تاثیر تمرینات استقامتی و مقاومتی بر بهبود استخوان: مطالعه تراکم سنجی و هیستومورفومتری رت های نر استئوپروتیک

مقدمه: استئوپروسیس به عنوان یک بیماری سیستمیک اسکلتی تعریف می شود که به وسیله توده استخوانی پایین و خرابی ریزساختارهای بافت استخوان مشخص شده، باعث خطر افزایشی شکستگی می گردد. با این حال، ورزش مناسب برای پیشگیری و درمان پوکی استخوان مشخص نشده است. هدف مطالعه حاضر تعیین اثرات دو برنامه تمرینی با بار فزاینده بر ویژگی های استخوانی موش های نر استئوپروتیک بود.مواد و روش ها: از بین 30 سر موش صحرایی نر، 6 موش به عنوان گروه سالم جدا شد، سپس پوکی استخوان با تزریق 3 هفته ای صفاقی محلول اتانول20 درصد(3 گرم/کیلوگرم/روز)، برای چهار روز پیاپی به مدت سه هفته در موش های باقی مانده القاء گردید. 24 موش استئوپروتیک به چهار گروه تقسیم شدند(n=6)، پایه(به عنوان پیش آزمون گروه های تجربی)، تمرین مقاومتی، تمرین استقامتی و کنترل. دو گروه تمرینی 5 روز در هفته به مدت 12 هفته برنامه تمرینی را طبق پروتکل اجرا کردند. پروتکل استقامتی شامل دویدن روی تردمیل، 12 متر دقیقه، 10 تا حداکثر 64 دقیقه/روز بود. پروتکل مقاومتی شامل 8 ست صعود از نردبان 110 سانتی متری با زاویه 80 درجه با وزنه متصل به دم بود که از 50 درصد وزن حیوان در ست اول تا 100 درصد در ست هشتم افزایش داشت. در پایان مداخله، حیوانات کشته شدند و تراکم ماده معدنی استخوان(bmd) فمور و مهره چهارم+پنجم کمری (l4+l5) با دگزا اندازه گیری شد. ریزساختارهای بافت متافیز پروگزیمال تیبیا به وسیله روش های استاندارد هیستومورفومتریک و به کمک نرم افزار موتیک اندازه گیری شدند. یافته های پژوهش: گروه های استقامتی(p=0.035) و مقاومتی(p=0.001) افزایش معناداری در bmd فمور در مقایسه باکنترل داشتند. bmd l4+l5 گروه مقاومتی و کنترل به طور معناداری بالاتر از گروه استقامتی بود(p=0.001, p=0.001). تنها تمرین مقاومتی به طور معناداری درصد ترابکولا(p=0.018) و ضخامت کورتیکال(p=0.009) را نسبت به کنترل افزایش و درصد فاصله ترابکولا(p=0.02) را کاهش داد. تعداد استئوسیت در هر دو گروه استقامتی و مقاومتی به طور معناداری بالاتر از کنترل بودند(p=0.002, p=0.03). بحث و نتیجه گیری: تمرین مقاومتی در مقایسه با تمرین استقامتی، تغییرات مناسب موثرتری را در تراکم و پاتولوژی استخوانی در موش های نر استئوپروتیک القاء می کند.

Effect of Endurance and Resistance Training on the Improvement of Bone: A Densitometric and Histomorphometric Study in Male Osteoprotic Rats

Introduction: Osteoporosis is defined as a systemic skeletal disease characterized by low bone mass and microarchitectural deterioration of bone tissue, resulting in increased risk of fracture. However, appropriate exercise for the prevention and treatment of osteoporosis has not been determined. The aim of this study was to determine the effects of two progressive loading training program on the bone properties of Osteoporotic rat models.Materials methods: nbsp;Among 30 male rats, 6 rats were separated as healthy group, Then Osteoporosis was induced in remaining rats by intraperitoneal injection of 20% ethanol solution (3g/kg/day) for four consecutive days for 3 weeks. 24 Osteoporotic rats were divided into 4 groups (n=6): baseline (As the baseline of the experimental groups), resistance training, endurance training and control. The two training groups completed 12 weeks of training program, 5 days a week according to protocol. The Endurance protocol includes running exercise on a treadmill for, 12 m/min, 10 to up 64 min/ day. The Resistance protocol consisted of 8 series of climbs on the 110cm vertical ladder angled at 80ordm; with weight tied to animal tail that was increased from the 50% of the body mass of the animal in the first series to 100% in the eighth series. At the end of the intervention, the animals were euthanized and the Bone mineral density (BMD) of the femur and the L4 +L5 were measured using dual energy xray absorptiometry (DXA). Microarchitectures of the proximal tibia metaphysis tissue were measured by using standard histomorphometric methods and with the motic software.Findings: The endurance (p= 0.035) and resistance (p= 0.001) groups had significantly increased femur BMD compared to controls. L4+L5 BMD in resistance training and control was significantly greater than endurance group (p= 0.001,p= 0.001). only the resistance training had significantly increased the trabeculare percent (p= 0.018) and cortical thickness (p= 0.009) and had significantly decreased trabecular separation percent (p= 0.02)compared to controls. A number of osteocyte in both endurance and resistance groups was significantly greater than that in control group (p= 0.03, p= 0.002).Discussion Conclusions: Resistance training induces more effective favourable changes in bone mineral status and pathology as compared to endurance training in osteoporotic male rats.