一、运动对骨力学性能的影响──骨生物力学研究进展（论文文献综述）
刘金[1]（2021）在《高G环境对骨组织损伤、重建影响的研究》文中研究表明战斗机飞行员和宇航员在日常训练中常暴露在由持续加速度所带来的极端力学环境中。但高加速度所带来的极端力学环境会给训练人员带来包括腰椎疼痛、神经损伤、代谢性疾病等一系列生理问题。骨骼系统作为人体内承担力学载荷的主要结构,对力学载荷敏感。鉴于极端力学环境会对飞行员骨骼系统带来众多负面影响,找到极端力学环境与人体骨骼系统响应间的关系,并探索对抗极端力学环境所带来负面影响的方法,成为我们急需解决的问题。本论文通过建立高G动物模型,从宏观、微观和细胞水平,研究了高G载荷对骨组织的影响。结果表明,高G环境抑制大鼠正常生长发育,降低了胫骨抵抗塑性变形的能力,减弱了骨小梁缓冲吸能作用;同时,高G环境还影响了骨组织内部m RNA转录水平和蛋白表达水平,随G值增大,促进骨形成,抑制骨吸收作用明显;研究发现,8G环境为骨组织力学调控机制阈值,低于8G的力学环境对大鼠骨组织起正面作用,而超过8G的力学环境对骨组织的破坏作用明显。根据实验结果推断,当力学环境超过8G时,随G值增大,极端力学环境对大鼠骨组织的破坏作用更加明显。通过开展高G加载后动物跑台运动实验,研究了跑步锻炼对骨损伤修复的影响。结果表明,适度的跑台运动对骨组织起正面作用,实验组骨组织较对照组均有不同程度改善。同时,跑台试验证明适度的跑台运动对骨损伤修复起推动作用,骨况越差,修复效果越明显。该实验也印证了通过跑台运动修复高G引起骨损伤的可能性。
邵静宇[2]（2021）在《比格犬下颌骨层片状和线性骨折愈合过程中组织变化和生物力学评估的实验研究》文中研究表明目的:通过建立下颌骨体部层片状和线性骨折坚固内固定动物模型,分析下颌骨骨折愈合过程中的影像学、组织学变化及两种不同骨折类型骨折愈合后的生物力学评估。方法:选用成年健康比格犬18只,随机分为2组。在犬下颌骨的相同部位,通过截骨术形成层片状和线性2种不同类型的骨折,用钛板进行固定,在术后2周、1月、3月拆除钛板,通过影像学、组织学方法和生物力学对不同时间愈合的骨样本进行观察和评估。结果:根据影像学图片比较,层片组愈合速度整体上较线性组快,各时间组放射照相评分比较（P（29）0.05）不具有统计学意义。HE、Masson染色,层片组和线性组在愈合形式上一致,层片组成骨细胞、胶原纤维等组织较线性组丰富。层片组2周组,层片状骨折组和线性骨折组在刚度、最大载荷、断裂能（P（29）0.05）均无统计学意义。1月组,最大载荷、断裂能（P（27）0.05）有统计学意义,而刚度（P（29）0.05）无统计学意义。3月组,最大载荷、刚度（P（27）0.05）有统计学意义,断裂能（P（29）0.05）无统计学意义。层片状骨折愈合后的生物力学总体上较线性好。结论:层片状骨折愈合优于线性骨折愈合,愈合速度也略快于线性组。
丁思琪[3]（2021）在《有氧运动结合黄精多糖对去卵巢骨质疏松大鼠影响的实验研究》文中研究表明目的:观察有氧运动结合黄精多糖对去卵巢骨质疏松模型大鼠骨质疏松的改善作用,探索新的治疗绝经后骨质疏松的方案,为运动结合中药活性成分的抗骨质疏松作用提供一定的数据支持。方法:选用6月龄SPF级雌性SD大鼠40只,将40只大鼠随机分为8只假手术组（Sham）和32只去卵巢组,进行去卵巢切除手术造模。手术后,去卵巢组随机分为模型组（OVX）、运动组（E）、黄精多糖组（PP）、运动+多糖组（EPP）,每组8只。运动干预方案:E组和EPP组跑台运动干预,跑台坡度0度,速度15米/分,1小时/次,1次/日,每周6次,休息1天,共8周。药物干预方案:Sham组、OVX组和E组每日灌胃等体积生理盐水,PP组和EPP组灌胃400ml/kg的黄精多糖,灌胃6天,休息一天,连续灌胃8周。在最后一次干预后取大鼠血清和股骨样本,并对样本进行检测分析。结果:1、骨组织形态学:与Sham组相比较,OVX组可见骨髓腔明显扩大,较多骨小梁减少,局部排列明显稀疏;与OVX组相比较,E组、PP组和EPP组骨髓腔扩大程度减轻,骨小梁相对增多,骨小梁间隙减小,排列疏松程度有改善;EPP组较E组和PP组改善效果更明显。2、血清指标:各组之间Ca和P水平没有显着的差异性;与Sham组比较,OVX组TRAP显着增多（P<0.01）,BALP含量减少（P<0.05）,E2含量明显下降（P<0.01）;与OVX组相比较,E组TRAP含量显着下降（P<0.05）,E2含量明显升高（P<0.01）,PP组和EPP组TRAP含量显着升高（P<0.01）,BALP和E2含量明显升高（P<0.01）;PP组和EPP组的TRAP含量要明显少于E组（P<0.05）,PP组和EPP组BALP和E2含量明显比E组高（P<0.05）;与PP组相比,EPP组TRAP含量下降更明显,具有显着性差异（P<0.05）。3、骨生物力学指标:与Sham组相比较,OVX组的最大载荷和最大应力值明显降低,具有极显着差异（P<0.01）;与OVX组比较,通过运动或者药物干预后E组和PP组最大载荷和最大应力值明显上升（P<0.05）,EPP组与之对比有极显着的差异（P<0.01）。4、骨显微结构:与Sham组相比较,OVX组BMD、BV/TV、Tb.N、Tb.Th值明显下降,具有极显着差异（P<0.01）,Tb.Sp值明显升高（P<0.01）;与OVX组相比,PP组BMD、BV/TV、Tb.N、Tb.Th的值明显上升,具有显着性差异（P<0.05）,Tb.Sp值明显下降（P<0.05）;与OVX组相比,E组对BMD改善作用更明显,具有极显着差异（P<0.01）,BV/TV、Tb.N、Tb.Th值明显升高（P<0.05）,Tb.Sp值明显下降（P<0.05）;EPP组与OVX组相比,BMD、BV/TV、Tb.N、Tb.Th值明显增加,具有极显着差异（P<0.01）,Tb.Sp值明显下降（P<0.01）;EPP组各指标分别与E组和PP组比较,均具有显着性的差异（P<0.05）。结论:1、单纯有氧运动干预和单纯黄精多糖干预均可对大鼠的骨质疏松状态起到一定的改善作用2、运动结合黄精多糖可有效缓解去卵巢大鼠的骨质疏松程度,对骨力学性能改善明显,增加骨抵抗机械载荷的能力,骨强度增强;骨微结构向有益方向转变,骨松质结构密度增加;增强骨的修复能力,促进骨形成;二者结合比单一方法效果显着增强。
