一、 運動與內分泌激素的關係
運動使絕經後婦女雌激素濃度增加,從而增加骨鈣含量。睪酮與雌二醇能促進骨的蛋白合成,骨基質總量增加,使骨鹽沉積保留、骨質增厚、骨骺融合,從而促進骨的生長髮育。白細胞介素 - 1和白細胞介素 –6均可刺激骨吸收,規則運動訓練可以降低這些細胞因子水平,延緩破骨細胞活性,減少骨量丟失。
內源性前列腺素E2(PGE2)和前列腺素I2(PGI2 )有促進骨形成作用,在運動機械應力下, PGE2 和PGI2分泌增加。運動訓練提高睪酮和雌激素水平,促進骨骼生長、骨皮質增厚和骨密度升高。Kawata等人對鼠的頭蓋骨細胞給予張力刺激,24小時後就可看到IGF-1和骨鈣蛋白的形成。這種機械刺激和區域性基因、細胞因子表達的上調之間一定有某種偶聯機制。
組織中存在一種機械訊號受體,能將機械訊號轉化為生物化學訊號且這種受體的表達可被性激素上調。張培珍等人發現適宜負荷的游泳運動可減緩伴隨增齡而發生的性激素水平降低,在較大負荷的游泳運動中表現得尤為明顯。邵志潔等人觀察了長期堅持游泳運動對絕經後婦女E2的影響,發現游泳組明顯增高(33.030±1.35pg/ml 對26.065±1.52pg/ml)。
但是應該認識到運動對性激素變化的雙重作用。 激烈運動訓練可以干擾女運動員的月經週期,導致雌激素缺乏,從而使骨無機鹽丟失,增加骨折的危險性。Drikewaten用光子吸收儀研究28名女運動員腰椎和前臂骨無機鹽的含量。發現每週訓練(跑)量對月經有明顯的作用。周跑 24.9 英里組,其月經正常;周跑 41.8 英里組,產生閉經。
兩組受試者的前臂骨無機鹽密度無顯著區別,但 L1-4的無機鹽密度,出現顯著性差異。月經正常組為1.30±0.03g/cm2,閉經組為 1.12±0.04g/cm2。Nelson等人將11 名出現閉經 1 年以上受試者的骨密度,與17名月經正常的女賽跑運動員(平均年齡分別為25.2歲、29.2歲;身高、體重、體表面積百分率相似)進行了比較。發現閉經組受試者的橈骨無機鹽密度為1.099±0.027g/cm2,明顯低於月經正常組的1.196±0.025g/cm2。
研究還進一步證明,閉經女運動員血中雌二醇濃度降低。針對運動性雌激素水平下降,Wancus 等研究了17 名女優秀長跑運動員的骨質及代謝狀態。受試者均具有高度訓練水平,能在3小時內跑完1 萬米。其中,11人有繼發性閉經(1-7年),6人月經正常。通過測量、分析她們的訓練強度,身體成分和內分泌水平,發現閉經運動員的特點為年齡小,體重輕,雌激素程度低,脊柱骨密度低,鈣攝入量低。
用CT測腰椎無機鹽密度,月經正常組為182±4.9mg/ml,閉經組只有151±8mg/ml(低20%) 。而同齡非運動員對照組女性為166±4mg/ml,比閉經女運動員組高10%。值得注意的是閉經組運動員骨折百分率增多,6人有多發性脛骨和骨疲勞性骨折史。
二、運動方式及時機的合理選擇
運動作為預防骨質疏鬆性骨折的重要手段,有其力學特點,首先是部位特異性,即骨骼的應力著力部位的骨密度明顯增加,其次是增加的骨量會因運動的終止而喪失。對不同的年齡段設計相應的運動處方顯然十分重要,比如運動的目的,在青少年階段是儘可能的增加峰值骨的骨量以達到最佳骨鹽儲備。老年階段則主要是減緩骨鹽的丟失。
