運動對骨密度影響的研究進展

韓娟 張姍

(浙江大學教育學院體育系 浙江杭州 310028)

最新研究表明,骨質疏松癥已經被國際醫學界排放在同高血壓,動脈硬化,糖尿病腫瘤并列的位置上,是當前的五大疾病之一。骨質疏松癥(OP)多發生于中老年人群,特別絕經之后的女子,其原因主要是絕經后雌性激素下降明顯,破骨細胞增強了活性,加快了骨轉換,骨吸收要比骨形成大,骨量丟失明顯加快,從而使得女性在絕經之后有高于常人的骨質疏松發生率。國內外有關OP預防的研究顯示,預防OP最基本、最有效的辦法是運動療法。該文通過重點闡述不同運動方式對骨密度的影響,為預防骨質疏松提供理論依據。

1 不同運動方式對骨密度的影響

1.1 沖力性運動

有很多研究證實:沖力性運動有利于骨密度以及骨量的增加。沖擊性運動又分為高沖力性運動和低沖力性運動。Kathy Prelack等在對花樣滑冰精英運動員骨密度進行分析時發現:在控制能量、Ca和維生素D的攝入后,滑冰運動員的項目與BMD存在顯著相關。單人滑和雙人滑比冰上舞蹈運動員具有更高的BMD且運動訓練的成骨影響在單人滑上極其顯著,尤其是腿部和骨盆處的BMD增加尤為明顯。由此來看不同強度的沖力性運動對骨的影響也存在顯著差異。Marrissa Martyn-St James在對不同形式的高沖力性訓練進行薈萃分析后發現:高沖力性訓練只對骨盆BMD的提升有很好的效果。高沖力性運動和高負荷抗阻運動結合起來對腰椎、股骨頸BMD的增加具有很好的效果。因此建議在進行沖力性練習時應該配合適量的抗阻運動盡可能的提高預防骨質疏松的效果。CaralC Silva等在研究不同運動形式對巴西運動員BMD的影響時發現:跑步和網球運動員的全身和局部BMD顯著高于游泳組。

綜上所述沖力性運動對于BMD的增加的效果較為明顯。眾多研究表明:運動主要是通過骨機械負荷的增加使骨密度的機制受到影響。作用于骨的負荷能產生應變,而決定骨的適應能力的是應變的大小。沖力性運動時體重對下肢骨應力作用較大,屬于負重運動,有縱向機械刺激。與此同時骨骼肌在不斷地收縮,肌肉不斷地牽拉刺激骨,其刺激效果增加也很明顯。沖力性運動下肢骨受到較強的地面反作用力,在垂直面上,骨所承受的載荷與其他運動相比明顯要大,所以其對骨質疏松的預防及治療效果很好。

1.2 非沖力性項目

1.2.1 游泳對骨密度的影響

A Andreoli等對長期運動對絕經后期精英運動員的BMD影響中發現:運動組與久坐不動組BMD存在顯著差異,游泳組的左右臂BMD顯著高于跑步組,但跑步組的腿部BMD比游泳組高。這提示某一區域的負荷對此區域的BMD存在專門性影響。CaralC Silva在不同形式運動對巴西運動員的BMD影響中也發現:游泳組的BMD低于跑步組,但顯著高于不運動組。Bourrin等研究了20周游泳運動對肱骨近側端生長板高度產生的影響,發現通過游泳增值帶中的細胞數量以及生長板的高度增加明顯,且細胞柱的密度還可通過負重(1%體重)游泳來增加。Swissa-Sivan等研究表明,經12周負重(負體重的2%)游泳訓練后,12周齡的雌性大鼠的脛骨和肱骨BMD,BMC骨重量及骨離子含量均明顯高于對照組。李建設等在對生長期大鼠經過10周強度不同的游泳后,其骨量和骨生物力學特性發生的變化進行研究時發現,當負體重6%時生長期大鼠的右側股骨BMD和BMC都非常顯著高于正常對照組,負體重3%時大鼠右側股骨BMD和BMC都顯著高于正常對照組,而負體重9%BMD和BMC低于正常對照組。這表明在一定的條件下,伴隨不斷增加的負重強度,增加了骨質結構良性影響,不過超過一定的閾值后,反而會降低影響。李世昌等通過去除雌性大鼠的卵巢來模擬女性絕經后的情況,進行游泳和跳躍兩種不同方式的運動對去卵巢大鼠骨的影響的比較:跳躍組BMD比安靜組明顯要高,不過比假手術組低;與安靜組對比,游泳組BMD雖呈上升趨勢,但沒有顯著性差異。

游泳運動對骨骼產生一定的影響,但作用效果存在一定的局限性。原因可能是:游泳時身體的因受到水的浮力作用,導致身體承受的負荷下降明顯,降低了重力對骨骼應力性刺激,從而可能會降低骨密度和丟失股骨中的礦鹽,因此游泳與負重性運動先比對骨密度的影響顯著較低。為了使游泳者在進行鍛煉提高身體素質的同時也提高BMD,可以采用負重游泳的方式,但是負重要適量,一旦強度過大造成骨分子的破壞積累而導致骨的微細結構損傷。因此在選擇運動強度是要慎重,確保在身體素質提高的同時達到預防骨質疏松目的。

