骨密度檢測和運動對中老年骨密度影響的研究

摘 要：該研究概述了骨密度、骨密度檢測方法、骨質疏松癥以及骨密度的影響因素，主要分析了不同運動方式、運動強度對各個年齡段骨量變化期的影響，特別是對絕經后女性骨密度的影響。通過分析得出結果：遺傳、體重和體質指數、營養等都對骨密度有影響；骨峰值在成年出現的越晚越高越不易患骨質疏松癥；長期堅持中高等強度運動對預防骨質疏松癥和減緩骨量流失有幫助；適當的抗阻力運動對保持骨密度更有效。

關鍵詞：骨質疏松癥 骨密度 運動 中老年

中圖分類號：G804.49 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）08（b）-0036-02

骨質疏松癥是絕經后婦女和老年人常見病之一，由骨質疏松癥引發的骨折嚴重影響人類健康。據統計，目前全球約有2億人患有骨質疏松癥，中國患者大約為9000萬，其中大約1/2的老年婦女和1/5的老年男性患有骨質疏松癥，因此國內外醫學界對骨質疏松癥研究的重要性不言而喻。骨質疏松在早期沒有癥狀，是逐漸發展的，因此早期精確地測定骨密度，預防、運動和營養干預顯得尤為重要。

1 骨密度概況

1.1 骨骼

人體骨骼主要由致密而堅硬的骨密質和結構疏松、呈海綿狀的骨松質構成。椎骨、長骨干髓端和肋骨等含骨松質較多，其中椎骨中約66%～75%是骨松質。骨礦物質指Ca、P等元素。Ca元素是構成骨礦物質的主要組成部分。人體大約99%的Ca都儲存在骨質中。骨礦物含量（bone mineral contant.BMC）和骨礦物密度（bone mineral density.BMD）是影響骨強度的兩個重要因素。

1.2 骨質疏松癥

隨著年齡增大，身體的新陳代謝發生退行性改變。在骨骼中表現為鈣攝取不足，骨骼中的鈣自動溶解入血，以滿足身體機能的需求。其中骨鈣的流失最先影響到骨松質中骨礦物質含量減少下降和骨組織結構發生變化。

骨質疏松癥（Osteoporosis，OP）是指骨骼中Ca的含量下降，骨骼變得疏松多孔、脆弱無力，且易骨折，主要癥狀有腰背疼痛、下肢無力、肌肉痙攣等。特別是絕經后女性的骨Ca流失地既快又多，更易患OP，這可能與她們的雌激素分泌下降有關。人體骨骼的強度和礦物質含量隨著年齡的增長而增長，在30歲左右時骨礦含量達到峰值，此后逐漸下降。絕經后女性或新陳代謝患者由于身體激素分泌發生較大改變使骨礦物質顯著下降更易患OP。骨質疏松為全身性疾病，最常見的由骨質疏松癥引起的骨折往往發生在髖部、腰椎和前臂手腕處，這些部位含有較多的骨松質，因而骨礦物質含量減少最快。早而精準地測定BMD可以診斷和評價骨質疏松癥并預測骨折，診斷首要著眼于這三個部位，通過測量這些部位BMD的變化來診斷是否患有OP。

1.3 測定BMD方法和標準

隨著測量BMD的技術的發展，先后出現多種檢測方法：X線攝片法、單光子吸收法、雙光子吸收法、雙能X射線吸收法、定量CT法和超聲定量法[1]。

X線攝片方法是骨密度測量最早采用的方法，只能在骨量丟失30%以上時才能進行有效診斷評估，不適合早期OP的診斷；單光子和雙光子吸收技術因放射源衰減且重復性較差等原因已被淘汰；定量CT法是惟一可分別評估骨密質及骨松質密度的定量方法，不足之處是放射量大，故目前多用于標本的測量；超聲骨密度測量由于無輻射、便宜和便攜等優點仍在使用，不足之處是不能測定股骨和脊椎等OP易發部位的BMD。

目前認為雙能X射線吸收法（Dual Energy X-ray Absorptionmetry，DEXA）是骨質疏松診斷最準確和最有價值的方法。DEXA骨密度儀準確且精確，其圖像分辨率是雙光子吸收法的10倍；可測量股、Ward三角、大粗隆、腰椎、前臂以及全身等多個部位；耗時短輻射低，對操作者比較安全，是當前最常用的測量儀器[2]。其中腰椎的Ll—L4（或L2—L4）是DEXA最常用的測量點，該部位是骨質疏松發生最早的部位。

DEXA的測定結果在國際上被認為是BMD測量的黃金標準。通常用受檢者的BMD值與同性別的年輕人對照組的平均值進行比較，稱T值，用標準差或百分比表示。正確合理的診斷是OP研究的關鍵，其診斷標準在不同種族和國家也不同。1994年世界衛生組織（WHO）推薦OP診斷標準為：BMD比同性別人群骨量峰值的均值低2.5個標準差以上或下降30%以上即為OP。這個標準是依據白種婦女BMD峰值制定的。研究表明：中國人的骨量峰值小于西方人，參考WHO的標準，結合我國各種族、地區、不同性別的峰值骨量，提出的診斷標準是：T>-1.0為正常，-2.0

