• 제목/요약/키워드: Human femur

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성장기 흰쥐에서 유기태 칼슘의 체내 이용성 연구 (A Study on the Bioavailability of Organic Ca in Growing Rats)

  • 박미나;조수정;김희경;김재홍;김민호;김완식;이연숙
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제41권1호
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    • pp.87-94
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    • 2012
  • 본 연구는 유청 단백질과 칼슘이 킬레이트된 새로운 유기태 칼슘을 탄산칼슘 및 구연산칼슘과 비교하여 새로운 칼슘의 급원으로서 그 효능을 평가하고자 수행되었다. 실험은 4주령 된 수컷 흰쥐(Sprague-Dawley) 36마리를 6개의 실험군(n=6/group)으로 설정하고, 칼슘의 섭취 수준에 따라 정상칼슘(0.5%) 및 고칼슘 수준(1.5%)으로 나누고, 칼슘의 급원을 탄산칼슘, 구연산 칼슘, 유기태 칼슘으로 하여 6주간 실험식이를 급여 후 희생시켰다. 실험동물의 성장, 혈청의 칼슘과 인의 농도, ALP 활성, 간기능 지표(GOT, GPT, T-bilirubin)와 신기능 지표(creatinine, uric acid), 간과 신장의 칼슘 및 인의 함량, 대퇴골의 무게, 길이, 파단력, 회분량, 칼슘 및 인의 함량, 칼슘의 체내 이용성 등을 측정하였다. 그 결과 유기태 칼슘의 수준별 섭취는 대조군과 비교하여 체중 증가와 식이섭취량에서 유의적인 차이를 보이지 않았으나, 식이효율은 고칼슘 수준에서 유기태 칼슘군이 다른 군에 비해 좋은 결과를 나타냈다. 유기태 칼슘군의 혈청 칼슘 및 인의 농도는 대조군과 마찬가지로 성장기 정상 범위에 속하였으며, 혈청 ALP의 활성은 유기태 칼슘군이 대조군에 비해 유의적으로 감소하여(p<0.05) 성장기 흰쥐의 골격 대사에 긍정적인 영향을 준 것으로 보였다. 혈액의 간기능 지표인 GOT와 GPT의 활성은 정상 및 고칼슘 수준에서 유기태 칼슘군이 탄산칼슘군보다 감소되었고, T-bilirubin의 농도는 유기태 고칼슘군에서 유의적으로 낮아졌다(p<0.05). 신기능 지표인 creatinine과 uric acid의 농도는 모두 정상 범위 내에 있었다. 간과 신장의 칼슘 함량은 정상 및 고칼슘 수준에서 유기태 칼슘군이 탄산칼슘군보다 낮아서 조직 내 칼슘의 침착정도가 낮았다. 대퇴골의 무게는 정상 칼슘 수준에서 각 군별 유의적인 차이가 없었으나, 고칼슘수준에서 유기태 칼슘군이 구연산 칼슘군에 비해 유의적으로 증가하였다(p<0.05). 체중 당 대퇴골의 무게, 길이 및 파단력은 칼슘의 급원에 따라 유의적인 차이가 없었다. 하지만 유기태 칼슘군은 대조군 보다 칼슘의 흡수율이 증가하여 체내 이용률이 높았다. 본 연구에 사용한 유기태 칼슘은 성장, 혈액 지표에 있어서 탄산칼슘과 대등한 효과를 보였으며, ALP 활성 및 칼슘의 생체 이용률 측면에서 더 우수한 결과를 나타냈다. 따라서 유기태 칼슘은 새로운 칼슘 보충제로서의 그 이용 가능성이 매우 클 것으로 사료된다.

성별, 연령별에 따른 우유·유제품 섭취와 골 건강과의 관련성 - 2008~2011 국민건강영양조사 자료를 이용하여 (Relationship between Intake of Milk and Milk Products and Bone Health by Sex and Age-Group in Koreans - Using Data from the Korea National Health and Nutrition Examination Survey 2008~2011)

