Andre hypoteser
Ut fra enkelte studier på dyr har man foreslått at beinsyntese er avhengig av antall belastningssykluser (14, 15), distribusjon av belastningen (10, 16) og belastningens hastighet (10, 17), ikke bare av størrelsen på belastningen, slik det er foreslått i mekanostatteorien.
Selv om antall belastningssykluser synes å være av klart mindre betydning enn størrelsen på belastningen (10, 18), ser et minimum antall belastningssykluser likevel ut til å være nødvendig for å oppnå en osteogen respons (18). Kun få belastningssykluser synes imidlertid å være nødvendig, og varigheten av hver stimulus kan være kort (16). Umemura og medarbeidere rapporterte at én enkelt økt med fem hopp per dag var nok til å indusere beinsyntese hos rotter (19). På den annen side, i en teoretisk modell antydet Carter og medarbeidere (14) og Whalen og medarbeidere (15) at antall belastningssykluser antakelig vil være viktigere dersom størrelsen på belastningen er liten. Disse eksperimentelle dyrestudiene kan gi viktig innsikt i hvordan man kan optimalisere den osteogene treningen for mennesker. Det er mulig at mennesker, på lik linje med rotter, ikke trenger å gjennomføre mange repetisjoner per dag for å oppnå ønsket effekt på beinmassen. Bassey og medarbeidere (20) viste at 50 vertikale hopp seks dager i uken (gjennomsnittlig høyde 8,5 cm) i fem måneder økte beinmineraltettheten i trochanter major med 2,8 % hos unge kvinner.
Det er blitt antydet at ulik distribusjon av belastning kan gi andre dose-respons-forhold mellom størrelsen på deformeringen og endringer i tverrsnittsområdet enn hvis distribusjonen var lik hver gang. Adaptiv beinsyntese synes å være mer sensitiv overfor en uvanlig deformering enn overfor størrelsen på selve deformeringen (21). Lanyon (10, 22) hevder at deformasjonen som kreves for å utløse en adaptiv respons, kan være lavere dersom belastningen er ulik det vanlige belastningsmønsteret.
Hvis beinet kun responderte på størrelsen av deformasjonen eller distribusjonen, ville det være mulig å øke beinsyntesen ved bruk av statisk belasting. I dyrestudier synes imidlertid statisk belastning å gi signifikant mindre stimulering av beinet enn dynamisk belastning (23). Videre er det blitt foreslått at deformasjonens hastighet er en viktig faktor i den adaptive prosessen (10, 17).
Siden det 19. århundre har mange relevante teorier forsøkt å beskrive det dynamiske forholdet mellom mekanisk belastning og biologisk respons i beinet. Frosts mekanostatteori er unik blant disse. Med bakgrunn i denne teorien og ulike studier som er publisert har forfatteren forsøkt å lage en hypotetisk kurve for hvordan ulike mengder fysisk aktivitet eller ulik størrelse på den fysiske belastningen synes å innvirke på beinremodelleringen. Figur 2 viser at all fysisk aktivitet ser ut til å ha effekt på beinremodelleringen eller, om man vil, på beinmassen. For lite eller ingen aktivitet vil kunne redusere beinmassen via økt beinremodellering og økt beinresorpsjon og muligens føre til osteopeni eller osteoporose. For mye fysisk aktivitet med for mye og for høy belastning over tid vil kunne føre til så store deformasjoner i beinet at små mikrofrakturer til slutt medfører stressbrudd. En fysisk aktivitetsmengde innenfor disse to ytterpunktene vil enten vedlikeholde beinmassen eller muligens øke den noe.
Det er imidlertid ikke bare mengde aktivitet eller størrelsen på aktiviteten som er viktig i denne sammenhengen. Dyrestudier har vist at det sannsynligvis også spiller en stor rolle hvilken type aktivitet som gjennomføres, i hvilket tempo den gjennomføres og hvor mange repetisjoner som gjennomføres. Dette blir ikke gjenspeilt i figuren.