孔德印[4]（2020）在《基于BMP-2微球异位成骨材料的机械性能评价及其应用分析》文中研究指明骨缺损是对人类健康具有重大威胁的一种疾病,目前手术是用于骨缺损修复的最主要手段。这就需要用到骨缺损修复材料。常见的骨缺损修复材料可分为人工骨移植用和骨移植用材料,两者均有不足。而异位骨在骨缺损治疗中具有其他材料不具备的诸多优势,其中使用BMP-2载药微球是一种培养异位骨的新兴手段。但是有关微球培养异位骨成骨质量影响的评估却鲜有研究,异位骨作为骨修复材料在骨修复中的应用也罕有报道。为了研究微球对异位骨成骨质量的影响,探索异位骨在骨修复中的表现,论文中从力学性能、材料属性以及仿真模拟的角度,评估了微球对异位骨成骨质量的影响,以及异位骨作为骨修复材料在骨修复中的表现,研究结果为评估异位成骨作为骨修复材料的性能表现及可应用性提供依据。通过Micro-CT对异位成骨扫描,获得微球组与对照组异位成骨的材料属性,反映成骨质量以及异位成骨的机械性能;通过压力实验的方法对两种异位成骨机械性能进行研究,并将异位成骨的抗压强度与原位骨股进行对比,从力学的角度探究了异位成骨用作骨修复材料的可能性。异位成骨作为骨缺损修复材料,其硬度以及弹性模量的大小是影响骨修复成功与否的重要因素,通过纳米压痕实验对骨骼的硬度与弹性模量进行探究。结果表明,BMP-2载药微球对异位成骨的成骨质量提升作用是可观的,同时期微球组的异位成骨质量以及机械性能明显优于对照组,展现出了更加优秀的骨修复材料潜力。建立了基于Micro-CT扫描数据的异位成骨有限元模型,并通过将异位成骨有限元模拟数据与压力实验数据相对照的方法,对影响有限元模型仿真精度的材料属性赋予、网格划分和受力面积等因素进行了探究,探索出一条兼顾仿真精度与计算速度的有限元模拟技术路线。结果表明,使用Ansys划分网格并基于均匀化法设置材料属性赋值,与使用Mimics划分网格并基于Hu值设置材料属性的有限元模型计算精度差别不大,前者在解算中具有更高的精度与更少的报错问题,在配合3D打印技术进行有限元受力面标定后的仿真模拟中,使用Ansys划分网格并基于均匀化法设置材料属性赋值的有限元模型,具有更高的精度与更小的误差波动,更能提供科学合理的有限元分析数据。针对异位成骨作为骨缺损修复材料的机械性能分析,建立了小鼠原位股骨有限元模型以及对应的骨缺损有限元模型。在完成模型可靠性的验证之后,对异位成骨作为松质骨缺损骨修复材料的机械性能表现与原位股骨进行了对比。建立了不同部位骨缺损模型,对异位成骨作为骨修复材料的适用范围进行了研究。结果表明,所建立的小鼠股骨有限元模型具有良好的可靠性,不同部位骨修复模式下异位骨作为股骨松质骨的修复材料效果较好,4周BMP-2微球作为皮质骨缺损的修复材料效果最差,4周BMP-2微球组异位骨在不同模式下骨修复的表现略强于8周BMP-2溶液组表现,8周BMP-2微球组在几种模式骨缺损修复中的表现最稳定,变形情况明显小于其他组,为8周BMP-2微球异位骨可以作为股骨缺损的修复材料提供了直接的证据,可以判断8周BMP-2微球异位骨具有作为骨修复材料的潜力。研究结果为进一步开发异位骨作为骨修复材料应用提供了有力理论和数据支持,为骨修复的医工结合研究及应用路径探索,开展了有益尝试。
党艳芳[5]（2020）在《雄激素及其受体在运动调控高脂饮食小鼠骨密度和骨生物力学性能中的作用和机制》文中提出研究目的高脂饮食导致的肥胖可使骨密度降低、骨微结构被破坏、骨强度降低等,进而可导致骨质疏松症的发生。雄激素在男性骨骼生长、峰值骨量获得以及骨量的维持方面起重要作用,而雄激素水平降低与骨质疏松症的发生密切相关。雄激素主要通过与雄激素受体（androgen receptor,AR）结合发挥其生物学功能。运动一方面能上调雄激素/AR水平,另一方面能增加骨密度、改善骨结构,从而增强骨强度,是预防和治疗骨质疏松症的有效方法。然而,其作用机制仍未完全阐明。在本课题组前期研究发现肥胖雄性大鼠血清睾酮水平显着降低的基础上,本研究采用给成年雄性小鼠做去势手术或颈部包埋AR拮抗剂氟他胺的方法,分别建立雄激素缺乏和AR阻断的小鼠模型,喂以高脂饮食合并/不合并6周运动干预,以探讨雄激素/AR在运动调控高脂饮食小鼠骨密度和骨生物力学性能中的作用和机制。该研究将为运动增强高脂饮食小鼠的骨密度和骨生物力学性能提供合适的运动方案和理论依据。研究方法42只雄性C57BL/6小鼠（6周龄）随机分为普通饮食组（C,n=6）和高脂饮食组（HFD,n=36）。普通饮食组小鼠喂以普通饲料,高脂饮食组小鼠高脂饲料喂养8周后,再随机分为6组:高脂对照组（HFD,n=6）、高脂+运动组（HFD+E,n=6）、高脂+去势组（HFD+Cas,n=6）,高脂+去势+运动组（HFD+Cas+E,n=6）、高脂+氟他胺组（HFD+F,n=6）、高脂+氟他胺+运动组（HFD+F+E,n=6）。其中,HFD+E、HFD+Cas+E、HFD+F+E在去势术或氟他胺包埋术结束两周后,进行6周中等强度的跑台运动干预。训练结束后36 h麻醉处死小鼠,取双侧胫骨和股骨,电子天平和游标卡尺分别测量骨的湿重和长度;Micro-CT重建三维空间结构,软件计算获得BMD（bone mineral density）、BV/TV（bone volume/total volume）、Tb.N（trabecular number）、Tb.Th（trabecular thickness）、Con.D（connectivity density）)、SMI（structure model index）、Tb.Sp（trabecular separation）、Ct.Th（cortical thickness）。三点弯曲法检测最大载荷、断裂载荷、弯曲强度和弹性模量等生物力学性能相关指标;Western blot检测AR、IGF-1、IGF-1R蛋白表达水平。研究结果1.运动对高脂饮食小鼠骨密度和骨生物力学性能的影响（1）运动增加高脂饮食小鼠骨湿重与C组相比,HFD组小鼠股骨和胫骨湿重显着降低（p<0.01,p<0.01）;与HFD组相比,HFD+E组小鼠股骨和胫骨湿重显着增加（p<0.01,p<0.05）。对于股骨和胫骨长度,各组之间没有显着性差异。（2）运动改善高脂饮食小鼠松质骨和皮质骨结构与C组相比,HFD组小鼠松质骨BV/TV、Tb.N和Con.D显着降低（p<0.01,p<0.01,p<0.05）,SMI和Tb.Sp显着增加（p<0.05,p<0.01）;与HFD组相比,HFD+E组小鼠BV/TV、Tb.N和Con.D显着增加（p<0.01,p<0.01,p<0.01）,Tb.Sp显着降低（p<0.01）。对于皮质骨,与C组相比,HFD组小鼠BV/TV和Ct.Th未出现显着性差异;与HFD组相比,HFD+E组小鼠BV/TV和Ct.Th显着增加（p<0.05）,p<0.05)。（3）运动提高高脂饮食小鼠骨生物力学性能与C组相比,HFD组小鼠Tv BMD显着降低（p<0.01）;与HFD组相比,HFD+E组小鼠Tv BMD、最大载荷、断裂载荷和弯曲强度显着增加（p<0.01,p<0.05,p<0.05,p<0.05）;就弹性模量而言,各组之间没有显着性差异。2.雄激素在运动调控高脂饮食小鼠骨密度和骨生物力学性能中的作用和机制（1）雄激素缺乏部分逆转了运动对高脂饮食小鼠骨湿重的增加作用与HFD组相比,HFD+Cas组小鼠股骨和胫骨湿重显着降低（p<0.05,p<0.05）;与HFD+Cas组相比,HFD+Cas+E组小鼠股骨和胫骨湿重显着增加（p<0.01,p<0.05）;与HFD+E组小鼠相比,HFD+Cas+E组小鼠胫骨湿重显着降低（p<0.05）,两组之间股骨湿重没有显着性差异;对于股骨和胫骨长度而言,各组小鼠之间均没有显着性差异。（2）雄激素缺乏减弱运动对高脂饮食小鼠松质骨和皮质骨结构的改善作用与HFD组相比,HFD+Cas组小鼠松质骨BV/TV、Tb.N和Con.D显着降低（p<0.01,p<0.01,p<0.01）,Tb.Sp显着增加（p<0.01）;与HFD+E组相比,HFD+Cas+E组小鼠BV/TV、Tb.N和Con.D显着降低（p<0.01,p<0.01,p<0.01）,Tb.Sp显着增加（p<0.01）;各组之间Tb.Th和SMI没有显着性差异。对于皮质骨,与HFD组相比,HFD+Cas组小鼠Ct.Th显着降低（p<0.01）;与HFD+E组相比,HFD+Cas+E组小鼠BV/TV和Ct.Th显着降低（p<0.01,p<0.01）。