老年人骨質(zhì)疏松運(yùn)動(dòng)預(yù)防策略研究進(jìn)展

孫悅婉 王冬梅* 王 瑋 孫璟川

1(上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院，上海 200000)2(第二軍醫(yī)大學(xué)附屬長征醫(yī)院骨科，上海 200003)

引言

日前，隨著全球人口老齡化進(jìn)程加速，老年人口數(shù)量與日俱增，其健康和疾病問題亦備受關(guān)注。其中骨質(zhì)疏松癥是中老年人群的常見病，以骨量減少、骨微結(jié)構(gòu)破壞、骨強(qiáng)度下降、骨脆性增加、骨折風(fēng)險(xiǎn)增大等為特點(diǎn)。老年人發(fā)生骨質(zhì)疏松后易引發(fā)軀體的疼痛及骨折，嚴(yán)重者可造成癱瘓，給個(gè)人、家庭及社會(huì)造成沉重負(fù)擔(dān)。骨質(zhì)疏松癥影響了世界超過2.2億的人口[1]，2015年中國骨質(zhì)疏松癥總患病率為12.4%，總?cè)藬?shù)已超過1.6億。據(jù)預(yù)測，到2020年，我國骨質(zhì)疏松患者人數(shù)將增加至2.8億。我國50歲左右的男性和女性在一生中患骨質(zhì)疏松性骨折的可能性分別為13.1%和39.7%[2]。骨質(zhì)疏松危害大且發(fā)病率高，其早期預(yù)防尤為重要。

在1989年，WHO明確提出骨質(zhì)疏松預(yù)防的三大原則：補(bǔ)鈣、飲食調(diào)節(jié)和運(yùn)動(dòng)療法[3]。其中，運(yùn)動(dòng)療法以其有效、價(jià)廉、安全、簡便、副作用少、依從性高等特點(diǎn)越來越多地用于臨床實(shí)踐中。已有研究表明，運(yùn)動(dòng)對于預(yù)防骨質(zhì)疏松和提高骨密度有積極作用[4]。同時(shí)有研究表明，運(yùn)動(dòng)和康復(fù)措施可改善平衡障礙，降低跌倒風(fēng)險(xiǎn)，還具有減少體脂量、改善糖尿病和高脂血癥等方面的作用，從而提升老年人生活質(zhì)量[5-9]。目前常見的運(yùn)動(dòng)處方主要為有氧、抗阻和振動(dòng)運(yùn)動(dòng)。因此，下面著重對這3種運(yùn)動(dòng)在老年人骨質(zhì)疏松預(yù)防中的作用做系統(tǒng)綜述，重點(diǎn)闡述其實(shí)現(xiàn)方法、效果及特點(diǎn)，并對目前存在的問題進(jìn)行討論，幫助專業(yè)人員在該研究領(lǐng)域更深入地開展工作。

1 有氧運(yùn)動(dòng)

有氧運(yùn)動(dòng)是指機(jī)體在氧氣充足的情況下進(jìn)行體育活動(dòng)。目前，關(guān)于運(yùn)動(dòng)療法對老年人骨質(zhì)疏松預(yù)防的作用研究主要集中在單一運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，如太極、走步、廣場舞等。大量研究結(jié)果均顯示，有氧運(yùn)動(dòng)可以有效延緩因年齡增長導(dǎo)致的骨量流失和骨質(zhì)量下降，緩解骨質(zhì)疏松，降低骨折的發(fā)生[10]。同時(shí)，有氧運(yùn)動(dòng)方式對中老年人群的身體各圍度指標(biāo)均有改善作用，體重和體脂率均有下降趨勢[11-13]。下面重點(diǎn)對太極和行走兩種典型運(yùn)動(dòng)形式對預(yù)防老年骨質(zhì)疏松的效果進(jìn)行闡述。

