劉玉琳 解浩東

1.重慶城市管理職業(yè)學(xué)院，重慶 401331 2.西南大學(xué)體育學(xué)院，重慶 400715

骨質(zhì)疏松癥主要病理特征為骨量加劇流失、骨纖維結(jié)構(gòu)受到破壞、骨骼脆性增加，導(dǎo)致骨折風(fēng)險升高，患者生活質(zhì)量嚴(yán)重降低。骨質(zhì)疏松癥的形成機(jī)制非常復(fù)雜，其成因主要包括內(nèi)分泌紊亂、代謝紊亂以及機(jī)械性因素。骨質(zhì)疏松癥主要分為原發(fā)性骨質(zhì)疏松和繼發(fā)性骨質(zhì)疏松。其中原發(fā)性骨質(zhì)疏松可以細(xì)分為絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松、老年性骨質(zhì)疏松以及青年(特殊性)骨質(zhì)疏松[1]。其中絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥和老年性骨質(zhì)疏松在骨質(zhì)疏松人群中占比最高。目前，絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松的治療方法主要以藥物為主，但調(diào)節(jié)激素和抗骨質(zhì)疏松癥藥物會帶來較為嚴(yán)重的副作用，影響患者健康[2]。安全無創(chuàng)有效的生理刺激對治療骨質(zhì)疏松癥具有較好的發(fā)展前景。目前全身振動訓(xùn)練(whole body vibration training，WBVT)和正弦交變電磁場治療(sinusoidal electromagnetic fields， SEMFs)均為新興療法，WBVT和SEMFs具有安全性高、副作用小、易操作、見效快等特點(diǎn)，逐漸成為骨質(zhì)疏松預(yù)防治療領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。WBVT是由專業(yè)運(yùn)動員肌力訓(xùn)練方法演化而來，在最大肌力量和快速力量方面的干預(yù)效果已經(jīng)被大量研究所證實。近年，全身振動訓(xùn)練逐漸被用于骨質(zhì)疏松的治療，巴洪冰等[3-4]研究證實WBVT對于老年骨質(zhì)疏松患者的骨密度具有改善效果，其進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)中高頻率振動干預(yù)能夠延緩骨量流失。葉瓊[5]研究證實全身振動訓(xùn)練可以誘導(dǎo)體內(nèi)生長激素(growth hormone，GH)和胰島素樣生長因子-1(insulin like growth factor，IGF-1)水平提升，促進(jìn)骨組織生長，結(jié)束干預(yù)后較長時間保持骨量。國內(nèi)高頻磁場測試發(fā)生器技術(shù)日漸成熟，SEMFs療法也開始有較多的應(yīng)用，相關(guān)研究逐漸增加。高玉海等[6]研究發(fā)現(xiàn)正弦交變電磁場療法可以促進(jìn)大鼠骨量積，提升大鼠峰值骨量。李文苑等[7]研究發(fā)現(xiàn)正弦交變電磁場療法能夠提高骨密度、改善骨組織微結(jié)構(gòu)，延緩骨量流失。周延峰等[8]研究表明SEMFs能夠改善大鼠骨生物力學(xué)性質(zhì)。葉瓊[5]先前研究發(fā)現(xiàn)加壓訓(xùn)練結(jié)合振動訓(xùn)練對骨密度改善效果優(yōu)于單純振動訓(xùn)練或加壓訓(xùn)練。也有許多研究證實多手段聯(lián)合干預(yù)能夠獲得更好的治療效果[4，9-10]。所以將全身振動訓(xùn)練與正弦交變電磁場療法結(jié)合作為骨質(zhì)疏松治療方案，可能會取得加層效果。此外，目前SEMFs法主要研究對象為正常大鼠或失重性骨質(zhì)疏松大鼠，所以其對于絕經(jīng)期骨質(zhì)疏松的治療效果也有待進(jìn)一步探究。本研究將振全身振動訓(xùn)練聯(lián)合正弦交變電磁場作為干預(yù)方法，去卵巢骨質(zhì)疏松大鼠為研究對象，探討其對骨密度、骨代謝、骨生物力學(xué)性質(zhì)的影響，為制定抗骨質(zhì)疏松的非藥物治療方案提供理論參考。

