抗阻训练对男大学生骨密度及骨代谢的影响.pdf

学校体育XUEXIAOTIYU抗阻训练对男大学生骨密度及骨代谢的影响Effect of Resistance Training on Bone Mineral Density and BoneMetabolism in Male College Students钟雨金，莫伟彬，姚绩伟Zhong Yujin,Mo Weibin,Yao Jiwei摘要：目的：探讨男大学生在抗阻运动试验骨密度及骨代谢生化指标的变化，为男大学生参加体育锻炼提供理论参考。方法：选取广西师范大学体育与健康学院现有体育教育专业全日制男大学生40 名，随机测试分为对照组和实验组。每组2 0 人，实验组需进行超过5周的循环抗阻训练，每周训练至少3次，每次至少2 组，每组接受10-30 次重复的抗阻训练。对照组保持5周的正常日常生活，不进行运动干预。测定观察受试者的骨密度和骨代谢生化指标变化并进行评价。研究结果：训练前后，对照组各部分骨密度变化不大，实验组全身、上肢、下肢、腰椎、股骨颈、大转子、跟骨、脊骨和肩肿骨等各部分骨密度都有所增加，其中实验组全身和下肢的骨密度与实验前比较具有显著性差异（P0.05）。训练前后,对照组碱性磷酸酶、血清骨钙素和I型胶原C端肽含量变化不大，实验组碱性磷酸酶、血清骨钙素和I型胶原C端肽含量均比训练前高(P0.05）。研究结论：循环抗阻训练具有明显提升男大学生骨代谢和强化骨密度的作用。关键词：循环抗阻训练；男大学生；骨密度；骨代谢Abstract:The objective of this paper is to explore the changes of bone density and bone metabolism in resistanceexercise and provide theoretical reference for participating in physical exercise for male college students.Methods:40 full-time male college students majoring in physical education of Guangxi Normal University were selected.The random test was divided into control group and experimental group.Each group of 20 people,the experimentalgroup needs to conduct more than 5 weeks of cyclic resistance training,training at least three times per week,atleast 2 groups each time,each group received 10-30 repeated resistance training.The control group maintainedtheir normal daily life for 5 weeks without exercise intervention.Changes in bone mineral density and bonemetabolism were measured and evaluated.Results:Before and after training,the bone density in the control groupdid not change much,and the whole body,upper limb,lower limbs,lumbar spine,femoral neck,macrotrochanter,calcaneus,spine,and scapula increased,and the whole body and lower limbs in the experimental group weresignificantly different compared with that before the experiment(P 0.05).Before and after training,the contentof alkaline