韓天雨 卜淑敏 王子龍

(首都體育學(xué)院，北京 100191)

臨床實(shí)踐證明，絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松是可以預(yù)防的，而且預(yù)防比治療更重要〔1,2〕，因此，研究能增加骨量或減少骨量丟失的預(yù)防措施具有更重要的意義。適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)能預(yù)防絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松的發(fā)生，但這種預(yù)防效應(yīng)在停止訓(xùn)練后還能否被保持，目前還存在矛盾〔3,4〕。Umemura等〔3〕報(bào)道，為期8 w的跳躍運(yùn)動(dòng)對(duì)去卵巢大鼠骨組織的改善效應(yīng)在停訓(xùn)24 w后仍被保持。而Iwamoto等〔4〕報(bào)道，為期1年的快走和體操訓(xùn)練雖能顯著增加患有骨質(zhì)疏松的絕經(jīng)后婦女腰椎的骨密度，但這種增加效應(yīng)在停訓(xùn)1年后消失。究竟是實(shí)驗(yàn)對(duì)象不同，還是運(yùn)動(dòng)方式不同造成的結(jié)果不同，目前未知。本實(shí)驗(yàn)觀察中等強(qiáng)度跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練和停訓(xùn)對(duì)去卵巢大鼠血清鈣、磷水平和骨組織無機(jī)礦物含量的影響。

1 材料與方法

1.1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 健康3月齡雌性SD大鼠60只，體重(235±8)g，購自北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限公司，在北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心飼養(yǎng)〔合格證號(hào)：SCKK(京)2006-0008〕。

1.2手術(shù)和分組 大鼠適應(yīng)飼養(yǎng)1 w后，按體重隨機(jī)分為假手術(shù)組(20只)和手術(shù)組(40只)。假手術(shù)組和手術(shù)組均禁食12 h，腹腔注射10%水合氯醛麻醉(3 ml/kg)，手術(shù)組從背部切除雙側(cè)卵巢，假手術(shù)組不切除卵巢，而將卵巢旁與卵巢等大的脂肪組織切除。手術(shù)后恢復(fù)1 w，將手術(shù)組大鼠按體重又隨機(jī)分為去卵巢靜止組(20只)和去卵巢運(yùn)動(dòng)組(20只)。實(shí)驗(yàn)過程中，有7只大鼠因手術(shù)感染而于實(shí)驗(yàn)的不同時(shí)間先后死亡，最后假手術(shù)組19只、去卵巢靜止組16只、去卵巢運(yùn)動(dòng)組18只。

1.3運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練方案和運(yùn)動(dòng)后分組 手術(shù)后第2周，去卵巢運(yùn)動(dòng)組大鼠開始在小動(dòng)物跑臺(tái)上適應(yīng)訓(xùn)練1 w，跑速是從第1天的12 m/min逐漸增加到第7天的18 m/min，持續(xù)時(shí)間從30 min遞增到45 min。正式運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練期為14 w，4次/w，每次45 min，跑臺(tái)坡度為5°，跑速為18 m/min。正式運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練14 w時(shí)，將各組大鼠按體重隨機(jī)分為兩個(gè)亞組，分組情況和各組大鼠數(shù)目如下：假手術(shù)-16 w組(9只)、假手術(shù)-32 w組(10只)、去卵巢-16 w組(8只)、去卵巢-32 w組(8只)、去卵巢運(yùn)動(dòng)組(9只)和停訓(xùn)組(9只)。

1.4取材及材料處理 分別于末次運(yùn)動(dòng)的36～48 h或停訓(xùn)16 w時(shí)，用10%水合氯醛(3 ml/kg)麻醉各大鼠，腹主動(dòng)脈取血后斷頭處死。分離脛骨，剔除骨周圍軟組織后，立即稱量脛骨濕重，之后用生理鹽水浸泡過的紗布包裹密封置于-20℃冰箱中待其他指標(biāo)檢測(cè)。同時(shí)計(jì)算出每100 g體重的脛骨濕重。

1.5血清鈣和磷水平的測(cè)定 血清鈣和磷檢測(cè)試劑盒購自南京建成生物工程有限公司。血清鈣和磷水平的測(cè)定完全按照試劑盒說明書的步驟操作。

1.6脛骨去脂肪重量的測(cè)定 脛骨去脂肪的處理方法見參見文獻(xiàn)〔5〕。取脛骨，浸泡于甲醇和三氯甲烷的混合液中7 d以去除脂肪，之后置于60℃烘箱中烘干24 h，取出稱量后記為脛骨去脂肪干重，同時(shí)計(jì)算每100 g體重的脛骨去脂肪干重。

