 |
 |
 |
 |
ACTIVITATEA FIZICA SI SANATATEA OSULUI LA COPIII PREPUBERTARI
Dorina FLORA1,2, Iacob HANTIU2,
Paul DRAGOS2, Mariana SZABO2, Mihai ILE2
1 Laborator ATOSEP, Institutul de prevenire si cercetare a osteoporozei, Orleans, Franta
2 Facultatea de Educatie Fizica si Sport Oradea
Cuvinte cheie: achizitie osoasa, copii, exercitii fizice, analiza fractala, textura osoasa
Keywords: bone gain, children, exercise, fractal analysis, bone texture.
Rezumat
Efectele pozitive ale activitatii fizice asupra achizitiei osoase au fost observate la grupurile de copii ce practica sporturi de performanta [1, 13]. Exista mai putine dovezi care sa ateste ca antrenamentul usor sau recreational poate induce aceleasi efecte benefice.
Obiectivul acestui studiu este de a observa efectele unei activitati fizice nonintensive, recreationale, asupra calitatii osului la copiii prepubertari. Rezultatele acestui studiu arata ca doar doua ore suplimentare de activitate fizica intensa (dar nu de nivel de sport de performanta) pe saptamana, nu sunt suficiente pentru a avea un efect pozitiv asupra texturii osului, ceea ce ar asigura o rezistenta mai mare a acestuia. In schimb, activitatea fizica cu caracter recreational, in aer liber, efectuata de minim 14 ore pe saptamana are un efect pozitiv asupra microarhitecturii osului asigurandu-i acestuia o rezistenta mai mare la fracturi.
Efectele benefice ale activitatii fizice recreationale asupra microarhitecturii osoase in timpul anilor ce preced pubertatea indica faptul ca activitatea fizica trebuie incurajata la o varsta pre-pubertala pentru a induce o rezistenta osoasa mare care va reduce riscul fracturilor osteoporotice de mai tarziu.
Introducere
Densitatea minerala osoasa scazuta care caracterizeaza osteoporoza rezulta din doi factori importanti: pierderea de masa osoasa dupa menopauza si dintr-o cantitate insuficienta de masa osoasa acumulata in copilarie si adolescenta. Desi masa osoasa cea mai mare este in principal sub influenta factorilor genetici si etnici [9], factorii de mediu precum si asimilarea de calciu [2, 4] si activitatea fizica [3, 13, 15] detin de asemenea un rol determinant. Dovezi considerabile sprijina
importanta exercitiilor in imbunatatirea masei osoase, mai ales exercitiile initiate inainte de pubertate [14].
Efectele pozitive ale activitatii fizice asupra achizitiei osoase au fost observate la grupurile de copii ce practica sporturi de performanta [1, 13]. Exista mai putine dovezi care sa ateste ca antrenamentul usor sau recreational poate induce aceleasi efecte benefice.
Obiectivul acestui studiu este de a observa efectele unei activitati fizice nonintensive, recreationale, asupra calitatii osului la copiii prepubertari.
Metode
Organizarea studiului
Acest studiu s-a realizat cu aprobarea Inspectoratului Judetean Bihor si cu acordul scris al parintilor copiilor implicati in studiu. Subiectii au fost selectionati dintr-o scoala din Oradea. In studiu au fost admisi copii sanatosi, cu varsta cuprinsa intre 8 si 11 ani.
Dupa prezentarea proiectului la invatatoare si parinti, 147 de parinti si-au dat consimtamantul scris privind participarea copiilor la studiu.
Parintii fiecarui copil a completat un chestionar referitor la istoricul starii lui de sanatate. Toti copiii participanti au fost sanatosi si nici unul nu lua medicamente cu efect asupra metabolismului oaselor. De asemenea, au fost acceptati doar copiii care nu practica sport intr-un mod organizat.
Cei 147 de copii acceptati in studiu au fost impartiti intr-un grup activ (n=67) si intr-un grup inactiv (n=80). Pentru grupul activ s-au organizat diverse programe de activitati fizice de 60 de minute, de doua ori pe saptamana, pentru o perioada de 6 luni, in afara celor 2 ore de educatie fizica de la scoala [12, 14].