太極作為中國傳統(tǒng)運(yùn)動(dòng)文化的精髓，深受廣大人民的喜愛。有研究選取45名老年女性，分為太極柔力球組和對照組作為受試對象，柔力球組進(jìn)行6個(gè)月的干預(yù)。實(shí)驗(yàn)后太極柔力球組與實(shí)驗(yàn)前相比，上肢、大腿及軀干等部位的骨密度值略有下降，但無顯著性差異；而對照組實(shí)驗(yàn)后與實(shí)驗(yàn)前相比，對應(yīng)身體各部位的骨密度均明顯下降，且與實(shí)驗(yàn)前呈非常顯著性差異[14]。虞定海等[15]將117名絕經(jīng)婦女分為太極健骨操組、太極組和對照組，進(jìn)行12個(gè)月的干預(yù)，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)組腰椎骨密度增加，結(jié)論為太極健骨操和太極均具有延緩絕經(jīng)期女性骨質(zhì)疏松的作用。以上研究均表明，太極運(yùn)動(dòng)對延緩老年人骨密度下降是有效的，但由于太極招式眾多，每個(gè)研究中所選取的太極方式也不完全相同，因此不能完全證明太極對預(yù)防老年人骨質(zhì)疏松有積極影響。徐世民等[16]對現(xiàn)有的太極對絕經(jīng)后女性骨密度影響研究的文獻(xiàn)進(jìn)行了Meta分析，分析結(jié)果表明，目前尚未有足夠的證據(jù)證明太極對預(yù)防絕經(jīng)后女性骨密度的影響積極有效。Liu等[17]對6篇文獻(xiàn)研究結(jié)果進(jìn)行Meta分析，認(rèn)為太極干預(yù)組和對照組的腰椎和脛骨骨密度無明顯差異，因此斷定太極在預(yù)防絕經(jīng)后婦女腰椎和股骨頸骨密度降低方面沒有顯著作用。目前對于太極運(yùn)動(dòng)的研究所采用的太極招式、干預(yù)時(shí)長、運(yùn)動(dòng)頻率等研究方法存在著異質(zhì)性，使得分析結(jié)果無顯著性差異(P>0.05)，因此無法得出太極運(yùn)動(dòng)對老年人骨密度有積極作用的結(jié)論。事實(shí)上，也沒有足夠的證據(jù)說明太極運(yùn)動(dòng)對骨密度不產(chǎn)生任何作用，或者是練習(xí)太極會(huì)對機(jī)體產(chǎn)生潛在性的危害。有研究指出，練習(xí)太極運(yùn)動(dòng)有助于提高身體的平衡性、增強(qiáng)肌肉力量、柔韌性和預(yù)防摔倒[18]。同時(shí)，太極拳對心血管系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的作用效果明顯，而且對中樞神經(jīng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)這三大調(diào)節(jié)系統(tǒng)都具有改善作用[19]。

除太極外，行走運(yùn)動(dòng)也是常見的老年運(yùn)動(dòng)。Martyn等[20]對行走運(yùn)動(dòng)的骨質(zhì)疏松預(yù)防效果的研究結(jié)果進(jìn)行了Meta分析，發(fā)現(xiàn)行走對于維持絕經(jīng)婦女的脊椎骨密度無顯著作用，但對于股骨骨密度維持有積極作用,并認(rèn)為其原因可能是行走所產(chǎn)生的應(yīng)力刺激無法達(dá)到提高骨密度的所需的閾值。盡管普通行走運(yùn)動(dòng)對于維持骨密度的作用不明顯，但有大量研究結(jié)果表明，快走運(yùn)動(dòng)對維持骨密度有積極作用。Bergstr?n等[21]對92名絕經(jīng)后患骨質(zhì)疏松婦女鍛煉的生物力學(xué)效果進(jìn)行了持續(xù)一年的跟蹤研究，觀察到髖部骨密度明顯增加，表明快走對于治療骨質(zhì)疏松有積極作用。由于快走運(yùn)動(dòng)時(shí)肌肉對骨骼的刺激較大，因此在延緩骨密度流失方面的效果要好于太極運(yùn)動(dòng)[22]。有研究調(diào)查了105名有3年以上的相關(guān)運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的老人，分為太極拳組、快走組和游泳組，結(jié)果顯示快走組根骨骨密度最高，而游泳組根骨骨密度最低[23]。因此說明快走相比太極和游泳更能維持老年人的骨密度。孫威等[24]將60名老年女性分為太極組、快走組和對照組，接受16周的訓(xùn)練，發(fā)現(xiàn)在停練階段快走對骨密度和骨代謝的維持效果要好于太極拳鍛煉。因此，相比于太極拳鍛煉，老年人可以考慮將快走運(yùn)動(dòng)作為首選的改善骨密度的鍛煉方式，以預(yù)防骨質(zhì)疏松。

