雌性大鼠不同時期全身振動對骨微觀結(jié)構(gòu)形態(tài)和力學性能的影響
發(fā)布時間:2020-12-17 16:05
骨質(zhì)疏松癥是一種骨量降低與骨組織顯微結(jié)構(gòu)退化的進行性骨骼疾病。全身振動治療作為一種非藥物、非侵入式治療骨質(zhì)疏松癥療法,越來越受到患者青睞。關于全身振動療法的作用機理和療效的研究就顯得尤為重要。本文旨在研究骨質(zhì)疏松前和骨質(zhì)疏松后進行全身振動治療對骨微觀結(jié)構(gòu)形態(tài)和力學性能的影響,并觀測了振動療效維持效果。本研究從宏觀-細觀-微納觀三個尺度研究雌性大鼠不同時期進行高頻低載全身振動對骨性能的影響。將180只10周齡雌性Wistar大鼠隨機分為4組,分別為去勢前振動組(WBV)、去勢后振動組(OW)、去勢組(OVA)和對照組(CON)。經(jīng)過2周適應后,WBV組大鼠進行振動頻率為35Hz,峰值加速度為0.25g,30min/day,5day/week,8week的垂直方向全身振動實驗,其余組自由活動,并在第8周結(jié)束時每組處死15只,采集血清和四肢骨。在第9周為WBV組、OW組、OVA組剩余所有大鼠進行雙側(cè)卵巢切除手術并恢復2周。從第11周開始,OW組進行相同振動參數(shù)的全身振動實驗,其余組自由活動,并在第18周結(jié)束時每組處死15只,采集相同部位樣本。從第19周開始為時8周,4組均不做任何干預的自由活...
【文章來源】:吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2骨分級結(jié)構(gòu)示意圖[3]??
等宏觀形狀因素,??骨密度(BMD)、骨礦物質(zhì)含纛、礦化程度、骨礦物質(zhì)晶體大小及排布、膠原成??分及結(jié)構(gòu)等都會影響骨的宏觀力學性能。其中f膠原蛋S食量的多少決定骨的韌??性大小,膠原蛋白含量增多,量彈性就會增加。骨基質(zhì)的礦化程度和骨基質(zhì)的礦??物質(zhì)含詹的多少則決定骨硬度的大小,礦化程度增高、礦物質(zhì)含鷥增裔均會使得??骨的硬度增高。骨棊質(zhì)中的礦物質(zhì)含薰還決定了骨的剛度和彈性模量大小,骨基??質(zhì)礦物質(zhì)含量增高使得骨剛度增高t彈性性能降低M。??彎曲載荷作用下的股骨中段載荷-位移示意圖如圖1.3所示,骨的形變曲線??分為彈性階段和塑性階段兩個部分。在彈性階段,骨所承受的載荷、位移呈線??性關系,根據(jù)其斜率可以計算出骨的彈性模量(或稱楊氏模量)。骨的彈性模??糞表示骨抵抗變形的能力,與材料內(nèi)存儲能量的能力有關。在彈性階段內(nèi)發(fā)生??的形變?yōu)閺椥孕巫�,此時若外力消失,骨可以完全恢復到原狀,所加外力并不??會對骨造成損傷。但由子骨是活性組織,長期接受載荷作用會使得骨沿著所加??載荷的方向改變其形狀和結(jié)構(gòu)以適應新的力學環(huán)境。載荷越過載荷-位移曲線屈??服點后的變形階段為塑性階段,此階段骨發(fā)了不可逆轉(zhuǎn)的永久變形,亦可稱??為發(fā)生了非線性關系的塑性形變。由于脅是脆性材料,相較一般材料塑性階段??很短。發(fā)生塑性形變后骨組織即產(chǎn)生了微裂痕或微骨折,撤去外力并不會完全??恢復到原樣。ft載荷增大到某個數(shù)值時,骨即發(fā)生脆性骨折,此時的載荷稱為??最大載荷或極限強度,塑性階段的曲線亦可反應出骨的延展性大校??載荷f??極限強度???屈服強度?^??服點??彈性階段?塑形階段?位移??圖1.3彎曲載荷作用下的股骨中段載荷-位移曲