2 影響因素

2.1 遺傳因素

遺傳是骨量在不同人群中差異表現的主要因素之一。家族流行病學調查發現，正常人群BMD和骨量峰值受遺傳因素調控。骨代謝的調控基因主要包括維生素D受體基因（vitamin Dreceptor，VDR）及雌激素受體基因（ER）。

VDR最早用于BMD篩查，研究發現，VDR基因對BMD的影響可達75%。在對絕經期白人和黑人婦女的ER基因與全身BMD的關系的研究發現，pp型個體BMD較其他類型低。關菁等對北京地區漢族絕經后婦女ER多態性與尺橈骨BMD相關性研究，發現ER基因Xba I酶切多態性與尺骨、橈骨骨松質和骨密質的BMD間顯著相關。隨著科技的發展和新技術在BMD遺傳領域的應用，遺傳對BMD的影響將越來越清楚。

2.2 環境因素

2.2.1 營養因素

Ca、P、Na、蛋白質和一些微量元素是骨質強壯所必需的營養組成。其中Ca最為關鍵，攝入充足的Ca才能保證骨骼的正常生長和骨量峰值達到最佳。青少年骨骼處于快速成長期，Ca的攝入關乎體質、身高，和骨峰值達到的水平；成年人適當補Ca，可以維持骨量峰值；老年人補Ca目的減緩BMD下降的速度。另外適當曬太陽，能增加維生素D（VD）的合成，VD對鈣的吸收有促進作用。適度的體育鍛煉和良好的飲食習慣，對預防和治療OP是很有幫助的。

2.2.2 體重和體質指數

研究發現，BMD與體重和體質指數呈正相關，體重和體質指數越大，腰椎和髖部的BMD則越高，發生OP的幾率也就越小。國內有人對不同人群BMD與體重相關性的研究，發現體重對BMD有明顯的影響，保持適當的體重，可以預防OP；王雪飛等研究報道，體質指數上升對髖部有明顯的保護作用，降低骨折幾率。國外學者對超重的絕經后婦女與肥胖者進行研究，結果提示體重下降更易使骨量降低。

3 運動對骨密度的影響

3.1 對不同年齡人群BMD的影響

隨年齡的遞增，骨量變化大致經歷的時期為：從出生至30歲為骨量增長期，在 30～35歲時達骨量峰值期，以及之后的骨量衰減下降期。其中婦女在絕經后數年，骨量迅速下降，年丟失率為1.5%～2.5%。當骨量下降到一定程度，就導致OP的發生。

研究發現，骨峰值的高度和到達峰值的年齡與OP的發病率顯著關聯。骨量峰值出現較早，或骨峰值比較低，其發生OP的幾率就較大；反之則發生OP的機率越小。在骨發育到峰值期時骨峰值達到最高和使成年后骨Ca流失的速率減緩是預防OP、降低骨折的有效辦法。

越來越多的實驗證明控制骨組織的主要因素是生物力學因素，其他的非生物力學因素如Ca、VD、激素、細胞因子等起輔助作用。Frost等認為，外力作用于骨骼負荷的大小決定骨量的增減，對骨骼進行修復和重建起重要作用。

3.1.1 對骨增長期BMD的作用

兒童期的體育鍛煉是決定峰值骨量的重要因素，青少年期增加的骨量在其成年后仍與初始骨量相關。因此，在成長階段盡可能提高骨量基礎值，對骨量峰值的提高具有重要意義。

3.1.2 對骨量峰值期BMD的作用

骨量峰值期進行體育鍛煉，目的使成長期所獲得的BMD值在運動干預下達到骨量峰值，且使骨量峰值保持更久一些，以避免或減少骨量流失。

張國海對有多年訓練經歷的體育專業大學生和非體育專業大學生進行超聲定量分析BMD，發現運動提高了跟骨的BMD，對體成分的分析得出女大學生體重與跟骨BMD呈正相關的結果[4]。陳玉群對學習武術套路的大學生和不運動人群分別測試BMD和骨代謝指標，發現武術套路能有效通過增加骨形成、減少骨吸收來提高青年期女性BMD[5]。魏亞茹等對冰上項目運動員跟骨超聲發現，早期冰上項目運動訓練對增強跟骨BMD有促進作用[6]。可見，這一時期適量的運動能幫助達到和保持骨量峰值，增加骨骼的強度。

3.1.3 對骨下降期BMD的作用

有關BMD的研究大部分集中在這一時期，尤其是針對絕經后女性BMD及OP的研究。40歲后男女骨量都開始逐年減少，女性到了絕經期因雌激素的缺乏而導致BMD迅速下行，又由于女性骨峰值低于男性，使得老年婦女OP發生的幾率遠高于老年男性。