1 材料和方法

1.1 設(shè)計

制造動物模型、平行對照實驗。

1.2 時間和地點(diǎn)

2017年9月至2018年2月在國家體育總局體質(zhì)評價與運(yùn)動技能監(jiān)控重點(diǎn)實驗室。

1.3 材料

1.3.1實驗動物：購自廣西醫(yī)科大學(xué)動物實驗中心(批準(zhǔn)編號：SCXK20090002)的16周齡、未生育、SPF級健康雌性(sprague dawley，SD)大鼠共100只，體質(zhì)量(270.6±13.5) g。大鼠抵達(dá)實驗室先進(jìn)行適應(yīng)環(huán)境，在適應(yīng)期大鼠分籠進(jìn)行飼養(yǎng)，每籠10只，大鼠在籠內(nèi)自由活動，自由擇食、飲水，動物房溫度保持在20 ℃～23 ℃，濕度保持50%～55%，明暗分期12/12 h。

1.3.2實驗試劑：水合氯醛，武漢大華偉業(yè)生物公司提供；雙氧水，杭州精欣化工有限公司提供；青霉素鈉，石家莊太行醫(yī)藥有限公司提供。地塞米松磷酸鈉注射液，上?，F(xiàn)代哈森藥業(yè)有限公司，國藥準(zhǔn)字H41021924；大鼠骨鈣素(osteocalcin，OC)檢測試劑盒-ELISA檢測試劑盒，美國Linco生物科技有限公司生產(chǎn)；大鼠抗酒石酸酸性磷酸酶(tartrate resistant acid phosphatase，TRAP) 檢測試劑盒-ELISA檢測試劑盒，美國Linco生物科技有限公司生產(chǎn)。雌二醇檢測試劑盒-ELISA檢測試劑盒，美國Linco生物科技有限公司生產(chǎn)。

1.3.3實驗設(shè)備：美國GE(通用)LUNAR DPX DUO雙能 X 線骨密度儀；日本HITACHI(日立)7600全自動生化分析儀；美國AWARENESS Statfax 4200 酶標(biāo)儀；德國power plate-PRO5振動訓(xùn)練儀；德國HILO-TEST高頻磁場測試發(fā)生器；上海企想QX-W600生物骨科材料試驗機(jī)。

1.4 實驗方法

1.4.1實驗設(shè)計：第1步：大鼠適應(yīng)喂養(yǎng)1周。第2步：將100只大鼠隨機(jī)分為切除卵巢組(n=80)和對照組(n=20)，切除卵巢組進(jìn)行卵巢切除術(shù)，對照組進(jìn)行假手術(shù)，大鼠進(jìn)行6周恢復(fù)。第3步：進(jìn)行恢復(fù)后將造模成功的切除卵巢大鼠隨機(jī)分為模型組、全身振動訓(xùn)練組、正弦交變電磁場組、全身振動訓(xùn)練+正弦交變電磁場組，對照組列為假手術(shù)組，進(jìn)行為期16周干預(yù)。第4步：全部干預(yù)完成后大鼠分別放入代謝籠24 h，進(jìn)行尿液采集，次日進(jìn)行全身掃描，并對全部大鼠進(jìn)行腹腔取血，取血后處死大鼠，剝離出大鼠雙側(cè)股骨、L4 椎并去除椎體附件及兩端椎間盤。進(jìn)行骨密度、骨代謝、骨生物力學(xué)性質(zhì)的檢測。

1.4.2動物模型：利用濃度為3%水合氯醛遵照1 mL/100 g 行對大鼠進(jìn)行腹腔內(nèi)注射，使大鼠全身麻醉，在大鼠背部進(jìn)行雙切口，在腰椎骶棘肌兩側(cè)進(jìn)行背部肌肉切開，撥開皮層，在脂肪包裹中有深粉色顆粒狀卵巢和與之相連的子宮角。去卵巢組大鼠在子宮角上部進(jìn)行結(jié)扎，并進(jìn)行卵巢摘除，對照組大鼠只切除包裹卵巢的脂肪組織檢查出血情況，利用雙氧水進(jìn)行沖洗，利用可吸收縫合線將腹膜縫合，后縫合背部肌肉和表皮。術(shù)后，術(shù)后手對所有大鼠注射8萬IU/kg青霉素鈉，每日1次，共5 d，防止傷口感染全部大鼠自由擇食、飲水，室溫與濕度同適應(yīng)期一致。大鼠進(jìn)行6周的恢復(fù)，6周后，對照組有19只大鼠存活、去卵巢組大鼠有77只大鼠存活。

