نوبت دهی

اخبار ارتوپدی 4

112

تاثیر كامپیوتر بر تراكم استخوان دانش آموزان چیست

2608 7

 

بر اساس آخرین مطالعاتی كه نتایج آن در كنگره جهانی استئوپروز، استئوآرتریت و بیماریهای استخوانی- عضلانی ارائه شده، در پسر بچه ها هرچه میزان استفاده از تلویزیون و كامپیوتر بیشتر باشد تراكم استخوان كمتر میشود.

رشد استخوانی از بدو تولد شروع شده و تا سنین نوجوانی ادامه میابد و اواخر دهه دوم عمر به حداكثر خود میرسد. وضعیت تغذیه و سطح فعالیت بدنی مهمترین عوامل تاثیرگذار در این رشد هستند و نگرانی های فزاینده ای وجود دارد مبنی براینكه زندگی بی تحرك بر سلامت استخوانی نوجوانان اثرات نامطلوبی بجای خواهد گذاشت.

مطالعه ذكر شده در نروژ و بر روی 463 دختر و 484 پسر در سنین 18-15 سال انجام شد. تراكم استخوانی در ناحیه لگن تمامی افراد مورد مطالعه به توسط روش DXA صورت گرفته و روش زندگی آنها از طریق پرسشنامه هایی بررسی شد. در این پرسشنامه ها در مورد ساعانی كه فرد در هر هفته در مقابل تلویزیون و كامپیوتر بود و همچنین در مورد فعالیت های بدنی و ورزشی سوالاتی وجود داشت.

مطالعه نشان داد كه ساعات استفاده از كامپیوتر در پسران بیش از دختران بوده و در پسران هرچه این ساعات بیشتر میشد تراكم استخوانی كم و وزن افزایش میافت.

113

چگونه یك ژل موجب اتصال محكم تر ایمپلنت های ارتوپدی به استخوان میشود

2596 8

 

یك گروه تحقیقاتی در دانشگاه اپسالا روشی جدید برای افزایش توانایی اتصال ایمپلنت ها به استخوان ها ابداع كرده است.

ایمپلنت ها وسایلی هستند كه در بدن كاشته میشوند. دندان های مصنوعی یا مفاصل مصنوعی ایمپلنت هایی هستند كه باید محكم به استخوان های اطراف خود متصل شوند تا بتوانند عمر زیادی داشته باشند. هر چه این اتصال محكم تر و قویتر باشد ماندگاری ایمپلنت هم بیشتر خواهد بود.

روش آنها بدین صورت است كه سطحی از ایمپلنت كه با استخوان تماس داشته و از جنس تیتانیوم است را با ژل مخصوصی از یك پروتئین خاص آغشته میكنند. این پروتئین كه از تغییر ماده ای به نام هیالورونان hyaluronan درست شده است وقتی در مجاورت یون كلسیم بدن قرار میگیرد بصورت آهسته و مداوم از سطح تیتانیومی ایمپلنت آزاد میشود.

آنها ماده BMP2 كه ماده ای شناخته شده است و توانایی بالایی در تحریك استخوان سازی دارد را به ژل متصل میكنند. با آزاد شدن این ماده در محیط اطراف، سلول های استخوانی تحریك میشوند تا رشد كرده و خود را درون خلل و فرج سطح تیتانیومی ایمپلنت برسانند و این موجب اتصال محكم ایمپلنت به استخوان اطراف خود خواهد شد.

114

چگونه استخوان صورت یك بیمار به توسط پرینتر سه بعدی ترمیم شد

2528 2

 

استفان پاور یك مرد 29 ساله ساكن انگلستان است كه بر اثز تصادف موتورسیكلت دچار آسیب شدیدی در ناحیه صورت شده و حالا جراحان به مدد روش های جدید در تكنیك پرینت سه بعدی توانسته اند صورت او را مجددا بازسازی كنند.

تصادف یك سال قبل موجب شكسته شدن استخوان های بازو و ساق و گونه و فك بالا و جمجمه بیمار شد. جراحی های اولیه بلافاصله برای وی انجام گردید ولی به علت آسیب هایی كه چشم بیمار بر اثر شكستگی كره استخوانی چشم دیده بود ترمیم كامل استخوان گونه در آن زمان امكان پذیر نشد. به همین علت بعد از بهبودی شكستگی ها به علت اینكه استخوان های شكسته شده گونه دقیقا در محل درست خود قرار نگرفته بودند تغییراتی در شكل ظاهری صورت وی مشاهده میشد.

برای درمان این بیمار ابتدا به كمك سی تی اسكن یك تصویر سه بعدی از كل جمجمه و صورت او تهیه شد. سپس به كمك نرم افزار های مربوطه مشخص شد كه استخوان گونه كه بد جوش خورده بود در چه محل هایی باید برش بخورد. این برش بصورت مجازی بر روی تصویر سه بعدی داده شده و استخوان در سر جای خودش قرار گرفت.

سپس مشخص شد كه برای متصل كردن این تكه استخوان به استخوان های اطراف باید از چه نوع پلاكی استفاده شود. پلاك مورد نیاز برای این اتصال هم طراحی شد. البته تمام این كار ها تا این مرحله فقط بر روی كامپیوتر و بصورت مجازی انجام گردید.

پس از آن تیم مهندسی توانست تا با استفاده از یك پرینتر سه بعدی پلاك مورد نیاز بیمار را كه مخصوص خود او طراحی شده بود از جنس تیتانیوم بسازد. در روز عمل استخوان بد جوش خورده دقیقا از همان محل هایی كه قبلا بر روی مانیتور كامپیوتر مشخص شده بود برش داده شده و در جای مناسب قرار گرفت. سپس با استفاده از پلاك هایی كه مخصوص بیمار ساخته شده بود. تكه استخوان در محل مناسب فیكس شد.

این تجربه نشان داد كه میتوان با استفاده از سی تی اسكن های سه بعدی و با كمك كامپیوتر مراحل عمل جراحی استخوانی را از قبل كاملا برنامه ریزی كرده و با استفاده از پرینترهای سه بعدی پلاك فلزی مورد نیاز برای اتصال قطعات شكستگی را اختصاصا برای خود بیمار و به اندازه او ساخت و از آن استفاده كرد.
 
115
 
چگونه ابریشم میتواند بهبودی استخوان های شكسته را بهتر كند
 

2502 2

 

بسیاری از شكستگی ها نیازمند درمان جراحی هستند. در جراحی این شكستگی ها معمولا از پیچ و پلاك و وسایل دیگر برای اتصال قطعات كستگی استفاده میشود. جنس این وسایل معمولا از آلیاژ های فلزی است. ولی استفاده از وسایل فلزی میتواند مشكلاتی را به همراه داشته باشد. فلز معمولا سخت است و قابلیت انعطاف كمی دارد و این خاصیت میتواند موجب افزایش فشار و استرس های وارده در لبه های این وسایل شود.

به همین علت در بسیاری اوقات نیاز است تا بعد از جوش خوردن شكستگی این وسایل از بدن بیمار خارج شوند و این كار موجب تحمیل یك عمل جراحی دیگر به بیمار میشود. یك پاسخ احتمالی به این مشكل استفاده از وسایلی است كه در بدن خودبخود جذب میشود. استفاده از پیچ و پین های قابل جذب چیز جدیدی نیست و قبلا هم در اعمال جراحی ارتوپدی از آنها استفاده شده است.

البته این وسایل هم مشكلات مربوط به خودشان را دارند. بطور مثال واكنش بدن به آنها و بروز التهاب و یا سختی در كار با آنها تا حد زیادی مانع از استفاده گسترده از آنها شده است.

اخیرا محققین توانسته اند از پروتئینی كه در تار ابریشم قرار دارد پیچ و پلاك هایی بسازند كه نه تنها آنقدر قوی باشند كه بتوان از آنها در اتصال قطعات شكسته شده استفاده كرد بلكه این خاصیت را هم داشته باشند كه به مرور زمان به توسط خود بدن جذب شوند. نتایج حال از این كه در مدل حیوانی انجام شده در مجله Nature Communications عرضه شده است.

محققان میگویند ساختار پروتئینی در ابریشم شبیه ساختار استخوان است و همچنین ماده بدست آمده از پروتئین ابریشم بسیار قوی و محكم است. این ماده این خاصیت را دارد كه ب آغشته شدن با بعضی مواد مانند آنتی بیوتیك ها بتواند آنها را بتدریج در بافت های اطراف خود آزاد كند. پیچ های تهیه شده از این ماده میتواند در داخل بدن تا مدت ها سختی خود را حفظ كند. این پیچ ها اشعه ایكس را از خود عبور میدهند و در عكس های رادیوگرافی دیده نمیشوند و به همین علت پزشك میتواند در تصاویر رادیولوژی محل شكستگی، استخوان ها و روند بهبودی آنهار ا بهتر ارزیابی كند.

این خواص و خصوصیات دیگر موجب میشوند تا پروتئین های ابریشم یكی از مواد برتر در زمینه تولید ایمپلنت های ارتوپدی در آینده شود.

116

چگونه مواد زیستی سلول های بنیادی را به سلول های استخوان ساز تبدیل میكنند

2487 8

یك گروه تحقیقاتی در دانشگاه كالیفرنیا كشف كرده است كه چگونه فسفات كلسیم موجب میشود تا سلول های بنیادی به سلول های استخوان ساز تبدیل شوند. نتایج این مطالعه در Proceedings of the National Academy of Sciences به چاپ رسیده است.

این یافته آنها كمك میكند تا بتوان مواد بهتری ساخت تا بتوانند سلول های بنیادی را به سلول های استخوانی تبدیل كنند. این مواد را مواد زیستی یا بیومتریال Biomaterials مینامند. همچنین این یافته میتواند راه های جدیدی را برای معالجه بیماری های متابولیك استخوان و نقص های استخوانی و پوكی استخوان و شكستگی ها بوجود آورد.