（3）雄激素缺乏降低运动对高脂饮食小鼠骨密度和骨生物力学性能的提高作用与HFD组相比,HFD+Cas组小鼠Tv BMD显着降低（p<0.01）;与HFD+Cas组相比,HFD+Cas+E组小鼠Tv BMD显着增加（p<0.01）;与HFD+E组相比,HFD+Cas+E组小鼠Tv BMD、最大载荷和断裂载荷显着降低（p<0.01,p<0.05,p<0.05）。（4）雄激素在运动调控高脂饮食小鼠骨密度和生物力学性能的作用机制-AR介导的IGF-1和IGF-1R通路?与HFD组小鼠相比,HFD+E组小鼠AR、IGF-I和IGF-1R蛋白表达水平显着增加（p<0.01,p<0.05,p<0.05）;与HFD+E组相比,HFD+Cas+E组小鼠AR、IGF-1和IGF-1R蛋白表达水平显着降低（p<0.05,p<0.05,p<0.01）。3.AR在运动提高高脂饮食小鼠骨密度和骨生物力学性能中的作用和机制（1）AR阻断剂氟他胺减弱运动对高脂饮食小鼠骨湿重的增加作用与HFD组相比,HFD+F组小鼠股骨湿重显着降低（p<0.01）;与HFD+F组相比,HFD+F+E组小鼠股骨和胫骨湿重显着增加（p<0.01,p<0.05）,各组之间股骨和胫骨长度未出现显着性差异。（2）AR阻断剂氟他胺降低运动对高脂饮食小鼠松质骨和皮质骨结构的改善作用与HFD组相比,HFD+F组小鼠松质骨Con.D显着降低（p<0.01）,SMI显着增加（p<0.01）;与HFD+E组相比,HFD+F+E组小鼠BV/TV、Tb.N和Con.D显着降低（p<0.01,p<0.01,p<0.01）,SMI和Tb.Sp显着增加（p<0.01,p<0.01）。对于皮质骨,与HFD+E组相比,HFD+F+E组各指标两组之间均无显着性差异。（3）AR阻断剂氟他胺减弱了运动对高脂饮食小鼠骨密度（而非骨生物力学性能）的改善作用与HFD+E组相比,HFD+F+E组小鼠Tv BMD显着降低（p<0.01）,但最大载荷、断裂载荷、弯曲强度和弹性模量无显着性差异。（4）AR在运动调控高脂饮食小鼠骨密度和骨生物力学性能中的作用机制-IGF-1和IGF-1R的作用?与HFD组相比,HFD+E组小鼠AR、IGF-1和IGF-1R蛋白表达水平显着增加（p<0.05,p<0.05,p<0.05）;与HFD+E组相比,HFD+F+E组小鼠AR和IGF-1R蛋白表达水平显着降低（p<0.05,p<0.05）。研究结论1.中等强度跑台运动能改善高脂饮食小鼠松质骨和皮质骨的内部结构,增加其骨质量、骨密度和骨强度。2.雄激素及其受体AR在运动改善高脂饮食小鼠骨质量、骨密度和骨强度中发挥作用,且该作用很可能是通过上调骨的IGF-1/IGF-1R蛋白水平实现。
刘盼[6]（2019）在《骨及相关生物材料微纳米力学性能的研究》文中研究说明骨是人体重要的承力生物材料,为人体及内部器官提供力学支撑和保护,对个人生活质量至关重要。以骨质疏松症（Osteoporosis,OP）为代表的骨科慢性疾病以骨强度下降、骨折风险增加为主要特征,发病率极高,已成为全世界范围内的重要公共健康问题之一。随着我国人口结构的快速老龄化,骨科慢性病对于我国社会经济、公共健康和家庭生活的影响将日益凸显。针对当前对不同健康状态骨微纳米力学性能的描述框架、实验表征以及临床诊断标准的不足,本文采用“医工结合”学科交叉模式,综合利用医学影像、力学测试和表征手段,从骨量、微结构和骨材料三个方面系统研究了不同健康状态松质骨的力学性能及各因素的影响规律。具体工作总结如下:一、借鉴复合材料力学理论,提出了描述松质骨力学性能的“骨量-微结构-骨组织材料性能”三元框架,并在此框架下系统研究了“骨量”、“微结构”和“骨组织材料性能”对于松质骨力学性能的影响。具体地,我们制备了不同健康状态（健康、轻微骨质疏松症和严重骨质疏松症）的小鼠松质骨模型,利用高精度CT扫描和三维数字重建获得了不同健康状态松质骨的代表性微结构体元,利用纳米压痕技术测得了骨小梁尺度上材料的力学参数,在此基础上建立了有限元仿真计算模型,计算分析了各代表性体元的等效力学性能。在“骨量-微结构-骨组织材料性能”三元分析框架指导下,通过数字化建模技术解耦分析了“骨量”、“微结构”和“骨组织材料性能”单一因素对于松质骨力学性能的影响规律。研究发现:（1）与骨的轴向承载功能相对应,健康松质骨力学性能表现出明显的轴向优势,是健康松质骨拓扑微结构的一个重要特征;（2）骨质疏松症松质骨相对于健康骨,不仅骨量显着降低,拓扑微结构也发生劣化,力学性能的轴向优势遭到破坏;（3）三元因素的解耦分析发现,骨量对松质骨力学性能有着“量”的影响（例如模量的大小）,微结构对松质骨的力学性能有着“质”的影响（例如各向异性、轴向优势）,而骨组织材料性能的小范围变化对于松质骨性能的影响则相对较弱。二、提出了骨组织材料分布均匀度的概念,定义了材料分布均匀度参数和计算方法,统计分析发现该参数可有效地将松质骨微结构和其力学性能关联起来。具体地,基于高精度CT扫描数据计算分析了轴向及横向方向上各截面骨组织面积比随位置的变化曲线,定义骨组织材料分布均匀度为面积比随位置变化曲线的各点割线斜率的绝对值之和。随后,我们采用Kendallτ-b、Spearman和典型性相关性分析等统计方法开展了材料分布均匀度和力学性能的相关性分析,证实了骨组织材料分布均匀度与松质骨力学性能之间的相关性。三、利用动态纳米压痕测试技术,首次测量、绘制了不同健康状态单根骨小梁动态模量的高精度分布云图,空间分辨精度高达2微米（即测点间距低至2微米）。微纳尺度上骨小梁力学性能的准确测定,是松质骨力学性能有限元仿真分析和临床评估的重要基础,直接影响着分析和评估的精度或正确与否。为此,我们利用准静态及动态纳米压痕测试技术对松质骨基本单元——骨小梁进行了精细的力学实验表征,给出了不同健康状态单根骨小梁动态模量的高精度分布云图。根据我们的文献调研,本文实验首次给出单根骨小梁2微米空间分辨精度动态力学性能云图,为后续的实验、理论和计算工作提供了重要参考。数据结果表明,（1）Ⅰ型骨质疏松症对骨小梁的材料性能几乎没有影响;（2）骨小梁在低频载荷下粘弹性性能较好,与其生理功能一致。四、镍钛合金是骨科常用的生物材料之一,提高其抗磨损性能一直备受关注。为此,我们制备了具有纳米尺寸晶粒的镍钛合金,实验发现晶粒尺寸纳米化可以有效提高镍钛合金生物材料的抗磨损性能。具体地,通过多次冷轧与热处理,我们制备出了10nm、42nm、80nm晶粒尺寸的镍钛合金。利用纳米磨损测试技术,我们测试比较了在不同磨损正压力、不同磨损次数条件下各晶粒尺寸镍钛合金的纳米磨损程度,发现将晶粒尺寸细化至纳米尺度可提高镍钛合金抗磨损性能,并揭示了晶粒纳米化对镍钛合金的硬度与相变行为的影响规律。
