抗阻力量训练对青年和老年女性骨密度的影响

黄山鹰 程亮

1.百色学院体育学院，广西 百色 533000 2.四川省运动技术学院康复中心，四川 成都 610041

随着年龄增长，人体骨营养状态、代谢内分泌环境和骨骼应力的变化，是引发原发性骨质疏松的主因[1]。对于正常生活的人群而言，其营养状态和代谢内分泌环境基本满足了骨骼正常代谢需求，而骨应力变化起到决定性作用[2]，学者认为肌力是骨应力的主要来源[3]。因此，提高全身肌力是防止骨质疏松的重要策略。研究还发现，随着年龄增长老年人会发生去脂体重丢失、肌力衰退和骨量流失等现象，这增加了跌倒的风险[4]。因此增加抗阻力量训练，进而延缓因年龄增长出现的肌力和骨密度(BMD)衰退，有一定的临床意义。

然而，针对不同年龄段女性进行抗阻力量训练，对BMD影响的结果不尽相同。对绝经前女性的研究，Mullins等[5]发现能显著增加腰椎的BMD，但Braun等[6]认为不能显著改善BMD，Beasley等[7]报道抗阻力量训练甚至会使BMD降低0.3%；而对绝经后女性研究，普遍的观点认为抗阻力量训练会维持或增加BMD[8]。上述研究结果不同可能与对受试者采取不同的抗阻力量训练有关，如锻炼的方法、频率及时间不同。目前，针对青年和老年女性采用相同抗阻力量训练对骨密度有何影响缺乏文献报道。为此，本研究对两个年龄段(青年和老年)进行16w相同抗阻力量训练干预，比较腰椎及股骨近端骨密度变化并分析与肌力的相关性，将丰富抗阻力量训练对女性骨密度的影响和预防骨质疏松的理论。

1 材料和方法

1.1 对象

2016年4月至7月，通过联系我市健身俱乐部、社区，募集身高、体重相匹配的青年组(n=36，年龄25.2±3.7岁，身高161.2±5.2cm，体重54.6±7.6kg)和老年组(n=34，年龄63.9±3.5岁，身高160.8±6.7 cm，体重54.9±8.1kg。其中老年组绝经平均时间为12.3±3.6年)。对象纳入标准：有健身意愿的青年和老年女性；老年女性无骨质疏松症状；通过了健康问卷和体检；既往无特别运动爱好；签订了知情同意书。对象排除标准：近2年服用雌激素；服用抗骨质疏松药物；有心血管疾病、运动障碍；明显的关节损伤；长期服用影响骨代谢的药物。所有受试者在不改变原先生活习惯下，每周有实验人员进行定期的回访，纪录她们身体状况。

1.2 方法

1.2.1抗阻力量训练：本研究的抗阻力量训练以增加受试者肌肉绝对力和耐力为目的，干预共16 w(每周3次，每次练习时间60 min，包括10 min的热身和放松)。锻炼受试者全身大肌肉群，分别为躯干、上肢、下肢和肩关节。在正式干预前对两组受试者进行预实验，在专业的健身教练指导下选择所有受试者能耐受的负荷重量，最终躯干采用胸卧推(4 kg)、仰卧飞鸟(2 kg)、仰卧卷腹；上肢采用哑铃(2 kg)弯举和俯身、颈后臂屈伸；下肢采用负重深蹲、箭步蹲(8 kg)、站姿和坐姿提踵；肩关节采用哑铃(2 kg)推举、侧平举。所有动作练习12～15 RM，3组，组间休息30 s，受试者可适度调整组数或选择替换动作。

1.2.2骨密度、拉力和下肢肌力测试：采用美国Norland产XR-46型双能X线BMD测试仪，在16 w前、后对所有受试者进行腰椎(L2～L4)及股骨近端(股骨颈、Ward三角区、大转子)骨密度测试；肌力测试，采用芬兰HUR-II型拉力测试仪(主要参与肌肉群为上肢和躯干)，为气动阻力，量程0～500 kg、精确0.1 kg；美国Biodex下肢蹬伸仪，测试受试者坐位屈膝90°位最大等长收缩力，阻力为电动，量程0～800 kg、精度为0.1 kg。

1.3 统计学处理

利用Spss16.0对测试数据进行平均值±标准差处理，组内数据进行配对样本t检验，组间BMD数据采用单因素方差分析，并进行LSD的Post Hoc检验。肌力测试与BMD数据进行Pearson相关分析。显著水平α=0.05。

2 结果

对两组受试者进行16w抗阻力量训练，测试骨密度和力量结果见表1，力量与骨密度相关性分析见表2。①干预前：青年组股骨颈、Ward三角区和腰椎(L2～L4)BMD显著大于老年组(P<0.01)，大转子BMD无显著差异(P=0.126)。拉力和下肢肌力显著大于老年组(P<0.01)；②干预后：青年组和老年组股骨颈、Ward三角区和腰椎(L2～L4)BMD均显著增加(P<0.05)，而大转子BMD无显著变化。老年组拉力和下肢肌力显著增加(P<0.05)，青年组拉力显著增加(P<0.05)。③青年组和老年组所有拉力和下肢肌力数据与BMD数据呈正相关。其中拉力与腰椎(L2～L4)、股骨颈、Ward三角区和大转子BMD呈显著正相关(r=0.642、0.686、0.600、0.781)，下肢肌力与腰椎(L2～L4)和Ward三角区BMD呈显著正相关(r=0.526，r=0.619)。

