抗阻力量訓(xùn)練對(duì)青年和老年女性骨密度的影響

黃山鷹 程亮

1.百色學(xué)院體育學(xué)院，廣西 百色 533000 2.四川省運(yùn)動(dòng)技術(shù)學(xué)院康復(fù)中心，四川 成都 610041

隨著年齡增長(zhǎng)，人體骨營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)、代謝內(nèi)分泌環(huán)境和骨骼應(yīng)力的變化，是引發(fā)原發(fā)性骨質(zhì)疏松的主因[1]。對(duì)于正常生活的人群而言，其營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)和代謝內(nèi)分泌環(huán)境基本滿足了骨骼正常代謝需求，而骨應(yīng)力變化起到?jīng)Q定性作用[2]，學(xué)者認(rèn)為肌力是骨應(yīng)力的主要來(lái)源[3]。因此，提高全身肌力是防止骨質(zhì)疏松的重要策略。研究還發(fā)現(xiàn)，隨著年齡增長(zhǎng)老年人會(huì)發(fā)生去脂體重丟失、肌力衰退和骨量流失等現(xiàn)象，這增加了跌倒的風(fēng)險(xiǎn)[4]。因此增加抗阻力量訓(xùn)練，進(jìn)而延緩因年齡增長(zhǎng)出現(xiàn)的肌力和骨密度(BMD)衰退，有一定的臨床意義。

然而，針對(duì)不同年齡段女性進(jìn)行抗阻力量訓(xùn)練，對(duì)BMD影響的結(jié)果不盡相同。對(duì)絕經(jīng)前女性的研究，Mullins等[5]發(fā)現(xiàn)能顯著增加腰椎的BMD，但Braun等[6]認(rèn)為不能顯著改善BMD，Beasley等[7]報(bào)道抗阻力量訓(xùn)練甚至?xí)笲MD降低0.3%；而對(duì)絕經(jīng)后女性研究，普遍的觀點(diǎn)認(rèn)為抗阻力量訓(xùn)練會(huì)維持或增加BMD[8]。上述研究結(jié)果不同可能與對(duì)受試者采取不同的抗阻力量訓(xùn)練有關(guān)，如鍛煉的方法、頻率及時(shí)間不同。目前，針對(duì)青年和老年女性采用相同抗阻力量訓(xùn)練對(duì)骨密度有何影響缺乏文獻(xiàn)報(bào)道。為此，本研究對(duì)兩個(gè)年齡段(青年和老年)進(jìn)行16w相同抗阻力量訓(xùn)練干預(yù)，比較腰椎及股骨近端骨密度變化并分析與肌力的相關(guān)性，將豐富抗阻力量訓(xùn)練對(duì)女性骨密度的影響和預(yù)防骨質(zhì)疏松的理論。

1 材料和方法

1.1 對(duì)象

2016年4月至7月，通過(guò)聯(lián)系我市健身俱樂(lè)部、社區(qū)，募集身高、體重相匹配的青年組(n=36，年齡25.2±3.7歲，身高161.2±5.2cm，體重54.6±7.6kg)和老年組(n=34，年齡63.9±3.5歲，身高160.8±6.7 cm，體重54.9±8.1kg。其中老年組絕經(jīng)平均時(shí)間為12.3±3.6年)。對(duì)象納入標(biāo)準(zhǔn)：有健身意愿的青年和老年女性；老年女性無(wú)骨質(zhì)疏松癥狀；通過(guò)了健康問(wèn)卷和體檢；既往無(wú)特別運(yùn)動(dòng)愛(ài)好；簽訂了知情同意書(shū)。對(duì)象排除標(biāo)準(zhǔn)：近2年服用雌激素；服用抗骨質(zhì)疏松藥物；有心血管疾病、運(yùn)動(dòng)障礙；明顯的關(guān)節(jié)損傷；長(zhǎng)期服用影響骨代謝的藥物。所有受試者在不改變?cè)壬盍?xí)慣下，每周有實(shí)驗(yàn)人員進(jìn)行定期的回訪，紀(jì)錄她們身體狀況。

1.2 方法

1.2.1抗阻力量訓(xùn)練：本研究的抗阻力量訓(xùn)練以增加受試者肌肉絕對(duì)力和耐力為目的，干預(yù)共16 w(每周3次，每次練習(xí)時(shí)間60 min，包括10 min的熱身和放松)。鍛煉受試者全身大肌肉群，分別為軀干、上肢、下肢和肩關(guān)節(jié)。在正式干預(yù)前對(duì)兩組受試者進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)，在專(zhuān)業(yè)的健身教練指導(dǎo)下選擇所有受試者能耐受的負(fù)荷重量，最終軀干采用胸臥推(4 kg)、仰臥飛鳥(niǎo)(2 kg)、仰臥卷腹；上肢采用啞鈴(2 kg)彎舉和俯身、頸后臂屈伸；下肢采用負(fù)重深蹲、箭步蹲(8 kg)、站姿和坐姿提踵；肩關(guān)節(jié)采用啞鈴(2 kg)推舉、側(cè)平舉。所有動(dòng)作練習(xí)12～15 RM，3組，組間休息30 s，受試者可適度調(diào)整組數(shù)或選擇替換動(dòng)作。

