2-4-6- تست مکانیکی استخوان31
2-5- ساختمان میکروسکوپی استخوان34
2-5-1- سلول های پوششی استخوان36
2-5-2- ترکیب استخوان37
2-6- ساختمان ماکروسکوپی استخوان39
2-6-1- استخوان متراکم و اسفنجی39
2-6-2- استخوان از لحاظ تکاملی40
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 رت52
3-1-1- نمونه مورد مطالعه52
3-1-2 – قفس رت ها53
3-1-3 – خوراک رت ها53
3-1-4 – سیستم روشنایی و تهویه54
3-1-5- رطوبت و دمای محیط54
3-2-1- بیهوشی رت54
3-2-2- اجرای جراحی55
3-3- تحریک مکانیکی56
3-3-1 – دستگاه تحریک مکانیکی استخوان56
3-3-2- روش اجرا58
3-3-3- نمونه برداری61
3-4- ارزیابی استخوان62
3-4-1- ارزیابی خمشی استخوان62
3-4-2- ارزیابی تراکم یون کلسیم65
3-4-3- ارزیابی هیستومورفومتری استخوان67
3-5- روش تجزیه و تحلیل آماری داده ها69
فصل چهارم: تجزیه و تحلیل پژوهش
مقدمه…………………………..71
4-1- آمار توصیفی.72
4-2- آمار استنباطی73
4-3- وزن بدن……….74
4-4- مقاومت خمشی76
4-4-1 – استرس76
4-4-2 – سفتی79
4-5-3- انرژی جذب شده84
4-5-4- جابجایی88
4-5-5- جمع بندی91
4-6- تراکم یون کلسیم91
4-7- هیستومورفومتری استخوان متراکم و اسفنجی93
4-7-1 – جمع بندی96
فصل پنجم: استنباط و نتیجه‌گیری
مقدمه…………………………..103
5-1- خلاصه تحقیق103
5-2- بحث……………….104
5-3- نتیجه گیری…..116
5-4- پیشنهاد های تحقیق116
5-4-1- پیشنهاد کاربردی116
5-4-2- پیشنهاد پژوهشی116
منابع……………………118
فهرست جداول
عنوان صفحه
جدول3-1- مشخصات گروه ها………………………………………………………………………………………………60
جدول3-2- پروتکل انجام ویبراسیون………………………………………………………………………………………..61
جدول 4- 1- میانگین و انحراف معیار گروه ها در استخوان ران(Mean±SE) ……………………………..72
جدول 4-2 – میانگین و انحراف معیار گروه ها در استخوان درشت نی.(Mean±SE)73
جدول 4- 3- نتایج بدست آمده از آزمون کلوموگروف-اسمیرنوف (05/0P?)73
جدول 4-4- نتایج آزمون لون درمراحل پیش آزمون وپس آزمون (05/0P?)74
جدول4- 5- مقایسه میانگین و انحراف معیار وزن بدن(Mean±SD) در گروههای مختلف .75
جدول 4-6 -آزمون تحلیل واریانس یک طرفه استرس در استخوان فمور………………………………………..78
جدول4-7- نتایج آزمون توکی در شاخص استرس استخوان فمور…………………………………………………78
جدول4-8- آزمون تحلیل واریانس یک طرفه استرس در استخوان تیبیا…………………………………………..80
جدول 4-9- نتایج آزمون توکی در شاخص استرس استخوان تیبیا.80
جدول 4-10- آزمون تحلیل واریانس یک طرفه سفتی استخوان فمور.82
جدول 4- 11- نتایج آزمون توکی در شاخص سفتی استخوان فمور.82
جدول 4- 12- آزمون تحلیل واریانس یک طرفه سفتی استخوان تیبیا.84
جدول 4-13- نتایج آزمون توکی در شاخص سفتی استخوان تیبیا.84
جدول 4- 14- آزمون تحلیل واریانس یکسویه استخوان فمور در شاخص انرژی جذب شده86
جدول 4- 15- آزمون تحلیل واریانس یکسویه انرژی جذب شده در استخوان تیبیا.87
جدول 4- 16- نتایج آزمون توکی در شاخص انرژی جذب شده استخوان تیبیا.87
جدول4- 17- آزمون تحلیل واریانس یک طرفه جابجایی در استخوان فمور…………………………………..89
جدول4-18- آزمون تحلیل واریانس یک سویه جابجایی در استخوان تیبیا…………………………………….. 90
جدول 4- 19- آزمون تحلیل واریانس یک سویه تراکم یون کلسیم در استخوان تیبیا…………………………92
جدول 4-20- آزمون تحلیل واریانس یک سویه مساحت استخوان متراکم در استخوان فمور…………….. 94
جدول 4- 21- آزمون تحلیل واریانس یک سویه مساحت ترابکولا در استخوان اسفنجی فمور………….. 96

