مقالات وبسایت

تراکم مواد معدنی در استخوان

  • استخوان ها

تراکم مواد معدنی استخوان یکی از مهمترین فاکتورهای اندازه گیری کیفیت استخوان است.  این یک پارامتر بیوفیزیکی از اهمیت تجربی حیاتی است و در تولید مرغ به عنوان ابزاری برای ارزیابی کیفیت استخوان مورد استفاده قرار گرفته است زیرا روشی قابل اعتماد و غیرتهاجمی است.  استخوان ها در رشد و نمو طبیعی افراد مهره دار نقش اساسی دارند.  روند تکامل آن یک دنباله پیچیده از وقایع مرتبط در مکان و زمان است که منجر به تشکیل استخوان می شود.  دو روند تکامل استخوان وجود دارد: تشکیل استخوان درون غشایی و تشکیل استخوان آندوکندر. مکانیسم های سلولی در هر دو فرآیند یکسان هستند ، و تشکیل استخوان درون غشایی مسئول شکل قطعی تعداد محدودی از استخوان ها است که از قبل توسط غضروف تشکیل نشده اند.  تشکیل استخوان آندوکندرال شامل فعالیت هایی است که برای تشکیل استخوان هایی که وزن دارند ، انجام می شود و همچنین باعث طولانی شدن بیشتر توده اسکلتی در طول رشد می شود.  افزودن مداوم غضروف ها و جایگزینی بعدی آن با استخوان ، جوهر فرایند کشیدگی است.

 

  • تراکم مواد معدنی استخوان

سفتی بافت استخوان در نتیجه رسوب کلسیم و فسفر به عنوان هیدروکسیپاتیت در طی فرآیند کانی سازی استخوان حاصل می شود.  هر دو ماده معدنی حدود 70٪ از ترکیبات استخوانی را تشکیل می دهند. 30٪ باقیمانده از مواد آلی ، عمدتاً از کلاژن تشکیل شده است. هیدروکسی آپاتیت و آلومینیوم چگالی مشابهی دارند ، بنابراین بسیاری از نویسندگان مطالعاتی را با هدف ارتباط درجه کانی استخوان با تراکم آلومینیوم انجام دادند و نتیجه گرفتند که می توان با استفاده از مطالعه رادیولوژیک مقدار کلسیم و فسفر رسوب داده شده در استخوان ها را با مقدارآلومینیوم در مقیاس از پیش تعیین شده یافت می شود. این روش برای تعیین درجه کانی استخوان در تصاویر رادیوگرافی ، چگالی سنجی نوری نامیده می شود.  این روش ناحیه ای از حساسیت سنجی است که با مطالعه عملکرد فتوشیمیایی نور روی امولسیون های حساس ، ابزاری را برای اندازه گیری این عمل فراهم می کند و رابطه بین میزان نور دریافتی توسط یک فیلم حساس و مقدار نمک نقره را تعیین می کند. توسط سیاه شدن مستقیم یا توسط توسعه دهنده کاهش می یابد. بعلاوه ، این روش می تواند جایگزین تراکم استخوان تعیین شده با استفاده از دستگاه اندازه گیری نور شود که به طور معمول استفاده می شود  تراکم مواد معدنی استخوان را می توان با استفاده از ترکیب معدنی استخوان ، قدرت شکستگی استخوان و شاخص اندازه گیری کرد ، در آزمایشی با   White Leghorn) ) . ژانگ و کوون (1997) دریافتند که قدرت شکستن ، که به آن استخوان نیز گفته می شود ، تابعی از درصد خاکستر استخوان نیست ، بلکه عملکردی از حجم استخوان است.  حجم استخوان در شاخص Seedor در نظر گرفته شده است.  بنابراین این اقدامات هنگام اندازه گیری کیفیت استخوان بسیار مهم هستند زیرا از نزدیک با یکدیگر مرتبط هستند.

