馬 濤,李世昌,梁曉霞,羅 劍,李珍惜

上、下坡跑臺運動對去卵巢小鼠骨密度及骨組織形態(tài)計量學(xué)指標(biāo)的影響

馬 濤1,李世昌2,梁曉霞2,羅 劍2,李珍惜2

目的:以去卵巢手術(shù)小鼠模擬婦女絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥狀,對比研究上、下坡跑臺運動對于去卵巢小鼠骨密度和骨組織結(jié)構(gòu)的影響。方法:32只8周齡C57 BL/6雌性小鼠隨機分為4組:假手術(shù)安靜組(SHAM)、去卵巢安靜組(OVX)、去卵巢上坡跑組(OVX+UP)和去卵巢下坡跑組(OVX+DOWN)。SHAM組小鼠行去卵巢假手術(shù),其余3組小鼠均摘除卵巢。訓(xùn)練方案:OVX+UP組進(jìn)行上坡跑訓(xùn)練而OVX+DOWN組進(jìn)行下坡跑訓(xùn)練,每次40 min,每周訓(xùn)練5次,共訓(xùn)練8周。8周后取左側(cè)股骨和脛骨檢測其干骺端骨密度,取右側(cè)脛骨和第3腰椎做硬組織切片,檢測其組織形態(tài)計量學(xué)指標(biāo)。結(jié)果:與SHAM組相比,OVX組小鼠股骨和脛骨干骺端骨密度顯著下降,脛骨和第3腰椎組織形態(tài)計量學(xué)指標(biāo)也出現(xiàn)骨質(zhì)疏松性變化;兩運動組小鼠股骨和脛骨干骺端骨密度比OVX組小鼠明顯提高,脛骨和第3腰椎組織形態(tài)計量學(xué)指標(biāo)也比OVX組明顯改善,且OVX+DOWN組比OVX+UP組的效果更明顯。結(jié)論:跑臺運動可有效預(yù)防小鼠去卵巢后骨質(zhì)疏松癥的發(fā)生,且下坡跑運動比上坡跑運動更有效。

跑臺運動;運動方式;去卵巢;骨密度;骨組織形態(tài)計量;鼠;動物實驗

絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松是當(dāng)前比較常見的一種疾病,給患者帶來極大的痛苦和經(jīng)濟負(fù)擔(dān)。而單純的藥物和飲食干預(yù),其療效往往不佳。體育運動作為一種既經(jīng)濟又行之有效的健康干預(yù)措施,其在預(yù)防及治療骨質(zhì)疏松中的作用也越來越被人們重視。前期的大量研究已表明,適當(dāng)?shù)倪\動訓(xùn)練可以有效地預(yù)防絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥的發(fā)生。因不同形式的運動對骨組織的刺激存在差異,而何種形式的運動對于提高骨密度最有效,至今仍無定論,所以,對各種具體的運動形式在提高骨密度的差異方面的對比研究則顯得尤為重要,且對大眾健身具有現(xiàn)實的指導(dǎo)意義。

1 材料和方法

1.1 實驗動物

清潔級C57 BL/6雌性小鼠32只,約8周齡,體重20.26±2.13 g(由上海西普爾—必凱實驗動物有限公司提供)。動物購回后在本實驗中心動物房適應(yīng)性喂養(yǎng)1周,然后隨機分為4組,即假手術(shù)安靜組(SHAM)、去卵巢安靜組(OVX)、去卵巢上坡跑組(OVX+UP)和去卵巢下坡跑組(OVX+DOWN),每組8只。

1.2 去卵巢手術(shù)

動物以1%戊巴比妥鈉(0.1 g/kg)經(jīng)腹腔麻醉后,剪除長毛,分別在脊柱兩側(cè)切開背肌1 cm切口,SHAM組小鼠行去卵巢假手術(shù),僅去除卵巢周圍少量脂肪組織,其余3組小鼠均摘除卵巢,用可吸收的羊腸線縫合傷口,在傷口外涂少量紅霉素軟膏(圖1)。

1.3 運動方案

SHAM組和OVX組在籠中正常飼養(yǎng),沒有進(jìn)行任何訓(xùn)練;OVX+UP組和OVX+DOWN組于去卵巢手術(shù)后7天開始進(jìn)行上坡跑或下坡跑訓(xùn)練(圖2),訓(xùn)練方案如表1所示。

