مطالعه اثر 12 هفته الگوهای تمرینی شنا، مقاومتی و ترکیبی (مقاومتی+شنا) بر استحکام مکانیکی بافت استخوان رت‌های ماده ویستار

مقدمه و هدف: پوکی‌استخوان یک بیماری متابولیکی است که باعث افزایش خطر شکستگی استخوان می‌گردد. هدف از پژوهش، بررسی تاثیر الگوهای تمرینی شنا، مقاومتی و ترکیبی بر استحکام مکانیکی بافت استخوان استئوپروتیک رت‌های ماده ویستار بود.مواد و روش ها: در این پژوهش تجربی، 36 سر رت ماده نژاد ویستار سالم ( 6 هفته‌ای) با میانگین وزن g170-190، مورد مطالعه قرار گرفتند. جهت تایید القای استئوپروسیس، 12 رت به‌صورت تصادفی، به دو گروه سالم و تزریق الکل تقسیم شدند. 24 سر رت باقی مانده، پس از القای پوکی استخوان به‌صورت تصادفی به 4 گروه ( هر گروه 6 سر رت)، (1.تمرین مقاومتی، 2.تمرین شنا، 3.تمرین ترکیبی و 4.کنترل) تقسیم شدند. القای استئوپروسیس با  تزریق 3 هفته‌ای صفاقی محلول 20% الکل اتانول و سالین با دوز 3 گرم به ازای 1 کیلوگرم وزن بدن، 1 نوبت در روز و  4 روز در هفته صورت گرفت. پروتکل تمرینی شنا (12 هفته، 90 دقیقه در روز، 5 روز در هفته) و پروتکل مقاومتی (12 هفته، 5 روز در هفته و هر جلسه شامل 8 ست با 8 تا 12 تکرار بالارفتن از نردبان) انجام گرفت. گروه ترکیبی، تمرین مقاومتی را در 4 ست با 8 تا 12 تکرار و تمرین شنا را با نصف مدت زمان گروه شنا، انجام دادند. پس از پایان 12 هفته، برداشت نمونه‌های استخوانی مهره l5 و استخوان تیبیا جهت مطالعه شاخص‌های مقاومت مکانیکی، انجام شد. برای ارزیابی استحکام استخوان از دستگاه تست خواص مکانیکی، مدل zwick ساخت کشور آلمان انجام شد. داده‌ها با استفاده از آزمون‌‌های تی‌وابسته، تحلیل واریانس یک‌راهه و توکی در سطح معنی‌داری کمتر از 0/05 با spss-25 تحلیل شدند (p<0/05).نتایج: در مقایسه درون گروهی، تمرین شنا، مقاومتی و تمرین ترکیبی باعث افزایش معنی‌داری در استحکام مکانیکی کششی تیبیا شدند (0/03=p، 0/004=, p 0/000=p). استحکام مکانیکی فشاری مهره l5 گروه مقاومتی و تمرین ترکیبی در مرحله پس‌آزمون افزایش معنی‌داری را نسبت به پیش‌آزمون نشان دادند (0/001=p، 0/009=p). در مقایسه بین گروهی، استحکام کششی تیبیا گروه ترکیبی افزایش معنی‌داری را در مقایسه با گروه‌های تمرین مقاومتی، شنا و گروه کنترل نشان داد (0/004=p، 0/000=, p 0/000=p). گروه‌های تمرین مقاومتی و شنا در مقایسه با گروه کنترل، افزایش معنی‌داری در این مولفه داشتند (0/001=p، 0/000=p). استحکام مکانیکی فشاری مهره l5 در گروه ترکیبی و مقاومتی (0/03=p، 0/02=p) افزایش معنی‌داری را در مقایسه با گروه‌های تمرین شنا و گروه کنترل (0/003=p، 0/002=p) نشان داد.نتیجه‌گیری: به‌نظر می‌رسد مداخله‌ی تمرین شنا و مقاومتی در الگوی ترکیبی، ممکن است یک اثر هم‌افزایی بر افزایش استحکام مکانیکی استخوان در رت‌های ماده استئوپروتیک داشته باشد؛ این الگو، احتمال دارد استحکام مکانیکی استخوان را بهتر از اجرای محض تمرین شنا یا مقاومتی افزایش داده و مراقبت بهینه‌تری در برابر استئوپروسیس فراهم نماید.

study of the effect of 12 weeks of swimming, resistance and combined (resistance+ swimming) training patterns on the mechanical strength of bone tissue in female wistar rats

background and objective: osteoporosis is a disease that is spreading as a threat to world health. this study aimed to compare the effect of resistance training, swimming, and combination training patterns on the on mechanical strength of osteoporotic bone tissue of female wistar rats.materials and methods: the current type of research was experimental and 36 healthy female wistar rats (6 weeks old) with an average initial weight of 170-190 grams were studied. in order to confirm the induction of osteoporosis in the initial study, 12 were randomly divided into two groups: healthy and alcohol injection. in the main study, the remaining 24 rats were randomly divided into 4 groups (6 rats in each group) after induction of osteoporosis (resistance exercise, swimming exercise, combined exercise and control). osteoporosis was induced by intraperitoneal injection of 20% ethanol solution and saline at a dose of 3 grams per kilogram of rat body weight, once a day and 4 days a week. swimming training protocol (12 weeks, 90 minutes per day, 5 days per week) and resistance protocol (12 weeks, 5 days per week and each session including 8 sets with 8 to 12 repetitions of climbing the ladder) were performed. the combined group performed resistance training with progressive overload in 4 sets with 8 to 12 repetitions and swimming training with half the time of the swimming group. after the end of 12 weeks, femur bone samples were taken for densitometry and l5 vertebra and tibia bone to study mechanical resistance indicators. to assess bone strength, a mechanical properties testing machine, the zwick model, made in germany, was used. data were analyzed using spss-25 using independent t-tests, one-way analysis of variance and tukey’s at a significance level of less than 0.05 (p<0.05).results: the tibia tensile maximum load in swimming, resistance and concurrent training groups was significantly greater than pretest (p=0.000, p=0.004, p=0.03). the l5 maximum load  of resistance and concurrent training groups was significantly greater than pretest (p=0.009 , p=0.001).  the tibia tensile maximum load in concurrent groups was significantly greater than swimming, resistance and control groups (p=0.000, p=0.000, p=0.004 ). the l5 maximum load in concurrent training (p=0.02 , p=0.03) and  resistance group  (p=0.003 , p=0.002) was significantly greater than swimming  and control groups.conclusion: it seems that the intervention of swimming and resistance training in a combined model may have a synergistic effect on increasing the mechanical strength of bone in osteoporotic female rats. this model is likely to increase the mechanical strength of bone better than the implementation of swimming or resistance training alone and provide more optimal care against osteoporosis.