  • 백상우;이헌옥;김현자;원은숙;하영식;신용국;엄애선
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제46권4호
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    • pp.513-522
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    • 2017
  • 본 연구는 만 19세 이상~만 65세 미만 성인의 우유 유제품 섭취빈도 분포를 파악하고 골밀도에 근거한 골 건강상태와 우유 유제품 섭취 간의 관련성을 조사하였다. 우유와 유제품, 우유, 유제품을 섭취한 MMP, M, MP군에서 섭취빈도가 1일 1회 미만인 대상자는 성인 남성 75.4%(3,480명), 82.4%(3,812명), 94.4%(4,367명)와 성인 여성 66.2%(4,069명), 74.9%(4,603명), 92.4%(5,680명)로 조사되었다. 우유 유제품 섭취빈도에 따른 골밀도는 성인 여성의 MMP군에서 1일 섭취빈도가 1회 이상인 집단과 M군에서 1일 섭취빈도가 1회 이상인 집단은 그렇지 않은 집단보다 만 50세 이상~만 65세 미만에서 연령, 체질량지수 등 혼란변수 보정 후 대퇴골 전체 골밀도, 대퇴골 경부 및 요추 골밀도가 모두 유의하게 높았다(P<0.01). 또한, 성인 여성 MMP군과 M군의 동일 연령에서 1일 섭취빈도가 1회 이상인 집단은 섭취빈도가 1일 1회 미만인 집단보다 연령, 체질량지수 등 혼란변수 보정 후 골다공증의 위험이 유의하게 감소하였다(OR: 0.49, CI: 0.28~0.86, OR: 0.36, CI: 0.21~0.62). 성인 남성의 MMP군과 M군에서는 1일 섭취빈도가 1일 1회 이상인 집단은 그렇지 않은 집단보다 만 30세 이상~만 40세 미만에서 대퇴골 전체 및 대퇴골 경부 골밀도가 모두 유의하게 높았고(P<0.05), 만 40세 이상~만 50세 미만에서 대퇴골 경부 골밀도가 유의하게 높아(P<0.05) 만 30세 이상~만 50세 미만에서 우유 유제품의 섭취는 골밀도와 연관성이 있었다. 본 연구는 단면적 연구로 식이섭취와 골 건강의 인과관계를 명확히 할 수 없는 연구의 제한점은 있으나 국내 우유 유제품과 골 건강의 연관성에 관한 역학 연구 및 식생활 관리의 기초자료가 될 수 있을 것으로 생각된다. 또한, 성별과 연령을 고려한 골 건강 관련 식생활이 필요할 것으로 보이며 그 기전 및 인과관계에 따른 후속연구가 필요하다.

녹용추출물이 성장기 흰쥐의 혈중 IGF-I 농도, 골격성장 및 비장세포 증식능에 미치는 영향 (Effects of Deer Antler Extract on Serum IGF-I, Bone Growth and Splenocyte Proliferation in Growing Rats)

  • 장수정;전호남;윤숭섭;이임식;이연숙
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제39권3호
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    • pp.225-235
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    • 2006
  • Although it has traditionally known that deer antler and medicinal herbs extract contain some functional components for health promotion, the nutritional significance remains to be elucidated. This study examined the efficacy of deer antler extract (DA) , medicinal herbs extract (MH) and their mixture (DAMH) on serum IGF-I, bone growth with growing rats in vivo and splenocyte proliferation with spleen cells in vitro. Three week-old young female rats (Sprague-Dawley) were divided into 4 groups and then fed basal diet (AIN-93G) or experimental diets containing DA, MH, DAMH, respectively, for 7 weeks. We collected blood, liver, kidney, spleen, femur and tibia from rats. There was no significant difference in weight gain, but food intake increased in DA- and MH-fed groups. There were no signs of liver and kidney damage in the DA, MH and DAMH-fed groups compared to basal diet group. In femur and tibia, wet weights: breaking forces and bone minerals (Ca, Mg and Zn) were significantly higher in the DA-fed group than in the other groups. Serum alkaline phosphatase (ALP) , bone-specific alkaline phosphatase (BALP) activities were significantly lower in the DA, MH, DAMH-fed groups than in basal diet group. Also, serum insulin-like growth factor-I (IGF-I) concentrations were significantly increased in DA-fed group compared to the other groups. Therefore DA was shown to have an activity of bone growth promotion by increasing the IGF-I, a major bone growth factor. The deer antler extract showed an enhanced immune action on the primary cultured-cells from spleen of rats, representing that splenocytes were proliferated by lipopolysaccharide (LPS), but not by concanavalin A (Con A). These results indicate that deer antler extract has beneficial effects on bone growth via IGF-I and on splenocyte activation.