1.2.2 太極拳對骨密度的影響

作為傳統健身項目,太極拳動作柔和、舒緩,活動強度小,不需要專門的場地,頗受老年人喜愛。

高元元等對常年習練太極拳老年女性和無鍛煉習慣老年女性的跟骨強度、骨密度以及骨代謝調節水平的比較研究發現。長期練習太極拳組的有明顯高于對照組的股骨頸骨密度、第二腰椎骨密度測量值。長期練習太極拳可以促進腰部及股骨頸部積累骨礦物質,使腰椎及股骨的健康狀況得到明顯改善。宋樺通過觀察太極拳鍛煉對原發性骨質疏松癥患者骨密度的影響發現:與實驗前比較,實驗后太極拳組患者腰椎和股骨的骨密度值均具有顯著性差異;而對照組患者與實驗前比較,股骨和腰椎的骨密度值差異不明顯;比較實驗后兩組患者股骨和腰椎的骨密度值,均具有顯著的差異。這表明,太極拳鍛煉能很好地改善骨質疏松患者的骨密度。陳榮、李世昌等測量了濟南市60名老年女性在練習20周太極拳、快走前后的跟骨骨密度指標(BQI、SOS、BUA)。統計結果顯示,各組人群在實驗前骨密度指標無顯著差異:運動組BQI比對照組高;太極組與快走組的SOS均比對照組高,且差異顯著;快走組的BUA比對照組高,且具有明顯差異。

太極拳習練過程中,整個運動的樞紐是腰,在動作變換時保持身體重心平衡,以腰作為軸運帶動四肢完成動作。與此同時,在習練太極拳時支撐腿處于半屈狀態的時間較長,為使這種姿勢得到維持,則需增加下肢肌肉的張力,從而加大對骨骼的應力刺激,讓骨骼適應這種應力,促進骨質的沉積以及塑造,使骨密度增加,骨健康水平得到改善。

1.3 力量訓練

骨在不同的運動項目的條件下受到的刺激作用是不一樣的,所以也就呈現出不同變化特點的骨密度。許多研究表示,骨骼通過有負載作用的抗重力性運動,對形成骨是有利的。在鍛煉中加強抗阻力練習,對絕經女性增加骨密度、防止骨量丟失有更很重要的意義。

D.A.Bemben等研究了40周的抗阻訓練對老年人骨密度的影響。結果發現:忽視強度和頻率上的差異,抗阻運動在提高股骨近端、腰椎BMD具有顯著效果,但是不適用于全身骨密度的增加。男女在提高髖關節的BMD上有相似的增長趨勢,但在抗阻運動提高腰椎BMD上,男性的效果比女性好。Vincentive和Braith調查了24周高低強度抗阻運動對老年男性女性的影響發現:高強度訓練可顯著提高股骨頸BMD,低強度訓練對其沒有影響。Kerr等比較了12個月高低抗阻運動對雌激素耗盡的絕經后期女性前臂、髖關節BMD的影響顯示:高強度抗阻運動是大轉子BMD增長1.7%,股骨粗隆間BMD增長1.5%,橈骨最末端半徑增長2.4%的決定因素。Danilo Sales研究了力量訓練對絕經后期未使用雌激素替代療法女性BMD的影響:力量訓練增加了肌肉力量,分別提高上下肢的BMD,使絕經期后BMD保持在穩定水平。王浩等在加強抗阻力鍛煉對絕經女性骨密度的影響中發現:普通鍛煉組和力量鍛煉組的骨密度均增加且力量鍛煉組骨密度增加得更明顯,經組間比較,增加力量鍛煉組優于普通鍛煉組。總之抗阻運動對預防骨質疏松有一定的效果。原因可能是體力負荷的機械應力,可促進成骨細胞增殖和加強其活性。促進骨建立和重塑的主要因素是體育鍛煉,身體內鈣可通過負重的體育鍛煉在骨骼內沉積,這對防治骨質疏松癥是有利的。

2 結語

運動對骨質疏松起到顯著的預防作用,國內已經有很多學者在從事這方面的研究,為預防骨質疏松提供有效的方法,但是目前的研究中還存在一些缺陷。與國外的研究相比,國內的研究范圍較窄,主要集中于對老年人骨密度情況的調查研究,在研究中實驗過程設計的不夠嚴密,諸如飲食、激素等對骨密度的作用未被納入考慮范圍。就目前的研究情況希望能盡快找到預防骨質疏松,提高骨密度的有效方法,為青少年健康成長,降低老年人骨折風險,了解各個運動項目運動員的BMD特點、為提高評定運動訓練的合理性和預防運動性傷害的發生提供科學依據。

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