Activitatea fizica
Fiecare parinte impreuna cu copilul sau a completat un chestionar privind activitatea extrascolara. In chestionar s-a insistat pe intrebari privind activitatea fizica recreationala, in afara scolii, cuantificata in numar de ore / saptamana. Programul de activitate fizica s-a desfasurat in afara programului scolar si a inclus: 10 minute de incalzire (alergare usoara, exercitii pentru mobilitate); 20 de minute de exercitii cu mingi medicinale si greutati, diverse sarituri, sarituri alternative intr-un picior si sarituri in doua picioare peste obstacol, 20 de minute de jocuri cu accent pe combinarea abilitatilor locomotorii si non-locomotorii si pe manipularea obiectelor si elementelor de gimnastica si 10 minute de revenire dupa efort .
14 subiecti au renuntat la activitatea fizica organizata de noi din diverse motive (au inceput un sport organizat, au suferit de diferite boli pe parcursul celor 6 luni sau, programul scolar nu le-a mai permis prezenta la activitatea fizica). Dintre subiectii inactivi au participat la evaluarea finala 78 de copii. Astfel, numarul final de subiecti din acest studiu a fost de 53 activi si 78 inactivi.
Caracteristicile antropometrice si maturitatea puberala si osoasa
Toate masuratorile antropometrice s-au efectuat la inceputul studiului si dupa 6 luni de catre acelasi investigator si cu aceleasi instrumente. Inaltimea corpului s-a masurat cu un taliometru de perete iar greutatea corporala a fost determinata cu ajutorul cantarului electronic.
Compozitia corpului a fost masurata utilizand metoda pliurilor (ecuatia lui Brooks, 1971). Cu ajutorul adipocentrimetruliu s-au masurat pliurile cutanate in 3 puncte (biceps, triceps si flanc) dupa care s-a calculat procentajul de masa grasa si masa slaba pentru fiecare subiect.
Maturitatea sexuala s-a determinat utilizand stagiile Tanner pentru par pubian (auto-apreciere), dupa descrierea lui Marshall si Tanner [12]. Aceasta metoda s-a dovedit a se corela in mod semnificativ cu aprecierea medicului in ceea ce priveste maturitatea sexuala [6].
Pentru fiecare copil s-au realizat radiografii ale articulatiilor mainii si pumnului pe baza carora s-a determinat varsta scheletala utilizand metoda Greulich si softul MATUROS [8].
Aportul de calciu din alimentatie
Deoarece consumul de calciu este un factor ce influenteaza achizitia de masa osoasa, s-a determinat aportul de calciu din alimentatie, urmarind includerea in studiu doar a acelor subiecti care au un aport de calciu similar.
Fiecare subiect a completat un chestionar pentru evaluarea aportului de calciu zilnic din alimentatie (Fardellone si coll., 1991). Acest chestionar contine 20 de intrebari referitoare la frecventa consumului unui numar limitat de alimente si bauturi, pe zi sau saptamana. Rezultatele acestui test sunt analizate cu ajutorul unui soft special.Toate chestionarele au fost date individual si au fost completate sub supravegherea investigatorului.
Determinarea calitatii osului prin analiza fractala a texturii osoase
In vederea determinarii statusului osos fiecarui copil i s-a facut o radiografie de calcaneu la membrul inferior nondominant.
Pe baza acestei radiografii s-a realizat analiza fractala a texturii osoase, iar rezultatul a fost exprimat ca parametru Hmean. Analiza fractala este o textura statistica si caracterizeaza auto-similaritatea texturii cu variatii de nivel gri la diferite scale.
Aceasta analiza a texturii osoase este o metoda bazata pe matematica fractala.Aplicata imaginilor osoase trabeculare pe radiografii plane, aceasta metoda poate fi considerata ca fiind reflexia micro-arhitecturii osoase trabeculare [2,3]. Analiza fractala a radiografiei calcaneului s-a facut urmand protocolul standard. Din imaginea numerica radiologica, regiunea de interes (RDI) a fost definita prin marcarea punctelor anatomice care pot fi usor identificate pe imaginea calcaneului. Aceasta RDI de 128x128 pixeli s-a localizat in partea calcaneului care contine doar os trabecular. Aceasta regiune a fost selectata din intreaga regiune a imaginii printr-un soft special. Cu ajutorul unui soft specific se analizeaza textura osului in 36 de directii.
