運動對模擬失重后大鼠骨形態(tài)計量學、骨密度及骨生物力學指標的影響.pdf

1、航天中的失重環(huán)境導致航天員出現(xiàn)持續(xù)的骨喪失和負鈣平衡現(xiàn)象,稱為失重性骨喪失。失重性骨喪失是人類長期太空停留和探索其它星球的主要障礙之一,主要表現(xiàn)為骨量丟失、骨骼脫礦、骨密度降低、和骨生物力學性能下降。模擬失重導致的骨質(zhì)疏松癥(OP)是一種以骨量減少、骨組織微細結(jié)構(gòu)受損、骨脆性增加,易發(fā)生骨折為特征的疾病。但運動作為干預骨發(fā)育的一種積極手段,已被學術(shù)界所重視。體育運動作為一種既經(jīng)濟又方便的增進健康的手段,逐漸引起人們的重視。運動具有促進骨

2、量增加,維持骨量或減少骨量流失的作用,所以積極參加體育鍛煉,可以促進骨的健康發(fā)育。有關(guān)研究表明,進行合理的體育運動可以促進骨發(fā)育,使骨密度、骨結(jié)構(gòu)和生物力學性能也得到改善。本研究目的在于了解跑臺運動模式對大鼠骨代謝的作用及其機制,并與游泳運動模式相比較,分析兩種運動模式對骨代謝影響的差異,通過模擬宇航員失重后康復訓練,對大鼠骨骼細微結(jié)構(gòu)變化進行定量研究,分析其原因,從而為宇航員康復訓練提供合理的理論依據(jù)和工作思路。實驗目的:1、建立理想

3、的大鼠尾吊模擬失重模型,研究模擬失重模型對骨密度及骨代謝的內(nèi)在調(diào)控機制的影響。尾部懸吊方法是目前研究骨質(zhì)疏松癥較好的實驗模型。所以建立和選擇適當?shù)膭游锬Ｐ蛠硌芯抗琴|(zhì)疏松的發(fā)病機理,同時尋找有效的防治方法。2、研究不同形式運動負荷運動對模擬失重后大鼠骨密度、骨形態(tài)計量學、骨生物力學等方面作用效果間的差異,同時為運動干預手段的選擇以及運動處方的制訂等提供理論依據(jù)。3、探討跑臺運動模式與游泳運動模式對大鼠骨密度的影響。4、探討跑臺運動模式與游

4、泳運動模式對骨形態(tài)計量學的影響。5、探討跑臺運動模式與游泳運動模式對大鼠骨生物力學的影響。實驗方法:1、將雄性SD大鼠隨機分為5組:安靜對照組,模擬失重組,模擬失重+自由恢復組,模擬失重+游泳組,模擬失重+跑臺組,每組8只。2、建立動物模型尾吊裝置。用醫(yī)用膠布將大鼠尾巴從根部纏緊至尾部,并由恢復組,模擬失重+游泳組,模擬失重+跑臺組,每組8只。2、建立動物模型尾吊裝置。用醫(yī)用膠布將大鼠尾巴從根部纏緊至尾部,并用可旋轉(zhuǎn)鑰匙扣連接,防止尾巴

5、扭纏壞死:隨著大鼠身長不斷生長,要不斷調(diào)解尾吊高度。3、觀測尾吊模型大鼠的反應,觀察運動期間大鼠活動、飲食、體重變化、皮毛尾部色澤。4、大鼠骨形態(tài)計量學指標的測量:游標卡尺測量股骨和脛骨的長度、厚度和寬度。5、大鼠骨密度的測量:用HOLOGIC Discover A骨密度儀掃描檢測大鼠股骨骨量、骨密度。6、大鼠骨生物力學指標測量:用NSTRONG-8874-J9785萬能材料實驗機測量骨生物力學。實驗結(jié)果:1、基本情況觀察:大鼠在懸吊期

6、間進食自如,無劇烈反應,但體重較安靜對照組輕,具有顯著性差異;運動期間,大鼠體重均有增長趨勢,跑臺運動組較游泳組和自由恢復組重,并且具有顯著性差異。2、懸吊后大鼠股骨和腰椎骨密度要低于安靜組,有顯著差異;懸吊組腰椎生物力學指標與安靜組相比也明顯降低。3、跑臺運動組大鼠股骨長度明顯高于自由恢復組,具有顯著性差異。其余各指標與安靜組相比無顯著性差異。4、跑臺運動組以及游泳運動組大鼠股骨和脛骨的骨密度要明顯高于安靜組,具有顯著性差異。5、跑臺

7、運動組大鼠脛骨、腰椎生物力學指標明顯優(yōu)于對照組;游泳運動組腰椎生物力學指標明顯優(yōu)于對照組,脛骨生物力學指標也有上升。實驗結(jié)論:1、本實驗成功建立了大鼠模擬失重模型,研究了不同形式運動對大鼠骨代謝的作用,為進一步研究運動對失重后機體恢復提供了較好的理論基礎(chǔ)。2、懸吊模型可以使大鼠骨密度、骨形態(tài)計量學、骨生物力學等性能降低。3、四周的游泳訓練對模擬失重大鼠股骨和腰椎骨密度和生物力學指標有明顯影響,對股骨及脛骨形態(tài)學指標沒有明顯影響。4、四周