雌性大鼠不同时期全身振动对骨微观结构形态和力学性能的影响
发布时间：2020-12-17 16:05
骨质疏松症是一种骨量降低与骨组织显微结构退化的进行性骨骼疾病。全身振动治疗作为一种非药物、非侵入式治疗骨质疏松症疗法,越来越受到患者青睐。关于全身振动疗法的作用机理和疗效的研究就显得尤为重要。本文旨在研究骨质疏松前和骨质疏松后进行全身振动治疗对骨微观结构形态和力学性能的影响,并观测了振动疗效维持效果。本研究从宏观-细观-微纳观三个尺度研究雌性大鼠不同时期进行高频低载全身振动对骨性能的影响。将180只10周龄雌性Wistar大鼠随机分为4组,分别为去势前振动组（WBV）、去势后振动组（OW）、去势组（OVA）和对照组（CON）。经过2周适应后,WBV组大鼠进行振动频率为35Hz,峰值加速度为0.25g,30min/day,5day/week,8week的垂直方向全身振动实验,其余组自由活动,并在第8周结束时每组处死15只,采集血清和四肢骨。在第9周为WBV组、OW组、OVA组剩余所有大鼠进行双侧卵巢切除手术并恢复2周。从第11周开始,OW组进行相同振动参数的全身振动实验,其余组自由活动,并在第18周结束时每组处死15只,采集相同部位样本。从第19周开始为时8周,4组均不做任何干预的自由活...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２骨分级结构示意图［３］??
等宏观形状因素，??骨密度（ＢＭＤ）、骨矿物质含纛、矿化程度、骨矿物质晶体大小及排布、胶原成??分及结构等都会影响骨的宏观力学性能。其中ｆ胶原蛋Ｓ食量的多少决定骨的韧??性大小，胶原蛋白含量增多，量弹性就会增加。骨基质的矿化程度和骨基质的矿??物质含詹的多少则决定骨硬度的大小，矿化程度增高、矿物质含鸶增裔均会使得??骨的硬度增高。骨棊质中的矿物质含薰还决定了骨的刚度和弹性模量大小，骨基??质矿物质含量增高使得骨刚度增高ｔ弹性性能降低Ｍ。??弯曲载荷作用下的股骨中段载荷－位移示意图如图１．３所示，骨的形变曲线??分为弹性阶段和塑性阶段两个部分。在弹性阶段，骨所承受的载荷、位移呈线??性关系，根据其斜率可以计算出骨的弹性模量（或称杨氏模量）。骨的弹性模??糞表示骨抵抗变形的能力，与材料内存储能量的能力有关。在弹性阶段内发生??的形变为弹性形变，此时若外力消失，骨可以完全恢复到原状，所加外力并不??会对骨造成损伤。但由子骨是活性组织，长期接受载荷作用会使得骨沿着所加??载荷的方向改变其形状和结构以适应新的力学环境。载荷越过载荷－位移曲线屈??服点后的变形阶段为塑性阶段，此阶段骨发了不可逆转的永久变形，亦可称??为发生了非线性关系的塑性形变。由于脅是脆性材料，相较一般材料塑性阶段??很短。发生塑性形变后骨组织即产生了微裂痕或微骨折，撤去外力并不会完全??恢复到原样。ｆｔ载荷增大到某个数值时，骨即发生脆性骨折，此时的载荷称为??最大载荷或极限强度，塑性阶段的曲线亦可反应出骨的延展性大校??载荷ｆ??极限强度???屈服强度?＾??服点??弹性阶段?塑形阶段?位移??图１．３弯曲载荷作用下的股骨中段载荷－位移曲
吉林大学硕士学位论文??逆转期大约持续４－５垦期。首先，脅吸收后的新表面为新骨沉积和进一步接??收吸收和全成耦合信号做准备，以确保没有净骨丢失＿。成骨细胞通过去除未矿??化的胶原基质来制备骨表面，然后沉积非胶原矿化基质来增强成骨细胞粘附。??生成期大约持续４个月，闻时新骨的形成可分为两部分。首先，成骨细胞合??成并分泌形成一种富含Ｉ型胶原的类骨质基质＿。其次，成骨细胞调节骨矿化作用，??形成新的骨基质。??矿化壳成后＇，成骨细胞即发生凋亡，变为骨衬细胞或埋藏于脅基质中＊最终??分化为骨细胞。骨细胞通过分泌骨生成拮抗剂，特别是Ｗｎｔ信号通路拮抗剂（如??ＳＯＳＴ）在传递骨重建结束信号过程中起着关键作用［１％??Ｉ?ＨＳＣｓ?ＭＳＣｓ?〇??Ｓｉｇｎａｌｓ?ｆｏｒ?ｏｓｔｅｏｄａｓｔｏｇｅｎｅｓｉｓ?ａｎｄ?＼??ｏｓｔｅｏｂｌａｓｔｏｇｅｎｅｓｉｓ??／广飞??１?，？？？？？？？?？。一?Ｍｉ＝ｓｅｄ??？??Ｒｅｓｔｉｎｇ?ｂｏｎｅ?１．?Ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ?２．?Ｒｅｓｏｒｐｔｉｏｎ?３．?Ｒｅｖｅｒｓａｌ?４．?Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ?５．?Ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ??图１．４骨重建机制示意图？＿??１．３骨质疏松??１．３．１骨质疏松的定义??世界卫生组织将骨质疏松症描述为一种进行性系统性骨骼疾病，其特征基骨??量降低与骨组织显微结构退化，从而增加了骨骼脆性和对骨折的易感性［＇据国??６??