1.7脛骨無機(jī)質(zhì)含量的測(cè)定 脛骨經(jīng)60℃烘干至無總量變化，然后經(jīng)600℃烤至無重量變化，稱重記為脛骨灰重，即為無機(jī)礦物質(zhì)重量，然后計(jì)算每100 g體重的脛骨骨灰重。

2 結(jié) 果

2.1跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練和停訓(xùn)對(duì)去卵巢大鼠血清鈣、磷水平的影響 去卵巢16 w時(shí)，與假手術(shù)-16 w組比較，去卵巢-16 w組大鼠血鈣水平顯著降低(P<0.05)，血磷水平無顯著變化；與去卵巢-16 w組比較，去卵巢運(yùn)動(dòng)組大鼠血鈣和血磷水平均無顯著變化。去卵巢32 w時(shí)，三組大鼠血鈣和血磷水平均無顯著變化。見表1。

表1 各組大鼠血清鈣和磷水平的比較

2.2跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練和停訓(xùn)對(duì)去卵巢大鼠脛骨濕重、去脂肪干重、灰重的影響 去卵巢16 w時(shí)，與假手術(shù)-16 w組比較，去卵巢-16 w組大鼠脛骨濕重/體重、去脂肪干重/體重、灰重/體重顯著降低(P<0.01)；與去卵巢-16 w組比較，去卵巢運(yùn)動(dòng)組大鼠脛骨濕重/體重、去脂肪干重/體重、灰重/體重顯著增加(P<0.01)，而體重和脛骨濕重、去脂肪干重、灰重?zé)o顯著變化。去卵巢32 w時(shí)，與假手術(shù)-32 w組比較，去卵巢-32 w組大鼠體重顯著增加，脛骨濕重/體重、去脂肪干重/體重、灰重/體重顯著降低(P<0.01)，脛骨濕重?zé)o顯著變化；與去卵巢-32 w組比較，去卵巢運(yùn)動(dòng)停訓(xùn)組大鼠脛骨濕重/體重、去脂肪干重/體重、灰重/體重顯著降低(P<0.05)，體重和脛骨濕重?zé)o顯著變化。見表2。

表2 各組大鼠脛骨濕重、脛骨去脂肪干重、脛骨無機(jī)礦物質(zhì)含量的變化

3 討 論

成體骨骼是一種不斷變化的結(jié)締組織。骨量的穩(wěn)態(tài)是許多因子，如生長因子、激素、力學(xué)負(fù)荷等相互作用的結(jié)果〔6〕。婦女絕經(jīng)后，由于雌激素水平顯著下降，易發(fā)生骨質(zhì)疏松。大量研究表明〔1,2〕，適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)能預(yù)防絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松的發(fā)生。一方面，運(yùn)動(dòng)對(duì)對(duì)骨骼有良好的機(jī)械性刺激作用，從而使骨組織感受到一種應(yīng)力，這種應(yīng)力刺激對(duì)骨形成和骨吸收起著重要調(diào)節(jié)作用。另一方面，運(yùn)動(dòng)時(shí)，肌肉收縮產(chǎn)生的機(jī)械力也可以間接刺激骨組織、增加骨鹽，從而促進(jìn)骨的形成〔7〕。本研究說明去卵巢可使大鼠脛骨無機(jī)礦物質(zhì)含量下降。適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)確能減緩去卵巢大鼠骨礦物質(zhì)的丟失。

