骨密度检测和运动对中老年骨密度影响的研究

摘 要：该研究概述了骨密度、骨密度检测方法、骨质疏松症以及骨密度的影响因素，主要分析了不同运动方式、运动强度对各个年龄段骨量变化期的影响，特别是对绝经后女性骨密度的影响。通过分析得出结果：遗传、体重和体质指数、营养等都对骨密度有影响；骨峰值在成年出现的越晚越高越不易患骨质疏松症；长期坚持中高等强度运动对预防骨质疏松症和减缓骨量流失有帮助；适当的抗阻力运动对保持骨密度更有效。

关键词：骨质疏松症 骨密度 运动 中老年

中图分类号：G804.49 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）08（b）-0036-02

骨质疏松症是绝经后妇女和老年人常见病之一，由骨质疏松症引发的骨折严重影响人类健康。据统计，目前全球约有2亿人患有骨质疏松症，中国患者大约为9000万，其中大约1/2的老年妇女和1/5的老年男性患有骨质疏松症，因此国内外医学界对骨质疏松症研究的重要性不言而喻。骨质疏松在早期没有症状，是逐渐发展的，因此早期精确地测定骨密度，预防、运动和营养干预显得尤为重要。

1 骨密度概况

1.1 骨骼

人体骨骼主要由致密而坚硬的骨密质和结构疏松、呈海绵状的骨松质构成。椎骨、长骨干髓端和肋骨等含骨松质较多，其中椎骨中约66%～75%是骨松质。骨矿物质指Ca、P等元素。Ca元素是构成骨矿物质的主要组成部分。人体大约99%的Ca都储存在骨质中。骨矿物含量（bone mineral contant.BMC）和骨矿物密度（bone mineral density.BMD）是影响骨强度的两个重要因素。

1.2 骨质疏松症

随着年龄增大，身体的新陈代谢发生退行性改变。在骨骼中表现为钙摄取不足，骨骼中的钙自动溶解入血，以满足身体机能的需求。其中骨钙的流失最先影响到骨松质中骨矿物质含量减少下降和骨组织结构发生变化。

骨质疏松症（Osteoporosis，OP）是指骨骼中Ca的含量下降，骨骼变得疏松多孔、脆弱无力，且易骨折，主要症状有腰背疼痛、下肢无力、肌肉痉挛等。特别是绝经后女性的骨Ca流失地既快又多，更易患OP，这可能与她们的雌激素分泌下降有关。人体骨骼的强度和矿物质含量随着年龄的增长而增长，在30岁左右时骨矿含量达到峰值，此后逐渐下降。绝经后女性或新陈代谢患者由于身体激素分泌发生较大改变使骨矿物质显著下降更易患OP。骨质疏松为全身性疾病，最常见的由骨质疏松症引起的骨折往往发生在髋部、腰椎和前臂手腕处，这些部位含有较多的骨松质，因而骨矿物质含量减少最快。早而精准地测定BMD可以诊断和评价骨质疏松症并预测骨折，诊断首要着眼于这三个部位，通过测量这些部位BMD的变化来诊断是否患有OP。

1.3 测定BMD方法和标准

随着测量BMD的技术的发展，先后出现多种检测方法：X线摄片法、单光子吸收法、双光子吸收法、双能X射线吸收法、定量CT法和超声定量法[1]。

X线摄片方法是骨密度测量最早采用的方法，只能在骨量丢失30%以上时才能进行有效诊断评估，不适合早期OP的诊断；单光子和双光子吸收技术因放射源衰减且重复性较差等原因已被淘汰；定量CT法是惟一可分别评估骨密质及骨松质密度的定量方法，不足之处是放射量大，故目前多用于标本的测量；超声骨密度测量由于无辐射、便宜和便携等优点仍在使用，不足之处是不能测定股骨和脊椎等OP易发部位的BMD。

目前认为双能X射线吸收法（Dual Energy X-ray Absorptionmetry，DEXA）是骨质疏松诊断最准确和最有价值的方法。DEXA骨密度仪准确且精确，其图像分辨率是双光子吸收法的10倍；可测量股、Ward三角、大粗隆、腰椎、前臂以及全身等多个部位；耗时短辐射低，对操作者比较安全，是当前最常用的测量仪器[2]。其中腰椎的Ll—L4（或L2—L4）是DEXA最常用的测量点，该部位是骨质疏松发生最早的部位。

DEXA的测定结果在国际上被认为是BMD测量的黄金标准。通常用受检者的BMD值与同性别的年轻人对照组的平均值进行比较，称T值，用标准差或百分比表示。正确合理的诊断是OP研究的关键，其诊断标准在不同种族和国家也不同。1994年世界卫生组织（WHO）推荐OP诊断标准为：BMD比同性别人群骨量峰值的均值低2.5个标准差以上或下降30%以上即为OP。这个标准是依据白种妇女BMD峰值制定的。研究表明：中国人的骨量峰值小于西方人，参考WHO的标准，结合我国各种族、地区、不同性别的峰值骨量，提出的诊断标准是：T>-1.0为正常，-2.0

