骨密度和骨质疏松

骨质疏松的状况，通过补钙、运动疗法、和饮食疗法来治疗骨质疏松。研究表明，适宜的运动强度和运动方式，有利于改善人体骨质疏松状况。关键词：骨密度；骨质疏松；运动疗法1骨密度和骨质疏松人体骨骼是一种代谢很活跃的组织，骨代谢状

况在不同的生理和病理条件下有着不同的变化特

虽然WHO已制定了上述标准，但在实际工作 中，国内、外均有报道依据上述标准判断时，骨质疏

松组和正常组仍有一定程度的重叠，这也说明上述

征，骨代谢的变化会导致骨矿含量（骨量）的改变。 骨密度指骨单位面积所含的骨矿物量，它是反映人 体骨骼代谢状况的一项重要指标。骨密度的髙低

标准仍有待于完善。在诊断中，不能将骨密度测量

绝对化，目前任何骨矿测量方法均有其各自的局限 性。个体骨密度的差异较大,许多的研究结论也多

取决于骨代谢状况，体育运动对骨密度具有较大的 影响，适宜的运动可以显著提高骨密度。因此，骨

来于群体的观察，故就某组群体来说骨密度值的测 量意义较大，仅就个体来说，其骨密度值的测量意

密度测量结果可以用于分析人体骨量变化情况，评 价体育锻炼和运动训练效果，指导体育运动

义仍有一定限度。目前认为：测量骨密度值评估骨 折的意义和测量血压评估脑卒中的意义及和测量 血脂评估心肌梗塞的意义相似，但正常人体的骨密 度远不如正常体内血压那样稳定，人体骨密度随不

实践⑴。骨密度测量最主要的临床应用是诊断骨质疏

松。根据世界卫生组织（WHO）的定义，骨质疏松是 一种骨骼系统疾病，骨量减少和骨的微结构破坏, 使骨的脆性增加，最后使骨折危险性增加。同其他 疾病的诊断一样，骨质疏松的诊断也包括临床表

同年龄段、不同性别、不同地区、不同人种等因素差

异较大，而正常人血压相对不受上述因素影响，稳 定在一定范围内。因此，在分析骨密度测量结果

时,不宜将其过分地简单化⑶。现，体检，骨密度测量，影像检查，化验检查和鉴别 诊断。但骨密度测量起到非常重要的作用，多数情

3骨密度测量测定骨密度的方法分为侵入性测量方法和非 侵入性测量方法。侵入性方法因具有创伤性而主

况下是根据骨密度结果，参照WHO骨质疏松诊断 标准做出的⑵。要用于医学基础研究中，非侵入性方法因其无创性

2骨密度检查指标世界卫生组织制定了骨质疏松症骨密度测量

的优点而广泛应用于临床研究和医疗工作中。早 期非侵入性骨密度测量方法有X线片肉眼观察法、

的诊断标准即:骨密度在青年成人平均值的1个标 准差（SD）之内者为正常；若在平均值的-1SD和-

X线形态学测量、X线光密度测定和光子吸收技术

等。这些方法的缺点主要是定量准确性差、放射剂 量大、敏感度低。随着计算机分析技术的发展，骨

2. 5SD之间者为骨量减少;若低于-2. 5SD者为骨质

疏松;若低于-2.5SD、且伴有1个部位以上的骨折 者为严重骨质疏松。现在也通常用t-score（t值）表

密度的测量方法也在不断发展和完善。目前对骨 量或骨密度主要采用定量测量的方法，包括单能量

示，即t值＞-1. 0为正常,-2.5＜t值＜-1.0为骨量 减少,t值W-2. 5为骨质疏松。骨密度仪、双能量骨密度仪、定量计算机断层扫描、 定量超声骨质测量和核磁共振显像技术。利用单• 62 •第1期（总第134期）贵州体育科技2019年3月能量和双能量两种骨密度仪来测量骨密度的方法 是最重要的非创伤性方法，它们的能量来源可以是 光子，也可以是X线，现在基本上均采用X线为能

量来源，尤以双能X线吸收法（DEXA）应用最广⑴。双能X线吸收法具有准确性和精确度高、辐射 剂量低、扫描时间短、调节稳定、重复检查误差小等

优点。目前DEXA在人体骨量、骨密度测量以及骨 质疏松的预防、诊断和治疗过程中均起着重要的作 用，其骨密度测定值在临床上是诊断骨质疏松症的 “金标准”。DEXA测定部位有全身、脊柱、髓部和 前臂等⑴。超声波检查，超声速度（SOS ）是指超声波通过