 

  • تراکم مواد معدنی استخوان ها : تاثیرات

برخی از عوامل می توانند به طور مستقیم یا غیرمستقیم بر رشد بافت استخوان طیور و در نتیجه چگالی آن تأثیر بگذارند.  همانند سایر بافتهایی که موجودات زنده را تشکیل می دهند ، رشد استخوان نیز با دو عامل اصلی ارتباط نزدیکی دارد: بیان ژنتیکی پروتئین های مسئول رشد بدن و تأمین غذایی که طیور در رژیم های غذایی خود دریافت می کنند.  رژیم های متعادل مواد مغذی را به میزان کافی تأمین می کنند تا رشد مناسب کل بدن ، از جمله بافت استخوان را تقویت کنند.  به طور کلی ، رشد بافت استخوان – از جمله تراکم آن – تحت تأثیر عوامل مختلفی است که می توان آنها را به دو دسته تقسیم کرد: عوامل درون زا – ذاتی خود حیوان و عوامل برون زا ، که به خود حیوان بستگی ندارند. عوامل درون زا عمدتا توسط هورمون ها نشان داده می شوند (هورمون پاراتیروئید ، هورمون رشد ، دی هیدروکسی ویتامین D ، کلسی تونین ، رتینوئیدها و اینترلوکین ها و غیره) . باید توجه داشت که انرژی رژیم غذایی ، که می تواند به عنوان سوخت تنظیم کننده رشد بدن به عنوان یک کل ، از جمله فعالیت هورمون در نظر گرفته شود ، به طور غیر مستقیم با رشد بافت استخوان در ارتباط است.  شناخته شده است که خطوط گوشتی مدرن در درجه اول برای افزایش مصرف خوراک ، که منجر به ظرفیت بالاتر رسوب عضله می شود ، بهبود یافته است. این باعث افزایش وزن بیشتر بر روی سیستم استخوان می شود ، که ممکن است به افزایش بروز کمک کند.  با هدف ارزیابی تأثیر ژنتیک بر تراکم رادیوگرافی استخوان (و همچنین سایر پارامترهای رشد استخوان) ، مطالعات انجام شده در آزمایشگاه ما رشد استخوان 3  گروه های ژنتیکی پیشین ، که با نرخ رشد مختلف مشخص می شوند. نتایج نشان داد که انتخاب ژنتیکی اعمال شده به پرندگان ، الگوی رشد تراکم استخوان های طولانی مرغ گوشتی را تغییر نداد. سرعت رشد استخوان به عنوان تابعی از صفات مختلف ژنتیکی هر گروه تغییر می کند ، اما الگوی رشد دقیقاً یکسان است. این مسئله ما را به این فکر می اندازد که صرف نظر از فرایندهای انتخاب ژنتیکی که پرندگان ارائه می شوند، توسعه استخوان به طور کلی، از جمله تراکم معدنی استخوان، یک الگوی از پیش تعیین شده بیان ژنتیکی است که بدون هیچ تغییری ظاهر می شود. این سازگار با این واقعیت است که رشد بافت استخوان یک اولویت است وقتی که بافت های حیوانی تشکیل می شوند. جنبه دیگری که با فرایند کانی سازی استخوان ارتباط دارد، و بنابراین با تراکم، بار فعالیت یا تحریک فیزیکی است که پرندگان ارائه می شود. آزمایشات برای ارزیابی تقاضای بیشتر فعالیت بدنی بر رشد بافت استخوان انجام شد ، و بعد از انجام ازمایشات اعلام شد که پرندگان که بر روی قفس های باتری افزایش یافته بودند، مقادیر چگالی معدنی پایین تر نسبت به پرندگانی که در بستر مطرح شده اند، نشان می دهد که محیط زیست ممکن است بر کیفیت بافت استخوان تاثیر بگذارد.

