پیری کاهش قوای روانی و جسمی است که در اثر گذشت زمان روی می دهد. تعریف پیری در کشورهای مختلف با توجه به شرایط فرهنگی متفاوت است. در ایران سن پیری تعریف نشده است ولی اگر شروع دوره پیری را زمان بازنشستگی کامل از خدمت محسوب کنیم طبق قانون تأمین اجتماعی سن پیری برای مردان 60 سالگی و برای زنان 55 سالگی می­باشد. طبق قانون استخدام کشوری سن بازنشستگی برای مردان و زنان 65 سالگی است.امروزه دوران پس از 60 سالگی را که اصطلاحاً دوران بازنشستگی نامیده می شود، دورانی نیست که فقط به انتظار مرگ سپری شود. بلکه همانگونه که جامعه­شناسان گفته­اند این مرحله از عمر، دوران سوم زندگی است، در جامعۀ ما افراد به طور متوسط تا 80 سالگی امید به زندگی دارند. با گذشت سن و رسیدن به پیری و ضعف های ناشی از آن ، بستر بروز بسیاری بیماری های جسمی و روحی برای سالمندان مهیا می­گردد که عبارت­ است از پوکی استخوان، تصلب شرائین، یائسگی، کمبود کلسیم و ویتامین د، آلزایمر، پارکینسون، کاهش قدرت بدنی و عمل عضلات و سوء تغذیه. که در این میان انواع شکستگی ها و همچنین پوکی استخوان از بزرگترین معضلات سلامت بشر در سراسر دنیا هستند که با افزایش سن، به خصوص در جوامع غربی بار بیشتری را بر دوش اقتصاد ملل و خدمات بخش سلامت می­گذارند(1). با توجه به چشم­انداز نگران­کننده، روش­های درمانی و راه ­های پیشگیرانۀ زیادی در جهت کاهش آمار این ضایعات استخوانی ایجاد شده ­اند. راه حل­هایی که به دلیل طبیعت پیچیده و البته شکنندۀ استخوان، بالاخص در مورد پوکی و شکستگی­ها، چندان هم ساده­ نیستند. امروزه، تمرینات و فعالیت­های فیزیکی، جز معدود روش­هایی هستند که اثرات مثبت آنها در حفظ و حتی بهبود جرم و استحکام استخوان، افزایش مقاومت و زمان واکنش عضلات، تعادل و هماهنگی ارگان­های بدن به اثبات رسیده است(2-4). به علاوه، فعالیت منظم فیزیکی اثرات سودمند فیزیولوژیکی از جمله افزایش سلامت عمومی و تناسب اندام، تأثیر مثبت بر روابط اجتماعی، اثرات مطلوب بر فشار و سیستم گردش خون، مغز و اعصاب، جنبۀ درمانی در بیماری­های دیابت، چاقی­های مفرط و قند خون نامنظم و البته افزایش کیفیت زندگی در سالخوردگی را به همراه دارد (5, 6). همچنین یافته­ های علمی حاکی از آن است که رژیم­های مختلف تمرینی، اثرات مطلوبی در استخوان­سازی نقاط مختلف آناتومیک در سیستم اسکلتی دارد(7). از طرفی، به نظر نمی­رسد تمرینات تحملی که تحرک چندانی ندارند، نتایج امیدبخشی در بازده استخوان داشته باشند. هرچند، به لحاظ علمی فعالیت­هایی که توزیع همه جانبه­ای در ساختار استخوان دارند به خوبی موجب بهبود استحکام استخوان در محل اعمال بار می­شوند(8). البته شروع سن فعالیت نیز بسیار مهم می­باشد به طوری که تمام مزایای آن در صورتی که قبل یا هنگام بلوغ شروع شود، ارزشی مضاعف پیدا می­ کنند. اما بافت استخوان در سنین بزرگسالی نیز به رژیم­های تمرینی، پاسخ نشان می­دهد ولی بیشتر در جهت حفظ بافت می­باشد تا در جهت شکل­ گیری استخوان جدید (8). توانایی استخوان در تطابق با محیط­های مختلف تحت بار، در قرن گذشته به مراتب مورد مطالعه قرار گرفته است و تغییر شکل­های ناشی از بارگذاری بر روی این بافت موجب تطبیق جرم و معماری استخوان با محیط می­ شود(9). این تحقیق در نظر دارد تا تأثیر هشت هفته تمرین استقامتی  بر سختی، حداکثر مقاومت، انرژی شکست و درصد تغییر شکل استخوان ران موش­های نر سالمند مورد بررسی قرار گرفته گیرد.