1.4.3分組方案：將去卵巢組大鼠分為模型組(MO組，n=19)、全身振動組(W組，n=19)、正弦交變電磁場組(S組，n=19)、全身振動訓(xùn)練+正弦交變電磁場組(WS組，n=20)組。將進(jìn)行假手術(shù)對照組的19只大鼠定為假手術(shù)組(SO組，n=19)。見表1。

表1 大鼠分組方案Table 1 Grouping scheme of rats

SO組和MO組籠內(nèi)飼養(yǎng)，籠內(nèi)自由活動，自由飲食；W組利用德國power plate-pro5振動訓(xùn)練平臺進(jìn)行振動干預(yù)(振幅為2 mm、振頻30 Hz、每次振動20 min，每周干預(yù)5次)，S組利用德國HILO-TEST高頻磁場測試發(fā)生器接受SEMFS(參照高玉海的研究[6]磁場強(qiáng)度為50 Hz 0.1 mT，時間長為 3 h/d，每周5次，干預(yù)時間在9:00～15:00進(jìn)行)，WS組大鼠既要接受振動干預(yù)同時接受SEMFS，振動訓(xùn)練方式與SEMFS方式同W組和S組。所有大鼠接受16周干預(yù)，干預(yù)結(jié)束后有大鼠均存活，生活狀態(tài)良好。

1.4.4樣本采集：16周干預(yù)完成后，即刻將大鼠放于代謝觀測籠內(nèi)，收集大鼠尿液。尿樣采集后對大鼠進(jìn)行腹腔取血，保存于EDTA 抗凝管中，血樣采集完成后處死大鼠，剝離出大鼠雙側(cè)股骨清除股骨上附著的肌肉組織和結(jié)締組織。利用電子天平測量鮮股骨重量，1%濃度NaCl浸泡紗布對股骨進(jìn)行包裹，進(jìn)行標(biāo)號，保存于-40 ℃超低溫冰箱妥貯藏室內(nèi)。

1.4.5骨密度檢測：大鼠麻醉后用美國GE(通用)LUNAR DPX DUO雙能X線骨密度儀小動物模式檢測全身骨密度(bone mineral density，BMD)。

1.4.6骨生物力學(xué)測試：(1)股骨三點(diǎn)彎曲測試。測試前24 h，在-20 ℃低溫貯藏室內(nèi)將大鼠左側(cè)股骨取出，常溫靜置自然解凍。把大鼠股骨置于QX-W600生物骨科材料試驗機(jī)上完成測試，支點(diǎn)間距18 mm，在股骨中間位置加壓，加載速度設(shè)定2 mm/min，通過實驗和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，記錄載荷實時數(shù)據(jù)曲線。并且計算出最大載荷、屈服強(qiáng)度、彈性模量等指標(biāo)。(2)L4 椎體壓縮試驗。測試前24 h，將-20 ℃低溫貯藏室內(nèi)將取出大鼠 L4 椎，常溫靜置自然解凍。將大鼠 L4 椎放置在材料機(jī)平臺上，椎體上表面水平，下表面貼合材料機(jī)平臺平面，壓頭加載方向與平面垂直，加載速度設(shè)定為2 mm/min，壓縮程度以超過最大載荷為限，通過實驗和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，記錄載荷實時數(shù)據(jù)曲線。并且計算出最大載荷、屈服強(qiáng)度、彈性模量等指標(biāo)。

1.4.7骨代謝指標(biāo)檢測：血樣常溫靜置自然解凍，通過高速離心機(jī)，3 000 r/min離心10 min。利用酶聯(lián)免疫法-ELISA檢測血清骨鈣素(OC)、抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)進(jìn)行檢測；利用全自動生化分析儀檢測血清中鈣(Ca)、堿性磷酸酶(ALP)、磷(P)含量；利用全自動免疫分析儀檢測尿脫氧吡啶啉(deoxypyridinoline，DPD)。

