تردمیل، به صورت تصادفی به دو گروه تجربی و کنترل تقسیم شدند. گروه تجربی به مدت هشت هفته روی دستگاه تردمیل ویژه جوندگان تمرین استقامتی داشتند که شدت و مدت تمرین به صورت تدریجی طی این مدت افزایش یافت. همه آزمودنیها 48 ساعت بعد از آخرین جلسه فعالیت بیهوش شده و با جراحی، استخوان ران آنها خارج شد و درون فالکون قرار گرفته و در کوتاهترین زمان ممکن به آزمایشگاه سنجش مقاومت استخوان جهت آزمون فشار مکانیکی خمش سه نقطهای و برآورد تغییرات بیومکانیکی استخوان انتقال داده شدند. تحلیل آماری اطلاعات با بهره گرفتن از روش t مستقل در سطح معناداری 05% انجام شد. نتایج نشان داد هشت هفته تمرین استقامتی بر سختی، حداکثر مقاومت، انرژی شکست و درصد تغییر شکل استخوان ران موشهای نر سالمند تأثیر معناداری ندارد. با توجه به نتایج تحقیق پیشنهاد میشود تاثیر تمرین استقامتی، مقاومتی و ترکیبی با شدتهای متفاوت در افراد سالمند زن و مرد بپردازند.
واژههای کلیدی: سالمندی، تمرین استقامتی، سختی، انرژی شکست، حداکثر مقاومت استخوان، درصد تغییرات استخوان
عنوان صفحه
فصل اول: طرح تحقیق
1-1. مقدمه.1
1-2. بیان مسئله2
1-3. اهمیت و ضرورت تحقیق 5
1-4. فرضیه های تحقیق.7
1-4-1. فرضیه کلی.7
1-4-2. فرضیه های اختصاصی7
1-5-1. اهداف تحقیق7
1-5-1. هدف کلی7
1-5-2. اهداف اختصاصی7
1-6. قلمرو تحقیق .8
1-6-1. محدوده تحت کنترل محقق8
1-6-2. محدوده خارج از کنترل8
1-7. اصطلاحات و واژههای تخصصی9
1-7-1. سالمندی9
1-7-2. تمرین استقامتی.9
1-7-3. سختی استخوان.9
1-7-4. نیروی تسلیم .9
1-7-5. انرژی شکست .9
فصل دوم: مبانی نظری و پیشینه تحقیق
2-1. مقدمه.11
2-2. استخوان11
2-2-1. مورفولوژی استخوان11
2-2-2. استخوان اسفنجی13
2-2-3. استخوان فشرده.13
2-2-4. ترکیبات استخوان15
2-2-5. سلولهای استخوانی17
2-3. بازسازی و ترمیم استخوان.18
2-3-1. قانون ولف.19
2-3-2. شکلدهی خارجی و بازسازی داخلی استخوان.20
2-3-2-1. اختلال در بازسازی استخوان21
2-3-2-2. بازسازی استخوان به وسیله استئوبلاست و استئوکلاست.23
2-4. بیماریهای استخوان.25
2-4-1. استئوپروز.26
2-4-1-1. ملاک WHOبرای استئوپروز.27
2-4-1-2. فاکتورهای ریسک27
2-4-1-3. انواع پوکی استخوان.27
2-4-1-4. درمان پوکی.28
2-4-1-5. درمان دارویی28
2-4-2. استئومالاسیا.29
2-4-3. بیماری پگت استخوان.29
2-5. انطباق مکانیکی استخوان.29
2-6. ویژگیهای بیومکانیکی استخوان.32
2-6-1. بیومکانیک پایه.32
2-6-1-1. سختی استخوان.32
2-6-1-2. نیروی نهایی33
2-6-1-3. انرژی شکست34
2-6-1-4. نقطه تسلیم.35
2-7. انواع تست های بیومکانیکی.35
8-2. پیشینه تحقیق.36
2-9. جمع بندی40
فصل سوم: روششناسی تحقیق
3-1. مقدمه.42
3-2. روش تحقیق42
3-3. جامعه و نمونه آماری42
3-4. ابزار جمعآوری دادهها42
3-5. روش جمعآوری اطلاعات43
3-5-1. آشنایی با نوارگردان.43
3-5-2. پروتکل تمرین43
3-5-3. نمونه گیری از حیوان44
3-6. متغیرهای پژوهش.45
3-6-1. متغیر مستقل45
3-6-2. متغیر وابسته.45
3-7. پردازش اطلاعات45
فصل چهارم: تجزیه و تحلیل یافتههای تحقیق
4-1.مقدمه.48
4-2.آمار توصیفی48
4-3. آزمون فرضیه ها.48
4-3-1. فرضیه اول49
4-3-2. فرضیه دوم 50
4-3-3. فرضیه سوم .51
4-3-4. فرضیه چهارم .52
فصل پنجم: بحث و نتیجهگیری
5-1.مقدمه55
5-2.خلاصه تحقیق.55
5-3.بحث و بررسی56
5-4.نتیجهگیری نهایی.59
5-5.پیشنهادهای برخاسته از تحقیق.59
