張磊

(蘭州理工大學(xué)體育教學(xué)研究部，甘肅 蘭州 730050)

隨著人口老齡化的發(fā)展，制定安全有效的預(yù)防老年人骨密度下降的治療策略變得尤為重要。研究表明，骨密度下降引起的骨質(zhì)疏松占髖部骨折的大約一半〔1〕。長(zhǎng)期以來(lái)，學(xué)者們一直認(rèn)為，要提高骨密度，骨組織必須承受高于日?；顒?dòng)所經(jīng)歷的機(jī)械負(fù)荷〔2〕。藥物治療骨質(zhì)疏松的依從性和堅(jiān)持率低，大多數(shù)停止服用藥物的患者難以重新啟動(dòng)〔3〕。基于運(yùn)動(dòng)的干預(yù)措施是藥物的一種有吸引力的替代方法，可以降低成本，減少毒副作用，改善心肺功能，平衡能力和減少跌倒等〔4，5〕。此外，由于骨質(zhì)疏松性骨折最常發(fā)生在髖部、脊柱和腕部，運(yùn)動(dòng)干預(yù)允許有針對(duì)性的加強(qiáng)髖關(guān)節(jié)、脊柱和腕部骨密度，因?yàn)樽銐虻墓趋镭?fù)荷刺激可以在相應(yīng)的骨骼部位刺激骨形成〔6〕。運(yùn)動(dòng)對(duì)骨密度作用的大小受運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的大小、頻率、持續(xù)時(shí)間及負(fù)荷的種類(lèi)等多方面的影響，同時(shí)還受年齡、性別等因素的影響〔7〕。

本文以“運(yùn)動(dòng)”“阻力訓(xùn)練”“力量訓(xùn)練”“振動(dòng)訓(xùn)練”“太極”“氣功”“易筋經(jīng)”“老年人”“骨密度”等為中文關(guān)鍵詞，在中國(guó)知網(wǎng)、維普、萬(wàn)方中文數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，并以“sport/training”“resistance training”“strength training”“vibration training”“tai chi”“qi gong”“elderly/aged/old”“bone mineral density/BMD”為外文關(guān)鍵詞，在PubMed、Google Scholar數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，重點(diǎn)篩選近5年的文獻(xiàn)，在總結(jié)不同運(yùn)動(dòng)方式對(duì)老年人骨密度影響的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步為老年人群改善骨密度運(yùn)動(dòng)處方的制定提供科學(xué)依據(jù)。

1 有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)老年人骨密度的影響

有氧運(yùn)動(dòng)又稱(chēng)耐力運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)中能夠保證充分的氧氣供給，運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度一般不太大，多為輕、中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)，例如步行、騎車(chē)、游泳等。許浩等〔8〕納入南京市50～70歲城市居民425人，隨機(jī)分為有氧運(yùn)動(dòng)組、力量訓(xùn)練組、兩者結(jié)合組和非鍛煉組。有氧運(yùn)動(dòng)為快走，每周5次，每次30 min以上，有效步數(shù)>3 000步；力量訓(xùn)練以彈力帶為器材，在有氧運(yùn)動(dòng)結(jié)束20 min后進(jìn)行，每周3～5次，每次不少于 30 min。結(jié)果表明3個(gè)月的有氧運(yùn)動(dòng)和力量訓(xùn)練均能有效降脂、提高肺活量和改善骨密度。相對(duì)來(lái)說(shuō)，力量練習(xí)對(duì)提高肌力和骨密度更有優(yōu)勢(shì)，有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)改善心血管功能的作用更大，有氧結(jié)合力量的鍛煉方式確能彌補(bǔ)單純進(jìn)行其中一種鍛煉方式對(duì)改善某種體適能指標(biāo)的不足。董宏等〔9〕的研究發(fā)現(xiàn)，干預(yù)時(shí)間超過(guò)12個(gè)月、每周超過(guò)3次、每次控制在30～60 min的有氧運(yùn)動(dòng)有助于改善中老年人群的骨密度，尤其對(duì)于腰椎和大轉(zhuǎn)子部位的骨密度。