 

  • برنامه های کاربردی تراکم استخوان

برخی از بیماری ها مانند پوکی استخوان، استئوپنی و استئوچندروز با استفاده از روش اندازه گیری تراکم استخوان در سگ ها، خرگوش ها، گاو، اسب ها و انسان ها مورد مطالعه قرار گرفتند.  پوکی استخوان یک بیماری فیزیولوژیکی است که استخوان ها کمتر متراکم، متخلخل تر و بیشتر حساس به شکستگی هستند (بروز 30٪ افزایش می یابد). در لایه های تجاری که در قفس قرار دارند، این وضعیت استخوان به دلیل توسعه ژنتیکی برای تولید بالاتر و تسهیل کلسیم برای تولید تخم مرغ، از طریق توسعه استخوان شتاب دهنده و بلوغ جنسی مورد توجه قرار گرفته است. جولیان در یک مطالعه در مورد مشکلات مربوط به توسعه سریع جوجه های گوشتی، میزان بروز بیشتر مشکلات استخوان مانند ناهنجاری ها، نقص ها و تخلخل در پرندگان را برای رشد سریع انتخاب کرد. لووزادها با استفاده از جوجه های گوشتی به عنوان یک مدل برای استاندارد سازی روش شناسی و کاربرد بالینی از تراکم نوری در تصاویر رادیوگرافی استفاده کردند و گزارش دادند که کارایی این تکنیک تراکم سنجی را نشان داده است. Almeida  رابطه ی بین مقادیر دیسیوتومتری و بروز این بیماری را پیدا کرد.

افزایش تراکم نوری در تصاویر رادیوگرافی باعث افزایش شدت ضایعات شد. مناطق مرزی ضایعه توسط مولتیپل استخوان مشخص می شوند که BMD ساختار استخوان مورد مطالعه را افزایش می دهد. طبق گفته Pharr & Bargai Cruess & Dumont مناطق استخوانی با ضایعات ممکن است به علت رسوب دادن استخوان جدید یا کانی سازی استئوسیت های مرده، رادیوگرافی بالاتر را داشته باشند، در نتیجه ارائه مقادیر تراکم استخوان بالا. نویسنده، دیسیتومتری استخوان را به عنوان نشانه ای از درصد خاکستر استخوان در استخوان درشت نی جوجه های گوشتی ارزیابی کرد. آنها از رژیم های غذایی حاوی سطوح مختلف کلسیم و فسفر استفاده می کردند و نتیجه گرفتند که بهترین نشانه های خاکستر استخوان مقاومت استخوان است و تراکم معدنی استخوان همبستگی 86٪ با درصد خاکستر را نشان می دهد، بنابراین نشانگر خوبی است. هستر و همکاران افزایش تراکم مواد معدنی استخوان در استخوان درشت نی  15 تا 25 هفته مرغ لگورن را افزایش داد. هنگامی که این پرندگان به مدت 10 روز ناشتا بودند ، تراکم معدنی استخوان کاهش یافت. نویسندگان، تراکم معدنی استخوان Tíbia و Umerus از جوجه های سفید لگورن را با سطوح مختلف کلسیم (Hypercalcemic 5.4٪، توصیه شده کلسیم 3.6٪ و هیپوکالکمی 1.8٪) بررسی کردند و نتیجه گرفتند هنگام ارزیابی مقاومت به استخوان Fêmur و Umerus مرغ های قهوه ای و سفید در انتهای چرخه تولید (65 هفته)، مقاومت بالاتر استخوان در مرغ های قهوه ای را یافت، احتمالا به این دلیل که این ها سنگین تر از مرغ های سفید هستند.

 