phosphatase,serum osteocalcin and C-terminal peptide of collagen I changed lttle in the controlgroup,while the contents of alkaline phosphatase,serum osteocalcin and typeI collagen in the experimental groupwere higher than before training(P 0.05).Conclusion:Circulation resistance training can improve bonemetabolism and strengthen bone density in male college students.Keywords:cyclic resistance training;male college students;bone mineral density;bone metabolism中图分类号:G8044文献标识码：A文章编号：10 0 5-0 2 56(2 0 2 3)10-0 145-4doi:10.19379/ki.issn.1005-0256.2023.10.040前言本研究旨在通过对实验对象进行为期五周的循环抗阻训练，从而得出实验数据，并分析此循环抗阻训练是否影响男大学生的骨密度及骨代谢，进而达到更有效地提高男大学生体质水平，增强男大学生训练效率，帮助男大学生制定更好更适合的科学合理的运动训练方案。有研究发现，目前采用循环抗阻训练法训练时，其负荷强度通常采用RM来表示，长期的中等负荷强度能够很好地提高机体内的肌肉力量和骨质代谢。焦海旭 2 通过对心血管疾病患者进行适合的抗阻运动强度训练,能够增加心血管疾病患者机体内骨密度代谢及肌肉力量的提高。窦海波等 3 对高校女大学生进行为期一个月的抗阻训练及有氧运动训练后发现，女大学生机体的肌肉力量有所增加,骨密度也相应得到提高。有国外学者研究表明 4,长时间的高强度抗阻训练跑能够提高其骨密度及肌力水平。夏广建等 5 通过对心血管疾病病人进行高强度间歇训练后发现,有规律的高强度间歇循环抗阻训练能够提高病人肌肉力量以及其骨密度水平。Camargo等 6 对智障老人研究发现,智障老人进行合理的有氧运动和抗阻训练能够提高其肌力水平和骨密度。本文通过循环抗阻训练对男大学生的骨密度及骨代谢影响的研究，涉及到不同人群、不同强度、不同周期与次数等的研究，具体的研究机制还有待深人探究。基金项目：广西哲学社会科学研究项目（项目编号：2 0 BTY003）。第一作者简介：钟雨金（2 0 0 0）,男，广西梧州人,在读硕士研究生,研究方向：体育教育训练学。通讯作者简介：姚绩伟（197 6），男，湖南邵东人，博士，教授，研究方向：全民健身公共服务绩效与运动健康干预效果评价。作者单位：广西师范大学，广西桂林5410 0 0Guangxi Normal University,Guilin 541000,China.体育科技文献通报145第31卷第10 期2023年10 月学校体育XUEXIAOTIYU1研究对象与方法1.1研究对象以广西师范大学体育与健康学院全日制本科体育教育专业男大学生40 名为研究对象，随机抽样分组为实验组和对照组。其中实验组2 0 人，对照组2 0 人。实验前必须对受试者进行较严格细致的筛选,要求无心血管病、慢性病或代谢性疾病，无脊椎不适、胸闷等症状。受试者基本情况如表1所示。表1受试者基本信息组别人数年龄/岁实验组20对照组201.2循环抗阻训练方案根据研究的需要，对照组和实验组的研究方案严格按照以下方案执行：对照组按照平常的生活要求保持5周的日常生活，不增加任何的运动干预方案，但按时参加常规的体育课或其它的课外活动。实验组参考最近美国运动医学学会推荐的方案（训练项目：强度*组数*次数*循环次数）进行为期5周的循环抗阻训练，训练时间分别为每周的星期二、星期四和星期六下午17:0 0 19:0 0,每次训练的组数不能少于2 组，每组的次数在10 30 次之间。其负荷强度采用最大重复次数(RM)来表示,即肌肉收缩所能克服某一负荷的最大次数。通常表示为1-6 RM为中等强度,10-15RM为低强度。主要训练髋关节、膝关节、肩关节的屈伸和外展肌群、腰背肌、腹肌的力量。训练方案如表2 所示。