2 影响因素

2.1 遗传因素

遗传是骨量在不同人群中差异表现的主要因素之一。家族流行病学调查发现，正常人群BMD和骨量峰值受遗传因素调控。骨代谢的调控基因主要包括维生素D受体基因（vitamin Dreceptor，VDR）及雌激素受体基因（ER）。

VDR最早用于BMD筛查，研究发现，VDR基因对BMD的影响可达75%。在对绝经期白人和黑人妇女的ER基因与全身BMD的关系的研究发现，pp型个体BMD较其他类型低。关菁等对北京地区汉族绝经后妇女ER多态性与尺桡骨BMD相关性研究，发现ER基因Xba I酶切多态性与尺骨、桡骨骨松质和骨密质的BMD间显著相关。随着科技的发展和新技术在BMD遗传领域的应用，遗传对BMD的影响将越来越清楚。

2.2 环境因素

2.2.1 营养因素

Ca、P、Na、蛋白质和一些微量元素是骨质强壮所必需的营养组成。其中Ca最为关键，摄入充足的Ca才能保证骨骼的正常生长和骨量峰值达到最佳。青少年骨骼处于快速成长期，Ca的摄入关乎体质、身高，和骨峰值达到的水平；成年人适当补Ca，可以维持骨量峰值；老年人补Ca目的减缓BMD下降的速度。另外适当晒太阳，能增加维生素D（VD）的合成，VD对钙的吸收有促进作用。适度的体育锻炼和良好的饮食习惯，对预防和治疗OP是很有帮助的。

2.2.2 体重和体质指数

研究发现，BMD与体重和体质指数呈正相关，体重和体质指数越大，腰椎和髋部的BMD则越高，发生OP的几率也就越小。国内有人对不同人群BMD与体重相关性的研究，发现体重对BMD有明显的影响，保持适当的体重，可以预防OP；王雪飞等研究报道，体质指数上升对髋部有明显的保护作用，降低骨折几率。国外学者对超重的绝经后妇女与肥胖者进行研究，结果提示体重下降更易使骨量降低。

3 运动对骨密度的影响

3.1 对不同年龄人群BMD的影响

随年龄的递增，骨量变化大致经历的时期为：从出生至30岁为骨量增长期，在 30～35岁时达骨量峰值期，以及之后的骨量衰减下降期。其中妇女在绝经后数年，骨量迅速下降，年丢失率为1.5%～2.5%。当骨量下降到一定程度，就导致OP的发生。

研究发现，骨峰值的高度和到达峰值的年龄与OP的发病率显著关联。骨量峰值出现较早，或骨峰值比较低，其发生OP的几率就较大；反之则发生OP的机率越小。在骨发育到峰值期时骨峰值达到最高和使成年后骨Ca流失的速率减缓是预防OP、降低骨折的有效办法。

越来越多的实验证明控制骨组织的主要因素是生物力学因素，其他的非生物力学因素如Ca、VD、激素、细胞因子等起辅助作用。Frost等认为，外力作用于骨骼负荷的大小决定骨量的增减，对骨骼进行修复和重建起重要作用。

3.1.1 对骨增长期BMD的作用

儿童期的体育锻炼是决定峰值骨量的重要因素，青少年期增加的骨量在其成年后仍与初始骨量相关。因此，在成长阶段尽可能提高骨量基础值，对骨量峰值的提高具有重要意义。

3.1.2 对骨量峰值期BMD的作用

骨量峰值期进行体育锻炼，目的使成长期所获得的BMD值在运动干预下达到骨量峰值，且使骨量峰值保持更久一些，以避免或减少骨量流失。

张国海对有多年训练经历的体育专业大学生和非体育专业大学生进行超声定量分析BMD，发现运动提高了跟骨的BMD，对体成分的分析得出女大学生体重与跟骨BMD呈正相关的结果[4]。陈玉群对学习武术套路的大学生和不运动人群分别测试BMD和骨代谢指标，发现武术套路能有效通过增加骨形成、减少骨吸收来提高青年期女性BMD[5]。魏亚茹等对冰上项目运动员跟骨超声发现，早期冰上项目运动训练对增强跟骨BMD有促进作用[6]。可见，这一时期适量的运动能帮助达到和保持骨量峰值，增加骨骼的强度。

3.1.3 对骨下降期BMD的作用

有关BMD的研究大部分集中在这一时期，尤其是针对绝经后女性BMD及OP的研究。40岁后男女骨量都开始逐年减少，女性到了绝经期因雌激素的缺乏而导致BMD迅速下行，又由于女性骨峰值低于男性，使得老年妇女OP发生的几率远高于老年男性。