생체골의 열전도성 및 열처리된 골의 염전력 변화에 대한 실험적 연구 (Experimental Studies on Heat Conductivity of Human Bone and Torsional Strength of Pasteurized Porcine Tibia)

  • 박일형;김신근;신동규;인주철
    • 대한골관절종양학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.7-16
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    • 1995
  • 인체골 4 시편(specimen)과 돼지 경골 25쌍을 이용하여, 생체골의 열전도성 측정과 열처리후 열처리온도와 시간에 따른 골의 염전력을 실험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 인체골에 있어서 골수강을 제거하지 않고 $60^{\circ}C$의 항온식염수에서 열처리하면, 골심부의 온도가 $20^{\circ}C$에서 $58^{\circ}C$에 도달하는데 소요된 시간은 경골근위부가 32분 50초, 대퇴골 원위부가 30.분, $80^{\circ}C$ 항온조에서는 경골근위부가 12분 50초, 대퇴골 원위부가 11분 10초 소요되었다. 돼지 경골간부의 피질골내부(endosteum)에 열전대를 부착하고 뼈 양끝을 밀봉하여 같은 실험을 행한 결과 $50^{\circ}C$까지는 시간에 비례해서 일정한 비율로 온도상승이 이루어 졌으며, $20^{\circ}C$에서 $58^{\circ}C$에 이르는 시간이 $60^{\circ}C$ 항온조에서는 7분, $70^{\circ}C$에서는 3분 30초, $80^{\circ}C$에서는 2분이었다. 따라서 임상에서 골수강을 제거 후 장골의 간부(shaft) 만을 항온조에 달굴때는 골구강내에도 데워진 심염수로 가득차게 되므로 상기 시간의 절반이 못되는 짧은 시간내에 피질골의 내부가 $58^{\circ}C$에 이르리라고 판단되었다. 골수강을 소파하지 않은 돼지 경골을 각각 4쌍씩 우측만을 $60^{\circ}C$ 35분, $80^{\circ}C$ 15분 열처리한 후 실험군의 최대염전력은 대조군과 비교할 때 +7.0%, -5.1%, -3.2%, -4.2%의 변화가 있었고, $80^{\circ}C$ 15분 열처리후는 -4.3%, -3.8%, -1.4%(1예는 실험 오류로 제외됨)의 변화가 있었다. 골수강을 완전 제거한 되재 경골을 각각 4쌍씩 우측만을 $60^{\circ}C$, $70^{\circ}C$, $80^{\circ}C$에서 15분 열처리 후 실험군의 최대염전력은 대조군과 비교할 때 -3.4%, -4.2%, -0.7%, +2.7%의 변화가 있었고, $70^{\circ}C$ 15분 열처리후는 -2.8%, -3.9%, -2.1%(1예는 실험 오류로 제외됨)의 변화가 있었으며, $80^{\circ}C$ 15분 열처리후는 +5.2%, -4.4%, -2.9%, -0.3%의 염전력 변화가 있었다. 그러므로 골수강을 제거하지 않고 $80^{\circ}C$ 35분, $60^{\circ}C$ 15분 열처리 하거나, 골수강을 완전소파 후 $60^{\circ}C$ 15분, $70^{\circ}C$ 15분, $80^{\circ}C$ 15분 열처리해서는 각군사이에 염전력의 유의한 차이는없었다. 이상의 결과로 돼지 경골의 경우 $60^{\circ}C$ 항온에서는 35분까지, $80^{\circ}C$이하의 항온에서는 15분까지 열처리하여도 골강도에는 거의 영향이 없는 것으로 나타났다.

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The Effect of Boron Supplementation on Bone Strength in Ovariectomized Rats Fed with Diets Containing Different Calcium Levels

  • Choi, Mi-Kyeong;Kim, Mi-Hyun;Kang, Myung-Hwa
    • Food Science and Biotechnology
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    • 제14권2호
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    • pp.242-248
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    • 2005
  • The effect of calcium and boron supplementation on bone strength was determined in growing and ovariectomized (OVX) Sparague-Dawley rats. Rats were divided into 9 groups and fed diet with different intake levels of calcium and boron for 4 weeks. About fifty percentages of rats in each group were OVX and the others were sham-operated. The rats were fed same diets after operation for 8 weeks. The feed intake, body weight gain, and FER were significantly higher in OVX rats than those in sham-operated ones. Serum osteocalcin, bone formation biomarker, was significantly increased with increment in calcium and boron intakes. Serum estradiol was lower in OVX rats than in sham-operated ones. Bone mineral density of femur was significantly lower in OVX rats than in other group. The breaking forces of bones were not significantly different among the groups. The urinary excretion of deoxypyridinoline, osteolytic marker was significantly increased with increment in calcium intake and ovariectomy. The urinary calcium excretion was significantly increased with increment in calcium intake, but decreased with increment in boron intake. According to theses results, the boron supplementation resulted in higher serum osteocalcin and lower urinary calcium excretion. Therefore, it could be suggested that the boron supplementation may be complementary and useful to calcium nutrition for bone health.