被测骨的直径或长度所经过的时间，单位是米/秒。

SOS可反应骨的密度和骨的弹性因素，且与骨密度

和骨弹性因素显著相关⑶。测试部位跟骨是承重

骨,与股骨、脊柱一样和全身有很好的相关性，可以

用于骨质疏松诊断及骨折风险的评估。同时跟骨 富含松质骨，骨代谢敏感性是皮质骨的8倍,是监测

骨骼变化，治疗效果的有效部位。4运动和骨质疏松症（0P）的治疗19年,世界卫生组织WHO就明确提出骨质 疏松症（0P）治疗的三大原则：补钙、运动疗法和饮 食调节,1992年，北京国际（0P）会议再次肯定了这

三大防治措施，由此可见运动康复疗法是防治骨质 疏松症（0P）的重要方法⑷。目前，从国内文献看， 在对骨质疏松症的防治研究上，大多集中在内科方

面，很少涉及运动康复疗法，但内科药物防治方法 因药物对胃肠刺激较大，选用药物的致癌风险以及 价格昂贵等因素而难以得到推广。国外一些研究 表明，运动疗法是防治骨质疏松最有效、最基本的 方法，但是具体哪种运动方式效果最佳尚未有

定论⑴。4. 1运动和骨质疏松的关系4. 1. 1运动对骨生长发育的影响体育运动可以促进骨的新陈代谢，改善局部血

液循环，使骨在形态结构上发生良好的改变。总的

来说，体育运动主要从两个方面对骨产生良好的影 响:一是提高峰值骨量和骨密度，一是延缓骨量的

丢失。因此，研究体育运动对骨密度的影响有着重

要的现实意义。运动负荷是骨生长、发育、成熟以 及老化的重要影响因素之一。体育运动负荷直接 作用于骨和间接地通过肌肉收缩作用于骨，使骨产

生应变，应变有一个阈值范围。当应变低于其下限

时,骨量将丢失；应变超过上限时，骨量将增加；应

变在上下限之间时,骨量将稳定在一定水平⑸。在 应力作用下，骨骼胶原基质发生形变，产生压电效

应,改变骨细胞的生物物理环境，影响其增生和分 化，这种骨能够适应活动期间的机械应力的规律称

Wollf定律。按照Wollf定律，骨力达到这样一种最 佳结构，即骨骼的形态与物质受个体活动水平的调 控,使之足够承担末端的功能性负载。Wollf定律强 调功能活动产生确定的骨骼形态。实验研究证明，

未成年骨对负荷的反应是通过塑形和改建共同完 成。Tuukkanen等发现，生长期大鼠一侧肢体固定

或神经切断,3周后股骨远端松质骨骨量迅速丢失， 股骨的长度和直径无明显变化。Li等将成年大鼠

一侧后肢固定，股骨矿物质密度第10周出现明显下

降.而骨小梁面积、宽度和质量在固定2周后即已开

始减少。Road等对踏步训练20个月的母猪股骨作 形态学测量时，发现皮质骨骨单位增加23%,但其 横截面积和骨矿物质含量无变化，说明成年骨对运

动负荷的反应是骨量的改变而不是骨形态的

改变⑷。4. 1.2运动负荷是骨矿化的基本条件血中钙磷等无机盐的沉积矿化必须一定的应

力负荷，一旦缺少这种应力负荷，骨矿化过程就会

发生障碍,继而引起骨密度降低，乘双子星4号载人

宇宙飞船飞行4d的2名宇航员的骨密度平均降低

9%；脊髓损伤所致的截瘫、四肢瘫痪的患者及脑卒 中偏瘫患者，尿中径脯氨酸和钙排岀量增多;风湿、 类风湿及创伤性关节炎患者因制动而使受累关节

岀现骨质疏松；每天不作运动的人与每天做25min 运动的人相比，其全身骨盐量一年减少5%o矿物 质浓度测定和骨密度测定及网状骨组织活检都证

实:失去运动应力负荷则骨体积减少，长期卧床制 动可致骨萎缩伴骨丧失。Schneider和Mcdonald研

究了持续卧床5~36周对平均年龄在25岁的90名 男子的影响后得出结论，缺少负重活动可致骨质丧

失，可见运动应力负荷的缺乏必然导致骨量丢失， 运动锻炼是防治0P的基本方法⑷。4. 1.3运动负荷与骨质密度的关系Aloia等观察到绝经后每日进行有氧锻炼lh, 每周3次，连续1年的妇女，其体内钙丢失显著慢于 未进行运动的同龄者。Smith经过3年研究证明，老