  • کلسیم و تأثیر آن بر تراکم ماده معدنی استخوان

نیاز کلسیم تولیدکنندگان مرغ گوشتی بسیار زیاد است ، به ویژه در طول دوره فعال تشکیل پوسته تخم مرغ. کلسیم مورد استفاده برای این منظور مستقیماً از رژیم غذایی و به طور غیرمستقیم از استخوان مدولار سرچشمه می گیرد. نسبت کلسیم به دست آمده با توجه به دوره روز متفاوت است ، در طول شب ، هنگامی که منابع کلسیم در رژیم غذایی در دسترس نیست ، پرنده کلسیم را از استخوان ها تامین می کند ، در حالی که در طول روز ، بیشتر کلسیم از رژیم غذایی بدست می آید. روشن است که هرچه سهم کلسیم از اسکلت در تشکیل پوسته تخم بیشتر باشد پوسته ی تخم مرغ بدترین کیفت خود را ارائه میدهد. بررسی متون نشان می دهد که مقادیر چگالی مواد معدنی استخوان تحت تأثیر عوامل زیادی مانند سن ، جنس ، نوع تولید ، رژیم غذایی و مدیریت قرار دارند.  در پرورش دهندگان مرغ گوشتی که تحت سیستم خانه های تاریک پرورش یافته و با رژیم های غذایی متعادل تغذیه می شوند ، تراکم مواد معدنی استخوان درشت نی و استخوان ران تحت تأثیر سن (افزایش سن) ، وزن و تولید تخم قرار می گیرد.  آنها معمولاً مواد معدنی استخوان را در دوره قبل از شروع تخمگذار رسوب می دهند و با افزایش تولید تخم ، تراکم مواد معدنی استخوان کاهش می یابد.  به گفته آلمیدا پاز و همکارانش استخوان ران در طی تخمگذاری در پرورش دهندگان مرغ گوشتی دچار تغییرات بیشتری در تراکم مواد معدنی استخوان می شود ، که نشان می دهد این استخوان قادر است به راحتی کلسیم را برای حفظ هموستاز مواد معدنی تأمین کند.  با این حال ، هنگامی که نیاز پرنده افزایش می یابد ، استخوان درشت نی استخوان اصلی تامین کننده این نیاز است.  طبق گفته جولیان استخوان ران لایه اصلی استخوان مسئول تأمین کلسیم برای تشکیل پوسته تخم مرغ است.  وقتی کلسیم در رژیم غذایی در دسترس نباشد ، استخوان ران این پرندگان شکننده ، متخلخل و دارای دیواره های نازک است.  در این شرایط ، پرندگان شروع به حذف کلسیم از استخوان های مدولار می کنند که ممکن است منجر به مرگ شود.  به گفته مگیونی استفاده از کلسیم استخوان برای تشکیل پوسته تخم مرغ زمانی اتفاق می افتد که کلسیم موجود در رژیم غذایی نیاز پرنده را تأمین نکند. کمبود کلسیم منجر به کلسیفیکاسیون ناقص ماتریس آلی تولید شده می شود.  این کمبود همچنین ممکن است به دلیل کمبود کلسیم در تغذیه یا هورمون پرو ویتامین D باشد ، که برای جذب یون های Ca  مثبت از روده ی کوچک مهم است. نویسندگان تراکم مواد معدنی استخوان را در پرندگان مطالعه کردند و نتایج بسیار متفاوتی یافتند که نشانگر تأثیر بسیاری از عوامل بر این ویژگی است.

 

  • منابع

Almeida Paz ICL, Mendes AA, Takita TS, Vulcano LC, Guerra PC,

Wescheler FS, Garcia RG. Tibial dyschondroplasia and bone mineral

density. Brazilian Journal of Poultry Science 2004; 6:207-12.

Almeida Paz ICL, Mendes AA, Takita TS, Vulcano LC, Guerra PC,

Garcia RG. Comparision of Tecnhiques for tibial dyscondroplasia

assessment in broilers chickens. Brazilian Journal of Poultry Science

2005; 7:1:27-32.

Almeida Paz ICL. Avaliação da bone mineral density em matrizes

pesadas por meio da técnica de densitometria óptica em imagens

radiográficas [tese]. Botucatu: Universidade Estadual Paulista; 2006.

Araújo CSS, Baraldi-Artoni SM, Araújo LF, Junqueira OM, Laurentiz

AC, Betioli MML. Densidade óssea em poedeiras comerciais no 2º

ciclo de produção. In: Conferência Apinco 2004 de Ciência e

Tecnologia Avícolas; 2004; Santos, São Paulo. Brasil. p.139.

Banks WJ. Histologia veterinária aplicada. 2 ed. São Paulo: Editora

Manole; 1991, 629 p.

Bizeray D, Leterrier C, Constantin P. et al. Early locomotor behaviour

in genetic stocks of chickens with different growth rates. Applied

Animal Behaviour Science 2000, 68:231-242.

Bourrin S, Ammann P, Bonjour JP, Rizzoli R. Recovery of proximal

tibia bone mineral density and strength, but not cancellous bone

architecture, after long-term bisphosphonate or selective estrogen

receptor modulator therapy in aged rats. Bone 2002; 30(1):195

200.

