延緩絕經(jīng)后骨量丟失運(yùn)動(dòng)干預(yù)方案的綜合評(píng)價(jià)*

鄧士琳

武漢理工大學(xué)體育部,武漢 430070

健康女性骨密度下降速度每年為0.38%,在絕經(jīng)后5～10年內(nèi),年均骨量丟失率約為2%～4%,其中骨松質(zhì)為5%～8%,骨皮質(zhì)為1%～3%,使得絕經(jīng)后婦女發(fā)生骨質(zhì)疏松的危險(xiǎn)性高于其他人群。因?yàn)楣橇康膩G失沒有任何癥狀,骨質(zhì)疏松癥被認(rèn)為是“靜悄悄的疾病”。目前骨質(zhì)疏松癥在中國的形勢(shì)非常嚴(yán)峻,預(yù)防才是降低治療性經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)的關(guān)鍵所在。既往的研究發(fā)現(xiàn)定期體力活動(dòng),包括有氧運(yùn)動(dòng),負(fù)重運(yùn)動(dòng),抗阻力量練習(xí)對(duì)增加絕經(jīng)后婦女脊椎骨密度和肌肉量有效[1-2]。本研究重點(diǎn)對(duì)運(yùn)動(dòng)干預(yù)后骨密度變化率進(jìn)行多元回歸分析,旨在對(duì)骨量丟失率的影響因素進(jìn)行探討,從而為更好地制訂“延緩絕經(jīng)后骨量丟失運(yùn)動(dòng)干預(yù)方案”提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究對(duì)象和實(shí)驗(yàn)分組

研究對(duì)象為41～60歲,自然絕經(jīng)2～10年的健康婦女,遵循個(gè)人意愿進(jìn)行分組,其中,運(yùn)動(dòng)組45人,對(duì)照組36人。運(yùn)動(dòng)組和對(duì)照組均要求保持既往生活習(xí)慣,不使用可影響骨代謝的藥物如維生素D、雌激素、肝素、皮質(zhì)類固醇激素、鈣制劑、二磷酸鹽等。運(yùn)動(dòng)組要求遵循運(yùn)動(dòng)方案進(jìn)行鍛煉,具體運(yùn)動(dòng)方案見已有報(bào)道[3],并填寫運(yùn)動(dòng)日志,課題組每周收集日志1次。對(duì)照組未參加任何方式的有規(guī)律的體育鍛煉。觀察期為12個(gè)月。

1.2 觀察指標(biāo)與測(cè)量方法

在0、12個(gè)月時(shí)測(cè)量骨密度(bone mineral density,BMD)。骨密度的測(cè)量采用美國Hologic公司生產(chǎn)的QDR-2000+型雙能X線骨密度儀(dual energy X-ray absorption,DXEA)。測(cè)量部位是腰椎L1～4、腰椎平均骨密度(L)、股骨上端[股骨頸(FN),Ward's三角區(qū)(Wd),大轉(zhuǎn)子(Tr)]。由于個(gè)體在干預(yù)前后的骨密度測(cè)量值是不一樣的,采用骨密度值改變的絕對(duì)值不能揭示干預(yù)的效果,因此,本研究采用骨密度改變相對(duì)值,即骨密度改變百分率來進(jìn)行比較,計(jì)算公式:骨密度改變百分率 =(干預(yù)結(jié)束時(shí)BMD-基線BMD)/基線 BMD×100%。

在0、12個(gè)月時(shí)按標(biāo)準(zhǔn)方法分別測(cè)量身高、體重,計(jì)算體重指數(shù)(BMI)。BMI=體重(kg)/身高(m)2。分別在0、3、6個(gè)月時(shí)評(píng)定肌肉力量和心肺功能。心肺功能測(cè)定方法是臺(tái)階實(shí)驗(yàn)。肌肉力量的測(cè)量方法:以深蹲、臥推、正握腕屈伸3個(gè)動(dòng)作完成的最大重量作為評(píng)價(jià)肌肉力量的指標(biāo)。同時(shí),根據(jù)訓(xùn)練日志,對(duì)依從性、退出率、受傷率進(jìn)行評(píng)價(jià)。