表1 本研究運動組小鼠訓(xùn)練方案一覽表Table 1 Training Program of Exercise Group

圖1 本研究小鼠去卵巢手術(shù)圖Figure 1. Ovary Removal Surgery of the M ice

圖2 本研究小鼠跑臺訓(xùn)練圖Figure 2. Treadm ill Training of the M ice

1.4 取材

于運動組小鼠最后一次訓(xùn)練結(jié)束24 h后,去眼球取血處死小鼠。取其左側(cè)股骨和脛骨、右側(cè)脛骨、腰椎骨(L 1～L 5),用鑷子和剪刀小心地去除骨組織上附著的軟組織。左側(cè)股骨和脛骨用生理鹽水浸透的紗布包裹好,放于-20℃冰箱保存,待測骨密度。右側(cè)脛骨和腰椎骨投于4%多聚甲醛溶液中進(jìn)行固定,待測組織形態(tài)計量學(xué)指標(biāo)。

1.5 指標(biāo)的測定

1.5.1 體重的測定

飼養(yǎng)期間每周日晚7點測試各小鼠體重并記錄,最后一次體重測試在小鼠處死前一天晚上7點進(jìn)行。

1.5.2 Kodak雙能X射線骨密度儀測量股骨和脛骨BMD

從-20℃冰箱中取出左側(cè)股骨和脛骨,室溫自然解凍,用Kodak雙能X射線骨密度儀和Carestream骨密度分析軟件測量股骨遠(yuǎn)端和脛骨近端干骺端BMD(圖3、圖4)。

圖3 小鼠股骨遠(yuǎn)端干骺端BMD測量圖Figure 3. Distal Femur BMD Measurement

圖4 小鼠脛骨近端干骺端BMD測量圖Figure 4. Prox ima l Tibia BMD M easuremen t

1.5.3 MMA樹脂切片檢測第3腰椎和脛骨組織結(jié)構(gòu)

取右側(cè)脛骨和腰椎骨(L 1～L 5),4%多聚甲醛固定,酒精梯度脫水,MMA樹脂包埋,行5μm硬組織切片, AME溶液脫去MMA,酒精梯度水化,行Von kossa/van gieson染色,酒精梯度脫水,二甲苯透明,中性樹脂封片,用Leica DM 4000電子顯微鏡及Osteomesure體視學(xué)軟件統(tǒng)計骨組織形態(tài)計量學(xué)指標(biāo)并拍片。

1.6 統(tǒng)計學(xué)方法

各檢測結(jié)果以±S表示,用SPSS 12.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計處理,組與組之間比較用單因素方差分析,以P<0.05為差異顯著性標(biāo)準(zhǔn),以P<0.01為差異非常顯著性標(biāo)準(zhǔn)。

2 實驗結(jié)果

2.1 各組小鼠體重的增齡變化

實驗期間各組小鼠體重隨增齡的變化如圖5所示:去卵巢手術(shù)3組小鼠體重增長均明顯大于假手術(shù)組小鼠;其中,OVX組小鼠體重增長尤為明顯,與SHAM組比較有非常顯著性差異(P<0.01),與兩運動組比較也有顯著性差異(P<0.05);兩運動組小鼠體重增長明顯小于OVX組小鼠(P<0.05)而大于SHAM組小鼠(P<0.01);兩運動組之間比較,OVX+UP組小鼠體重雖比OVX+DOWN組體重略有下降趨勢,但差異不具顯著性(P>0.05)。

圖5 各組小鼠體重的增齡變化示意圖Figure 5. Changes of Body Weight of Each Group

2.2 上、下坡跑臺運動對去卵巢小鼠骨密度的影響

從表2和圖6可以看出:OVX組小鼠股骨骨密度明顯低于SHAM組小鼠(P<0.01),兩運動組小鼠股骨骨密度明顯高于OVX組小鼠(P<0.01),而兩運動組相比較,則OVX+DOWN組小鼠股骨骨密度明顯高于OVX+UP組小鼠(P<0.05)。脛骨骨密度變化亦表現(xiàn)出和股骨相同的趨勢。

圖6 上、下坡跑臺運動對去卵巢小鼠脛骨和股骨干骺端骨密度的影響示意圖Figure 6. Effect of Uphill or Downhill Running on Tibia and Femur Metaphyseal BMD in Ovariectomized M ice