Bruno LDG. Desenvolvimento ósseo em frangos de corte: Influência

da restrição alimentar e da temperatura ambiente [dissertação].

Jaboticabal: Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias,

Universidade Estadual Paulista; 2002.

Crespo R, Stover SM, Shiavaprasad HL, Chin RP. Microstruture and

mineral content of femoral in male turkeys with and without

factures. Poultry Science 2002; 81:1184-1190.

Cruess RL, Dumont J. Healing of Bone. In: Newton CD, Nunamaker

DM, editor. Textbook of small animal orthopaedics. Philadelphia:

J.B. Lippincott Company; 1985. p. 35-63.

Fleming RH. et al. Bone structure and breaking strength in laying

hens housed in different husbandry systems. British Poultry Science

1994; 35:351:662.

Field RA. Ash and calcium as measures of bone in meat and bone

mistures. Meat Science 1999; 55:255-264.

Garton MJ, Robertson EM, Gilbert FJ. et al. Can Radiologists detect

osteopenia on plain radiographs? Clinical Radiology 1994; 49:118

122.

Hester PY, Schreiweis MA, Orban JI. et al. Assessing bone mineral

density in vivo: dual energy X-ray absorptiometry. Poultry Science

2004; 83:215-221.

Howlet CR. The fine structure of the proximal growth plate

metaphysis of the avian tibia: endochondral osteogenesis. Journal

of Anatomy 1980; 130:745-768.

Huang Th, Yang RS, Hsieh SS, Liu SH. Effects of caffeine and exercise

on the development of bone: a densitometric and histomorphometric

study in young wistar rats. Bone 2002; 30(1):293-299.

Jeffcott LB, Henson MD. Studies on growth cartilage in the horse

and their application to an etiopathogenesis of dyschondroplasia

(osteochondrosis). The Veterinary Journal 1998; 156:177-192.

Julian RJ. Rapid growh probblems: ascite and skeletal deformities

in broilers. Poultry Science 1998; 77:1773-1780.

Julian RJ. Patologias ósseas em aves. In: Conferência Apinco 2005

de Ciência e Tecnologia Avícolas; 2005; Santos, São Paulo. Brasil.

supl.2, p.107-122.

Junqueira LC, Carneiro J. Histologia básica texto/Atlas. 10 ed. Rio

de Janeiro: Editora Guanabara Koogan; 2004.

Kälebo P, Strid KG. Bone mass determination from

microradiographs by computer-assisted videodensitometry. Acta

Radiologica 1988a; 29(4):465-472

Kälebo P, Strid KG. Bone mass determination from

microradiographs by computer-assisted videodensitometry. Acta

Radiologica 1988b; 29(5):611-618.

Kastl S, Sommer T, Klein P, Hohenberger W, Engelke K. Accuracy

and precision of bone mineral density and bone mineral content in

excised rat humeri using fan beam dual-energy x-ray absorptiometry.

Bone 2002; 30(1):243-246.

Kienholz EW, Turk DE, Sunde ML. et al. Effects of zinc deficiency in

the diets of hens. Journal Nutrition 1961; 75:211-221.

Korver DR, Saunders-Blades JL , Nodean KL. Assessing bone mineral

density in vivo: quantitative computed tomography. Poultry Science

2004; 83:222-229, 2004.

Landauer W. The hatchability of chicken eggs as influenced by

environment and heredity. Storrs, CT: Storrs Agricultural Experiment

Station; 1967. (Monograph, 1).

Loubel L, Dubois M. Manual de sensitometria: la técnica de la

medición de los materiais fotográficos. 2 ed. Barcelona: Ediciones

Omega; 1973. 238p.

Louzada MJQ, Xavier CAM, Marques Neto JF. Ação da calcitonina

na resolução de perfurações ósseas em coelhos: controle

fotodensitométrico e histológico. Revista Brasileira de Reumatologia

1990; 30(4):111-116.

Louzada MJQ. Otimização da técnica de densitometria óptica em

imagens radiográficas de peças ósseas. Estudo “in Vitro” [tese].