1.3 質(zhì)量控制

嚴(yán)格遵循研究對(duì)象的納入和剔除標(biāo)準(zhǔn),重點(diǎn)是提高運(yùn)動(dòng)組受試者的依從性,方法是設(shè)計(jì)專門的運(yùn)動(dòng)日志,由受試者記錄每天的運(yùn)動(dòng)情況,每周由專門人員收集1次,同時(shí)每3個(gè)月進(jìn)行骨質(zhì)疏松癥健康教育等。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

本研究數(shù)據(jù)經(jīng)EpiData錄入建庫,采用SPSS 13.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和處理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果以±s表示。計(jì)量資料的組間比較采用t檢驗(yàn),運(yùn)動(dòng)干預(yù)前后心肺功能、肌肉力量的比較采用重復(fù)測(cè)量方差分析,骨密度改變率的組間比較采用秩和檢驗(yàn),采用多元線性回歸模型對(duì)骨密度改變率進(jìn)行多因素分析。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 研究對(duì)象的基本情況

最終運(yùn)動(dòng)組45人中有36人完成運(yùn)動(dòng)干預(yù)實(shí)驗(yàn),運(yùn)動(dòng)組和對(duì)照組年齡差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[(54.1±3.7)vs(50.8±4.7)歲,P=0.262],運(yùn)動(dòng)組和對(duì)照組月經(jīng)初潮年齡、絕經(jīng)年齡、絕經(jīng)年限、體重指數(shù)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)無意義(P=0.166,0.691,0.121,0.985)。初次生育年齡、生育次數(shù)、哺乳、生育期使用避孕藥的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.670,0.941,1.000,0.057)。

2.2 運(yùn)動(dòng)對(duì)心肺機(jī)能和肌肉力量的影響

結(jié)果顯示,運(yùn)動(dòng)組0、3、6個(gè)月臺(tái)階實(shí)驗(yàn)評(píng)分分別為(56.17±1.31),(58.36±0.89),(60.61±0.97),其差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。而對(duì)照組3次評(píng)分無明顯差異(P＞0.05),分別是(58.11±1.20),(56.69±1.09),(56.69±1.09)。

運(yùn)動(dòng)組0、3、6個(gè)月臥推的最大重量值之間兩兩比較,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P＜0.05),同樣,運(yùn)動(dòng)組0、3、6個(gè)月深蹲和腕屈伸的最大重量值之間兩兩比較差異也均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P＜0.05),而對(duì)照組0、3、6個(gè)月3次結(jié)果間均無明顯差異(均P＞0.05)。運(yùn)動(dòng)組和對(duì)照組比較,0個(gè)月時(shí)臥推、深蹲和腕屈伸的最大重量值之間無明顯差異(P＜0.05),而3、6個(gè)月最大重量值則存在組間差異(均P＜0.05)。見表1。

表1 運(yùn)動(dòng)組和對(duì)照組肌肉最大力量的比較(n=36,±s,kg)Table 1 M uscle strength at baseline and follow-up in exercise group and control group(n=36,±s,kg)

表1 運(yùn)動(dòng)組和對(duì)照組肌肉最大力量的比較(n=36,±s,kg)Table 1 M uscle strength at baseline and follow-up in exercise group and control group(n=36,±s,kg)

*P＜0.05 vs control g roup

Time(Months)Chest press Squat Waist-Curl Exercise group Control group Exercise group Control group Exercise group Control group 0 27.86±7.32 25.56±5.25 36.61±8.97 32.97±5.28 7.06±1.60 7.06±1.71 3 47.64±8.20* 25.86±5.61 99.81±13.65* 32.92±5.18 12.00±2.72* 6.67±1.49 6 51.19±9.31* 25.89±6.11 118.97±17.46* 32.86±4.91 17.28±17.13* 6.81±1.62

