運動療法對骨質疏松癥的作用

陳小萃 鄧程遠 黎曉偉 廖瑛

【摘要】骨質疏松癥是一種全身性骨病，骨質疏松性骨折是骨質疏松癥最嚴重的并發癥之一，且致殘、致死率高。運動療法可以有效提高骨質疏松癥患者的腰椎、股骨頸、髖關節的骨密度，可以顯著降低骨質疏松性骨折的風險。但患者及醫師普遍缺乏對于運動療法的正確認識。本文對當前運動療法在骨質疏松癥的作用進行總結，希望能為運動療法在骨質疏松癥的臨床應用提供幫助。

【關鍵詞】骨質疏松癥；運動療法；骨密度

【中圖分類號】R455 【文獻標識碼】A 【文章編號】2096-5249（2021）04-0204-03

骨質疏松癥（osteoporosis， OP）是一種全身性骨骼疾病，病理特點為骨量低， 骨組織微結構損壞。OP按病因可分為原發性和繼發性，其中原發性OP最多常見，多發生于絕經后的女性以及老年人。一項最近的研究發現，在50 歲以上的中國人群中，女性OP的患病率為29.0 %，男性為13.5 %[1]。OP患者最嚴重的并發癥就是因低暴力導致的骨折，以胸腰錐體骨折最常見，而髖部骨折是OP最嚴重的并發癥，且近年我國髖部骨折發生率逐年增高[2]。當OP患者發生髖部骨折時，若治療不當，死亡率將近30%，是老年患者高致殘致死率的主要原因之一[3]。而且骨質疏松性骨折需要投入大量的財力、物力，給家庭及社會帶來沉重負擔。

目前臨床治療包括宣傳教育、藥物治療、運動療法、物理因子治療、作業療法及康復工程等。其中藥物治療包括鈣劑、維生素D、骨吸收抑制劑、骨形成促進劑、其他機制類藥物及傳統中藥等；物理因子治療包括脈沖電磁場、紫外線、超短波、微波、經皮神經電刺激、中頻脈沖等；康復工程包括拐杖、助行器、環境改造等。但這些治療方法并不能治愈或逆轉OP，且有些藥物還存在一些嚴重副作用，因此探索安全有效的治療方法尤為重要。近年來有越來越多的學者認為缺乏運動是導致OP的主要原因之一，通過運動訓練能有效減緩骨質流失、增加骨密度、降低跌倒率及骨折風險，而且運動療法簡單實用、副作用低、價格低廉。此外，運動處方能最大效益的發揮運動訓練的作用，但是大部分患者及醫師缺乏對運動治療、運動處方的認識及重視。本文希望通過從運動訓練對OP的作用來推動運動訓練及運動處方在臨床中的應用。

1 運動療法

運動療法是指利用器械、徒手或患者自身力量，通過某些運動方式（主動或被動運動等），使患者獲得全身或局部運動、感覺功能恢復的訓練方法。運動的機械應力可以使骨細胞發生應答，從而在應力方向產生更多的骨質，提高骨密度。運動還可以刺激肌肉收縮產生內分泌因子間接影響骨量。運動療法通過調節激素影響骨密度，還能通過調節核因子kB受體活化因子配體/核因子kB受體活化因子/骨保護蛋白（RANKL/RANK/OPG）、Wnt/β-鏈蛋白（Wnt/β-catenin）等信號通路、長鏈非編碼RNA以及誘導骨血管生成來促進骨形成。臨床試驗發現運動療法可以升高絕經后低骨量女性血液中成骨細胞和骨形成標志物的濃度，也可以明顯提升絕經后OP患者的骨密度[4]。肌少癥會顯著增加骨質疏松性骨折的風險，且肌少癥患者經常伴發OP，而運動療法是治療肌少癥最有效的治療方法。因此運動療法不僅能改善肌少癥也可以緩解OP，可以顯著降低骨質疏松性骨折的風險。此外運動療法還可以降低體重、提高心肺功能、調節心理狀態等，間接改善OP患者生活質量及心理狀況。根據訓練方式的不同，運動療法又可分為有氧運動、抗阻訓練、沖擊性運動、振動訓練、傳統運動、組合式運動等。