5-6. پیشنهاد برای تحقیقات بعدی.60
منابع .61
فهرست جداول
جدول 2-1. تعریف WHO از استئوپروز.26
جدول 3- 1. برنامه تمرین استقامتی موشها. 44
جدول 4-1. میانگین ± انحراف معیار موشها در هفته اول و هشتم.48
جدول 4-2. مقایسه میانگین وزن موشهای گروه کنترل و آزمایش در هفته هشتم.48
جدول 4-3. مقایسه سختی استخوان ران موشهای نر سالمند گروههای آزمایش و کنترل.50
جدول 4-4. مقایسه حداکثر مقاومت استخوان ران موشهای نر سالمند گروههای آزمایش و کنترل51
جدول 4-5. مقایسه انرژی شکست استخوان ران موشهای نر سالمند گروههای آزمایش و کنترل.52
جدول 4-6. مقایسه میزان تغییر شکل استخوان ران موشهای نر سالمند گروههای آزمایش و کنترل.53
فهرست تصاویر
شکل 2-1. مسیر سیگنالی استئوکلاست و تنظیم عمل استخوان25
شکل 2-2. منحنی نیرو – جابجایی برای بافت استخوان . 33
شکل 2-3. منحنی نیرو – جابجایی بری شرایط استخوانی متفاوت 33
شکل 3-1. دستگاه تست خمش سه نقطهای.45
شکل 4-1.میانگین وزن گروههای کنترل و آزمایش در هفته هشتم49
شکل 4-2. سختی استخوان ران موشهای نر سالمند گروههای آزمایش و کنترل.50
شکل 4-3.حداکثر مقاومت استخوان ران موشهای نر سالمند گروههای آزمایش و کنترل51
شکل 4-4. انرژی شکست استخوان ران موشهای نر سالمند گروههای آزمایش و کنترل52
شکل 4-5. میزان تغییر شکل استخوان ران موشهای نر سالمند گروههای آزمایش و کنترل.53
فصل اول
طرح تحقیق
1-1. مقدمه
پیری کاهش قوای روانی و جسمی است که در اثر گذشت زمان روی می دهد. تعریف پیری در کشورهای مختلف با توجه به شرایط فرهنگی متفاوت است. در ایران سن پیری تعریف نشده است ولی اگر شروع دوره پیری را زمان بازنشستگی کامل از خدمت محسوب کنیم طبق قانون تأمین اجتماعی سن پیری برای مردان 60 سالگی و برای زنان 55 سالگی میباشد. طبق قانون استخدام کشوری سن بازنشستگی برای مردان و زنان 65 سالگی است.امروزه دوران پس از 60 سالگی را که اصطلاحاً دوران بازنشستگی نامیده می شود، دورانی نیست که فقط به انتظار مرگ سپری شود. بلکه همانگونه که 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 که عبارت است از پوکی استخوان، تصلب شرائین، یائسگی، کمبود کلسیم و ویتامین د، آلزایمر، پارکینسون، کاهش 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، روشهای درمانی و راههای پیشگیرانۀ زیادی در جهت کاهش آمار این ضایعات استخوانی ایجاد شده اند. 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 روشهایی 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 می کنند. اما بافت استخوان در سنین بزرگسالی نیز به رژیمهای تمرینی، پاسخ نشان میدهد ولی بیشتر در جهت حفظ بافت میباشد تا در جهت شکل گیری 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 فرآیند طبیعی غیرقابل اجتنابی است که در پارهای از موارد با تجربیات ناخوشایندی همراه میباشد. در طی فرآیند 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 دستگاههای 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، بهویژه 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 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 می تواند 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 می کند 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 می تواند مانع از تشکیل استئوکلاست شود. تحقیقات زیادی در زمینه نقش فعالیت
