骨质疏松症是一种典型的慢性退行性疾病,是人类共同面临的五大老年病(高血压,心血管,糠尿病,肿瘤和骨质疏松症)之一。我国是世界上老年人口最多的国家之一,老龄化进程快速加剧,随着骨质疏松人群的急剧增加,将给国家和社会医疗资源带来巨大的挑战。中老年人一旦患有骨质疏松,由于影响成骨细胞前体细胞分化的促性激素减少,破骨细胞活性增强,且骨骼所处的内外部环境不易改变,导致其治疗难度非常大。目前虽然部分药物可以通过促进成骨细胞成骨或抑制破骨细胞活性达到干预骨质疏松进程的目的,但药物干预的长期安全性并不确定,现在已知的一些药物已被证明会增加心血管等疾病的风险,因此,美国食品药品管理局(FDA)建议骨质疏松的药物干预需十分谨慎。应对骨质疏松的最佳策略是预防,通过提高成年早期获得的骨量峰值以及降低随增龄引起的骨质下降速率,从而达到防控骨质疏松的目的。在人体骨质的调控方面,一些学者已提出骨应力调控理论(Mechanostat)用来分析骨骼在应力环境下的应变,并探究防治骨质疏松的有效方法。但针对不同种族、性别、不同年龄段的人群,作用于骨骼的人体静态负荷,包括瘦体重和脂肪,以及不同运动产生的运动应力对骨质的影响尚存在诸多争议。本研究基于骨应力调控理论构建系统性的骨质健康促进方法,并以一定样本人群为研究对象跟踪研究,研究运动对骨质促进的作用。本研究将从以下几个方面开展:1.骨静态负荷对人体骨质的影响鉴于作用于骨骼的人体瘦体重、肌肉、脂肪等静态负荷与骨强度的关系在不同种族、性别、年龄段人群中的差异性,获得在我国人群中人体成分与骨质关系有利于为下一步制定科学的干预指导方法提供数据支撑。本研究分别以441名中年男性和女性以及568名老年男性和女性为研究对象,获取研究对象的人体成分数据、骨质数据,分析不同年龄段、不同性别人群的人体成分参数与骨质的关系。研究发现:随着年龄的增加,男性和女性的骨质都呈下降趋势,老年女性的骨质疏松比率要大于老年男性的骨质疏松比率(P<0.05),此外,在男性和女性中,瘦体重与骨质呈显著正相关(R=0.271-0.406,P<0.001),脂肪与骨质的关系存在性别差异,脂肪与女性的骨质存在弱相关,但在男性中未发现这种关系。2.运动能力与骨质的关系研究为了研究人体运动能力与骨质的关系,本研究分析了 937名20-40岁的青年男性和女性的纵跳水平、下肢肌肉量、握力与跟骨骨质的关系,结果显示人体局部的肌肉量和肌肉力量与局部的骨质显著相关(P<0.05),而在男性中更为显著,并且这种关系具有部位特异性。结果也表明了通过提高特定部位的肌肉量和肌肉力量有助于促进该部位的骨质。此外,本研究分析了 945名20-40岁男性的心肺耐力和肺活量与骨质的关系,结果显示人体的运动心肺耐力和肺活量均与骨质呈显著正相关(P<0.05),这表明了提高个体的心肺耐力水平有助于促进骨质健康。以上研究为骨质健康促进策略的制定提供了数据支撑。3.骨质健康促进方案推理量表和个性化骨质健康促进服务系统的构建基于骨应力调控理论,本研究建立了骨应力调控模型,提出了骨质健康促进方案推理量表,构建了基于个体体质机能数据的骨质健康促进服务系统。系统对个体骨质状况和影响骨质的风险因素进行分析,并综合个体健康数据推理出针对性的骨质健康促进方案,相关运动处方可推送至个人的手机终端,系统会监测用户运动过程的生理指标变化,监测数据也会传送到健康云数据中心,通过动态监测个体的骨质变化和影响骨质的风险因素的变化,从而实现对骨质健康促进的闭环干预管理系统。此外,本研究设计了一种智能化骨质健康促进干预器械,该器械可执行骨质健康促进服务系统生成的骨质促进方案,该器械可针对身体各个部位进行锻炼,提高身体各部位的肌肉量、肌肉力量和肌肉质量,达到促进骨质健康的目的。4.运动对骨质健康促进作用的人群样本跟踪研究为了研究运动干预对于骨质健康促进的量效关系,验证提出的骨质健康促进方案推理量表的有效性,本研究在普通人群中随机选取了较易发生骨质疏松的中老年人群,最终选取了 81名中老年人,进行了为期6个月的有氧跑和低强度器械锻炼相结合的运动干预,研究结果发现在老年男性和女性中,运动都对其骨质健康具有显著的促进作用(P<0.05),研究结果证实了所提出的骨质健康促进推理量表的有效性。同时,本研究也选取了 106名的毒品依赖女性进行骨质评价和干预研究。首先,研究了毒品依赖女性与健康女性之间的骨质差异,并分析了研究组和对照组的骨质影响因素,发现了长期的毒品依赖将导致骨质低下。然后,本研究将毒品依赖女性分为低骨质组和正常骨质组,测定了她们的骨质、人体成分数据,调查了运动和饮食情况,针对这两组人群进行了为期7个月的有氧体操锻炼,结果发现低骨质组的骨质得到了明显改善(P<0.05),但正常骨质组骨质并没有显著改善。本研究首次在戒毒人群中进行骨质评价和跟踪研究,国内外类似的研究较为罕见。研究结果证实了运动干预可以促进低骨质女性戒毒人员的骨质健康,但针对不同骨质状况的人群需采取差异化的干预方案。