1.1 有氧運動

有氧運動指人體在氧氣充分供應的情況下進行的體育鍛煉。即在運動過程中，人體吸入的氧氣與消耗相等，達到生理上的平衡狀態，并以大肌群節律性、重復性運動為特征。它主要分為快走、慢跑、游泳、爬山、跳舞等。臨床研究證明經青少年有氧運動干預后骨密度增加明顯高于無運動組[5]，而30～60 歲的中老年人經過持續12 周中等程度的有氧訓練后骨密度增強，骨鈣素、骨堿性磷酸酶等骨形成標志物顯著增加，提示有氧運動能有效地預防OP[6]。基礎研究認為去卵巢大鼠經過3 個月有氧訓練后，其全身和腰椎骨密度均高于去卵巢手術組，但腰椎抗壓性能明顯弱于雌激素組[7]，表明有氧訓練與藥物相結合收益會更高。此外，持續的有氧訓練還能鍛煉肌肉耐力、改善關節活動度、減輕局部疼痛、增加血液的攜氧量， 改善全身健康狀況。但有氧運動也存在部分不足，如快走、慢跑等陸上訓練場景單一、乏味；游泳訓練因場地、水質、經濟成本等原因讓大部分患者沒有條件實施。將有氧訓練與VR技術相結合可能在未來能得到更好地推廣、應用。

1.2 抗阻訓練

抗阻訓練是指肌肉在克服外來阻力時進行的主動運動，并且隨著運動能力的提升對運動強度需求逐步加大，主要通過無氧代謝供能，一般可分為深蹲、舉重、仰臥起坐、彈力帶訓練等。對于青少年，適當的抗阻訓練能促進骨骼生長，并增加骨量峰值[8]。抗阻訓練對于提高絕經前女性的骨密度存在爭議。近年研究表明，單純的抗阻訓練對于絕經前女性骨密度的增加沒有顯著效果，但抗阻訓練聯合其他運動方式可以顯著提高骨量，且研究表明抗阻訓練可以提高絕經后女性的骨密度還能提高肌肉耐力和動態平衡能力[9]。因此更推薦將其用作絕經后女性的訓練，或者聯合其他運動方式綜合訓練。抗阻訓練的強度、時長、頻率都會影響其對骨的作用，且患者對抗阻訓練認識不足，容易受到一定的意外損傷，而國內與國外又缺乏統一的標準，都給阻力訓練的推廣帶來一定難度。

1.3 沖擊性運動

沖擊性運動指機體運動中受力點對機體的瞬間反作用力，可根據是否需要站立分為高沖擊力運動（如跑步、體操、足球、跳繩等）和低沖擊力運動（游泳、劃船等）。有學者認為骨一般在低強度刺激環境（行走、休息）下生長、發育，在高強度刺激下（沖擊性運動），會促進骨合成代謝，有利于骨形成，為沖擊性運動治療OP提供理論支持。國內外學者一致認為沖擊性訓練能提高絕經前、絕經后女性髖部、股骨頸、大轉子等部位的骨密度，減緩骨質流失，預防OP。不同沖擊性運動產生的作用及部位不一樣，足球運動能提高跟骨的密度，球拍類項目能提高優勢臂骨密度及斷面系數，而且高沖擊性運動比低沖擊性練習更有益于達到理想的峰值骨量。但由于沖擊性運動對于嚴重OP患者有一定骨折的風險，故應用受限。但若能在保障安全的情況下應用，其益處是肯定的。最近研究證實高強度家庭式沖擊性運動對于低骨量的絕經后女性是安全可行的，且能改善骨密度[10]。因此應針對患者OP的嚴重程度，選擇不同強度的沖擊性運動項目。

