运动防治骨质疏松专家共识2015版(上)

运动防治骨质疏松专家共识(上)
中国骨质疏松杂志
2015 年 11 月第 21 卷第 11 期
Chin J Osteoporos, November2015,
Vol 21, No. 11
邹军 章岚 任弘 王国祥 卜淑敏 王勇

1. 上海体育学院运动科学学院
2. 山东体育学院科研处
3. 北京体育大学运动人体科学学院
4. 苏州大学体育学院
5. 首都体育学院运动科学与健康学院
6. 武汉体育学院健康科学学院
中图分类号:R681 文献标识码:A 文章编号:1006-7108(2015) 11~1291~13
摘要:随着人口的老龄化,骨质疏松已成为一个全球性的公共健康问题。运动防治骨质疏松的效果已被医学界所认可,但是防治骨质疏松的运动方案至今尚未有统一的标准。在中国老年学学会骨质疏松委员会的组织下,我们邀请多名运动与骨代谢领域的专家,结合近年来国内外相关研究,共同撰写运动防治骨质疏松专家共识,旨在为大众及医学工作者提供运动预防骨质疏松的理论基础。
共识主要概述了运动防治骨质疏松的机制,总结了不同类型运动防治骨质疏松的效果及特点,在结合国内外研究的基础上,根据目标人群及我国大众体育的特点,设计了绝经性骨质疏松及老年性骨质疏松的运动预防及治疗方案以及青少年骨骼健康运动方案。
其中老年性骨质疏松、绝经性骨质疏松预防及治疗方案主要以有氧运动、传统养生运动为主,低强度抗阻力量训练及低强度冲击性运动为辅,青少年骨骼健康运动方案则以中高强度的冲击性运动为主,有氧运动及 抗阻力量训练为辅,运动强度及运动量根据个体情况进行阶段性调整。
关键词:运动;骨质疏松;运动处方;专家共识
随着世界人口的老龄化,骨质疏松症的发病率 也逐年上升,现已成为世界普遍关注的公共卫生问 题。
骨质疏松是一种全身性骨量减少、骨组织微 观结构退化、骨脆性增加、骨强度降低的骨代谢性疾病。它严重地影响着患者的生活质量,患者不仅 周身疼痛,还伴有身高降低、驼背、骨折等临床症状。 一直以来,对于骨质疏松的治疗主要以药物治疗为主,药物治疗能够在一定程度上缓解骨量丢失,但却无法治愈,且还有一定的毒副作用。
近年来,越来越多的研究表明运动对骨质疏松有着一定的防治效果。因此,运动预防骨质疏松也一度成为了研究的焦点。而运动也开始成为了临床治疗骨质疏松 的一种辅助手段。
但到目前为止,预防骨质疏松的运动方案至今尚未有统一的标准。在《中国人群骨质疏松症防治手册2013版》中关于运动防治骨质 疏松方法的介绍也较为单一 ,鉴于此,我们组织多名运动与骨代谢领域的专家,结合近年来国内外 相关研究,共同研讨并撰写运动防治骨质疏松专家 共识,为骨质疏松风险人群及医学工作者提供防治 骨质疏松的运动方案及理论基础。
1、运动防治骨质疏松的机制
1.1机械应力对骨骼的刺激作用
机械应力引起骨的应答以及骨功能性适应外力 的能力早在19世纪末已被发现。机体在运动过程中地面的反作用力、不同肌肉、肌腱间相互牵拉产生的拉力、切力以及挤压力均能对骨骼产生一定的刺激,这些机械应力提高了骨的强度及生物力学特性。
体外研究已证实多种骨细胞如成骨细胞、骨髓 干细胞均可以对内环境中各种机械力的刺激作用进 行应答从而产生各种生物学效应。适宜的机械应力能够促进骨形成,提高骨密度,从而预防骨质疏松。Calendo等报道,肌肉活动增加能促进骨形成, 提高绝经后妇女腰椎骨密度0. 5% ~0. 7% ,髋部骨密度0.8% ~0. 9% 08。