1.4.8激素代謝指標(biāo)：血樣常溫靜置自然解凍，通過高速離心機(jī)，3 000 r/min離心10 min。通過酶聯(lián)免疫酶法檢測血清雌二醇(E2)濃度。

1.5 統(tǒng)計學(xué)處理

本研究使用SPSS 22.0軟件對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。數(shù)據(jù)以Mean±SD表示，以one-wayANOVA針對所有變量進(jìn)行統(tǒng)計分析，使用two-wayANOVA比較組間差異，若有顯著差異則使用Scheffe’spost-hoctest進(jìn)行事后檢驗。本文設(shè)定顯著水平為α=0.05。

2 結(jié)果

2.1 大鼠體質(zhì)量測試結(jié)果

大鼠購回初始體質(zhì)量，SO組、MO組、W組、S組、WS組組間無明顯差異(P>0.05)，不會對動物模型構(gòu)建和干預(yù)結(jié)果造成影響；所有大鼠接受去卵巢或假手術(shù)后，其中接受去卵巢手術(shù)的MO組、W組、S組、WS組大鼠體質(zhì)量明顯高于接受假手術(shù)的S組大鼠(P<0.05)；16周干預(yù)完成后，MO組、S組大鼠體質(zhì)量顯著高于SO組、W組、WS組大鼠(P<0.05)。見表2。

表2 各組大鼠干預(yù)前后體重變化(g) Table 2 Weight changes of rats before and after intervention in each group(g)

注：a表示與MO組間具有顯著差異(P<0.05)；b表示與SO組具有顯著差異(P<0.05)；c表示與W組間具有顯著差異(P<0.05)；d表示與S組具有顯著差異(P<0.05)；e表示與WS組具有顯著性差異(P<0.05)。

2.2 大鼠骨密度和激分泌指標(biāo)檢測結(jié)果

W組、WS組、SO組大鼠骨密度指標(biāo)、血清雌二醇濃度指標(biāo)明顯高于大鼠MO組(P<0.05)；SO組大鼠骨密度指標(biāo)高于W組、S組、WS組大鼠，但差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，SO組大鼠血清雌二醇濃度指標(biāo)明顯高于S組、W組、WS組(P<0.05)，WS組大鼠血清雌二醇濃度指標(biāo)明顯高于S組(P<0.05)。見表3。

表3各組大鼠骨密度和血清雌二醇濃度測試結(jié)果

Table3Comparison of BMD and E2concentration in each group

組別骨密度/(g/cm2)E2/(pg/mL)MO組0.206±0.012bcde3.32±0.42 bcdeSO組0.261±0.014a6.05±0.55 aW組0.232±0.013 a4.68±0.52 abS組0.234±0.009 a3.86±0.73 bWS組0.249±0.018 a5.07±0.65 abd

注：a表示與MO組間具有顯著差異(P<0.05)；b表示與SO組具有顯著差異(P<0.05)；c表示與W組間具有顯著差異(P<0.05)；d表示與S組具有顯著差異(P<0.05)；e表示與WS組具有顯著性差異(P<0.05)。

2.3 大鼠骨代謝指標(biāo)檢測結(jié)果

血清OC、ALP濃度方面，M組大鼠明顯高于SO組、W組、S組、WS組大鼠(P<0.05)。W組、S組、WS組大鼠血清OC、ALP濃度高于SO組大鼠，但差異不具有統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。尿液DPD/Cre、Ca/Cre、P/Cre濃度方面，M組大鼠明顯高于SO組、W組、S組、WS組大鼠(P<0.05)，W組、S組、WS組高于SO組大鼠但差異不具有統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。Ca和P濃度方面，MO組、 SO組、W組、S組、WS組組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表4。

表4 各組大鼠OC、ALP、DPD/Cre、Ca、P指標(biāo)比較Table 4 Comparison of OC, ALP, DPD/Cre, Ca and P in each group

注：a表示與MO組間具有顯著差異(P<0.05)；b表示與SO組具有顯著差異(P<0.05)；c表示與W組間具有顯著差異(P<0.05)；d表示與S組具有顯著差異(P<0.05)；e表示與WS組具有顯著性差異(P<0.05)。