张玲莉[7]（2019）在《跑台运动对生长期小鼠骨髓间充质干细胞BMP-Smad信号通路的影响》文中研究表明1研究目的通过给雄性生长期小鼠注射激活酶抑制剂后予以跑台运动干预,检测小鼠BMD、生物力学性能参数、在体骨量和骨组织形态学指标、血清尿液中骨代谢相关生物化学指标以及BMP-Smad信号通路上重要基因和蛋白含量;体外实验检测小鼠体内BMSC向成骨细胞分化的程度,无菌处理各组小鼠血清后离体细胞血清饥饿实验。初步揭示BMP-Smad通路介导跑台运动调控BMSC向成骨细胞分化的过程。2研究方法第一部分实验以18只5周龄雄性C57BL/6小鼠作为研究对象,小鼠饲养至7周龄后,按体重随机法分为对照组和运动组,每组各9只。将运动组小鼠于12跑道跑台进行为期5周的跑台运动训练,跑速为18m/min,跑台倾斜5°,每天运动时间50min,每周运动6天,共计5周。处死前8天和前1天在小鼠背部皮下注射Calcein用于对骨骼进行骨荧光标记,于处死当天称重。6只小鼠左侧股骨用于检测骨密度,6只右侧股骨用于BMD、BV/TV检测,3只左侧胫骨用于OCN mRNA和OPN mRNA检测,3只左侧胫骨用于Smad1蛋白激活情况的检测。实验结果皆以均数±标准误表示,所有数据均采用SPSS13.0软件包分析处理。采用独立样本t检验推断组间是否存在差异。P<0.05表示结果有显着性差异。第二部分实验在体动物实验将72只4周龄雄性C57BL/6小鼠饲养至6周龄,麻醉后称重并扫描小鼠全身骨密度,按体重和骨密度随机法分为4组,分别为对照组（C组）、运动组（E组）、LDN组（LDN+C组）、运动+LDN组（LDN+E组）,每组18只。运动训练方案:E组和LND+E组小鼠于12跑道跑台分别进行为期6周中等强度的跑台运动训练,起始跑速为12m/min,持续时间20min,跑台倾斜度均为0°;第一周和第二周隔日跑速增加3m/min,持续时间增加10min;第三周起运动组的跑速为18m/min,运动时间50min,跑台倾斜5°。每周6天。LDN各组小鼠于第三周正式训练前予以腹腔注射ALK2激酶抑制剂（LDN—193189HCL）,注射剂量为3mg/kg,每周一次。处死前8天和前1天在小鼠背部皮下注射Calcein用于对骨骼进行骨荧光标记,前1天禁食6h后采用膀胱按摩法收集小鼠尿液,于-80℃冰箱保存。小鼠于处死当天称重,小鼠血液放置1.5ml EP管中4℃过夜,于次日低温离心提取上清,上清于-80℃冰箱保存。每组3只小鼠两侧股骨和胫骨提取BMSC种于12孔板和10cm规格的培养皿中。10只小鼠左侧股骨用于检测骨密度,其中8只左侧股骨用于骨生物力学性能指标检测;6只右侧股骨用于骨组织形态计量学指标检测。4只小鼠左侧胫骨用于Real-Time PCR检测,其余左侧胫骨用于Western blot检测;3只小鼠右侧胫骨用于micro-CT。离体细胞实验部分离体实验通过CFU形成实验和ALP染色检测了小鼠BMSC向成骨细胞分化的能力以及BMSC中OCN mRNA、Osterix mRNA、Runx2 mRNA、MSX2 mRNA、DLX5mRNA的表达量。无菌处理各组小鼠血清,通过血清饥饿、Western blot检测p-Smad1、Smad1、p-P38、P38、p-ERK、ERK和Actin蛋白含量,检测运动对BMP-Smad信号通路上相关蛋白的激活和表达情况。实验数据均采用SPSS13.0软件包分析处理,论文中表格以均数±标准差表示,图以均数±标准误表示。先采用双因素方差分析,确定跑台运动、抑制剂注射是否产生独立或交互作用,针对不同因素产生的作用,再采用独立样本t检验推断组间是否存在差异。P<0.05表示结果有显着性差异。3研究结果第一部分实验结果（1）运动可以提高小鼠BMD和在体骨量:运动组小鼠股骨BMD、BV/TV均显着高于对照组（P<0.01）。（2）运动可以激活小鼠BMP-Smad信号通路:运动组小鼠胫骨OCN mRNA表达显着高于对照组（P<0.01）,OPN mRNA表达高于对照组（P<0.05）;运动组小鼠胫骨Smad1蛋白激活高于对照组（P<0.05）。第二部分实验结果（1）小鼠运动期间体重变化:结束为期两周的预跑后四组小鼠的体重并未出现显着性差异;正式跑步运动第一周发现LDN+C组小鼠体重显着低于C组小鼠（P<0.01）,LDN+E组小鼠体重显着低于E组小鼠（P<0.01）;第二周的体重趋势和第一周一样;正式跑步运动第三周LDN+C组和C组小鼠体重差异和前两周一致（P<0.01）,LDN+E组小鼠体重低于E组小鼠（P<0.05）;四周跑步运动结束后发现LDN+C组、LDN+E组小鼠体重均显着低于C组和E组小鼠（P<0.01）。（2）小鼠股骨BMD和骨生物力学指标结果:E组小鼠股骨BMD显着高于C组（P<0.01）,LDN+E组小鼠股骨BMD高于LDN+C组（P<0.05）,LDN+C组、LDN+E组小鼠股骨BMD显着低于E组（P<0.01）。股骨生物力学性能指标均未出现显着性变化。（3）小鼠股骨骨组织形态计量学结果:骨荧光结果显示E组和LDN+E组小鼠右侧股骨BV/TV高于LDN+C组小鼠（P<0.05）。E组小鼠右侧股骨Tb.N高于LDN+C组小鼠（P<0.05）,LDN+E组小鼠右侧股骨Tb.N显着高于LDN+C组小鼠（P<0.01）。E组小鼠右侧股骨Tb.Sp低于LDN+C组小鼠（P<0.05）,LDN+E组小鼠右侧股骨Tb.Sp显着低于LDN+C组小鼠（P<0.01）。LDN+E组小鼠右侧股骨BFR/BV低于E组小鼠（P<0.05）。C组、LDN+C组和LDN+E组小鼠右侧股骨BFR/TV均低于E组小鼠（P<0.05）。C组、LDN+E组小鼠右侧股骨BFR/BS均低于E组小鼠（P<0.05）。Masson三色染色结果显示E组小鼠右侧股骨BV/TV高于C组和LDN+C组小鼠（P<0.05）。E组小鼠右侧股骨Tb.N高于C组小鼠（P<0.05）。E组小鼠右侧股骨Tb.Sp低于C组和LDN+C组小鼠（P<0.05）。（4）小鼠胫骨皮质骨和松质骨骨量结果:E组小鼠右侧胫骨皮质骨BV/TV高于C组小鼠（P<0.05）,LDN+C组小鼠右侧胫骨皮质骨BV/TV显着低于E组小鼠（P<0.01）,LDN+E组小鼠右侧胫骨皮质骨BV/TV显着高于LDN+C组小鼠（P<0.01）。LDN+C组小鼠右侧胫骨皮质骨Tb.N高于E组小鼠（P<0.05）。E组小鼠右侧胫骨皮质骨Tb.Th高于C组和LDN+C组小鼠（P<0.05）。LDN+C组小鼠右侧胫骨松质骨BMD显着低于E组小鼠（P<0.05）。（5）小鼠血清、尿液指标检测结果:LDN+C组和LDN+E组小鼠血钙含量均显着高于C组和E组小鼠（P<0.01）;LDN+E组小鼠血钙含量高于LDN+C组小鼠（P<0.05）。LDN+E组小鼠血磷含量显着高于C组和E组小鼠（P<0.01）。LDN+C组小鼠尿液中DPD/Ucr含量显着高于C组和E组小鼠（P<0.01）;LDN+E组小鼠尿液中DPD/Ucr含量高于C组和E组小鼠（P<0.05）。E组小鼠尿液中CTX-I含量显着低于C组和LDN+C组小鼠（P<0.01）,低于LDN+E组小鼠（P<0.05）。（6）小鼠胫骨内成骨细胞相关基因表达结果:LDN+C组和LDN+E组小鼠左侧胫骨内OCN mRNA的表达量比E组小鼠低（P<0.05）。（7）各组小鼠胫骨内Smad1、P38、ERK蛋白激活情况和总量的比较:C组和LDN+C组小鼠左侧胫骨内Smad1蛋白磷酸化含量均低于E组小鼠（P<0.05）。E组和LDN+E组小鼠左侧胫骨内Smad1蛋白总量均高于LDN+C组小鼠（P<0.05）。（8）小鼠BMSC中ALP染色结果以及BMSC中成骨细胞相关基因结果比较:E组小鼠BMSC向成骨细胞分化数量显着高于C组和LDN+C组小鼠（P<0.01）。LDN+C组小鼠BMSC内OCN mRNA的表达量比E组小鼠高（P<0.05）;LDN+E组小鼠BMSC内OCN mRNA的表达量均比C组、E组和LDN+C组小鼠显着增高（P<0.01）。LDN+C组和LDN+E组小鼠BMSC内OCN mRNA的表达量比E组小鼠低（P<0.05）。（9）离体血清饥饿实验结果:C组、LDN+C组和LDN+E组小鼠Smad1磷酸化蛋白激活含量均低于E组小鼠（P<0.05）。4结论（1）中等强度的跑台运动通过激活Smad1磷酸化,增加小鼠体内Smad1含量,促进生长期小鼠体内BMSC向成骨细胞分化数目的增加,提高骨形成速率抑制骨吸收速率,从而达到增加小鼠骨密度和在体骨量的结果。（2）激酶抑制剂抑制雄性生长期小鼠Smad1磷酸化,降低BMSC中调节成骨细胞特异性转录因子和靶基因的表达,以及小鼠体内BMP-Smad下游成骨细胞相关基因的表达,抑制骨形成速率促进骨吸收速率,降低小鼠骨密度和体重。（3）中等强度的跑台运动能够部分拮抗激活酶抑制剂的作用,可能是通过对Smad1磷酸化和总量、BMSC中调节成骨细胞特异性转录因子和靶基因的表达、小鼠体内BMP-Smad信号通路下游成骨细胞相关基因的表达产生影响,进而影响BMSC向成骨细胞分化的数目,作用于骨吸收速率和骨形成速率,从而对小鼠在体骨量、骨密度和体重产生影响。
