2-4-2- سازوکار بروز پوکی استخوان…………………………….. 21

 

2-4-3- پاسخ استخوان نسبت به بارگذاری……………………………… 23

 

2-4-4- مکانیسم انطباق مکانیکی استخوان…………………………….. 25

 

2-4-5- پاسخ عضله به بارگذاری……………………………… 30

 

2-4-6- تست مکانیکی استخوان…………………………….. 31

 

2-5- ساختمان میکروسکوپی استخوان…………………………….. 34

 

2-5-1- سلول های پوششی استخوان…………………………….. 36

 

2-5-2- ترکیب استخوان……………………………..37

 

2-6- ساختمان ماکروسکوپی استخوان……………………………. 39

 

2-6-1- استخوان متراکم و اسفنجی……………………………… 39

 

2-6-2- استخوان از لحاظ تکاملی……………………………… 40

 

2-7- کلسیم……………………………………… 41

 

2-8- پیشینه تحقیق……………………………… 42

 

2-8 – جمع بندی ………………………………. 49

 

فصل سوم: تبیین پژوهش

 

مقدمه………………………………………… 52

 

3-1- تهیه و نگهداری رت………………………………. 52

 

3-1-1- نمونه مورد مطالعه…………………………….. 52

 

3-1-2 – قفس رت ها……………………………. 53

 

3-1-3 – خوراک رت ها …………………………….53

 

3-1-4 – سیستم روشنایی و تهویه…………………………….. 54

 

3-1-5- رطوبت و دمای محیط…………………………….54

 

3-2-1- بیهوشی رت………………………………. 54

 

3-2-2- اجرای جراحی……………………………… 55

 

3-3- تحریک مکانیکی……………………………… 56

 

3-3-1 – دستگاه تحریک مکانیکی استخوان…………………………….. 56

 

3-3-2- روش اجرا……………………………. 58

 

3-3-3- نمونه برداری……………………………… 61

 

3-4- ارزیابی استخوان…………………………….. 62

 

3-4-1- ارزیابی خمشی استخوان…………………………….. 62

 

3-4-2- ارزیابی تراکم یون کلسیم…………………………….. 65

 

3-4-3- ارزیابی هیستومورفومتری استخوان…………………………….. 67

 

3-5- روش تجزیه و تحلیل آماری داده ها …………………………….69

 

فصل چهارم: تجزیه و تحلیل پژوهش

 

مقدمه………………………………….. 71

 

4-1- آمار توصیفی…………………………….. 72

 

4-2- آمار استنباطی…………………………….  73

 

4-3- وزن بدن…………………………………….. 74

 

4-4- مقاومت خمشی……………………………… 76

 

4-4-1 – استرس………………………………. 76

 

4-4-2 – سفتی……………………………… 79

 

4-5-3- انرژی جذب شده……………………………. 84

 

4-5-4- جابجایی……………………………… 88

 

4-5-5- جمع بندی……………………………… 91

 

4-6- تراکم یون کلسیم…………………………….. 91

 

4-7- هیستومورفومتری استخوان متراکم و اسفنجی……………. 93

 

 

4-7-1 – جمع بندی……………………………… 96

 

فصل پنجم: استنباط و نتیجه‌گیری

 

مقدمه………………………….. 103

 

5-1- خلاصه تحقیق ……………………………. 103

 

5-2- بحث…………………………… 104

 

5-3- نتیجه گیری………………………………… 116

 

5-4- پیشنهاد های تحقیق……………………………… 116

 

5-4-1- پیشنهاد کاربردی……………………………… 116

 

5-4-2- پیشنهاد پژوهشی……………………………… 116

 

منابع………………………………. 118

 

چکیده:

 

پوکی استخوان یک اختلال اسکلتی است که درآن قدرت مکانیکی استخوان کاهش یافته و منجر به شکستگی استخوان می شود، لذا توجه به روش هایی برای حفظ استحکام استخوان و مهار پوکی استخوان مهم تلقی می شود. هدف از این تحقیق، تعیین تاثیر ویبراسیون کل بدن با فرکانس و دامنه ی متفاوت بر مقاومت مکانیکی، تراکم یون کلسیم و هیستومورفومتری استخوان ران و درشت نی در رت اوراکتومی بود. تعداد 41 سر رت اوراکتومی پس از گذشت سه ماه بطور تصادفی به 5 گروه تقسیم شدند: گروه فرکانس بالا، دامنه بالا (9 (n=، گروه فرکانس بالا، دامنه پایین(9 (n=،گروه فرکانس پایین، دامنه بالا(9 (n= ،گروه فرکانس بالا، دامنه بالا(9 (n= و گروه Sham (5(n= . 6 سر رت سالم بدون جراحی اوراکتومی نیز در گروه کنترل جای گرفتند. گروه های تمرینی 3 بار در هفته بمدت 8 هفته روی دستگاه ویبره با زمان پیشرونده قرار گرفتند. گروه Sham با همین پروتکل روی دستگاه خاموش قرار بودند. در پایان هفته هشتم، حیوانات توسط استنشاق دی اتیل اتر قربانی شدند و استخوان ران و درشت نی رت ها جدا شد. استخوان ران و درشت نی راست برای انجام تست مقاومت خمشی سه نقطه به آزمایشگاه بیومکانیک منتقل شد. از شاخص های استرس، سفتی، انرژی جذب شده و جابجایی استخوان بعنوان ملاک سنجش مقاومت مکانیکی استخوان استفاده شد. تراکم یون کلسیم در استخوان درشت نی چپ بوسیله ی جذب اتمی شعله ای( اسپکتروفتومتری) مورد ارزیابی قرار گرفت. استخوان ران چپ برای بررسی هیستومورفومتری، به روش متداول لام اماده و با هماتوکسلین و آئوزین رنگ آمیزی شد. یافته ها نشان داد هشت هفته تمرینات ویبراسیون توانست تاثیر معنی داری بر مقاومت مکانیکی استخوان داشته باشد و پارامتر های بیومکانیکی استخوان در رت اوراکتومی را به سطح استخوان سالم برساند. در بین گروه های تمرینی، گروهHFLA افزایش بیشتری در مقاومت مکانیکی استخوان نسبت به گروه های دیگر تمرینی نشان داده است و مقاومت مکانیکی استخوان در دو گروه تمرینی HFLA و LFHA که هر دو گروه از شدت تمرینی تقریبا یکسانی برخوردار بودند ولی نتایج پارامترهای بیومکانیکی در گروه تمرینی HFLA بطور چشمگیری بهتر از گروه LFHA بود. رت ها بعد از اوراکتومی، استخوان درشت نی بهتر به تمرینات WBV جواب داده است. تمرینات WBV روی تراکم یون کلسیم در تمامی گروه های تمرینی افزایش داشته و به سطح نرمال در گروه کنترل (سالم)رسیده و در گروه شم کمتر از بقیه گروه ها می باشد هر چند اختلاف معنی دار نیست. درهر دو استخوان متراکم و اسفنجی گروه فرکانس بالا، دامنه پایین (HFLA) بیشترین افزایش مساحت را نسبت به گروه های تمرینی دیگر داشت. بین شاخص های مقاومت مکانیکی استخوان و شاخص های هیستومورفومتری استخوان هماهنگی وجود دارد.