Campinas: Universidade Estadual de Campinas; 1994.

Louzada MJQ. Densidade de peças ósseas de frangos. Estudo pela

densitometria óptica radiográfica. Veterinária e Zootecnia 1997; 9:

95-109.

Luquetti BC, Bruno LDG, Giacheto PF, Furlan RL, Gonzales E, Macari

  1. Influência da idade da matriz sobre características da casca e

parâmetros sanguíneos e cardíacos de pintos neonatos. In:

Conferência Apinco 2002 de Ciência e Tecnologia Avícolas; 2002;

Campinas, São Paulo. Brasil. p.5.

Maggioni R. Efeito do fracionamento de cálcio dietético sobre o

desempenho produtivo e a qualidade da casca do ovo de poedeiras

semi-pesadas durante o verão [dissertação]. Pelotas: Universidade

Federal de Pelotas; 1998.

Oliveira MC, Rodrigues EA, Bruno LDG, Marques RH, Gravena RA,

Moraes VWB. Características ósseas de frangos de corte alimentados

com dietas contendo mananologossacarídeo e complexo

enzimático. In: Conferência Apinco 2005 de Ciência e Tecnologia

Avícolas; 2005; Santos, São Paulo. Brasil. p.41. Suplemento da

Revista Brasileira de Ciência Avícola, Prêmio Lamas 2005.

Onyango EM, Hester PY, Stroshime R. et al. Bone densitometry as

am indicator of tíbia ash in broiler chickens fed varying dietary

calcium and phosphorus levels. Poultry Science 2003; 82:1787

1797.

Orban JI, Roland SR, Bryant MM. Factors influencing bone mineral

content, density, breaking streng, and ash as response criteria for

assessing bone quality in chickens. Poultry Science 1983; 72(3):437

56.

Pharr JW, Bargai U. Radiology. In: Greenough PR, Weaver AD, editor.

Lameness in cattle. 3th ed. Philadelphia: W.B. Saunders Company;

  1. p.24-40.

Schreiweis MA, Orban JI, Ledur MC. et al. The use densitometry to

detect differences in bone mineral density and content of live white

Leghorns fed Varying levels of dietary Calcium. Poultry Science 2003,

82:1292-1301.

Seedor JG. The biophosphanate alendronate (MK-217) inhibit bone

loss due to ovariectomy in rats. Journal of Bone and Mineral

Research 1995; 4:265-270.

Tavano O, Dezotti MSG, Iwaki LCV. Comparação entre a densidade

óptica obtida pelo método convencional e densidade radiográfica

obtida pelo programa Adobe Photoshop 5.0 em filmes

radiográficos Kodak TMS-1. Revista da ABRO 2000; 1(2):07-14.

Thorp BH. Abnormalities in the growth of long bones. Proceedings

of the 23 Poultry Science Symposium; 1992; Abington: Carfax;

  1. p.147-166.

Wilson HR, Miller ER, Harms RH, Damron BL. Hatchability of chicken

eggs by dietary phosphorus and calcium. Poultry Science 1980; 59:

1284-1289.

Wilson HR, Ingram DR, Harms RH. Restricted feeding of broiler

breeders. Poultry Science 1983; 62:1133-1141.

Whithead CC, Fleming RH. Osteoporsis in cage layers. Poultry Science

1999; 78:1033-1041.

Zhang B, Coon CN. The relations ships of various tibia bone

measurements in hens. Poultry Science 1997; 76:1698-1701.

 

نویسنده :

گروه دامپزشکی ایران

تو هم میتونی مقاله خودت رو منتشر کنی !

با کلیک بر روی دکمه زیر تو هم میتونی مقاله خودت رو داخل وبسایت گروه دامپزشکی ارسال و پس از تایید، منتشر کنی !

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

تو هم میتونی مقاله خودت رو منتشر کنی !

با کلیک بر روی دکمه زیر تو هم میتونی مقاله خودت رو داخل وبسایت گروه دامپزشکی ارسال کنی و پس از تایید، منتشر کنی !

جستجو محصولات