1-2. بیان مسئله

پیری یا سالمندی فرایند طبیعی غیرقابل اجتنابی است که در پاره­ای از موارد با تجربیات ناخوشایندی همراه می­باشد. در طی فرایند پیری، تفاوت­هایی در افراد مختلف دیده شده است که به عوامل متعددی همچون وراثت، سبک زندگی فرد، محیط، سیستم خدمات بهداشتی درمانی و غیره بستگی دارند. در دوران سالمندی، فرد با کاهش عملکرد تمام سیستم­های بدن از جمله عضله، قلب و عروق، تنفس، گوارش و استخوان مواجه می­ شود. البته لازم به ذکر است که تمام دستگاه­های بدن با سرعت یکسان افت پیدا نمی­ کنند و ضمناً الگوی نزول آنها هم در تمام افراد یکسان نیست (10).

کیفیت استخوان­ها به­تدریج با افزایش سن رو به زوال می­گذارد. عنصر عمدۀ دخیل در سختی و شکل به ­وجود آورندۀ استخوان، مادۀ معدنی کلسیم می­باشد. این ماده حتی قبل از تولد نیز در استخوان­ها ذخیره می­ شود و تا سن 30 سالگی، استخوان­های یک فرد سالم به نهایت فشردگی خود می­رسد. در بدن توازنی از کلسیم وجود دارد، مثلاً کلسیم بدن از طریق گردش خون خارج شده و با کلسیم تازه که از طریق خوراک روزانه به­دست می­آید، جایگزین می­ شود. با افزایش سن، به­ویژه در افرادی که فعال و متحرک نیستند، گردش خون کُند و رژیم غذایی محدود دارند، کاهش کلسیم از استخوان، از ذخیره کلسیم تازه بیشتر است و به­تدریج کلسیم استخوان­ها کاهش یافته و شکننده می شوند و وضعیتی به نام پوکی استخوان را به ­وجود می­آورند. در شروع اعمال بار، استخوان یک پاسخ خطی از خود نشان می­دهد که این تغییر شکل یا در طول استخوان است یا در شکل زاویه­ای آن و مقدار آن بیشتر از تقریباً 3% نیست که این میزان تغییر شکل در ناحیه الاستیک منحنی تنش – کرنش اتفاق می­افتد زیرا هنگامی که بار خارجی برداشته شود استخوان به طول و شکل اولیه­اش برمی­گردد. سختی یا ضریب الاستیک به­وسیلۀ شیب منحنی تنش- کرنش در ناحیه الاستیک تعریف می­ شود. با ادامۀ اعمال بار بافت استخوان دچار ترک­های ریزی شده که به این ناحیه از منحنی تنش – کرنش ناحیۀ پلاستیک می­گویند زیرا هنگامی که بار خارجی برداشته شود استخوان به طول و شکل اولیه­اش برنمی­گردد. ناحیه بعد از نقطۀ تسلیم ناحیه پلاستیک است. برای مواد سخت مانند استخوان ناحیه پلاستیک تقریباً کوچک است، اما برای برای مواد دیگر این ناحیه می ­تواند بزرگ­تر باشد. اگر اعمال نیرو در این ناحیه ادامه پیدا کند سرانجام ساختار استخوان در نقطۀ شکست می­شکند. سطح زیر منحنی تنش – کرنش میزان انرژی که یک استخوان جذب می­ کند تا بشکند را نشان می­دهد(11).