 

فصل اول: طرح پژوهشی

 

1-1- مقدمه

 

پوکی استخوان یک مشکل جدی برای سلامت عموم جامعه است که کیفیت زندگی افراد جامعه، بویژه زنان میانسال را تحت تأثیر قرارمی‌دهد. پوکی استخوان یک اختلال اسکلتی است که درآن قدرت مکانیکی استخوان کاهش یافته و منجر به شکستگی استخوان می شود. دلیل اهمیت این بیماری برای نظام سلامت کشور، شکستگی‌ها و به تبع آن تحمیل هزینه‌های مادی و معنوی حاصل از این عارضه می باشد. با توجه به اهمیت بیماری پوکی استخوان و نقش محوری پیشگیری از این بیماری، بدیهی است توجه و حساسیت نسبت به این بیماری در تمامی سطوح ارائه خدمات بهداشتی درمانی کشور و همچنین عموم جامعه به خصوص زنان و دختران كشور امری بسیار ضروری و حائز اهمیت است.

 

مطالعات متعددی نقش فعالیت جسمانی در پیشگیری و درمان پوکی استخوان را نشان داده اند. اخیرا ویبراسیون کل بدن[1] (WBV) بعنوان یک مداخله ورزشی راهکاری نوید بخش در حیطه ورزش و بازتوانی، جهت افزایش قدرت و توان توجه زیادی را به خود اختصاص داده و بکار گرفته می شود. مشاهده شده است ویبراسیون در بهبود استحکام استخوان در رت اوراکتومی و انسان موثر است. علیرغم تحقیق های متعددی که بر فوائد ویبراسیون در حفظ تراکم استخوان درحیوانات گزارش شده است، اما تمام تحقیقات این موضوع را تائید نمی کنند. همچنین این سوال که کدام پروتکل ارتعاشی شامل فرکانس و دامنه مشخص بر مقاومت استخوان اثر بخشی بهینه دارد، هنوز پاسخ واضحی نداشته است. هدف از این تحقیق بررسی تاثیر چهار نوع سیگنال مختلف ویبراسیون بر استحکام بافت استخوانی موش اوراکتومی است تا اهمیت تغییرسیگنال ارتعاش بر رفتار مکانیکی استخوان که ناشی از پدیده استخوان سازی خواهد بود، بررسی شود.

 

2-1- بیان مسأله

 

پوکی استخوان[1] یا استئوپورز طبق تعریف انجمن بهداشت جهانی[2] ( (WHO،« یک اختلال اسکلتی است که در آن قدرت مکانیکی استخوان کاهش یافته و منجر به شکستگی استخوان می شود». سازمان جهانی بهداشت پوكی استخوان را به صورت كاهش تراكم استخوان به 5/2 انحراف معیار كمتر از متوسط حداكثر تراكم استخوانی در افراد جوان جامعه تعریف كرده است(1). مردان وزنان با ورود به سنین بزرگسالی، بطورطبیعی حدود نیم درصد از توده استخوانی خود را درسال از دست می دهند. خانمها با ورود به دوره یائسگی، دچار از دست دادن سریع توده استخوانی میشوند. این کاهش توده استخوانی تا ٥% در سال برای استخوانها ی اسفنجی و بین 3 %-2% در سال برای استخوا نهای متراکم است. بنابراین، باعث می گردد طی ٢٠ سال حدود ٢٠٪ تا ٣٠ ٪ افت تراکم استخوان داشته باشندکه با كاهش تراكم استخوانی به٣٠ تا ٤٠ درصد از حد طبیعی شکستگی استخوان ها بیشتر اتفاق می افتد(1-3). این شکستگی ها علاوه بر تحمیل بار اقتصادی برای فرد و جامعه، هزینه های اجتماعی حاصله مانند معلولیت یا مرگ را نیز بدنبال دارد(3).