在一定的范围内,机械应力刺激越大,越能促进骨骼生长。高冲击力项目的运动员比低冲击力项目运动员及静坐对照组拥有更高的骨密度以及断面系数 ,球拍类项目的运动员 优势臂比对侧臂有更高的骨密度及断面系数。相反,没有机械应力的刺激,机体骨量会逐渐流失。 有研究报道,长期卧床及航空飞行可以引起人体骨密度的降低。
1.2 运动诱导激素的变化对骨代谢的影响
激素与骨代谢有着密切的关系,已有大量研究 表明,雌二醇、甲状旁腺素、糖皮质激素等参与骨代 谢的调节。其中雌激素水平下降是导致中老年女性尤其是绝经后妇女骨质疏松的主要原因之 一。鉴于此,激素替代疗法曾被广泛地用于中老年女性骨质疏松的临床治疗当中,但长期应用激素易 导致子宫癌等生殖系统疾病。
而适宜的运动不仅能够产生机械刺激促进骨形成,还能调节机体内分泌系统,提高机体雌激素的水平,进而起到预防及治疗骨质疏松的作用。大量的研究表明,运动能够提高机体的雌激素水平,其影响程度与运动强度及运动量有关。Bentz等报道,体力活动能够增加绝经前期妇女雌激素的分泌,且体力活动水平越高, 雌激素分泌越多。Alma等让长期静坐的健康年轻女性随机分为运动组及静坐对照组,运动组进行 30分钟中等强度到大强度有氧运动,每周5次,持续16周,结果发现运动组雌激素代谢产物2 - OHE1/16a-)HE1 显著增加,两组间 2 - OHE1/16a- OHE1变化有显著性差异,这种差异甚至持续到运动干预后。
1.3运动对骨代谢信号通路的调节作用
大量研究证明,Wnt /β~cateninBMP /Smads、 OPG/RANK/RANKL等信号通路在骨代谢中发挥着重要的调节作用。这些信号通路调节骨形成与骨吸收之间的动态平衡,共同维持骨代谢的稳定。 国内外的研究均表明,适宜的体育锻炼能够上调 Wnt、BMP、OPG/RANK/RANKL等信号通路中关键因子的表达,有利于骨形成,进而促进骨骼生长发育。
此外,这些信号通路上的关键因子还能与一些 细胞因子协同作用,共同调节骨代谢。Bishop等报 道,IL-6)、IL-1、TNF-β等免疫细胞因子均能通过 OPG/RANKL/RANK通路调节骨代谢。如IL-6 能直接激活破骨细胞分化 ,促进RANKL的表达间接提高破骨细胞的活性。IFN-γ能诱导RNAK衔接蛋白快速降解,通过RANKL-IANK通路来抑制破骨细胞生成M。IL-4及IL-13能够通过STAT6 通路上调OPG的表达,从而抑制骨吸收。
1.4运动对青少年骨峰值量积累的促进作用
青少年时期处于生长发育的高峰期,成年人 90%以上的骨量是在青春期结束前积累的,因此,青少年时期的骨密度水平对成年后骨峰值及骨质疏松发病率有着重要影响。
适宜的运动能够促进青少年的骨骼发育,提高骨量、骨密度、骨宽度等骨形态学指标,为成年后高骨峰值的获得及骨质 疏松的预防奠定基础。国外许多研究报道,增加学校体育课程课时可以作为提高青少年骨骼健康的主要方法,研究者让试验组学生在上学期间每天参与40 min的体育课程,而对照组参与体育课程的时间平均为每周60 min,经过3年、4年、5年的干预, 试验组在腰椎、股骨颈、胫骨等部位的骨量及骨密度 均显著高于对照组。
McKay等研究也表明,试验组小学生在参与学校体育课程(每周2次,每次 40 min)的基础上进行每天3组,每组10次的下蹲跳,分别在学校早铃、午铃及晚铃响起时进行,平均 每周下蹲跳90 ±34次(除去法定假日、周末及缺课时间),8个月后,试验组股骨近端及转子间骨量显著高于只参与学校体育课程的对照组。