بنابراین با توجه به اهمیت پارامترهای بیومکانیکی (سختی، حداکثر مقاومت، انرژی شکست و درصد تغییر شکل) در بررسی وضعیت استخوان و همچنین اهمیت انجام فعالیت ورزشی در پیشگیری و درمان غیر دارویی برای پوکی استخوان در سنین پیری و از آنجایی که سالمندان اغلب به انجام ورزش هایی مانند پیاده روی و دویدن با ریتم یکنواخت می پردازند و دردسترس نبودن اطلاعات کافی در زمینه نقش فعالیت استقامتی بر پارامترهای بیومکانیکی استخوان، تحقیق حاضر در پی پاسخ به این سوال بود که آیا یک دوره تمرین استقامتی هشت هفته­ای بر سختی، حداکثر مقاومت، انرژی شکست و درصد تغییر شکل استخوان ران موش­های نر سالمند تأثیرگذار است؟

1-3. اهمیت و ضرورت تحقیق

انسان در طی زمان و گذر از فراز و نشیب زندگی، دگرگونی­های جسمی و روانی متعددی را تجربه می­نماید. این دگرگونی­ها و یا به عبارتی تغییرات فیزیوپاتولوژیک، تعادل

 درونی فرد[2] را بر هم زده، موجب بروز بیماری می­گردند. گاهی بیماری بدون علامت واضح و مشخصی پیش می­رود و با بروز عوارض (مانند بیماری استئوپروز در سالمندان) آشکار می­گردد. همیشه این سؤال در ذهن­ها مطرح است که چرا گروهی از افراد، در زندگی، حتی در دوران پیری از یک سلامت نسبی برخوردار هستند و گروهی دچار معلولیت و بیماری بوده و نیازمند به خدمات بهداشتی – درمانی هستند. برای یافتن پاسخ این سؤال باید تحقیقات وسیعی در زمینه ­های مختلف ( فرد، محیط و عامل بیماری) انجام شود. چرا که واضح است عوامل متعددی بر سلامت و بیماری مؤثرند. این مسأله بیانگر همین امر است که سالمندان به لحاظ جسمی، روانی و حتی نوع جنسیت با یکدیگر متفاوت هستند. اگر به آمار بیماری­های مزمن در چند دهۀ اخیر نظری داشته باشیم، متوجه خواهیم شد که بیماری­های مزمن بر خلاف بیماری­های حاد و عفونی رو  به افزایش هستند، به خصوص در نزد سالمندان، به طوری که اغلب سالمندان (80%) به یک بیماری مزمن ( مانند بیماری­های قلبی – عروقی، ریوی، سرطان، آرتریت روماتوید و استئوپروز) مبتلا می­باشند و به یک سری مراقبت­ها و خدمات بهداشتی – درمانی خاص نیاز دارند.

با توجه به میزان بروز و شیوع بیماری­های مزمن در نزد سالمندان و عوارض ناشی از آن­ها، ابعاد مشکلات جسمی، روانی و بهداشتی سالمندان بسیار زیاد و وسیع می­باشد. به­ طوری که بالاترین رقم مراجعان و استفاده کنندگان از خدمات بهداشتی – درمانی را گروه سالمندان تشکیل می­دهند. از طرفی، آمار جمعیتی بیانگر این واقعیت است که جمعیت سالمندان جهان به سرعت رو به افزایش می­باشد. در سال 1991 سازمان جهانی بهداشت (WHO)[3] اعلام داشت که بیماری­های سرطان، سکتۀ قلبی، سکتۀ مغزی و استئوپروز چهار دشمن اصلی جامعه بشری هستند و همچنین آمار بیماری­های مزمن نشان داده است که استئوپروز یک بیماری بسیار شایع در نزد سالمندان، بخصوص زنان می­باشد و در اغلب موارد هم با شکستگی استخوان همراه است. شکستگی­های مکرر استخوانی در نزد سالمندان نه تنها موجب بی­حرکتی، معلولیت و احیاناً مرگ می­ شود، بلکه مشکلات اقتصادی و مسائل عدیده دیگری را هم برای سالمندان، خانواده­ها و همچنین مراقبان به همراه می­آورد. به­ طور کلی می­توان گفت که بیماری استئوپروز، زندگی هزاران سالمند را تحت ثأثیر خود قرار داده است.