1、運動防治骨質疏鬆症的目的:
(1)運動通過肌肉收縮產生的張力和機械應力作用在骨骼上,促進骨形成和防止骨丟失。
(2)運動訓練增強背肌肌力,有助於支援脊柱和防止椎體楔形改變或脊柱後凸畸形。
(3)運動提高機體靈活性和平衡能力,防止因跌倒引起骨折。
(4)適當的規律運動可減輕背痛的症狀。
2、骨質疏鬆症的運動方式:
①有氧耐力運動 有氧運動的方式如慢跑、快走、踏車和登臺階等,可直接起到刺激骨形成和抑制骨吸收的作用。
②肌力的訓練 肌力訓練可防止由於年齡增長引起的肌力降低,有助於預防和治療骨質疏鬆症。肌力運動有以槓鈴、啞鈴為代表的等張運動和用力對抗抵抗物而不發生移動的等長運動,以及需要專用裝置的等動運動。上述的運動方式能增加區域性肌肉耐力,區域性肌肉會有相應的增長,還能提高機體的協調功能。
骨質疏鬆的患者推薦進行以較輕承重為主的綜合運動方案,可增強附著骨骼上的肌肉群。患者做變換體位的活動,可影響骨表面曲度所施加的負荷,它與骨的重建有關,因此運動能增加凸面面積,刺激成骨細胞活性,並增強骨骼所承受應激的能力。當然這些運動要根據個體潛在能力,應從最小負荷開始並逐漸增加,以使患者有足夠的時間來適應。
漸進抗阻運動能達到增強骨健康和改善功能的作用,但只適於無骨折的骨質疏鬆症患者。漸進抗阻運動對增強肌力和增加骨密度的作用,要比耐力運動產生的效果大。髖關節的抗阻運動可增加大轉子的骨密度,但對股骨頸的效果小。
③ 平衡和靈活性訓練 是預防跌倒的重要運動方式,如體操、舞蹈、太極拳等。文獻報告進行太極拳運動能減少跌倒發生率,尤其防止髖部骨折的發生率。骨密度很低和有多發性骨折的患者,需要有肌肉對骨骼的保護作用,應進行增強肌力、提高平衡能力和靈活性的運動訓練,但要避免脊柱屈曲的活動。
對於骨密度明顯降低,而且肌肉無力和有平衡障礙的患者,運動訓練可加強協調和平衡能力,使其骨密度增高和肌力增強,可預防跌倒。靈活性訓練可保持關節適當活動範圍,能維持肌肉骨骼的正常功能。伸展運動分為動態和靜態伸展兩種。動態伸展運動是利用慣性屈伸關節,在運動前應做靜態的伸展運動。
中等強度的靜態伸展運動,可減輕肌肉神經的張力,關節屈伸到一定姿勢時維持10-30秒,伸展程度以不引起疼痛為限度。靜態伸展運動發生外傷較少,適於中老年人的關節伸展運動,可每週進行3次。
3、骨質疏鬆症的運動強度和持續時間一般原則:運動定量化是制定骨質疏鬆症運動處方的關鍵。針對個體運動能力的差異、骨密度及是否有骨折來制定運動療法方案。進行有氧耐力運動的運動強度可用以下指標(1)心率:做為訓練時運動強度的指標,稱目標心率或靶心率。運動的目標心率是根據個體的最大心率來計算的,如用最大心率乘以百分數可得到運動的目標心率。
(2)自覺運動強度RPE分級:RPE 可以獨立或結合心率評定有氧耐力訓練的運動強度。RPE分級表中,12-13相當最大心率的60%,16 相當最大心率的90% 。無骨折的骨質疏鬆症患者應在12-13的範圍內進行運動訓練。運動強度因不同個體和骨質疏鬆的不同程度而有差異。運動強度逐漸增加才能使骨強壯。運動負荷應在骨能承受的機械應力範圍之內。低水平運動有維持骨密度作用,高水平運動可加強骨量以適應新的環境。