2.4 大鼠股骨骨生物力學(xué)指標(biāo)結(jié)果

股骨三點(diǎn)彎曲測試中，SO組、W組、S組、WS組大鼠股骨最大載荷明顯高于MO組大鼠(P<0.05)。SO組大鼠高于S組、W組，達(dá)到顯著性差異(P<0.05)，但與WS組大鼠沒有明顯差異(P>0.05)。SO組、W組、S組、WS組大鼠股骨斷裂載荷明顯高于MO組大鼠(P<0.05)。SO組、W組、S組、WS組大鼠股骨斷裂載荷組間無明顯差異(P>0.05)；SO組、W組、S組、WS組大鼠股骨彈性模量明顯高于MO組大鼠(P<0.05)。SO組大鼠大鼠股骨彈性模量明顯高于S組大鼠(P<0.05)，但與W組、WS組大鼠沒有明顯差異(P>0.05)。L4 椎體壓縮試驗，SO組、W組、S組、WS組大鼠股骨最大載荷和彈性模型明顯高于MO組大鼠(P<0.05)。SO組大鼠高于S組、W組，達(dá)到顯著性差異(P<0.05)，但與WS組大鼠沒有明顯差異(P>0.05)。見表5。

表5 各組大鼠股骨骨生物力學(xué)指標(biāo)比較 Table 5 Comparison of biomechanical indexes of femoral bone in rats of each group

注：a表示與MO組間具有顯著差異(P<0.05)；b表示與SO組具有顯著差異(P<0.05)；c表示與W組間具有顯著差異(P<0.05)；d表示與S組具有顯著差異(P<0.05)；e表示與WS組具有顯著性差異(P<0.05)。

3 討論

骨質(zhì)疏松是屬于常見疾病，致病原因較為多樣，主要表現(xiàn)為骨量流失、骨結(jié)構(gòu)被破壞，在骨生物力學(xué)方面表現(xiàn)為骨骼彈性、韌性下降，骨組織脆性增加。雖然骨質(zhì)疏松不直接致命，但骨質(zhì)疏松導(dǎo)致骨折的風(fēng)險大大增加。骨質(zhì)疏松患者以老年人居多，老年人一旦發(fā)生骨折，可能導(dǎo)致長期臥床，從而導(dǎo)致人體機(jī)能下降，嚴(yán)重影響健康和生活質(zhì)量。流行病學(xué)研究顯示，目前老年骨質(zhì)疏松、絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松、糖尿病并發(fā)骨質(zhì)疏松為較多發(fā)生[2]。絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松是由于婦女絕經(jīng)后卵巢功能退化導(dǎo)致雌激素分泌下降，體內(nèi)雌激素濃度水平較低，從而導(dǎo)致骨質(zhì)疏松的發(fā)生。SEMFs對骨質(zhì)疏松引起的骨量流失、疼痛具有顯著療效，并且有安全性高、副作用小的特點(diǎn)[8]。WBVT在2005年前后進(jìn)入我國，主要用于運(yùn)動訓(xùn)練，近年開始應(yīng)用于骨質(zhì)疏松治療[3]，相比傳統(tǒng)運(yùn)動方式，WBVT在治療骨質(zhì)疏松中表現(xiàn)出見效迅速、運(yùn)動風(fēng)險低、訓(xùn)練時長短的優(yōu)勢。本研究采用 4月齡未經(jīng)產(chǎn)SD 大鼠行切除雙側(cè)卵巢手術(shù)建立絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松模型，進(jìn)行WBVT、SEMFs、WBVT+SEMFs等干預(yù)，為期16周，研究其對去卵巢骨質(zhì)疏松大鼠骨密度、骨代謝、骨生物力學(xué)性質(zhì)等指標(biāo)的影響。