استخوان یک دستگاه پویا می­باشد که فرایند مادام­العمر شکل­گیری[4]را طی می­نماید و سلول­های استخوانی به­ طور مداوم تجدید ساختارمی­دهند. سلول­های بافت استخوانی (استئوبلاست­ها و استئوکلاست­ها) مانند همۀ سلول­های زنده در فعالیت خود، تحت تأثیر سن و تعدادی از محرک­های فیزیولوژیکی دیگر ( از جمله استرس، وزن و هیپوکلسیمی و غیره) قرار می­گیرند.

در سنین 18 سالگی میزان تشکیل استخوان جدید به­وسیله استئوبلاست­ها به بالاترین مقدار خود[5]می­رسد و تا سنین 35 تا 40 سالگی این روند ادامه دارد، اما از سنین 40 سالگی به بعد تدریجاً تراکم استخوان شروع به کم شدن (تحلیل) می­نماید. به­ طوری که در هر ده سال، حدود 3% کاهش تراکم استخوانی رخ می­دهد. اما گاهی این روند کاهش تراکم استخوانی در نزد عده­ای، خیلی زودتر و جدی­تر از حد طبیعی خود اتفاق می­افتد. روند تحلیل تراکم استخوان­ها موجب سبک و پوک شدن استخوان­ها می­ شود و در این حالت است که استخوان شکننده می­ شود و با کوچکترین ضربه­ای می­شکند. شکستگی­های خودبه خودی استخوانی در سالمندان مکرر دیده می­ شود و عمدتاً در نواحی مهره­های پشتی، مچ دست، ترقوه و سر استخوان ران رخ می­دهد. حدود 3/1 شکستگی­های استخوانی (به دلیل پوکی استخوان) مربوط به شکستگی سر استخوان ران می­باشد.

با توجه به افزایش سالمندان و با توجه به این­که دست­آوردهای علمی اخیر بیانگر این امر واقعی و مهم است که استئوپروز نتیجه­ای از یک فرایند پیری است که هم قابل پیشگیری و هم غیر قابل درمان است، تحقیق حاضر سعی دارد میزان تأثیر هشت هفته تمرین استقامتی را بر سختی، حداکثر مقاومت، انرژی شکست و درصد تغییر شکل استخوان ران بررسی کند.

1-4. فرضیه ­های تحقیق

1-4-1. فرضیه کلی

هشت هفته تمرین استقامتی بر سختی، حداکثر مقاومت، انرژی شکست و درصد تغییر شکل استخوان ران موش­های نر سالمند تأثیرگذار است.

1-4-2. فرضیه ­های اختصاصی

1. هشت هفته تمرین استقامتی بر سختی استخوان ران موش­های نر سالمند تأثیرگذار است.
2. هشت هفته تمرین استقامتی برحداکثر مقاومت استخوان ران موش­های نر سالمند تأثیرگذار است.
3. هشت هفته تمرین استقامتی برانرژی شکست استخوان ران موش­های نر سالمند تأثیرگذار است.
4. هشت هفته تمرین استقامتی بر درصد تغییر شکل ران موش­های نر سالمند تأثیرگذار است.

1-5. اهداف تحقیق

1-5-1. هدف کلی

تأثیر هشت هفته تمرین استقامتی بر سختی، انرژی شکست، حداکثر مقاومت و درصد تغییر شکل استخوان ران موش­های نر سالمند

1-5-2. اهداف اختصاصی

1. تأثیر هشت هفته تمرین استقامتی بر سختی استخوان ران موش­های نر سالمند
2. تأثیر هشت هفته تمرین استقامتی برحداکثر مقاومت استخوان ران موش­های نر سالمند
3. تأثیر هشت هفته تمرین استقامتی بر انرژی شکست استخوان ران موش­های نر سالمند
4. تأثیر هشت هفته تمرین استقامتی بر درصد تغییر شکل ران موش­های نر سالمند

[1]. Cullen

[2]. Homeostasis

[3].World Health Organization

[4]. Formation

[5]. Peak bone mass