1.4 全身振動訓練（whole-body vibration exercise，WBV）

WBV是一種新興的非傳統的訓練方法，讓受試者借助于振動平臺的振動刺激使人體產生適應性反應的外界干預方法。WBV被認為是一種改善絕經后女性腰椎和股骨頸骨密度的有效方法，且可以有效抵消老年人的肌肉力量損失，降低跌倒率和骨折發生率?；A研究提示低頻WBV能增加成年大鼠比目魚肌重量，并增加股骨小梁密度，能促進骨折愈合，恢復骨骼力學性能[11]。但是也有學者持不同看法，認為WBV對成人骨密度無顯著影響，可能與WBV頻率、時長的選擇有一定關系。人體有3 個共振頻率段：5～8 Hz、10～12 Hz、20～25 Hz，當WBV選擇以上頻率段的時候將引起人體共振，對機體造成損傷，而低于5 Hz時會誘發眩暈等病理現象，高于80 Hz則不能對人體進行有效傳遞。雖然目前人體大多應用頻率為30 Hz，但仍需要大樣本試驗進一步驗證最適頻率。

1.5 傳統訓練

傳統訓練主要包括太極拳、八段錦、易筋經等。其中太極拳流傳范圍最廣，被廣大群眾所接受。它通過肌肉收縮產生的機械負荷應力直接或間接作用于骨骼，讓肌肉對腰椎、大轉子區域產生不定向力作用，影響骨密度。薈萃分析認為太極拳可有效減輕特殊人群（如老年人，圍絕經期和絕經后婦女，骨關節炎患者）的腰椎和股骨近端骨密度損失[12]，但對全髖關節的影響需要更進一步的實驗。P-QCT測量發現與對照組相比，太極組遠端脛骨的骨小梁和皮質區的骨丟失延緩 2.6～3.6 倍[13]。此外，國內認為太極拳有助于提高肌肉的協調性、肌肉力量和肌肉控制能力，一定程度上減少年齡增長導致的本體感覺能力下降[14]。太極拳易學，基本沒有場地限制，深受中老年人喜愛，有很大前景。

1.6 組合運動

組合運動是指任意采用兩種或兩種以上的運動方式聯合而成的一種運動，目的是最大限度的增加或維持骨量。組合方式有：有氧運動+抗阻訓練、抗阻訓練+振動訓練、沖擊性運動+太極拳等。在肥胖的節食老年人中，予以有氧運動+抗阻訓練，可以顯著防止骨質流失。最新薈萃分析了1061 名絕經后女性，結果顯示組合運動可以有效提高絕經后女性的腰椎、股骨頸、髖關節和全身骨的骨密度，其中對腰椎的獲益最大[15]。組合運動可以結合各運動方式的優點，達到訓練全身各部位的目的，避免單一過高的運動強度對OP患者產生不利影響，更建議用于OP患者的預防和治療。但需要注意的是，不管是哪種運動方式，對于患有嚴重OP的患者，必須避免涉及軀干彎曲或旋轉的動作。

1.7 負重運動

負重運動是在一般運動形式中額外負重，增加運動強度，對骨骼產生更大的刺激。通常聯合有氧運動、抗阻運動或沖擊性運動等運動組合進行。由于運動強度過大，對于OP患者并不適宜，只推薦用于健康者預防OP。

2 運動處方

運動處方最早是美國生理學家卡波維奇在20 世紀50 年代提出的，隨著康復醫學的發展得到重視，于1969 年在國際上得到認可，是指導人們有目的、有計劃和科學地鍛煉的一種方法。針對OP患者來說，青少年運動提高骨峰值，中年人運動維持峰值骨量，老年人延緩骨量的丟失，運動處方能最大效益地發揮作用。國內學者認為運動處方可明顯減輕老年性OP患者的腰背疼痛，改善骨密度。國外學者認為運動處方增強了運動的重要性，還提供了運動的簡單、有效指導，預防跌倒，延緩骨質流失，減輕OP患者死亡率。此外，運動處方在精神疾病、神經系統疾病、代謝性疾病、心血管疾病、肌肉骨骼疾病等累計26種不同的慢性疾病中發揮作用。但個人運動處方必須考慮到現有的骨骼健康狀況，合并癥以及跌倒和骨折的功能或臨床危險因素。國內外又缺乏標準，對臨床醫師、治療師水平要求較高，給運動處方的推廣帶來一定的難度。