3.1 WBVT、SEMFs干預(yù)對大鼠體質(zhì)量的影響

大鼠在經(jīng)過卵巢切除后、體內(nèi)雌激素水平明顯下降，骨量流失增加、骨密度下降加劇，機(jī)體出于防止骨丟失產(chǎn)生一種代償性機(jī)制即通過體質(zhì)量提升刺激骨的生成作用，增加骨密度，防止骨質(zhì)疏松的出現(xiàn)。大多數(shù)研究認(rèn)為，該機(jī)制下體質(zhì)量增加顯著高于骨密度的提升，甚至該機(jī)制對于防止骨量流失沒有顯著性作用[5]。然而體質(zhì)量的增加對骨質(zhì)疏松動物而言，極大地增加了骨折的危險度。本研究中大鼠接受去卵巢或假手術(shù)后，其中接受去卵巢手術(shù)的MO組、W組、S組、WS組大鼠體質(zhì)量明顯高于接受假手術(shù)的S組。所有大鼠在相同飼養(yǎng)條件下，經(jīng)過16周干預(yù)，SO組、W組、WS組大鼠體質(zhì)量明顯低于MO組。這表明WBVT能夠有助于控制大鼠體質(zhì)量、降低大鼠骨折的風(fēng)險，而SEMFs干預(yù)并不能為控制體質(zhì)量提供幫助。本研究雌激素檢測結(jié)果顯示，W組和WS組大鼠血清 E2水平顯著提升，提示W(wǎng)BVT通過提高機(jī)體內(nèi)雌激素水平，進(jìn)而降低去卵巢骨質(zhì)疏松大鼠的體質(zhì)量。

3.2 WBVT、SEMFs干預(yù)對大鼠骨密度、骨代謝的影響

骨組織中具有無機(jī)物和有機(jī)物兩種成分，使骨既有一定的硬度，又有一定韌性。其中有機(jī)物占骨量的30%，主要成分為Ⅰ型骨膠原；無機(jī)物約占骨量的70%，主要成分為磷酸鈣鹽。骨組織的主要成分在血液和尿液的含量是骨謝狀態(tài)的常用指示物[11]。本研究選用OC、ALP、DPD、CA、P等指標(biāo)，分別指示骨組織中有機(jī)物和無機(jī)物的代謝狀態(tài)。16周干預(yù)結(jié)束后，血清OC、ALP，M組大鼠明顯高于SO組，說明去卵巢骨質(zhì)疏松大鼠骨轉(zhuǎn)換率升高。尿液DPD/Cre、Ca/Cre、P/Cre濃度，M組大鼠明顯高于SO組，說明去卵巢骨質(zhì)疏松大鼠骨吸收增強(qiáng)。進(jìn)行了WBVT、SEMFs、WBVT+SEMFs等干預(yù)的去卵巢骨質(zhì)疏松大鼠，血清OC、ALP、尿液Ca/Cre、P/Cre 均有顯著低于模型大鼠，說明WBVT、SEMFs干預(yù)能夠顯著改善去卵巢大鼠骨質(zhì)疏松大鼠的骨代謝，降低骨轉(zhuǎn)換作用，抑制骨吸收作用、達(dá)到抗骨質(zhì)疏松的作用。

全身骨密度能夠反映骨質(zhì)量和骨強(qiáng)度的變化。所以骨密度常作為對骨質(zhì)量的檢測標(biāo)準(zhǔn)，也是診斷骨質(zhì)疏松癥的重要指標(biāo)。本研究顯示，大鼠接受去卵巢手術(shù)22周后，MO組大鼠全身BMD顯著低于SO組，這一現(xiàn)象說明本研究中去卵巢骨質(zhì)疏松模型造模成功。與MO組比較，進(jìn)行了WBVT、SEMFs、WBVT+SEMFs等干預(yù)的去卵巢骨質(zhì)疏松大鼠全身BMD顯著提升，WBVT+SEMFs干預(yù)的大鼠與正常大鼠骨密度基本一致。Jing等[12]研究發(fā)現(xiàn)電磁場療法治療去勢大鼠的動物模型取得骨密度顯著提升。高玉海等[6]研究發(fā)現(xiàn)SEMFs能夠提升大鼠的峰值骨量。李文苑等[8]研究發(fā)現(xiàn)SEMFs刺激能夠降低失重性骨質(zhì)疏松大鼠松質(zhì)骨的機(jī)械強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)的惡化。周延峰等[7]認(rèn)為SEMFs促進(jìn)成骨細(xì)胞的增殖，并能顯著促進(jìn)其分化成熟和鈣化，從而提升骨密度。Bezratibenayed等[13]研究發(fā)現(xiàn)WBVT干預(yù)8周可以顯著提升去卵巢大鼠骨密度。巴洪冰等[4]研究認(rèn)為12周WBVT可以顯著抑制老年人骨吸收作用。Huang等[14]認(rèn)為WBVT可以刺激機(jī)體 IIa 型肌纖維收縮，利于骨血灌注，從而促進(jìn)骨生成、抵制骨量丟失。Stevart等[15]認(rèn)為WBVT能夠改善機(jī)體外周血液循環(huán)，增加了外周淋巴和靜脈血流，進(jìn)而增加骨密度。WBVT、SEMFs干預(yù)能夠顯著抑制大鼠骨吸收，降低骨轉(zhuǎn)換，提升骨密度，而WS組大鼠的骨代謝指標(biāo)低于W組、S組，骨密度高于W組、S組，說明WBVT、SEMFs兩種方式聯(lián)合使用優(yōu)于單一方法使用。

