運動對絕經(jīng)后婦女骨密度影響的研究進展

郭梁

廣州體育學(xué)院運動輔具工程技術(shù)研究中心，廣東 廣州 510500

骨密度(BMD)是骨質(zhì)量的一個重要標志，反映骨質(zhì)疏松程度，是預(yù)測骨折危險性的重要依據(jù)[1-3]。骨密度的變化特征與生命的發(fā)展規(guī)律是基本一致的，存在明顯的年齡特征、性別和個體差異[4]。絕經(jīng)后婦女由于卵巢功能衰退，雌激素水平下降，骨吸收高于骨形成，導(dǎo)致BMD降低，罹患骨質(zhì)疏松風(fēng)險癥(Osteoporosis，OP)風(fēng)險增加。OP已被世界衛(wèi)生組織列為僅次于心血管疾病的第二大危害人類健康的疾病。OP患者表現(xiàn)為全身性骨量減少，骨強度降低，從而導(dǎo)致骨折風(fēng)險增加[1]。大量研究表明，運動可有效改善絕經(jīng)后婦女BMD，從而降低OP患病風(fēng)險。加之運動的無毒副作用，運動成為廣受絕經(jīng)后婦女歡迎的維持其身體BMD，防治OP的有效方法。本研究在闡述了運動影響人體骨密度一般規(guī)律的基礎(chǔ)上，從“什么運動方式可有效提高絕經(jīng)后婦女BMD”、“多大的運動劑量可有效提高絕經(jīng)后婦女BMD”、“運動提高絕經(jīng)后婦女BMD的部位差異”三個方面進行了綜述，以期為絕經(jīng)后婦女進行運動，提高身體BMD，防治OP提供理論依據(jù)。

1 運動影響人體骨密度的一般規(guī)律

運動對生長發(fā)育期骨影響主要通過骨的塑型增強及骨量明顯增加以增加峰值骨量來實現(xiàn)，而對于成年期、老化期則主要通過延緩或減少骨量的丟失為主[5,6]。目前國內(nèi)外有大量關(guān)于運動影響B(tài)MD的報道，最為著名的是德國醫(yī)學(xué)博士Wolff[7]于1892年提出的Wolff定律：“骨力求達到一種最佳結(jié)構(gòu)，即骨骼的形態(tài)與物質(zhì)受個體活動水平的調(diào)控，使之足夠承擔(dān)力學(xué)負載，但并不增加代謝轉(zhuǎn)運的負擔(dān)”，Wolff用數(shù)學(xué)定律限定了骨骼的形成與機械應(yīng)力之間的關(guān)系，即骨小梁的厚度和數(shù)量應(yīng)與機械應(yīng)力的量化分布相一致，骨小梁必定是被軸向地壓縮或牽拉[7]。Frost等[8](1990)基于骨對于機械應(yīng)力的適應(yīng)機制，提出了“力學(xué)穩(wěn)定性理論”，將骨的適應(yīng)機制分為構(gòu)建(modeling)和重塑(remodeling)兩個過程，骨構(gòu)建是指骨改變其形態(tài)以適應(yīng)負載環(huán)境的過程，骨重塑是指骨被吸收或在原位被新骨取代的過程。構(gòu)建和重塑由一個反饋系統(tǒng)控制，機械應(yīng)變驅(qū)動著這兩個過程，當(dāng)應(yīng)變在一定范圍內(nèi)時，骨骼的結(jié)構(gòu)得以維持，當(dāng)應(yīng)變超出該范圍時骨骼活動表現(xiàn)為構(gòu)建，如果應(yīng)變繼續(xù)增加，骨骼活動則表現(xiàn)為重塑[8]。所以，適宜的運動刺激能促進骨的合成作用，使骨吸收減少，骨形成增多，從而使骨的力學(xué)性能增強。運動影響骨代謝的因素中，骨骼局部的應(yīng)力負荷與骨量關(guān)系最為密切，有研究表明骨骼肌的力量與骨量呈正相關(guān)[9,10]，而骨骼肌量較大者其收縮力也較大，骨骼承受的載荷也相應(yīng)增大，載荷通過壓電效應(yīng)能夠增強成骨細胞活性[11,12]，使骨生成增加。

