骨骼弯曲可防骨折
科普小知识2022-07-12 12:24:18
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照片来源:德国马克斯·普朗克研究所胶体和界面研究所
来自德国皇家兽医研究所和马克斯·普朗克胶体和界面研究所的研究人员共同揭示了骨骼作为一个器官,如何调整其形状和数量来保护自己免受骨折。
在人们的生活中,骨骼可以通过调节骨形成和吸收的过程来改变形状,这通常是对日常锻炼和锻炼中骨强度的压迫、拉伸和扭曲的反应。这种整形的目的是降低骨折的风险。
科学家已经知道骨头的抗断裂性是基于工程学原理,也就是说,一个完美的直的形状是最理想的形状。但是如果改变形状的目的是为了防止骨折,为什么大多数人的骨头会弯曲呢?
研究人员使用高分辨率计算机断层扫描技术,在一段时间内高度暴露于已知力时,监测整个骨骼的形状变化。该团队还量化了三维骨形成和骨吸收,以及它们与生理力量引起的骨组织局部应力的关系。
结果表明,骨骼对这些力的反应沿着其长度变化,使得大部分骨骼更加弯曲,并且这些形状的变化是非常长期的。研究人员发现,弯曲过程需要有高度的针对性,一些短期变化可能会通过吸收而迅速消失。相关论文最近发表在《科学进步》杂志上。
通过对时间的精确测绘,研究人员发现可逆和可储存的骨变化可以根据它们最初的目标是局部吸收还是形成来区分。然而,令研究小组惊讶的是,骨骼弯曲的增加与局部应力水平无关。
研究人员表示,尽管一些与锻炼相关的骨骼改善将逐渐消失,但曲率的增加将产生一种内部预警机制,来预测骨骼在未来如何对生理力量做出最佳反应。此外,该研究表明,优选“智能”骨疗法,即选择性地保持与生理力相互作用的整体弯曲以抵抗骨折。例如,现有的骨质疏松治疗并不针对对抗弯强度贡献最大的骨区域,相反,它们具有普遍的抗吸收/促进作用。
相关论文信息:http://dx.doi.org/10.1126/sciadv.aax8301