دانشمندان برای سالها میدانسته اند كه مواد حاوی فسفات كلسیم میتوانند موجب تبدیل سلول های بنیادی به سلول های استخوان ساز شوند ولی نمیدانستند كه مكانیسم این تبدیل چیست.

محققان در این تحقیق متوجه شدند كه از مواد حاوی فسفات كلسیم بتدریج یون های فسفات آزاد میشوند. این یون ها سپس به توسط سلول های بنیادی جذب شده تا از آنها در تولید ATP استفاده شود. ATP یا آدنوزین تری فسفات یك ماده كلیدی در سوخت و ساز همه سلول ها است. آدنوزین كه از ATP حاصل میشود سلول های بنیادی را تحریك میكند و در واقع به آنها این علامت را میدهد كه باید به سلول استخوانی تبدیل شوند.

با فهمیدن این نكته كه چه عامل كلیدی وجود دارد كه به سلول بنیادی این نشانه را میدهد كه باید به یك سلول استخوانی تبدیل شود احتمالا میتوان آنها را در بدن تحریك كرد تا مشكلات ناشی از كمیود استخوان را درمان كنند.

117

شكستگی در بچه ها ممكن است به علت مشكلاتی در تراكم استخوانی آنها باشد

2487 2

شكستگی استخوانی معمولا جزئی از زندگی طبیعی یك بچه فعال در نظر گرفته میشود بطوریكه در حدود یك سوم بچه های سالم شكستگی دیده میشود. در این بین شایعترین شكستگی ها محدوده ای از آرنج تا مچ دست را در بر میگیرند. این شكستگی ها معمولا در دوران رشد نوجوانی بیشتر به چشم میخورند.

با این حال در یك مطالعه جدید در میوكلینیك Mayo Clinic كه نتایج آن در مجله Journal of Bone and Mineral Research به چاپ رسیده است مشخص شده كه شكستگی هایی كه در ساعد بچه ها و نوجوانان بر اثر ضربات ملایم بوجود میایند علت زمینه ای دارند. این علت كم بودن قدرت استخوان است.

محققان میگویند پزشكان در مواجهه با شكستگی های ساعد بچه ها باید مشخص كنند شدت ضربه چه میزان بوده است چون در صورتی كه شكستگی بدنبال ضربات كم شدت ایجاد شده باشد احتمال ضعف تراكم استخوانی در بچه وجود دارد. هنوز مشخص نیست این ضعف در تراكم استخوانی آیا به سنین بزرگسالی هم میرسد یا خیر ولی به نظر میرسد در این بچه ها باید با دخالت در نوع تغذیه و سطح فعالیت های بدنی تراكم استخوان در آنها را بهتر كرد.

مطالعه در 115 دختر و پسر با سن 15-8 سال انجام شد كه در 12 ماه قبل از شروع مطالعه دچار شكستگی در انتهای پایینی استخون ساعد شده بودند. این بچه ها با 115 فرد به ظاهر سالم به عنوان گروه كنترل مقایسه شدند. در این مطالعه زمین خوردن از حالت ایستاده به عنوان یك ضربه خفیف و كم شدت در نظر گرفته شد و زمین خوردن از ارتفاع كمی بیشتر بطور مثال زمین خوردن از دوچرخه به عنوان یك ضربه متوسط محسوب گردید.

در این بچه ها از یك روش جدید و پیچیده و نوع جدید یاز سی تی اسكن به نام (high-resolution peripheral quantitative computed tomography  (HRpQCT برای بررسی كیفیت استخوان بهره برده شد. مشخص شد كه در بچه هایی كه بدنبال ضربات با شدت كمتر دچار شكستگی شده بودند تراكم استخوان در ناحیه مچ دست كمتر از بچه های دیگر بوده است. این بچه ها استخوان كورتیكال نازكتری داشته و استخوان آنها قدرت تحمل كمتری در مقابل فشار دارد.

استخوان كورتیكال لایه بیرونی و سخت استخوان است كه دور استخوان اسفنجی را فرا میگیرد. بطور مثال مچ دست از جنس استخوان اسفنجی است كه درون آن لایه ای از استخوان كورتیكال قرار میگیرد.

علت دقت این مطالعه استفاده از دستگاه جدید سی تی اسكن است كه در مقایسه با دستگاه های متداول تراكم استخوان DXA میتواند تراكم و ساختار استخوان را با دقت بسیار بیشتری اندازه گیری كند.
 
118
 
ایمپلنت جدیدی كه به ساخته شدن استخوان جدید در جراحی های ستون مهره كمك میكند
 

2487 9

ایمپلنت ها Implants اجسام خارجی هستند كه در درون بدن انسان به مقاصد متفاوتی كار گذاشته میشوند. مثلا پیچ یا پلاك هایی را كه جراح برای بیحركت كردن قطعات شكسته شدن استخوان بكار میبرد را ایمپلنت میگویند. اخیرا شركت دپیو – سنتز DePuy Synthes ماده ای به نام CONFORM SHEET را روانه بازار مصرف كرده كه نوعی ماتریكس استخوان اسفنجی دمینرالیزه demineralized cancellous bone matrix است.

همانطور كه میدانیم ساختار استخوان های اسفنجی یا كنسلوس cancellous bone (مانند استخوان مهره یا پاشنه كه متخلخل هستند) در واقع یك داربست سه بعدی از جنس پروتئین است كه بر روی این داربست مواد معدنی یا مینرال مینشیند. این مواد معدنی عمدتا از جنس هیدروكسی آپاتیت است كه نوعی فسفات كلسیم میباشد.

طی یك فرآیند آزمایشگاهی میتوان مواد معدنی استخوان اسفنجی را از آن جدا كرد. به زبان دیگر آن را دمینرالیزه demineralized میكنند. چیزی كه باقی میماند همان داربست پروتئینی است كه به آن ماتریكس هم میگویند. ماتریكس دمینرالیزه از موادی است كه در ارتوپدی برای تحریك جوش خوردن استخوان از آن استفاده میشود.

در بسیاری از جراحی های ستون مهره نیاز است تا مهره ها به یكدیگر جوش داده شوند. برای این كار معمولا از استخوانی كه از لگن بیمار برداشته میشود استفاده میگردد ولی این كار مستلزم یك شكاف جراحی جداگانه در ناحیه لگن برای برداشتن استخوان از آن جا است كه هم طول عمل جراحی اصلی را زیاد كرده و هم میتواند مشكلات احتمالی را در لگن ایجاد كند.

استفاده از ماتریكس دمینرالیزه استخوان demineralized bone matrix یا DBM میتواند بسیاری از این مشكلات را حل كند. جراح در حین عمل این ماده را در محلی كه استخوان ها باید به هم جوش بخورند قرار میدهد. بقیه كار را خود بدن انجام میدهد و با نشاندن مواد معدنی بر روی این ماتریكس، استخوان جدیدی در محل ساخته میشود كه موجب جوش خوردن مهره ها به هم میگردد.

البته استفاده از این مواد از سالها قبل مرسوم بوده است. در روش جدیدی كه ابداع شده مواد معدنی به نحوی از ماتریكس جدا میشوند كه پروتئین های خاصی به نام  (bone morphogenic proteins  (BMPs در سطح ماتریكس و در معرض بدن قرار بگیرند. این پروتئین ها موجب تحریك بدن به استخوان سازی میشوند.

ماده جدید ساخته شده به كمك دست جراحی قابل شكل دهی است و پس از آن جراح مقدار و شكل قابل نیاز از آن را در محلی كه لازم است قرار میدهد.

119

اسكن از تمام بدن میتواند درمان سرطان مغز استخوان را بهتر كند

2487 6

پیشرفت های جدیدی كه در زمینه تكنیك تصویربرداری ام آر آی در سال های اخیر بدست آمده است منجر به روش جدیدی شده كه در آن از تمام بدن ام آر آی تهیه میشود. این نوع جدید از تصویربرداری میتواند به پزشكان كمك كند تا بهتر متوجه شوند كه كدام استخوان ها از بدن فرد بیمار به توسط سرطان درگیر شده است.

ام ار ای روشی است كه در آن با استفاده از آهن رباهای بسیار قوی و همچنین امواج رادیویی میتوان تصاویر دقیقی از بدن تهیه كرد. برخلاف رادیوگرافی یا سی تی اسكن، در ام ار آی بدن در برابر پرتوهای زیانبار قرار نگرفته و این روش تصویربرداری خطری برای سلامتی ندارد.

در یك مطالعه جدید از روش تصویر برداری ام آر آی از تمام بدن بیشتر در بیماری میلوم مولتیپل كه نوعی سرطان مغز استخوان است استفاده شده است.

تصویربرداری از تمام بدن به توسط ام آر آی از تست ها مرسوم مانند نمونه برداری از مغز استخوان و آزمایشات خون نه تنها دقت بیشتری برای كشف میزان انتشار میلوم و پاسخ آن به درمان دارد بلكه از آنها سریعتر هم هست.

این روش جدید میتواند وجود سرطان را تقریبا در هر استخوانی از بدن بجز جمجمه تشخیص دهد. علت مشكلاتی كه در تشخیص ضایعات در جمجمه وجود دارد تاثیر فلزاتی است كه معمولا در دندان برای پركردن ضایعات بكار رفته است. وجود این فلزات تصویر را در ناحیه جمجمه مغشوش میكند.

دانشمندان امیدوارند با استفاده از تكنیك ام آر آی از تمام بدن بتوانند سریعتر، راحت تر و با تحمیل درد و دردسر كمتر به بیمار بتوانند انتشار سرطان و تاثیر درمان بر روی آن را در بیمار ارزیابی كنند.

