پایان نامه ارشد

فایل دانشگاهی : تأثیر هشت هفته تمرین استقامتی بر برخی پارامترهای بیومکانیکی استخوان ران موش های صحرایی نر مسن- قسمت 4

شکل 4-1.میانگین وزن گروه های کنترل و آزمایش در هفته هشتم………………………………………………49
شکل 4-2. سختی استخوان ران موشهای نر سالمند گروه های آزمایش و کنترل…………………………………50
شکل 4-3.حداکثر مقاومت استخوان ران موشهای نر سالمند گروه های آزمایش و کنترل…………………………51
شکل 4-4. انرژی شکست استخوان ران موشهای نر سالمند گروه های آزمایش و کنترل………………………………………………52
شکل 4-5. میزان تغییر شکل استخوان ران موشهای نر سالمند گروه های آزمایش و کنترل………………………53
فصل اول
طرح تحقیق
1-1. مقدمه
پیری كاهش قوای روانی و جسمی است كه در اثر گذشت زمان روی می دهد. تعریف پیری در كشورهای مختلف با توجه به شرایط فرهنگی متفاوت است. در ایران سن پیری تعریف نشده است ولی اگر شروع دوره پیری را زمان بازنشستگی كامل از خدمت محسوب كنیم طبق قانون تأمین اجتماعی سن پیری برای مردان 60 سالگی و برای زنان 55 سالگی میباشد. طبق قانون استخدام كشوری سن بازنشستگی برای مردان و زنان 65 سالگی است.امروزه دوران پس از 60 سالگی را كه اصطلاحاً دوران بازنشستگی نامیده می شود، دورانی نیست كه فقط به انتظار مرگ سپری شود. بلكه همانگونه كه جامعهشناسان گفتهاند این مرحله از عمر، دوران سوم زندگی است، در جامعۀ ما افراد به طور متوسط تا 80 سالگی امید به زندگی دارند. با گذشت سن و رسیدن به پیری و ضعف های ناشی از آن ، بستر بروز بسیاری بیماری های جسمی و روحی برای سالمندان مهیا میگردد كه عبارت است از پوكی استخوان، تصلب شرائین، یائسگی، كمبود كلسیم و ویتامین د، آلزایمر، پاركینسون، كاهش قدرت بدنی و عمل عضلات و سوء تغذیه. که در این میان انواع شکستگی ها و همچنین پوکی استخوان از بزرگترین معضلات سلامت بشر در سراسر دنیا هستند که با افزایش سن، به خصوص در جوامع غربی بار بیشتری را بر دوش اقتصاد ملل و خدمات بخش سلامت میگذارند(1). با توجه به چشمانداز نگرانکننده، روش های درمانی و راه های پیشگیرانۀ زیادی در جهت کاهش آمار این ضایعات استخوانی ایجاد شدهاند. راه حلهایی که به دلیل طبیعت پیچیده و البته شکنندۀ استخوان، بالاخص در مورد پوکی و شکستگیها، چندان هم ساده نیستند. امروزه، تمرینات و فعالیتهای فیزیکی، جز معدود روش هایی هستند که اثرات مثبت آنها در حفظ و حتی بهبود جرم و استحکام استخوان، افزایش مقاومت و زمان واکنش عضلات، تعادل و هماهنگی ارگانهای بدن به اثبات رسیده است(2-4). به علاوه، فعالیت منظم فیزیکی اثرات سودمند فیزیولوژیکی از جمله افزایش سلامت عمومی و تناسب اندام، تأثیر مثبت بر روابط اجتماعی، اثرات مطلوب بر فشار و سیستم گردش خون، مغز و اعصاب، جنبۀ درمانی در بیماریهای دیابت، چاقیهای مفرط و قند خون نامنظم و البته افزایش کیفیت زندگی در سالخوردگی را به همراه دارد (5, 6). همچنین یافته های علمی حاکی از آن است که رژیمهای مختلف تمرینی، اثرات مطلوبی در استخوانسازی نقاط مختلف آناتومیک در سیستم اسکلتی دارد(7). از طرفی، به نظر نمیرسد تمرینات تحملی که تحرک چندانی ندارند، نتایج امیدبخشی در بازده استخوان داشته باشند. هرچند، به لحاظ علمی فعالیتهایی که توزیع همه جانبهای در ساختار استخوان دارند به خوبی موجب بهبود استحکام استخوان در محل اعمال بار میشوند(8). البته شروع سن فعالیت نیز بسیار مهم میباشد به طوری که تمام مزایای آن در صورتی که قبل یا هنگام بلوغ شروع شود، ارزشی مضاعف پیدا میکنند. اما بافت استخوان در سنین بزرگسالی نیز به رژیمهای تمرینی، پاسخ نشان میدهد ولی بیشتر در جهت حفظ بافت میباشد تا در جهت شکلگیری استخوان جدید (8). توانایی استخوان در تطابق با محیطهای مختلف تحت بار، در قرن گذشته به مراتب مورد مطالعه قرار گرفته است و تغییر شکلهای ناشی از بارگذاری بر روی این بافت موجب تطبیق جرم و معماری استخوان با محیط میشود(9). این تحقیق در نظر دارد تا تأثیر هشت هفته تمرین استقامتی بر سختی، حداکثر مقاومت، انرژی شکست و درصد تغییر شکل استخوان ران موشهای نر سالمند مورد بررسی قرار گرفته گیرد.