فهرست شکل ها
عنوان صفحه
شکل2-1- موج سینوسی در حرکات ارتعاشی…………………………………………………………………………..15
شکل2- 2- تعیین شماتیک دامنه ارتعاشات…………………………………………………………………………….. 16
شکل2-3- شکل شماتیک انتقال انرژی توسط دستگاه ویبراسیون………………………………………………….18
شکل 2- 4- نیروهای وارد بر استخوان……………………………………………………………………………………..19
شکل 2-5- رفتار آنیزوتروپیک استخوان. ………………………………………………………………………………….20
شکل2 -6- مراحل بازسازی استخوان……………………………………………………………………………………… 22
شکل2-7- مقایسه استخوان در حالت سالم و پوکی استخوان………………………………………………………23
شکل 2- 8- نظریه فراست…………………………………………………………………………………………………….26
شکل2-9- استرس هیدروستاتیک (فشاری یا کششی).28
شکل 2-10- درزهای استخوانی شامل کانالیکول ها و لاکونای استخوانی……………………………………….29

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

شکل 2-11- اهمیت بارگذاری متناوب مدل مکانیکی- بیولوژی 29
شکل2- 12- شکل شماتیک نحوه انجام تست خمش سه نقطه.32
شکل 2-13- نمودار استرس-استرین استخوان. 33
شکل 2 -14- منشا یکسان سلول های استئوسیت و استئو بلاست…………………………………………………..36
شکل2-15- اجزا میکروسکوپی استخوان…………………………………………………………………………………. 38
شکل2 -16- استخوان بلند..39
شکل 3-1- محل نگهداری رت……………………………………………………………………………………………….53
شکل3-2- قفس رت…………………………………………………………………………………………………………….53
شکل3 -3- رت جراحی شده…………………………………………………………………………………………………55
شکل 3-4- نمای کلی دستگاه ویبراسیون…………………………………………………………………………………57
شکل 3-5- قرار گرفتن رت در داخل دستگاه ویبراسیون…………………………………………………………….57

شکل 3-6- سسیتم پیچ و فنر برای تغییر ات دامنه……………………………………………………………………….57
شکل 3-7- موتور ایجاد ارتعاش در زیر صفحه آلومینیمی……………………………………………………………57
شکل 3-8- نمایشگر زمان و فرکانس دستگاه……………………………………………………………………………..58
شکل 3-‏9- دستگاه Zwick مدل 477514 جهت انجام تست بیومکانیک استخوان.63
شکل 3-‏10- نحوه قرار گیری استخوان جهت تست خمش سه نقطه.63
شکل 3-‏11- دستگاه برش استخوان.64
شکل 3-‏12- نمونه ای از عکس های تهیه شده جهت اندازه گیری سطح مقطع استخوان.64
شکل 3-‏13- نمایی از بدست آمدن متغیرها با استفاده ار نمودار.65
شکل 3-14. نمودار غلظت استاندارد فلز کلسیم………………………………………………………………………….66
شکل 3-15- دستگاه اسپکتروفتومتری مورد استفاده.68
شکل 3-‏16- دستگاه Histo-Line جهت برش های بسیار نازک از استخوان68
شکل 4-1- تغییرات وزن حیوانات در گروههای مختلف(Mean±SD).76
شکل 4-2- میزان استرس در استخوان فمور77
شکل 4-3- میزان استرس در استخوان تیبیا.79
شکل 4-4- سفتی استخوان فمور.81
شکل4-5- سفتی استخوان تیبیا..83
شکل4-6- انرژی جذب شده در استخوان فمور…85
شکل4-7- انرژی جذب شده در استخوان تیبیا..86
شکل4-8- جابجایی استخوان فمور.88
شکل4-9- جابجایی استخوان تیبیا…………………………………………………………………………………………. 90
شکل 4-10- تراکم یون کلسیم در استخوان تیبیا..Error! Bookmark not defined.92
شکل4-11- مساحت استخوان متراکم فمور.93
شکل4-12- مساحت ترابکولا استخوان اسفنجی تیبیا.95
شکل 4-13- ناحیه متراکم میانه استخوان فمور در گروه HFLA97
شکل4-14- ناحیه اسفنجی گردن فمور در گروه HFLA97
شکل4- 15- ناحیه متراکم میانه استخوان فمور در گروه HFHA98
شکل4- 16- ناحیه اسفنجی گردن فمور در گروه HFHA98
شکل4- 17- ناحیه متراکم میانه استخوان فمور در گروه LFLA99
شکل4- 18- ناحیه اسفنجی گردن فمور در گروه LFLA99
شکل4- 19- ناحیه متراکم میانه استخوان فمور در گروه LFHA100
شکل4- 20- ناحیه اسفنجی گردن فمور در گروه LFHA100
شکل4- 21- ناحیه متراکم میانه استخوان فمور در گروه Sham101
شکل 3-22- ناحیه اسفنجی گردن فمور در گروه Sham ………………………………………………………101