李昕[8]（2016）在《冲击载荷作用下猪腿骨的响应特性研究》文中认为在海战中,当舰艇遭受来自水雷,鱼雷等水下武器非接触式爆炸作用时,会引起舰艇产生强烈的冲击运动,尤其是以垂直向上的冲击最为严重,造成舰艇人员冲击伤,对于站立的舰艇人员来说,主要造成下肢骨骼和软组织损伤。在陆战中,地雷爆炸对装甲车中人员造成地雷冲击损伤,主要表现为粉碎性骨折,肢体离断等。其损伤程度与下肢骨骼在冲击压缩下的力学性能有密切关系。因此,研究下肢骨的力学性能,尤其是高速冲击下的动态力学研究,可为各类事故中对人体伤害的评估以及防护装置的设计提供一定的参考数据。骨骼这种生物材料与传统的金属材料相比,其具有一定的生命意义以及较脆的物理特性,这就使测量骨头的力学性能的难度较大,本文以猪腿骨为研究对象,以实验研究为主,根据以上情况,制定了一套有效可行的试件制备方法及保存方法,保证试样保持骨头原始的截面形状,以及尽可能的保持骨头的活性。确定了试件的制备和保存方法后,进行股骨、胫骨的准静态实验研究,获得材料的应力应变曲线,从而分析出材料极限强度的分布规律。在已有的霍普金森压杆（SHPB）实验技术的基础上,对其进行改进,使用整形器,保证了测量过程中的恒定应变率加载以及应力应变均匀。探索研究了股骨、胫骨这种脆性材料在不同应变率状态下的动态力学性能,得到不同应变率下的动态压缩实验数据,研究表明,股骨和胫骨动态力学性能都表现出两端较弱,中部较强的分布规律。并与准静态压缩实验数据进行对比,发现股骨、胫骨具有应变率效应。调研文献,已有部分文献描述骨骼的本构模型采用的是用来描述黏弹性材料的蠕变型和松弛型模型,在本文中使用非线性粘弹性本构模型ZWT模型,对一些参数进行拟合分析,最终得到股骨、胫骨的力学模型参数,构建出股骨、胫骨的本构模型。
张晓刚,秦大平,宋敏,杨小峰[9]（2011）在《骨生物力学的应用与研究进展》文中认为通过查阅大量相关文献充分了解和认识骨的生物力学在骨科临床与基础研究中的广泛应用。为解决骨科临床与基础研究中肌肉骨骼系统出现的难题提供科学、有力的理论依据,同时也为中医骨伤科特色疗法对治疗骨伤各种损伤和骨疾病与生物力学研究应用新的发展平台奠定坚实的理论基础,从而开启骨伤科临床发展与基础研究的新思路和新方法。
董洁琼,邹军[10]（2011）在《运动防治骨质疏松的研究进展》文中研究指明伴随着世界人口的老龄化,骨质疏松症作为严重影响老年人生活质量的重要疾病之一,已越来越受到各国学者的关注和重视。寻求更加有效的防治骨质疏松症的方法成为研究的热点。研究表明,适当的体育运动可以减缓随着年龄的增长而发生的骨质疏松,本文通过对近10年中外关于运动防治骨质疏松研究相关文献的查阅,综述了运动防治骨质疏松症的研究现状与进展,为骨质疏松症的防治提供理论参考。
二、运动对骨力学性能的影响──骨生物力学研究进展（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、运动对骨力学性能的影响──骨生物力学研究进展（论文提纲范文）
（1）高G环境对骨组织损伤、重建影响的研究（论文提纲范文）
| 缩略词表 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 骨的结构 |
| 1.1.1 骨的结构与形态 |
| 1.1.2 骨的功能适应性 |
| 1.1.3 胫骨 |
| 1.2 高G导致的损伤及研究方法 |
| 1.2.1 高G损伤 |
| 1.2.2 骨力学 |
| 1.2.3 骨骼的力学性能检测方法 |
| 1.2.4 基于Micro-CT的骨骼微观检测 |
| 1.2.5 基于PCR技术的骨组织m RNA转录水平检测 |
| 1.2.6 基于WB技术的骨组织蛋白表达水平检测 |
| 1.2.7 基于跑台运动的骨骼修复实验 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 研究意义 |
| 1.5 本课题的研究目的和内容 |
| 第二章 高G载荷下大鼠动物实验 |
| 2.1 高G动物模型建立 |
| 2.1.1 主要实验设备及试剂 |
| 2.1.2 实验动物的选取 |
| 2.1.3 高G设备及加载实验方法 |
| 2.2 跑台加载实验 |
| 2.2.1 跑台干预骨骼生长理论 |
| 2.2.2 跑台加载实验方法 |
| 2.3 动物模型体重变化 |
| 2.3.1 高G加载组大鼠体重变化结果 |
| 2.3.2 跑台加载组大鼠体重变化结果 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 高G对动物骨组织的影响研究 |
| 3.1 骨组织研究实验方法 |
| 3.1.1 三点弯曲实验 |
| 3.1.2 Mirco-CT实验 |
| 3.1.3 PCR实验 |
| 3.1.4 Western Blot实验 |
| 3.1.5 统计学分析 |
| 3.2 高G载荷对骨组织宏观力学性能的影响 |
| 3.3 高G载荷对骨组织微观结构的影响 |
| 3.4 高G载荷对细胞的影响 |
| 3.4.1 高G载荷对骨相关m RNA转录水平的影响 |
| 3.4.2 高G载荷对骨相关蛋白表达水平的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 跑台运动对高G作用后骨组织的修复研究 |
| 4.1 高G跑台组宏观力学参数结果 |
| 4.2 高G跑台组微观结构参数结果 |
| 4.3 高G跑台组细胞层次结果 |
| 4.3.1 跑台运动对骨相关m RNA转录水平的影响 |
| 4.3.2 跑台运动对骨相关蛋白表达水平结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间取得的科研成果和科研情况说明 |
| 致谢 |
（2）比格犬下颌骨层片状和线性骨折愈合过程中组织变化和生物力学评估的实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 前言 |
| 研究内容与方法 |
| 1 实验材料 |
| 1.1 实验药物及试剂 |
| 1.2 实验设备 |
| 1.3 实验动物 |
| 1.4 实验动物伦理 |
| 2 实验方法 |
| 2.1 实验动物分组 |
| 2.2 手术方法 |
| 2.3 术后观察及护理 |
| 2.4 骨样本收集 |
| 2.5 骨样本检测 |
| 2.5.1 愈合骨组织的X线评价 |