1-2. بیان مسئله
پیری یا سالمندی فرایند طبیعی غیرقابل اجتنابی است که در پارهای از موارد با تجربیات ناخوشایندی همراه میباشد. در طی فرایند پیری، تفاوتهایی در افراد مختلف دیده شده است که به عوامل متعددی همچون وراثت، سبک زندگی فرد، محیط، سیستم خدمات بهداشتی درمانی و غیره بستگی دارند. در دوران سالمندی، فرد با کاهش عملکرد تمام سیستمهای بدن از جمله عضله، قلب و عروق، تنفس، گوارش و استخوان مواجه میشود. البته لازم به ذکر است که تمام دستگاه های بدن با سرعت یکسان افت پیدا نمیکنند و ضمناً الگوی نزول آنها هم در تمام افراد یکسان نیست (10).
کیفیت استخوانها بهتدریج با افزایش سن رو به زوال میگذارد. عنصر عمدۀ دخیل در سختی و شکل بهوجود آورندۀ استخوان، مادۀ معدنی کلسیم میباشد. این ماده حتی قبل از تولد نیز در استخوانها ذخیره میشود و تا سن 30 سالگی، استخوانهای یک فرد سالم به نهایت فشردگی خود میرسد. در بدن توازنی از کلسیم وجود دارد، مثلاً کلسیم بدن از طریق گردش خون خارج شده و با کلسیم تازه که از طریق خوراک روزانه بهدست میآید، جایگزین میشود. با افزایش سن، به ویژه در افرادی که فعال و متحرک نیستند، گردش خون کُند و رژیم غذایی محدود دارند، کاهش کلسیم از استخوان، از ذخیره کلسیم تازه بیشتر است و بهتدریج کلسیم استخوانها کاهش یافته و شکننده می شوند و وضعیتی به نام پوکی استخوان را بهوجود
در پایین درج شده است
میآورند. در شروع اعمال بار، استخوان یک پاسخ خطی از خود نشان میدهد که این تغییر شکل یا در طول استخوان است یا در شکل زاویهای آن و مقدار آن بیشتر از تقریباً 3% نیست که این میزان تغییر شکل در ناحیه الاستیک منحنی تنش – کرنش اتفاق میافتد زیرا هنگامی که بار خارجی برداشته شود استخوان به طول و شکل اولیهاش برمیگردد. سختی یا ضریب الاستیک بهوسیلۀ شیب منحنی تنش- کرنش در ناحیه الاستیک تعریف میشود. با ادامۀ اعمال بار بافت استخوان دچار ترکهای ریزی شده که به این ناحیه از منحنی تنش – کرنش ناحیۀ پلاستیک میگویند زیرا هنگامی که بار خارجی برداشته شود استخوان به طول و شکل اولیهاش برنمیگردد. ناحیه بعد از نقطۀ تسلیم ناحیه پلاستیک است. برای مواد سخت مانند استخوان ناحیه پلاستیک تقریباً کوچک است، اما برای برای مواد دیگر این ناحیه میتواند بزرگتر باشد. اگر اعمال نیرو در این ناحیه ادامه پیدا کند سرانجام ساختار استخوان در نقطۀ شکست میشکند. سطح زیر منحنی تنش – کرنش میزان انرژی که یک استخوان جذب میکند تا بشکند را نشان میدهد(11).