吉林大學碩士學位論文??逆轉(zhuǎn)期大約持續(xù)4-5墾期。首先,脅吸收后的新表面為新骨沉積和進一步接??收吸收和全成耦合信號做準備,以確保沒有凈骨丟失_。成骨細胞通過去除未礦??化的膠原基質(zhì)來制備骨表面,然后沉積非膠原礦化基質(zhì)來增強成骨細胞粘附。??生成期大約持續(xù)4個月,聞時新骨的形成可分為兩部分。首先,成骨細胞合??成并分泌形成一種富含I型膠原的類骨質(zhì)基質(zhì)_。其次,成骨細胞調(diào)節(jié)骨礦化作用,??形成新的骨基質(zhì)。??礦化殼成后',成骨細胞即發(fā)生凋亡,變?yōu)楣且r細胞或埋藏于脅基質(zhì)中*最終??分化為骨細胞。骨細胞通過分泌骨生成拮抗劑,特別是Wnt信號通路拮抗劑(如??SOST)在傳遞骨重建結(jié)束信號過程中起著關鍵作用[1%??I?HSCs?MSCs?〇??Signals?for?osteodastogenesis?and?\??osteoblastogenesis??/廣飛??1?,?????????。一?Mi=sed?????Resting?bone?1.?Activation?2.?Resorption?3.?Reversal?4.?Formation?5.?Termination??圖1.4骨重建機制示意圖?_??1.3骨質(zhì)疏松??1.3.1骨質(zhì)疏松的定義??世界衛(wèi)生組織將骨質(zhì)疏松癥描述為一種進行性系統(tǒng)性骨骼疾病,其特征基骨??量降低與骨組織顯微結(jié)構(gòu)退化,從而增加了骨骼脆性和對骨折的易感性['據(jù)國??6??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]骨質(zhì)疏松癥流行病學概況及相關危險因素[J]. 胡潔玫,劉晨. 世界最新醫(yī)學信息文摘. 2019(42)
[2]原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥診療指南(2017)[J]. 夏維波,章振林,林華,金小嵐,余衛(wèi),付勤. 中國骨質(zhì)疏松雜志. 2019(03)
[3]低強度全身振動與絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥[J]. 李匯明,李良. 生物醫(yī)學工程學雜志. 2018(02)
[4]Effect of 4-week Whole Body Vibration on Distal Radius Density[J]. Lei Tan,Yan-hui Li,Xin Dong,Bin Zhao,Dong Zhu. Chinese Medical Sciences Journal. 2016(02)
[5]拉曼光譜在骨組織研究中的應用[J]. 沈婧,沈愛國,胡繼明. 光散射學報. 2010(03)
[6]骨的功能適應性與應力遮擋效應探討[J]. 孫銘. 北京生物醫(yī)學工程. 1995(03)
本文編號:2922312
【文章來源】:吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2骨分級結(jié)構(gòu)示意圖[3]??