2.3 干預(yù)1年后骨密度改變率的比較

1年后,運(yùn)動(dòng)組和對(duì)照組腰椎和髖骨骨密度變化率均為負(fù)值,即呈下降趨勢(shì)。經(jīng)Wilcoxon秩和檢驗(yàn),結(jié)果顯示,第 1腰椎(L1)、第2腰椎(L2)和第 3腰椎(L3)骨密度變化率在運(yùn)動(dòng)組和對(duì)照組之間的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。運(yùn)動(dòng)組第4腰椎(L4)、腰椎平均值(L)骨密度變化率以及股骨頸(FN)、Ward's三角區(qū)(Wd)、大轉(zhuǎn)子(Tr)骨密度變化率均明顯低于對(duì)照組。見表2。

表2 運(yùn)動(dòng)組和對(duì)照組干預(yù)1年后骨密度變化百分率比較(n=36,±s,%)Table 2 Percent changes in BM D after intervention for 1 year in exercise g roup and control group(n=36,±s,%)

表2 運(yùn)動(dòng)組和對(duì)照組干預(yù)1年后骨密度變化百分率比較(n=36,±s,%)Table 2 Percent changes in BM D after intervention for 1 year in exercise g roup and control group(n=36,±s,%)

Sites Ex ercise group Control group P values L1 -7.59±5.81 -7.26±7.18 0.506 L2 -5.06±4.35 -6.56±3.44 0.066 L3 -3.82±7.73 -4.66±3.41 0.290 L4 -3.11±9.02 -9.63±11.24 0.016 L -1.63±4.46 -6.55±4.90 ＜0.001 FN -8.45±7.18 -14.05±5.72 ＜0.001 Wd -14.18±10.26 -26.81±20.94 0.011 Tr -5.01±3.79 -12.72±20.94 ＜0.001

2.4 腰椎和髖骨骨密度變化率的多元回歸分析

由于骨密度變化率均為負(fù)數(shù),首先取第4腰椎、平均腰椎、股骨頸、Ward's三角區(qū)、大轉(zhuǎn)子骨密度變化率的絕對(duì)值進(jìn)行以10為底的對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換,然后對(duì)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)進(jìn)行多元線性回歸分析。分別以第4腰椎L4、股骨頸、Ward's三角區(qū)和大轉(zhuǎn)子處骨密度改變率的對(duì)數(shù)為因變量,以可能對(duì)骨密度改變率產(chǎn)生影響的因素為自變量。進(jìn)入分析的因素有:年齡、身高、體重、體重指數(shù)、月經(jīng)初潮年齡、絕經(jīng)年齡、絕經(jīng)年限、生育次數(shù)、初次生育年齡、堅(jiān)持鍛煉年限、基線最大力量(臥推、深蹲和腕屈伸)、基線臺(tái)階實(shí)驗(yàn)評(píng)分、最大力量改變值、基線骨密度值、隨訪骨密度值、骨密度改變差值共41個(gè)變量。采用逐步回歸法,入選變量的顯著性水準(zhǔn)為0.10,剔除變量的顯著性水準(zhǔn)為0.15。