2 抗阻運(yùn)動(dòng)

抗阻訓(xùn)練(resistance training)也稱為力量訓(xùn)練，是機(jī)體依靠骨骼肌肌力克服外界阻力的運(yùn)動(dòng)方式。骨組織和機(jī)械應(yīng)力之間存在一種生理平衡，骨對應(yīng)力的適應(yīng)遵循Wolff定律[25]，即骨在需要的地方(承重和受應(yīng)力刺激的部位)生長，在不需要的地方骨質(zhì)吸收；并且在適宜的負(fù)荷下，運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度越大，對骨的應(yīng)力刺激也越大，越有利于骨密度的維持和提高?？棺柽\(yùn)動(dòng)致使骨量增加，主要通過機(jī)械負(fù)荷的直接刺激和肌肉收縮的間接刺激來完成。Kawano等[26]的研究表明，在抗阻運(yùn)動(dòng)過程中肌肉收縮，牽拉連帶骨干增加了骨的應(yīng)力負(fù)荷，增加骨組織血液供應(yīng)及減緩骨量丟失，可促進(jìn)骨細(xì)胞的生成。目前已有大量研究表明，通過抗阻訓(xùn)練可以增加老年人的骨密度[27]。Kelley等[28]在對29篇文獻(xiàn)研究結(jié)果的Meta分析后指出，抗阻訓(xùn)練對于維持絕經(jīng)后婦女股骨、撓骨的骨密度有益。Bolam等[29]通過對現(xiàn)有文獻(xiàn)研究成果的分析，討論了抗阻訓(xùn)練對中老年人腰椎和股骨骨密度的影響，發(fā)現(xiàn)抗阻訓(xùn)練可以提高老年人骨密度，并且效果優(yōu)于低強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)，如行走等。

目前對于抗阻訓(xùn)練預(yù)防骨質(zhì)疏松的研究所采用的訓(xùn)練方式可分為兩類：一類為簡單的肢體動(dòng)作，如伸髖、壓腿、伸腿等；另一類為使用器械的運(yùn)動(dòng)，如負(fù)重運(yùn)動(dòng)和拉力帶運(yùn)動(dòng)等。申瀟竹等[30]對50名老年腦卒中患者進(jìn)行抗阻訓(xùn)練，訓(xùn)練動(dòng)作包括伸腿、屈腿、俯臥撐等，6個(gè)月后發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)組腰椎、頸椎、股骨Wards三角及大粗隆骨密度值均明顯高于對照組(38人)在相同部位的骨密度值(P<0.05)。此研究表明，采用簡單肢體動(dòng)作的抗阻訓(xùn)練，對提高老年人骨密度有積極作用。由于簡單動(dòng)作對場地和器材要求少，并且易于學(xué)習(xí)和掌握，因此適合老年人在日常生活中進(jìn)行鍛煉。