2 無(wú)氧運(yùn)動(dòng)對(duì)老年人骨密度的影響

無(wú)氧運(yùn)動(dòng)又稱(chēng)力量運(yùn)動(dòng)或阻力運(yùn)動(dòng)，其特點(diǎn)是強(qiáng)度較大。阻力運(yùn)動(dòng)是一種對(duì)抗阻力的運(yùn)動(dòng)，主要目的是訓(xùn)練人體肌肉，是一種已經(jīng)被證明可以增加肌肉重量和肌肉強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)〔10〕，傳統(tǒng)的阻力運(yùn)動(dòng)有俯臥撐、啞鈴、杠鈴等項(xiàng)目。大量研究證實(shí)，阻力運(yùn)動(dòng)可有效改善骨密度〔11，12〕，是減少炎癥、增加肌肉質(zhì)量和保存骨骼礦物質(zhì)的有效策略〔13～15〕。王康康〔16〕研究發(fā)現(xiàn)18 w的彈力帶柔性抗阻運(yùn)動(dòng)可以顯著提高中老年女性的骨密度，在一定程度上有助于延緩中老年女性骨密度的丟失和預(yù)防骨質(zhì)疏松的發(fā)生。同時(shí)，18 w的彈力帶柔性抗阻運(yùn)動(dòng)使老年女性的平衡能力提高，減低跌倒風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)，預(yù)防中老年人摔倒的可能。郭翔等〔17〕將53位健康中老年人隨機(jī)分為控制組、中阻力組、高阻力組及綜合運(yùn)動(dòng)組；運(yùn)動(dòng)組進(jìn)行持續(xù)24 w、每周2次、每次75 min的漸進(jìn)式運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，包括中阻力組、高阻力組2組的全身性9項(xiàng)機(jī)械式阻力運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，綜合運(yùn)動(dòng)組則進(jìn)行1組阻力運(yùn)動(dòng)及30 min有氧運(yùn)動(dòng)，控制組則維持正常作息不多做額外的運(yùn)動(dòng)。24 w后，控制組骨密度幾乎所有測(cè)量部位骨密度均呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，其中腰椎下降最明顯，綜合運(yùn)動(dòng)組在腰椎增加的幅度顯著高于中阻力及控制組，中阻力組除股骨頸呈上升趨勢(shì)外，其余部位均下降；而高阻力組骨密度在手臂、腰椎與全身顯著高于控制與中阻力組，腿部則顯著高于控制與綜合組。

Hinton等〔18〕觀察12個(gè)月的阻力運(yùn)動(dòng)(2次/w)和跳躍訓(xùn)練(3次/w)對(duì)骨量減少、每周身體活動(dòng)大于等于4 h的中老年男性骨密度的影響，6個(gè)月后全身和腰椎骨密度在阻力組或跳躍組顯著增加，并且這種增加保持到12個(gè)月；而髖關(guān)節(jié)骨密度僅在阻力組增加。Bolam等〔19〕發(fā)現(xiàn)單獨(dú)進(jìn)行阻力運(yùn)動(dòng)或結(jié)合沖擊負(fù)荷運(yùn)動(dòng)對(duì)中老年男性骨密度是最有益的。一項(xiàng)研究對(duì)35名老年男性進(jìn)行12個(gè)月的單側(cè)運(yùn)動(dòng)干預(yù)(50個(gè)單足蹦跳)，與對(duì)側(cè)腿相比，運(yùn)動(dòng)腿中股骨頸骨密度增加0.7%，而控制腿中骨密度減少0.9%。雖然上述研究發(fā)現(xiàn)，沖擊負(fù)荷運(yùn)動(dòng)作為一種單一的方式，對(duì)于改善老年男性的骨密度是有效的，但沖擊負(fù)荷運(yùn)動(dòng)的最佳運(yùn)動(dòng)處方尚不清楚〔20〕。也有研究指出，10 w的阻力運(yùn)動(dòng)對(duì)老年女性骨密度幾乎沒(méi)有影響〔21〕。