2.4.1 第4腰椎骨密度變化率多元線性回歸分析結(jié)果顯示,對(duì)第4腰椎骨密度變化率進(jìn)行多元線性回歸分析中,依據(jù)各變量對(duì)第4腰椎骨密度變化率的影響強(qiáng)度從大到小依次為:ΔBMDL4、目前鍛煉年限、青少年時(shí)期愛好體育鍛煉的年限、隨訪時(shí)股骨頸BMD。所建立的多元線性逐步回歸方程為:腰椎L4骨密度變化率=-2.933-3.941 ΔBMDL4+0.027目前鍛煉年限-0.014青少年時(shí)期愛好體育年限+1.722隨訪時(shí)BMDFN。方程確定系數(shù)R2=0.801,調(diào)整確定系數(shù)R2=0.721,對(duì)方程檢驗(yàn),F=10.044,P=0.002,有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2.4.2 股骨頸骨密度變化率多元線性回歸分析依據(jù)各變量對(duì)股骨頸密度變化率的影響強(qiáng)度,主要影響因素從大到小依次為:第1次隨訪上肢最大力量、隨訪BMDTr、基線腰背最大力量、基線上肢最大力量、隨訪 BMDL平均、基線 BMDTr、ΔBMDL平均、初產(chǎn)年齡、Δ BMDWd、ΔBMDFN。所建立的多元線性逐步回歸方程為:股骨頸骨密度變化率=-0.622-5.696Δ BMDFN-0.004前臂最大力量 +1.533 Δ BMDL平均 -0.216 初產(chǎn)年齡 +0.620Δ BMDWd-0.523基線 BMDTr-0.241隨訪 BMDL平均+0.003第1次隨訪上肢最大力量+0.001第2次隨訪上肢最大力量+0.002第1次隨訪腰背最大力量+0.083隨訪 BMDTr。方程確定系數(shù) R2=0.999,調(diào)整確定系數(shù) R2=0.999,對(duì)方程檢驗(yàn),F=37 917.344,P＜0.01,有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2.4.3 Ward's三角區(qū)骨密度變化率多元線性回歸分析 對(duì)Ward's三角區(qū)骨密度變化率進(jìn)行回歸分析時(shí),只有 2個(gè)變量(ΔBMDWd、Δ BMDTr)進(jìn)入多元回歸模型,R2=0.882,調(diào)整R2=0.863。對(duì)方程檢驗(yàn),F=48.378,P＜0.01,有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。回歸方程為:Ward's三角區(qū)骨密度變化率=-1.280-2.960Δ BMDWd+2.161Δ BMDTr。

2.4.4 大轉(zhuǎn)子骨密度變化率多元線性回歸分析依據(jù)各變量對(duì)大轉(zhuǎn)子骨密度變化率的影響強(qiáng)度,主要影響因素從大到小依次為:隨訪時(shí)BMDL4、基線上肢力量、母乳人次、基線腰背力量、Δ BMDTr。所建立的多元線性逐步回歸方程為:大轉(zhuǎn)子骨密度變化率=-1.565-3.887ΔBMDTr+0.021基線腰背力量-0.135母乳人次-0.314隨訪時(shí)BMDL4-0.037基線上肢力量。方程確定系數(shù)R2=0.983,調(diào)整確定系數(shù)R2=0.972,對(duì)方程檢驗(yàn),F=87.215,P＜0.01,有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

3 討論

3.1 負(fù)重運(yùn)動(dòng)可以延緩絕經(jīng)后骨量丟失率

臨床和基礎(chǔ)研究證實(shí)體育運(yùn)動(dòng)具有防治骨質(zhì)疏松癥的作用,但由于運(yùn)動(dòng)類型多種多樣,且運(yùn)動(dòng)的持續(xù)時(shí)間、強(qiáng)度、參與者順應(yīng)性和中途退出率及測(cè)量技術(shù)的千差萬別,所得結(jié)論也有所不同[4-8]。本研究發(fā)現(xiàn),雖然運(yùn)動(dòng)干預(yù)可以延緩絕經(jīng)后骨量丟失,但并不能使減少的骨量恢復(fù)到既往的水平?？赡苁抢夏耆斯堑纳锪W(xué)內(nèi)環(huán)境及組成結(jié)構(gòu)發(fā)生了許多退化性改變,如力學(xué)信號(hào)受體豐富的骨細(xì)胞出現(xiàn)凋亡,數(shù)量減少和其網(wǎng)絡(luò)通路缺損等,提示老年人成骨能力低下,不足以平衡破骨造成的骨量下降[9]。