120

ازدواج میتواند بر روی سلامت استخوان ها تاثیر بگذارد

2487 4

ازدواج برای سلامت استخوان مردان خوب است البته به شرط اینكه این كار بعد از سن 25 سالگی باشد. این را محققانی در UCLA   University of California, Los Angeles میگویند. در یك مطالعه كه نتایج آن در مجله Osteoporosis International به چاپ رسیده است محققین به مداركی دست یافتند كه نشان میدهد قدرت استخوان ها در مردانی كه قبل از سن 25 سالگی ازدواج كرده اند كمتر از مردانی است كه در سنین بعد از آن ازدواج میكنند.

این محققین همچنین میگویند قدرت و تراكم استخوان ها در مردانی كه ازدواج پایداری داشته اند بیش از آنهایی است كه ازدواج آنها به شكست منتهی شده است. آنها اظهار میكنند در مردانی كه ازدواج موفقی داشته اند قدرت استخوان های بدن آنها بیش از مردانی است كه هرگز ازدواج نكرده اند.

گرچه محققین در مورد زنان به نتایج مشابهی نرسیده اند ولی تحقیقات آنها مشخص كرده كه زنانی كه مورد حمایت همسرانشان بوده اند قدرت استخوانی بشتری نسبت به زنانی دارند كه مردشان به آنها اهمیتی نمیدهد و احساس آنها را درك نمیكند. این محققین میگویند این برای اولین بار است كه ارتباط بین وضعیت و سابقه و كیفیت زندگی مشترك انسان ها از یك طرف با سلامت استخوان آنها از طرف دیگر مورد بررسی قرار میگیرد.

این مطالعه بر روی 294 مرد و 338 زن با سن بین 75-25 سال و در ایالات متحده صورت گرفته است. اطلاعات مربوط به وضعیت خانوادگی افراد مورد مطالعه از راه پرسش و اطلاعات مربوط به قدرت استخوانی این افراد از راه سنجش تراكم استخوان با دستگاه های متداول صورت گرفته است. بررسی تراكم استخوان در این افراد تنها در ستون مهره صورت گرفته و استخوان های لگن مورد مطالعه قرار نگرفته اند.

این محققین ذكر میكنند كه مكانیسم زیست شناختی این ارتباط را كشف نكرده اند ولی ممكن است كاهش تراكم استخوان در مردانی كه قبل از سن 25 سالگی ازدواج كرده اند به این علت باشد كه ازدواج زود هنگام در مردان میتواند موجب وارد شدن استرس زیاد به فرد باشد. منظور استرسی است كه فرد برای مهیا كردن یك زندگی خانوادگی مناسب تحمل میكند. همچنین این محققین در تفسیر نتایج بدست آمده ذكر میكنند كه ممكن است نتایج بدست آمده بدان علت باشد كه زندگی در سنین پایین در كشور مورد مطالعه بیشتر در كسانی بوده است كه سطح تحصیلی كمتری داشته در نتیجه درآمد كمتری را هم بدست میاورده اند. سطح درآمد پایین موجب كاهش كلی سلامت میشود كه سلامت استخوانی جزئی از آن است.

این مطالعه نشان داده است كه در مردان ازدواج نكردن یا تحمل یك جدایی و در زنان كیفیت پایین زندگی مشترك میتواند موجب كاهش تراكم استخوان شود.
 
121
 
حلقه مفقوده تكاملی انسان با كشف فسیل استخوان دست به قدمت 1.4 میلیون سال بسته شد
 

2427 2

 

انسان آناتومی دست منحصر به فردی دارد كه به او اجازه میدهد بهتر از هر موجودی از آن برای كنترل ابزار استفاده كند. میمون ها و دیگر پریمات ها (نخستی ها) این خصوصیت را ندارند و مشخص نیست از نقطه نظر تكاملی از چه زمانی این مشخصه در دست انسان بوجود آمده است. اینك محققین دانشگاه میسوری به همراه همكاران بین المللی خود فسیلی از دست یكی از نیاكان انسان را یافته اند كه در 1.42 میلیون سال قبل در شرق افریقا میزیسته و اطلاعاتی را در زمینه ذكر شده به دانش ما اضافه میكند.

محققان حدس میزنند این فسیل استخوان مربوط به یك گونه انسان به نام هومواركتوس باشد. كشف این استخوان یكی از اولین نشانه های پیدایش انسان كنونی است و نشان میدهد كه این خصوصیت انسانی دست حداقل نیم میلیون سال قبل از آن چیزی كه قبلا حدس زده میشد وجود داشته است.

این فسیل متعلق به استخوان سوم كف دست است یعنی همان استخوانی كه به انگشت سوم دست مفصل میشود. فسیل در ناحیه كایتیو Kaitio در كنیا كشف شده و آنچه آن را منحصر به فرد میكند وجود یك برجستگی در انتهای استخوان یعنی در جایی است كه این استخوان به استخوانچه های مچ دست مفصل میشود. تا كنون این برجستگی استخوانی تنها در گونه ما، نئاندرتال ها و دیگر archaic humans ها وجود یافت شده است. (archaic humans ها گروهی از نیاكان انسانی هستند كه در نیم میلیون سال قبل تا كنون میزیسته و انسان مدرن یا هوموساپینس از تكامل آنها بوجود آمده است)

این برجستگی، استخوان سوم كف دست یا متاكارپ سوم را به استخوانچه های مچ دست قفل میكند و اجاره میدهد تا با مشت كردن دست و نزدیك شدن شست به دیگر انگشتان دست، مچ تحمل فشار بیشتری را را داشته باشد. محققین میگویند عدم وجود این برجستگی در انسان های بسیار اولیه و در میمون ها، گرفتن ابزار با دست را با مشكل مواجه میكند. عدم وجود این برجستگی موجب میشود استفاده زیاد از ابزار به توسط دست احتمال بروز آرتریت و ساییدگی در مفصل مچ دست را افزایش دهد.

فسیل این استخوان ها در همان محلی كشف شده كه ابزارهای سنگی پیدا شده است و نشان میدهد كه انسان های اولیه از دست خود برای كار با این ابزارها و برای انجام كارهای ظریف و پیچیده استفاده میكرده اند. وجود برجستگی در قاعده استخوان متاكارپ سوم انسان اولیه را قادر میساخته است تا بتواند ابزارها را با قدرت و درعین حال دقت بیشتری در دست بگیرد و این كاری است كه نیاكان آنها قادر به انجام آن نبوده اند.

این كشف حلقه تكاملی دست انسان را كامل میكند و نشان میدهد كه دست توانای ما از حدود 1.5 میلیون سال قبل با ما بوده و زمینه بقای گونه ما را فراهم كرده است.

122

پوکی استخوان تهدیدی جدی برای زنان و استقلال آنها در سنین بالا است

2363 2

براساس مطالعه جدیدی که توسط بنیاد بین المللی پوکی استخوان (International Osteoporosis Foundation (IOF منتشر شده است با وجود اینکه امید به زندگی در زنان بیشتر شده است، در صورتی که اقداماتی در جهت حفظ سلامت استخوان ها مد نظر قرار نگیرد کیفیت زندگی میتواند بطور جدی در معرض خطر قرار گیرد.

زنان در سنین بعد از یائسگی در معرض بیشترین خطر پوکی استخوان و شکستگی ناشی از آن هستند. تخمین زده میشود که در سراسر جهان بیش از ۲۰۰ میلیون زن به پوکی استخوان مبتلا هستند و از هر سه زن بالای ۵۰ سال یکی مبتلا به شکستگی ناشی از پوکی استخوان شده است.

با افزایش متوسط سن در افراد و با پیر شدن جمعیت انسان ها، سیستم های بهداشتی در معرض فشارهای جدی قرار گرفته اند. در اتحادیه اروپا پوکی استخوان موجب تحمیل سالانه ۳۷ میلیارد یورو به اقتصاد میشود و در حالیکه تعداد افراد مبتلا به پوکی استخوان در این اتحادیه در سال ۲۰۲۰ حدود ۲۷.۵ میلیون نفر بوده تخمین زده میشود این تعداد در سال ۲۰۲۵ به حدود ۳۳.۹ میلیون نفر خواهد رسید. مسلما هزینه نگهداری از این افراد هم حداقل به همین نسبت افزایش خواهد یافت. سیستم های بهداشتی باید راهی پیدا کنند تا بتوانند در مقابل سونامی هزینه های درمانی این گروه تاب بیاورند.

دکتر کانیس رئیس IOF تاکید میکند که زمان اقدام هم اکنون است و باید دولت ها را آگاه و متقاعد کرد تا این فشار هزینه ای را با اقدامات پیشگیرانه کاهش دهند.

باید در نظر داشت که زنان بالا ۵۰ سال نقش مهمی در مراقبت از خانواده و نان آوری به عهده دارند و همین نکته نشان میدهد که مراقبت از آنها نقش مهمی در حفاظت از نسل های آینده جامعه دارد. در ایالات متحده ۴۳ درصد سرپرست های خانواده ها زنان بالای ۵۰ سال هستند. در اسپانیا ۷۰ درصد زنان بالای ۶۵ سال از نوه های خود مراقبت میکنند و در همه دنیا این زنان بالای سن ۵۰ هستند که بیشترین مسئولیت را در مراقبت از دیگر اعضای ناتوان یا بیمار خانواده برعهده دارند.

گرچه پیشگیری هرچه زودتر شروع شود بهتر است ولی این بدان معنا نیست که زنان بالای ۵۰ سال باید در مراقبت از سلامتی استخوان های خود تعلل کنند. شروع یائسگی یک زمان بسیار مهم برای انجام اقدامات پیشگیرانه در جهت پیشگیری از پوکی استخوان و ضعف عضلانی است. این دو از مهمترین علل شکستگی ها در این سنین هستند.