可以說骨承受的機械應(yīng)力是維持骨量的基礎(chǔ)，體育運動是促進骨構(gòu)建和骨重塑的主要因素，運動可以有效增加骨量，或防止與年齡密切相關(guān)的骨丟失現(xiàn)象，這是骨結(jié)構(gòu)對機械應(yīng)力的良好適應(yīng)。

2 運動方式對絕經(jīng)后婦女骨密度的影響

不同運動方式對絕經(jīng)后婦女BMD的影響程度不同，前人研究主要集中于抗體重運動(行走、慢跑、登山等)、休閑運動(跳舞、扇子舞、太極拳等)、抗阻運動等運動方式。

Smith等[13]研究了跳舞、行走和慢跑等訓(xùn)練方式對絕經(jīng)期和圍絕經(jīng)期婦女骨量的影響，發(fā)現(xiàn)與對照組相比，訓(xùn)練組骨量丟失明顯減少。郭梁等[14]研究了休閑運動對絕經(jīng)后婦女骨密度的影響，發(fā)現(xiàn)登山、廣場舞、慢跑等休閑運動可有效維持其腰椎和髖部的BMD,認為運動對絕經(jīng)后婦女BMD的影響主要表現(xiàn)為維持效應(yīng)。Chow等[15]將48位健康絕經(jīng)后婦女隨機分為對照組、有氧運動組和有氧加抗阻運動組，運動組進行了為期1年的干預(yù)，發(fā)現(xiàn)干預(yù)后運動組的有氧運動能力和骨量都顯著高于對照組，但運動組之間無顯著性差異。劉建宇等[14]研究發(fā)現(xiàn)廣場舞運動能有效減緩絕經(jīng)后婦女脛骨骨密度下降速度、提高血清雌二醇水平,改善平衡能力。Grove等[17]將55位早期絕經(jīng)后婦女分為對照組、低沖擊力訓(xùn)練組和高沖擊力訓(xùn)練組，進行了為期1年的干預(yù)，發(fā)現(xiàn)對照組腰椎BMD顯著下降，而沖擊訓(xùn)練組有效保持了其腰椎BMD，另外，兩沖擊力訓(xùn)練組間腰椎BMD無顯著性差異。周勇等[18]將48名絕經(jīng)后婦女隨機分為4組，分別為對照組、步行和跑步組、練扇子組和太極推手組，經(jīng)過10個月的干預(yù)，發(fā)現(xiàn)運動組腰椎BMD有顯著性提高，而對照組顯著性下降，另外太極推手組腰椎BMD顯著高于其他兩運動組，其效果最為明顯。楊洪濤[19]對核心穩(wěn)定性訓(xùn)練和快走訓(xùn)練對絕經(jīng)后女性BMD的影響進行了研究，發(fā)現(xiàn)兩種訓(xùn)練方式都可以有效改善絕經(jīng)后女性BMD，但核心穩(wěn)定性訓(xùn)練效果更好。Wayne等[20]研究了太極拳運動對絕經(jīng)后婦女骨折相關(guān)風(fēng)險因素的影響，發(fā)現(xiàn)為期9個月的太極拳運動可以顯著改善其骨密度，并降低跌倒風(fēng)險。虞定海等[21]自行設(shè)計太極健骨操練習(xí)，對絕經(jīng)后婦女進行為期12個月的干預(yù)，發(fā)現(xiàn)太極健骨操具有延緩絕經(jīng)期婦女骨質(zhì)疏松的作用,比常規(guī)太極拳套路練習(xí)的效果更為明顯。Kemmler等[22]自行設(shè)計了一組包括平衡訓(xùn)練和力量訓(xùn)練在內(nèi)的干預(yù)方法，對絕經(jīng)后婦女骨密度和跌倒風(fēng)險(FR)進行了為期18個月的干預(yù)實驗,發(fā)現(xiàn)與對照組相比，實驗組BMD和FR都有顯著性改善。Zhao等[23]通過Meta分析研究了不同抗阻訓(xùn)練模式對絕經(jīng)后婦女BMD的影響，發(fā)現(xiàn)抗阻訓(xùn)練結(jié)合其他運動方式可有效保持絕經(jīng)后婦女腰椎和股骨頸的BMD，單一的抗阻運動雖然也能得到陽性結(jié)果，但是并不具有顯著性差異。

