Morbidity, rickets and long-bone growth in post-medieval Britain—a cross-population analysis

Abstract

Background: Vitamin D deficiency rickets is associated with skeletal deformities including swollen rib junctions, bowing of the legs, and the flaring and fraying of the wrist and long-bone metaphyses. There is, however, scarce information on the direct effect of rickets on skeletal growth in either present or past populations.

Aim: The study investigated the effect of vitamin D deficiency rickets on long-bone growth in two post-medieval skeletal populations from East London (Broadgate and Christ Church Spitalfields). Subsequently, inter-population growth variations in relation to non-specific environmental stress (dental enamel defects), industrialization, urbanization and socio-economic status during infancy (birth to 3 years) and early childhood (3–7 years) were examined.

Subjects and methods: Data on long-bone diaphyseal length dimensions and stress indicators of 234 subadults from Anglo-Saxon, late medieval and post-medieval archaeological skeletal samples were analysed using both linear and non-linear growth models.

Results: Rickets had no effect on the growth curves for any of the long bones studied. However, pronounced variations in growth between the four populations were noted, mainly during infancy. The diaphyseal length of long bones of Broadgate were significantly smaller-per-age than those of Spitalfields and the other samples up to the age of 4 years, and were associated with a high prevalence of enamel defects during early infancy.

Conclusion: Socio-economic status, rather than urbanization, industrialization or rickets, was the central factor behind the observed differences in growth among the post-medieval populations. The observed inter-population growth variations were only significant during infancy.

Résumé. Arrière plan: Le rachitisme par déficience en vitamine D est associé à des difformités squelettiques, notamment des jointures costales enflées, des jambes arquées et la dilatation des métaphyses des os longs. On ne dispose cependant pas d’une information abondante sur l’effet direct du rachitisme sur la croissance squelettique dans les populations actuelles ou passées.

Objectif: Etudier l’effet produit sur la croissance des os longs par le rachitisme par déficience en vitamine D, dans deux populations squelettiques post-médiévales de l’est de Londres (Broadgate et Christ Church Spitalfields). Dans cette perspective, on a examiné les variations de croissance entre populations en fonction d’un stress environnemental non spécifique (défauts de l’émail dentaire), industrialisation, urbanisation et statut socioéconomique au cours de la prime enfance (de la naissance à 3 ans) et de la petite enfance (de 3 à 7 ans).

Sujets et méthodes: Des données sur les dimensions diaphysaires d’os longs et les indicateurs de stress de 234 squelettes de jeunes anglo-saxons de gisements archéologiques des périodes médiévale terminale et post médiévale, ont été analysées au moyen de modèles de croissance linéaires et non linéaires.

Résultats: Le rachitisme ne produit pas d’effet sur les courbes de la croissance d’aucun des os longs étudiés, cependant on note des variations prononcées de la croissance entre les quatre populations, principalement pendant la prime enfance. Les longueurs diaphysaires des os longs de Broadgate sont significativement plus petites pour l’âge que celles de Spitalfields et des autres échantillons jusqu’à l’âge de 4 ans et sont associées à une forte prévalence de défauts de l’émail pendant la petite enfance.

Conclusion: Le facteur central des différences de croissance observées dans les populations post-médiévales est le statut socioéconomique plus que l’industrialisation, l’urbanisation ou le rachitisme. Les variations de croissance entre les populations ne sont significatives que pendant la prime enfance.

Zusammungfassung. Hintergrund: Vitamin D-abhängige Rachitis geht mit Skelettveränderungen einher, wie Schwellungen der Rippengelenke, Verbiegungen der Beine und verbreiterten und am Rande ausgezogenen Metaphysen von Handgelenk und langen Röhrenknochen. Es gibt aber nur wenig Information über den direkten Einfluss der Rachitis auf Skelettwachstum sowohl bei heutigen als auch bei früheren Populationen.