استخوان یک بافت زنده است که در تمام طول عمر بطور دائم در حال جذب و ساخته شدن است. در زمان یائسگی جذب استخوان از ساخته شدن آن پیشی میگیرد و این موجب کاهش تراکم استخوان و پوکی آن خواهد شد. مهمترین تاثیر این روند افزایش احتمال شکستگی است که در بین آنها شکستگی لگن میتواند تاثیر بسیار مهمی در کاهش استقلال زنان در سنین بالا داشته باشد. شکستگی ها بیش از هر بیماری دیگر حتی بیش از دیابت، حملات قلبی و یا سرطان سینه موجب بستری شدن زنان بالای ۴۵ سال در بیمارستان هستند.

زنی که یک بار دچار شکستگی میشود دو برابر بیش از دیگران احتمال دارد که مجددا دچار آن شود. در زنان یائسه یک شکستگی به ظاهر ساده مچ دست نشان دهنده اینست که این خانم در معرض جدی شکستگی لگن در آینده نزدیک است و این باید به عنوان یک اخطار در نظر گرفته شود.

با درنظر گرفتن اینکه یک سوم افراد مسنی که دچار شکستگی لگن میشوند در یکسال اول بعد از شکستگی فوت میکنند و یک سوم دیگر آنها دچار مشکلات حرکتی خواهند شد به هیچ وجه قابل قبول نیست که دست بر روی دست گذاشته و صبر کنیم تا ببینیم چه موقع این وضعیت خطیر گریبان مادران و خواهران ما را میگیرد.
 
123
 
تاثیر مصرف الکل بر روی بهبود استخوان چیست
 

2356 1

پزشکان از دیرباز میدانسته اند که مصرف الکل میتواند روند بهبودی را در شکستگی های استخوان مختل کند. اینک در مطالعه ای جدید نشان داده شده که چگونه مصرف الکل میتواند بهبودی را در سطح مولکولی و سلولی به تاخیر اندازد. این مطالعه میتواند به ما کمک کند تا شاید راه های جدیدی برای کمک به بهبود استخوان ها در مصرف کنندگان الکل و حتی کسانی که از آن استفاده نمیکنند پیدا کنیم.

نتایج این مطالعه در گردهمایی سالیانه انجمن تحقیقات استخوان American Society for Bone and Mineral Research 2013 Annual Meeting در بالتیمور ارائه شد. محققان این مطالعه ذکر میکنند که گرچه بسیاری از شکستگی ها خود به علت مصرف الکل ایجاد شده است (مانند شکستگی هایی که به علت تصادف اتومبیل، زمین خوردن و یا تیراندازی ایجاد میشوند) این رفتار میتواند روند بهبودی استخوان بعد از شکستگی را نیز با مشکلات جدی مواجه کند.

این مطالعه در مقیاس حیوانی و بر روی موش انجام شده است. به دسته ای از موش ها الکل به میزان سه برابر آنچه برای رانندگی مجاز است داده شده و به دسته دیگری الکل داده نشده است. مطالعه نشان داد که الکل حداقل با سه مکانیسم متفاوت میتواند بهبودی استخوان در این نمونه ها را دچار مشکل کند
  • در گروهی که الکل مصرف کرده بودند کال استخوانی کمتر مینرالیزه یا معدنی شده بود و قدرت کمتری داشت. کال یک بافت غضروف مانند است که در اطراف محل شکستگی تشکیل میشود و موجب اتصال دو قطعه شکسته شده به یکدیگر میگردد. بر روی این کال، مواد معدنی حاوی کلسیم رسوب کرده و آن را تبدیل به استخوان میکند. این رسوب کلسیم و ساخته شدن استخوان در نمونه هایی که الکل مصرف کرده بودند کمتر ایجاد شده بود
  • در نمونه هایی که الکل مصرف کرده بودند روند استرس اکسیداتیو افزایش پیدا کرده بود. این روندی است که با ایجاد رادیکال های آزاد و مواد سمی در کارکرد سلولی اختلال ایجاد میکند
  • در روند بهبودی استخوان، بدن سلول های بنیادی را به محل شکستگی میفرستد که در آنجا به سلول های بالغ استخوانی تبدیل میشوند. دو پروتئین مسئول تحریک سلول های بنیادی به مهاجرت به محل آسیب هستند. در مصرف کنندگان الکل میزان این پروتئین ها کاهش پیدا میکند
براساس یافته های این مطالعه این احتمال وجود دارد که بتوان با تزریق مواد آنتی اکسیدان به محل شکستگی بتوان روند استرس اکسیداتیو را کاهش داده یا متوقف کرد و بدینوسیله موجب تحریک بهبودی در استخوان شد.
 
124
 
از سلول های بنیادی استخوان مصنوعی ساخته میشود
 
 

2356 6

محققین اسپانیایی موفق شدند تا با استفاده از سلول های بنیادی برگرفته از بند ناف استخوان مصنوعی بسازند. در این روش که اخیرا در مرکز تحقیقات بیومدیکال در گرانادای اسپانیا معرفی شده است از یک داربست کربنی استفاده میشود تا بر روی آن سلول هایی را رشد دهند که در نهایت به استخوان تبدیل میشوند.

گرچه هنوز از این روش در بدن انسان استفاده نشده است ولی نتایج آزمایشگاهی بسیار امیدوار کننده است. در این روش از یک داربست سه بعدی از جنس کربن فعال استفاده میشود. سلول های بنیادی که از بند ناف تهیه میشوند در محیط کشت پرورش داده شده و بر روی این داربست قرار میگیرند. در آنجا این سلول ها تبدبل یه سلول های استخوانی شده و رشد میکنند. این سلول ها ماتریکس یا ماده زمینه ای پروتئینی را میسازند که بین سلول های استخوانی قرار گرفته است. املاح کلسیم بر روی این ماتریکس رسوب کرده و موجب ساخته شدن استخوان میشود.

این محققین میگویند تا کنون ماده ای زیستی با این خصوصیات ساخته نشده است. قدم بعدی آنها استفاده از این استخوان های مصنوعی در بدن حیوانان آزمایشگاهی است. آنها امیدوارند تا در آینده بتوان از این روش در درمان بسیاری از بیماری های استخوان و غضروف استفاده کرد.

125

ورزش بیش از کلسیم در ساخته شدن استخوان ها محکم در دوران نوجوانی موثر است

2341

مطالعه ای که بصورت یک مقاله در مجله کودکان Journal of Pediatrics منتشر شده است نشان میدهد که گرچه میزان مصرف کلسیم در داشتن استخوان بندی محکم ضروری است با این حال تاثیر ورزش در ساخته شدن استخوان های محکم و قوی بیش از میزان مصرف کلسیم است.

مطالعات قبلی نشان داده است که بیشتر توده استخوانی ساخته شده در بدن در دوران نوجوانانی و بخصوص در سنین ۱۵-۱۳ سالگی ایجاد میشود و پس از آن تراکم استخوان ها بتدریج و با یک شیب ملایم کاهش میابد. در سنین یائسگی سرعت از دست دادن تراکم استخوانی بشدت افزایش میابد. همچنین مشخص شده است که بهترین روش حفاظت در برابر پوکی استخوان دوران پیری، سعی در بدست آوردن توده استخوانی خوب در دوران نوجوانی است. به همین علت تشخیص عاداتی که در دوران نوجوانی موجب ایجاد استخوان های قویتر و محکمتری میشود اهمیت فراوان دارد.

مطالعه اخیر بر روی ۱۱۲ نوجوان دختر و به مدت ۱۰ سال انجام شده است. در این مدت میزان کلسیمی که از راه مواد غذایی وارد بدن این افراد شده ثبت گردید. همچنین بطور سالانه میزان تراکم استخوانی بدن این افراد به توسط دانسیتومتری استخوانی اندازه گیری شد. میزان فعالیت های ورزشی این افراد چه ورزش هایی که در مدرسه انجام میداده اند و چه فعالیت های ورزشی خارج از مدرسه و دیگر فعالیت های بدنی مانند راه رفتن و دویدن برای هر فرد مطالعه و ثبت شد.

این بررسی نشان داد که مهمترین متغیری که موجب تفاوت در میزان تراکم و قدرت استخوان این افراد در پایان دوره مطالعه شد اندازه فعالیت های بدنی و ورزشی آنها بوده است.

در مورد تاثیر ورزش در سلامتی کلی بدن و همچنین سلامتی سیستم حرکتی بدن انسان زیاد صحبت شده است ولی این مطالعه اهمیت آن را بخصوص در دوران نوجوانی مورد تاکید قرار میدهد. داشتن فعالیت بدنی و ورزشی مناسب در دوران نوجوانی بیش از هر عامل دیگری میتواند داشتن استخوان های قوی و محکم را تضمین کند. این بهترین سرمایه گذاری برای دوران پیری و بازنشستگی است.

126

جراحی به منظور کاهش وزن میتواند موجب کاهش تراکم استخوان هم بشود

2339

براساس مقاله ای که در مجله متابولیسم و اندوکرینولوژی ( Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism (JCEM به چاپ رسیده است جراحی هایی که به منظور کاهش وزن انجام میشوند میتوانند موجب کاهش در میزان کلسیم و ویتامین دی بدن شوند و این کاهش میتواند منجر به کاهش تراکم و قدرت استخوان های بدن گردد.

با افزایش شیوع چاقی بسیاری از مردم به دنبال راه های راحت تر برای کاهش وزن و از دست دادن چربی های اضافه خود افتاده اند و به همین منظور میزان اعمال جراحی که به این خاطر انجام میشود رو به افزایش نهاده است. اکنون شواهدی بدست آمده که نشان میدهد تعدادی از این اعمال جراحی اثرات مضری را بر روی کلسیم و متابولیسم آن دارا میباشند.