目前負(fù)重運(yùn)動(dòng)的研究中多采用負(fù)重背心、啞鈴等器材來增加老年人的自重，從而解決了人體自重?zé)o法達(dá)到骨重建應(yīng)力刺激閾值的問題。Pruitt等[31]對27名絕經(jīng)7年內(nèi)婦女進(jìn)行負(fù)重訓(xùn)練，受試者隨機(jī)分為對照組和每周訓(xùn)練3次的負(fù)重訓(xùn)練組。9 個(gè)月后訓(xùn)練組椎骨骨密度增加了1.6%，對照組下降了3.6%。雖然訓(xùn)練組的增加并不顯著，但是其與對照組的變化相比卻很明顯，所以可以認(rèn)為負(fù)重訓(xùn)練對維持椎骨骨密度有積極作用。除負(fù)重運(yùn)動(dòng)，使用拉力帶進(jìn)行的訓(xùn)練多為漸進(jìn)式抗阻訓(xùn)練。漸進(jìn)性抗阻訓(xùn)練(progressive resistance training)是指在訓(xùn)練過程中不斷增加阻力負(fù)荷以刺激肌肉連續(xù)適應(yīng)性和提高力量的過程。而拉力帶被拉長時(shí)阻力是從零開始，被拉長的比例是與阻力增加比例協(xié)調(diào)遞增的，從而可以有效地進(jìn)行抗阻訓(xùn)練。同時(shí)，阻力的方向不會(huì)受地心引力影響，完全由拉力帶的拉力方向決定，使得訓(xùn)練動(dòng)作更為靈活。胡煜等[32]將60例65歲以上老人隨機(jī)分為3組，分別為對照組、有氧運(yùn)動(dòng)組和有氧運(yùn)動(dòng)+漸進(jìn)式抗阻運(yùn)動(dòng)組，進(jìn)行6個(gè)月的訓(xùn)練，抗阻運(yùn)動(dòng)組使用Thera-Band漸進(jìn)式彈性阻力訓(xùn)練帶進(jìn)行訓(xùn)練。結(jié)果表明，抗阻運(yùn)動(dòng)組T2、T4、左髖部骨密度增高較對照組及有氧運(yùn)動(dòng)組更明顯(P<0.05)，L2、L4的骨密度升高與運(yùn)動(dòng)阻力大小的增加存在相關(guān)性。該研究說明，漸進(jìn)式抗阻訓(xùn)練對提高骨密度有積極作用。

由于抗阻運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度更高，在相同時(shí)間內(nèi)，對于提高骨密度較有氧運(yùn)動(dòng)更為有效。在一項(xiàng)針對71名老年女性的研究中，隨機(jī)分為抗阻運(yùn)動(dòng)組、有氧運(yùn)動(dòng)組和對照組，進(jìn)行1周3次，持續(xù)8個(gè)月的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，僅抗阻運(yùn)動(dòng)組股骨轉(zhuǎn)子骨密度提高2.9%，全髖提高1.5%，有氧運(yùn)動(dòng)組和對照組均無明顯骨密度增加，但兩個(gè)運(yùn)動(dòng)組的平衡功能均有所提高[33]。表1中對比分析了代表性研究的實(shí)驗(yàn)要素，從中也可以看出，有氧運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果多為維持骨密度，而抗阻訓(xùn)練則能提高老年人骨密度。盡管抗阻運(yùn)動(dòng)效率較高，但骨質(zhì)疏松是一種全身性骨病，而抗阻訓(xùn)練是對局部肌肉的鍛煉，因此具有部位特異性，所產(chǎn)生的刺激只能作用在局部骨骼，較有氧運(yùn)動(dòng)作用范圍小，因此將抗阻運(yùn)動(dòng)和有氧運(yùn)動(dòng)相結(jié)合是一種較為全面的運(yùn)動(dòng)方案。有研究將40名中年男女隨機(jī)分為運(yùn)動(dòng)組和對照組，實(shí)驗(yàn)組采用有氧運(yùn)動(dòng)結(jié)合抗阻力量練習(xí)方式，對照組采用單純有氧運(yùn)動(dòng)方式。2 個(gè)月的運(yùn)動(dòng)干預(yù)結(jié)束后，實(shí)驗(yàn)組骨礦物含量、超聲聲速、跟骨超聲振幅、骨強(qiáng)度均出現(xiàn)增長，而對照組均出現(xiàn)不同程度下降[34]。并且，已有研究成果表明抗阻運(yùn)動(dòng)不僅對預(yù)防骨質(zhì)疏松有積極作用，并且對提高心血管功能起著重要的作用。同時(shí)，抗阻運(yùn)動(dòng)也可以提高老年人自理能力，改善生活質(zhì)量[35]。