由此可見，各種形式的抗體重運動、休閑運動、抗阻運動都可有效維持絕經(jīng)后婦女BMD，與不運動人群的BMD顯著降低相比，運動人群表現(xiàn)出其良好效果。另外，抗阻運動結(jié)合其他形式的運動方式對改善絕經(jīng)后婦女BMD更有效果。

3 運動劑量對絕經(jīng)后婦女骨密度的影響

運動可改善絕經(jīng)后婦女BMD狀況已成為共識，其效果與運動劑量有密切關(guān)系。所謂運動劑量是指人體運動時所選擇的運動量、強度、頻次和持續(xù)時間等，通過運動劑量的選擇可以控制運動刺激的水平，從而達到人體運動的預(yù)期目標[24,25]。只有足夠的運動頻次和持續(xù)時間才能夠有效影響絕經(jīng)后婦女BMD，運動的頻次和保持在骨適應(yīng)過程中起了關(guān)鍵作用[20]。

Jacobsen等[26]對比了絕經(jīng)后婦女運動員與非運動員橈骨和腰椎的骨礦物質(zhì)含量，發(fā)現(xiàn)前者大于后者，且具有統(tǒng)計學(xué)意義。Grove等[17]研究了沖擊力訓(xùn)練對絕經(jīng)后婦女腰椎BMD的影響，發(fā)現(xiàn)20 min/次、3次/周的中等強度高、低沖擊力訓(xùn)練對保持早期絕經(jīng)后婦女BMD效果顯著。Hatori等[27]將33位絕經(jīng)后婦女隨機分為對照組、無氧閾以上強度運動組和無氧閾以下強度運動組，跑臺快走干預(yù)7個月后，發(fā)現(xiàn)對照組和無氧閾以下強度運動組腰椎BMD都有不同程度的下降，但無統(tǒng)計學(xué)意義，而無氧閾以上強度運動組腰椎BMD顯著性提高，說明無氧閾以上強度的快走運動可有效提高絕經(jīng)后婦女BMD。Dalsky等[28]對35位無運動習(xí)慣的絕經(jīng)后婦女進行了為期34個月的干預(yù)，運動組進行行走、慢跑、爬樓梯等70%-90%最大攝氧量運動，50-60 min/次，3次/周，9個月后，運動組骨量提高了5.2%，22個月后，運動組骨量提高了6.1%，均具有顯著性差異，而9個月運動加13個月不運動干預(yù)組骨量僅高于基線1.1%，不具有顯著性差異，說明行走、慢跑、爬樓梯等抗體重運動可以有效提高絕經(jīng)后婦女骨量，但是當(dāng)運動停止后，其效應(yīng)也會消失。Kemmler等[29]對絕經(jīng)后婦女運動情況和BMD進行了 16年的追蹤調(diào)查，并采用線性混合因素回歸法研究了運動對腰椎和全髖BMD的影響，認為2次/周是有效改善絕經(jīng)后婦女BMD的最低頻次。Kemmler等[30]的另外一項研究表明,運動可以持續(xù)改善早期絕經(jīng)后婦女BMD狀況，而且這種影響并不會隨著身體的適應(yīng)而消失。