力量運(yùn)動(dòng)方面，陳金鰲等〔22〕將70名老年志愿者隨機(jī)分組，下肢分別進(jìn)行傳統(tǒng)力量運(yùn)動(dòng)和振動(dòng)力量運(yùn)動(dòng)，分別在基線(xiàn)、運(yùn)動(dòng)結(jié)束后測(cè)量所有受試者腰椎、股骨頸、Wards三角、大轉(zhuǎn)子的骨密度。發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)期傳統(tǒng)力量訓(xùn)練有助于提高老年男性股骨近端區(qū)域的骨密度；長(zhǎng)期振動(dòng)力量訓(xùn)練能顯著提升老年男女腰椎及股骨近端區(qū)域的骨密度，且對(duì)骨密度增長(zhǎng)的促進(jìn)效應(yīng)明顯優(yōu)于傳統(tǒng)力量訓(xùn)練，無(wú)性別差異。聯(lián)合運(yùn)動(dòng)方面，Bolam等〔23〕將42名老年人隨機(jī)分組，聯(lián)合上肢阻力和高劑量沖擊負(fù)荷組(80跳/次)或低等劑量沖擊負(fù)荷組(40跳/次)、對(duì)照組，每周4次。9個(gè)月時(shí)評(píng)估腰椎、股骨頸、全髖、大轉(zhuǎn)子和全身的骨密度及骨轉(zhuǎn)換標(biāo)志物(BTM)。9個(gè)月后，低劑量組和對(duì)照組骨密度相對(duì)高劑量組減少，高劑量組骨密度基本維持基線(xiàn)水平。BTM均未發(fā)生變化。沖擊負(fù)荷鍛煉可以安全地在中老年人中進(jìn)行，但目前的聯(lián)合方案沒(méi)有引起顯著的骨密度改善。與有氧運(yùn)動(dòng)相比，Beavers等〔24〕將123名減肥的超重和肥胖老年人分為阻力運(yùn)動(dòng)組、有氧運(yùn)動(dòng)組，阻力組在負(fù)重器械上接受為期5個(gè)月每周3 d負(fù)重鍛煉，有氧組在跑步機(jī)上接受5個(gè)月每周4 d的步行鍛煉，結(jié)果表明，在熱量限制期間進(jìn)行阻力運(yùn)動(dòng)，可以明顯改善超重和肥胖老年人髖部和股骨頸骨密度的損失，但對(duì)腰椎骨密度無(wú)改善作用?？梢钥闯觯敲芏鹊母纳迫Q于阻力運(yùn)動(dòng)處方變量的精確操作，如強(qiáng)度、體積、運(yùn)動(dòng)順序、練習(xí)之間的休息間隔，以及其他的訓(xùn)練變量〔25〕。

3 振動(dòng)訓(xùn)練與老年人骨密度的相關(guān)性

振動(dòng)訓(xùn)練是一種以擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)為特征的機(jī)械刺激。振動(dòng)頻率、振幅、持續(xù)時(shí)間、加速度共同構(gòu)成了振動(dòng)方案的多樣性，也是引起振動(dòng)效果不同的主要原因。一項(xiàng)納入61名老年人，每周3次振動(dòng)訓(xùn)練，為期12 w的隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)表明，全身振動(dòng)增加了腿部力量和骨密度，但并沒(méi)有提高老年人平衡能力或降低跌倒的風(fēng)險(xiǎn)〔26〕。也有研究表明，全身振動(dòng)訓(xùn)練在改善骨密度方面優(yōu)于傳統(tǒng)力量訓(xùn)練。王銀暉〔27〕對(duì)老年人實(shí)施40 w的振動(dòng)訓(xùn)練和傳統(tǒng)力量運(yùn)動(dòng)干預(yù)，結(jié)果顯示傳統(tǒng)力量訓(xùn)練組右側(cè)股骨頸和Ward三角區(qū)骨密度顯著增長(zhǎng)，且有性別差異，男性增長(zhǎng)幅度要高于女性；振動(dòng)訓(xùn)練組各部位骨密度均有顯著增長(zhǎng)，且無(wú)性別差異；停止訓(xùn)練8個(gè)月后，除振動(dòng)訓(xùn)練組大轉(zhuǎn)子、Ward三角區(qū)骨密度明顯高于對(duì)照組外，其余測(cè)試結(jié)果與對(duì)照組相比均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義?？梢钥闯?，傳統(tǒng)力量訓(xùn)練對(duì)男性股骨近端區(qū)域骨密度增長(zhǎng)有顯著影響，女性則不明顯。振動(dòng)訓(xùn)練能促進(jìn)各部位骨密度明顯增長(zhǎng)，且無(wú)性別差異。振動(dòng)訓(xùn)練對(duì)老年人骨密度增長(zhǎng)效果及停訓(xùn)后延續(xù)效應(yīng)要明顯優(yōu)于傳統(tǒng)力量訓(xùn)練。然而，Gómez-Cabello等〔28〕對(duì)老年人進(jìn)行11 w、每周3次的全身振動(dòng)訓(xùn)練干預(yù)，發(fā)現(xiàn)脛骨小梁、皮質(zhì)體積骨密度顯著降低，短期全身振動(dòng)療法不足以引起骨礦物質(zhì)含量或骨密度的變化，僅對(duì)老年人骨結(jié)構(gòu)有輕微的影響?？梢钥闯?，與其他形式的運(yùn)動(dòng)相比，全身振動(dòng)訓(xùn)練對(duì)老年人骨密度的影響可能會(huì)更大，但是尚未明確可能促進(jìn)老年人骨量受益的最短運(yùn)動(dòng)時(shí)間。

