پایان نامه ارشد

دانشگاهی : تأثیر هشت هفته تمرین استقامتی بر برخی پارامترهای بیومکانیکی استخوان ران موش های صحرایی نر مسن- قسمت 5

1-6. قلمرو تحقیق
1-6-1. محدوده تحت کنترل محقق
جنسیت و سن: آزمودنیها موش نر 20 ماهه (سالمند)بودند.
تغذیه: از خوراک مخصوص حیوانات آزمایشگاهی به یک میزان برابر استفاده کردند و آب به اندازۀ کافی در دسترس آنها قرار داشت.
زمان خواب و بیداری: برای تمام آزمودنیها ریتم 12 ساعت روشنایی و تاریکی رعایت شد.
زمان تمرین: زمان انجام تمرین از ساعت8 صبح تا 12 ظهر انجام میگرفت.
روش نمونهگیری: برای تمام آزمودنیها به یک شیوه بیهوشی و جداسازی استخوان انجام گرفت و تمامی استخوانها با یک دستگاه تحت آزمون مکانیکی قرار گرفتند.
1-6-2. محدوده های خارج از کنترل محقق
چون این تحقیق به روش تجربی انجام شد تمامی شرایط تحت کنترل بود.
1-7. اصطلاحات و واژه های تخصصی
1-7-1 سالمندی[6]: مرحلۀ پایانی زندگی هر شخص میباشد، معمولاً سالمندی با زوال هر دو قوای جسمی و ذهنی و کاهش در تعهدات اجتماعی وابسته است. شروع دقیق سالمندی از لحاظ فرهنگی و تاریخی متفاوت است(18). در پژوهش حاضر منظور از سالمندی موشهای نر ویستار 20 ماهه بود.
1-7-2 تمرین استقامتی[7]: هر جلسۀ تمرینی حدود 20 تا 60 دقیقه طول میکشد و با شدتی در حدود 50 تا 85 درصد VO2max، 3 تا 5 بار در هفته اجرامیشود(19) که در این تحقیق منظور از تمرین استقامتی دویدن بر روی تردمیل با سرعت 28-12 متر بر دقیقه و شیب 0% پنج جلسه در هفته و در هر جلسه 60-15 دقیقه در نظر گرفته شد و به مدت هشت هفته ادامه یافت.
1-7-3 سختی[8]: شیب منحنی تنش – کرنش در ناحیۀ الاستیک است و بیانگر استحکام استخوان میباشد (20). در تحقیق حاضر تعریف مفهومی و عملیاتی یکسان است.
1-8-4. انرژی شکست[9]: برابر با سطح زیر منحنی تنش – کرنش میباشد و بیانگر میزان مقاومت استخوان در برابر شکستن است(20). در تحقیق حاضر تعریف مفهومی و عملیاتی یکسان است
1-7-5. حداکثر مقاومت[10]: جایی که نیروهای کششی و فشاری بر نیروی مقاومت استخوان غلبه می کنند و منحنی رو به پایین می رود(19). در تحقیق حاضر تعریف مفهومی و عملیاتی یکسان است.
1-7-6. درصد تغییر شکل[11]: میزان تغییر شکل استخوان هنگام وارد شدن نیروی خمشی می باشد(20). در تحقیق حاضر تعریف مفهومی و عملیاتی یکسان است.
فصل دوم
ادبیات و پیشینه تحقیق
2-1. مقدمه
هدف تحقیق تأثیر هشت هفته تمرین استقامتی بر سختی، حداکثر مقاومت،انرژی شکست و درصد تغییر شکل استخوان ران موشهای نر سالمند بود. در این فصل، ابتدا مرور مختصری بر مبانی نظری تحقیق صورت گرفته، سپس به بیان دستآوردهای کلی پژوهشهایی که در مورد موضوع تحقیق صورت گرفته اقدام شده است.