3 讨论

学者认为人体约从40岁后肌肉量(体积)、肌力和BMD出现不同程度衰减，进而诱发骨质疏松症[2,3]。因此，尽可能提高中老年人肌肉量和肌力、增加BMD，是预防骨质疏松症的有效途径。另外，“巴尔的摩衰老纵向研究计划”显示，25岁的女性股骨颈BMD平均每年会下降0.8%[6]，因此，青年时期缓解BMD减少不容忽视。以往研究对象多为中老年人[8,9]，本研究选择了青年和老年女性进行相同负荷强度的抗阻力量训练，发现对不同部位骨密度改变一致，说明年龄因素不影响抗阻训练对机体BMD的作用效应。

表1受试者干预前后骨密度和力量变化结果
Table1The changes of BMD and strength in participants before and after the intervention

因子青年组(n=36)老年组(n=34)前后前后股骨颈(g/cm2)1.01±0.18∗∗1.06±0.09▲∗∗0.79±0.130.84±0.11▲Ward三角(g/cm2)0.91±0.22∗∗0.96±0.16▲∗∗0.71±0.100.75±0.13▲大转子(g/cm2)0.79±0.070.81±0.110.77±0.210.79±0.16L2-4椎体(g/cm2)1.21±0.29∗∗1.28±0.30▲∗∗1.04±0.161.11±0.09▲拉力(kg)22.62±4.51∗∗26.63±7.97∗∗▲10.57±2.9614.52±3.84▲下肢力(kg)66.90±22.50∗∗70.62±18.95∗∗40.60±15.5146.83±16.72▲

注：干预前后组间比较，*P<0.05，**P<0.01；组内比较，▲P<0.05，▲▲P<0.01

表2青年组和老年组干预前后肌力与骨密度相关分析结果
Table2The correlation analysis results of muscle strength and BMD between Young group and Older group before and after the intervention

指标腰椎(L2-4)股骨颈Ward三角区大转子拉力r0.6420.6860.6000.781P0.0220.0200.0270.013下肢力r0.5260.4180.6190.434P0.0300.1760.0360.150

以往研究进行抗阻力量训练改善BMD，选择的部位多为下肢，陈金鳌等[10]对青年和老年人下肢进行20 w、12RM的锻炼，Mullins等[5]对青年女性进行16 w、10RM的下肢抗阻力量训练，结果显示受试者下肢BMD变化显著，而腰椎BMD无显著变化。本研究干预方案对提高受试者躯干和上肢肌力效果明显，发现对腰椎(L2～L4)BMD提高具有显著性(P<0.05)。这与王康康[11]结果一致，该作者选择以弹力带对老年女性躯干和上肢进行柔性抗组训练18w，显著改善了腰椎和股骨BMD。本研究提示：选择抗阻力量训练提高BMD，在方案设计上应以锻炼全身主要大肌群、大关节为主，强度上应选择小负荷多次数，避免局部(如只选择下肢)训练。

王昭琦等[12]和巴洪冰等[13]认为人体肌肉收缩会对骨骼产生压力负荷，并通过压电效应增强成骨细胞活性，使骨生成增强。因此，增加肌力能促进成骨生长，优化骨骼结构，进而增加骨密度和骨强度，防止骨质疏松。而提高人体哪些部位肌力，对全身BMD增加效果更优是值得探讨的。Tan等[14]发现青年女性的上肢和躯干肌力与骨密度关系密切，加强这些部位肌力练习，对提高全身BMD有积极的作用。本研究青年和老年女性拉力与腰椎(L2～L4)、股骨颈、Ward三角区和大转子BMD呈显著正相关，说明上肢和躯干抗阻力量训练相比下肢易增加全身BMD。笔者认为在日常生活中下肢进行力量锻炼更频繁，如负重走、上下楼梯等。因此，对受试者的上肢和躯干进行抗阻力量训练对提升全身BMD效果更好，进一步拓展了Tan等的研究。同时，因阻力训练对不同年龄受试者耐受性的不同，对于相同的负荷刺激而言，随着年龄增加肌力增长效果有更好的趋势[15]，从16 w干预后青年组下肢肌力无显著变化，而老年组有显著变化可推测，青年女性进行下肢抗阻力量训练应增加适宜的负荷以更好刺激肌力的增长。

综上所述：16 w抗阻力量训练改善了青年和老年女性BMD且无年龄差异，在选择抗阻力量训练时应增加上肢和躯干的负荷量有利于促进全身BMD的增加。本研究仍存在局限性，如缺少与年龄、身高和体重匹配的对照组，缺少其他不同年龄段和不同性别的样本以及对老年组补充抗骨质疏松药物对研究结果的影响，将是后续研究的方向。