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 کشور 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 بدن1 (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.

1-2- بیان مسئله
پوکی استخوان2 یا استئوپورز طبق تعریف انجمن بهداشت جهانی3 ( (WHO،” یک اختلال اسکلتی است که در آن قدرت مکانیکی استخوان کاهش یافته و منجر به شکستگی استخوان می شود”. سازمان جهانی بهداشت پوکی استخوان را به صورت کاهش تراکم استخوان به 5/2 انحراف معیار کمتر از متوسط حداکثر تراکم استخوانی در افراد جوان جامعه تعریف کرده 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 5% در سال برای استخوانها ی اسفنجی و بین 3 %-2% در سال برای استخوا نهای متراکم است. بنابراین، باعث می گردد طی 20 سال حدود 20? تا 30 ? افت تراکم استخوان داشته باشندکه با کاهش تراکم استخوانی به30 تا 40 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).

برای بررسی رشد استخوان درانسان، مطالعات عمدتاً به رادیوگرافی یا ارزیابی مارکرهای استخوانی محدود می شوند در حالی که استفاده از مدل حیوانی به بررسی مستقیم خواص مکانیکی استخوان می پردازد. خواص مکانیکی استخوان از جمله: استرس، سفتی استخوان و میزان انرژی جذب شده از پارامترهای اصلی بیان کننده ساختار و عملکرد استخوان می باشد. پس با استفاده از مدل های حیوانی و انجام تستهای مستقیم بیومکانیکی انعکاس بهتری از خواص مکانیکی استخوان در مقایسه با اندازه گیریهای تراکم استخوانی به دست میآید(4).

مشخص شده اوراکتومی رت یک مدل تجربی مناسب جهت بررسی پوکی استخوان در دوره یائسگی می باشدکه چند ماه بعد از اوراکتومی، پوکی استخوان قابل مشاهده است(5).
شکستگی ناحیه پروگزیمال استخوان فمور در انسان یکی از رایج ترین نوع شکستگی در پوکی استخوان است. ناحیه پروگزیمال استخوان رت نیز بسیار شبیه استخوان فمور انسان است. بدلیل شباهت زیاد بین استخوان انسان و رت از آن برای ارزیابی مقاومت استخوان و تغییرات مورفولوژی استفاده می شود(6).
مطابق یافته های پزشکی، بافت استخوان بطور منظم دچار نوسازی می گردد. روند کلی این فرایند با جذب استخوانی توسط تحریک سلول های استئوکلاست آغاز میشود. استخوان سازی توسط سلو ل های استئوبلاست صورت می گیرد. اگر جذب استخوانی زیاد باشد یا تشکیل استخوانی کم شود پوکی استخوان رخ می دهد که مکانیسم اصلی همه ی دلایل پوکی استخوان همین عدم تعادل بین جذب استخوانی وتشکیل آن است(7).