| 2.5.2 力学四点弯曲试验 |
| 2.5.3 愈合骨组织的组织学观察 |
| 3 质量控制 |
| 3.1 研究设计阶段 |
| 3.2 实验阶段 |
| 3.3 术后阶段 |
| 4 统计学方法 |
| 5 技术路线图 |
| 结果 |
| 讨论 |
| 小结 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 综述 骨骼生物力学性能的临床研究进展 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的学术论文 |
| 新疆医科大学硕士研究生学位论文导师评阅表 |
（3）有氧运动结合黄精多糖对去卵巢骨质疏松大鼠影响的实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩略词表 |
| 1.前言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究的目的及意义 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 绝经后骨质疏松症中医理论及现代医学相关研究 |
| 2.1.1 绝经后骨质疏松症中医理论 |
| 2.1.2 绝经后骨质疏松症现代医学相关研究 |
| 2.2 运动治疗绝经后骨质疏松症相关研究 |
| 2.2.1 运动对骨代谢水平的影响 |
| 2.2.2 运动对骨密度和骨矿物质含量的影响 |
| 2.2.3 运动对骨力学功能适应性的影响 |
| 2.2.4 运动的其他相关影响 |
| 2.3 中药治疗绝经后骨质疏松症相关研究 |
| 2.4 绝经后骨质疏松症治疗存在的问题及展望 |
| 3 研究方法 |
| 3.1 文献资料法 |
| 3.2 实验研究法 |
| 3.3 数理统计法 |
| 4 实验研究 |
| 4.1 实验设计 |
| 4.2 实验方案 |
| 4.2.1 研究对象 |
| 4.2.2 造模操作方法 |
| 4.2.3 实验分组 |
| 4.2.4 运动干预方案 |
| 4.2.5 药物干预方案 |
| 4.2.6 实验取材 |
| 4.3 主要实验器材及试剂 |
| 4.3.1 主要实验器材 |
| 4.3.2 主要试剂 |
| 4.4 实验样本检测方法 |
| 4.4.1 血清钙检测 |
| 4.4.2 血清磷检测 |
| 4.4.3 血清E2、TRAP、BALP检测 |
| 4.4.4 骨生物力学测试 |
| 4.4.5 Micro-CT测试 |
| 4.4.6 HE染色测试 |
| 5 研究结果 |
| 5.1 对去卵巢大鼠骨组织形态学影响 |
| 5.2 对去卵巢大鼠Ca、P的影响 |
| 5.3 对去卵巢大鼠TRAP、BALP的影响 |
| 5.4 对去卵巢大鼠E2的影响 |
| 5.5 对去卵巢大鼠骨生物力学的影响 |
| 5.6 对去卵巢大鼠显微结构的影响 |
| 5.6.1 对去卵巢大鼠BMD的影响 |
| 5.6.2 对去卵巢大鼠其他显微结构的影响 |
| 6 分析与讨论 |
| 6.1 模型选择 |
| 6.2 对去卵巢大鼠骨组织形态学影响 |
| 6.3 对去卵巢大鼠血液相关指标影响 |
| 6.4 对去卵巢大鼠骨生物力学的影响 |
| 6.5 对去卵巢大鼠显微结构的影响 |
| 6.6 黄精多糖对去卵巢骨质疏松大鼠影响分析 |
| 6.7 有氧运动去卵巢骨质疏松大鼠影响分析 |
| 6.8 联合干预去卵巢骨质疏松大鼠影响分析 |
| 7 结论与建议 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 建议 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 个人简介 |
（4）基于BMP-2微球异位成骨材料的机械性能评价及其应用分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 骨缺损修复材料的国内外应用现状 |
| 1.3 骨缺损修复材料机械性能的国内外研究现状 |
| 1.4 骨骼有限元分析的研究现状 |
| 1.4.1 有限元模型建模方法对模拟影响的研究现状 |
| 1.4.2 有限元模型图像分割与阈值划分对模拟影响的研究现状 |
| 1.4.3 有限元模型网格划分方法对模拟影响的研究现状 |
| 1.4.4 有限元模型边界条件设置对模拟影响的研究现状 |
| 1.5 课题研究意义与主要内容 |
| 1.5.1 课题研究的目的与意义 |
| 1.5.2 本课题的主要内容 |
| 第2章 基于材料属性与力学实验的骨机械性能研究 |
| 2.1 实验材料与方案 |
| 2.1.1 异位成骨材料的制备 |
| 2.1.2 异位成骨材料的采集与保存 |
| 2.2 骨材料属性的Micro-CT分析 |
| 2.2.1 Micro-CT的工作原理 |
| 2.2.2 骨样本CT数据的获取 |
| 2.2.3 异位成骨材料的属性测试 |
| 2.3 骨力学性能的压力实验测试 |
| 2.3.1 电子万能试验机的工作原理 |
| 2.3.2 骨骼试样的制作 |
| 2.3.3 异位骨与原位股骨的压力实验 |
| 2.4 骨硬度与弹性模量的实验分析 |
| 2.4.1 纳米压痕实验样品的制备 |
| 2.4.2 纳米压痕实验 |
| 2.5 结果与讨论 |
| 2.5.1 Micro-CT扫描结果与分析 |
| 2.5.2 骨力学性能的压力实验结果与分析 |
| 2.5.3 纳米压痕实验结果与分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 基于有限元法的异位成骨机械性能影响因素研究 |
| 3.1 异位成骨有限元模型的建立 |
| 3.1.1 异位成骨的建模 |
| 3.1.2 模型的网格划分 |
| 3.1.3 模型材料属性的设置 |
| 3.2 异位成骨的有限元分析 |
| 3.2.1 受力面的标定问题 |
| 3.2.2 受力面标定的解决方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 不同材料属性赋值方法的对比与分析 |
| 3.3.2 受力面标定后的对比与分析 |
| 3.3.3 受力面标定技术的适用范围分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于有限元法的骨缺损修复机械性能模拟分析 |
| 4.1 原位骨模型的建立 |
| 4.1.1 原位股骨3D模型的建立 |
| 4.1.2 网格划分及其优化 |
| 4.1.3 原位股骨模型材料属性的设置 |
| 4.1.4 原位骨股有限元模型的可靠性检验 |
| 4.2 骨缺损模型的建立 |
| 4.2.1 松质骨缺损模型的建立 |
| 4.2.2 不同位置骨缺损模型的建立 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 原位骨股有限元模型的可靠性分析 |
| 4.3.2 异位成骨修复松质骨缺损的性能分析 |
| 4.3.3 异位成骨作为不同位置骨缺损修复材料的性能分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间主要科研成果 |
| 一、发表学术论文 |