表2 本研究上、下坡跑臺運動對去卵巢小鼠脛骨和股骨干骺端骨密度的影響一覽表Table 2 Effect of Uphill or Downhill Runn ing on Tibia and Femur Metaphyseal BMD in Ovariectom ized M ice

2.3 上、下坡跑臺運動對去卵巢小鼠骨組織形態(tài)計量學(xué)指標(biāo)的影響

2.3.1 上、下坡跑臺運動對去卵巢小鼠第3腰椎組織形態(tài)計量學(xué)指標(biāo)的影響

從圖7可以看出:SHAM組小鼠第3腰椎骨小梁立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)正常;而OVX組小鼠第3腰椎骨小梁數(shù)目明顯變少、骨小梁間距離增大、骨小梁厚度變薄而相互間排列較凌亂、正常的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)受到破壞;而兩運動組骨小梁結(jié)構(gòu)較OVX組有所改善,但仍然不及SHAM組骨小梁結(jié)構(gòu)完整。如表3和圖8所示:OVX組小鼠骨小梁體積密度(BV/TV)、骨小梁厚度(Tb.Th)和骨小梁數(shù)目(Tb.N)均明顯低于SHAM組小鼠(P<0.01),而骨小梁間距(Tb.Sp)則明顯高于SHAM組小鼠(P<0.01);兩運動組小鼠BV/TV、Tb.Th和Tb.N均明顯高于OVX組小鼠,而Tb.Sp則明顯低于OVX組小鼠(P<0.05);兩運動組之間相比較,則OVX+ DOWN組小鼠BV/TV、Tb.Th和Tb.N均明顯高于OVX+ UP組小鼠,而Tb.Sp則明顯低于OVX+UP組小鼠。

圖7 上、下坡跑臺運動對去卵巢小鼠第3腰椎組織結(jié)構(gòu)的影響示意圖40×Figure 7. Effect of Uphill or Downhill Runn ing on Organ izational Structure of the Third Lumbar Vertebra in Ovariectom ized M ice 40×

表3 本研究上、下坡跑臺運動對去卵巢小鼠第3腰椎組織形態(tài)計量學(xué)參數(shù)的影響一覽表Table 3 Effect of Uphill or Downhill Runn ing on Histomorphometry Index of the Third Lumbar Vertebra in Ovariectom ized M ice

表4 本研究上、下坡跑臺運動對去卵巢小鼠脛骨干骺端組織形態(tài)計量學(xué)參數(shù)的影響一覽表Table 4 Effect of Uphill or Downhill Runn ing on Histomorphometry Index of Tibial M etaphysis in Ovar iectom ized M ice

2.3.2 上、下坡跑臺運動對去卵巢小鼠脛骨干骺端組織形態(tài)計量學(xué)指標(biāo)的影響

從圖9可以看出:SHAM組小鼠脛骨小梁立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)正常;而OVX組小鼠脛骨骨小梁數(shù)目明顯變少、骨小梁間距離增大、骨小梁厚度變薄、一些骨小梁形成盲端游離于骨髓腔中,骨髓腔擴大,正常的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)受到破壞;而兩運動組小鼠骨小梁結(jié)構(gòu)較OVX組有所改善,但仍然不及SHAM組小鼠骨小梁結(jié)構(gòu)完整。如表4和圖10所示:OVX組小鼠BV/TV、Tb.Th和Tb.N均明顯低于SHAM組小鼠(P<0.01),而Tb.Sp則明顯高于SHAM組小鼠(P<0.01);兩運動組小鼠BV/TV、Tb.Th和Tb.N均明顯高于OVX組小鼠,而Tb.Sp則明顯低于OVX組小鼠(P<0.01);兩運動組之間相比較,則OVX+DOWN組小鼠BV/TV、Tb.Th和Tb.N均明顯高于OVX+UP組小鼠,而Tb.Sp則明顯低于OVX+UP組小鼠(P<0.05)。

圖8 上、下坡跑臺運動對去卵巢小鼠第3腰椎組織形態(tài)計量學(xué)指標(biāo)的影響示意圖Figure 8. Effect of Uphill or Downhill Runn ing on Histomorphometry Index of the Third Lumbar Vertebra in Ovariectomized M ice

圖9 上、下坡跑臺運動對去卵巢小鼠脛骨骨骺和干骺端組織形態(tài)計量學(xué)指標(biāo)的影響示意圖40×Figure 9. Effect of Uphill or Downhill Runn ing on Epiphysisand Metaphysis Structure of Tibia in Ovariectom ized M ice 40×