از جمله عوامل محرک و ضد تحلیلی استخوان، حساسیت به محیط مکانیکی است در واقع همان قانون ولف که شکل استخوان، ماهیت عملکردی آن را مشخص می نماید. ارتباط بین ساختار استخوان و نیرو های وارده بر آن از توانایی انطباق پذیری دائم استخوان سالم با محیط تحت بار است و بر همین مبنا امکان انطباق پذیری با محیط موجود را به سیستم اسکلتی میدهد. این توانائی عموما بدلیل خواص نوسازی4 و باز سازی5 استخوان است که بافت قدیمی استخوان را در محیط حداقل یا حداکثر بارگذاری استخوان از بین برده وموجب شکل گیری مجدد آن در محیط با بارگذاری مناسب می شود. این انطباق پذیری سیستم اسکلتی با محیط تغییرات معنی داری در جرم، هندسه و خواص مواد استخوان ایجاد می کند(8, 9). از طرفی، هر نوع حرکت و فعالیت بر روی زمین نیز به لحاظ مکانیکی، باعث اعمال بار6 روی استخوان‌های متحمل وزن شده و ساختار آن‌ها را بهبود می‌بخشد. تشکیل و تحلیل استخوان به نیروی خارجی ناشی از نیروی گرانشی و نیروی داخلی تولید شده توسط فعالیت عضلانی حساس است(10). اعمال بار بر روی استخوان بعنوان محرک‌های لازم برای دستیابی به اوج توده استخوانی و حفظ هموستاز آن شناخته شده است(11) .

امروزه تمرینات و فعالیت های ورزشی روند مثبتی در سلامت عمومی افراد دارا است. اثرات مثبت ورزش بر سسیتم گردش خون وعروق، زمان واکنش عضلات، تعادل و هماهنگی ارگان و افزایش کیفیت زندگی در سالخوردگان را بهمراه دارد(12-14). بافت استخوانی در سنین بزرگسالی به رژیم های تمرینی در جهت سنتز استخوانی پاسخ داده است(15). اما ورزش در سنین بالا خطراتی مانند افتادن و شکستگی استخوان در افراد مبتلا به پوکی استخوان را به همراه دارد. لذا، این افراد قادربه انجام هرگونه تمرینی نیستند و جایگزینی روش هایی بجای تمرینات ورزشی برای حفظ سلامتی و جلوگیری از خطر افتادن در این رده سنی ایمن تر می باشد.

اخیرا ویبراسیون کل بدن (WBV) بعنوان یک مداخله ورزشی، راهکاری نوید بخش در حیطه ورزش و بازتوانی جهت افزایش قدرت و توان بکار گرفته شده است(16, 17). نتایج اولیه به نظر میرسد حساسیت بالای استخوان به سیگنال های مکانیکی، ممکن است مبنایی برای مداخلات غیر دارویی باشد که قادر به بازگرداندن یکپارچگی بافت استخوان پس از حوادث یا صدمات شغلی مانند پروازهای فضایی است وب عنوان جایگزین کارامدی در پیشگیری و درمان سارکوپنیا در افراد توصیه شده است(18-20). از طرفی، پاسخ استخوان سازی نسبت به محرک های مکانیکی غیر معمول بر روی استخوان بیشتر و موثرتراست(21). لذا استفاده از بارگذاری توسط ارتعاشات مکانیکی یا ویبراسیون کل بدن بعنوان یک مداخله ورزشی، با بافت بدن بومی تر و روشی ایمن برای جلوگیری از شکستگی و آسیب به دیگر بافت ها پیشنهاد می شود و قابلیت اجرا برای افراد مسن و در معرض پوکی استخوان را نیز دارد.