Nivelul gri al liniilor in aceste directii se potriveste unui model fractal: Miscarea Browniana Fractionara [10, 15]. Pentru fiecare directie studiata se determina componenta Hurst (H) [5, 9]. Rezultatul final pentru o imagine, Hmean, este valoarea lui H obtinuta din media rezultatelor celor 36 de directii. S-a demonstrat ca parametrul Hmean este un indicator al calitatii osului [2,3,5,9,15].
Analiza statistica
Pentru fiecare caracteristica determinata s-au calculat mediile si deviatiile standard. Pentru examinarea diferentelor din momentul inceperii studiului dintre grupurile active si inactive pentru toate caracteristicile antropometrice, consumul de calciu si variabilele osoase s-a folosit analiza variantei (ANOVA). Castigul osos dupa 6 luni si modificarile antropometrice au fost apreciate prin metoda ANOVA cu un factor (exercitiu) cu analiza masuratorilor repetate (initial si dupa 6 luni). Diferentele dintre grupuri sunt considerate semnificative la p< 0,05.
Rezultate
Caracteristicile grupurilor participante la studiu sunt prezentate in tabelul 1. La inceputul studiului nu s-au inregistrat diferente semnificative in ceea ce priveste datele antropometrice, inaltimea, greutatea sau caracteristicile osoase intre grupurile activi si inactivi. Varsta cronologica a fost mai mare la grupul activ dar in ceea ce priveste varsta osoasa, aceasta a fost apropiata ca valoare pentru cele doua grupuri.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Dupa cum se vede in tabelul 1, subiectii inactivi au prezentat la inceput Hmean mai mare. In ceea ce priveste aportul de calciu, nu au fost diferente la inceput intre grupuri. Ambele grupuri au prezentat un consum scazut de calciu (704.7 respectiv 683.6 mg/zi fata de 1500 mg/zi cat este considerat consumul adecvat [1]).
In urma celor 6 luni de activitate fizica suplimentara organizata, efectul acestei interventii asupra statusului osos nu a putut fi pus in evidenta. Modificarile in Hmean nu au diferit semnificativ de la un grup la celalalt (tabelul 2).
|
HmeanDin analiza chestionarelor de activitate extrascolara a reiesit ca numarul de ore / saptamana de activitate fizica recreationala variaza mult de la un copil la celalalt (0 – 30 de ore / saptamana). Rezulta deci ca cele 2 ore de activitate fizica organizata de noi sunt nesemnificative fata de numarul mare de ore in care multi copii se joaca afara, intr-un mod intens si dinamic (fotbal de strada, badminton, sarituri cu coarda etc.).
Ca urmare, grupurile pentru analiza statistica au fost refacute, in grupul activ fiind inclusi copiii care pe langa cele doua ore de activitate fizica organizata pe saptamana, practica activitati recreationale dinamice mai mult de 14 ore pe saptamana. Celalalt grup l-am numit sedentar. Caracteristicile noilor grupuri sunt prezentate in tabelul nr. 3.
|
Si aici grupurile sunt omogene in ceea ce priveste caracteristicile antropometrice, aportul de calciu si varsta osoasa, chiar daca varsta cronologica si Hmean difera.
Dupa 6 luni parametrul Hmean difera semnificativ, grupul Sportiv prezentand un castig in Hmean considerabil mai mare decat grupul Sedentar (fig. 1), chiar daca a avut un Hmean initial mai mic. Rezulta de aici ca o activitate fizica recreationala de mai mult de 14 ore pe saptamana poate modifica statusul osos intr-un sens pozitiv.
|
 |
Concluzii
Rezultatele principale ale acestui studiu au fost ca doar doua ore suplimentare de activitate fizica intensa (dar nu de nivel de sport de performanta) pe saptamana, nu sunt suficiente pentru a avea un efect pozitiv asupra texturii osului, ceea ce ar asigura o rezistenta mai mare a acestuia. In schimb, activitatea fizica cu caracter recreational, in aer liber, efectuata de minim 14 ore pe saptamana are un efect pozitiv asupra microarhitecturii osului asigurandu-i acestuia o rezistenta mai mare la fracturi.