圖10 上、下坡跑臺運動對去卵巢小鼠脛骨干骺端組織形態(tài)計量學(xué)指標(biāo)的影響示意圖Figure 10. Effect of Uphill or Downhill Running on Histomorphometry Index of Tibial Metaphysis in Ovariectom ized M ice

3 分析與討論

3.1 上、下坡跑臺運動對去卵巢小鼠體重的影響

本研究發(fā)現(xiàn),去卵巢手術(shù)可致小鼠體重較正常小鼠增加,這在其他多項研究中已有闡述,而且研究表明,去卵巢手術(shù)造成的小鼠體重增加主要表現(xiàn)為脂肪組織的過量堆積,這和婦女絕經(jīng)后肥胖的原因具有相似性[13,14]。合理的體育運動可以有效抑制婦女絕經(jīng)后肥胖[5,12]。動物實驗也表明,運動訓(xùn)練可以有效抑制動物由于去卵巢手術(shù)導(dǎo)致的體重過度增長。在本研究中,兩運動組小鼠體重增長明顯大于SHAM組小鼠(P<0.01)而小于OVX組小鼠(P< 0.05),說明本實驗采用的跑臺運動可以有效的抑制去卵巢手術(shù)造成的肥胖;而兩運動組相比較,OVX+UP組小鼠體重雖比OVX+DOWN組體重略有下降趨勢,但差異不具顯著性(P>0.05)。提示,本研究所采用的上坡跑運動和下坡跑運動雖然在運動負(fù)荷上會有所差異,但兩種運動都可以有效地抑制小鼠去卵巢手術(shù)造成的脂肪堆積,同時,也沒有因運動負(fù)荷過大而顯著抑制小鼠生長。

3.2 上、下坡跑臺運動對去卵巢小鼠骨密度的影響

絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松是當(dāng)前全世界面臨的一種多發(fā)病,越來越引起人們的重視,骨質(zhì)疏松的治療費用相當(dāng)昂貴,且治療效果不佳。所以,采取有效措施來預(yù)防骨質(zhì)疏松就顯得至關(guān)重要。除了攝取含鈣豐富食品以及平衡飲食對預(yù)防骨質(zhì)疏松具有重要作用外,運動訓(xùn)練可多方面影響骨骼。許多現(xiàn)象和科學(xué)研究結(jié)果都表明,骨骼的結(jié)構(gòu)與功能在很大程度上依賴于其所處的力學(xué)環(huán)境,骨組織在外界刺激的作用下不斷從力學(xué)角度進(jìn)行重建[9,11]。適當(dāng)?shù)膽?yīng)力刺激有利于骨骼的健康,但不當(dāng)或過量的應(yīng)力刺激則對骨健康不利[15]。

本研究通過小鼠去卵巢手術(shù)來模擬婦女絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松,發(fā)現(xiàn)小鼠去卵巢手術(shù)可導(dǎo)致骨密度的明顯下降,表現(xiàn)為典型的骨質(zhì)疏松癥,表明本研究所采用的去卵巢手術(shù)模擬婦女絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松的模型是成功的。這主要是因為去卵巢后動物體內(nèi)雌激素水平明顯下降,使得骨代謝異?；钴S,骨吸收大于骨形成,從而導(dǎo)致骨質(zhì)疏松癥,其內(nèi)在機理在其他諸多文獻(xiàn)中已有闡述[6,7],這里就不再贅述。