4 休閑運(yùn)動(dòng)與老年人骨密度的相關(guān)性

休閑運(yùn)動(dòng)是一種緩慢、柔軟、有節(jié)奏的運(yùn)動(dòng)，可以增加肌肉柔韌性，預(yù)防肌肉和關(guān)節(jié)損傷，例如太極拳、氣功、易筋經(jīng)等。太極拳作為一種身心運(yùn)動(dòng)正逐漸被國(guó)內(nèi)外所認(rèn)可〔29〕，其既可作為一種預(yù)防疾病、保持健康的運(yùn)動(dòng)方式，也可以作為改善骨密度的干預(yù)手段。Zou等〔30〕的研究證實(shí)，太極拳在老年人中可有效地減輕腰椎和股骨近端區(qū)域的骨密度丟失。同時(shí)，太極拳可以降低老年人跌倒的風(fēng)險(xiǎn)〔31〕。Wang等〔32〕的研究結(jié)果提示，太極可改善圍絕經(jīng)期綜合征患者的軀體疼痛、心理健康及脊柱骨密度，且可作為圍絕經(jīng)期綜合征患者安全有效的輔助治療方法。張玲莉等〔33〕發(fā)現(xiàn)太極拳可以通過(guò)影響骨轉(zhuǎn)換相關(guān)激素、調(diào)節(jié)雌激素和細(xì)胞因子來(lái)維持人體骨密度和骨礦含量。

有趣的是，大多數(shù)氣功和太極拳練習(xí)都沒(méi)有阻力，只有輕微的負(fù)重(如輕度膝蓋彎曲)，但已經(jīng)證明氣功和太極對(duì)骨密度確實(shí)有積極影響〔34〕。與常規(guī)護(hù)理相比，太極拳可以減少絕經(jīng)后中老年女性的骨量丟失和骨折次數(shù)〔35〕。在另一項(xiàng)研究中，與無(wú)運(yùn)動(dòng)對(duì)照相比，絕經(jīng)后女性練習(xí)太極拳或阻力運(yùn)動(dòng)的骨量流失較少，但參與該研究的老年男性未發(fā)現(xiàn)這種效應(yīng)〔36〕。Shen等〔37〕將太極拳與阻力運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了比較，每周3次(40 min/次)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)24 w后太極拳組的老年人骨轉(zhuǎn)換生物標(biāo)志物較阻力運(yùn)動(dòng)組發(fā)生顯著改善。與無(wú)運(yùn)動(dòng)對(duì)照相比，氣功運(yùn)動(dòng)后中老年女性的骨密度顯著增加〔38〕。

另外，魏玉琴〔39〕通過(guò)對(duì)老年人進(jìn)行易筋經(jīng)干預(yù)(3個(gè)月，5次/w，1 h/次)發(fā)現(xiàn)，易筋經(jīng)有利于延緩老年人骨密度的流失，維持骨密度，并且對(duì)骨密度的影響存在性別差異和部位特異；同時(shí)易筋經(jīng)有利于與骨代謝相關(guān)性激素指標(biāo)雌二醇、睪酮水平的改善，對(duì)老年人骨密度產(chǎn)生積極影響，有利于卵泡刺激素和促黃體生成素的降低，與雌二醇協(xié)同促進(jìn)女性骨密度的發(fā)展。Helge等〔40〕探討了休閑足球和阻力運(yùn)動(dòng)對(duì)老年男性骨密度和BTM的影響。26名健康久坐不動(dòng)的老年男性被隨機(jī)分為三組：休閑足球、阻力運(yùn)動(dòng)(45～60 min/次、2～3次/w)，和對(duì)照組。結(jié)果顯示：4個(gè)月的老年男子休閑足球可以增加股骨近端骨密度和BTM，12個(gè)月后進(jìn)一步發(fā)展，而在阻力運(yùn)動(dòng)組骨密度和BTMs均未發(fā)生明顯變化。