本研究發(fā)現(xiàn),運(yùn)動(dòng)干預(yù)1年后,只有第4腰椎骨密度變化率下降較明顯,第1～3腰椎骨密度變化率和對(duì)照組差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。造成的原因可能是椎體BMD在脊椎各節(jié)段水平與椎體內(nèi)部松質(zhì)骨間存在差異[10],椎體的骨礦含量和BMD與其抗壓強(qiáng)度之間存在很強(qiáng)的相關(guān)性,研究表明1個(gè)運(yùn)動(dòng)節(jié)段中,鄰近椎間盤區(qū)域性骨質(zhì)的BMD和骨礦含量與該節(jié)段的極限負(fù)荷呈正相關(guān)[11]。胸腰椎的應(yīng)力分布規(guī)律由上至下呈上升的趨勢(shì),即上面椎體應(yīng)力小,下面椎體應(yīng)力大,越到腰椎下部應(yīng)力越大。運(yùn)動(dòng)時(shí)第4腰椎承受的應(yīng)力最大,對(duì)椎體骨密度的影響也最大所致。結(jié)合本研究中運(yùn)動(dòng)組股骨上端(股骨頸、Ward's三角區(qū)、大轉(zhuǎn)子)骨密度變化率明顯低于對(duì)照組,提示骨密度變化率與負(fù)重有關(guān)。

Kemmler等[12]指出,絕經(jīng)后婦女僅靠日常體力活動(dòng),或目的不明確的運(yùn)動(dòng)對(duì)骨骼的作用是非常低的,應(yīng)采用目的明確的運(yùn)動(dòng)計(jì)劃。目前關(guān)于運(yùn)動(dòng)對(duì)骨密度影響的機(jī)制認(rèn)識(shí)還很欠缺,但是可以肯定的是適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)對(duì)于骨密度的提高和維持是有重要意義的,尤其是沖擊性運(yùn)動(dòng)和抗阻運(yùn)動(dòng)。有證據(jù)表明高沖擊運(yùn)動(dòng)如踏步和跳躍可能對(duì)髖部有較好作用,2項(xiàng)比較低沖擊(步行和功率跑臺(tái))和高沖擊(跳躍)對(duì)跖骨的影響,跳躍增加應(yīng)變峰值僅30%(相對(duì)于步行)和 11%(相對(duì)于跑步),但產(chǎn)生的應(yīng)變率高達(dá)740%和256%,3周的跳200次/d,骨形成率明顯增加,而功率跑臺(tái)骨形成無增加[13]。對(duì)絕經(jīng)后婦女,這類練習(xí)可減慢因活動(dòng)量減少導(dǎo)致的骨丟失,對(duì)神經(jīng)肌肉的功能,協(xié)調(diào)性和平衡性有利,可以減少跌倒的危險(xiǎn),但對(duì)已患有骨質(zhì)疏松癥的患者,過度負(fù)重鍛煉或活動(dòng)過度可能導(dǎo)致骨折。Newstead等[14]認(rèn)為多方向的跳躍運(yùn)動(dòng)對(duì)絕經(jīng)后婦女骨量的作用仍有爭(zhēng)議,且高沖擊練習(xí)堅(jiān)持率低,受傷率高導(dǎo)致其可行性受影響。

此外,負(fù)荷頻率和應(yīng)變率是骨適應(yīng)性反應(yīng)的主要決定因子。骨細(xì)胞對(duì)于一般刺激的反應(yīng)很小,因此只有當(dāng)骨在不同于平常的應(yīng)力下才會(huì)發(fā)生適應(yīng)性反應(yīng)。所以在選擇促進(jìn)骨健康的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目時(shí),必須考慮到體力活動(dòng)的頻率、持續(xù)時(shí)間、應(yīng)變率、應(yīng)力大小以及運(yùn)動(dòng)方式的創(chuàng)新,以優(yōu)化骨適應(yīng)性反應(yīng)。由于運(yùn)動(dòng)療法的特性,不可能用一種方法涵蓋所有的鍛煉目標(biāo),因此需強(qiáng)調(diào)全面鍛煉的原則。

