دانلود ترجمه مقاله بیومکانیک پوکی استخوان: فرایندهای بازجذب و ترمیم

1. مقدمه 2. ساختار و مکانیک استخوان 3. فرایند بازسازی استخوان و پوکی استخوان 4. عوامل تعیین کننده کیفیت استخوان 5. مدل ماتریکس دو فازی فرایند بازجذب استخوان 6. مدل ماتریکس سه فازی فرایند بازجذب استخوان 7. اثرات تعداد استئوسیت ها و حساسیت مکانیکی بر تحلیل استخوان 8. بحث و بررسی و نتیجه گیری

مقدمه: استخوان یک بافت همبند پویا بوده که به بدن شکل داده و از وزن و اندام های ضروری حمایت کرده و با اتصال به عضلات به عنوان اهرم عمل کرده و باعث تسهیل حرکات موضعی می شود. همچنین به عنوان یک مخزن برای یون ها، به ویژه برای کلسیم و فسفات عمل کرده و خود پایداری آن برای زندگی ضروری می باشد. این عملکردها به طور جدی وابسته به ویژگی های مکانیکی استخوان بوده تا از وزن بدن به خوبی حمایت کرده و مانع از بروز شکستگی گردد، همچنین استخوان باید قادر به بازجذب و یا شکل گیری بسته به الزامات مکانیکی و بیولوژیکی بدن باشد. تحت شرایط فیزیولوژیکی نرمال، روابط ساختاری / عملکردی مشاهده شده در استخوان همراه با نقش آن ها در حفظ خودپایداری مواد معدنی قویا پیشنهاد می دهد که استخوان یک اندام با طراحی ساختاری بهینه می باشد. به منظور تحقق کافی این روابط ساختاری / عملکردی، استخوان در فرایندی به نام ترمیم، در حال شکسته شدن و بازسازی می باشد. استخوان دارای پتانسیل سازگاری با معماری، شکل و ویژگی های مکانیکی خود از طریق فرایندی مداوم به نام تطبیق در واکنش به شرایط تغییر یافته بارگیری می باشد. تحت شرایط نرمال خودپایداری استخوان، فعالیت های بازسازی استخوان به منظور حذف توده استخوانی که فعالیت اسکلتی در آن پایین است و تشکیل استخوان در مکان هایی که بارهای مکانیکی به اندازه ی کافی و به طور مکرر انتقال می یابد، به خدمت گرفته می شود. اولین فرضیه درباره ی وابستگی ساختار و فرم استخوان ها و بارهای مکانیکی که حمل می کنند، توسط گالیلو در سال 1638 پیشنهاد شد و اولین بار به شیوه ای نیمه کمی توسط ولف شرح داده شد. بیش از یک قرن است که واکنش تطبیقی استخوان موضوع تحقیقات بوده و بسیاری از محققان تلاش هایی جهت توسعه ی مدل های ریاضیاتی برای سازگاری عملکردی استخوان انجام داده اند.

Introduction: Bone is a vital, dynamic connective tissue that gives form to the body, supporting its weight, protecting vital organs, and facilitating locomotion by providing attachments for muscles to act as levers. It also acts as a reservoir for ions, especially for calcium and phosphate, the homeostasis of which is essential to life. These functions place serious requirements on the mechanical properties of bone, which should be stiff enough to support the body’s weight and tough enough to prevent easy fracturing, as well as it should be able to be resorbed and/or formed depending on the mechanical and biological requirements of the body. Under normal physiological conditions, the structure/function relationships observed in bone, coupled with its role in maintaining mineral homeostasis, strongly suggest that it is an organ of optimum structural design. To fulfill these structure/function relationships adequately, bone is constantly being broken down and rebuilt in a process called remodeling. Bone has the potential to adapt its architecture, shape, and mechanical properties via a continuous process termed adaptation in response to altered loading conditions (Burr et al., 2002; Forwood & Turner, 1995; Hsieh & Turner, 2001). Under normal states of bone homeostasis, the remodeling activities in bone serve to remove bone mass where the mechanical demands of the skeleton are low, and form bone at those sites where mechanical loads are transmitted sufficiently and repeatedly. An early hypothesis about the dependence of the structure and form of bones, and the mechanical loads they carry, was proposed by Galileo in 1638 (Ascenzi, 1993), and was first described in a semiquantitative manner by Wolff (Wolff, 1892). The adaptive response of bone has been a subject of research for more than a century and many researchers have attempted to develop mathematical models for functional adaptation of bone.