울프의 법칙

Wolff's law
이 글은 의료법에 관한 것이다.조이 러블리즈의 앨범은 울프의 법칙을 참조하십시오.

19세기에 독일의 해부학자 겸 외과의사인 율리우스 울프(1836–1902)가 개발한 울프의 법칙은 건강한 동물의 뼈는 그것이 놓인 하중에 적응할 것이라고 명시하고 있다.[1]특정 뼈에 대한 하중이 증가하면, 뼈는 시간이 지남에 따라 스스로를 개조하여 그러한 하중에 저항하기 위해 더 강해질 것이다.[2][3]삼베쿨레의 내부 구조는 적응적인 변화를 겪으며, 뼈의 외부 피질 부분에 대한 이차적인 변화를 겪으며,[4] 그 결과 아마도 더 두꺼워질 것이다.반대로 뼈에 하중이 줄면 지속적인 리모델링에 필요한 자극이 없어 뼈의 밀도가 떨어지고 약해진다.[5]이러한 골밀도 감소(오스테오페니아)는 스트레스 차폐라고 알려져 있으며 고관절 교체(또는 다른 보형물)의 결과로 발생할 수 있다.[citation needed]뼈에 대한 정상적인 스트레스는 보철물 위에 놓임으로써 뼈로부터 보호된다.null

기계 전도

하중에 대응하는 뼈의 리모델링은 힘이나 다른 기계적 신호가 세포 신호에서 생화학적 신호로 변환되는 과정인 기계전도를 통해 달성된다.[6]골격 리모델링으로 이어지는 기계전도는 기계커플링, 생화학적 결합, 신호전달, 세포반응의 단계를 포함한다.[7]뼈 구조에 미치는 구체적인 영향은 지속시간, 규모, 하중 비율 등에 따라 달라지며, 반복하중만 골형성을 유도할 수 있는 것으로 나타났다.[7]로드되면 유체는 골격 행렬의 압축 부하가 높은 영역에서 멀리 흐른다.[8]골세포는 뼈에서 가장 풍부한 세포로 기계적 하중에 의한 그러한 유체 흐름에 가장 민감하게 반응하기도 하다.[6]하중을 감지한 골세포는 신호 분자나 직접 접촉으로 다른 세포에 신호를 보내 골격 리모델링을 규제한다.[9]또한 골수성형 또는 골수성형으로 분화할 수 있는 골수성형세포도 기계식세포로 부하조건에 따라 분화된다.[9]null

컴퓨터 모델들은 기계적 피드백 루프가 기계적 부하 방향의 트라베쿨레 방향을 바꿔 골격 리모델링을 안정적으로 조절할 수 있다고 제안한다.[10]null

관련법

예

테니스 선수들은 종종 한쪽 팔을 다른 쪽 팔보다 더 많이 사용한다.
  • 테니스 선수들의 라켓 잡는 팔뼈는 다른 팔보다 튼튼해진다.그들의 몸은 라켓이 일상적으로 일반적인 스트레스보다 더 높은 스트레스를 받기 때문에 라켓 잡는 팔의 뼈를 강화시켰다.테니스 선수의 팔에 가장 치명적인 하중은 서브 중에 발생한다.테니스 서브는 크게 네 가지 단계가 있으며, 외부 숄더 회전과 볼 임팩트 때 가장 높은 하중이 발생한다.높은 부하와 팔 회전이 결합되면 골밀도 프로파일이 뒤틀리게 된다.[12]
  • 역도선수들은 종종 훈련에 반응하여 골밀도의 증가를 보인다.[13]
  • 토르티콜리스가 어린이의 두개골 발달에 미치는 변형 효과.[14]
  • 우주비행사들은 종종 그 반대로 고통을 겪는다: 미세중력 환경에 있으면 뼈의 밀도가 떨어지는 경향이 있다.[15]