| 二、其他学术成果 |
（5）雄激素及其受体在运动调控高脂饮食小鼠骨密度和骨生物力学性能中的作用和机制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1.前言 |
| 2.文献综述 |
| 2.1 骨的新陈代谢 |
| 2.1.1 骨功能细胞 |
| 2.1.2 骨塑建与骨重建 |
| 2.2 雄激素/AR对骨骼的作用 |
| 2.2.1 雄激素/AR概述 |
| 2.2.2 雄激素/AR对松质骨和皮质骨的作用 |
| 2.3 雄激素/AR对骨骼健康的作用机制 |
| 2.3.1 IGF-1/IGF-1R对骨组织的作用 |
| 2.3.2 雄激素/AR通过调节局部IGF-1对骨组织发挥作用 |
| 2.4 雄激素/AR、肥胖和骨质疏松症之间的关系 |
| 2.4.1 肥胖与骨质疏松症的发生 |
| 2.4.2 雄激素/AR与肥胖的发生 |
| 2.4.3 雄激素缺乏与男性骨质疏松症的发生 |
| 2.5 运动与骨质疏松症的预防作用 |
| 2.5.1 运动对增加骨量和骨密度的作用 |
| 2.5.2 运动对增强骨生物力学性能的作用 |
| 3.材料与方法 |
| 3.1 实验对象 |
| 3.2 实验分组 |
| 3.3 主要实验仪器与试剂 |
| 3.3.1 主要实验仪器 |
| 3.3.2 主要试剂 |
| 3.4 去势手术和氟他胺包埋方案 |
| 3.5 运动干预方案 |
| 3.6 组织样本采集 |
| 3.7 实验材料方法 |
| 3.7.1 Micro-CT检测BMD、皮质骨和松质骨结构 |
| 3.7.2 三点弯曲法检测骨生物力学性能 |
| 3.7.3 Western Blot检测蛋白表达 |
| 3.8 技术路线图 |
| 3.9 统计学方法 |
| 4.实验结果 |
| 4.1 运动对高脂饮食小鼠骨密度和骨生物力学性能的影响 |
| 4.1.1 运动增加高脂饮食小鼠骨湿重 |
| 4.1.2 运动改善高脂饮食小鼠松质骨和皮质骨结构 |
| 4.1.3 运动提高高脂饮食小鼠骨密度和骨生物力学性能 |
| 4.2 雄激素在运动调控高脂饮食小鼠骨密度和骨生物力学性能中的作用和机制 |
| 4.2.1 雄激素缺乏部分逆转了运动对高脂饮食小鼠骨湿重的增加作用 |
| 4.2.2 雄激素缺乏减弱运动对高脂饮食小鼠松质骨和皮质骨结构的改善作用 |
| 4.2.3 雄激素缺乏降低运动对高脂饮食小鼠骨生物力学性能的提高作用 |
| 4.2.4 雄激素在运动调控高脂饮食小鼠骨密度和骨生物力学性能的机制-AR介导的IGF-1和IGF-1R通路? |
| 4.3 AR在运动提高高脂饮食小鼠骨密度和骨生物力学性能中的作用和机制 |
| 4.3.1 AR阻断剂氟他胺减弱运动对高脂饮食小鼠骨湿重的增加作用 |
| 4.3.2 AR阻断剂氟他胺降低运动对高脂饮食小鼠松质骨和皮质骨结构的改善作用 |
| 4.3.3 AR阻断剂氟他胺减弱运动对高脂饮食小鼠骨密度(而非骨生物力学性能)的提高作用 |
| 4.3.4 AR在运动调控高脂饮食小鼠骨密度和骨生物力学性能中的作用机制-IGF-1和IGF-1R通路? |
| 5.分析与讨论 |
| 5.1 雄激素/AR在运动调控高脂饮食小鼠骨生长的作用 |
| 5.2 雄激素/AR在运动调控高脂饮食小鼠骨微结构中的作用 |
| 5.3 雄激素/AR在运动调控高脂饮食小鼠骨密度和骨生物力学性能的作用 |
| 5.4 雄激素/AR在运动调控高脂饮食小鼠骨密度和骨生物力学性能的作用机制-IGF-1/IGF-1R? |
| 6.结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（6）骨及相关生物材料微纳米力学性能的研究（论文提纲范文）
| 论文创新点提要 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 骨及相关生物材料简述 |
| 1.1.1 骨组织简介 |
| 1.1.2 骨相关生物材料简介 |
| 1.2 研究背景与意义 |
| 1.2.1 骨质疏松症简述 |
| 1.2.2 骨相关生物材料中的NiTi合金 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 骨力学性能的研究现状 |
| 1.3.2 NiTi合金力学性能研究现状 |
| 1.4 .本文研究方法及主要内容 |
| 第二章 松质骨微纳米力学性能的研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验材料的制备方法及相关数字模型的获取 |
| 2.2.1 动物模型的准备 |
| 2.2.2 μCT扫描数字模型 |
| 2.2.3 Mimic三维模型重建 |
| 2.3 数字模型的优化及计算过程 |
| 2.3.1 Hypermesh有限元网格优化 |
| 2.3.2 Abaqus有限元计算过程 |
| 2.4 主要结果讨论 |
| 2.4.1 三种典型微结构松质骨力学性能 |
| 2.4.2 骨量对松质骨力学性能的影响 |
| 2.4.3 微结构对松质骨力学性能的影响 |
| 2.4.4 骨组织基质材料对松质骨力学性能的影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 松质骨力学参数与形态学指标的相关性分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 统计学相关方法 |
| 3.2.1 相关性分析讨论 |
| 3.2.2 典型性相关分析 |
| 3.3 主要结果讨论 |
| 3.3.1 骨组织材料分布均匀度的提出 |
| 3.3.2 松质骨力学参数与形态学指标的统计学分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 单根骨小梁微纳米性能的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 准静态纳米压痕及动态纳米压痕测量技术简介 |
| 4.2.1 准静态纳米压痕测量技术 |
| 4.2.2 动态纳米压痕测量技术 |
| 4.3 实验材料准备 |
| 4.4 主要结果分析与讨论 |
| 4.4.1 准静态纳米压痕测量结果 |
| 4.4.2 动态压痕测试结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 骨生物材料NiTi合金纳米磨损行为的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 纳米晶NiTi合金材料的制备 |
| 5.3 纳米压痕测试及纳米磨损实验测试 |
| 5.4 主要结果分析与讨论 |
| 5.4.1 纳米晶NiTi合金的硬度 |
| 5.4.2 纳米晶NiTi合金的抗磨损能力 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻博期间发表的与学位论文相关的科研成果 |
| 致谢 |
（7）跑台运动对生长期小鼠骨髓间充质干细胞BMP-Smad信号通路的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 参考文献 |
| 3 材料和方法 |