表2 循环抗阻训练方案（训练项目：强度*组数*次数*循环次数）类别深负重半奠双脚杠铃弯举卧推坐式引体仰卧起坐50%1RM50%1RM50%1RM40%1RM40%1RM第一周3*10*23*10*23*10*23*10*22*10*23*10*23*10*250%1RM50%1RM50%1RM 40%1RM40%1RM第二周3*15*23*20*23*15*23*15*33*15*23*15*33*10*260%1RM60%1RM60%1RM50%1RM50%1RM第三周3*15*33*25*23*15*23*15*23*15*23*15*33*10*270%1RM70%1RM70%1RM60%1RM 60%1RM第四周3*15*33*30*23*15*23*15*223*15*23*15*370%1RM70%1RM70%1RM60%1RM60%1RM第五周3*15*33*30*23*15*23*15*23*15*2 3*15*33*10*22测试内容与方法2.1骨密度测量采用双能X射线骨密度骨龄测定仪（DXA,天津开发区圣鸿医疗器械有限公司）对实验组及对照组分别进行全身和局部骨密度（BMD）测定。测定的部位主要包括全身、头部、上肢、下肢、腰椎、股骨颈、大转子、跟骨、脊骨和肩脚骨。2.2血液采集与骨代谢生化标志物的测定受试者于抽血的前一天下午宜适量吃点清淡点的蛋白质食物，避免再吃一些高脂肪高蛋白、油腻食物和禁止喝酒。循环抗阻训练后2 4小时清晨空腹静脉采血10 mL,然后将血液分2 管装(每管5mL,测定血清的一管不抗凝,分离淋巴细胞的要进行抗凝）。然后对测定骨代谢生化标志物的血液5mL进行离心（450 0 转/min离心8 min），分离血清装于EP管中密封,保存于-8 0 冰箱中待测。测定骨代谢生化标志物碱性磷酸酶(ALP)采用ELISA方法测定。血清骨钙素(BGP)和 I型胶原C端肽(CTX)采用电化学发光免疫法检测。试剂盒均由美国QUIDEL公司生产的metra系列骨代谢检测试剂盒。仪器为S200型酶标仪（USA,Thermo公司），测定方法严格按照试剂盒说明书进行检测。146BULLETINOFSPORTSCIENCEANDTECHNOLOGYVol.31.NO.10.20232.3统计学处理根据研究的需要，本研究所得的数据采用软件SPSS19.0处理,均数用xs表示,通过t检验来检验两组数据的差异性，其中P0.05为差异有显著性意义。3结果与分析3.1骨密度检测结果比较表3对照组与实验组实验前、后各部位骨密度检测结果(N=20,g/cm)身高/cm体重/kgBMI(kg m-2)20.2 2.4175.5 1.220.3 1.5174.4 1.5对照组指标68.6 1.222.14 2.5167.9 1.622.46 2.363*10*2实验组前后全身1.05 0.11上肢0.78 0.09下肢0.91 0.12腰椎0.89 0.14股骨颈0.91 0.19大转子0.88 0.16跟骨0.86 0.13脊骨0.98 0.05肩脚骨0.81 0.07注：实验组前后比较：*示P0.05由表3可知，训练前后，对照组各部分骨密度变化不大。经过循环抗阻训练后实验组全身、上肢、下肢、腰椎、股骨颈、大转子、跟骨、脊骨和肩胛骨等各部分骨密度都有所增加,其中实验组经过循环抗阻训练后全身和下肢的骨密度与实验前比较具有显著性差异(P0.05）。3.2骨代谢生化标志物含量的比较表4对照组与实验组实验前、后骨代谢生化标志物含量比较对照组指标前碱性磷酸酶(U.L-1)ALP106.61 16.32106.81 17.34107.32 12.83124.32 18.54*血清骨钙素(ng.ml-1)BGP8.52 1.81I 型胶原 C 端肽(ng.ml-1)CTX0.45 0.23注：实验组前后比较：*示P0.05由表4可知,训练前后,对照组碱性磷酸酶、血清骨钙素和I型胶原C端肽含量变化不大。经过循环抗阻训练后实验组碱性磷酸酶、血清骨钙素和I型胶原C端肽含量均比训练前高(P 0.05)。4讨论4.1抗阻训练对男大学生骨密度的影响骨密度是指机体中的骨单位面积或皮质骨本身所含的骨矿物质密度,是临床评估中老年人骨质疏松程度高低以及辅助评估老年性骨质疏松症患者关节骨折后发生死亡危险性的最可靠诊断指标。有研究证明,运动是改善骨代谢、增强骨密度或延缓骨密度下降和防止骨质疏松症的重要手段7 。