참고 항목

참조

  1. ^ Anahad O'Connor (October 18, 2010). "The Claim: After Being Broken, Bones Can Become Even Stronger". New York Times. Retrieved 2010-10-19. This concept — that bone adapts to pressure, or a lack of it — is known as Wolff’s law. ... there is no evidence that a bone that breaks will heal to be stronger than it was before.
  2. ^ Frost, HM (1994). "Wolff's Law and bone's structural adaptations to mechanical usage: an overview for clinicians". The Angle Orthodontist. 64 (3): 175–188. doi:10.1043/0003-3219(1994)064<0175:WLABSA>2.0.CO;2 (inactive 31 October 2021). PMID 8060014.{{cite journal}}: CS1 maint : 2021년 10월 현재 DOI 비활성화(링크)
  3. ^ Ruff, Christopher; Holt, Brigitte; Trinkaus, Erik (April 2006). "Who's afraid of the big bad Wolff?: "Wolff's law" and bone functional adaptation". American Journal of Physical Anthropology. 129 (4): 484–498. doi:10.1002/ajpa.20371. PMID 16425178.
  4. ^ Stedman의 의학 사전(Wayback Machine PDF)
  5. ^ 울프 J. "골격 리모델링의 법칙"베를린 하이델베르크 뉴욕: 스프링거, 1986년 (독일어 1892년판 번역)
  6. ^ a b Huang, Chenyu; Rei Ogawa (October 2010). "Mechanotransduction in bone repair and regeneration". FASEB J. 24 (10): 3625–3632. doi:10.1096/fj.10-157370. PMID 20505115. S2CID 3202736.
  7. ^ a b Duncan, RL; CH Turner (November 1995). "Mechanotransduction and the functional response of bone to mechanical strain". Calcified Tissue International. 57 (5): 344–358. doi:10.1007/bf00302070. PMID 8564797. S2CID 8548195.
  8. ^ Turner, CH; MR Forwood; MW Otter (1994). "Mechanotransduction in bone: do bone cells act as sensors of fluid flow?". FASEB J. 8 (11): 875–878. doi:10.1096/fasebj.8.11.8070637. PMID 8070637. S2CID 13858592.
  9. ^ a b Chen, Jan-Hung; Chao Liu; Lidan You; Craig A Simmons (2010). "Boning up on Wolff's Law: Mechanical regulation of the cells that make and maintain bone". Journal of Biomechanics. 43 (1): 108–118. doi:10.1016/j.jbiomech.2009.09.016. PMID 19818443.
  10. ^ Huiskes, Rik; Ruimerman, Ronald; van Lenthe, G. Harry; Janssen, Jan D. (8 June 2000). "Effects of mechanical forces on maintenance and adaptation of form in trabecular bone". Nature. 405 (6787): 704–706. Bibcode:2000Natur.405..704H. doi:10.1038/35015116. PMID 10864330. S2CID 4391634.
  11. ^ Frost, HM (2003). "Bone's mechanostat: a 2003 update". The Anatomical Record Part A: Discoveries in Molecular, Cellular, and Evolutionary Biology. 275 (2): 1081–1101. doi:10.1002/ar.a.10119. PMID 14613308.
  12. ^ Taylor RE; Zheng c; Jackson RP; Doll JC; Chen JC; Holzbar KR; Besier T; Kuhl E (2009). "The phenomenon of twisted growth: humeral torsion in dominant arms of high performance tennis players". Comput Methods Biomech Biomed Engin. 12 (1): 83–93. doi:10.1080/10255840802178046. PMID 18654877. S2CID 113868949.
  13. ^ Mayo Clinic Staff (2010). "Strength training: Get stronger, leaner, healthier". Mayo Foundation for Education and Medical Research. Archived from the original on September 22, 2012. Retrieved 19 October 2012.
  14. ^ Oppenheimer, AJ; Tong, L; Buchman, SR (Nov 2008). "Craniofacial Bone Grafting: Wolff's Law Revisited". Craniomaxillofacial Trauma & Reconstruction. 1 (1): 49–61. doi:10.1055/s-0028-1098963. PMC 3052728. PMID 22110789.
  15. ^ "Preventing Bone Loss in Space Flight with Prophylactic Use of Bisphosphonate: Health Promotion of the Elderly by Space Medicine Technologies". 27 May 2015.

외부 링크

  • 줄리어스 울프 Institute, Charité - Universitethttsmedizin 베를린, 주요 연구 분야는 근골격계 시스템의 재생과 생체역학, 그리고 관절 교체의 개선이다.