2、不同运动项目对骨质疏松的防治效果研究
2.1有氧运动
有氧运动是指以糖和脂肪有氧代谢供能为主的 运动,其提高心肺功能、预防心血管疾病等促进机体 健康的作用已被大量研究所证实。但在骨质疏松的 预防上,不同研究所持观点并不一致。综合国内外研 究,我们发现,在一定的负荷范围内,有氧运动预防骨质疏松的效果与其运动强度及运动量成正比。且不 同研究由于试验对象、运动方案、检测部位以及检测 方法的差异,所的结论也不尽相同。由表1可知,有 氧运动能够提高机体腰椎、股骨颈以及跟骨等部位的 骨密度,同时在这些有氧运动干预方案中,大部分受 试者都完成了试验,由此表明,有氧运动能够有效地 防止或延缓骨质流失,其效果主要受到运动方案的影 响。其次是易于掌握,有较高的执行性。
近期, Alghadir等报道,每周3次,持续12周中等强度的有氧训练能够提高30 -60岁受试者骨密度,增强OC、 BAP等骨形成标志物的分泌,促进骨形成,有效地防止骨质流失,从而起到预防骨质疏松的效果。
注:HI: high intensity 高强度;MI: moderate intensity 中等强度;* 表示两组间有显著性差异。OC: osteocalcin,骨钙素;BAP: bone specificalkaline Phosphatase,骨特异性喊性磷酸酶;DPD:Deoxypyridinoline,脱氧吡啶诺林。
2.2渐进抗阻训练
渐进抗阻训练能够增加肌肉的横截面积、肌纤维数量,从而提高肌肉力量。大量研究表明,抗阻训练能够提高机体的骨密度,防止骨质流失,从而起到预防骨质疏松的作用。这是因为在进行抗阻力量练习 时,肌肉的牵拉力以及重力通过器械传递到骨骼的力 量能对骨骼产生一定的刺激,进而促进骨形成。
由表 2可知,渐进抗阻训练能够提高受试者股骨颈、腰椎、大转子等部位的骨密度,能有效地预防骨质疏松。但是抗阻训练在执行过程中较容易出现急性损伤,使得 少数受试者无法继续坚持,其次是渐进抗阻训练执行 难度相对较大,难以长期坚持,执行率较低。
注:*表示组间有显著性差异,表示组内实验前后有显著性差异
2.3冲击性运动
冲击性运动是指在运动过程中受力瞬间受力点对机体产生冲击性反作用力的运动,如跳跃后落地瞬间地面的反作用力或球拍击球瞬间击球点的反作用力等。这些反作用力的冲击能刺激骨骼,从而促进骨形成,防止骨质流失。
有研究报道,高冲击力项 目的运动员比低冲击力项目运动员及静坐对照组拥有更高的骨密度以及断面系数 ,球拍类项目的运动员优势臂比对侧臂有更高的骨密度及断面系数。
由表3可知,冲击性运动能够提高绝经前期、绝经后女性髋部、股骨、胫骨、股骨颈、大转子等部位的骨密度,防止骨质流失,从而达到预防及治疗骨质疏松的效果。
注:*表示组间有显著性差异,表示组内实验前后有显著性差异
2.4负重运动
负重运动形式较多,可以是抗阻训练(如负重 蹲起、挺举等)或是在有氧运动及冲击性运动的基 础上进行额外负重,以增加运动的强度,对机体骨骼 形成更大的刺激。国外有研究报道,绝经后女性每 周3次的负重或者哑铃训练并适当补钙,一年后股骨颈、转子间及脊柱的骨密度均有所提高,而单纯的 雌激素治疗组则无明显变化。在骨质疏松的预防与治疗上,负重运动运动强度相对较大,易出现急性运动损伤或积累性的运动损伤,因此更适用于预防,适宜具备一定运动基础的锻炼者。
2.5民族传统健身运动
