Evidencia original directa (Dinamométrico-Tomográfica) de la influencia sitio-específica de la musculatura sobre la estructura ósea. Hacia una concepción más amplia del Mecanostato

Abstract

Para analizar el impacto directo de la musculatura sobre la estructura ósea se determinaronel área (CtA), la densidad mineral ósea volumétrica (vDMOc) y los momentos de inerciacorticales para flexión anteroposterior y lateral(MIap, MIlat) ajustados a CtA, y las relacionesentre MI y vDMOc (de ʻdistribución/calidadʼ, d/c,que describen la eficiencia de la optimizaciónbiomecánica del diseño cortical por el mecanostato) en 18 cortes seriados a lo largo detodo el peroné del lado hábil (pQCT), y lafuerza de salto y de rotación externa del pie(dinamometría computarizada) de 22 hombressanos de 18 a 33 años entrenados en fútbolcompetitivo por más de 4 años, y de 9 controlesetarios no entrenados. Los entrenados tuvieronvalores más altos de MI en función de la fuerzade rotación del pie (no de salto), con un ajustehomogéneo para MIap pero variable (más pobredistalmente y más alto proximalmente, en laregión de inserción de los peroneos) para MIlat,coincidiendo este último con pobres ajustes delas relaciones d/c (efecto arquitectónico independiente de la rigidez del tejido). Esto evidencia la influencia directa de la tracción de lamusculatura peronea sobre la estructura cortical proximal subyacente del hueso y tambiénsugiere que el mecanostato procedería, en estecaso, fuera de su conocida concepción comomecanismo regulatorio de la resistencia ósea.

To analyze the direct impact of muscle contractions on the structure of bones, we determined the cortical cross-sectional area (CtA), volumetric mineral density (vBMDc) and the CtA-adjusted moments of inertia for anterior-posterior and lateral bending (MIap, MIlat), and the ‘distribution/quality’ (d/c) relationships between MIs and vBMDc (which describe the efficiency of the biomechanical optimization of cortical design by bone mechanostat) in 18 serial scans taken throughout the fibula of the dominant side (pQCT), and the jump and the foot-lateral-rotation forces (computed dynamometry) of 22 healthy men aged 18-33 years, who had been trained in competitive soccer for more than 4 years, and of 9 untrained, age-matched controls. Trained individuals showed higher MI values as a function of the rotative force of the foot (not the jumping force). The adjustment of these relationships was homogeneous for MIap throughout the bone, but variable (poorer distally and higher proximally, at the insertion area of peroneus muscles) for MIlat, this latter being paralleled by poor adjustments of the corresponding, d/c relation-ships (architectural effect independent of tissue stiffness). These findings,1. Show the direct influence of the traction force of peroneal muscles on proximal fibula structure close to the insertion area, and 2. Suggest that, in the studied conditions, the bone mechanostat would proceed beyond its known conception as a regulatory mechanism of structural bone strength.