3 振動(dòng)運(yùn)動(dòng)

全身振動(dòng)訓(xùn)練是一種通過機(jī)械振動(dòng)和外在抗阻負(fù)荷誘發(fā)神經(jīng)肌肉反射，促進(jìn)肌肉收縮，同時(shí)給予骨骼重復(fù)性的應(yīng)力刺激進(jìn)而改善肌肉-骨骼系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的康復(fù)訓(xùn)練方法。2001年，由NASA資助的科學(xué)家們和國際太空生物醫(yī)學(xué)研究協(xié)會(huì)發(fā)現(xiàn)了輕微的振動(dòng)(0.3g，90 Hz)可能刺激骨生長，科學(xué)家們建議航天員可以通過每天站在一個(gè)輕微振動(dòng)的平臺(tái)上 10～20 min來防止骨丟失[36]。目前，機(jī)械振動(dòng)作為一種短期、簡便、無創(chuàng)、不良反應(yīng)少的物理療法，在骨質(zhì)疏松預(yù)防中受到廣泛關(guān)注。

機(jī)械振動(dòng)的成骨效應(yīng)已在多項(xiàng)細(xì)胞和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中得到驗(yàn)證，并獲得臨床試驗(yàn)的支持。2001年，Rubin等[37]對成年綿羊施加機(jī)械振動(dòng)(0.3g，30 Hz，20 min /d)并研究其對骨密度的影響，持續(xù)1年后發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)組綿羊股骨近端的骨小梁密度較對照組提高34.2%，由此證明機(jī)械振動(dòng)能夠作用于骨組織，對復(fù)雜的骨重塑周期產(chǎn)生影響，從而刺激骨的形成，提高骨密度。隨后，Rubin等[38]又嘗試將機(jī)械振動(dòng)用于人體。選擇70名絕經(jīng)后婦女志愿者作為測試對象，研究短時(shí)間(<20 min)、低強(qiáng)度機(jī)械信號(hào)(0.2 g，30 Hz)在抑制骨質(zhì)疏松方面的作用效果。結(jié)果顯示，經(jīng)過連續(xù)12個(gè)月的振動(dòng)刺激，絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松婦女股骨頸骨密度較對照組增加 2.17%，腰椎骨密度較對照組增加1.5%。Ma等[39]對3 599篇研究全身振動(dòng)對于預(yù)防絕經(jīng)后女性骨流失作用的文獻(xiàn)進(jìn)行Meta分析，結(jié)果表明，低幅度全身振動(dòng)療法可以顯著降低絕經(jīng)后婦女腰椎骨質(zhì)丟失。此外，有研究結(jié)果顯示全身振動(dòng)可以同時(shí)增強(qiáng)骨骼肌肌肉力量和運(yùn)動(dòng)功能，改善平衡、協(xié)調(diào)性和步態(tài)能力，適合作為一種干預(yù)手段預(yù)防跌倒[40]。

目前對于振動(dòng)運(yùn)動(dòng)的研究主要集中在振動(dòng)治療儀的應(yīng)用及其全身振動(dòng)的效果。方斌等[41]選擇了114例骨質(zhì)疏松患者，分為全身振動(dòng)+碳酸鈣組、阿侖膦酸鈉+碳酸鈣組和碳酸鈣組。對全身振動(dòng)組進(jìn)行1次/d，20 min/次，每周5次的振動(dòng)訓(xùn)練，振動(dòng)頻率為30～35 Hz，振幅為0.3g。持續(xù)6個(gè)月后發(fā)現(xiàn)，振動(dòng)組和阿侖膦酸鈉治療組腰椎、左側(cè)股骨頸的骨密度均較治療前增加，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。李志春等[42]選擇了70例45～75歲的中老年骨質(zhì)疏松患者，分為全身振動(dòng)組和對照組。對振動(dòng)組的被試者進(jìn)行振動(dòng)實(shí)驗(yàn)(10 min/d， 每周 5次)，3個(gè)月后發(fā)現(xiàn)振動(dòng)組在振動(dòng)治療后腰椎骨密度平均上升1.29%，股骨的骨密度平均上升1.65%，上升的有效率為80%。以上研究均表明，全身振動(dòng)對于預(yù)防骨質(zhì)疏松、提高骨密度具有積極作用。