Efectele benefice ale activitatii fizice recreationale asupra microarhitecturii osoase in timpul anilor ce preced pubertatea indica faptul ca activitatea fizica trebuie incurajata la o varsta pre-puberala pentru a induce o rezistenta osoasa mare care va reduce riscul fracturilor osteoporotice de mai tarziu.
Abstract
Findings of research concerning the best period to improve the peak of bone mass, result in a large consensus to prepubertal years. For instance, studies addressing the effects of physical activity on bone status in youth have involved mainly highly-trained athletes (over at least 12 hours a week of training). There is a lack of investigation concerning the effect of a soft practice based upon physical education.
The aim of this study was to investigate the effects of a regular soft physical practice on the bone properties and trabecular micro architecture in prepubertal boys and girls.
The beneficial combined effects of physical activity on bone accretion during the years preceding puberty indicate that physical activity should be encourage at a prepubertal age in order to induce a greater peak bone mass at adult age that would reduce the risk of osteoporotic fractures later in life.
Bibliografie
1. ANDERSON JJ. Calcium requirements during adolescence to maximize bone health. J Am Coll Nutr 2001; 20: 186 – 191.
2. BENHAMOU C. L, PORHUAUD L, LESPESSAILLES E. Caracterisation de la microarchitecture trabeculaire osseuse par analyse de texture ITBM-RBM 2000; 21: 351-8.
3. BENHAMOU C.L, LESPESSAILLES E, JAQUET G, HARBA R, JEANNE R, LOUSSOT T, ET AL. Fractal Organization of Trabecular Bone Images on Calcaneus Radiographs. Journal Of Bone And Mineral Research 1994; Volum 9, 12: 1909-18.
4. BENITEZ CL, SCHNEIDER DL, BARRETT-CONNOR E, SARTORIS DJ. Hand ultrasound for osteoporosis screening in postmenopausal women. Osteoporos Int 2000; 11: 203-10.
5. CORTET B, COLIN D, DUBOIS P, DELCAMBRE B, MARCHANDISE X. Les differentes methods d'analyse quantitative de la structure osseuse trabeculaire. Rev. Rhum. [Engl. Ed.], 1995; 62(11): 781-794.
6. DUKE PM, LITT IF, GROSS RT Adolescents' self assessment of sexual maturation. Pediatrics. 1980; 66: 918-920.
7. FARDELLONE, P., J. L. SEBERT, M. BOURAYA, ET AL. Evaluation de la teneur en calcium du regime alimentaire par auto-questionnair frequentiel. Rev. Rhumat. 1991; 58: 99 – 103, 1991.
8. GREULICH WW. Radiographics Atlas of Skeletal Development of Hand and Wrist. End. Ed. Stanford: Stanford University Press, 1959
9. JAQUET G, OHLEY W, MONT MA, SIFFERT R, SCHMUCKLER R. Measurement of bone structure by use of fractal dimension. Proc Annu Conf. IEEE/EMBS; 12: 1402-3.
10. LUNDHAL T, OHLEY WJ, KAY SM, SIFFERT R. Fractional brownian motion: a maximum likehood estimator and its application to image texture. IEEE Trans Med Imag 1986; 5: 152-61.
11. MACKELVIE KJ, MCKAY HA, KHAN KM, CROCKER PRE. A school-based loading intervention augments bone mineral accrual in early pubertal girls. J Pediatr 2001; 139: 501 –508.
12. MARSHALL WA, TANNER JM., Variations in the pattern of pubertal changes in boys. Arch Dis Child. 1970; 45: 13-23.
13. MELE R, MASCI G, VENTURA V, DE ALOYSIO D, BICOCCHI D, CADOSSI R. Threeyear longitudinal study with quantitative ultrasound at the hand phalanx in a female population. Osteoporos Int 1997; 7 (6): 522-9.
14. PETIT MA, MCKAY HA, MACKELVIE KJ, HEINONEN A, KHAN KM., A randomized school-based jumping intervention confers site and maturity-specific benefits on bone structural properties in girls: a hip structural analysis study. J Bone Miner Res 2002; 17: 363 –372.
15. PROUTEAU S, NANYAN P, DUCHER G, LEMINEUR G, BENHAMOU L AND COURTEIX D. Fractal analysis of bone texture: a screening tool for stress fracture risk? European Journal of Clinical Investigation 2004; 34, 137-142.