通過對比研究上坡跑運動與下坡跑運動對小鼠骨密度的影響,本研究發(fā)現(xiàn),上、下坡跑臺運動對去卵巢引起的骨質(zhì)疏松都有較好的預(yù)防作用,且下坡跑運動比上坡跑運動具有更好的效果。究其原因,主要是上坡跑運動和下坡跑運動在運動時對于骨的力學(xué)刺激不同。運動可以對骨產(chǎn)生應(yīng)力,包括直接應(yīng)力和間接應(yīng)力,其中,運動對骨的直接應(yīng)力是指來自地面的反作用力,運動對骨的間接應(yīng)力是指運動中肌肉收縮對骨骼的拉力、擠壓力和剪切力等作用。體育運動類型多種多樣,不同類型的體育運動產(chǎn)生的運動負(fù)荷不同,對骨的影響也不一樣。運動對骨的影響和運動時骨受到的應(yīng)力具有密切關(guān)系,研究表明,高沖擊性訓(xùn)練比低沖擊性訓(xùn)練更能提高骨密度(BMD),如跑步運動員、體操運動員的全身BMD和股骨頸BMD顯著高于游泳運動員和非運動員[8]。根據(jù)對骨影響作用的不同,可以把體育運動分為負(fù)重運動和非負(fù)重運動。負(fù)重運動是指對骨施加了重力負(fù)荷作用的運動,或者說是任何需要身體站立的運動,如走路、跑步、跳躍、體操、舉重、籃球等。而非負(fù)重運動是指那些只克服阻力的運動,或者說那些不需要站立的運動,如游泳、劃船、騎車等。近年來相關(guān)研究表明,負(fù)重運動比非負(fù)重運動對于骨質(zhì)疏松的預(yù)防或促進(jìn)青少年骨骼健康發(fā)育更有利,這是由于負(fù)重運動時骨受到了較大的力學(xué)刺激[10,16,17]。

在本研究中,雖然上坡跑運動和下坡跑運動的跑臺速度與運動時間相同,但兩種運動在跑動過程中骨組織所受到的應(yīng)力不同。下坡跑運動每一步跑動在下落過程中所克服的垂直方向的沖量比上坡跑運動大,其骨組織所受到的地面應(yīng)力也比上坡跑運動大。同時,分析兩種跑臺運動在跑動過程中骨骼肌做功的情況以及骨骼肌做功對于骨組織的牽拉應(yīng)力時發(fā)現(xiàn),上坡跑運動時骨骼肌做功對于骨組織的牽拉應(yīng)力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于下坡跑運動。然而,本實驗結(jié)果表明,在預(yù)防去卵巢手術(shù)引起的骨質(zhì)疏松中,下坡跑運動比上坡跑運動效果更好,這說明在運動時相對于骨骼肌對于骨組織的牽拉應(yīng)力來說,骨組織受到的地面應(yīng)力對于骨代謝的刺激效果更明顯。此結(jié)果和本實驗室前期有關(guān)縱跳運動對于骨密度的影響的研究結(jié)果相吻合[2,3]。

3.3 上、下坡跑臺運動對去卵巢小鼠骨組織形態(tài)計量學(xué)指標(biāo)的影響

形態(tài)計量學(xué)是對形態(tài)結(jié)構(gòu)進(jìn)行定量分析的科學(xué);形態(tài)計量學(xué)用于測量骨組織形態(tài)結(jié)構(gòu),稱為骨組織形態(tài)計量學(xué)。在骨的生長、重建過程中,板層骨組織具有在分散、微小位置上的不斷轉(zhuǎn)換、重排的動態(tài)特性,骨組織內(nèi)部骨小梁的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)與骨的力學(xué)性能密切相關(guān),骨組織形態(tài)計量學(xué)指標(biāo)可以定量的反映骨量、骨結(jié)構(gòu)以及骨的代謝情況。通過對這些指標(biāo)的測定,可以定量的評價運動對于骨量、骨結(jié)構(gòu)以及骨代謝的影響。房冬梅[1]研究發(fā)現(xiàn),間歇跑臺運動組大鼠脛骨的骨小梁體積、骨小梁平均寬度、皮質(zhì)骨寬度、類骨質(zhì)表面積和類骨質(zhì)厚度極顯著地高于對照組,骨小梁數(shù)目和生長板厚度顯著高于對照組,而骨小梁分離度和侵蝕表面積卻極顯著地低于對照組。這些結(jié)果表明,大強度間歇跑臺運動對大鼠長骨生長具有良好的促進(jìn)作用。左群等研究[4]發(fā)現(xiàn),隨增齡小鼠左股骨近端骨小梁面積百分率、骨小梁厚度和骨小梁間隔增加;隔日游泳運動組骨小梁面積百分率、骨小梁厚度和數(shù)目均高于每日游泳運動組和安靜對照組,骨小梁間隔則低于每日游泳運動組和安靜對照組。表明增齡使骨組織形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,老年期骨小梁形態(tài)結(jié)構(gòu)開始有退化現(xiàn)象,游泳運動在改善骨質(zhì)量方面有一定的作用。