مطالعات انجام شده نشان داده اند برای تطابق استخوان سازی در جهت بازسازی استخوان، بارگذاری باید پویا و دینامیک باشد، نیروی استاتیک نمی تواند در انتقال مکانیکی نقش داشته باشد(22). به طور طبیعی هر بارگذاری پویا دارای مولفه های دامنه و فرکانس است. فرکانس به همراه دامنه تعیین کننده شتاب و میزان بار وارد بر سیستم اسکلتی- عضلانی می باشد. بافت استخوانی با تداوم فعالیت هایی با شتاب مشخصی صورت می گیرد. تحقیقات در بررسی روزانه نشان دادند استرین های بزرگ (> 1000میکرو استرین) با فرکانس پایین(3-1 هرتز) بطور نسبی دفعات محدودی در طول روز رخ میدهد در حالیکه استرین های خیلی کوچک( < 10 میکرواسترین) با فرکانس بالا(50-10 هرتز) هزاران بار در روز اتفاق می افتد(23). علیرغم اینکه در مطالعات اخیر طیف وسیعی از فرکانس استفاده شده است(19, 24, 25) اما به نظر می رسد در انتخاب فرکانس باید نکات زیر را نیزمورد توجه قرار داد: 1- بدن روزانه عمدتاً در معرض شتاب های کم با فرکانس 50-10 هرتز قرار می گیرد و همین مقدار شتاب نیز باعث تحریک استخوان می شود(26) پس انتخاب نوسان در محدوده عملکرد طبیعی سیستم عضلانی-اسکلتی باید مورد توجه باشد. 2- از سوی دیگر، فرکانس طبیعی عضلات بافت های بدن حدود 20 هرتز می باشد و در صورتی که فرکانس طبیعی بافت نزدیک به فرکانس دستگاه ویبراسیون باشد دامنه ویبراسیون بیشتر می شود(پدیده تشدید) و باعث آسیب بافتی می گردد(27). لذا، باید فرکانس هایی استفاده شود که با فرکانس طبیعی بافت ها هماهنگ نباشد تا بهترین تاثیر را داشته باشد.
با توجه به این که شتاب یکی از عوامل موثر بر ویبراسیون است و خود تحت تاثیر دو مولفه فرکانس و دامنه می باشد. حال این سوال در ذهن مطرح می شود که اگر در شتاب های مساوی ولی با دامنه و فرکانس های مختلف آیا تغییری درروند استخوان سازی مقاومت مکانیکی استخوان بوجود می آید؟ اگر چه بیشتر شواهد نشان می دهد ویبراسیون با فرکانس بالا و شدت پایین اثرات سودمندی براستحکام استخوان دارد(26, 28, 29). اما در مقابل، پروتکل های دیگری نیز در ایجاد انقباض عضلانی بیشتر و در نتیجه استحکام استخوان پیشنهاد داده است (30) انقباض عضلانی بیشتر خود منجر به اعمال بار مکانیکی بیشتر می شود که محرک استخوان سازی است(16, 31). بنابراین با توجه به محدودیت سیستم ها، در سیستمی که دامنه ثابت، فرکانس های متفاوت و فرکانس ثابت، دامنه های متفاوت و شتاب های متفاوت داشته باشدممکن است اثرات متفاوتی در مقاومت مکانیکی و مورفولوژی استخوان بوجود آید. در این مطالعه به بررسی تاثیر چهار نوع سیگنال مختلف ویبراسیون بر استحکام مکانیکی استخوان، تراکم یون کلسیم و هیستومورفومتری استخوان در رت اوراکتومی می پردازد تا بتوان با استفاده از نتایج حاصل از این پژوهش، راهبردهای لازم برای کسب استحکام بیشتر در استخوان و حفظ حداکثر توده استخوانی در دوره یائسگی و در نتیجه افزایش کیفیت زندگی زنان دردوره میانسالی و سالمندی را مشخص کرد.
1-3- ضرورت تحقیق
امروزه شیوع پوکی استخوان در جوامع به عنوان یک معضل سلامتی مورد توجه قرار گرفته است. تحقیق منتشر شده در نشریه سازمان بهداشت جهانی می گوید حدود 40 درصد زنان و 10 درصد مردان در طول زندگی خود با خطر ابتلا به پوکی استخوان مواجهند(1). در زنان بعد از دوره یائسگی ، چگالی مواد معدنی استخوان 3 % در سال کاهش می یابد و در نتیجه 70% از زنان بالای 80 سال مبتلا به پوکی استخوان هستند(2).

مطالعات جدید در ایران حاکی از افزایش شیوع پوکی استخوان است. جدیدترین مطالعه در کشور نشان داد که شیوع پوکی استخوان در یکی از نواحی لگن و یا مهره‌های کمری در افراد بالای 50 سال در زنان 4/5 و در مردان 2/3 درصد و حداقل شیوع ضعف استخوان یا استئوپنی در یکی از نواحی لگن و یا مهره‌های کمری در زنان 40 و در مردان 2/35 درصد است. استئوپروز در ناحیه گردن استخوان ران در گروه‌های سنی بالاتر به شدت افزایش می‌یابد، به طوری که نزدیک به یک چهارم افراد بالای 60 سال به آن مبتلا هستند. استئوپنی هم در بیش از نیمی از افراد بالای 60 سال دیده می‌شود. این تحقیق همچنین نشان داد که مشکلات ناشی از پوکی و یا ضعف استخوانی در زنان بیش از مردان است تا جایی که حدود دو میلیون زن در معرض خطر شکستگی ناشی از استئوپروز در کشور هستند که نیاز به توجه جدی دارند(32) .

