运动疗法防治骨质疏松症的研究进展

陈 红(综述)，欧阳钢(审校)

(1.南京中医药大学第二临床医学院，南京210029;2.江苏省省级机关医院康复医学科，南京210024)

骨质疏松症是一种以骨量减少、骨的微观结构退化为特征，致使骨的脆性增加且易于骨折的一种全身性骨骼疾病［1］。据国际骨质疏松基金会统计，全球约有2亿骨质疏松患者［2］。骨质疏松症及骨质疏松性骨折已成为全球重要的公众健康问题，需引起医学界的高度关注。运动疗法是防治骨质疏松症的有效方法之一，我国发布的《原发性骨质疏松诊治指南》［3］和美国发布的《美国防治骨质疏松症医师指南》［4］中均明确指出了运动疗法在骨质疏松症预防和治疗中的作用。大量研究表明，运动在骨质疏松症的预防和治疗中具有药物不可替代的作用［2-3］。现就运动防治骨质疏松症的现状综述如下。

1 运动处方

1.1 运动类型 运动的方式很多，不同的运动形式具有不同的治疗作用，常见的运动方式包括有氧运动(如快步走、慢跑)、抗阻力量练习(如深蹲、负重转体、坐姿划船、坐位举腿)、平衡性和灵活性练习(如太极拳、五禽戏)。虽然每一种运动方式对人体作用的侧重点不同，但适宜的运动锻炼对人体是有益无害的。目前大量研究表明［5-7］，负重运动比非负重运动能明显增加骨密度;非负重运动对骨的力学性能产生有益的影响。重力负荷通过机械刺激使成骨细胞活跃，骨形成大于骨吸收［6］。

Huang等［7］就负重与非负重运动对骨矿物含量与机械性能的影响进行了研究。结果显示，进行跑步锻炼的大鼠比进行游泳锻炼以及不锻炼的大鼠显示出更高的骨密度。然而与对照组相比，跑步和游泳均能增加长骨的生物力学特性，提示非负重运动对骨质疏松症也有意义。Taaffe等［8］的一项研究结果表明，步行比骑车或游泳能更有效地增加骨密度。Calbet等［9］在为不同运动项目的运动员测试骨密度时发现，力量性运动项目运动员的骨密度最大，其次是体操运动员，再次是球类项目运动员，游泳和中长跑运动员的骨密度最低。沈华［10］在对105例中老年女性右跟骨定量超声参数进行测量后得出结论:对骨骼有一定冲击力的运动形式(如快步走、太极拳)对骨密度改善效果较好，冬泳改善骨密度效果较差。但冬泳对提高患者的柔韧、平衡和灵敏等身体素质，有效改善人们的身体健康状况，预防骨质疏松的发生具有积极作用［11］。

随着人们健身意识的逐步提高，中国传统的健身项目也越来越受到老年人的欢迎，这些传统的健身项目对改善老年人的骨密度有很大帮助。易筋经是我国传统的保健功法，采用调气调息与静止性用力相结合来改善脏腑功能，活动关节，畅通周身血脉，增强肌肉力量。井夫杰和张静［12］将60例患者随机分为易筋经锻炼组和传统运动疗法组，观察易筋经锻炼对原发性骨质疏松症患者疼痛及骨密度的影响。两组受试者均每日锻炼1次，6个月为1个疗程。疗程结束后对两组患者骨密度及骨痛的变化情况进行对照分析。结果显示，治疗后两组骨密度值及骨痛积分差异均有统计学意义，且易筋经锻炼组优于传统运动疗法组。为探讨太极拳运动对绝经后女性骨密度的影响，郁嫣嫣等［13］对105例绝经后女性进行骨密度测定，并对她们太极拳锻炼的情况进行分析研究后得出以下结论:太极拳锻炼可改善绝经后女性骨密度水平，降低骨质疏松患病率。也有研究者得出不同的结果［14］，认为太极拳对人体骨密度的影响微乎其微，但其对维护骨骼健康、增加肌肉力量和保持人体平衡有显著影响，从而减少跌倒和骨折的风险。此外，华佗五禽戏、八段锦、秧歌等［15-17］中国传统体育运动项目对减缓中老年女性骨量流失、防治骨质疏松均有积极作用。