從現(xiàn)有的研究來看，振動(dòng)運(yùn)動(dòng)與阻抗運(yùn)動(dòng)相比，對于提高骨密度和肌肉力量更為有效。Verschuere等[43]把70位老年人志愿者隨機(jī)分為全身振動(dòng)組、抗阻訓(xùn)練組和對照組，全身振動(dòng)組和抗阻訓(xùn)練組每周訓(xùn)練3次，共24周。全身振動(dòng)組在振動(dòng)臺(tái)上進(jìn)行動(dòng)力性和靜力性伸膝練習(xí)，抗阻訓(xùn)練組進(jìn)行動(dòng)力性的屈伸練習(xí)，強(qiáng)度為20 RM到8 RM。振動(dòng)訓(xùn)練后等長和等動(dòng)肌肉力量分別提高了15% 和16%，髖部的骨密度提高了0.93%；而抗阻訓(xùn)練組和對照組的髖部骨密度分別降低了0.60%和0.62%。同時(shí)從表1中的實(shí)驗(yàn)時(shí)間來看，振動(dòng)運(yùn)動(dòng)相比抗阻運(yùn)動(dòng)能夠在更短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)骨密度的提高。到目前為止，將振動(dòng)運(yùn)動(dòng)和阻抗運(yùn)動(dòng)進(jìn)行對比的研究較少，因此仍需進(jìn)一步地研究驗(yàn)證振動(dòng)運(yùn)動(dòng)與阻抗運(yùn)動(dòng)的有效性差異。

然而，全身振動(dòng)訓(xùn)練區(qū)別于其他運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練方法的優(yōu)勢并不完全在于治療效應(yīng)更為顯著，而在于能夠以較小的負(fù)荷有效提高骨密度，使得該方法更適合于骨質(zhì)疏松人群中高齡、運(yùn)動(dòng)功能受損、長期臥床或活動(dòng)受限的患者。而且由于肌肉-骨骼結(jié)構(gòu)對全身振動(dòng)訓(xùn)練的振動(dòng)劑量和強(qiáng)度非常敏感，很短時(shí)間的訓(xùn)練過程即可產(chǎn)生效果。Skerry等[44]研究發(fā)現(xiàn)，僅僅作用于骨組織72 s的振動(dòng)刺激即可產(chǎn)生成骨負(fù)荷效應(yīng)。因此，如表1所示，全身振動(dòng)訓(xùn)練時(shí)間很短(一般不超過 20 min)，且操作方法簡單，更易于為老年患者所接受。

目前，振動(dòng)運(yùn)動(dòng)對于骨密度的作用機(jī)理尚不明確。普遍認(rèn)為，機(jī)械振動(dòng)對于骨的作用來自兩個(gè)方面：振動(dòng)引起的機(jī)械應(yīng)力對骨的作用和振動(dòng)引起的肌肉力對骨的作用。有學(xué)者認(rèn)為，骨組織中存在一類對應(yīng)力刺激敏感的細(xì)胞，這類細(xì)胞通過細(xì)胞核的振蕩來感知機(jī)械應(yīng)力的變化，進(jìn)而引起骨量和結(jié)構(gòu)的改變，以應(yīng)對機(jī)械載荷[45]。也有學(xué)者認(rèn)為，正常情況下骨量的維持或增加取決于骨負(fù)荷或骨應(yīng)力，二者主要來自肌肉的主動(dòng)收縮，肌力對骨結(jié)構(gòu)和骨量具有決定作用，并且肌力的改變總是先于骨強(qiáng)度的改變。振動(dòng)運(yùn)動(dòng)通過增強(qiáng)肌肉收縮來增加肌力，使得肌肉對骨的作用力增加，從而提高骨密度[46]。