1.2.2骨密度、拉力和下肢肌力測(cè)試：采用美國(guó)Norland產(chǎn)XR-46型雙能X線BMD測(cè)試儀，在16 w前、后對(duì)所有受試者進(jìn)行腰椎(L2～L4)及股骨近端(股骨頸、Ward三角區(qū)、大轉(zhuǎn)子)骨密度測(cè)試；肌力測(cè)試，采用芬蘭HUR-II型拉力測(cè)試儀(主要參與肌肉群為上肢和軀干)，為氣動(dòng)阻力，量程0～500 kg、精確0.1 kg；美國(guó)Biodex下肢蹬伸儀，測(cè)試受試者坐位屈膝90°位最大等長(zhǎng)收縮力，阻力為電動(dòng)，量程0～800 kg、精度為0.1 kg。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

利用Spss16.0對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行平均值±標(biāo)準(zhǔn)差處理，組內(nèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行配對(duì)樣本t檢驗(yàn)，組間BMD數(shù)據(jù)采用單因素方差分析，并進(jìn)行LSD的Post Hoc檢驗(yàn)。肌力測(cè)試與BMD數(shù)據(jù)進(jìn)行Pearson相關(guān)分析。顯著水平α=0.05。

2 結(jié)果

對(duì)兩組受試者進(jìn)行16w抗阻力量訓(xùn)練，測(cè)試骨密度和力量結(jié)果見(jiàn)表1，力量與骨密度相關(guān)性分析見(jiàn)表2。①干預(yù)前：青年組股骨頸、Ward三角區(qū)和腰椎(L2～L4)BMD顯著大于老年組(P<0.01)，大轉(zhuǎn)子BMD無(wú)顯著差異(P=0.126)。拉力和下肢肌力顯著大于老年組(P<0.01)；②干預(yù)后：青年組和老年組股骨頸、Ward三角區(qū)和腰椎(L2～L4)BMD均顯著增加(P<0.05)，而大轉(zhuǎn)子BMD無(wú)顯著變化。老年組拉力和下肢肌力顯著增加(P<0.05)，青年組拉力顯著增加(P<0.05)。③青年組和老年組所有拉力和下肢肌力數(shù)據(jù)與BMD數(shù)據(jù)呈正相關(guān)。其中拉力與腰椎(L2～L4)、股骨頸、Ward三角區(qū)和大轉(zhuǎn)子BMD呈顯著正相關(guān)(r=0.642、0.686、0.600、0.781)，下肢肌力與腰椎(L2～L4)和Ward三角區(qū)BMD呈顯著正相關(guān)(r=0.526，r=0.619)。

3 討論

學(xué)者認(rèn)為人體約從40歲后肌肉量(體積)、肌力和BMD出現(xiàn)不同程度衰減，進(jìn)而誘發(fā)骨質(zhì)疏松癥[2,3]。因此，盡可能提高中老年人肌肉量和肌力、增加BMD，是預(yù)防骨質(zhì)疏松癥的有效途徑。另外，“巴爾的摩衰老縱向研究計(jì)劃”顯示，25歲的女性股骨頸BMD平均每年會(huì)下降0.8%[6]，因此，青年時(shí)期緩解BMD減少不容忽視。以往研究對(duì)象多為中老年人[8,9]，本研究選擇了青年和老年女性進(jìn)行相同負(fù)荷強(qiáng)度的抗阻力量訓(xùn)練，發(fā)現(xiàn)對(duì)不同部位骨密度改變一致，說(shuō)明年齡因素不影響抗阻訓(xùn)練對(duì)機(jī)體BMD的作用效應(yīng)。

表1受試者干預(yù)前后骨密度和力量變化結(jié)果
Table1The changes of BMD and strength in participants before and after the intervention

因子青年組(n=36)老年組(n=34)前后前后股骨頸(g/cm2)1.01±0.18??1.06±0.09▲??0.79±0.130.84±0.11▲Ward三角(g/cm2)0.91±0.22??0.96±0.16▲??0.71±0.100.75±0.13▲大轉(zhuǎn)子(g/cm2)0.79±0.070.81±0.110.77±0.210.79±0.16L2-4椎體(g/cm2)1.21±0.29??1.28±0.30▲??1.04±0.161.11±0.09▲拉力(kg)22.62±4.51??26.63±7.97??▲10.57±2.9614.52±3.84▲下肢力(kg)66.90±22.50??70.62±18.95??40.60±15.5146.83±16.72▲