【参考文献】：
期刊论文
[1]骨质疏松症流行病学概况及相关危险因素[J]. 胡洁玫,刘晨. 世界最新医学信息文摘. 2019(42)
[2]原发性骨质疏松症诊疗指南(2017)[J]. 夏维波,章振林,林华,金小岚,余卫,付勤. 中国骨质疏松杂志. 2019(03)
[3]低强度全身振动与绝经后骨质疏松症[J]. 李汇明,李良. 生物医学工程学杂志. 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]拉曼光谱在骨组织研究中的应用[J]. 沈婧,沈爱国,胡继明. 光散射学报. 2010(03)
[6]骨的功能适应性与应力遮挡效应探讨[J]. 孙铭. 北京生物医学工程. 1995(03)
本文编号：2922312
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２骨分级结构示意图［３］??
等宏观形状因素，??骨密度（ＢＭＤ）、骨矿物质含纛、矿化程度、骨矿物质晶体大小及排布、胶原成??分及结构等都会影响骨的宏观力学性能。其中ｆ胶原蛋Ｓ食量的多少决定骨的韧??性大小，胶原蛋白含量增多，量弹性就会增加。骨基质的矿化程度和骨基质的矿??物质含詹的多少则决定骨硬度的大小，矿化程度增高、矿物质含鸶增裔均会使得??骨的硬度增高。骨棊质中的矿物质含薰还决定了骨的刚度和弹性模量大小，骨基??质矿物质含量增高使得骨刚度增高ｔ弹性性能降低Ｍ。??弯曲载荷作用下的股骨中段载荷－位移示意图如图１．３所示，骨的形变曲线??分为弹性阶段和塑性阶段两个部分。在弹性阶段，骨所承受的载荷、位移呈线??性关系，根据其斜率可以计算出骨的弹性模量（或称杨氏模量）。骨的弹性模??糞表示骨抵抗变形的能力，与材料内存储能量的能力有关。在弹性阶段内发生??的形变为弹性形变，此时若外力消失，骨可以完全恢复到原状，所加外力并不??会对骨造成损伤。但由子骨是活性组织，长期接受载荷作用会使得骨沿着所加??载荷的方向改变其形状和结构以适应新的力学环境。载荷越过载荷－位移曲线屈??服点后的变形阶段为塑性阶段，此阶段骨发了不可逆转的永久变形，亦可称??为发生了非线性关系的塑性形变。由于脅是脆性材料，相较一般材料塑性阶段??很短。发生塑性形变后骨组织即产生了微裂痕或微骨折，撤去外力并不会完全??恢复到原样。ｆｔ载荷增大到某个数值时，骨即发生脆性骨折，此时的载荷称为??最大载荷或极限强度，塑性阶段的曲线亦可反应出骨的延展性大校??载荷ｆ??极限强度???屈服强度?＾??服点??弹性阶段?塑形阶段?位移??图１．３弯曲载荷作用下的股骨中段载荷－位移曲
吉林大学硕士学位论文??逆转期大约持续４－５垦期。首先，脅吸收后的新表面为新骨沉积和进一步接??收吸收和全成耦合信号做准备，以确保没有净骨丢失＿。成骨细胞通过去除未矿??化的胶原基质来制备骨表面，然后沉积非胶原矿化基质来增强成骨细胞粘附。??生成期大约持续４个月，闻时新骨的形成可分为两部分。首先，成骨细胞合??成并分泌形成一种富含Ｉ型胶原的类骨质基质＿。其次，成骨细胞调节骨矿化作用，??形成新的骨基质。??矿化壳成后＇，成骨细胞即发生凋亡，变为骨衬细胞或埋藏于脅基质中＊最终??分化为骨细胞。骨细胞通过分泌骨生成拮抗剂，特别是Ｗｎｔ信号通路拮抗剂（如??ＳＯＳＴ）在传递骨重建结束信号过程中起着关键作用［１％??Ｉ?ＨＳＣｓ?ＭＳＣｓ?〇??Ｓｉｇｎａｌｓ?ｆｏｒ?ｏｓｔｅｏｄａｓｔｏｇｅｎｅｓｉｓ?ａｎｄ?＼??ｏｓｔｅｏｂｌａｓｔｏｇｅｎｅｓｉｓ??／广飞??１?，？？？？？？？?？。一?Ｍｉ＝ｓｅｄ??？??Ｒｅｓｔｉｎｇ?ｂｏｎｅ?１．?Ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ?２．?Ｒｅｓｏｒｐｔｉｏｎ?３．?Ｒｅｖｅｒｓａｌ?４．?Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ?５．?Ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ??图１．４骨重建机制示意图？＿??１．３骨质疏松??１．３．１骨质疏松的定义??世界卫生组织将骨质疏松症描述为一种进行性系统性骨骼疾病，其特征基骨??量降低与骨组织显微结构退化，从而增加了骨骼脆性和对骨折的易感性［＇据国??６??
【参考文献】：
期刊论文
[1]骨质疏松症流行病学概况及相关危险因素[J]. 胡洁玫,刘晨. 世界最新医学信息文摘. 2019(42)
[2]原发性骨质疏松症诊疗指南(2017)[J]. 夏维波,章振林,林华,金小岚,余卫,付勤. 中国骨质疏松杂志. 2019(03)
[3]低强度全身振动与绝经后骨质疏松症[J]. 李汇明,李良. 生物医学工程学杂志. 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]拉曼光谱在骨组织研究中的应用[J]. 沈婧,沈爱国,胡继明. 光散射学报. 2010(03)
[6]骨的功能适应性与应力遮挡效应探讨[J]. 孙铭. 北京生物医学工程. 1995(03)
本文编号：2922312
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