本實(shí)驗(yàn)表明跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)對(duì)去卵巢大鼠脛骨無機(jī)礦物質(zhì)丟失的減緩作用在停訓(xùn)后隨之消失。對(duì)比Umemura等〔3〕的研究報(bào)道，推測(cè)抗重力性運(yùn)動(dòng)對(duì)去卵巢大鼠骨骼的改善效應(yīng)在停訓(xùn)后會(huì)保持更久。跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)是一種有氧耐力性運(yùn)動(dòng)，可產(chǎn)生1.6～3倍重力于自身體重的地面反作用力，而跳躍運(yùn)動(dòng)是一種抗重力的力量性運(yùn)動(dòng)，跳起落地時(shí)可產(chǎn)生4.1～6倍重力于自身體重的地面反作用力〔8〕。這可能是抗重力性小于跳躍運(yùn)動(dòng)的跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)對(duì)去卵巢大鼠脛骨無機(jī)礦物質(zhì)含量的效應(yīng)保持時(shí)間較短的原因之一?？梢?，不同運(yùn)動(dòng)方式對(duì)去卵巢大鼠骨組織的改善效應(yīng)在停訓(xùn)后維持的時(shí)間是不同的，跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)對(duì)去卵巢大鼠脛骨無機(jī)礦物質(zhì)含量丟失的減緩作用是暫時(shí)的，會(huì)在停訓(xùn)后消失。若采取非抗重力性運(yùn)動(dòng)的方式預(yù)防絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松，持續(xù)的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練是必需的。

血清總鈣的測(cè)定對(duì)骨無機(jī)礦物質(zhì)的研究具有一定的參考意義。研究顯示，50歲以上的絕經(jīng)后婦女，每增加1歲，血鈣減少0.25 mg/L〔9〕。本研究中，去卵巢16 w時(shí)，去卵巢組大鼠血清鈣水平顯著低于假手術(shù)組。此結(jié)果與劉慶利等〔10〕報(bào)道得結(jié)果相似。此外，本研究結(jié)果可見，由去卵巢導(dǎo)致的大鼠血清鈣含量降低只在去卵巢后的早期出現(xiàn)。與我們前期報(bào)道〔11〕結(jié)果，即去卵巢大鼠骨密度的下降主要發(fā)生去卵巢的早期是相適應(yīng)的。

綜上，中等強(qiáng)度跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)對(duì)去卵巢大鼠脛骨無機(jī)礦物質(zhì)含量的改善效應(yīng)在停訓(xùn)后消失。為保持跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)對(duì)去卵巢大鼠無機(jī)礦物質(zhì)含量影響的效應(yīng)，持續(xù)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練是必需的。

4 參考文獻(xiàn)

1Schmitt NM, Schmitt J, D?ren M. The role of physical activity in the prevention of osteoporosis in postmenopausal women-An update〔J〕. Maturitas, 2009;63(1):34-8.

2Iwamoto J, Sato Y, Takeda T,etal. Role of sport and exercise in the maintenance of female bone health〔J〕. Bone Miner Metab, 2009;27 (5): 530-7.

3Umemura Y, Nagasawa S, Sogo N,etal. Effects of jump training on bone are preserved after detraining, regardless of estrogen secretion state in rats〔J〕. J Appl Physiol, 2008; 104(4):1116-20.

4Iwamoto J, Takeda T, Ichimura S. Effect of exercise training and detraining on bone mineral density in postmenopausal women with osteoporos〔J〕. Orthop Sci, 2001; 6 (2): 128-32.

5Honda A, Sogo N, Nagasawa S,etal. Bones benefits gained by jump training are preserved after detraining in young and adult rats〔J〕. J Appl Physiol, 2008; 105 (3): 849-53.

6Siegrist M. Role of physical activity in the prevention of osteoporosis〔J〕. Med Monatsschr Pharm, 2008; 31 (7): 259-64.

7Cole JH, van der Meulen MC. Whole bone mechanics and bone quality〔J〕. Clin Orthop Relat Res, 2011; 469 (8): 2139-49.

8劉體偉. 不同運(yùn)動(dòng)方式對(duì)去卵巢大鼠骨密度、生物力學(xué)及代謝指標(biāo)的影響〔D〕. 華東師范大學(xué)碩士畢業(yè)論文，2007.

9朱憲彝. 代謝性骨病學(xué)〔M〕.天津：天津科技出版社, 1982: 167-78.

10劉慶利，權(quán)鐵剛，唐廣志，等. 中藥治療對(duì)去卵巢大鼠骨質(zhì)疏松動(dòng)物模型血鈣、血磷、堿性磷酸酶與骨密度的影響〔J〕. 中國老年學(xué)雜志，2008；28(16)：1528-9.

11魏 翔，卜淑敏，汪建紅. 跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練和停訓(xùn)對(duì)去卵巢大鼠腰椎骨密度和和骨髓脂肪細(xì)胞數(shù)目的影響〔J〕. 中國運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)雜志，2012;31(3)：46-9.