1.2 运动强度 运动负荷的增加，不仅可以减缓骨量的丢失，而且可以明显提高骨盐含量。一般而言，高水平的体育运动会产生相对高的负荷，负荷作用于骨使其产生应变，而应变大小决定骨的适应变化［18-19］。很多研究结果支持上述观点，然而在骨骼发育的不同阶段，应变与骨量的关系并不一致。动物研究［20-21］得出类似的结果，高强度和跳跃训练对骨合成代谢的刺激大于重复的、低负荷和高频率的运动。Murray等［22］研究了运动对马远端跗骨骨厚度的影响，结果表明不同的运动强度和类型对其影响不同。之前有研究［23-24］表明，低强度耐力运动，如骑自行车和游泳对成人的骨矿物质含量有负面影响，其能减少骨骼强度，特别是当此类的练习过量时。张崇林和郑陆［25］研究发现，适宜运动可以增加雌激素的分泌，但剧烈活动、大强度训练使体内雌激素水平降低，对骨代谢产生负面影响。然而，对成熟的啮齿动物进行研究发现，低负荷的跳跃运动和高于其1倍的负荷量的跳跃运动对人体大多数的骨量影响是一样的［19］。房冬梅［26］的动物实验研究结果也显示，大鼠经过9周的中等强度的持续跑台运动能显著提高胫骨的骨密度和骨矿物质含量，而大强度间歇跑台运动促进大鼠胫骨骨量累积的作用小于持续跑台运动。大强度间歇跑台运动对骨的韧性和刚性的改善作用显著小于中等强度的持续跑台运动。以上研究结果提示，运动强度必须适中，超过一定强度的运动反而对骨的健康不利，特别是对于老年骨质疏松症患者来说，由于其脏腑器官逐渐退化，其生理特点并不适应高强度的运动方式，过量的运动有害无益。所以，在运动过程中要遵循运动的一般规律，进行科学的运动锻炼。从运动的安全性和有效性角度考虑，一般以中等强度的运动为宜。运动量应达到最大吸氧量的60%～70%或达到最大心率的70%～85%。目前较常用的计算方法是:最佳心率范围=(220－年龄)×(70%～85%)，运动频率为3～5次/周，运动时间应控制在20～60 min/次，以次日不感觉疲劳为度［27-28］。

1.3 运动时间 体育锻炼对骨量的改善和维持与运动时间密切相关。研究表明［5］，运动和骨量之间存在正相关，这种相关性是基于终身锻炼的，并不是说久坐不动的人通过一时的锻炼就能预防或逆转骨质疏松症。体育锻炼贵在坚持，只有长期坚持体育锻炼才可达到良好的健身效果。但有研究者提出不同的看法。在一个连续5年的跟踪研究中［29］，退役的球类运动的运动员即使在大大减少训练的情况下与同龄人相比依然保持较高的骨密度。因此他们认为运动员在职业生涯结束后仍可保持一定水平的骨密度，这种后续效用可以有效预防骨质疏松症的发生。一项相似的研究指出［30］，退役35年以后的足球运动员的骨密度依然高于普通人。国内也有类似的报道［31］，在进行了5年以上的太极拳锻炼后停训一段时间内有维持骨量的效应。研究表明，1年以上的连续的运动训练才能引起骨量在生理上的显著增加［19］。由此提示，时间也是决定运动效果的一个非常重要的方面，说明要想达到有效预防和治疗骨质疏松症的目的，必须要持之以恒地进行体育运动。