از سوی دیگر محققان نشان دادند که افزایش سن با کاهش تدریجی حساسیت استخوان به سیگنالهای شیمیایی و فیزیکی همراه است(12). در تحقیقات آزمایشگاهی و پژوهشهایی که روی حیوانات زنده صورت گرفت نشان داده شد که تحریک مکانیکی میتواند مانع از تشکیل استئوکلاست شود. تحقیقات زیادی در زمینه نقش فعالیت ورزشی به عنوان یک محرک مکانیکی اعمال کننده بار انجام شده است(13). تحقیقات زیادی در زمینه پاسخ استئوژنیک به فعالیتهای مختلف نظیر دویدن، شنا، پرش و تمرین مقاومتی انجام شده است(12, 14-16). نتایج این تحقیقات حاکی از آن بود که فعالیت ورزشی باعث ایجاد اثر استئوژنیک میگردد و این امر وابسته به نوع فعالیت و بار اعمال شده به استخوان میباشد. کولن[1] و همکاران (2001) نشان دادند که هرچه میزان کشش وارد شده به استخوان بیشتر باشد اثر بیشتری در تحریک برای تشکیل استخوان خواهد داشت(17). در عین حال تحقیقات کمی در زمینه نقش فعالیت ورزشی بر پارامترهای بیومکانیکی استخوان انجام شده است.
بنابراین با توجه به اهمیت پارامترهای بیومکانیکی (سختی، حداکثر مقاومت، انرژی شکست و درصد تغییر شکل) در بررسی وضعیت استخوان و همچنین اهمیت انجام فعالیت ورزشی در پیشگیری و درمان غیر دارویی برای پوکی استخوان در سنین پیری و از آنجایی که سالمندان اغلب به انجام ورزش هایی مانند پیاده روی و دویدن با ریتم یکنواخت می پردازند و دردسترس نبودن اطلاعات کافی در زمینه نقش فعالیت استقامتی بر پارامترهای بیومکانیکی استخوان، تحقیق حاضر در پی پاسخ به این سوال بود که آیا یک دوره تمرین استقامتی هشت هفتهای بر سختی، حداکثر مقاومت، انرژی شکست و درصد تغییر شکل استخوان ران موشهای نر سالمند تأثیرگذار است؟
1-3. اهمیت و ضرورت تحقیق
انسان در طی زمان و گذر از فراز و نشیب زندگی، دگرگونیهای جسمی و روانی متعددی را تجربه مینماید. این دگرگونیها و یا به عبارتی تغییرات فیزیوپاتولوژیک، تعادل درونی فرد[2] را بر هم زده، موجب بروز بیماری میگردند. گاهی بیماری بدون علامت واضح و مشخصی پیش میرود و با بروز عوارض (مانند بیماری استئوپروز در سالمندان) آشکار میگردد. همیشه این سؤال در ذهنها مطرح است که چرا گروهی از افراد، در زندگی، حتی در دوران پیری از یک سلامت نسبی برخوردار هستند و گروهی دچار معلولیت و بیماری بوده و نیازمند به خدمات بهداشتی – درمانی هستند. برای یافتن پاسخ این سؤال باید تحقیقات وسیعی در زمینه های مختلف ( فرد، محیط و عامل بیماری) انجام شود. چرا که واضح است عوامل متعددی بر سلامت و بیماری مؤثرند. این مسأله بیانگر همین امر است که سالمندان به لحاظ جسمی، روانی و حتی نوع جنسیت با یکدیگر متفاوت هستند. اگر به آمار بیماریهای مزمن در چند دهۀ اخیر نظری داشته باشیم، متوجه خواهیم شد که بیماریهای مزمن بر خلاف بیماریهای حاد و عفونی رو به افزایش هستند، به خصوص در نزد سالمندان، به طوری که اغلب سالمندان (80%) به یک بیماری مزمن ( مانند بیماریهای قلبی – عروقی، ریوی، سرطان، آرتریت روماتوید و استئوپروز) مبتلا میباشند و به یک سری مراقبتها و خدمات بهداشتی – درمانی خاص نیاز دارند.
با توجه به میزان بروز و شیوع بیماریهای مزمن در نزد سالمندان و عوارض ناشی از آنها، ابعاد مشکلات جسمی، روانی و بهداشتی سالمندان بسیار زیاد و وسیع میباشد. بهطوری که بالاترین رقم مراجعان و استفاده کنندگان از خدمات بهداشتی – درمانی را گروه سالمندان تشکیل میدهند. از طرفی، آمار جمعیتی بیانگر این واقعیت است که جمعیت سالمندان جهان به سرعت رو به افزایش میباشد. در سال 1991 سازمان جهانی بهداشت (WHO)[3] اعلام داشت که بیماریهای سرطان، سکتۀ قلبی، سکتۀ مغزی و استئوپروز چهار دشمن اصلی جامعه بشری هستند و همچنین آمار بیماریهای مزمن نشان داده است که استئوپروز یک بیماری بسیار شایع در نزد سالمندان، بخصوص زنان میباشد و در اغلب موارد هم با شکستگی استخوان همراه است. شکستگیهای مکرر استخوانی در نزد سالمندان نه تنها موجب بیحرکتی، معلولیت و احیاناً مرگ میشود، بلکه مشکلات اقتصادی و مسائل عدیده دیگری را هم برای سالمندان، خانواده ها و همچنین مراقبان به همراه میآورد. بهطور کلی میتوان گفت که بیماری استئوپروز، زندگی هزاران سالمند را تحت ثأثیر خود قرار داده است.