یکی از این اعمال جراحی بای پس معده است. در این عمل جراحی تغییراتی در مسیر دستگاه گوارش داده میشود بطوریکه غذای خورده شده مسیر عادی را طی نکرده و در نتیجه مواد آن بطور کافی جذب نمیشوند. در مطالعه ای که در دانشگاه کلمبیا صورت گرفته است این نوع عمل جراحی مورد بررسی قرار گرفته است. در این مطالعه میزان کلسیم و ویتامین دی در ۲۳ بیمار با وزن بالا که به منظور کاهش وزن تحت عمل جراحی بای پس معده قرار گرفته اند قبل از جراحی و پس از آن اندازه گیری شده اند. بیماران همچنین از لحاظ میزان تراکم استخوان هم تحت مطالعه قرار گرفتند.

مطالعه نشان داد که میزان کلسیم و ویتامین دی و همچنین تراکم استخوان لگن بعد از جراحی کاهش پیدا میکند. محققان علت این تغییرات را عوض شدن مسیر جریان مواد غذایی در دستگاه گوارش میدانند. این امر موجب تغییر در جذب کلسیم و ویتامین دی شده و به همین علت تراکم و قدرت استخوان های بدن کاهش پیدا میکنند.

در صورتی که بعد از جراحی کلسیم و ویتامین دی با مقادیر فراوان به این بیماران داده شود مشکلات بوجود آمده اصلاح میشوند. این مطالعه نشان میدهد که در جراحی هایی که بر روی دستگاه گوارش و به منظور کاهش وزن انجام میشود خطر تغییر در متابولیسم کلسیم و ویتامین دی وجود دارد و به همین منظور این بیماران باید از این نظر تحت نظر باشند.

127

مصرف لبنیات بیشتر استخوان ها را محکم میکند یا مصرف قرص کلسیم

2337 2

پاسخ مطالعات انجام شده به این سوال اینست که مسلما لبنیات. مصرف لبنیات برای استخوان ها بسیار مفیدتر از مصرف قرص های حاوی کلسیم است.

در مقاله ای که در مجله “تحقیقات استخوان و مواد معدنی” Journal of Bone and Mineral Research به چاپ رسیده این مسئله مورد بررسی قرار گرفته است. این مقاله بر اساس یک مطالعه حیوانی است. تعداد ۳۰۰ موش در دو دسته قرار گرفته اند. به مدت ده هفته تمام مواد مورد نیاز برای زندگی به این موش ها داده شد بجز اینکه به تعدادی از آنها شیر و به تعداد دیگر بجای آن کلسیم داده شد. سپس اندازه، وزن، تراکم و قدرت استخوان این موش ها اندازه گیری شد.

طول و عرض استخوان ها و همچنین تراکم و قدرت آنها در دسته ای از موش ها که تامین کلسیم مورد نیاز آنها از راه مصرف شیر تامین شده بود بیش از دسته ای بود که کلسیم مصرف کرده بودند. در این مطالعه علت این تاثیر بررسی نشده است ولی محققین عقیده دارند که میتواند نتایج این مطالعه را به انسان ها هم تعمیم داد.

 

در سنین بین ۱۸-۹ سالگی میزان نیاز بدن به کلسیم افزایش پیدا میکند بطوریکه فردی که در این سنین قرار دارد نیاز به روزی ۱۳۰۰ میلیگرم کلسیم دارد و برای تامین این نیاز مصرف حداقل ۴ لیوان شیر یا ماست ضروری است. متاسفانه در این سنین بسیاری از افراد کلسیم مورد نیاز خود را دریافت نمیکنند.

در شش دهه گذشته مصرف شیر که مهمترین منبع طبیعی برای کسب کلسیم بدن است در اکثر جوامع انسانی رو به کاهش گذاشته است و این زنگ خطری است که عدم توجه به آن میتواند خساراتی را بدنبال داشته باشد.

محققان عقیده دارند مصرف مکمل های دارویی حاوی کلسیم نمیتواند جایگزین مصرف لبنیات شود. تاثیر لبنیات بر روی رشد استخوان و حفظ تراکم آن چیزی بیش از کلسیم آن است.
 
128
 
آیا تلفن همراه موجب ضعیف شدن استخوان میشود
 

2326 8

یک مطالعه نشان داده است که تلفن همراه میتواند موجب کاهش تراکم در استخوان نزدیک آن شود. این مطالعه در مجله جراحی سر و صورت The Journal of Craniofacial Surgery به چاپ رسیده است.

در بسیاری از جراحی های سر و صورت پزشک جراح از پیوند استخوان استفاده میکند. در این روش برای تحریک جوش خوردن استخوان ها و یا پر کردن محل خالی که استخوان ندارد و با برای اتصال دو استخوان به هم پزشک جراح تکه ای از استخوان را از جای دیگری از بدن برداشته و در محل مورد نظر متصل میکند.

محل دهنده پیوند معمولا استخوان ایلیوم در ناحیه لگن خاصره است. حال پزشکان متوجه شده اند که لگن بعضی افراد استخوان محکمی ندارد و بعد از بررسی به این نکته رسیده اند که یکی از علل این وضعیت میتواند نگهداری تلفن همراه در کنار کمربند باشد. بعضی افراد تلفن همراه خود را درون کیفی قرار میدهند که بر روی کمربند جای گرفته است و در این وضعیت تلفن در مجاورت نزدیک استخوان است.

محققان تراکم استخوان را در لگن ۱۵۰ فرد که تلفن هرماه خود را بر روی کمربند نگهداری میکرده اند اندازه گرفته و با تراکم استخوان در طرف مقابل لگن مقایسه کردند. افراد مورد مطالعه روزانه بطور متوسط ۱۵ ساعت تلفن را بر روی کمربند نگهداشته و این کار را حداقل به مدت ۶ سال ادامه داده اند. نتیجه نشان داد که تراکم استخوان در طرفی از لگن که به تلفن نزدیک تر بود کمتر از طرف مقابل است.

محققان تاکید میکنند که بهتر است از تلفن هایی استفاده شود که میزان پرتو الکترومغناطیسی آن کم است و این نکته باید همیشه در خاطر باشد که همیشه تلفن همراه را تا آنجایی که ممکن است از خود دور نگه داریم.

129

آیا چای سبز برای سلامتی استخوان مفید است

2326 11

محققانی در هنگ کنگ دریافته اند که استفاده از چای سبز ممکن است موجب حفظ سلامتی استخوان شود. آنان متوجه شده اند که در چای سبز موادی وجود دارد که موجب تحریک ساخته شدن استخوان شده و از بازجذب آن جلوگیری به عمل میاورند. نتیجه این تحقیق در مجله شیمی کشاورزی و غذایی Journal of Agricultural and Food Chemistry منتشر شده است. آنها میگویند مصرف چای سبز این پتانسیل را دارد که به پیشگیری و درمان پوکی استخوان کمک کند.

چای سبز یکی از نوشیدنی های گرمی است که در سراسر جهان از آن استفاده میشود و تاکنون نتایج مفید آن در پیشگیری از سرطان و بیماری های قلبی و بسیاری بیماری های دیگری نشان داده شده است و مطالعات اخیر بر روی انسان و محیط های کشت سلولی اثرات مفید آن را بر روی سلامت استخوان نشان میدهد ولی تاکنون مطالعات کمی صورت گرفته که نشان دهد چه مواد شیمیایی در چای سبز وجود دارد که موجب تاثیر آن بر روی استخوان میشود.

محققان محیط کشت سلولی را به مدت چند روز در معرض سه ماده شیمیایی مهم که در چای سبز وجود دارد قرار دادند. بعد از چند روز فعالیت یکی از آنزیم های مهمی که رشد استخوان را به میزان ۷۹ درصد افزایش میدهد در محیط کشت زیاد شد. همچنین میزان رسوب مواد معدنی در سلول های استخوانی کشت داده شده افزایش پیدا کرد. محققین همچنین نشان دادند که فعالیت سلول های استئوکلاست که موجب بازجذب استخوان میشوند کاهش پیدا کرده بود.

محققین مشاهده کردند مواد موثره در چای سبز تاثیر مضری بر روی سلول های استخوانی ندارد. به این ترتیب به نظر میرسد مصرف چای سبز جدای از تاثیرات مفیدی که بر روی مناطق دیگر بدن دارد میتواند موجب سلامتی استخوان هم بشود.
 
130
 
میزان سرب استخوان ارتباط مستقیمی با مرگ ناشی از بیماری های قلبی عروقی در مردان دارد

2326 7

شواهد مهمی وجود دارد که نشان میدهد قرار گرفتن انسان ها در معرض سرب موجب افزایش بروز بیماری های قلبی عروقی بخصوص فشار خون است. با این وجود اکثر مطالعاتی که تا کنون در این مورد صورت گرفته است میزان غلظت سرب در خون و نه در استخوان را مورد توجه قرار داده است در حالیکه میدانیم غلظت سرب استخوان نشان دهنده اینست که فرد در سال های قبل تا چه میزان در معرض این ماده خطرناک قرار گرفته است.

در مطالعه ای که در مدرسه بهداشت عمومی هاروارد Harvard School of Public Health صورت گرفته است این مطلب بدست آمده که وجود غلظت های بالای سرب در استخوان مردان همخوانی و همراهی بالایی با میزان مرگ ناشی از بیماریهای قلبی عروقی در آنها دارد.

امروزه آلودگی هوا مهمترین منبع ورود سرب به بدن انسان ها است و عمده این آلودگی به علت مصرف بنزین های حاوی سرب است. حتی با وجود عدم استفاده از سرب در بنزین، سربی که قبلا وارد بدن شده تا سال های زیادی در استخوان ها باقی میماند و اثرات مضر خود را اعمال میکند.

