RESUMEN
Este trabajo consta de dos secciones, que, en orden didáctico, exponen I. una actualización del conocimiento elemental actual sobre interrelaciones biomecánico-estructurales entre los huesos y su entorno mecánico, y II. unaaplicación de esos conceptos al análisis y a la interpretación de datos tomográficos de varios indicadores osteomusculares obtenidos de individuos que sobrellevan habitualmente distintas intensidades de actividad física. En la sección de actualización, se destaca que el desarrollo de los esqueletos está determinado, en todos los vertebrados, por factores morfogenéticos y epigenéticos, y que, de estos últimos, prácticamente sólo intervienenmoduladores mecánicos y endocrinometabólicos. Los moduladores mecánicos tienen efectos direccionales, y constituyen el input del mecanostato óseo, un sistema que regula la única propiedad ósea cibernéticamente controlada en todos los esqueletos: la rigidez estructural de cada hueso, con alta especificidad regional. Los moduladores endocrinometabólicostienen efectos sistémicos, no direccionales, que modulan la mayoría de las funciones y propiedades óseas, pero que no participan en la regulación retroalimentada de ninguna de ellas. Se añade una referencia técnica a la metodología de pQCT que fundamentasu aplicabilidad al análisis del estadoosteo-muscular humano de acuerdo conesas nuevas ideas. En la sección de aplicaciones clínicas, se presentanalgunos estudios tomográficos (pQCT)recientes de la tibia, efectuados en forma preliminar en varones y mujeres adultos, sanos, de hábitos sedentarios o crónicamente entrenados en carrera de larga distancia.
Asunto(s)
Humanos , Masculino , Femenino , Biomarcadores Ambientales , Fenómenos Biomecánicos , Actividad Motora , Desarrollo Musculoesquelético , Fenómenos Fisiológicos Musculoesqueléticos , Sistema Musculoesquelético , Desarrollo Óseo , EsqueletoRESUMEN
Este trabajo consta de dos secciones, que, en orden didáctico, exponen I. una actualización del conocimiento elemental actual sobre interrelaciones biomecánico-estructurales entre los huesos y su entorno mecánico, y II. unaaplicación de esos conceptos al análisis y a la interpretación de datos tomográficos de varios indicadores osteomusculares obtenidos de individuos que sobrellevan habitualmente distintas intensidades de actividad física. En la sección de actualización, se destaca que el desarrollo de los esqueletos está determinado, en todos los vertebrados, por factores morfogenéticos y epigenéticos, y que, de estos últimos, prácticamente sólo intervienenmoduladores mecánicos y endocrinometabólicos. Los moduladores mecánicos tienen efectos direccionales, y constituyen el input del mecanostato óseo, un sistema que regula la única propiedad ósea cibernéticamente controlada en todos los esqueletos: la rigidez estructural de cada hueso, con alta especificidad regional. Los moduladores endocrinometabólicostienen efectos sistémicos, no direccionales, que modulan la mayoría de las funciones y propiedades óseas, pero que no participan en la regulación retroalimentada de ninguna de ellas. Se añade una referencia técnica a la metodología de pQCT que fundamentasu aplicabilidad al análisis del estadoosteo-muscular humano de acuerdo conesas nuevas ideas. En la sección de aplicaciones clínicas, se presentanalgunos estudios tomográficos (pQCT)recientes de la tibia, efectuados en forma preliminar en varones y mujeres adultos, sanos, de hábitos sedentarios o crónicamente entrenados en carrera de larga distancia.(AU)
Asunto(s)
Humanos , Masculino , Femenino , Sistema Musculoesquelético , Actividad Motora , Fenómenos Biomecánicos , Biomarcadores Ambientales , Fenómenos Fisiológicos Musculoesqueléticos , Desarrollo Musculoesquelético , Esqueleto , Desarrollo ÓseoRESUMEN
PURPOSE: The purpose was to study the relationship between mechanical environment and bone structure by comparing the tibia in people with different physical activities. MATERIALS AND METHODS: Indicators of bone mass (bone mineral content), bone material "quality" (cortical volumetric mineral density (vBMD)), and diaphyseal design (endocortical and periosteal perimeters (EcPm and PoPm, respectively), cortical thickness (CtTh), circularity, and bending and torsion cross-sectional moments of inertia (CSMIs)) were determined in serial peripheral quantitative computed tomography scans taken at 5% steps of the tibia in 40 voluntary men and women age 25-40 yr who were either physically inactive or experienced distance runners (n = 10-12 per group). RESULTS: Bone mass and design indicators were higher in runner than in nonrunner men, with a variable effect size along the tibia. In the distal tibia, runners had enhanced bone mineral content and CtTh (resistance to compression), but EcPm, PoPm, circularity, and CSMI were unaffected. In the midshaft, CSMIs (resistance to bending/torsion) were enhanced in runners, whereas bone mass was unaffected. In the proximal third, effects were observed for CtTh, EcPm, and PoPm. In female runners, these benefits were restricted to CSMIs only. Cortical vBMD, naturally lower in men than in women, was reduced in runners of either sex. DISCUSSION: Results are coherent with previous findings in physically inactive people and with Frost's mechanostat theory. The observed group differences in cortical vBMD could reflect an increase in intracortical porosity (enhanced remodeling for damage repair), eventually compensated biomechanically by CSMI improvements. The sex specificity of exercise effects may suggest the interference by the endocrine environment. Results confirm that the mechanical environment is a strong determinant of regional tibia structure and suggest that the endocrine environment may reduce the effects of physical interventions on bone health in fertile women.