鄒軍等對長期從事太極拳運動的絕經后婦女31人測定其腰椎、左Ward三角區的BMD，結果表明太極拳有助于提高絕經后婦女的BMD值減少和骨Ca流失[7]。吳斗雷等對絕經后婦女堅持毽球運動人群的BMD進行研究，發現長期的毽球運動可提高絕經后婦女的BMD，運動一年組效果比半年組更明顯[8]。郭梁等對37名絕經后女性常規運動干預，如廣場舞、爬山、慢跑等，8個月后發現，運動可提高胸椎的BMD，而腰椎和盆骨的BMD沒有明顯改變[9]。研究顯示，運動對這一時期BMD的作用主要是減緩骨量流失和提高BMD。

3.2 運動強度對BMD的影響

不同強度的運動對BMD的影響也不同。小負荷量對BMD不起作用，中等強度的運動能夠增加BMD，改善OP；負荷過大可能對OP產生負面影響。有研究報道，花樣滑冰運動員的BMD隨運動強度的增加而減少；趙曉虎等在對不同訓練水平大學生GMD的比較研究中指出，適當的運動可以改善BMD，強度過大反而會降低BMD的含量[10]；魏亞茹等對冰上項目運動員的研究中也發現長期高強度的運動對運動員跟骨BMD有一定的負面影響[6]。高強度運動對骨的形成不利，可能的原因，一方面骨的生長隨壓力增大增加，到達峰值后，再增大壓力，骨吸收會增多；另一方面強度過大，引起女性運動員內分泌失調，月經紊亂、甚至閉經，導致了骨量流失。

3.3 運動負荷方式對BMD的影響

不同的運動方式其負荷不同，對骨量和BMD的影響也有所不同。治療OP的運動形式多樣，大致分為抗阻性運動、耐力性運動和沖擊性運動等。

抗阻性運動即負重運動，是依靠自身力量克服外界阻力的運動方式，對肌肉和骨骼的負荷刺激最大。諸多研究顯示，抗阻性運動鍛煉對保持或提高BMD具有促進作用。一般認為，適當的抗阻力運動比耐力運動對OP的作用更好，抗阻訓練的運動員BMD要高于耐力訓練的運動員。Nilon研究顯示，舉重運動員BMD最高，投擲次之，接著是賽跑和足球，游泳運動員BMD最低。

沖擊性練習可以增加骨量和BMD，克服重力的高沖擊性運動如跑步、舉重、體操等項目，比僅克服阻力的低沖擊性運動如游泳、劃船等更易于達到理想的骨量峰值。沈華對105位中老年女性進行不同形式的健身運動，研究顯示，快步走、太極拳等沖擊力運動對BMD的改善效果較好，而冬泳效果較差[11]。有研究發現，大于70%VO2max的有氧運動能使絕經后女性L2-4和股骨頸的BMD顯著增加，可見高沖擊力的有氧運動能有效抑制絕經后婦女BMD下降。

3.4 運動頻率和時間對BMD的影響

運動的時間和頻率并沒有統一的標準，一般以能夠耐受，次日不感疲勞為度。報道中多采用3次/周，30～120 min/次的運動時間和頻率，應根據運動的形式、強度和受試者的自身狀況調節。OP運動處方堅持進行中等強度的運動如行走，以4～5次/周，45～60 min/次為宜；而高強度運動則以不小于3次/周、不小于30 min/次的安排為宜。

參考文獻

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[2]莊子穎，陳長青.骨密度檢測方法的演變及其發展[J].亞太傳統醫藥，2010，6（12）：176-178.

[3]何濤，楊定焯，劉忠厚.骨質疏松癥診斷標準的探討[J].中國骨質疏松雜志，2010，16（2）：151-156.

[4]張國海.運動對大學生骨密度和體成分的影響及相互關系的研究[J].中國體育科技，2008，44（5）：56-62.

[5]陳玉群.武術套路運動對青年期女性骨密度和骨代謝的影響[J].南京體育學院學報，2013，12（1）：26-29.

[6]魏亞茹.冰上項目運動員運動訓練與骨密度及運動性損傷相關性研究[J].吉林體育學院學報，2012，28（3）：110-112.

[7]鄒軍.長期太極拳運動對絕經后婦女骨密度和平衡能力的影響[J].中國康復理論與實踐，2011，17（1）：80-82.

[8]吳斗雷.毽球運動對絕經后婦女骨密度和骨代謝的作用[J].北京體育大學學報，2011，34（7）：60-62.

[9]郭梁.運動對絕經后女性骨密度的影響[J].中國康復，2014，29（4）：305-307.

[10]趙曉虎.黑龍江省不同運動訓練水平大學生身體成分和骨密度的比較研究[J].哈爾濱體育學院學報，2013，31（5）：93-96.

[11]沈華.不同形式的健身運動和體成分對中老年女性骨密度的影響[J].成都體育學院學報，2008，34（12）：71-74.