مطالعه برروی ۸۶۸ فرد صورت گرفته و میزان سرب خون و استخوان این افراد اندازه گیری شده و نشان داده شده که مرگ و میر ناشی از بیماری های قلبی عروقی در کسانی که بالاترین میزان تجمع سرب در استخوان را داشتند تقریبا ۶ برابر افراد دیگر بود. مرگ و میر کلی این افراد براثر دیگر عوامل ۲.۵ برابر معمول است.

سربی که به بدن وارد میشود درون استخوان ذخیره میگردد و این سرب تا سالها در بدن باقی مانده و بتدریج به درون خون آزاد میشود. بدبن ترتیب تاثیر مخرب سرب بر سلامتی انسان ها تا مدت های زیادی بعد از اینکه آنها در مجاورت سرب قرار گرفته اند همراه آنان باقی میماند.

131

کسانی که در سن پایین ورزش میکنند در بزرگسالی استخوان های محکم تری دارند

 2326 12

به نظر میرسد اثرات ورزش بیش از آنچه در قبل تصور میشد در بدن باقی میماند. تحقیقات جدید نشان میدهند که ورزش منظم در سنین پایین موجب میشود استخوان ها بزرگ تر شده و تراکم بیشتری هم داشته باشند و این به معنای کاهش احتمال پوکی استخوان و شکستگی در سنین بالاتر است.

در تحقیقاتی که به همین منظور انجام شده است تعداد ۳۶۰ مرد مورد بررسی قرار گرفتند. استخوان های آنها بررسی شده و عادات ورزشی آنها مطالعه گردید. اینها کسانی بودند که قبلا ورزش میکرده اند ولی به دلایلی آن را قطع کرده بودند. بررسی نشان داد در کسانی که قبلا ورزش میکرده اند و ۶ سال از قطع ورزش آنها گذشته بود استخوان ها بزرگتر و کلفت تر از کسانی بوده که اصلا ورزش نمیکرده اند.

این مطالعه بخصوص از این جهت اهمیت دارد که میدانیم در کسانی که استخوان های قطورتری دارند احتمال شکستگی کمتر است.

محققین همچنین ۵۰۰ مرد ۷۵ ساله را مورد بررسی قرار داده و متوجه شدند آنهایی که در سنین ۳۰-۱۰ سالگی بطور مرتب و منظم ورزش میکرده اند تراکم استخوان بالاتری نسبت به همسالان خود دارند.

بدین ترتیب محققین ارتباط نزدیکی و مثبتی را بین انجام ورزش در جوانی و اندازه و تراکم استخوان در بزرگسالی قائل هستند. پاسخ استخوان ها به ورزش در سنین پایین بیش از هر سن دیگری است و اگر افراد استخوان های خود را با وزن بدن خودشان تحت فشار قرار دهند رشد استخوان ها تحریک خواهد شد. این رشد استخوانی در سنین بالاتر اهمیت خواهد داشت چون موجب کاهش احتمال شکستگی خواهد شد.

132

شوک ویو تراپی روش موثری در تحریک جوش دادن استخوان ها است

2326 6

گاهی اوقات بعد از درمان شکستگی جوش خوردگی ایجاد نشده و استخوان ها به هم متصل نمیشوند. این وضعیت میتواند موجب درد و ناتوانی بیمار در استفاده مناسب از اندام خود گردد. در مطالعه ای که در مجله جراحی استخوان و مفاصل The Journal of Bone and Joint Surgery  JBJS به چاپ رسیده مشخص شده است که در بعضی موارد جوش نخوردگی استخوان میتوان از روش شوک ویو تراپی برای تحریک جوش خوردن آن استفاده کرد.

این مقاله بر اساس مطالعه ای است که بر روی ۱۲۶ بیمار صورت گرفته است. در این بیماران به عللی استخوان های ران، درشت نی، زند زیرین و یا زند زبرین جوش نخورده بودند. محققین بیماران را به سه گروه تقسیم کردند. در دو گروه از بیماران برای تحریک جوش خوردن استخوان از جراحی پیوند استخوان استفاده شده و در گروه دیگر از روش شوک ویو تراپی با ۴۰۰۰ پالس در هر جلسه تراپی استفاده گردید.

مطالعه نشان داد که استفاده از روش شوک ویو تراپی به مدت حدود شش ماه میتواند موجب جوش خوردن استخوان شود بطوریکه کیفیت این جوش خوردگی بعد از دو سال مانند کیفیتی بود که در روش جراحی بدست آمده بود. محققین ذکر میکنند که بیمارانی که از روش شوک ویو تراپی استفاده کرده بودند بعد از سه و شش ماه از شروع درمان احساس بهتری نسبت به بیماری جراحی شده وجود داشت.

در این مطالعه همچنین مشاهده شد که جوش نخوردگی استخوان در ۷۰ درصد بیماران بعد از شش ماه درمان شده بود.

از شوک ویو تراپی معمولا در درمان بعضی از درد های سیستم حرکتی استفاده میشود. این روش درمانی میتواند موجب تحریک و فعال شدن بعضی از عوامل رشد در بدن شود. استفاده از این روش بسیار ساده تر ار جراحی است و میتوان آن را بصورت سرپایی و بدون نیاز به بستری شدن در بیمارستان انجام داد.

133

مصرف بیس فسفونات ها میتواند عمر بیماران مبتلا به پوکی استخوان را پنج سال افزایش دهد

2302 13

در مطالعه جدیدی که در استرالیا صورت گرفته است این نتیجه بدست آمده که کسانی که برای درمان پوکی استخوان از بیس فسفونات ها (داروهایی مانند آلندرونات یا استئوفوس) استفاده میکنند پنج سال به عمرشان اضافه میشود. نتایج این مطالعه که در ۱۲۲۳ زن و ۸۱۹ مرد با سن بالای ۶۰ سال مورد بررسی انجام شد در مجله اندوکرینولوژی و متابولیسم بالینی Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism به چاپ رسیده است.

محققانی که این مطالعه را انجام داده اند میگویند ۵۰ درصد از زنان بالای ۷۵ سال مبتلا به پوکی استخوان که دچار شکستگی میشوند در ۵ سال اول بعد از شکستگی فوت میکنند در حالیکه این میزان در زنانی که از بیس فسفونات استفاده کرده بودند به ۱۰ درصد کاهش پیدا کرد. میزان مرگ و میر در زنان جوانتری که در همین وضعیت بودند ۲۵ درصد و در صورتی که از بیس فسفونات استفاده کرده بودند صفر بود. محققین این مطالعه این تغییرات را معادل ۵ سال افزایش طول عمر در بیماران محاسبه کردند.

محققانی که این مطالعه را انجام داده میگویند استخوان محل ذخیره فلزات سنگینی مانند سرب و کادمیم است که در طول عمر به بدن ما وارد میشوند. با بالا رفتن سن و از دست رفتن توده استخوانی، این فلزات سنگین و مسموم تدریجا از استخوان آزاد شده و به خون وارد میشوند و اثرات سمی خود را ظاهر میکنند. ممکن است بیس فسفونات ها با مهار بازجذب استخوان موجب ممانعت از آزاد شدن این مواد سمی شده و به همین علت اثرات مفید خود در افزایش طول عمر بیماران را ایجاد کرده باشد.

134

برای محافظت از استخوان در حین کاهش وزن باید لبنیات بیشتری مصرف کرد

2302 10

بر اساس مطالعه ای که در مجله اندوکرینولوژی و متابولیسم بالینی Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism به چاپ رسیده است یکی از راه های خوب برای کاهش وزن مصرف غذاهای با کربوهیدرات کم و پروتئین زیاد (بخصوص پروتئین هایی که در لبنیات وجود دارند) همراه با ورزش است. این رژیم غذایی تاثیر مثبتی بر سلامتی استخوان ها دارد.

علت این امر تا حدود زیادی به محتوای مواد لبنی برمیگردد (شامل پروتئین، کلسیم و ویتامین دی) که همه آنها برای سلامتی استخوان مفید و لازم هستند.

در مطالعه مورد نظر، محققین خانم های چاق را که در سنین قبل از یائسگی بودند مورد بررسی قرار دادند. افراد مورد مطالعه در سه گروه قرار گرفتند. آنها که مقادیر کم و یا متوسط و یا بالایی از لبنیات را به مدت ۱۶ هفته مصرف کردند. تمام افراد ۵ روز هفته ورزش های آئروبیک انجام میدادند.

مطالعه نشان داد که در حالیکه کاهش وزن میتواند تا حدودی موجب از دست رفتن تراکم استخوان هم بشود در کسانی که در حین کاهش وزن از پروتئین های لبنیات به مقادیر بیشتری استفاده کرده اند استخوان ها سالم تر و قویتر مانده اند. مطالعات قبلی نشان داده است که مصرف پروتئین و لبنیات زیاد در حین کاهش وزن میتواند موجب کاهش بیشتر در چربی شکم شده و توده عضلانی را هم حفظ کند.

135

احتمال پوکی استخوان در مردان چاق بیشتر است

 

بر طبق یک تحقیق که در گردهمایی سالانه انجمن رادیولوژی در امریکا ارائه شده است بزرگی شکم در مردان ارتباط مستقیمی با کم شدن تراکم استخوان دارد. این محققین میگویند مردان باید بدانند که چاقی نه تنها موجب افزایش احتمال بروز دیابت و فشار خون و بیماری های قلبی میشود احتمال پوکی استخوان در آنها را نیز افزایش میدهد.