3.2 肌肉力量訓(xùn)練是運(yùn)動(dòng)干預(yù)方案的重要環(huán)節(jié)

運(yùn)動(dòng)通過肌肉活動(dòng)產(chǎn)生對(duì)骨的應(yīng)力,刺激骨形成,很多研究觀察到,肌肉量與骨量呈正相關(guān)關(guān)系,肌肉力量的改變會(huì)引起骨強(qiáng)度發(fā)生相應(yīng)的變化。隨著年齡增長,骨量的丟失與肌力的降低相平行,肌力訓(xùn)練能促進(jìn)骨的形成,增加骨的強(qiáng)度,可以對(duì)抗由于年齡增長導(dǎo)致的骨丟失。有研究者對(duì)56位老齡婦女測(cè)定肌力與股骨頸以及腰椎骨密度、體重、體脂成分,結(jié)果發(fā)現(xiàn)股四頭肌肌力與股骨頸BMD具有強(qiáng)相關(guān)(30%),但在腰椎并未證實(shí)這一點(diǎn)。許多研究還表明,不同部位的骨骼,與其密度關(guān)連的肌肉也不同,即肌力對(duì)于骨骼的作用可能具有位點(diǎn)特異性。本研究結(jié)果顯示,運(yùn)動(dòng)干預(yù)對(duì)肌肉力量有大幅度改善,這非常重要,不僅因其有助于老年階段生活自理,而且肌肉力量低下是骨折發(fā)生的強(qiáng)危險(xiǎn)因素。

本研究發(fā)現(xiàn),第4腰椎(L4)、大轉(zhuǎn)子骨密度改變率與反映腰背部肌肉力量的深蹲重量增加有關(guān),提示針對(duì)肌肉附著部位的力量練習(xí)對(duì)延緩骨量丟失有較好的效果。同時(shí),研究也發(fā)現(xiàn),股骨頸骨密度變化率與手腕部力量增加有關(guān),腰椎骨密度改變率與反映胸部、上肢力量的臥推最大重量增加有關(guān),提示力量練習(xí)對(duì)肌肉附著處以外的其它部位的骨密度改變也有促進(jìn)作用。這和Judge等[15]的研究結(jié)果一致,他們認(rèn)為中等強(qiáng)度的上肢和下肢力量練習(xí)對(duì)增加股骨頸BMD的效果是一致的。雖然不同性別和種族間肌肉組織與骨密度的關(guān)聯(lián)程度存在差異,但總的來說,對(duì)于任何性別和種族的老年人,維持和增加肌肉組織都是防止骨密度丟失的適當(dāng)途徑。以上研究均提示,力量練習(xí)是絕經(jīng)后婦女防治骨質(zhì)疏松癥不可或缺的重要一環(huán)。

3.3 研究的不足與后續(xù)方向

盡管本研究提示運(yùn)動(dòng)干預(yù)對(duì)減緩絕經(jīng)后骨量丟失有較好效果,但由于研究對(duì)象為小樣本,觀察例數(shù)少,觀察時(shí)間短,因此評(píng)價(jià)其效果尚需積累資料進(jìn)一步觀察。影響絕經(jīng)后骨量丟失的因素是多方面的,除了運(yùn)動(dòng),還包括內(nèi)分泌因素、營養(yǎng)狀態(tài)、遺傳因素和物理因素等。本文只觀察了運(yùn)動(dòng)因素的影響,因此,還需要做大量的工作,把存在的問題一一解決,為制訂防治骨質(zhì)疏松癥的干預(yù)方案提供更確切的依據(jù)。

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