| 第一部分 实验 |
| 3.1 材料 |
| 3.1.1 实验动物 |
| 3.1.2 实验仪器 |
| 3.1.3 主要试剂 |
| 3.1.4 主要试剂配制 |
| 3.2 第一部分实验技术路线图 |
| 3.3 方法 |
| 3.3.1 小鼠饲养与分组 |
| 3.3.2 跑台训练方案 |
| 3.3.3 取材方法 |
| 3.3.4 指标检测方法 |
| 3.4 统计学方法 |
| 第二部分 实验 |
| 3.1 材料 |
| 3.1.1 实验动物 |
| 3.1.2 实验仪器 |
| 3.1.3 主要试剂 |
| 3.1.4 主要试剂配制 |
| 3.2 第二部分实验技术路线图 |
| 3.3 方法 |
| 3.3.1 小鼠饲养与分组 |
| 3.3.2 跑台训练方案 |
| 3.3.3 激活酶抑制剂注射 |
| 3.3.4 取材方法 |
| 3.3.5 指标检测方法 |
| 3.4 统计学方法 |
| 4 结果 |
| 第一部分 实验结果 |
| 4.1 运动可提高小鼠股骨BMD和在体骨量 |
| 4.2 运动可激活小鼠骨形态发生蛋白信号通路(BMPS) |
| 第二部分 实验结果 |
| 4.3 干预期间小鼠体重变化情况 |
| 4.4 各组小鼠股骨BMD和骨生物力学指标检测结果比较 |
| 4.5 各组小鼠股骨骨组织形态计量学检测指标结果比较 |
| 4.6 各组小鼠胫骨皮质骨和松质骨在体骨量结果比较 |
| 4.7 各组小鼠血清、尿液指标检测结果比较 |
| 4.8 各组小鼠胫骨内相关成骨细胞基因表达量比较 |
| 4.9 各组小鼠胫骨内Smad1、P38、ERK蛋白的激活情况和总量的比较 |
| 4.10 小鼠BMSC ALP染色结果以及BMSC中相关成骨细胞基因表达量结果比较 |
| 4.11 离体血清饥饿实验结果 |
| 5 分析与讨论 |
| 5.1 跑台运动可以激活小鼠骨骼中BMP-Smad信号通路 |
| 5.2 小鼠品系的选择和造模的鼠龄 |
| 5.3 中等强度的跑台运动对小鼠体重无影响,但能够促进骨形成抑制骨吸收 |
| 5.3.1 跑台运动对小鼠体重、股骨BMD和生物力学指标的影响 |
| 5.3.2 跑台运动对小鼠股骨和胫骨在体骨量指标的影响 |
| 5.3.3 跑台运动对小鼠血液和尿液骨代谢生物化学指标的影响 |
| 5.3.4 跑台运动对小鼠胫骨内成骨细胞相关基因和蛋白的影响 |
| 5.3.5 跑台运动对小鼠BMSCs ALP染色、成骨细胞相关基因、血清饥饿实验的影响 |
| 5.4 激酶抑制剂的注射降低小鼠体重,减少骨密度,降低骨形成率,促进骨吸收 |
| 5.4.1 激酶抑制剂的注射对小鼠体重、股骨BMD和生物力学指标的影响 |
| 5.4.2 激酶抑制剂的注射对小鼠股骨和胫骨在体骨量指标的影响 |
| 5.4.3 激酶抑制剂注射对小鼠血液和尿液骨代谢生物化学指标的影响 |
| 5.4.4 激酶抑制剂注射对小鼠胫骨内成骨细胞相关基因和蛋白的影响 |
| 5.4.5 激酶抑制剂注射对小鼠BMSCs ALP染色、成骨细胞基因、血清饥饿实验的影响 |
| 6 结论 |
| 7 参考文献 |
| 致谢 |
| 附件 |
（8）冲击载荷作用下猪腿骨的响应特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 冲击损伤生物力学研究进展 |
| 1.3 骨的力学性质研究现状 |
| 1.3.0 骨骼组织的基本构造 |
| 1.3.1 骨的力学性质 |
| 1.3.2 骨的力学性质的影响因素 |
| 1.3.3 骨的力学性质的动态实验研究 |
| 1.3.4 骨的本构理论研究 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 猪腿骨试件的制备与准静态实验研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 材料的选择及试样的制备 |
| 2.3 准静态实验 |
| 2.4 实验结果与分析 |
| 2.4.1 准静态实验结果 |
| 2.4.2 准静态实验结果分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 猪腿骨的SHPB实验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验装置与测试原理 |
| 3.2.1 Hopkinson压杆装置 |
| 3.2.2 测试原理 |
| 3.3 铝杆的使用 |
| 3.4 应变片的选择 |
| 3.5 整形器的选择 |
| 3.6 实验方案及结果 |
| 3.6.1 实验方案 |
| 3.6.2 SHPB实验数据处理 |
| 3.6.3 SHPB实验结果与分析 |
| 3.7 小结 |
| 第4章 猪腿骨生物材料的本构关系研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 几种常见的粘弹性模型 |
| 4.3 猪腿骨动态压缩本构模型 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 论文主要研究工作 |
| 5.2 研究的主要创新点 |
| 5.3 研究的局限性及展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表论文与研究成果清单 |
| 致谢 |
（10）运动防治骨质疏松的研究进展（论文提纲范文）
| 1 运动防治骨质疏松的研究进展 |
| 1.1 运动对骨组织形态的影响 |
| 1.2 运动对骨生物力学性能的影响 |
| 1.3 运动对骨代谢相关因子的影响 |
| 1.4 运动对骨质疏松相关激素的影响 |
| 2 影响运动防治骨质疏松症疗效的因素 |
| 2.1 运动的方式 |
| 2.2 运动干预的强度和频率 |
| 2.3 运动者的体成分 |
| 3 结语 |
四、运动对骨力学性能的影响──骨生物力学研究进展（论文参考文献）
- [1]高G环境对骨组织损伤、重建影响的研究[D]. 刘金. 天津理工大学, 2021(08)
- [2]比格犬下颌骨层片状和线性骨折愈合过程中组织变化和生物力学评估的实验研究[D]. 邵静宇. 新疆医科大学, 2021(09)
- [3]有氧运动结合黄精多糖对去卵巢骨质疏松大鼠影响的实验研究[D]. 丁思琪. 哈尔滨体育学院, 2021(09)
- [4]基于BMP-2微球异位成骨材料的机械性能评价及其应用分析[D]. 孔德印. 齐鲁工业大学, 2020(02)
- [5]雄激素及其受体在运动调控高脂饮食小鼠骨密度和骨生物力学性能中的作用和机制[D]. 党艳芳. 上海体育学院, 2020(01)
- [6]骨及相关生物材料微纳米力学性能的研究[D]. 刘盼. 武汉大学, 2019(08)
- [7]跑台运动对生长期小鼠骨髓间充质干细胞BMP-Smad信号通路的影响[D]. 张玲莉. 上海体育学院, 2019(01)
- [8]冲击载荷作用下猪腿骨的响应特性研究[D]. 李昕. 北京理工大学, 2016(03)
- [9]骨生物力学的应用与研究进展[A]. 张晓刚,秦大平,宋敏,杨小峰. 2011年甘肃省中医药学会学术年会论文集, 2011
- [10]运动防治骨质疏松的研究进展[J]. 董洁琼,邹军. 中国骨质疏松杂志, 2011(01)