چاقی یکی از معضلات سلامتی در کشورهای توسعه یافته و در حال توسعه است. هر ساله به تعداد افراد چاق بخصوص در جوامع شهری افزوده میشود. این بیماری عامل بسیاری از مشکلات دیگر مانند بالا بودن کلسترول خون، آسم، بیماری های قلبی عروقی، دیابت، بیماری های مفصلی و آپنه هنگام خواب است.

 2294 1

اکثر مطالعاتی که تاکنون بر روی پوکی استخوان صورت گرفته بر روی زنان انجام گردیده است. علت این است که احتمال بروز این مشکل در زنان بخصوص زنان بعد از سن یائسگی بیش از مردان است. با این حال این نشان دهنده مصون بودن مردان نسبت به پوکی استخوان نیست.

محققین ۳۵ مرد چاق با سن متوسط ۳۴ سال و BMI بیش از ۳۶.۵ را تحت مطالعه قرار دادند ( BMI یا Body Mass Index معیاری برای اندازه گیری چاقی است). در این مردان با استفاده از سی تی اسکن میزان چربی شکم و ران اندازه گیری شد. همچنین با استفاد از تکنیکی به نام (finite element analysis (FEA میزان تراکم استخوان بررسی شد. (finite element analysis (FEA روشی است که از آن در مهندسی مکانیک برای بررسی قدرت مواد بکار رفته در پل ها یا بدنه هواپیما استفاده میشود. در این روش مشخص میشود که چه مقدار نیرو برای خم کردن یا شکستن ماده مورد نظر لازم است.

در بررسی مشخص شد مردانی که چاق هستند و چربی شکمی و احشایی آنها زیاد است استخوان های ضعیف تری دارند و استحکام استخوان های آنها برای تحمل نیروهای وارده کاهش پیدا میکند. این مطالعه بخصوص ارتباط چاقی شکمی را با پوکی استحوان مورد تاکید قرار میدهد. چاقی در مردان میتواند در تمام بدن پخش باشد و یا بیشتر در شکم متمرکز شود. کاهش تراکم استخوان بخصوص در مردانی که شکم بزرگ و چاق دارند بیشتر است.

136

رژیم غذایی مدیترانه ای برای استخوان مفید است

2294 3

بر طبق مطالعه ای که در مجله اندوکرینولوژی و متابولیسم بالینی the Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism (JCEM) منتشر شده است دو سال استفاده از رژیم غذایی مدیترانه ای همراه با روغن زیتون میتواند میزان استئوکالسین osteocalcin سرم را افزایش دهد و این افزایش موجب سلامتی استخوان میشود.

قدرت و تراکم و سفتی استخوان ها در بسیاری از زنان و مردان کم است و با افزایش سن کمتر هم میشود. این کاهش تراکم استخوان که به آن استئوپوروز یا پوکی استخوان میشوند موجب افزایش احتمال شکستگی استخوان میگردد. مطالعات جدید نشان داده است که پوکی استخوان رد منطقه مدیترانه کمتر از اروپا است.

 

در یک رژیم غذایی مدیترانه ای میوه و سبزیجات نقش عمده ای را ایفا میکند. در غذاهای مدیترانه ای روغن های مفید مانند روغن زیتون بیشتر استفاده میشود و میزان روغن های اشباع شده کم است. همچنین میزان فیبر در این نوع رژیم غذایی بیشتر است. مختصات یک رژیم غذایی مدیترانه ای عبارت است از

  • مصرف زیاد میوه در دسر
  • استفاده از غلات و دانه های گیاهی
  • استفاده از روغن زیتون به عنوان منبع اصلی چربی
  • وجود ماست و پنیر
  • میزان متوسط ماهی و مرغ
  • کمتر از چهار تخم مرغ در هفته
  • میزان کم گوشت قرمز

 

در مطالعه ای که انجام شده تعداد ۱۲۷ مرد با سنین بین ۸۰-۵۵ سال بررسی شده اند . این مردان برای مدتی از رژیم غذایی مدیترانه ای استفاده کردند. مطالعه نشان داد که در این افراد میزان مواد شیمیایی و هورمون هایی که موجب ساخت استخوان میشوند (مانند استئوکالسین) افزایش پیدا میکند. مصرف غذایی این افراد در مدت مورد مطالعه به نحوی بوده که تاکید بیشتری در استفاده از میوه و سبزیجات و روغن زیتون داشته است. مطالعات قبلی نشان داده است که رژیم غذایی مدیترانه ای برای مغز هم مفید است.
 
137
 
تزریق کورتون در زنان مسن منجر به پوکی استخوان میشود
 

2294 7

 

زنان با سن بیش از ۵۰ سال که برای درمان کمر درد آنها از تزریق کورتون بصورت اپی دورال استفاده شده است دچار استئوپروز و پوکی استخوان در ناحیه لگن میشوند. این نتیجه یک بررسی است که در بیمارستان هنری فورد انجام شده است. محققین این بررسی میگویند در زنانی که به سن یائسگی رسیده اند (سنین حدود ۵۰ سال) تزریق داروهای حاوی کورتون مانند بتامتازون یا تریامسینولون در آنها موجب پیشرفت سریع پوکی استخوان میشود. سرعت پیشرفت پوکی استخوان در این زنان در عرض شش ماه بعد از تزریق کورتون شش برابر پوکی استخوانی است که یک زن عادی در مدت یک سال دارد.

کمردرد یکی از بیماری های شایع است. از هر ده نفر هشت نفر حداقل یک بار در طول عمر خود کمردرد را تجربه میکند. با بالارفتن سن احتمال بروز کمردرد هم بیشتر میشود. درمان کمردرد معمولا استراحت، فیزیوتراپی، استفاده از داروهای ضد التهاب و شل کننده عضلانی و در در دراز مدت تقویت عضلات ستون مهره و شکم است.

کورتون ها یا استروئید ها داروهایی هستند که به وفور در درمان کمردرد ها استفاده میشوند. یکی از درمان های رایج در درمان علائم ناشی از هرنی یا فتق دیسک بین مهره ای هم تزربق داروهای کورتونی مانند دگزامتازون، بتامتازون یا تریامسینولون در فضای اپیدورال ستون مهره است. با اینکه تزریق این داروها میتواند در بعضی موارد علائم بیمار را بسرعت از بین ببرد ولی استفاده از آنها با عوارض متعددی هم همراه است. یکی از این عوارض استئوپوروز یا پوکی استخوان است.

در مطالعه ای که بر روی ۲۸ خانم با سن ۶۵ سال به بالا انجام شده تاثیر تزریق کورتون بررسی شده است. در درمان علائم بیماری ناشی از تنگی کانال نخاعی در این زنان از تزریق کورتون استفاده شده است. محققین تراکم استخوانی در لگن این زنان را سه ماه و شش ماه بعد از تزریق اندازه گیری کرده و آنها را با تراکم استخوانی زنان همسن که از دارو استفاده نکرده اند مقایسه نمودند. نتیجه مقایسه نشان دهنده افزایش بیش از شش برابری در پیشرفت پوکی استخوان این زنان تنها در عرض شش ماه بود.

محققین توصیه میکنند تا حد مقدور برای کنترل علائم کمردرد از تزریق کورتون استفاده نشود و در صورت اجبار در استفاده از آنها پزشک باید وضعیت تراکم استخوانی بیمار را از نزدیک تحت نظر بگیرد.

138

پوکی استخوان در کسانی که چربی بیشتری در اعضای بدن دارند بیشتر است

 

2271 4

مشخص شده است که پوکی استخوان در کسانی که چربی بیشتری در اطراف شکم خود دارند بیشتر است ولی یک مطالعه نشان داده است که در کسانی که در کبد و عضلاتشان چربی بیشتری دارند هم این احتمال افزایش پیدا میکند.

این مطالعه که در مجله رادیولوژی Radiology به چاپ رسیده است نشان داده است که در افرادی که جربی بیشتری در کبد و عضلات خود دارند و سطح چربی در خون آنها بالاتر از طبیعی است چربی بیشتری هم در مغز استخوان دارند و این موضوع آنها را در معرض خطر پوکی استخوان قرار میدهد.

در این مطالعه که در بیمارستان عمومی ماساچوست انجام شده است با استفاده از روش اسپکتروسکوپی ام آر آی proton magnetic resonance spectroscopy (MRS) میزان چربی مغز استخوان در ۱۰۶ مرد و زن چاق با سن بین ۴۵-۱۹ سال اندازه گیری شد. در این اندازه گیری مشخص شد که کسانی که چربی بیشتری در کبد و عضلات دارند در مغز استخوان خود نیز چربی بیشتری دارند و کسانی که کلسترول خوب بالاتری در خون دارند، مغز استخوان آنها حاوی چربی کمتری است.

این محققین میگویند بالا بودن میزان چربی در مغز استخوان میتواند فرد را در معرض پوکی استخوان قرار دهد. مغز استخوان محل ساخته شدن سلول های بنیادی است و این سلول ها باید بعدا به استئوبلاست تبدیل شوند. استئوبلاست ها سلول هایی هستند که استخوان میسازند.

از طرف دیگر نشان داده شده است که میزان تری گلیسرید خون ( نوع دیگری از چربی ) ارتباط مستقیمی با اندازه چربی مغز استخوان دارد. بالا بودن تری گلیسرید خون میتواند فعالیت سلول های استئوکلاست را تحریک کند. استئوکلاست ها سلولهایی هستند که بافت استخوانی را جذب میکنند.

قبلا فکر میشد که چاقی یک عامل محافظت کنند افراد در مقابل پوکی استخوان است ولی نشان داده شده است که این امر صحت نداشته و برعکس، چاقی میتواند فرد را مستعد به استئوپروز یا پوکی استخوان کند. چاقی میتواند مسیر تبدیل سلول های مغز استخوان به سلول های سازنده استخوان (استئوبلاست) را تغییر داده و موجب شود تا آنها به سلول های چربی تبدیل شوند.
 