2-2. استخوان
2-2-1. مورفولوژی استخوان
در حالت کلی استخوانها در سه نوع کوتاه، بلند و تخت طبقه بندی میشوند. استخوانهای کوتاه دارای گسترش نسبتاً یکسانی در تمام جهات میباشند. استخوانهای تخت دارای یک بعد کوچکتر از دیگر ابعاد و استخوانهای بلند دارای یک بعد بزرگتر از دیگر ابعاد میباشند. استخوانهای بلند بیشتر به عنوان ابزار انتقال قدرت و پایدار ساز بدن و استخوانهای تخت وکوتاه در نقشهای حفاظتی و ضربهگیری به کار میآیند. استخوانهای بی شکل نیز در ساختار اسکلتی بدن وجود دارند که جزو هیچ یک از سه دسته اصلی طبقهبندی نمیشوند. ساختار استخوانهای بلند را میتوان به لحاظ هندسی به چند بخش طبقهبندی کرد. این تقسیمبندیها بر اساس محل قرارگرفتن صفحۀ آنها صورت میگیرد. بالاتر از صفحۀ رشد که پس از بلوغ از بین میرود را اپیفیز[12]، به قسمت پایینتر از آن متافیز[13] و به قسمتهای میانی استخوان دیافیز[14] اطلاق میشود.
اعتبار این تقسیمبندیها در مقیاس درشت یا ماکروسکوپی است. در دید ریزنگرانه یا میکروسکوپی ریز ساختار استخوان، تنها دو نوع ساختار استخوانی قابل شناسایی است: استخوان فشرده[15] و استخوان متخلخل[16]. این دو نوع ساختار استخوانی بر اساس تفاوت در مقدار تخلخل از هم تفکیک میشوند.هردو نوع این ساختارها توسط مغز استخوان احاطه شدهاند. مغز استخوان نقش منبع سلولهای خونی، استخوانی، عصبی و غذا را برای استخوان بازی میکند.مغز استخوان در تمام استخوانهای شناخته شده بدن به جز استخوانچههای گوش میانی حضور دارد. به طور کلی دو نوع مغز استخوان وجود دارد: خونساز و چرب که به نامهای مغز استخوان قرمز و زرد معروف شدهاند.
مغز استخوان قرمز نقش غیر انکاری را در فرایند خونسازی ایفا میکند. از آنجا که حضور مغز استخوان نقش بسیار مهمی در تغییر خواص مکانیکی استخوان ندارد، زین پس به حضور آن در استخوان توجهی نخواهیم داشت. در مطالعاتی که استخوان به صورت مادهای پوروالاستیک مدل میشود، مغز استخوان به صورت سیال محصور در ماتریس استخوانی در نظر گرفته میشود. ساختار استخوان دارای بافت استخوانی و فضاهای خالی است(21).
VT = VB + V(2-1)
در این رابطه اندیسهای T ،B, V به ترتیب نماینده حجم کل استخوان، حجم بافت استخوان و حجم فضاهای خالی است.
با توجه به تعاریف مربوط به حجمهای استخوانی میتوان تخلخل را به صورت زیر تعریف کرد:
P = VV/VT = 1- VB/V(2-2)
چگالی ظاهری نیز با روابط بالا به شکل زیر تعریف میشود:
(2-3) =mT/VT =(m+ mV)/ VT
با ساده کردن رابطه 2-3 به شکل جدیدی از آن به صورت 2-4 میرسیم:
(2-4) P = 1- /t
با صفر قرار دادن فضاهای خالی استخوان، رابطه 1-3 به شکلt = mB/VBتقلیل مییابد. به t
در پایین درج شده است
، 
چگالی بافت استخوان اطلاق میشود و برابر با چگالی حجمی از استخوان است که بدون تخلخل در نظر گرفته شود. این کمیت معمولاً به صورت ثابت و برابر 2 گرم بر سیسی در نظر گرفته میشود. با در نظر گرفتن پارامتر درجه معدنی شدن، کمیت t نیز تغییر میکند.
2-2-2. استخوان اسفنجی
دارای ساختاری باز و پرتخلخل با درجه تخلخل بین 75 تا 95 درصد میباشد(22). تخلخل این ساختار از مغز استخوان پر شده است. ماتریس منظم و لانه زنبوری این ساختار ار صفحات، میله ها . سوزنهای به هم پیوستهای که دارای ضخامتی حدود 200 میکرون میباشند، تشکیل شده است.
2-2-3. استخوان فشرده
دارای درجه تخلخل بسیار پایینتر و بین 5 تا 15 درصد میباشد. این نوع استخوان حدود 80 درصد وزنی استخوانهای بدن را تشکیل میدهد و به صورت لایه پوشاننده و صفحۀ انتقال نیرو در استخوانهای اسفنجی و در قسمت میانی استخوانهای بلند به چشم میخورد.