對于振動(dòng)運(yùn)動(dòng)的頻率，目前沒有較為準(zhǔn)確的最佳頻率。由于人體有3個(gè)共振頻率段:5～8 Hz、10～12 Hz、20～25 Hz，因此振動(dòng)頻率必須避開這些共振頻率，以免造成機(jī)體損傷，而且低頻率(<5 Hz)多誘發(fā)暈動(dòng)相關(guān)病理現(xiàn)象，80 Hz 以上的振動(dòng)因人體的阻尼幾乎無法向遠(yuǎn)處傳遞，僅表現(xiàn)為局部振動(dòng)[47]。研究表明，當(dāng)機(jī)械振動(dòng)的頻率為30 Hz 時(shí)，有70% 的機(jī)械振動(dòng)可以傳遞到大腿骨和脊骨[48]，這說明頻率選為30 Hz較為合適。目前的研究共識(shí)是：高頻(>30 Hz)、低強(qiáng)度(<0.3g，1g=9.8 m/s)和短時(shí)(<30 min)的全身振動(dòng)有利于骨形成?，F(xiàn)有研究存在的主要問題是若振動(dòng)強(qiáng)度較大(>1g)，人體的不適感較強(qiáng)，不利于長期應(yīng)用，而振動(dòng)強(qiáng)度過低成骨效應(yīng)也相應(yīng)降低或消失。如何在兩者之間尋找一個(gè)適宜的平衡點(diǎn)是未來研究需要考慮的重要內(nèi)容。

表1 運(yùn)動(dòng)策略對比分析Tab.1 Contrastive analysis of sports strategies

4 強(qiáng)度與頻率

對于運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度，根據(jù)Wolff定律，運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度需達(dá)到一定閾值才能對骨產(chǎn)生刺激，使骨密度增加，說明低強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)對骨密度作用不大。一項(xiàng)研究顯示，對兩組絕經(jīng)后婦女進(jìn)行抗阻運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，有相同的載荷、組數(shù)、重復(fù)數(shù)量等，速率較大的運(yùn)動(dòng)組可保持她們脊柱和髖部的骨密度，而另一組下降2%，該研究表明運(yùn)動(dòng)量相同情況下，需一定的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度才能對骨密度起到積極作用[49]。但運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度過大，可能會(huì)對骨密度起負(fù)面作用。Rockwell等[50]發(fā)現(xiàn)，34～42歲婦女經(jīng)過9個(gè)月的負(fù)重運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練后，腰椎的骨密度反而出現(xiàn)下降。目前，對于運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度，研究者達(dá)成的普遍共識(shí)是：低強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)對提高骨密度的作用不明顯；中等強(qiáng)度的各種形式的運(yùn)動(dòng)對改善骨代謝、提高骨密度有積極作用；過大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)可能會(huì)導(dǎo)致骨密度下降，對骨健康產(chǎn)生負(fù)面影響。

目前對于有氧運(yùn)動(dòng)的研究，主要是通過老年人的耗氧量和心率來控制運(yùn)動(dòng)過程中的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度。一般認(rèn)為，運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度保持在人體最大攝氧量的60%～70% 或者最大心率的70%～80% 能夠更好地促進(jìn)骨密度增長，保持或者延緩骨量流失，降低骨折風(fēng)險(xiǎn)，從而達(dá)到最佳的運(yùn)動(dòng)鍛煉效果[51]。運(yùn)動(dòng)時(shí)心率的普遍標(biāo)準(zhǔn)為：老人的心律≤170次/min。當(dāng)前應(yīng)用最廣和易于簡單計(jì)算的心率公式[52]為

最佳心率范圍=(220-年齡)×(70%-85%)

(1)