3 總結

OP患者起病隱匿，經常在骨量大量丟失導致劇烈疼痛或骨折時才來就診，給治療帶來一定難度。運動療法可以有效改善OP患者的骨密度，提高肌肉力量和軀體平衡功能，降低摔倒風險，減少骨折發生率。若在疾病早期就予以運動干預，可大大減少藥物的應用以及降低并發癥的風險。運動療法雖然簡單有效，但單一的治療方法作用有限。建議結合藥物，并針對不同年齡人群及遵循個體化原則制定合適的運動處方，才能最大程度達到它的療效。同時應加大OP及運動療法的健康宣教、積極組織OP篩查，及早進行運動干預。此外，目前臨床對于運動療法在老年男性OP患者的研究較少，應加大這方面研究力度，為不同人群尋找合適的治療方案提供理論依據。

參考文獻

[1] Cheng X， Zhao K， Zha X，et al.Opportunistic Screening Using Low-Dose CT and the Prevalence of Osteoporosis in China： A Nationwide，Multicenter Study[J].J Bone Miner Res，2020.

[2] 夏維波，章振林，林華，等.原發性骨質疏松癥診療指南（2017）[J].中國骨質疏松雜志，2019，25（3）：281-309.

[3] 徐又佳，高焱，劉功穩.骨質疏松性髖部骨折的治療和管理策略[J].中國骨質疏松雜志，2019，25（5）：585-589.

[4] Raifq S，Zia S，Ijaz MJ，et al.Role of Weight-Bearing Exercises in the Treatment of Post-Menopausal Osteoporosis[J].J Coll Physicians Surg Pak，2018，28（2）：122-125.

[5] 賈曉凡，孫明曉，嚴翊，等.有氧運動對超重青少年骨密度的影響[J].中華骨質疏松和骨礦鹽疾病雜志， 2012，5（3）：167-172.

[6] Alghadir AH， Aly FA，Gabr SA.Effect of Moderate Aerobic Training on Bone Metabolism Indices among Adult Humans[J].Pak J Med Sci，2014，30（4）：840-844.

[7] 阿拉木斯，李爽.運動對去卵巢大鼠腰椎抗壓性能的影響[J].中華物理醫學與康復雜志，2006，（10）：657-659.

[8] 劉龍祥.抗阻訓練對青少年骨密度的影響研究[J].當代體育科技，2017，7（23）：213-214.

[9] Boiko ferreira LH，Schoenfeld BJ，Smolarek AC，et al.Effect of 12 Weeks of Resistance Training on Motor Coordination and Dynamic Balance of Older Woman[J]. Rejuvenation Res，2020.

[10] Ng CA，Mcmillan LB，Humbert L，et al.Feasibility， safety and effectiveness of a pilot 16-week home-based， impact exercise intervention in postmenopausal women with low bone mineral density[J]. Osteoporos Int，2020.

[11] Minematsu A，Nishii Y， Imagita H，et al.Whole body vibration at lowfrequency can increase trabecular thickness and width in adult rats[J]. J Musculoskelet Neuronal Interact， 2019，19（2）： 169-177.

[12] Zou L，Wang C，Chen K，et al.The Effect of Taichi Practice on Attenuating Bone Mineral Density Loss： A Systematic Review and Meta-Analysis of Randomized Controlled Trials[J]. Int J Environ Res Public Health， 2017，14（9）1000.

[13] Chen K，Qin L，Lau M，et al.A randomized， prospective study of the effects of Tai Chi Chun exercise on bone mineral density in postmenopausal women[J]. Arch Phys Med Rehabil， 2004，85（5）： 717-722.

[14] 王哲培，張凱，保羅，等.太極拳對老年女性下肢靜態平衡、本體感覺與功能活動的影響[J].中華老年骨科與康復電子雜志，2018，4（5）： 296-301.

[15] Zhao R， Zhang M，Zhang Q.The Effectiveness of Combined Exercise Interventions for Preventing Postmenopausal Bone Loss： A Systematic Review and Meta-analysis[J].J Orthop Sports Phys Ther，2017，47（4）： 241-251.