對于改善絕經(jīng)后婦女BMD，不同運動方式所需要的最低運動劑量有所不同，2次/周的頻率是有效改善絕經(jīng)后婦女BMD的最低頻次。前人研究的運動干預(yù)持續(xù)時間大多高于7個月，運動干預(yù)才表現(xiàn)出改善絕經(jīng)后婦女BMD的效果。持續(xù)運動可以有效保持絕經(jīng)后婦女BMD，但是其效果會隨著運動的停止而消失。

4 運動對絕經(jīng)后婦女骨密度影響的部位差異

不同運動方式對絕經(jīng)后婦女身體各部位BMD的影響也不一樣，前人主要通過測量腰椎、股骨頸、髖部、跟骨、腕骨等部位的BMD來評價絕經(jīng)后婦女BMD狀況。

Bloomfield等[31]對絕經(jīng)后婦女進行了為期8個月的中等強度自行車運動干預(yù)，發(fā)現(xiàn)與對照組相比，運動組腰椎BMD顯著增加，而股骨頸BMD無顯著性差異。Pruitt等[26]對絕經(jīng)后婦女進行了9個月的抗阻訓(xùn)練，發(fā)現(xiàn)與對照組相比，抗阻訓(xùn)練組腰椎BMD增加具有顯著性差異，而腕部和股骨頸BMD變化沒有顯著性差異。Kemmler等[32]對100位早期絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥婦女進行了為期14個月的研究，干預(yù)組采用高強度練習(xí)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)運動組椎骨BMD顯著升高，而對照組顯著降低，而髖部和股骨頸BMD沒有表現(xiàn)出這樣的差異，另外還觀察到了力量指標和最大攝氧量的差異。Kemmler等[33]對48位早期絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥婦女進行了為期38個月的追蹤調(diào)查研究，干預(yù)組采用多種形式的跳躍、力量、彈力帶和拉伸練習(xí)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)高強度混合訓(xùn)練組腰椎BMD、股骨頸BMD、體成分、血脂和絕經(jīng)后綜合征與對照組相比具有顯著性差異，說明高強度混合練習(xí)可以有效改善腰椎和股骨頸BMD。Engelke等[34]對78位絕經(jīng)后婦女進行了為期3年的追蹤研究，干預(yù)組采用較低量的高強度抗阻力量訓(xùn)練和有氧訓(xùn)練，研究發(fā)現(xiàn)3年的運動干預(yù)可以有效保持椎骨、髖部和跟骨的BMD，但是前臂骨效果并不顯著。Zhao等[23]通過Meta分析研究了不同抗阻訓(xùn)練模式對絕經(jīng)后婦女BMD的影響，發(fā)現(xiàn)與抗阻運動相結(jié)合的混合運動方式可有效保持絕經(jīng)后婦女腰椎和股骨頸的BMD。

前人對絕經(jīng)后婦女BMD的評價主要選擇腰椎、髖部、股骨頸、跟骨和腕部等，腰椎是受運動影響最敏感的部位，多數(shù)運動可以有效改善絕經(jīng)后婦女腰椎BMD狀況，而其他部位對運動的敏感度相對較低，受運動方式、運動劑量等因素的影響較大。

5 小結(jié)與展望

運動方式和運動劑量是影響運動改善絕經(jīng)后婦女BMD的兩個重要因素，各種形式的抗體重運動、休閑運動、抗阻運動都可有效維持絕經(jīng)后婦女BMD，與抗阻運動相結(jié)合的復(fù)合運動方式對改善絕經(jīng)后婦女BMD更有效果。不同運動方式改善絕經(jīng)后婦女BMD所需要的劑量有所不同，2次/周的頻率是有效改善絕經(jīng)后婦女BMD的最低頻次，運動干預(yù)的持續(xù)時間應(yīng)高于7個月，持續(xù)運動可以有效保持絕經(jīng)后婦女BMD，但是其效果會隨著運動的停止而消失。絕經(jīng)后婦女腰椎是受運動影響最敏感的部位，其他部位對運動的敏感度較低。

不同運動方式所需要的精確運動劑量是多少，以及如何有效改善絕經(jīng)后婦女腰椎以外的其他部位BMD是未來研究的主要方向。