• 63 •第1期（总第134期）贵卅体育科技2019年3月年妇女骨质减少可通过运动锻炼增加对骨骼的压 力而获逆转,研究发现每周2次负重锻炼，每次lh, 连续8个月，腰椎无机盐含量增加3. 5%,而同龄对

照组则减少2. 7%,但是与运动应力负荷比较，单纯 负重训练对OP的作用远不如前者。国外学者报告

肌肉收缩力在防治OP的作用方面远比单纯负重

强,实验也证明遵循每周3次、每次lh的运动可使 骨钙量增加。总之，保持骨密度不下降的前提就是 坚持运动，运动锻炼是防止OP发展、提高骨密度的 重要方法⑷。4. 1.4运动负荷大小决定骨密度高低由于骨是动力性组织，能够与施加其上的压力 相适应，骨强度有赖于肌肉运动和负重所产生的应

力，强度的大小决定于应力负荷的大小。运动研究 表明，增加负荷,骨将发生肥大，举重运动员骨密度 最高，而游泳运动员骨密度最低。Talmage和

Anderson也观察到女大学生的骨密度与她们的锻炼

程度成正相关，所以逐渐增加运动锻炼的负荷量是 促进0P逐渐恢复的重要方法⑷。4. 1.5运动项目不同对骨密度的影响不同的运动项目由于对骨的刺激作用不同，因

此骨密度亦呈现不同的变化特点。一般研究认为，

力量性运动项目的骨密度最高，耐力性运动项目的

骨密度最低,且男女运动员表现出相同的趋势。就 力量练习而言，多数研究认为力量练习对骨有较好 的正向刺激作用.能够提高骨密度，但是仍有一些

研究结果与之相悖，认为力量训练后骨密度会下

降。出现这种差异可能与所采用的运动强度及运 动方式不同等因素有关。冲击性练习对于提髙骨

密度也有较好的作用，从事高冲击性练习（如体操 和排球）可明显促进骨横轴生长，提高峰值骨量。

对于低负荷强度体育锻炼的研究则表明这些运动 对骨密度的影响不明显，甚至会引起骨密度下降。

以耐力性项目为例，很多研究均表明高水平耐力运 动员的骨密度低于正常人，其原因可能是长期大强 度的耐力训练抑制了下丘脑一垂体一性腺轴的活

动，从而使性激素分泌减少，导致成骨细胞和破骨 细胞活动失衡，使骨吸收大于骨形成，骨无机盐沉 积减少，骨密度降低⑴。4. 1.6不同年龄阶段的运动对骨密度的影响儿童时期的身体锻炼是决定峰值骨量的重要

因素，这是因为青少年正处于骨量的快速增长期，

• •在此时期进行体育锻炼可显著提高骨量和骨密度。 因此，在体育实践中可以充分利用这一骨量快速增

长期对青少年运动员进行合理的运动训练，以利于 骨对专项化训练的适应，提高专项素质。对于中老

年人来说,体育锻炼能够有效延缓骨量的丢失，保 持骨密度，预防骨质疏松。对相同基础水平骨密度 的老年男性进行的追踪研究表明，坚持参加体育锻

炼的老年男性可以更持久地保持原有水平的骨密

度⑹。一般认为,30岁以前体育运动的效应以增加

骨量和提高骨密度为主，而30岁以后体育运动延缓

骨量丢失的效应要高于提高骨量的效应。峰值骨

量和骨密度的提高对于延缓骨量的丢失，预防骨质 疏松症的发生具有重要的意义⑷。4.2运动治疗0P的机制E4. 2. 1促进性激素分泌性激素与骨代谢关系非常密切，睾酮与雌二醇

