تاثير مداخله برنامه هاي تمريني استقامتي و تركيبي (استقامتي-مقاومتي) بر تراكم توده استخواني و استحكام مكانيكي استخوان ران رت هاي نر مبتلا به پوكي استخوان

The effect of interference of endurance and concurrent (endurance-resistance) training programs on femoral bone mineral density and mechanical strength of osteoporotic male rats

زمینه و هدف: پیرامون تاثیر تمرینات همزمان هوازی و مقاومتی فزاینده بر پاسخ تشكیل بافت استخوانی برای پیشگیری و درمان پوكی استخوان اطلاعاتی در دسترس نیست. این مطالعه مداخله تمرین همزمان هوازی و مقاومتی فزاینده بر تغییرات تراكم توده استخوانی و استحكام مكانیكی استخوان ران موشهای صحرایی نر مبتلا به پوكی استخوان را بررسی می كند. روش بررسی: در این مطالعه تجربی، ابتدا از بین40 رت نر ویستار، 8 سر رت به عنوان گروه سالم جدا شدند. سپس پوكی استخوان با تزریق صفاقی محلول20 % اتانول/ سالین (3 گرم به ازای هر كیلوگرم وزن بدن) در سایر رت ها القاء گردید. تزریق در4 روز اول هفته، یك نوبت در روز و به مدت سه هفته متوالی انجام شد. رت های مبتلا به پوكی استخوان در 4 گروه پایه، تمرین استقامتی، تمرین تركیبی و كنترل (هر گروه 8 رت) تقسیم شدند. پروتكل تمرین استقامتی شامل دویدن روی نوار گردان با شیب صفر درجه و با سرعت ثابت 12 متر در دقیقه تا حداكثر 60 دقیقه در روز بود. گروه تركیبی، دو برنامه تمرین استقامتی و مقاومتی (4 صعود از نردبان عمودی 110 سانتیمتری در زاویه 80 درجه با وزنه های متصل به دم حیوان و رعایت اصل اضافه اضافه بار از50 % وزن حیوان در ست اول تا 100 % در ست چهارم) را انجام دادند. پس از تكمیل 12 هفته تمرینات ورزشی( 5 روز در هفته)، حیوانات كشته شده و استخوان های ران چپ خارج شده برای اندازه گیریBMD اسكن شدند و به وسیله تست خمشی سه نقطه ای برای به دست آوردن حداكثر نیروی شكست و سفتی استخوان آزمایش شدند. از آزمون t مستقل برای مقایسه گروه پایه با گروه سالم و از آنالیز واریانس یك راهه و آزمون تعقیبی توكی جهت بررسی تغییرات بین گروهی در سطح معناداری 05/0 استفاده گردید. یافته ها:  گروه تركیبی افزایش معناداری را در BMD (000/0p=)، حداكثر نیروی شكست (000/0p=) و سفتی (000/0p=) در برابر گروه كنترل نشان داد. مداخله ورزش استقامتی موجب افزایش معناداری در حداكثر نیروی شكست (001/0p=) و سفتی (027/0p=) بدون اختلاف معناداری به لحاظ آماری درBMD (514/0p=) شد. تغییرات افزایشی در عوامل BMD (000/0p=)، حداكثر نیروی شكست (000/0p=) و سفتی (006/0p=) استخوان ران گروه تمرین تركیبی، بطور معناداری بیشتر از گروه تمرین استقامتی بدست آمد. نتیجه گیری: تركیبی از تمرین مقاومتی و استقامتی ممكن است یك اثر هم افزایی بر افزایش استحكام مكانیكی استخوان ران رت های نر در برابر تمرین استقامتی تنها داشته باشد. 

Background: There is no information available regarding the effect of an incremental Concurrent aerobic and resistance training protocol on osteogenic response of bone tissue for osteoporosis prevention and treatment. This study evaluate the efficacy of Concurrent training compared to endurance training for enhancing femoral bone mineral density and mechanical strength of osteoporotic male Wistar Rats. Methodology: In this experimental design, firstly among forty male Wistar rats, 8 rats were separated as healthy group. Then Osteoporosis induced in other rats by intraperitoneal injection of 20% alcohol/saline solution (3 g per kg of body weight). Injection were carried out in the first 4 days of the week, once a day for three consecutive weeks. Osteoporotic rats divided into 4 groups (n=8 per group): baseline, resistance training, concurrent training and control. The endurance training protocol included running on a treadmill with a 0% grade and at a constant speed 12 m/min to a maximum of 60 minutes per day. Concurrent group carried out a combination of both endurance and resistance trainings (4 series of climbs on the 110-cm vertical ladder angled at 80º with weights tied to animal tail and Observance the principle of overload at 50% of the total body mass of the animal in the first series to 100% in the fourth series). After completing 12 weeks of exercise trainings (5 days a week), the animals were euthanized, and excised left femurs were scanned for BMD measurement and examined by three point bending test to obtain the Maximum breaking-force and stiffness. Data analysis performed by Independent t-test for comparing among healthy and baseline groups, as well, one way- ANOVA was applied for assessment of inter groups viabilities. A p- value (0.05) was set for data statistical analysis. Result: The Concurrent group showed a significantly increased on BMD (p=0.000), maximum force (p=0.000) and stiffness (p=0.000) versus to control group. Endurance exercise intervention resulted in a significant increase in maximum force (p=0.001) and stiffness (p=0.027) without statistical significance differences in BMD (p=0.514). Incremental changes in factors of BMD (p=0.000), maximum force (p=0.000) and stiffness (p=0.006) of femoral Concurrent training group obtained more than endurance training group. Conclusion: The results of this study showed that the combination of endurance and strength training exercise may have a synergistic effect on increasing the mechanical strength of osteoporotic femoral bone in male rats versus to endurance training alone.