在眾多的骨組織形態(tài)計量學(xué)評價指標(biāo)中,本實驗采用其中4個比較有代表性的指標(biāo),其中,骨小梁體積密度(BV/TV)是反映松質(zhì)骨骨小梁整體疏密程度的指標(biāo),其值越大則說明骨量越多、骨密度越大;骨小梁厚度(Tb.Th)是反映松質(zhì)骨骨小梁粗細(xì)程度的指標(biāo),其值越大說明骨小梁越粗壯、骨形成大于骨吸收;骨小梁數(shù)目(Tb.N)則反映的是松質(zhì)骨單位體積內(nèi)骨小梁的個數(shù),松質(zhì)骨內(nèi)骨小梁數(shù)目越多則說明骨骨量越多、骨密度越大;骨小梁間距(Tb.Sp)是反映松質(zhì)骨骨小梁之間的距離的指標(biāo),其值越大則說明骨小梁越稀疏、骨密度越小。本研究發(fā)現(xiàn),去卵巢組小鼠第3腰椎骨小梁體積密度(BV/TV)、骨小梁厚度(Tb.Th)和骨小梁數(shù)目(Tb.N)均明顯低于假手術(shù)組小鼠,而骨小梁間距(Tb.Sp)則明顯高于假手術(shù)組小鼠;而且脛骨的變化也具有相同的趨勢。這說明,去卵巢手術(shù)引起小鼠體內(nèi)雌激素顯著下降,導(dǎo)致骨代謝平衡被打破,骨吸收大于骨形成,骨小梁的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)被破壞,從而形成典型的骨質(zhì)疏松癥。兩運動組小鼠骨小梁BV/TV、Tb.Th和Tb.N均明顯高于OVX組小鼠,而Tb.Sp則明顯低于OVX組小鼠,這說明,跑臺運動對去卵巢造成的骨質(zhì)疏松癥具有較好的預(yù)防作用。并且,從兩運動組上述數(shù)據(jù)的比較來看,下坡跑運動對于去卵巢造成的骨質(zhì)疏松癥的預(yù)防效果要優(yōu)于上坡跑運動,這和本研究中各組骨密度指標(biāo)變化趨勢相一致。

4 結(jié)論

1.去卵巢手術(shù)可造成小鼠體重迅速增加、骨密度降低以及骨組織結(jié)構(gòu)變化,表現(xiàn)出明顯的婦女絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥狀,說明去卵巢手術(shù)是一種較好的絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥造模方法。

2.跑臺運動可明顯阻止去卵巢手術(shù)造成的體重迅速增長,并可以有效地防止去卵巢后骨質(zhì)疏松癥的發(fā)生。

3.下坡跑運動比上坡跑運動對于去卵巢后骨質(zhì)疏松癥的預(yù)防更有效,這主要是由于兩種運動方式在運動中骨組織所受到的應(yīng)力不同而致。

[1]房冬梅.大強度間歇跑臺運動對大鼠長骨生長的影響[J].山東體育學(xué)院學(xué)報,2009,25(6):32-34.

[2]李世昌,馬濤,尹小儉,等.不同運動方式對生長期大鼠骨密度和組織形態(tài)計量學(xué)指標(biāo)的影響[J].體育科學(xué),2008,28(1):54-58.

[3]鄭慶云,李世昌,馬濤.縱跳對生長期大鼠骨密度、骨代謝生化指標(biāo)的影響[J].體育科學(xué),2008,28(8):45-49.

[4]左群,于新凱,陸愛云.游泳運動對老年小鼠骨組織形態(tài)結(jié)構(gòu)和生物力學(xué)性能的影響[J].中國運動醫(yī)學(xué)雜志,2007,26(2):228-230.

[5]BOUCHARD D R,SOUCY L,SENECHAL M,et al.Impact of resistance training with o r without caloric restriction on physical capacity in obese older women[J].Menopause,2009,16(1):66-72.

[6]CLA RKE B L,KHOSLA S.Female rep roductive system and bone[J].A rch Biochem Biophys,2010,503(1):118-128.

[7]CLEEMANN L,HJERRILD B E,LAURIDSEN A L,et al. Long-term hormone replacement therapy preserves bonemineral density in Turner syndrome[J].Eur J Endocrinol,2009,161 (2):251-257.

[8]CREIGHTON D L,MORGAN A L,BOARDLEY D,et al. Weight-bearing exercise and markersof bone turnover in female athletes[J].J App l Physiol,2001,90:565-570.