注：干預(yù)前后組間比較，*P<0.05，**P<0.01；組內(nèi)比較，▲P<0.05，▲▲P<0.01

表2青年組和老年組干預(yù)前后肌力與骨密度相關(guān)分析結(jié)果
Table2The correlation analysis results of muscle strength and BMD between Young group and Older group before and after the intervention

指標(biāo)腰椎(L2-4)股骨頸Ward三角區(qū)大轉(zhuǎn)子拉力r0.6420.6860.6000.781P0.0220.0200.0270.013下肢力r0.5260.4180.6190.434P0.0300.1760.0360.150

以往研究進(jìn)行抗阻力量訓(xùn)練改善BMD，選擇的部位多為下肢，陳金鰲等[10]對(duì)青年和老年人下肢進(jìn)行20 w、12RM的鍛煉，Mullins等[5]對(duì)青年女性進(jìn)行16 w、10RM的下肢抗阻力量訓(xùn)練，結(jié)果顯示受試者下肢BMD變化顯著，而腰椎BMD無(wú)顯著變化。本研究干預(yù)方案對(duì)提高受試者軀干和上肢肌力效果明顯，發(fā)現(xiàn)對(duì)腰椎(L2～L4)BMD提高具有顯著性(P<0.05)。這與王康康[11]結(jié)果一致，該作者選擇以彈力帶對(duì)老年女性軀干和上肢進(jìn)行柔性抗組訓(xùn)練18w，顯著改善了腰椎和股骨BMD。本研究提示：選擇抗阻力量訓(xùn)練提高BMD，在方案設(shè)計(jì)上應(yīng)以鍛煉全身主要大肌群、大關(guān)節(jié)為主，強(qiáng)度上應(yīng)選擇小負(fù)荷多次數(shù)，避免局部(如只選擇下肢)訓(xùn)練。

王昭琦等[12]和巴洪冰等[13]認(rèn)為人體肌肉收縮會(huì)對(duì)骨骼產(chǎn)生壓力負(fù)荷，并通過(guò)壓電效應(yīng)增強(qiáng)成骨細(xì)胞活性，使骨生成增強(qiáng)。因此，增加肌力能促進(jìn)成骨生長(zhǎng)，優(yōu)化骨骼結(jié)構(gòu)，進(jìn)而增加骨密度和骨強(qiáng)度，防止骨質(zhì)疏松。而提高人體哪些部位肌力，對(duì)全身BMD增加效果更優(yōu)是值得探討的。Tan等[14]發(fā)現(xiàn)青年女性的上肢和軀干肌力與骨密度關(guān)系密切，加強(qiáng)這些部位肌力練習(xí)，對(duì)提高全身BMD有積極的作用。本研究青年和老年女性拉力與腰椎(L2～L4)、股骨頸、Ward三角區(qū)和大轉(zhuǎn)子BMD呈顯著正相關(guān)，說(shuō)明上肢和軀干抗阻力量訓(xùn)練相比下肢易增加全身BMD。筆者認(rèn)為在日常生活中下肢進(jìn)行力量鍛煉更頻繁，如負(fù)重走、上下樓梯等。因此，對(duì)受試者的上肢和軀干進(jìn)行抗阻力量訓(xùn)練對(duì)提升全身BMD效果更好，進(jìn)一步拓展了Tan等的研究。同時(shí)，因阻力訓(xùn)練對(duì)不同年齡受試者耐受性的不同，對(duì)于相同的負(fù)荷刺激而言，隨著年齡增加肌力增長(zhǎng)效果有更好的趨勢(shì)[15]，從16 w干預(yù)后青年組下肢肌力無(wú)顯著變化，而老年組有顯著變化可推測(cè)，青年女性進(jìn)行下肢抗阻力量訓(xùn)練應(yīng)增加適宜的負(fù)荷以更好刺激肌力的增長(zhǎng)。

綜上所述：16 w抗阻力量訓(xùn)練改善了青年和老年女性BMD且無(wú)年齡差異，在選擇抗阻力量訓(xùn)練時(shí)應(yīng)增加上肢和軀干的負(fù)荷量有利于促進(jìn)全身BMD的增加。本研究仍存在局限性，如缺少與年齡、身高和體重匹配的對(duì)照組，缺少其他不同年齡段和不同性別的樣本以及對(duì)老年組補(bǔ)充抗骨質(zhì)疏松藥物對(duì)研究結(jié)果的影響，將是后續(xù)研究的方向。