上坡運動對去卵巢骨質疏松大鼠股骨及椎體骨密度的影響

魏星臨 劉建宇 (重慶三峽學院體育與健康學院，重慶 404000)

絕經后骨質疏松發病率高，對患者生活質量影響大。臨床上治療方法較多，但多數效果不盡如人意或安全性不佳。應用運動干預防治骨質疏松，較藥物治療有更安全、更方便、更經濟、療效顯著等優點，越來越受到相關學者重視。既往運動防治骨質疏松的研究多是從對長骨性能影響角度進行的〔1〕，但臨床上腰部脊椎骨質疏松尤為明顯，而就此特征進行有針對性研究尚不多見。本實驗應用運動干預方法，觀察上坡運動對去卵巢大鼠骨質疏松股骨及腰椎椎體骨密度(BMD)的影響，探討上坡運動防治絕經后骨質疏松作用。

1 材料與方法

1.1研究對象 雌性SD大鼠48只，3月齡，體重(240±20)g，四川大學實驗動物中心提供。

1.2研究方法

1.2.1動物造模和分組 按體重將48只大鼠隨機分為A、B兩組，A組12只為對照組，B組36只為手術組。以1%的硫噴妥鈉溶液按2.4 ml/kg體重進行腹腔注射麻醉。B組大鼠手術切除雙側卵巢，A組大鼠術式同B組，進入腹腔后只切除雙側卵巢附近各一小塊脂肪。術后應用0.5%碘伏處理傷口，右側股四頭肌注射青霉素鈉，25萬U/d，連用3 d。術后7 d，大鼠傷口愈合情況良好，將B組48只大鼠按體重隨機分為造模組、雌激素組和運動組，每組12只。

1.2.2藥物和實驗儀器 己烯雌酚片，上海信誼藥業有限公司生產。六跑道小動物電動跑臺，天津運動醫學研究所研制。美國LUNAR雙能X線骨密度儀(DXA)。

1.2.3干預措施 雌激素組大鼠按22.5 μg·kg－1·d－1灌胃給藥，1次/d，其余各組按體重灌服等量生理鹽水。運動組運動干預參考Bedford等〔2〕動物運動負荷標準，術后第7日起在小動物跑臺上開始訓練，大鼠起始跑速12 m/min，持續時間20 min，隔日增加強度3 m/min，持續時間增加10 min，第2周起跑速達20 m/min，持續60 min，跑臺傾斜10°，維持此強度，5 d/w，每天運動分早晚2次。

1.2.4標本處理 實驗16 w后，應用股動脈放血法處死各組大鼠，留取股動脈血，室溫下靜置2 h后，3 000 r/min低速離心，留取血清，置冰箱內－20℃冷凍保存。完整取出各組大鼠第3腰椎椎體(L3)椎骨和左側股骨，去除表面軟組織，用生理鹽水浸濕的紗布包裹，置-20℃冰箱保存，測試前夜取出解凍。

1.2.5指標測定 BMD測量采用美國LUNAR雙能X線骨密度儀，步距0.5 mm×0.5 mm，掃描速度30 mm/s，采用小動物骨密度測定軟件測量大鼠L3和股骨BMD。

1.3統計學方法 應用SPSS12.0軟件進行單因素方差分析。

2結果

與造模組比較，其余各組L3和股骨BMD均呈顯著性升高(P＜0.05);與對照組比較，運動組和雌激素組L3和股骨BMD數值均下降，但無統計學差異(P＞0.05);運動組和雌激素兩組間比較，L3和股骨BMD均差異無統計學意義(P＞0.05)。見表1。

表1 各組大鼠L3和股骨BMD比較(s)

表1 各組大鼠L3和股骨BMD比較(s)

與造模組比較:1)P＜0.05

組別 n L3BMD(mg/cm2)股骨BMD(mg/cm2)對照組 12 267.56±15.871) 231.29±14.431)造模組 11 235.21±18.13 202.52±15.56運動組 12 266.53±14.711) 228.65±14.641)雌激素組 10 267.91±15.121) 220.59±15.721)

3討論

應用手術摘除卵巢模擬絕經后婦女骨質疏松的方法，是目前最為公認的造模方法，能較好地模擬絕經后婦女身體的系列變化〔3〕。測量BMD是臨床上骨質疏松診斷與治療效果評價的主要指標之一，能較直觀地反映骨質疏松患者骨量的水平。

