運動干預對絕經(jīng)后骨量變化率的影響

運動干預對絕經(jīng)后骨量變化率的影響

健康女性的骨密度下降率每年為0.38%。在絕經(jīng)5至10年內(nèi)，每年骨量損失率約為2%4%，包括5%8%的骨松弛素和1%3%的骨皮質(zhì)。絕經(jīng)后，女性骨質(zhì)疏松癥的風險大于其他人。因為骨量的丟失沒有任何癥狀,骨質(zhì)疏松癥被認為是“靜悄悄的疾病”。目前骨質(zhì)疏松癥在中國的形勢非常嚴峻,預防才是降低治療性經(jīng)濟負擔的關(guān)鍵所在。既往的研究發(fā)現(xiàn)定期體力活動,包括有氧運動,負重運動,抗阻力量練習對增加絕經(jīng)后婦女脊椎骨密度和肌肉量有效。本研究重點對運動干預后骨密度變化率進行多元回歸分析,旨在對骨量丟失率的影響因素進行探討,從而為更好地制訂“延緩絕經(jīng)后骨量丟失運動干預方案”提供理論依據(jù)。1材料和方法1.1運動方案與術(shù)后情況研究對象為41～60歲,自然絕經(jīng)2～10年的健康婦女,遵循個人意愿進行分組,其中,運動組45人,對照組36人。運動組和對照組均要求保持既往生活習慣,不使用可影響骨代謝的藥物如維生素D、雌激素、肝素、皮質(zhì)類固醇激素、鈣制劑、二磷酸鹽等。運動組要求遵循運動方案進行鍛煉,具體運動方案見已有報道,并填寫運動日志,課題組每周收集日志1次。對照組未參加任何方式的有規(guī)律的體育鍛煉。觀察期為12個月。1.2干預前后肌肉力量和心功能的測量在0、12個月時測量骨密度(bonemineraldensity,BMD)。骨密度的測量采用美國Hologic公司生產(chǎn)的QDR-2000+型雙能X線骨密度儀(dualenergyX-rayabsorption,DXEA)。測量部位是腰椎L1～4、腰椎平均骨密度(L)、股骨上端[股骨頸(FN),Ward’s三角區(qū)(Wd),大轉(zhuǎn)子(Tr)]。由于個體在干預前后的骨密度測量值是不一樣的,采用骨密度值改變的絕對值不能揭示干預的效果,因此,本研究采用骨密度改變相對值,即骨密度改變百分率來進行比較,計算公式:骨密度改變百分率=(干預結(jié)束時BMD-基線BMD)/基線BMD×100%。在0、12個月時按標準方法分別測量身高、體重,計算體重指數(shù)(BMI)。BMI=體重(kg)/身高(m)2。分別在0、3、6個月時評定肌肉力量和心肺功能。心肺功能測定方法是臺階實驗。肌肉力量的測量方法:以深蹲、臥推、正握腕屈伸3個動作完成的最大重量作為評價肌肉力量的指標。同時,根據(jù)訓練日志,對依從性、退出率、受傷率進行評價。1.3動組運動情況的收集嚴格遵循研究對象的納入和剔除標準,重點是提高運動組受試者的依從性,方法是設(shè)計專門的運動日志,由受試者記錄每天的運動情況,每周由專門人員收集1次,同時每3個月進行骨質(zhì)疏松癥健康教育等。1.4實驗結(jié)果與分析本研究數(shù)據(jù)經(jīng)EpiData錄入建庫,采用SPSS13.0軟件進行統(tǒng)計分析和處理。實驗結(jié)果以xˉ±sxˉ±s表示。計量資料的組間比較采用t檢驗,運動干預前后心肺功能、肌肉力量的比較采用重復測量方差分析,骨密度改變率的組間比較采用秩和檢驗,采用多元線性回歸模型對骨密度改變率進行多因素分析。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。