等宏觀形狀因素,??骨密度(BMD)、骨礦物質(zhì)含纛、礦化程度、骨礦物質(zhì)晶體大小及排布、膠原成??分及結(jié)構(gòu)等都會影響骨的宏觀力學性能。其中f膠原蛋S食量的多少決定骨的韌??性大小,膠原蛋白含量增多,量彈性就會增加。骨基質(zhì)的礦化程度和骨基質(zhì)的礦??物質(zhì)含詹的多少則決定骨硬度的大小,礦化程度增高、礦物質(zhì)含鷥增裔均會使得??骨的硬度增高。骨棊質(zhì)中的礦物質(zhì)含薰還決定了骨的剛度和彈性模量大小,骨基??質(zhì)礦物質(zhì)含量增高使得骨剛度增高t彈性性能降低M。??彎曲載荷作用下的股骨中段載荷-位移示意圖如圖1.3所示,骨的形變曲線??分為彈性階段和塑性階段兩個部分。在彈性階段,骨所承受的載荷、位移呈線??性關系,根據(jù)其斜率可以計算出骨的彈性模量(或稱楊氏模量)。骨的彈性模??糞表示骨抵抗變形的能力,與材料內(nèi)存儲能量的能力有關。在彈性階段內(nèi)發(fā)生??的形變?yōu)閺椥孕巫�,此時若外力消失,骨可以完全恢復到原狀,所加外力并不??會對骨造成損傷。但由子骨是活性組織,長期接受載荷作用會使得骨沿著所加??載荷的方向改變其形狀和結(jié)構(gòu)以適應新的力學環(huán)境。載荷越過載荷-位移曲線屈??服點后的變形階段為塑性階段,此階段骨發(fā)了不可逆轉(zhuǎn)的永久變形,亦可稱??為發(fā)生了非線性關系的塑性形變。由于脅是脆性材料,相較一般材料塑性階段??很短。發(fā)生塑性形變后骨組織即產(chǎn)生了微裂痕或微骨折,撤去外力并不會完全??恢復到原樣。ft載荷增大到某個數(shù)值時,骨即發(fā)生脆性骨折,此時的載荷稱為??最大載荷或極限強度,塑性階段的曲線亦可反應出骨的延展性大校??載荷f??極限強度???屈服強度?^??服點??彈性階段?塑形階段?位移??圖1.3彎曲載荷作用下的股骨中段載荷-位移曲
吉林大學碩士學位論文??逆轉(zhuǎn)期大約持續(xù)4-5墾期。首先,脅吸收后的新表面為新骨沉積和進一步接??收吸收和全成耦合信號做準備,以確保沒有凈骨丟失_。成骨細胞通過去除未礦??化的膠原基質(zhì)來制備骨表面,然后沉積非膠原礦化基質(zhì)來增強成骨細胞粘附。??生成期大約持續(xù)4個月,聞時新骨的形成可分為兩部分。首先,成骨細胞合??成并分泌形成一種富含I型膠原的類骨質(zhì)基質(zhì)_。其次,成骨細胞調(diào)節(jié)骨礦化作用,??形成新的骨基質(zhì)。??礦化殼成后',成骨細胞即發(fā)生凋亡,變?yōu)楣且r細胞或埋藏于脅基質(zhì)中*最終??分化為骨細胞。骨細胞通過分泌骨生成拮抗劑,特別是Wnt信號通路拮抗劑(如??SOST)在傳遞骨重建結(jié)束信號過程中起著關鍵作用[1%??I?HSCs?MSCs?〇??Signals?for?osteodastogenesis?and?\??osteoblastogenesis??/廣飛??1?,?????????。一?Mi=sed?????Resting?bone?1.?Activation?2.?Resorption?3.?Reversal?4.?Formation?5.?Termination??圖1.4骨重建機制示意圖?_??1.3骨質(zhì)疏松??1.3.1骨質(zhì)疏松的定義??世界衛(wèi)生組織將骨質(zhì)疏松癥描述為一種進行性系統(tǒng)性骨骼疾病,其特征基骨??量降低與骨組織顯微結(jié)構(gòu)退化,從而增加了骨骼脆性和對骨折的易感性['據(jù)國??6??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]骨質(zhì)疏松癥流行病學概況及相關危險因素[J]. 胡潔玫,劉晨. 世界最新醫(yī)學信息文摘. 2019(42)
[2]原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥診療指南(2017)[J]. 夏維波,章振林,林華,金小嵐,余衛(wèi),付勤. 中國骨質(zhì)疏松雜志. 2019(03)
[3]低強度全身振動與絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥[J]. 李匯明,李良. 生物醫(yī)學工程學雜志. 2018(02)
[4]Effect of 4-week Whole Body Vibration on Distal Radius Density[J]. Lei Tan,Yan-hui Li,Xin Dong,Bin Zhao,Dong Zhu. Chinese Medical Sciences Journal. 2016(02)
[5]拉曼光譜在骨組織研究中的應用[J]. 沈婧,沈愛國,胡繼明. 光散射學報. 2010(03)
[6]骨的功能適應性與應力遮擋效應探討[J]. 孫銘. 北京生物醫(yī)學工程. 1995(03)
本文編號:2922312
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