پوکی استخوان در دوره میانسالی و سالمندی با پیامد های منفی مثل شکستگی ، معلولیت و به تبع آن تحمیل هزینه‌های مادی و معنوی حاصل از این عارضه همراه است. بسیاری از شکستگی های ساعد سریعا بعد از یائسگی رخ میدهد. بیمارانی که سابقه ی شکستگی ستون فقرات و ساعد دارند، احتمال بروز شکستگی لگن در آنها بیشتر است که معمولا در اواخر عمر رخ میدهد(33, 34). این گونه بیماران اغلب دچار معلولیت شده و نیازمند مراقبت و پرستاری در منزل هستند. مدت بقا شخص بعد از شکستگی های ناشی از پوکی استخوان کاهش می یابد. آمارها نشان میدهد که شکستگی در ناحیه لگن شکستگی منجر به معلولیت یا مرگ می شود(35). در آمریکا 2 میلیون شکستگی استخوان لگن ناشی از پوکی استخوان در سال 2013 میلادی گزارش شده است(36) در کشور فنلاند، از لحاظ اقتصادی هزینه ضایعه ی استخوانی در سال به 390 میلیون یورو در سال افزایش یافته است(37, 38). دلیل اهمیت این بیماری برای نظام سلامت کشورجلوگیری از تحمیل بار اقتصادی و اجتماعی قابل توجه این بیماری بر جوامع سراسر دنیا است، پس پیشگیری از آن باید به عنوان یک الویت در بالا بردن سطح سلامت جامعه مورد توجه قرار گیرد.
با توجه به افزایش امید به زندگی و به تبع آن افزایش تعداد افراد سالخورده و در نتیجه شیوع استئوپروز در جامعه (39, 40) و هزینه های تکان دهنده مرتبط با پوکی استخوان(41)، شناسایی مداخله هایی برای حفظ حداکثر توده استخوانی در دوره یائسگی و افزایش کیفیت زندگی سالمندان بعنوان یکی از اهداف مهم تندرستی عمومی نتیجه مورد نظر است. بنابراین هم برای فرد و هم برای جامعه طراحی استراتژی برای حفظ سلامت جسمی جامعه ی سالمند، بویژه زنان ضروری است.

در سال های اخیر توجه زیادی به ارتباط بین ویبراسیون کل بدن به عنوان یک مداخله ورزشی و مقاومت مکانیکی استخوان شده است. علیرغم تحقیق های متعددی که بر فوائد ویبراسیون در حفظ تراکم استخوان درحیوانات گزارش شده است(28, 29, 42)، اما تمام تحقیقات این موضوع را تائید نمی کنند(43, 44)، بنابراین به نظر می رسد تاثیر سیگنال های مکانیکی و مقاومت مکانیکی استخوان نیاز به تحقیقات بیشتری دارد. همچنین، اثر گذاری ویبراسیون تحت تاثیر مولفه های فرکانس، دامنه و شدت ویبراسیون است. در تحقیقات از پروتکل های ارتعاشی متفاوت درکاربرد فرکانس و دامنه ارتعاش جهت نتایج استفاده شده است و نتیجه گیری قطعی در پروتکل ارتعاشی مناسب برای یک اثر بخشی سودمند نامشخص است. لذا این تحقیق جزوه معدود تحقیقاتی است که به بررسی تاثیر چهار نوع سیگنال با دامنه و فرکانس متفاوت و تاثیر این فاکتور مهم بر مقاومت خمشی استخوان، تراکم یون کلسیم و هیستومورفومتری استخوان را مورد مطالعه قرار میدهد که این امر به بهبود درک ما از چگونگی فاکتورهای مکانیکی برای مهارپوکی استخوان کمک می نماید.

سوالات تحقیق
1-آیا ویبراسیون کل بدن بر مقاومت مکانیکی استخوان موثر است؟
2- کدام پروتکل ارتعاشی شامل فرکانس و دامنه مشخص بر مقاومت استخوان اثر بخشی سودمندتری دارد؟
3- آیا بین شاخص های مقاومت مکانیکی استخوان، میزان تراکم یون های کلسیم و شاخص های هیستومورفومتری استخوان تفاوت وجود دارد؟

1-4- اهداف تحقیق
1-4-1- هدف کلی
هدف از این تحقیق بررسی تاثیر ویبراسیون کل بدن با فرکانس و دامنه ی مختلف بر مقاومت خمشی، تراکم یون کلسیم و هیستومورفومتری استخوان ران و درشت نی در رت اوراکتومی است.