The Change of Garment Pressure and Body Measurement by Material of Women's Girdle

  • Park, Jee-Hye;Chun, Jong-Suk
    • 대한인간공학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.455-461
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    • 2012
  • The aim of this study was to investigate the appropriate elasticity of the textile material used for making women's girdle. Background: The elastic textiles have been used for making girdle. The hard type girdle gave high pressure on the body to make slim look. However, excessively high garment pressure caused negative effect to human bodies. This study studied the material giving proper garment pressure in girdle. Method: In this study five experimental girdles were made fabrics with various elasticities. The change of garment pressures and body girths were measured after subjects wearing the experimental girdles. The garment pressure was measured at 10 points. Body girths measured at abdomen, hip, and thigh. Results: The garment pressure of the commercial girdle was high at side of waistband, side femur and back gluteal fold. The experimental girdles made with high elasticity material definitely lowered garment pressure at those points. After wearing experimental girdle their abdomen and hip girths measurements were decreased. But, thigh girth was not reduced. Conclusion: The girdle made with excellent elasticity materials reduced garment pressure significantly and it made body slim as much as the commercial girdle except the thighs. Application: This study provides guideline for the developing girdle that applying optimum range of garment pressure with body slim effect.

Genetic analysis of mitochondrial DNA from ancient Equus caballus bones found at archaeological site of Joseon dynasty period capital area

  • Hong, Jong Ha;Oh, Chang Seok;Kim, Sun;Kang, In Uk;Shin, Dong Hoon
    • Animal Bioscience
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    • 제35권8호
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    • pp.1141-1150
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    • 2022
  • Objective: To understand the domestication and spread of horses in history, genetic information is essential. However, mitogenetic traits of ancient or medieval horses have yet to be comprehensively revealed, especially for East Asia. This study thus set out to reveal the maternal lineage of skeletal horse remains retrieved from a 15th century archaeological site (Gongpyeongdong) at Old Seoul City in South Korea. Methods: We extracted DNA from the femur of Equus caballus (SNU-A001) from Joseon period Gongpyeongdong site. Mitochondrial (mt) DNA (HRS 15128-16116) of E. caballus was amplified by polymerase chain reaction. Cloning and sequencing were conducted for the mtDNA amplicons. The sequencing results were analyzed by NCBI/BLAST and phylogenetic tool of MEGA7 software. Results: By means of mtDNA cytochrome b and D-loop analysis, we found that the 15th century Korean horse belonged to haplogroup Q representing those horses that have historically been raised widely in East Asia. Conclusion: The horse is unique among domesticated animals for the remarkable impact it has on human civilization in terms of transportation and trade. Utilizing the Joseon-period horse remains, we can obtain clues to reveal the genetic traits of Korean horse that existed before the introduction of Western horses.

A Review of Rat Models of Avascular Necrosis of the Femoral Head Treated with Natural Extracts

  • Go-Woon, Kim;Hyoung-Yong, Park;Yeon-Cheol, Park
    • Journal of Acupuncture Research
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    • 제39권4호
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    • pp.239-248
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    • 2022
  • To determine the effect of Korean medicine treatment of avascular necrosis of the femoral head (ANFH) this study reviewed both single ingredients and bioactive compounds in the treatment of ANFH in a rat model. Literature was retrieved from PubMed and Google Scholar using the keywords "femur head necrosis," "natural extract," and "rat." The data from studies analyzed included: rats' characteristics, development methods of ANFH, natural extracts administration, observation methods, and outcome indicators. Two independent researchers screened all articles retrieved and 26 studies were chosen. The most used rat species was the Sprague Dawley rat (76.9%). To induce ANFH, steroid injections (46.2%), and oral gavage (53.8%) were typically used. Studies focused mainly on factors affecting bone formation (65.3%), and apoptosis (53.8%). Research on ANFH focused on using traditional natural substances mentioned in classical literature to confirm its effectiveness against anti-inflammation, osteogenesis, and cell death. ANFH has a diverse etiology, therefore research models such as genetic analysis of human-derived samples from ANFH patients may shed more light on the condition. Moreover, research into herbal medicines and pharmacoacupuncture treatment of ANFH should precede.