3.3 WBVT、SEMFs干預(yù)對大鼠骨生物力學(xué)性質(zhì)的影響

骨骼強(qiáng)度受到BMD、骨的何形態(tài)、骨微觀結(jié)構(gòu)、骨材料學(xué)性質(zhì)以及礦化作用等多方面的影響。而骨幾何形態(tài)決定骨結(jié)構(gòu)力學(xué)性質(zhì)，骨的微結(jié)構(gòu)決定骨材料力學(xué)性質(zhì)。骨生物力學(xué)性質(zhì)能夠有效反映抗骨折能力，也是骨結(jié)構(gòu)力學(xué)性質(zhì)和材料力學(xué)性質(zhì)的共同體現(xiàn)。目前常用于骨質(zhì)疏松治療標(biāo)準(zhǔn)評價的骨生物力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)主要有最大應(yīng)力、最大載荷、斷裂載荷、彈性模量等，其中最大應(yīng)力、最大載荷、斷裂載荷為抗骨折能力指標(biāo)，彈性模量為材料力學(xué)指標(biāo)[16-17]。有學(xué)者提出絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松發(fā)生時會伴隨骨量流失與骨結(jié)構(gòu)退化，會直接導(dǎo)致生物力學(xué)性能和骨強(qiáng)度下降[18]。因此，生物力學(xué)性能檢測是絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松治療效果的重要評價指標(biāo)。本研究中三點(diǎn)彎曲試驗經(jīng)過WBVT、SEMFs、WBVT+SEMFs干預(yù)的大鼠，其股骨最大載荷、斷裂載荷和彈性模型均顯著優(yōu)于骨質(zhì)疏松模型大鼠，其中WBVT+SEMFs干預(yù)的大鼠提升幅度最大。彈性模型測試中經(jīng)過WBVT、SEMFs、WBVT+SEMFs干預(yù)的大鼠，其股骨最大載荷、彈性模型均顯著優(yōu)于骨質(zhì)疏松模型大鼠，WBVT+SEMFs干預(yù)的大鼠提升幅度也最為顯著。先前高玉海和周延峰的研究均發(fā)現(xiàn)SEMFs能夠改善大鼠生物力學(xué)性能[7-8]，雖然改善幅度與本研究有所差異，其原因可能是先前研究所采用的研究對象是正常大鼠，而本研究對象為骨質(zhì)疏松大鼠。先前巴洪冰等[3]、Hinton等[19]的研究發(fā)現(xiàn)中高頻振動訓(xùn)練可以改善股骨生物力學(xué)性質(zhì)，也與本研究結(jié)果類似。本研究中WBVT+SEMFs干預(yù)的大鼠最大載荷、彈性模型優(yōu)于單純使用WBVT或SEMFs的大鼠，這可能與因為兩種干預(yù)的作用機(jī)制不同而導(dǎo)致疊加效應(yīng)。但是有關(guān)WBVT和SEMFs改善骨生物力學(xué)性能的作用機(jī)制尚不非常清楚，有待進(jìn)一步研究。

4 結(jié)論

全身振動訓(xùn)練、正弦交變電磁場、全身振動訓(xùn)練聯(lián)合正弦交變電磁場3種干預(yù)方式施用于去卵巢的骨質(zhì)疏松大鼠均能提升骨密度、抑制骨吸收、平衡骨代謝、改善骨骼結(jié)構(gòu)力學(xué)和材料力學(xué)性能。而全身振動訓(xùn)練聯(lián)合正弦交變電磁場能的治療效果優(yōu)于單純使用全身振動訓(xùn)練或正弦交變電磁場，在臨床應(yīng)用中有一定推廣價值。