1-4-2- اهداف اختصاصی
1- تعیین تاثیر ویبراسیون کل بدن با فرکانس و دامنه ی متفاوت بر استرس استخوان ران و درشت نی رت اوراکتومی.
2- تاثیر ویبراسیون کل بدن با فرکانس و دامنه ی متفاوت بر سفتی استخوان ران و درشت نی رت اوراکتومی.
3- تعیین تاثیر ویبراسیون کل بدن با فرکانس و دامنه ی متفاوت بر انرژی جذب شده استخوان ران و درشت نی رت اوراکتومی.
4- تعیین تاثیر ویبراسیون کل بدن با فرکانس و دامنه ی متفاوت بر جابجایی استخوان ران و درشت نی رت اوراکتومی.
5- تعیین تاثیر ویبراسیون کل بدن با فرکانس و دامنه ی متفاوت بر تراکم یون کلسیم استخوان درشت نی در رت اوراکتومی
6- تعیین تاثیر ویبراسیون کل بدن با فرکانس و دامنه ی متفاوت بر هیستومورفومتری استخوان ران در رت اوراکتومی.
1-5 – فرضیات تحقیق
1- تاثیر ویبراسیون با فرکانس و دامنه ی متفاوت بر استرس استخوان ران و درشت نی رت اوراکتومی متفاوت است.
2- تاثیر ویبراسیون با فرکانس و دامنه ی متفاوت بر Stiffness ( سفتی) استخوان ران و درشت نی در رت اوراکتومی متفاوت است .
3- تاثیر ویبراسیون با فرکانس و دامنه ی متفاوت بر شاخص انرژی جذب شده مقاومت مکانیکی استخوان ران و درشت نی در رت اوراکتومی متفاوت است.
4- تاثیر ویبراسیون با فرکانس و دامنه ی متفاوت بر جابجایی استخوان ران و درشت نی در رت اوراکتومی متفاوت است.
5- تاثیر ویبراسیون با فرکانس و دامنه ی متفاوت بر تراکم یون کلسیم استخوان درشت نی در رت اوراکتومی متفاوت است .
6- تاثیر ویبراسیون با فرکانس و دامنه ی متفاوت بر هیستومورفومتری استخوان ران در رت اوراکتومی متفاوت است.
1-6- قلمرو تحقیق
نژاد رت: ویستار
جنس رت: ماده
دامنه ی سنی رت: 14-12 هفتگی
دامنه ی وزنی رت ها: 18±220 گرم
دوره روشنایی- تاریکی محل نگهداری حیوانات: 12 ساعته
دمای محل نگهداری حیوانات : 1± 24 درجه ی سانتیگراد
1-7- محدودیت های تحقیق
1- عدم دسترسی به رت از ابتدای تولد.
2- عدم استفاده از تکنیک های پیشرفته تصویربرداری مانند: Micro-CT، MRI با شدت میدان بالا بدلیل محدودیت دسترسی و هزینه های سنگین آن.
1-8- تعریف عملیاتی متغیر های تحقیق
1-8-1- متغیر مستقل
ویبراسیون کل بدن: تمرینات ویبراسیون حرکت نوسانی اطراف نقطه تعادل. ویبره درمانی، نیروی نوسانی که توسط دستگاه از طریق صفحه به بدن حیوان منتقل می شود. ارتعاشات مکانیکی معمولاً سینوسی شکل است که مشخصه های مهم آن شامل:
* فرکانس ویبراسیون : میزان تکرار سیکل نوسان در ثانیه است که واحد آن Hz)) هرتز می باشد.
* دامنه ی ویبراسیون: حداکثر جابجایی از موقعیت تعادل که واحد آن میلی متر((mm است.
* شتاب ویبراسیون: حداکثر میزان تغییرات سرعت در طی یک سیکل نوسان است که تابعی از فرکانس و جابجایی پیک تا پیک دامنه می باشد و معمولا با مضربی از شتاب جاذبه زمین بیان می شود بعنوان مثال: شتاب g3.
1-8-2- متغیر های وابسته
برای اندازه گیری مقاومت خمشی استخوان از دستگاه Zwick material- mashine Z 2.5 ساخت کشور آلمان استفاده شد که طی آن نمونه ها تحت تست خمش سه نقطه قرار گرفتند. همزمان با انجام تست، منحنی نیرو – جابجایی ترسیم میشود و مقادیر شاخص های استرس، Stiffness ( سفتی)، انرژی جذب شده و جابجایی ثبت شد.