雌激素替代療法作為防治骨質疏松的重要方法之一，其療效早已得到證明〔4〕。雌激素防治骨質疏松的機制主要是通過抑制破骨細胞的活性，減少骨的吸收而起作用。本實驗結果說明己烯雌酚能顯著改善去卵巢大鼠腰椎和股骨的BMD，有效防治骨質疏松。但應用雌激素防治骨質疏松副作用較多，臨床應用有一定的局限性。一般認為應用雌激素后乳腺癌、子宮肌瘤等并發癥風險亦可能增加。本實驗觀察到應用己烯雌酚的大鼠體型肥胖、毛發光澤度低、飲食差、易激惹等類似絕經期及絕經后婦女某些癥狀。

運動方法防治骨質疏松，療效確切。大量研究證明中等強度的運動有利于骨量和骨強度的提高〔5，6〕。本實驗結果說明上坡運動能顯著改善去卵巢大鼠腰椎和股骨BMD，減少骨量丟失，防治骨質疏松。一般認為運動對人骨質疏松長骨的BMD較骨松質影響大，因為運動中應力沿下肢向上傳遞，直接對下肢長骨產生應力刺激從而改善其性能，而大鼠跑步運動中四肢著地，故應力對椎體骨的影響較股骨小〔7〕。本實驗結果表明，運動能改善去卵巢大鼠椎骨BMD，這可能與實驗采用的運動干預跑臺具有一定上坡坡度(較常用的Bedford動物負荷標準的5°加大到10°)有關，使大鼠在運動中承受上下方向的應力加大，而且大鼠在上坡跑動中，腰部必須作一定程度的彎曲、伸展，這樣進一步加大了腰椎的應力刺激。這與步斌〔9〕報道的游泳運動改善去勢大鼠腰椎性能有一定相似性。

絕經后骨質疏松患者往往腰椎病變更明顯，這與腰椎為骨松質有直接關系。一般認為骨轉換主要發生于骨表面，骨量的丟失與骨表面積呈正比，腰椎骨松質富含骨小梁，其骨表面與體積的比值相對大于骨皮質。有資料表明骨松質的改建率是皮質骨改建率的9倍，而真正皮質骨骨質疏松只有在骨質疏松后期才開始〔10〕。所以在人類骨質疏松治療過程中，更應該重視對腰椎等部位，應用運動干預方法防治骨質疏松，則可選擇運用四肢攀爬登階梯訓練防治下腰部疼痛癥狀。

1 劉建宇.運動對去卵巢大鼠股骨生物力學性能影響的實驗研究〔J〕.天津體育學院學報，2010;25(6):237-40.

2 Bedford TG，Tipton CM，Wilson NC，et al.Maximum oxygen consumption of rats and its changes with various experimental procedures〔J〕.Appl Physiol，1979;47(6):1278-93.

3 卜淑敏，陳永杰，王穎捷，等.中等強度跑臺運動對去卵巢大鼠骨量和相關血清性激素水平的影響〔J〕.中國老年學雜志，2010;30(3):342-4.

4 陳柏齡，黎藝強，李佛保，等.運動與雌激素對去卵巢大鼠股骨骨密度及生物力學性能的影響〔J〕.中國運動醫學雜志，2009;28(6):657-60.

5 李 梅，李 爽.運動對去卵巢大鼠骨礦含量和骨密度的影響〔J〕.保健醫學研究與實踐，2009;6(1):4-6.

6 黃澤鋒，常 祺.去勢大鼠腰椎骨密度及血清生化指標改變及運動訓練的干預〔J〕.中國組織工程研究與臨床康復，2007;11(23):4520-2.

7 Maimoun L，Galy O，Manetta J，et al.Competitive season of triathlon does not alter bone metabolism and hone miner astatus in male triathletes〔J〕.Int J Sports Med，2004;25(3):230-4.

8 李 爽，劉慶思，陳 揚，等.運動與中藥聯合作用對骨質疏松大鼠骨密度的影響〔J〕.中國運動醫學雜志，2005;24(2):170-2.

9 步 斌.游泳運動對大鼠股骨和腰椎骨生物力學特性影響的研究報道〔J〕.體育科學，2005;25(11):55-7.

10 Riggs BL，Wahner HW，Dunn WL，et al.Differential changes in bone mineral density of thappendicular and axial skeleton and with aging relation shipt spinal osteoporosis〔J〕.J Clin Invest，1981;67(2):328-35.