运动防治骨质疏松原理

一、运动的应力效应

运动对骨产生的应力会导致骨组织产生变形和微缺损,引起骨小管内液的流动,产生剪切应力和流动电压。这一系列效应,作用于骨细胞突起表面的刷状微丝,就会使其产生电位变化或激活其表面感受器,进而使骨细胞内发生一连串的生物学反应。这些生物学反应又合成为生物化学信号指令,通过细胞间隙的连接,传递到骨表面的骨衬细胞,使其合成和分泌有关因子,进而激活骨建造或骨重建等骨生物调节机制。这一机制,使骨骼能通过自我更新来修复缺损或通过自我调整来适应新的力学环境。从上述骨的功能适应性原理可知,正常限度内的应力刺激是骨正常发育的必要条件。骨的构成,是由骨胶原与羟磷灰石等有机质及无机盐按照大约1:1的比例构筑而成。正常的骨骼是是具有结晶样重复结构的骨胶原组织。运动通过肌肉的活动对骨骼产生应力。而骨骼应力的增加会使骨骼产生负压电位,易结合阳性钙离子,促进骨形成。

人们通过多年临床及实验研究证实,目前,医学界所发现的可调控骨量激素至少已有8种。它们包括雌激素、甲状旁腺激素、降钙素、活性维生素D、甲状腺素、雄激素、皮质类固醇激素、生长激素等;同时,还有多种细胞因子,包括与骨骼形成有关的因子以及与骨骼吸收有关的因子两大类。运动对骨量的刺激作用,可导致骨骼形成的相关调节激素和细胞调节因子浓度升高,或引起骨骼吸收的相关调节激素和细胞调节因子浓度降低,从而影响骨代谢过程。有研究者观察了180名女性更年期综合征患者。通过实施16周有氧运动,观察了她们在运动前后的雌性激素水平。其观察结果提示,有氧运动可明显提高更年期女性雌二醇、孕酮的水平。又有研究者通过实验研究表明,长期进行木兰拳练习可以使围绝经期妇女的甲状旁腺激素下降。近期的一些医学研究表明,运动能诱发人体内生长激素释放激素水平的增高,促进垂体分泌生长激素,并增加胰岛素样生长因子1的产生和释放,还能增高血睾酮的水平。

钙是骨骼系统的重要营养元素,人体内99%以上的钙存在于骨骼。缺钙是导致骨质疏松症的主要原因之一。运动可以促进钙的吸收、利用和在骨骼内沉积,对骨质疏松症有积极的防治作用。而经常进行户外运动,还可接受充足的阳光,使体内维生素D浓度增高,并能改善胃肠功能及钙磷代谢。这就更加促进了体内钙吸收。适宜运动又可使人的食欲增强、促进胃肠蠕动和增进消化功能,而提高对钙等营养物质的吸收率,并促进骨骼的钙化。另外,运动能增加骨皮质的血流量,有利于血液向骨骼内输送钙离子以及破骨细胞向成骨细胞转变,以促进骨骼的形成。因此,运动在增加骨质的同时,也增加了人体对钙的需求量。反之,如果人体长期不运动,骨质对钙的需求量就会减少,大量的骨钙会游离到血液中,并随尿液排出体外,从而降低了骨密度。有研究指出,如果让大鼠以60%最大摄氧量的强度运动3～4周时,血钙会明显降低。这说明,运动能导致骨骼组织利用血钙增多。还有试验研究发现,正常年轻人在6周卧床之后,尿液中钙的排泄量能增多到正常人的2倍。

目前,医学界针对骨质疏松症采取的所有措施,其最终目的就是要预防骨折、维持人较高的生活质量。因为,运动能高人体各器官系统的功能,促使全身新陈代谢旺盛,增加肌肉力量,改善身体的灵敏性、协调性和平衡性,减少摔跌。运动对人体产生的所有作用都能有效地减少骨质疏松引起骨折的危险性。有研究显示,对绝经后妇女进行抗阻训练,能通过控制对骨质疏松所致骨折的多个危险因素,减少其发生骨折的危险性。疼痛是骨质疏松症最主要的和最重要的主诉和特征。如何减轻骨质疏松症患者的腰背疼痛?目前,已成为临床医生治疗骨质疏松症患者的首要任务。有研究者通过临床研究证实,通过运动治疗骨质疏松症患者的腰背疼痛有良好效果。这可能与运动能增加腰背部的血液供应,改善局部骨骼、肌肉的组织结构,促进体内镇痛物质如β内啡肽等的释放有关。