Influence of vertical whole-body vibration in combination with strontium ranelate and parathyroid hormone on the osteoporotic rat femur.

Die Osteoporose ist charakterisiert durch einen progressiven Verlust an Knochengewebe und ist eine der häufigsten Komplikationen des Alters. Schätzungen zufolge sind weltweit etwa 200 Millionen Menschen an Osteoporose erkrankt, dies führte auch zur Aufnahme der Osteoporose in die WHO-Liste der 10 wichtigsten Volkskrankheiten. In einer Studie aus dem Jahr 2007 wurden die jährlichen Kosten für die Folgen dieser Erkrankung in Deutschland mit 5,4 Milliarden Euro beziffert. Osteoporose bedeutet vermehrter Knochenabbau. Ursachen sind u.a. postmenopausaler Estrogenmangel, der wiederum dazu führt, dass sich die Lebenszeit der für die Knochenresorption zuständigen Osteoklasten verlängert, während die Lebenszeit der knochenproduzierenden Osteoblasten verkürzt wird. Außerdem sind die verringerten mechanischen Reize am Knochen durch fehlende körperliche Bewegung und ein endemischer Vitamin-D-Mangel, unter dem ein Großteil der Weltbevölkerung leidet, als ursächlich für das Auftreten von Osteoporose zu nennen. Ziel dieser Arbeit ist es, herauszufinden, ob eine vertikale Ganzkörpervibrationstherapie in Kombination mit einer Gabe von Strontiumranelat oder Parathormon zu einer verbesserten Knochenstruktur im osteoporotischen Rattenfemur führt. Zu diesem Zweck werden die Femora der Ratten nach Ganzkörpervibration und/oder medikamentöser Therapie mit Strontiumranelat oder Parathormon untersucht. Nach der Tötung der Ratten wird die biomechanische Stabilität des Femur einem biomechanischen Kompressionstest unterzogen. Anschließend wird der jeweilige prozentuale Gehalt von Kalzium, Phosphat und Strontiumranelat im Knochen gemessen, um den Einfluss der Vibration in Kombination mit Strontiumranelat oder PTH auf diese Parameter zu erfassen. Abschließend erfolgt die mikroradiographische Untersuchung der Knochen, um die Veränderungen der Knochenstruktur im Bereich der Kortikalis und im trabekulären Netzwerk zu erfassen. Den Ergebnissen zufolge konnte nur durch die Gabe von Parathormon eine signifikante Verbesserung der Knochenstruktur erreicht werden, die die Bruchfestigkeit der osteoporotischen Knochen signifikant erhöhte. Strontiumranelat führte in diesem Experiment zu keiner Verbesserung der Knochenqualität. Letztlich sind weitere Studien erforderlich, um effektive Dosen und Therapiezeiträume zu ermitteln. Der Vergleich der Wirksamkeit zwischen Parathormon und Strontiumranelat zeigte, dass Parathormon schneller zu Therapieerfolgen führt als eine alleinige Therapie mit Strontiumranelat. Durch die Ganzkörpervibration konnten Verbesserungen der Knochenstruktur detektiert werden. Die Kombination aus medikamentöser Therapie mit Ganzkörpervibration zeigte keine signifikanten Therapieerfolge im Vergleich zur alleinigen Therapie mit Parathormon.Osteoporosis is characterized by a progressive loss of bone tissue and is one of the most common complications of old age. It is estimated that about 200 million people worldwide are diagnosed with osteoporosis, it also led to the recording of osteoporosis in the WHO list of the 10 most important common diseases. In a study conducted in 2007, the annual costs, of the consequences of this disease in Germany, were estimated at 5.4 billion euros. Osteoporosis is increased bone resorption. Causes are, inter alia, postmenopausal estrogen deficiency, which in turn means that the life of the osteoclasts which are responsible for bone resorption is extended, whereas the lifetime of the bone-producing osteoblasts is shortened. In addition, the reduced mechanical stimuli to the bone by a lack of physical activity and an endemic vitamin D deficiency, under which most of the world's population suffers, has to be named the cause of the occurrence of osteoporosis. The aim of this work is to find out whether vertical whole-body vibration therapy in combination with a dose of strontium ranelate or parathyroid hormone leads to improved bone structure in the osteoporotic rat femur. To this end, the femurs of rats were examined by whole-body vibration and / or drug treatment with strontium ranelate or parathyroid hormone. After killing the rat, the biomechanical stability of the femur is subjected to a biomechanical compression test. Then the percentage content of calcium, phosphate and strontium ranelate is measured in the bone to detect the influence of vibration in combination with strontium ranelate or PTH on these parameters. Finally takes place, the micro-radiographic examination of the bone in order to detect the changes in the bone structure in the area of the cortical bone and the trabecular meshwork. The results showed a significant improvement in bone structure could only be achieved by administration of parathyroid hormone, which significantly increased the fracture strength of osteoporotic bone. Strontium ranelate in this experiment led to no improvement of bone quality. Ultimately, further studies are needed to determine effective doses and treatment periods. The comparison of the effectiveness between parathyroid hormone and strontium ranelate showed that parathyroid hormone therapy leads to faster success as a sole therapy with strontium ranelate. Improvements through the whole-body vibration could be detected in bone structure. The combination of drug therapy and whole-body vibration therapy showed no significant success compared to sole treatment with parathyroid hormone.2015-03-3