我国的民族传统健身运动有着悠久的历史,种 类繁多,有太极、五禽戏、八段锦等,长期练习太极等传统养生气功对于身体机能的促进有着积极的作 用。以太极拳为例,太极拳中很多动作对下肢骨有 着一定的刺激作用,因此大多数太极拳练习者都有 良好的平衡能力。
大量研究表明,太极拳等传统健身运动能够促进骨形成,防止骨质流失,对于预防骨质疏松有着一定的效果。Shen等报道,对绝经后女性进行太极拳练习干预可以提高机体骨特异性碱性磷酸酶(BAP)以及甲状旁腺激素水平,有利于骨生成国内也有报道,易筋经、八段锦、五禽戏以及六字诀能够显著提高绝经女性桡骨、尺骨远端 以及腰椎骨密度以及血清碱性磷酸酶(ALP),降低尿脱氧吡啶啉排泄率。五禽戏可以使老年性骨质疏松患者的腰椎骨密度明显增加,并改善腰背痛, 对原发性骨质疏松的防治效果显著。太极柔力球也能改善围绝经期及绝经后女性的骨代谢指标, 延缓骨质流失。
2. 6组合式运动
组合式运动是指由两种或两种以上的运动方式组合而成的运动项目,如采用有氧运动+抗阻运动、 冲击量运动+太极拳等。其特点是运动项目丰富, 既能全面提升身体素质,又能针对性地提高某个部位的骨密度。
组合式运动适用于各类人群,它能促进机体的肌肉力量、平衡能力、协调能力以及心肺功能等身体机能指标,从而提高机体的运动能力,使锻炼者能更好地接受并完成下一阶段的运动方案,形成良性循环,使运动的成骨效应达到最大化。大量 研究表明,组合式运动能显著提高受试者的骨密度, 有效预防骨质疏松。(如表4)
注:*表示组间有显著性差异/表示组内实验前后有显著性差异
2.7振动训练
振动训练是1种新兴的训练方法,目前在运动训练、康复理疗、航空等领域均得到广泛应用。 相对于其他运动方式,全身振动训练具有简单、效果显著、训练方案可控性高等特点。
全身振动训练的高频机械刺激能以相对较小的负荷达到较好的训练效果。已有研究表明,振动训练能够促进骨质生长,增强骨骼形态和强度,是预防及治疗骨质疏松的有效手段。Lai等报道,绝经后妇女每天接受1次5 min高频(30 Hz)高强度(3. 2 g)的 站姿全身振动刺激,每周3次,为期6个月,试验后试验组腰椎骨密度增高2. 032% ,而对照组腰椎骨密度降低0. 046% 。Rubin等的研究也表明,全身振动训练(每天2次,每次10 min,振幅2 m/s,频 率30Hz)可以减少绝经后女性骨密度下降,从而防治骨质疏松。Lam等也通过研究证明,全身振动治疗可以显著提高青春期特发性脊柱侧凸患者患侧股骨颈骨密度和腰椎骨矿含量670。需要注意的是, 20 Hz以下的振动频率容易引发机体产生共振现象,影响机体健康。 Mester率20 - 25 Hz的全身振动将导致人体不适。 Cardinale的研究也表明,振动加速度过大,振动时间过长也会引发不良反应。应将振动频率设置为30 Hz以上,依据个人情况严格控制好强度及时间672。 由于振动训练需要借助仪器,因此振动训练目前对 普通大众而言,其普及率及使用率仍处于一个较低 的水平。
2.8不同类型运动防治骨质疏松的特点
不同的运动均具有一定的成骨效应,这种积极 作用与运动项目特点、强度以及运动量密切相关。 在综合相关研究的基础上,我们总结出不同类型运 动预防骨质疏松的特点及干预效果,详情见表5。
注:所有运动都须遵循循序渐进原则,由专业人士进行定期指导、评估,严重骨质疏松者避免脊柱前屈动作及高冲击力项目
作       者:《杂志》
页面编辑:酸奶
审校:救赎之力
医学道路的发展
不是一蹴而就的
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