139
 
کمبود ویتامین دی میتواند موجب پیری زودرس استخوان شود
 
 

2271 2

همه میدانیم که با مسن شدن ما تراکم استخوان ها کاهش پیدا میکنند. حالا یک تیم از دانشمندان در دانشگاه برکلی کالیفرنیا نشان داده اند که روند پیر شدن استخوان میتواند به واسطه کمبود ویتامین دی سرعت پیدا کند.

کمبود ویتامین دی مشکلی است که میتواند موجب کاهش میزان کلسیم استخوان ها و در نتیجه کاهش سختی آنها شود و به همین علت این استخوان ها میتوانند در معرض شکستگی قرار گیرند ولی در تحقیق فعلی نشان داده شده است که کمبود ویتامین دی میتواند جدای از سختی، کیفیت استخوان را نیز کاهش دهد.

ویتامین دی برای جذب کلسیم ضروری است و این ویتامین میتواند بطور طبیعی در بدن ساخته شود. وقتی پوست در معرض نور آفتاب قرار میگیرد میتواند ویتامین دی بسازد. وقتی بدن با کمبود این ویتامین مواجه میشود برای تامین سطح مناسب کلسیم در خون مجبور میشود مقداری کلسیم را از روی استخوان ها برداشت کند و این برداشت موجب ضعیف شدن استخوان میشود. بروز این روند در بچه ها موجب بیماری میشود که به آن راشیتیسم یا ریکتز میگویند. این بیماری را در بالغین استئومالاسی مینامند. استئومالاسی میتواند موجب درد استخوان و ضعف عضلانی شود.

محققین برای بررسی تاثیر کمبود ویتامین دی بر استخوان ۱۵ فرد مبتلا با استئومالاسی را با همین تعداد فرد سالم مورد مقایسه قرار دادند. در این مطالعه استئومالاسی به مواردی اطلاق میشد که میزان ویتامین دی خون به کمتر از ۱۰ میکروگرم در لیتر میرسید. از استخوان لگن تمام افراد مورد مطالعه نمونه برداری انجام شد.

محققین نمونه های استخوانی را با روش های اسپکتروسکوپی مادون قرمز Fourier Transform Infrared (FTIR) spectroscopy و میکروتوموگرافی کامپیوتری X-ray computed microtomography بررسی کرده و ساختمان، مواد تشکیل دهنده و خصوصیات مکانیکی نمونه ها را به دقت تحت مطالعه قرار دادند. آنها با اعمال نیرو به نمونه ها موجب شکستگی در آنها شده و رفتار شکستکی و رشد خطوط شکستکی را بررسی کردند.

محققین نشان دادند که وقتی ویتامین دی کاهش پیدا میکند استخوان در قسمت هایی مواد معدنی (هیدروکسی آپاتیت) خود را از دست میدهد ولی در نقاط دیگر میزان مواد معدنی آن بیش از معمول است. علت وجود این جزیره های با مواد معدنی زیاد عدم فعالیت سلول های استئوکلاست در آنها است.

سلول های استئوکلاست موجب بازجذب و بدنبال آن نشاندن مداوم کلسیم بر روی استخوان شده و در نتیجه میزان مواد معدنی استخوان را در تعادل نگه میدارد. بدین ترتیب مواد معدنی استخوان موتبا عوض شده و استخوان به نوعی جوان و تازه نگه داشته میشود. با کاهش فعالیت استئوکلاست ها در بعضی قسمت های استخوان، مواد معدنی آن قسمت ها تعویض نشده و در واقع پیر میشوند.

بررسی ها نشان داد که کمبود ویتامین دی موجب میشود تا تولید و رشد ترک های استخوانی در نمونه ها ۳۱-۲۲ درصد افزایش پیدا کند.

محققین پیشنهاد میکنند تنظیم سطح ویتامین دی بدن باید در حد متناسب و ثابتی نگه داشته شود تا ساختار و خصوصیات مکانیکی استخوان ها حفظ شده و از پیری زودرس آنها جلوگیری گردد.

140

مصرف سیگار و وجود نشانه های افسردگی در نوجوانان موجب بروز پوکی استخوان در سنین بالاتر میشود

 

2271 8

میدانیم که وجود علائم افسردگی و اضطراب و همچنین مصرف سیگار در بالغین ارتباط مستقیمی با وجود پوکی استخوان دارد ولی در مطالعه ای که در مجله سلامتی نوجوانان Journal of Adolescent Health به چاپ رسیده نشان داده شده است که وجود این علائم در دوران نوجوانی میتواند موجب اختلال در ساخته شدن استخوان در این دوران شده و بدین ترتیب زمینه بروز استئوپروز یا پوکی استخوان در سنین بالاتر در فرد افزایش پیدا میکند.

پوکی استخوان یک مشکل پرهزینه برای جامعه است و گرچه بیشتر در خانم ها و در سنین بعد از یائسگی ایجاد میشود میتوان رد پای ایجاد آن را در دوران نوجوانی جستجو کرد.

افسردگی و اضطراب در دوران نوجوانی افزایش پیدا میکند. این پدیده بخصوص در دختران بیشتر دیده میشود و اتفاقا عادت مصرف سیگار و الکل هم در همین سنین ایجاد میگردد. افسردگی و مصرف سیگار میتواند بعد از دوران نوجوانی بصورت مزمن باقی بماند.

مطالعات قبلی نشان داده است که مصرف سیگار میتواند احتمال شکستگی در فرد سیگاری را ۳۱ درصد افزایش دهد.

در مطالعه ای که صورت گرفته ۲۶۲ دختر سالم در سنین بین ۱۹-۱۱ سالگی بررسی شده اند. عادات مصرف سیگار و الکل و وجود علائم افسردگی و اضطراب در این افراد بررسی شده و در همه آنان میزان تراکم استخوان در ستون مهره و در لگن بررسی گردید. در این مطالعه نشان داه شد که مصرف سیگار در سنین نوجوانی موجب کاهش تراکم استخوان در ستون فقرات و لگن شده و وجود علائم افسردگی هم موجب کاهش تراکم استخوان در ستون فقرات میگردد. ارتباطی بین وجود علائم اضطراب و مصرف سیگار با کاهش تراکم استخوام مشاهده نشد.

دوران نوجوانی زمان بسیار مهمی در ساخته شدن استخوان است و ایجاد یک استخوانبندی سالم و محکم در این دوران موجب میشود تا احتمال بروز پوکی استخوان در سنین بالاتر و بخصوص در سنین بعد از یائسگی در خانم ها کمتر شود. توجه به مشکلات رفتاری نوجوانان میتواند تاثیر مهمی در سلامت استخوان آنها در این سنین و در سنین بالاتر آنها داشته باشد.

141

روشی جدید برای طراحی و چاپ ماده ای شبیه به استخوان پدید آمد

 

2259 2

محققین در ام آی تی (انستیتوی تکنولوژی ماساچوست) MIT  روشی را بوجود آوردند که به توسط آن میتوان ابتدا یک طرح سه بعدی را بر روی کامپیوتر پدید آورده و سپس به توسط چاپگرهای سه بعدی آن را در عالم واقعیت از جنس ماده ای شبیه به استخوان ساخت. به این ترتیب با استفاده از پلیمرهای مخصوصی که میتوانند ماده ای شبیه به استخوان را تشکیل دهند میتوان پترن و شکل هندسی سه بعدی استخوان را تقلید کرد. محققین در این راه پا را حتی فراتر نهاده و طرح های هندسی سه بعدی را ابداع کرده اند که در طبیعت وجود ندارند ولی خواص بیومکانیک آنها میتواند از استخوان طبیعی هم بهتر باشد.

استخوان یک ماده کمپوزیت است یعنی از کنار هم قرار گرفتن دو نوع ماده تشکیل شده است. یکی از آنها فیبرهای پروتئینی است که قابلیت انعطاف زیادی دارند و در مقابل کشش مقاومند و دیگری ماده معدنی هیدروکسی آپاتیت است که که قابلیت انعطاف کمی داشته ولی در عوض سخت و محکم است. قرار گرفتن این دو ماده بصورت درهم تنیده موجب تشکیل شدن یک ماده کمپوزیت بنام استخوان میشود که هم در مقابل کشش و هم در مقابل فشار مقاوم است. فایبرگلاس و بتون مسلح نمونه های مصنوعی از کمپوزیت ها هستند که در صنعت به وفور بکار میروند.

شکل فضایی که دو ماده تشکیل دهنده کمپوزیت در کنار هم قرار میگیرند در استحکام ماده نهایی موثر است. محققین سعی میکنند تا با استفاده از پرینترهای سه بعدی دو ماده تشکیل دهنده کمپوزیت را به نحوی در کنار هم قرار دهند که حداکثر مقاومت را داشته باشند. همانطور که گفته شد فعلا سعی بر این است تا با تقلید از شکل سه بعدی میکروسکوپی که درون استخوان وجود دارد ماده ای درست کننده که مقاومت آن شبیه به استخوان بالا باشد ولی احتمالا میتوان با طراحی های متفاوت قدرت و مقاومت این کمپوزیت ها را باز هم بالاتر برد.

محققین ماده بوجود آمده را بصورت مجازی در کامپیوتر تحت استرس قرار میدهند تا رفتار آنها را در مقابل فشارهای وارده و شکل شکستگی های بوجود آمده را بررسی کنند. سپس ماده پرینت شده حقیقی را هم تحت استرس قرار داده و نتیجه مطالعات مجازی و حقیقی را با یکدیگر مقایسه میکنند. آنها امیدوارند تا با مهندسی میکروسکوپی در شکل فضایی کمپوزیت ها بتوانند آنها را از استخوان طبیعی به مراتب قویتر و محکم تر کنند.