Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10316/88103
Title: More than meets the eye : Alterações na densidade mineral óssea com o aumento da temperatura
Other Titles: More than meets the eye : Changes in bone mineral density with temperature increase
Authors: Monteiro, Cristiana Romão
Orientador: Curate, José Francisco Taborda
Ferreira, Maria Teresa dos Santos
Keywords: Antropologia Biológica; Antropologia Forense; DXA; FTIR-ATR; ossos queimados; Biological Anthropology; Forensic Anthropology; DXA; FTIR-ATR; burned bones
Issue Date: 6-Sep-2019
Serial title, monograph or event: More than meets the eye : Alterações na densidade mineral óssea com o aumento da temperatura
Place of publication or event: DCV
Abstract: A queima de restos humanos é uma prática funerária comum em contextos arqueológicos, mas restos queimados podem também estar associados a acidentes, crimes ou desastres em massa. De modo a compreender as alterações no osso provocadas pelo aumento da temperatura, têm sido realizados vários estudos debruçando-se tanto sobre a macroscopia como a microestrutura do osso. Uma técnica que estuda a parte mineral óssea, mais precisamente a sua densidade, é a DXA (densitometria bifotónica), sendo utilizada em contexto clínico para o diagnóstico da osteoporose.Com este estudo pretendeu-se determinar até que ponto é exequível a análise da densidade mineral óssea em ossos queimados e assim legitimar inferências ao nível da paleopatologia, nomeadamente acerca da deteção de osteoporose. Para o efeito aplicou-se a DXA ao estudo de ossos queimados. Numa primeira abordagem, foi necessário entender o efeito que a possível assimetria bilateral e a aplicação de consolidante têm sobre o elemento ósseo. De seguida, estudaram-se as alterações que ocorrem no osso com o aumento da temperatura, através de análises densitométricas. Procurou-se também avaliar, através de análises de infravermelho, se existe alguma correlação entre a cristalinidade do osso, queimado a diversas temperaturas máximas, e a densidade mineral óssea.Para tal, foram selecionados três elementos ósseos (fémur, patela e primeiro metatársico) de duas amostras. Uma constituída por 6 esqueletos femininos e 6 esqueletos masculinos, previamente queimados, a diferentes temperaturas. Outra constituída por 5 esqueletos femininos e 5 esqueletos masculinos, que foram queimados durante este estudo, a temperaturas máximas de 600ºC, 700ºC, 800ºC, 900ºC e 1000ºC. Observou-se assimetria bilateral entre antímeros para todos os indicadores e o consolidante aplicado influenciou as medições de densitometria nas zonas intertroncantérica e total do fémur. Na análise pré- e pós-queima, a densidade mineral óssea (DMO) aumentou com o aumento da temperatura máxima da queima. Ademais, o índice de cristalinidade (IC) aumentou com o incremento da temperatura máxima da queima até aos 800ºC, estabilizando nas queimas de 900ºC e 1000ºC. Não foram encontradas correlações relevantes entre os vários indicadores e as variáveis temperatura e IC. Portanto, este último não revelou ser um bom proxy para a densidade mineral óssea.Este estudo serviu como um teste preliminar ao potencial dos estudos de densidade mineral óssea em ossos queimados, evidenciando que alguns indicadores, nomeadamente as zonas “Neck” e “Ward” para a área e conteúdo mineral ósseo (CMO) e as zonas “Inter” e “Total” para a DMO, poderão conter alguma utilidade apesar das alterações térmico-induzidas. Trabalhos futuros, com um aumento significativo da amostra, permitirão retirar conclusões mais sólidas sobre esta questão.
The burning of human remains is frequently found at archaeological sites, however burned remains can also be associated to recent events such as accidents, crimes or mass disasters. In order to understand bone alterations due to increasing temperature, there have been several studies that focus not only on the macroscopy but also on the microstructure of bone. A methodology that allows the study of the mineral part of the bone, more precisely its density, is DXA (Dual X-ray Absorptiometry),being used under clinical environments in order to diagnose osteoporosis.With this study, we intended to determine how practicable bone mineral density analysis is in burned bones and therefore legitimize inferences on paleopathology, namely on the detection of osteoporosis. For that purpose, DXA was applied to the study of burned bones. In a first approach, it was necessary to understand the effect of bilateral asymmetry and preservative application on bone analyses. Then, bone alterations due to increasing temperature were studied, through densitometry analysis. Also, through infrared analysis, correlations between bone mineral density and bone crystallinity were investigated according to heat increment.For such purpose, three bones were selected (femur, patela and first metatarsal) from two sets of samples. One of them was composed of six female skeletons and six male skeletons, previously burned, at different temperatures. The other was composed of five female skeletons and five male skeletons, burned during this study at maximum temperatures of 600ºC, 700ºC, 800ºC, 900ºC and 1000ºC.Bilateral asimmetry between antimeres was observed for all indicators and preservative application influenced densitometry measurements at the intertrochanteric and total femur regions. Bone mineral density increased with increasing maximum burning temperature. Moreover, crystallinity index augmented alongside to increasing maximum temperature up to 800ºC, stabilizing at higher temperatures. Relevant correlations weren’t found between the several indicators, maximum temperature and crystallinity index. Therefore, the latter cannot act as a good proxy for bone mineral density.This study is a peliminary test to the study of burned bones mineral density, highlighting the possible analytical potencial of some indicators, namely “Neck” and “Ward” regions for area and mineral density content; and “Inter” and “Total” regions for bone mineral density. Results suggest that these regions may be of use regardless of burn alterations. Future studies, with a significant sample increase will allow for more solid conclusions to be withdrawn on this matter.
Description: Dissertação de Mestrado em Evolução e Biologia Humanas apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia
URI: http://hdl.handle.net/10316/88103
Rights: embargoedAccess
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