Ziel: Die Studie untersuchte den Einfluss der Vitamin D-abhängigen Rachitis auf das Wachstum der langen Röhrenknochen bei zwei nachmittelalterlichen Skelettpopulationen aus dem Osten von London (Broadgate und Christ Church Spitalfields). Danach wurden die zwischen den Populationen auftretenden Variationen des Wachstums in Beziehung zu unspezifischem Umweltstress (Zahnschmelzdefekte), Industrialisierung, Urbanisierung und sozioökonomischem Status während der frühen (Geburt bis 3 Jahre) und mittleren Kindheit (3--7 Jahre) untersucht.

Probanden und Methoden: Daten betreffend Längenmaße der Diaphysen langer Röhrenknochen und Stressindikatoren wurden bei 234 nicht ganz ausgewachsenen Anglosächsischen, spät- und nachmittelalterlichen archäologischen Skelettfunden unter Verwendung von linearen und nicht-linearen Wachstumsmodellen analysiert.

Ergebnisse: Rachitis hatte keinen Einfluss auf die Wachstumskurven irgendeiner der untersuchten langen Röhrenknochen. Allerdings wurden deutliche Variationen im Wachstum zwischen den vier Populationen, vornehmlich in der Säuglingszeit, bemerkt. Die Diaphysenlänge der langen Röhrenknochen aus Broadgate waren bis zum Alter von 4 Jahren, bezogen auf das Alter, signifikant kürzer als die aus Spitalfields und den anderen Stichproben, und sie gingen mit einer hohen Prävalenz von Zahnschmelzdefekten in der Säuglingszeit einher.

Zusammenfassung: Sozioökonomischer Status und nicht Urbanisationsgrad, Industrialisierung oder Rachitis waren die Haupteinflussfaktoren für die beobachteten Unterschiede im Wachstum nachmittelalterlicher Populationen. Die beobachteten zwischen den Populationen auftretenden Variationen im Wachstum waren nur in der Säuglingszeit signifikant.

Resumen. Antecedentes: El raquitismo por déficit de vitamina D está asociado con deformidades esqueléticas que incluyen abultamiento en la unión de las costillas, piernas arqueadas, y ensanchamiento y desgaste de la muñeca y las metáfisis de los huesos largos. No obstante, existe escasa información sobre el efecto directo del raquitismo sobre el crecimiento esquelético en poblaciones actuales o pasadas.

Objetivo: El estudio investigó el efecto del raquitismo por déficit en vitamina D sobre el crecimiento de los huesos largos de dos poblaciones esqueléticas medievales del este de Londres (Broadgate y Christ Church Spitalfields). Posteriormente, se examinaron las variaciones en el crecimiento interpoblacional en relación con el estrés ambiental inespecífico (defectos en el esmalte dental), la industrialización, la urbanización y el nivel socioeconómico durante la infancia (desde el nacimiento a los 3 años de edad) y la temprana niñez (de 3 a 7 años).

Sujetos y métodos: Se analizaron datos de las dimensiones longitudinales de las diáfisis de los huesos largos e indicadores de estrés de 234 subadultos, procedentes de muestras esqueléticas arqueológicas anglosajonas de finales del medioevo y post-medievales, utilizando tanto modelos de crecimiento lineal como no lineal.

Resultados: El raquitismo no tenía efecto sobre las curvas de crecimiento de ninguno de los huesos largos estudiados. Sin embargo, se observaron notables variaciones en el crecimiento de las cuatro poblaciones, principalmente durante la infancia. Las longitudes diafisiarias de los huesos largos de Broadgate eran significativamente menores por edad que las de Spitalfields y las otras muestras hasta los 4 años de edad, y estaban asociadas con una alta prevalencia de defectos en el esmalte durante la primera infancia.

Conclusión: El nivel socioeconómico, más que la urbanización, la industrialización o el raquitismo, es el factor central que subyace en las diferencias observadas en el crecimiento de las poblaciones post-medievales. Las variaciones inter-poblacionales observadas en el crecimiento sólo fueron significativas durante la infancia.

• Vitamin D deficiency rickets
• long-bone growth
• enamel hypoplasia
• post-medieval London