구형압입시험을 통한 망상골의 기계적 물성 연구 (A Study of the Mechanical Properties of Human Trabecular Bone by Spherical Indentation Test)

  • 배태수;김정규;이태수;최귀원
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.419-424
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    • 2001
  • 골다공증의 조기 발견 및 치료예후에도 영향을 미치는 망상골 구조의 영률(Young's Modulus)은 그 대상이 사람이므로 일반적인 인장 및 압축시험으로 구해내기는 불가능한 실정이다. 본 연구에서는 망상골 구조가 지니고 있는 영률을 평가함에 있어서 구형압입시험을 통하여 망상골 구조의 영률을 구하고자 하였으며 이를 전산화단층촬영(CT)에서부터 얻을 수 있는 밀도와 실제 측정해서 얻은 밀도와의 관계를 정량화하고자 한다. 31세 남성의 좌우 원위 대퇴골을 해부학적 좌표를 고려하여 고정한 다음 GE9800 CT장비를 사용하여 Imm간격으로 단층촬영을 실시하였으며. 각 영상으로부터 CT수(HU)를 구하였다 Dliamond saw를 사용하여 좌우 대퇴골으로부터 72개의 8mm 정방형 시편들을 추출하였으며. 제작한 구형압입시험기를 사용하여 각 시편의 IS. AP. 그리고 ML방향으로의 압입시험과 압축시험을 각각 실시하였으며, 이후 시편의 실제 겉보기 밀도를 측정하였다. 그 결과 IS방향의 영률이 AP 및 ML방향보다 유의하게 크게 나타났으며, AP방향의 영률 역시 ML방향보다 유의하게 큰 영률을 나타냄을 통하여 망상골의 직교성을 알 수 있었다. CT수와 각 방향의 영률과의 관계에서도 선형적 관계보다는 멱관계로 보다 더 잘 설명되어짐을 알 수 있었는데 이는 이전의 연구자들과 동일한 결과임을 알 수 있었다

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Effect of femoral mechanical properties on primary stability of cementless total hip arthroplasty: a finite element analysis

  • Reimeringer, Michael;Nuno, Natalia
    • Advances in biomechanics and applications
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    • 제1권3호
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    • pp.187-210
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    • 2014
  • With the goal of increasing the survivorship of the prosthesis and anticipating primary stability problems of new prosthetic implants, finite element evaluation of the micromotion, at an early stage of the development, is mandatory. This allows assessing and optimizing different designs without manufacturing prostheses. This study aimed at investigating, using finite element analysis (FEA), the difference in the prediction of the primary stability of cementless hip prostheses implanted into a $Sawbones^{(R)}$ 4th generation, using the manufacturer's mechanical properties and using mechanical properties close to that of human bone provided by the literature (39 papers). FEA was carried out on the composite $Sawbones^{(R)}$ implanted with a straight taper femoral stem subjected to a loading condition simulating normal walking. Our results show that micromotion increases with a reduction of the bone material properties and decreases with the augmentation of the bone material properties at the stem-bone interface. Indeed, a decrease of the cancellous Young modulus from 155MPa to 50MPa increased the average micromotion from $29{\mu}m$ up to $41{\mu}m$ (+42%), whereas an increase of the cancellous Young modulus from 155MPa to 1000MPa decreased the average micromotion from $29{\mu}m$ to $5{\mu}m$ (-83%). A decrease of cortical Young modulus from 16.7GPa to 9GPa increase the average global micromotion from $29{\mu}m$ to $35{\mu}m$ (+33%), whereas an increase of the cortical Young modulus from 16.7GPa to 21GPa decreased the average global micromotion from $29{\mu}m$ to $27{\mu}m$ (-7%). It can also be seen that the material properties of the cancellous structure had a greater influence on the micromotion than the material properties of the cortical structure. The present study shows that micromotion predicted at the stem-bone interface with material properties of the $Sawbones^{(R)}$ 4th generation is close to that predicted with mechanical properties of human femur.