马涛等 8 研究发现,短跑、中距离跑和篮球具有提高机体内骨密度的效应。张学良 9 对受强制和隔离治疗戒毒的成年男性患者进行持续12 周左右的综合柔性抗阻性训练试验后还发现，成年男性骨密度增高的预防改善和作用更加显著。徐锋鹏等 10 1研究发现，抗阻训练和冲击性活动能提高运动员的骨密度，并认为影响骨密度的机制主要是肌肉收缩和地面反冲击力作用的结果。董宏等 11 研究发现，老年人能适当并积极和适度的参加各类运动体育锻炼活动的确是能直接帮助老年人改善当前我国的老年男性人群软组织中的骨密度，但在实际上我国老年人全身或不同年龄段软组织部位的组织群的组织骨密度仍可能同时受患者性别、年龄段、锻炼或运动目的形式方法选择和患者受疾病干预治疗年龄时间长短等多个综合影响因素影前1.10 0.151.05 0.130.79 0.100.79 0.150.92 0.030.91 0.180.90 0.140.90 0.180.95 0.140.91 0.180.91 0.180.89 0.110.87 0.010.87 0.171.03 0.041.01 0.050.82 0.010.81 0.23后前8.52 1.918.56 1,680.46 0.250.45 0.19后1.28 0.09*0.82 0.121.22 0.16*1.13 0.151.13 0.120.95 0.170.93 0.191.14 0.060.82 0.06实验组后10.19 1.38*0.68 0.32*学校体育XUEXIAOTIYU响。朱侨宇等 12 研究发现,同场对抗类项目（橄榄球)与格斗发现,绝经后骨质疏松症患者血清BGP含量升高,两组股骨颈类项目（拳击和散打）人群骨密度优于有氧项目（中长跑和游骨密度和腰椎骨密度增加。叶琼 13 对老年人进行为期36 周泳）人群和普通人群，有氧类的运动项目人群人体局部骨密度的振动训练、加压训练、加压搭配振动训练后发现，老年人的又要远高于运动普通人群。在我们的研究中，训练前后，对照BGP含量、股骨颈骨密度、大转子骨密度和下肢肌力均得到提组各部分骨密度变化不大。经过循环抗阻训练后实验组全身、高。张振国 2 4 研究发现，一次性高强度间歇训练后即刻,超重上肢、下肢、腰椎、股骨颈、大转子、跟骨、脊骨和肩骨等各部男青年血清BGP含量下降,但休息30 分钟后超重男青年血清分骨密度都有所增加，其中全身和下肢的骨密度增长较明显。BGP含量显著高于干预前。在我们的研究中,训练前后,对照这与叶琼 13 研究的结果相一致；这可能是由于抗阻训练对机组血清骨钙素含量变化不大。实验组经过循环抗阻训练后血体肌肉的牵拉和挤压作用于骨组织，致使骨组织所承受的压力清骨钙素比训练前高（P0.05）。提示长期的循环抗阻训练和张力,刺激了机体的成骨效应，进而使骨组织密度有所增加。能够有效地提高大学生骨代谢,促进骨生成,提高骨密度。但其机制还有待深人研究。4.2.3抗阻训练对男大学生I型胶原C端肽的影响4.2抗阻训练对男大学生骨代谢生化标志物的影响I型胶原C基端肽(CTX)胶原蛋白是I型胶原的降价化产骨骼是机体组织代谢最活跃的组织器官，骨骼组织的合物中的一种,是指含有2 6 个游离氨基酸组成的一种胶原蛋白，成与分解的代谢产物通常以不同浓度的血液、汗液、尿液和其是人类骨基质胶原蛋白重要成分种类之一，其骨基质含量高达他体液中表达出来,并且能够很好地反映机体的生长发育、病到人类9 0%以上,CTX含量的高低直接反映破骨细胞活性和变和衰老等生命现象。因此，目前通常以检测血液和尿液来分骨吸收能力 2 5.6 。刘江等 2 7 研究发现,女性长期体育锻炼致析机体内骨代谢的吸收和形成的方法。骨代谢生化标志物中使血清I型胶原C端肽含量变化尤为明显，并表明长期体育锻骨代谢物质的吸收和形成指标主要包括碱性磷酸酶（ALP）、血炼平衡骨代谢具有重要作用。沈新升等 2 8 等对老年骨质疏松清骨钙素(BGP)和 I型胶原 C端肽(CTX)等 14患者进行为期12 个月的太极拳有氧训练并服用阿仑麟酸钠后4.2.1抗阻训练对男大学生碱性磷酸酶的影响研究发现,老年骨质疏松患者血清I型胶原C端肽含量水平低碱性磷酸酶（ALP)主要分布于机体骨组织中,是骨形成标于干预前,并研究表明运动干预康复可提高了阿仑麟酸钠等对志物和医学临床诊断骨代谢疾病的酶。ALP酶活性直接反映老年骨质疏松患者的治疗效果。李晓荣等 16 研究发现,孕妇了成骨细胞的分化水平或分泌能力。