2結(jié)果2.1兩組治療前后血壓指標比較最終運動組45人中有36人完成運動干預實驗,運動組和對照組年齡差異無統(tǒng)計學意義[(54.1±3.7)vs(50.8±4.7)歲,P=0.262],運動組和對照組月經(jīng)初潮年齡、絕經(jīng)年齡、絕經(jīng)年限、體重指數(shù)差異無統(tǒng)計學無意義(P=0.166,0.691,0.121,0.985)。初次生育年齡、生育次數(shù)、哺乳、生育期使用避孕藥的差異無統(tǒng)計學意義(P=0.670,0.941,1.000,0.057)。2.2各組患者最大重量值的比較結(jié)果顯示,運動組0、3、6個月臺階實驗評分分別為(56.17±1.31),(58.36±0.89),(60.61±0.97),其差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。而對照組3次評分無明顯差異(P>0.05),分別是(58.11±1.20),(56.69±1.09),(56.69±1.09)。運動組0、3、6個月臥推的最大重量值之間兩兩比較,差異均有統(tǒng)計學意義(均P<0.05),同樣,運動組0、3、6個月深蹲和腕屈伸的最大重量值之間兩兩比較差異也均有統(tǒng)計學意義(均P<0.05),而對照組0、3、6個月3次結(jié)果間均無明顯差異(均P>0.05)。運動組和對照組比較,0個月時臥推、深蹲和腕屈伸的最大重量值之間無明顯差異(P<0.05),而3、6個月最大重量值則存在組間差異(均P<0.05)。見表1。2.3腰椎骨密度變化率1年后,運動組和對照組腰椎和髖骨骨密度變化率均為負值,即呈下降趨勢。經(jīng)Wilcoxon秩和檢驗,結(jié)果顯示,第1腰椎(L1)、第2腰椎(L2)和第3腰椎(L3)骨密度變化率在運動組和對照組之間的差異無統(tǒng)計學意義。運動組第4腰椎(L4)、腰椎平均值(L)骨密度變化率以及股骨頸(FN)、Ward’s三角區(qū)(Wd)、大轉(zhuǎn)子(Tr)骨密度變化率均明顯低于對照組。見表2。2.4骨密度變化影響因素的元線性回歸分析由于骨密度變化率均為負數(shù),首先取第4腰椎、平均腰椎、股骨頸、Ward’s三角區(qū)、大轉(zhuǎn)子骨密度變化率的絕對值進行以10為底的對數(shù)轉(zhuǎn)換,然后對轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)進行多元線性回歸分析。分別以第4腰椎L4、股骨頸、Ward’s三角區(qū)和大轉(zhuǎn)子處骨密度改變率的對數(shù)為因變量,以可能對骨密度改變率產(chǎn)生影響的因素為自變量。進入分析的因素有:年齡、身高、體重、體重指數(shù)、月經(jīng)初潮年齡、絕經(jīng)年齡、絕經(jīng)年限、生育次數(shù)、初次生育年齡、堅持鍛煉年限、基線最大力量(臥推、深蹲和腕屈伸)、基線臺階實驗評分、最大力量改變值、基線骨密度值、隨訪骨密度值、骨密度改變差值共41個變量。采用逐步回歸法,入選變量的顯著性水準為0.10,剔除變量的顯著性水準為0.15。2.4.1dl4、青少年時期愛好體育鍛煉的年限、股骨頸bmd結(jié)果顯示,對第4腰椎骨密度變化率進行多元線性回歸分析中,依據(jù)各變量對第4腰椎骨密度變化率的影響強度從大到小依次為:ΔBMDL4、目前鍛煉年限、青少年時期愛好體育鍛煉的年限、隨訪時股骨頸BMD。所建立的多元線性逐步回歸方程為:腰椎L4骨密度變化率=-2.933-3.941ΔBMDL4+0.027目前鍛煉年限-0.014青少年時期愛好體育年限+1.722隨訪時BMDFN。