此外，在进行运动锻炼过程中还必须考虑运动的安全性问题。由于骨质疏松症患者本身骨的脆性比其他人群要高，并且患者多为中老年人，其运动风险比其他人群要高得多，因此，在进行运动锻炼过程中要严防跌倒，尽可能避免由于运动导致的骨折的发生。初次锻炼应该从小强度开始，运动的时间不宜太长，可在2周之后随着身体的适应性逐渐加大运动量和运动次数。同时还应结合自身健康状况、兴趣爱好来确定适合自己的运动方式、强度、时间及频率，以便体育运动能长期、安全、有效地进行，以达到防治骨质疏松的目的。

2 运动防治骨质疏松症的机制

骨质疏松症发生的一个重要原因是骨量下降和骨的结构变化。机械负荷作用于骨骼后产生的应变对骨细胞具有重要的刺激作用，这种刺激作用可调节骨结构和骨量。运动主要通过两种方式增加骨的负荷:一是负荷直接作用，另一个是通过肌肉间接作用。力量项目的训练对骨密度、骨强度产生积极的影响，其负荷刺激可以有效提高成骨细胞的活性，这是运动的直接刺激作用。Wolf定律认为，应力或机械负荷能直接影响骨形成和骨重建的机制是它们通过肌肉和肌腱作用于骨。力量项目对骨的刺激引起骨的吸收和形成，从而改变骨的内部结构和外部形状，这种现象被称为“骨的功能性适应”。将59例绝经后的骨质疏松症或骨量减少妇女随机分为两组进行为期12个月的闭链负重运动的对照试验，结果显示，运动组腰椎骨密度增加1.17%，对照组减少2.26%［32］。尽管运动组骨密度增加差异无统计学意义，但此运动至少有维持骨量的作用。间接作用表现为:运动通过提高肌力改善骨密度。研究发现，肌肉发达、肌力较强的部位骨密度也较高，而骨质疏松越严重的患者肌力和耐力越差，通过运动疗法治疗后其临床症状和肌力均得到了改善［33］。Schoenau等［34］指出，肌肉收缩产生的应力作用于骨骼从而产生骨的应变，所以肌肉收缩才是作用于骨上的最大生理应力，而不是身体重量本身的作用。肌肉收缩无力可减弱成骨细胞活性、增强破骨细胞活性，骨形成和骨吸收之间出现了不平衡，进而导致骨质疏松症。

大量研究表明，运动锻炼除机械负荷的直接和间接作用外，还具有以下作用:①提高人体的柔韧性和平衡能力，从而减少跌倒的危险性，进一步降低因骨质疏松引起的骨折的发生率［35］。Sinaki等［36］对12例 60周岁以上的骨质疏松症妇女进行观察，通过4周的脊柱伸展运动训练，患者的腰背疼痛症状缓解，平衡力明显提高，并有效降低了跌倒的恐惧和风险。②对食欲和胃肠道功能均有促进作用，能提高肠道益生菌的活动能力［37］，通过提高蛋白质、钙、磷等营养物质的吸收，纠正体内负钙平衡，从而减少骨质疏松症的发生。③提高与骨代谢有密切关系的激素水平。如运动能促进睾酮及雌激素的分泌，使前列腺素合成增加，从而促进成骨细胞的增殖和分化，使骨形成增加、骨吸收降低，而达到改善骨代谢、预防骨质疏松症的目的［38］。

3 小结

运动疗法是防治骨质疏松症的有效手段，是药物治疗的有效补充。但是目前人们对运动防治骨质疏松症的作用认识不足，甚至有一些医务工作者也对此认识不足。因此，应加强运动疗法的普及和宣传，提高人们对运动疗法防治骨质疏松症作用的认识。同时，有关骨质疏松症规范化运动方案制订也是一项非常重要的工作。通过规范化的运动训练不仅能提高运动的安全性，同时也能进一步提高运动的治疗效果，使运动疗法这一绿色疗法造福于更多的骨质疏松症患者。

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