Mechanical loading, unloading and bone

Abstract

LL Teppo Järvisen väitöskirjatyötutkimussarja koostuu viidestä erillistutkimuksesta. Ensimmäisessä osatyössä analysoitiin yleisesti käytettyjen luututkimusmetodien, tiheysmittauksen (DXA) ja biomekaanisen koestuksen, toistettavuutta ja soveltuvuutta kokeelliseen osteoporoositutkimukseen. Lisäksi tutkittiin luun mineraalimäärän ja luun mekaanisen lujuuden välistä yhteyttä. Tässä tutkimuksessa osoitettiin, että sekä DXA:n että mekaanisen koestuksen toistettavuudet ovat hyviä ja nämä menetelmät siten soveltuvat kokeelliseen osteoporoositutkimukseen. Lisäksi tutkijat osoittivat, että luiden mineraalimäärän perusteella on mahdollisuus arvioida luiden mekaaninen lujuus ryhmätasolla, mutta yksittäisen luun kohdalla mineraalimäärän ennustearvo luun lujuuden suhteen on riittämätön. Toisessa osatyössä selvitettiin kipsauksesta aiheutuneen luukadon korjautumista eri intensiteettisten kuntoutusohjelmien (remobilisaatio) avulla. Tutkimus osoitti selvän "annos-vasteperiaatteen" liikunnan vaikutusten välittymisessä luuhun; osteoporoosi korvautuu sitä täydellisemmin, mitä intensiivisemmin luuta kuormitetaan. Kolmannen osatyön tarkoituksena oli selvittää toisaalta eri intensiteettisten fyysisten kuormitusten ja toisaalta fyysisen kuormituksen täydellisen puuttumisen vaikutuksia paikallisesti eri luustokohtiin, erityisesti kortikaali- ja hohkaluun vaste-eroja. Eri luustokohtien välillä oli havaittavissa selviä vaste eroja siten, että pääasiassa hohkalussta rakentuvat luustokohdat reagoivat nopeammin sekä inaktiviteetin aiheuttamille epäsuotuisille että juoksutuksen aikaansaamille positiivisille stimuluksille kuin pääosin kortikaaliluuta sisältävät luustokohdat. Neljännessä osatyössä täydensi aikaisemmissa osatyössä käytettyä kipsaus-kuntoutus-koeasetelmaa pitkällä kuntoutuksen (juoksutuksen) jälkeisellä seurantaperiodilla, jonka tarkoituksena oli selvittää, onko kuntoutuksen avulla aikaansaatu luukadon korjautuminen pysyvä ilmiö vai häviävätkö vaikutukset kuntoutuksen loputtua. Keskeisenä löydöksenä tässä osatyössä oli, että liikunnan avulla korjautunut luukato palaa takaisin (juoksutuksen seurauksena saavutetut hyödyt menetetään), mikäli aktiivinen liikunta lopetetaan. Viidennessä osatyössä tutkijat kehittivät täysin uudentyyppisen liikuntaohjelman, joka aikaansai luuhun äkillisiä, normaalikuormituksesta poikkeavia kuormituksia (impakteja). Työn keskeisin löydös oli, että luiden mekaaniset ominaisuudet voivat parantua liikunnan avulla ilman, että luun mineraalimäärä muuttuu.