較為理想的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度應(yīng)表現(xiàn)為: 老年人運(yùn)動(dòng)時(shí)不緊張，無面紅耳赤，氣不急喘，感覺輕松。如果運(yùn)動(dòng)后身體無發(fā)熱感、無脈搏加速，或者運(yùn)動(dòng)后2 min即可恢復(fù)常態(tài)，則說明運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度偏??；反之，如果運(yùn)動(dòng)后大汗淋漓、胸悶氣短、運(yùn)動(dòng)后15 min脈搏還不能恢復(fù)到常態(tài)，則說明運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度過大，需要適當(dāng)減少運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度[53]。對于抗阻運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度，通常用一次最大重復(fù)(1 RM)的百分比或最大重復(fù)次數(shù)(RM)來表示。用RM來確定適宜的訓(xùn)練負(fù)荷是最簡單的方法，通常將1～6 RM負(fù)荷的訓(xùn)練稱為高強(qiáng)度抗阻訓(xùn)練， 8～12 RM為中等強(qiáng)度，10～15 RM為低強(qiáng)度[54]。對于振動(dòng)運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度，通常通過振動(dòng)的加速度來表示，小于0.3g為低強(qiáng)度，0.3～1g為中等強(qiáng)度，大于1g為高強(qiáng)度[55]。

對于運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，相關(guān)研究顯示，8～12個(gè)月的運(yùn)動(dòng)持續(xù)時(shí)間才能增加少量的骨密度量[56]，這是由于骨的重建至少需要持續(xù)4～6個(gè)月。在表1中，除振動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí)間較短外，有氧和抗阻運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)均需6個(gè)月以上，也間接證明骨的重建需較長時(shí)間。同時(shí)，如果運(yùn)動(dòng)負(fù)荷停止,則增加的骨量可再度消失，因此要維持已獲得的骨量，必須對骨結(jié)構(gòu)有著長期不斷的負(fù)荷刺激。對于運(yùn)動(dòng)頻率，從表1中可以得到，目前研究者的共識(shí)為每周3～5次。有學(xué)者將絕經(jīng)婦女分為A、B、C三組，每周分別鍛煉3、4、5次，經(jīng)過半年時(shí)間，結(jié)果顯示A 組的骨密度平均值上升5.3%。其余兩組的骨密度沒有明顯變化[57]。該研究顯示，骨密度值的變化與運(yùn)動(dòng)頻率不存在正相關(guān)的關(guān)系。因此，運(yùn)動(dòng)處方可根據(jù)老年人身體狀況，在每周3次的基礎(chǔ)上進(jìn)行調(diào)整。對于運(yùn)動(dòng)頻率的研究，目前還不完善，需要進(jìn)行進(jìn)一步的研究。

5 有待深入研究的問題

目前骨質(zhì)疏松預(yù)防的運(yùn)動(dòng)療法中還有以下有待深入研究的問題：

1) 目前運(yùn)動(dòng)預(yù)防骨質(zhì)疏松的研究中選擇的多為絕經(jīng)后婦女，對于老年男性的研究較少。50歲左右的男性骨折后的死亡率是女性的近3倍[58]，因此對于男性骨質(zhì)疏松的研究是十分必要的。而且研究中對于各個(gè)年齡區(qū)間的患者沒有進(jìn)一步劃分，缺少更加細(xì)致的針對各個(gè)年齡區(qū)間的統(tǒng)計(jì)研究。

2) 對于運(yùn)動(dòng)處方中的強(qiáng)度、頻率和運(yùn)動(dòng)持續(xù)時(shí)間，還需要進(jìn)一步更為深入的研究。并且運(yùn)動(dòng)中選用的動(dòng)作需要統(tǒng)一的規(guī)范，以便后續(xù)橫向比較研究。

3) 目前的研究沒有對于運(yùn)動(dòng)過程中力學(xué)機(jī)理的進(jìn)一步研究，只是從統(tǒng)計(jì)結(jié)果來證明運(yùn)動(dòng)的效果。而運(yùn)動(dòng)中的力學(xué)機(jī)理對于制定運(yùn)動(dòng)規(guī)范和確定運(yùn)動(dòng)參數(shù)是十分重要的。

4) 目前的研究對于不同程度骨質(zhì)疏松的患者沒有進(jìn)一步的分組統(tǒng)計(jì)研究。同種運(yùn)動(dòng)對于不同骨質(zhì)疏松程度的患者所產(chǎn)生的效果可能不同，單純的統(tǒng)計(jì)所有患者的骨密度變化可能對于運(yùn)動(dòng)效果的判斷產(chǎn)生偏差。