برای اندازه گیری میزان تراکم یون های کلسیم از دستگاه اسپکتروفتومتری یا طیف سنجی نوری SHINADZU- Atomic absorption/Flame Emission Spectrophoto Meter AA-670 استفاده شد.

برای اندازه گیری هیستومورفومتری استخوان، از استخوان ران به روش متداول لام تهیه و رنگ آمیزی شد سپس، با استفاده از نرم افزار Imag-J مساحت استخوان متراکم، مساحت ترابکولاهای استخوان اسفنجی مورد اندازه گیری قرار گرفت.

کلیات پژوهشی

مقدمه
در این فصل به مبانی نظری اساس ارتعاشات مکانیکی و ویبراسیون کل بدن، مقاومت مکانیکی استخوان، خواص مکانیکی استخوان، مکانیسم پاسخ بافت نسبت به بارگذاری، خواص تطابقی استخوان در برابر محرک می پردازیم. سپس در مورد ساختمان ماکروسکوپی و میکروسکوپی استخوان، ترکیب استخوان، استخوان سازی و استخوان از لحاظ تکاملی را بیان کرده و در بخش بعدی به ادبیات پیشینه خواص تطابقی استخوان در برابر محرک مکانیکی و ادبیات پیشینه تاثیر تحریکات مکانیکی بر پوکی استخوان را مرور می کنیم.

2-1- اساس ارتعاشات مکانیکی
ارتعاش یک محرک مکانیکی است که توسط یک حرکت نوسانی شناخته می شود. بعبارتی ارتعاش یک حرکت نوسانی حول نقطه تعادل است. حرکت ارتعاشی را می‌توان به دو صورت تناوبی و غیر تناوبی توصیف نمود. در حالت تناوبی، بعد از زمان T ثانیه، حرکت تکرار می شود ولی در نوع غیرتناوبی حرکت در زمان مشخص T ثانیه تکرار نمیشود. تعداد دورهایی که در هر ثانیه اتفاق می افتد، فرکانس (ƒ) نامیده شده و بر حسب دور بر ثانیه یا هرتز بیان می شود. جابجایی هر ذره در حرکت تناوبی را همواره می توان بر حسب سینوس وکسینوس بیان کرد . اصطلاح هماهنگ وهارمونیک به عبارت هایی اطلاق می شود که شامل این توابع هستند، حرکت تناوبی را اغلب هماهنگ نیز میگویند.

حرکت ارتعاشی سه مشخصه‏های مهم دارد که عبارتند از: 1- دامنه، که معیاری از شدت ارتعاش است و می توان از طریق سه پارامتر جابجایی ، سرعت وشتاب بیان کرد 2- فرکانس، که معیاری از نرخ حرکت در واحد زمان است. پریود زمانی حرکت (T) بازه زمانی است که سیستم، سیکل ارتعاشی خود راتکرار می کند. فرکانس ارتعاشات در واقع عکس پریود زمانی است و واحد ان هرتز است (شکل 2-1). 3- فاز، که توالی حرکت را نسبت به یک مرجع مشخص می‏سنجد و واحد آن درجه است. پس در یک موج سینوسی، دامنه، شدت موج سینوسی را تعیین می کند و فرکانس نیز نشان دهنده تعداد دفعات تکرار موج سینوسی در واحد زمان است.

شکل2- 1- موج سینوسی که در حرکات ارتعاشی صورت می گیرد . (T) بازه زمانی است که سیستم، سیکل ارتعاشی خود راتکرار می کند. فرکانس ارتعاشات عکس پریود زمانی است.

مطابق شکل 2-2 دامنه هر موج سینوسی را به سه شکل می توان تعیین کرد:
1-مقدار 0-peak (صفر تا پیک)
2- مقدار Peak to Peak
3-مقدار RMS

شکل2- 2- تعیین شماتیک دامنه ارتعاشات.1-صفر تا پیک 2- پیک تا پیک 3 -مقدار RMS

دامنه و فرکانس از مشخصه‏های مهم حرکت ارتعاشی است. دامنه ارتعاشات را می توان از طریق سه پارامتر جابجایی ، سرعت وشتاب بیان کرد(27). با استفاده از معادله 1حرکت ارتعاشی، می توان جابجایی را بدست آورد.
d=D×sin?nt
معادله 1- معادله جابجایی در حرکات ارتعاشی.

دسته بندی : پایان نامه ها

پاسخ دهید