方程確定系數(shù)R2=0.801,調(diào)整確定系數(shù)R2=0.721,對方程檢驗,F=10.044,P=0.002,有統(tǒng)計學意義。2.4.2bmdl多元線性回歸依據(jù)各變量對股骨頸密度變化率的影響強度,主要影響因素從大到小依次為:第1次隨訪上肢最大力量、隨訪BMDTr、基線腰背最大力量、基線上肢最大力量、隨訪BMDL平均、基線BMDTr、ΔBMDL平均、初產(chǎn)年齡、ΔBMDWd、ΔBMDFN。所建立的多元線性逐步回歸方程為:股骨頸骨密度變化率=-0.622-5.696ΔBMDFN-0.004前臂最大力量+1.533ΔBMDL平均-0.216初產(chǎn)年齡+0.620ΔBMDWd-0.523基線BMDTr-0.241隨訪BMDL平均+0.003第1次隨訪上肢最大力量+0.001第2次隨訪上肢最大力量+0.002第1次隨訪腰背最大力量+0.083隨訪BMDTr。方程確定系數(shù)R2=0.999,調(diào)整確定系數(shù)R2=0.999,對方程檢驗,F=37917.344,P<0.01,有統(tǒng)計學意義。2.4.3回歸模型對Ward’s三角區(qū)骨密度變化率進行回歸分析時,只有2個變量(ΔBMDWd、ΔBMDTr)進入多元回歸模型,R2=0.882,調(diào)整R2=0.863。對方程檢驗,F=48.378,P<0.01,有統(tǒng)計學意義?；貧w方程為:Ward’s三角區(qū)骨密度變化率=-1.280-2.960ΔBMDWd+2.161ΔBMDTr。2.4.4多元線性模型依據(jù)各變量對大轉(zhuǎn)子骨密度變化率的影響強度,主要影響因素從大到小依次為:隨訪時BMDL4、基線上肢力量、母乳人次、基線腰背力量、ΔBMDTr。所建立的多元線性逐步回歸方程為:大轉(zhuǎn)子骨密度變化率=-1.565-3.887ΔBMDTr+0.021基線腰背力量-0.135母乳人次-0.314隨訪時BMDL4-0.037基線上肢力量。方程確定系數(shù)R2=0.983,調(diào)整確定系數(shù)R2=0.972,對方程檢驗,F=87.215,P<0.01,有統(tǒng)計學意義。3討論3.1研究一:人的骨密度與運動對提取和適應的影響臨床和基礎(chǔ)研究證實體育運動具有防治骨質(zhì)疏松癥的作用,但由于運動類型多種多樣,且運動的持續(xù)時間、強度、參與者順應性和中途退出率及測量技術(shù)的千差萬別,所得結(jié)論也有所不同。本研究發(fā)現(xiàn),雖然運動干預可以延緩絕經(jīng)后骨量丟失,但并不能使減少的骨量恢復到既往的水平?？赡苁抢夏耆斯堑纳锪W內(nèi)環(huán)境及組成結(jié)構(gòu)發(fā)生了許多退化性改變,如力學信號受體豐富的骨細胞出現(xiàn)凋亡,數(shù)量減少和其網(wǎng)絡(luò)通路缺損等,提示老年人成骨能力低下,不足以平衡破骨造成的骨量下降。本研究發(fā)現(xiàn),運動干預1年后,只有第4腰椎骨密度變化率下降較明顯,第1～3腰椎骨密度變化率和對照組差異無統(tǒng)計學意義。造成的原因可能是椎體BMD在脊椎各節(jié)段水平與椎體內(nèi)部松質(zhì)骨間存在差異,椎體的骨礦含量和BMD與其抗壓強度之間存在很強的相關(guān)性,研究表明1個運動節(jié)段中,鄰近椎間盤區(qū)域性骨質(zhì)的BMD和骨礦含量與該節(jié)段的極限負荷呈正相關(guān)。