對(duì)日常運(yùn)動(dòng)和鍛煉中壓迫、拉伸和扭曲骨骼力量的反應(yīng)。這種塑形的目的是為了減少骨折風(fēng)險(xiǎn)。

科學(xué)家已經(jīng)知道，骨頭的抗折性是基于工程學(xué)原理，即完全筆直的形狀是最理想的形狀。但如果改變形狀的目的是防止骨折，為什么人們的大多數(shù)骨頭都是彎曲的？

研究人員們用體高分辨率微型電腦斷層掃描監(jiān)控了整個(gè)骨頭在一段時(shí)間高度暴露于已知力時(shí)形狀的變化。該團(tuán)隊(duì)還量化了三維骨形成和骨吸收，及其與生理力引起的骨組織局部應(yīng)力之間的關(guān)系。

結(jié)果表明，骨骼對(duì)這些力的響應(yīng)沿其長(zhǎng)度出現(xiàn)變化，使骨骼的大部分更彎曲，而且這些形狀的變化是非常長(zhǎng)期的。研究人員發(fā)現(xiàn)，彎曲過程需要有很強(qiáng)的針對(duì)性，而一些短期改變可能通過再吸收迅速喪失。相關(guān)論文近日刊登于《科學(xué)進(jìn)展》。

利用隨時(shí)間變化的精確映射，研究人員發(fā)現(xiàn)，可逆和可保存的骨骼變化是能被區(qū)分的，基于它們最初的目標(biāo)是局部再吸收還是形成。但令研究小組驚訝的是，骨彎曲度的增加與局部應(yīng)力水平無關(guān)。

研究人員表示，雖然與運(yùn)動(dòng)相關(guān)的一些骨骼改善將逐漸消失，但曲率增加會(huì)產(chǎn)生一種內(nèi)在的預(yù)警機(jī)制，預(yù)測(cè)未來骨骼如何對(duì)生理力量作出最佳反應(yīng)。此外，這項(xiàng)研究表明“智能”骨療法，即與生理力量相互作用有選擇地保持整體彎曲以抵抗骨折，將是更可取的。例如，現(xiàn)有的骨質(zhì)疏松癥治療并不針對(duì)彎曲強(qiáng)度貢獻(xiàn)最大的骨骼區(qū)域，相反它們具有普遍的抗再吸收/促進(jìn)形成的作用。