5 不同運(yùn)動(dòng)方式對(duì)老年患者骨密度的影響

Uth等〔41〕調(diào)查了長(zhǎng)期堅(jiān)持足球訓(xùn)練對(duì)雄激素阻斷治療老年男性前列腺癌患者骨密度的影響。22名老年患者接受每周足球運(yùn)動(dòng)1.7次，為期4年半。在第5年時(shí)，與對(duì)照組相比，足球參與者中的右股骨頸骨密度顯著改善。足球訓(xùn)練3×20 min的平均距離為2 524 m。5年期間的足球訓(xùn)練與雄激素阻斷治療的老年男性保留的股骨頸骨密度有關(guān)。Beavers等〔42〕探討了運(yùn)動(dòng)干預(yù)對(duì)284例肥胖或超重膝骨性關(guān)節(jié)炎患者骨密度的影響，運(yùn)動(dòng)干預(yù)給予地上行走(15 min)，力量訓(xùn)練(20 min)，第二行走階段(15 min)，每周3 d，共18個(gè)月。結(jié)果表明，通過(guò)強(qiáng)化飲食干預(yù)來(lái)減肥，不管有沒(méi)有運(yùn)動(dòng)干預(yù)，都會(huì)導(dǎo)致超重和肥胖的膝骨性關(guān)節(jié)炎老年患者髖關(guān)節(jié)和股骨頸的骨密度減少。雖然運(yùn)動(dòng)干預(yù)并沒(méi)有減弱體重減少相關(guān)的骨密度丟失，但骨質(zhì)疏松和骨量減少的分類(lèi)沒(méi)有發(fā)生改變。慢性腎臟衰竭患者接受血液透析經(jīng)常出現(xiàn)低骨密度，而運(yùn)動(dòng)可能用于治療骨丟失。Marinho等〔43〕通過(guò)對(duì)21例透析老年患者進(jìn)行阻力運(yùn)動(dòng)干預(yù)，24 w后結(jié)果表明，阻力運(yùn)動(dòng)有助于改善血液透析患者的骨密度。

目前研究的不足：(1)盡管性激素、營(yíng)養(yǎng)和骨負(fù)荷的改變是男性和女性一生中骨密度下降的主要原因，但存在著重要的性別差異〔44〕。在老年婦女中，通過(guò)運(yùn)動(dòng)方式激活成骨比年齡較大的男性更難，因?yàn)榧に匾蛩貙?duì)老年婦女不利〔45〕。然而，對(duì)老年男性和女性在運(yùn)動(dòng)干預(yù)后性別差異的具體影響目前尚未明確，有待進(jìn)一步研究。(2)運(yùn)動(dòng)劑量是指人體運(yùn)動(dòng)時(shí)所選擇的運(yùn)動(dòng)量、強(qiáng)度、頻次和持續(xù)時(shí)間等，通過(guò)運(yùn)動(dòng)劑量的選擇可以控制運(yùn)動(dòng)刺激的水平，從而達(dá)到人體運(yùn)動(dòng)的預(yù)期目標(biāo)〔46〕。只有足夠的運(yùn)動(dòng)頻次和持續(xù)時(shí)間才能夠有效影響骨密度，運(yùn)動(dòng)的頻次和保持在骨適應(yīng)過(guò)程中起了關(guān)鍵作用〔47〕。目前的臨床試驗(yàn)對(duì)于不同劑量的運(yùn)動(dòng)干預(yù)對(duì)老年人骨密度的影響結(jié)論尚不統(tǒng)一，甚至存在相反結(jié)論，未來(lái)需要大樣本、高質(zhì)量的隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。(3)目前，大多數(shù)研究支持不同的運(yùn)動(dòng)方式對(duì)老年人骨密度、骨微結(jié)構(gòu)均有良好的影響，但不同運(yùn)動(dòng)處方達(dá)到治療效果的骨密度、骨微結(jié)構(gòu)改變對(duì)骨強(qiáng)度生物力學(xué)的作用機(jī)制尚不清楚，有待進(jìn)一步研究。(4)迄今為止，國(guó)內(nèi)外老年人運(yùn)動(dòng)干預(yù)對(duì)骨密度影響的隨機(jī)對(duì)照研究相對(duì)較少，還沒(méi)有相應(yīng)的推薦方案，值得進(jìn)一步深入的研究。需要進(jìn)行更多的運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)以建立最佳的運(yùn)動(dòng)處方、運(yùn)動(dòng)劑量以改善中老年人的骨密度。

綜上，運(yùn)動(dòng)總體上能夠改善老年人群的骨密度，但不同部位的骨密度受性別、運(yùn)動(dòng)方式和干預(yù)時(shí)間、年齡段的影響而不同；運(yùn)動(dòng)對(duì)于改善老年男性人群的骨密度效果較好。不同的運(yùn)動(dòng)方式對(duì)老年人體質(zhì)的作用效果不同，針對(duì)身體狀況不同的老年人選擇不同的運(yùn)動(dòng)方式進(jìn)行合理搭配，可有效地改善老年人骨密度。