最小量的適宜運動型別,有刺激成骨細胞的作用。運動持續時間:每次運動訓練時應有準備活動和整理運動(10-15分),運動持續時間一般20-30分。骨質疏鬆症患者不宜進行高強度短時間的運動,應進行低強度較長時間的運動。
在運動開始的第1周,要進行低、中等強度運動20-30分,運動2-4周後出現正常的運動反應且無併發症時,運動時間可以從20分逐漸增加。嚴重骨質疏鬆患者也可進行間歇運動。運動頻度通常為每週3次。
4、不同年齡段人群運動方式的選擇:
(1)青少年運動方法的選擇 青少年時期,骨骼尚未完全骨化,在長骨的骺骨與骨幹之間存在著軟骨和骺軟骨,兒童和青少年時期,骺軟骨生長速度很快,尤以四肢更為明顯,並且這一時期,骨的承壓較小,易變形,因此,體育鍛煉內容應以速度和暴發力專案為主,少負重,每組運動時間短,間歇時間長,運動強度和運動量要適度。
何玉香等觀察運動對青少年骨密度影響時,將8-9歲的46名普通小學生分成3組,第1組13人,每天堅持1小時的田徑訓練,為大運動量組,第 2 組 17人,每天堅持20分鐘田徑訓練,為小運動量對照組及非運動組16人。
運動組在訓練前及訓練4個月後正位 L2-4 ,左股骨頸、大粗隆、Ward’s三角和非優勢臂橈尺骨的骨密度,測量結果,4 個月的田徑訓練,大運動量組的骨密度值變化優於小運動量組與非運動組,小運動量組與對照組間未見差異。因此,青少年通過體育鍛煉增加骨密度,提高峰值骨量,預防骨質疏鬆症,必須達到一定的運動強度和足夠的運動時間,方能取得良好的效果。
(2) 青年人運動方法的選擇 青年人到 25 歲基本停止骨化過程,他們的骨應力能力大大加強,一般運動能力也很強,這一時期訓練應採用較多暴發力和一定量絕對力量及適量耐力練習,用更直接的運動鍛鍊對骨進行刺激,以產生較明顯的療效,例如進行多次50-100米的短跑、俯臥撐和負重蹲起等運動鍛鍊能防治對肢體長骨近、遠端和脊柱的骨質疏鬆。
(3) 中老年人運動方法的選擇 中老年人的生理特點和運動能力決定了在運動方法的選擇上要有別於其他年齡段的患者。顧麗燕等對普通老年運動組和有氧運動(長跑)老年組進行了研究比較。結果顯示,隨著年齡的增長,老年性骨質疏鬆是一個必然的趨勢,一個不可扭轉的變化過程,但有氧運動組的下降幅度低於普通組,說明了有氧運動對維持活體骨礦物質含量和延緩老年性骨質疏鬆症的出現有著更積極的作用。
這一結果證實了重力對骨的形成有良好的影響,因為長跑訓練增加了體重對骨的刺激作用。楊保珠等將身體基本建康的離退休人員145例,其中男 90 例,女55例,年齡為50-70歲,參加體育專案包括門球、檯球、乒乓球、太極拳(劍) 、散步、舞蹈、老年健身操等,按每月參加時間累計時間分為小活動量組、中活動量組、大活動量組。
小活動量組0.5-1小時/天,中活動量組2小時/天,累計時間為1年;大活動量組3-4小時/天,累計時間為2年。結果,中小活動量組的骨質疏鬆發生率分別為37.5%(33/88)及75%(21/28),而大活動量組無骨質疏鬆症發生。這一結果一方面證明有氧運動能有效防治中老年人骨質疏鬆症,另一方面證明,中老年人在從事有氧運動過程中,應在力所能及範圍內加大運動量,才能取得更好的防治效果。
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