邹军等对长期从事太极拳运动的绝经后妇女31人测定其腰椎、左Ward三角区的BMD，结果表明太极拳有助于提高绝经后妇女的BMD值减少和骨Ca流失[7]。吴斗雷等对绝经后妇女坚持毽球运动人群的BMD进行研究，发现长期的毽球运动可提高绝经后妇女的BMD，运动一年组效果比半年组更明显[8]。郭梁等对37名绝经后女性常规运动干预，如广场舞、爬山、慢跑等，8个月后发现，运动可提高胸椎的BMD，而腰椎和盆骨的BMD没有明显改变[9]。研究显示，运动对这一时期BMD的作用主要是减缓骨量流失和提高BMD。

3.2 运动强度对BMD的影响

不同强度的运动对BMD的影响也不同。小负荷量对BMD不起作用，中等强度的运动能够增加BMD，改善OP；负荷过大可能对OP产生负面影响。有研究报道，花样滑冰运动员的BMD随运动强度的增加而减少；赵晓虎等在对不同训练水平大学生GMD的比较研究中指出，适当的运动可以改善BMD，强度过大反而会降低BMD的含量[10]；魏亚茹等对冰上项目运动员的研究中也发现长期高强度的运动对运动员跟骨BMD有一定的负面影响[6]。高强度运动对骨的形成不利，可能的原因，一方面骨的生长随压力增大增加，到达峰值后，再增大压力，骨吸收会增多；另一方面强度过大，引起女性运动员内分泌失调，月经紊乱、甚至闭经，导致了骨量流失。

3.3 运动负荷方式对BMD的影响

不同的运动方式其负荷不同，对骨量和BMD的影响也有所不同。治疗OP的运动形式多样，大致分为抗阻性运动、耐力性运动和冲击性运动等。

抗阻性运动即负重运动，是依靠自身力量克服外界阻力的运动方式，对肌肉和骨骼的负荷刺激最大。诸多研究显示，抗阻性运动锻炼对保持或提高BMD具有促进作用。一般认为，适当的抗阻力运动比耐力运动对OP的作用更好，抗阻训练的运动员BMD要高于耐力训练的运动员。Nilon研究显示，举重运动员BMD最高，投掷次之，接着是赛跑和足球，游泳运动员BMD最低。

冲击性练习可以增加骨量和BMD，克服重力的高冲击性运动如跑步、举重、体操等项目，比仅克服阻力的低冲击性运动如游泳、划船等更易于达到理想的骨量峰值。沈华对105位中老年女性进行不同形式的健身运动，研究显示，快步走、太极拳等冲击力运动对BMD的改善效果较好，而冬泳效果较差[11]。有研究发现，大于70%VO2max的有氧运动能使绝经后女性L2-4和股骨颈的BMD显著增加，可见高冲击力的有氧运动能有效抑制绝经后妇女BMD下降。

3.4 运动频率和时间对BMD的影响

运动的时间和频率并没有统一的标准，一般以能够耐受，次日不感疲劳为度。报道中多采用3次/周，30～120 min/次的运动时间和频率，应根据运动的形式、强度和受试者的自身状况调节。OP运动处方坚持进行中等强度的运动如行走，以4～5次/周，45～60 min/次为宜；而高强度运动则以不小于3次/周、不小于30 min/次的安排为宜。

参考文献

[1]陈敏聪.扇束双能X射线骨密度测量方法研究[D].中国科学技术大学，2009.

[2]庄子颖，陈长青.骨密度检测方法的演变及其发展[J].亚太传统医药，2010，6（12）：176-178.

[3]何涛，杨定焯，刘忠厚.骨质疏松症诊断标准的探讨[J].中国骨质疏松杂志，2010，16（2）：151-156.

[4]张国海.运动对大学生骨密度和体成分的影响及相互关系的研究[J].中国体育科技，2008，44（5）：56-62.

[5]陈玉群.武术套路运动对青年期女性骨密度和骨代谢的影响[J].南京体育学院学报，2013，12（1）：26-29.

[6]魏亚茹.冰上项目运动员运动训练与骨密度及运动性损伤相关性研究[J].吉林体育学院学报，2012，28（3）：110-112.

[7]邹军.长期太极拳运动对绝经后妇女骨密度和平衡能力的影响[J].中国康复理论与实践，2011，17（1）：80-82.

[8]吴斗雷.毽球运动对绝经后妇女骨密度和骨代谢的作用[J].北京体育大学学报，2011，34（7）：60-62.

[9]郭梁.运动对绝经后女性骨密度的影响[J].中国康复，2014，29（4）：305-307.

[10]赵晓虎.黑龙江省不同运动训练水平大学生身体成分和骨密度的比较研究[J].哈尔滨体育学院学报，2013，31（5）：93-96.

[11]沈华.不同形式的健身运动和体成分对中老年女性骨密度的影响[J].成都体育学院学报，2008，34（12）：71-74.

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