范静等 15 对脑卒中患者随着孕周的增加CTX含量呈升高趋势。吴华贵等 2 9 研究发进行12 周的太极操训练后,降低了脑卒中患者碱性磷酸酶活现，老年髋部骨折后CTX含量与正常老年女性比较有所上升。性,达到了改善大脑病情的作用。李晓荣等 16 通过对2 5-30在我们的研究中,训练前后,对照组血清I型胶原C端肽含量岁不同孕周育龄妇女骨代谢水平研究发现，孕妇随着孕周的增无明显变化。经过循环抗阻训练后实验组I型胶原C端肽含加ALP水平不断增加，说明成骨细胞分化越明显。宋红等 17 量比训练前高(P0.05）。提示长期持续的骨循环与抗阻性研究发现,原发性骨质疏松症骨代谢ALP酶活性,随着患者年训练能够很有效地促进提高骨骼男大学生改善骨代谢，强化人龄的增加ALP酶活性逐渐升高。李玉琴等 18 通过对绝经后体骨密度，预防老年性骨质疏松。但关于其机制至今还有待进妇女骨代谢指标研究发现，绝经女性骨质疏松组血清ALP活行深人系统研究。性高于正常组，说明绝经后妇女骨吸收和骨转换明显增强。王综上所述，循环抗阻训练对男大学生的骨密度和骨代谢晓松等 19 对脑卒中患者进行下肢强化负重运动康复训练后发生化指标产生积极的影响，对机体整体具有较好的调节作用。现,运动康复训练后患者碱性磷酸酶显著高于康复训练前，表从以上实验结果可以看到，循环抗阻训练能提高男大学生骨代明负重训练能够使矿物质沉积于负重应力点，促进骨的形成。谢,促进骨生成,提高骨密度。据此认为，循环抗阻训练或循环杨京等 2 0 对陆军新兵进行3个月的军事训练后发现，陆军新抗阻训练结合某种训练更能适合提高不同年龄段人群骨代谢兵血清碱性磷酸酶水平明显升高，表明军事训练能明显促进骨水平，还要进一步的研究证实。形成。在我们的研究中，训练前后,对照组受试者血清碱性磷5结论与建议酸酶的活性指标变化都不大,但实验组经过循环的抗阻训练进5.1结论行后的血清碱性磷酸酶的活性均显著地升高,与杨京等 2 0 研1.进行抗阻训练后，男大学生的身体各个部分的骨密度和究的相一致，这可能部分是由于循环抗阻的训练方式能够迅速骨代谢都有所提高，说明该抗阻训练方案能使男大学生增强体使大量矿物质离子沉积作用于骨骼负重应力点，促进软骨组织质、延缓衰老、提高机体免疫力和有效预防因年龄增长而导致的形成，提高骨密度的作用。的骨量流失。4.2.2抗阻训练对男大学生血清骨钙素的影响2.本实验的循环抗阻训练方案，安排科学且合理，不仅能血清骨钙素(BGP)是机体发育成熟成骨细胞分泌的一种在指导男大学生进行科学的循环抗阻训练方面起到积极作用，钙结合肽,是机体组织中特异的非胶原蛋白成分，也是成骨细还能提高男大学生的健身锻炼意识，为男大学生参加体育锻炼胞的特异性标志。一般认为通过检测机体组织血清BGP含量提供理论参考。可以了解机体新形成的成骨细胞的变异。当机体成骨细胞功5.2建议能增强时,血清中BGP含量会升高;反之下降,但对于老年人1.建议各大院校多鼓励在校男大学生参与日常体育运动，来说,随着年龄的增长 BCP含量会慢慢下降 2 1。吉洪林等 2 提高健身锻炼意识，结合本文的循环抗阻训练方案进行科学合对女大学生进行为期12 个月的不同运动强度的健身跑干预后理的训练，有效提高身体的骨密度以及提升骨代谢水平。发现，女大学生血清BGP含量升高，表明了健身跑运动干预对2.在今后的有关循环抗阻训练的研究上，可以让男大学生维持人体骨密度变化的生理影响程度存在明显部位特异性。参与进行实验。大学生作为新一代青年，是脑力劳动的主要群李宁建等 2 3 对绝经后骨质疏松症患者进行1年的有氧运动后(（下转第16 3页）体育科技文献通报147第31卷第10 期2023年10 月学校体育XUEXIAOTIYUSensitivity to underparameterized model misspecification J.Psy-03/31/content_35625778.htm.chological methods,1998,3(4):424.55 前瞻产业研究院.2 0 2 1年中国健身行业市场现状及发展趋势53靳明，王静，及化娟，等.不锻炼诱因、锻炼自我效能与自主健身行为的关系研究：横向与纵向研究的证据 J.天津体育学院学报,2 0 18,33(3):2 30 -2 36.54 光明网.抖音发布运动健身报告：从19 0 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