胸腰椎的應力分布規(guī)律由上至下呈上升的趨勢,即上面椎體應力小,下面椎體應力大,越到腰椎下部應力越大。運動時第4腰椎承受的應力最大,對椎體骨密度的影響也最大所致。結(jié)合本研究中運動組股骨上端(股骨頸、Ward’s三角區(qū)、大轉(zhuǎn)子)骨密度變化率明顯低于對照組,提示骨密度變化率與負重有關(guān)。Kemmler等指出,絕經(jīng)后婦女僅靠日常體力活動,或目的不明確的運動對骨骼的作用是非常低的,應采用目的明確的運動計劃。目前關(guān)于運動對骨密度影響的機制認識還很欠缺,但是可以肯定的是適當?shù)倪\動對于骨密度的提高和維持是有重要意義的,尤其是沖擊性運動和抗阻運動。有證據(jù)表明高沖擊運動如踏步和跳躍可能對髖部有較好作用,2項比較低沖擊(步行和功率跑臺)和高沖擊(跳躍)對跖骨的影響,跳躍增加應變峰值僅30%(相對于步行)和11%(相對于跑步),但產(chǎn)生的應變率高達740%和256%,3周的跳200次/d,骨形成率明顯增加,而功率跑臺骨形成無增加。對絕經(jīng)后婦女,這類練習可減慢因活動量減少導致的骨丟失,對神經(jīng)肌肉的功能,協(xié)調(diào)性和平衡性有利,可以減少跌倒的危險,但對已患有骨質(zhì)疏松癥的患者,過度負重鍛煉或活動過度可能導致骨折。Newstead等認為多方向的跳躍運動對絕經(jīng)后婦女骨量的作用仍有爭議,且高沖擊練習堅持率低,受傷率高導致其可行性受影響。此外,負荷頻率和應變率是骨適應性反應的主要決定因子。骨細胞對于一般刺激的反應很小,因此只有當骨在不同于平常的應力下才會發(fā)生適應性反應。所以在選擇促進骨健康的運動項目時,必須考慮到體力活動的頻率、持續(xù)時間、應變率、應力大小以及運動方式的創(chuàng)新,以優(yōu)化骨適應性反應。由于運動療法的特性,不可能用一種方法涵蓋所有的鍛煉目標,因此需強調(diào)全面鍛煉的原則。3.2影響股骨頸bmd的因素運動通過肌肉活動產(chǎn)生對骨的應力,刺激骨形成,很多研究觀察到,肌肉量與骨量呈正相關(guān)關(guān)系,肌肉力量的改變會引起骨強度發(fā)生相應的變化。隨著年齡增長,骨量的丟失與肌力的降低相平行,肌力訓練能促進骨的形成,增加骨的強度,可以對抗由于年齡增長導致的骨丟失。有研究者對56位老齡婦女測定肌力與股骨頸以及腰椎骨密度、體重、體脂成分,結(jié)果發(fā)現(xiàn)股四頭肌肌力與股骨頸BMD具有強相關(guān)(30%),但在腰椎并未證實這一點。許多研究還表明,不同部位的骨骼,與其密度關(guān)連的肌肉也不同,即肌力對于骨骼的作用可能具有位點特異性。本研究結(jié)果顯示,運動干預對肌肉力量有大幅度改善,這非常重要,不僅因其有助于老年階段生活自理,而且肌肉力量低下是骨折發(fā)生的強危險因素。本研究發(fā)現(xiàn),第4腰椎(L4)、大轉(zhuǎn)子骨密度改變率與反映腰背部肌肉力量的深蹲重量增加有關(guān),提示針對肌肉附著部位的力量練習對延緩骨量丟失有較好的效果。同時,研究也發(fā)現(xiàn),股骨頸骨密度變化率與手腕部力量增加有關(guān),腰椎骨密度改變率與反映胸部、上肢力量的臥推最大重量增加有關(guān),提示力量練習對肌肉附著處以外的其它部位的骨密度改變也有促進作用。這和Judge等的研究結(jié)果一致,他們認為中等強度的上肢和下肢力量練習對增加股骨頸BMD的效果是一致的。雖然不同性別和種族間肌肉組織與骨密度的關(guān)聯(lián)程度存在差異,