能促进骨的蛋白合成、骨基质总量增加，使骨盐沉

积保留、骨质增厚、骨肪融合，从而促进骨的生长发

育，一旦二者分泌不足，骨密度也会随之下降，导致

0P发生。研究表明性激素的分泌量与0P的发生

呈负相关关系，在I型0P中，因雌激素分泌减少所 致的0P占主导地位，而运动训练能促进睾酮及雌

激素的分泌，防治0P发生。早在1966年,Cuyton

就报告健身跑5min之后,雌激素分泌即增加,Vogel 用功率脚踏车运动45min之后血中总睾酮及游离睾

酮均明显增加；Guezennec报道进行一般的娱乐活

动45min,血中雌二醇即增加；国内观察也表明，系 统参加太极拳活动的老人，血浆睾酮水平大于对照

组不常活动的老人。4. 2.2运动促进钙吸收研究肯定:缺钙是导致0P的主要原因，而运动 能促进钙吸收,Reid发现室外活动可使维生素D增 加从而促进钙的吸收，减少骨丢失.Aloid利用中子

活动记录到运动后身体总钙增加，由于钙主要贮存

在线粒体,Tate证实运动后线粒体钙可提高13.7%

o Duan也报告了运动后胞浆钙增加，国内学者发现 运动能使0P模型大鼠的骨组织形态计量学改善。

4. 2.3运动增加骨皮质血流量和促进骨形成骨皮质的血流减少是0P发生的主要原因之

一,首先钙易在酸性环境中溶解，一旦骨内血流降

低使局部血液酸性化.导致骨溶解、骨萎缩；而运动 能增加骨皮质血流量，使骨内血液保持中性，防止

骨溶解;其次骨内血流量增加能使成骨细胞活性升 高，进而促进骨形成。4. 2.4运动应力负荷时骨内微电位的影响骨是骨胶原和轻磷灰石等有机质和无机盐按

约1 ： 1比例构成，在压力增加时产生负性微电位, 易结合阳性钙粒子,促进骨形成。虽然在体液中这

样的电解质溶液所产生的微电位是否具有功能尚 存疑问，但磁场微电位促进骨形成和骨愈合的研究 正在进行。4. 2.5运动通过提高肌力改善骨密度运动通过增加肌力来增加骨量，临床发现：肌 肉发达、肌力较强的部位其骨密度也较高，而骨质 疏松越严重的病人其肌力和耐力越差，通过运动治 疗后其临床症状和肌力都得到了改善。运动通过

提高肌力改善骨密度，运动通过增加肌力来增加骨

量，运动负荷是骨生长、发育、成熟以及老化的重要

影响因素之一。体育运动负荷直接作用于骨和间 接地通过肌肉收缩作用于骨，使骨产生应变，应变 有一个阈值范围。当应变低于其下限时，骨量将丢

失;应变超过上限时，骨量将增加;应变在上下限之 间时，骨量将稳定在一定水平。血中钙磷等无机盐

的沉积矿化必须一定的运动应力负荷，一旦缺少这

种运动应力负荷，骨矿化过程就会发生障碍，继而 引起骨密度降低。缺少负重活动可致骨质丧失，可

见运动应力负荷的缺乏必然导致骨量丢失。研究表明，适宜的运动强度和运动方式，有利

于改善骨代谢和提高骨密度。不同的运动项目由

于对骨的刺激作用不同，因此骨密度亦呈现不同的

变化特点，骨密度测量结果可以用于分析人体骨量 变化情况，评价体育锻炼和运动训练效果，指导体 育运动实践。运动疗法是防治()P最有效和最基本 的方法，主要运动方式有步行、健身跑、骑自行车、

划船、滑雪、跳绳、登山以及拳术和各种气功等⑷。参考文献[1] 郭刚，宋吉锐，赵海燕.人体骨密度研究进展[J].沈

阳体育学院学报,2005,24(3) ：75-77.[2]

程晓光.骨密度测量的临床在应用.中华医学会第

三次全国骨质疏松和骨矿盐疾病学术会议,2004,11：

196-200.[3]

余卫.骨矿含量的测定方法简介及其应用进展.中华

医学会第三次全国骨质疏松和骨矿盐疾病学术会议，

2004,11:177-183.[4] 何成奇，熊素芳，易文远，熊恩富.骨质疏松症的运动

疗法[J].现代康复,2001,5(4):10-12.[5]

刘忠厚.骨质疏松学[M].北京：北京科学出版社，

1998. 186-191.[6 ] Kerscha K, Alacarnlioglu Y, Kollmitzer J, et al. Functional

impact of unvarying exercise program in women after men­

opause [J ] . Am JPHys Med Rehabil. 1998,77 ( 4) : 326

-332.[7]何成奇，熊恩富，熊素芳，等.骨质疏松症的运动防治

[J].国外医学物理医学与康复学分册,2000, 20 (1):7.