[9]DENN IS R.Skeletal development and bone functional adap tion [J].Bone Mineral Res,1992,7(12):389-394.

[10]EMSLANDER H C,SINAKIM,MUHSJ M,et al.Bone mass and muscle strength in female college athletes(runners and swimmers)[J].Mayo Clin Proc,1998,73:1151-1160.

[11]FROST H M.Wolff’s law and bone’s structural adaptation to mechanical usage:An overview for clinicans[J].Angle O rthod 1994,64:175-188.

[12]IRW IN M L,A IELLO EJ,M CTIERNAN A,et al.Physical activity,body m ass index,and mammographic density in postmenopausal breast cancer survivo rs[J].J Clin Oncol,2007,25 (9):1061-1066.

[13]L IJ,MCMURRAY RW.Effects of cyclic versus sustained estrogen administration on peripheral immune functions in ovariectomized mice[J].Am J Reprod Immunol,2010,63(4):274-281.Epub 2010 Jan 5.

[14]MA TYSKOVA R,ZELEZNA B,MA IXNEROVA J,et al.Estradiol supplementation helps overcome central leptin resistance of ovariectomized mice on a high fat diet[J].Horm M etab Res. 2010,42(3):182-186.

[15]M ICHEL B A,BLOCH D A,FRIESJ F.Weight-bearing exercise,overexercise,and lumber bone density over age 50 years [J].A rch Intern Med,1989,149(10):2325-2329.

[16]STEWART A O,HANNAN J.Total and regional bone density in male runners,cyclists,and controls[J].Med Sci Sports Exe, 2000,32:1373-1377.

[17]TAAFFE D R,ROBINSON T L,SNOW C M,et a l.High-impact exercise p romo tes bone gain in w ell-trained female athletes[J].J Bone M iner Res,1997,12:255-260.

Effects of Uphill or Downhill Running on Bone M ineral Density and the Indexes of Bone Histomorphometry in Ovariectom ized M ice

MA Tao1,L IShi-chang2,L IANG Xiao-xia2,LUO Jian2,L I Zhen-xi2

Objective:Through surgical simulation in ovariectom ized m ice to women w ith postmenopausal osteoporosis,this paper comparatively studies the uphill and dow nhill running on bone mineral density and bone structure of ovariectomized mice.Method:32(8-w eek-old C57 BL/6)female mice were random ly divided into 4 groups:sham operation group(SHAM), ovariectomized group(OVX),uphill running group(OVX+UP)and dow nhill running group (OVX+DOWN).SHAM group mice were sham ovariectomized,and the remaining three groups of mice were ovariectom ized.Training p rogram s:OVX+UP group to do uphill running training,OVX+DOWN group to do dow nhill running training,40 minutes each training,5 times a w eek,trained a total of 8 weeks.A fter 8 weeks,the left femur and tibiametaphyseal bone mineral density w as detected,the right tibia and the third lumbar vertebrae w ere made a hard tissue sections and the histomo rphometry indexes w ere detected.Result:Compared w ith the SHAM group,OVX group were significantly low er in femo ral and tibia metaphyseal bone mineral density,tibia and third lumbar histomo rphometric indicato rs also show ed signs of osteopo rosis.Two exercise groups femoral and tibia metaphyseal bone mineral density significantly imp roved than OVX group,the tibia and third lumbar histomo rphometric indicato rs also imp roved significantly compared w ith OVX group,OVX+DOWN group is better than OVX +UP.Conclusion:Treadmill exercise can p revent osteoporosis in ovariectomized m ice,and dow nhill running is more effective than uphill running.

treadm ill exercise;m ode of exercise;ovariectom ized;bone m ineral density;bone histom orphometry;rat;anim al experiment

G804.2

A

1000-677X(2011)01-0048-08

2010-10-17;

2010-12-11

馬濤(1979-),男,山東菏澤人,講師,碩士,研究方向為骨組織運動適應(yīng)的生物學(xué)研究,Tel:(0571)88320493,E-mail:m thdsfdx@126.com。

1.浙江工業(yè)大學(xué)體育軍訓(xùn)部,浙江杭州310014;2.華東師范大學(xué),上海200241

1.Physical Education and M ilitary Department,Zhejiang University of Technology,Hangzhou 310014,China; 2.East China No rmal University,Shanghai 200241, China.