استخوان یک دستگاه پویا میباشد که فرایند مادامالعمر شکلگیری[4]را طی مینما
ید و سلولهای استخوانی بهطور مداوم تجدید ساختارمیدهند. سلولهای بافت استخوانی (استئوبلاستها و استئوکلاستها) مانند همۀ سلولهای زنده در فعالیت خود، تحت تأثیر سن و تعدادی از محرکهای فیزیولوژیکی دیگر ( از جمله استرس، وزن و هیپوکلسیمی و غیره) قرار میگیرند.
در سنین 18 سالگی میزان تشکیل استخوان جدید بهوسیله استئوبلاستها به بالاترین مقدار خود[5]میرسد و تا سنین 35 تا 40 سالگی این روند ادامه دارد، اما از سنین 40 سالگی به بعد تدریجاً تراکم استخوان شروع به کم شدن (تحلیل) مینماید. بهطوری که در هر ده سال، حدود 3% کاهش تراکم استخوانی رخ میدهد. اما گاهی این روند کاهش تراکم استخوانی در نزد عدهای، خیلی زودتر و جدیتر از حد طبیعی خود اتفاق میافتد. روند تحلیل تراکم استخوانها موجب سبک و پوک شدن استخوانها میشود و در این حالت است که استخوان شکننده میشود و با کوچکترین ضربهای میشکند. شکستگیهای خودبه خودی استخوانی در سالمندان مکرر دیده میشود و عمدتاً در نواحی مهرههای پشتی، مچ دست، ترقوه و سر استخوان ران رخ میدهد. حدود 3/1 شکستگیهای استخوانی (به دلیل پوکی استخوان) مربوط به شکستگی سر استخوان ران میباشد.
با توجه به افزایش سالمندان و با توجه به اینکه دستآوردهای علمی اخیر بیانگر این امر واقعی و مهم است که استئوپروز نتیجهای از یک فرایند پیری است که هم قابل پیشگیری و هم غیر قابل درمان است، تحقیق حاضر سعی دارد میزان تأثیر هشت هفته تمرین استقامتی را بر سختی، حداکثر مقاومت، انرژی شکست و درصد تغییر شکل استخوان ران بررسی کند.
1-4. فرضیه های تحقیق
1-4-1. فرضیه کلی
هشت هفته تمرین استقامتی بر سختی، حداکثر مقاومت، انرژی شکست و درصد تغییر شکل استخوان ران موشهای نر سالمند تأثیرگذار است.
1-4-2. فرضیه های اختصاصی

  1. هشت هفته تمرین استقامتی بر سختی استخوان ران موشهای نر سالمند تأثیرگذار است.
  2. هشت هفته تمرین استقامتی برحداکثر مقاومت استخوان ران موشهای نر سالمند تأثیرگذار است.
  3. هشت هفته تمرین استقامتی برانرژی شکست استخوان ران موشهای نر سالمند تأثیرگذار است.
  4. هشت هفته تمرین استقامتی بر درصد تغییر شکل ران موشهای نر سالمند تأثیرگذار است.

1-5. اهداف تحقیق
1-5-1. هدف کلی
تأثیر هشت هفته تمرین استقامتی بر سختی، انرژی شکست، حداکثر مقاومت و درصد تغییر شکل استخوان ران موشهای نر سالمند
1-5-2. اهداف اختصاصی

  1. تأثیر هشت هفته تمرین استقامتی بر سختی استخوان ران موشهای نر سالمند
  2. تأثیر هشت هفته تمرین استقامتی برحداکثر مقاومت استخوان ران موشهای نر سالمند
  3. تأثیر هشت هفته تمرین استقامتی بر انرژی شکست استخوان ران موشهای نر سالمند
  4. تأثیر هشت هفته تمرین استقامتی بر درصد تغییر شکل ران موشهای نر سالمند