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摘 要: 为了探讨不同应力水平的运动对生长期大鼠的长骨生长发育的影响,将24只4周龄雌 性SD大鼠随机分为对照组,游泳运动组和跑台运动组,每组8只,游泳运动组和跑台运动组 分别进行为期9周,每周5次,每次60分钟的游泳运动和跑台运动。取后肢胫骨进行骨组织形 态计量学指标的测定。结果显示:运动组的骨小梁体积、骨小梁平均宽度、皮质骨宽度、类 骨质表面积和类骨质厚度均极显著地高于对照组,而骨小梁分离度、侵蚀表面积则极显著地 低于对照组。跑台运动组的骨小梁体积、骨小梁平均宽度和类骨质厚度非常显著地高于游泳 组,骨小梁的分离度、侵蚀表面积非常显著地低于游泳组,这些实验结果提示:两种方式的 运动均能够通过促进骨形成、抑制骨吸收促进生长期大鼠胫骨骨量的积累,而且持续跑台运 动的成骨作用大于持续游泳运动。
关键词:生长期大鼠;游泳运动;跑台运动;骨组织形态计量学
中图分类号:G804.21文献标识码:A文章编 号:1007-3612(2010)03-0070-03
Different Impact training on Histomorphometric Properties of Gro wing Rats’ Bone
FANG Dongmei
(College of Physical Education, Xuzhou Normal University, Xuzho u 221116,Jiangsu China)
Abstract: To investigate the effect of different impact exercise on growing bon e, 24 female SD rats (5 weeks old) were randomly assigned to a running group(Ru n n=8), a swimming group(Swim, n=8) and a control group(con, n=8). During a 9weeks training session (20～60 min/day, 5 days/week), the Run rats were trainedat progressively increasing running speeds (10～20 m/min), and weights attachedto the tail of the Swim rats from the 4th week and then on. BV/TV%, Tb.Th, Tb.N ,Os/Bs, O.Th of Run and Swim are all significantly higher than in the Con group,and these parameters of Run are all significantly higher than that of Swim. Tb.S p and Es/Bs of this two exercise groups are all significantly lower than that ofthe Con group, and the parameters of Run are also significantly lower than thatof the Swim. The data suggest that all exercise modes can simulate bone formati on and suppress bone resorption, the effect of prolonged swimming on bone growthis less obvious than that of prolonged running.
Key words: growing rat; run; swim; histomorphometric properties
青春期是生长发育的第二高峰期,也是影响峰值骨量最敏感的时期。自从20世纪90年代中期 以来,对运动增加骨量的作用存在年龄差异的认识越来越明确。青春生长加速期,尤其是其 早期是运动促进骨构建的“机会之窗”[1-3]。
为了探讨在生长突增期,抗体重和非抗体重运动,这两种不同应力水平的运动对骨生长 的影响,本研究对生长期大鼠分别实施跑台运动和游泳运动的干预,比较了经历9周两种方 式的运动干预后骨组织形态计量学指标的变化,以揭示不同应力水平的运动对骨组织微细结 构的影响,为选择科学合理的体育锻炼方法,促进少儿身体的健康成长和提高峰值骨量,预 防骨质疏松提供依据。
1 实验方法
1.1 实验动物的分组 同一天繁殖的4周龄雌性SD大鼠24只(由徐州医学院动物实验动物中心提供),平均体 重为(93.49±9.34)g,根据体重随机搭配分成对照组、跑台运动组和游泳运动组三组,每 组8只。
1.2 动物的饲养与运动干预大鼠进行单笼饲养,自由进食、饮水,以国家标准啮齿类动物常规饲料喂养。动物房温 度维持在18～24℃,相对湿度45%～55%,自然光照。
所有大鼠进行一周的运动适应后,对照组大鼠常规饲养,不做任何运动干预。跑台运动 组和游泳运动组大鼠进行为期9周的运动训练,运动方案的制定参照Bedford[4]和H uang T H[5],运动方案如下表所示:
表1 运动训练组大鼠运动方案
周次 持续时间/min跑台运动速度/m•min游泳运动负重(%体重)第一周20～3010～120第二周30～4012～140第三周40～5015～170第四周50～6018～201第五周至第九周60201
投稿日期:2008-08-19
作者简介:房冬梅,副教授,博士,研究方向运动生理学与运动生物化 学。1.3 取材及指标的测定
最后一次运动后24 h,称量体重,以氨基甲酸乙酯(20%体重)麻醉,取后肢右侧胫骨,去 尽结缔组织,保证其完整性,放入中性福尔马林溶液中固定。
将固定好的样本从中性福尔马林溶液中取出,上行梯度脱水、浸透后以甲基丙烯酸甲酯 包埋,使用德国Leica2165不脱钙切片机沿胫骨正中矢状面做不连续5 μm切片,1%甲苯氨 蓝染色,树胶封片。用OLYMPUS DP70数字采集系统摄入显微图像,后使用分析软件对骨切片 进行形态观察和分析计量。获得以下指标:骨组织面积、骨小梁面积、骨小梁平均宽度、皮 质骨宽度、类骨质面积、类骨质周长、骨表面长度、侵蚀表面长度。并由此计算骨小梁体积 、骨小梁平均宽度、骨小梁数目、骨小梁分离度、皮质骨宽度、类骨质厚度、侵蚀表面积等 指标值。
1.4 数据的统计分析 各参数均以均值±标准差表示,用统计软件SPSS11.5进行分析,组间差异显著性采用O ne-Way ANOVA分析,若方差齐性良好采用LSD分析,方差不齐采用Dunnett’s T3分析,显著 性水平皆为p<0.05。
2 结 果
对实验结果的统计学分析发现(表2),经过9周的运动训练,两个运动组和对照组之间,除 生 长板厚度和骨小梁数目外,其余指标均发生了极其显著的差异性变化。两个运动组的骨小梁 体积、骨小梁平均宽度、皮质骨宽度、类骨质表面积和类骨质厚度均极显著地高于对照组( p<0.001),而骨小梁分离度、侵蚀表面积则极显著地低于对照组(p<0.001)。两个 运动组的生长板厚度和对照组相比无显著性差异。
表2 不同运动方式对大鼠胫骨形态计量学指标影响的比较
指标对 照组持续跑台组持续游泳组骨小梁体积/%
(变化百分比%)28.352±0.84139.973±1.983aaa(40.99)35.488±1.560aaabbb(25.17)骨小梁平均宽度/μm
(变化百分比%)42.58±2.57256.902±3.939aaa(33.63)52.449±3.596aaabb(23.17)骨小梁分离度/μm
(变化百分比%)107.55±3.3385.44±4.67aaa(-20.56)95.49±8.02aaabbb(-11.21)骨小梁数目/#•mm-1
(变化百分比%)6.669±0.2507.038±0.333a(5.53)6.788±0.452
(1.78)皮质骨宽度/μm
(变化百分比%)191.32±6.20248.02±13.18aaa(29.63)247.09±12.71aaa(29.15)类骨质表面积/%
(变化百分比%)2.366±0.5906.927±0.662aaa(193.26)6.864±0.521aaa(190.11)类骨质厚度/μm
(变化百分比%)70.99±10.66133.93±13.29aaa(88.66)108.57±20.98aaabb(52.94)侵蚀表面积/%
(变化百分比%)6.029±1.0402.642±0.404aaa(-56.18)3.460±0.477aaabb(-42.61)生长板厚度/μm
(变化百分比%)112.23±6.85113.97±9.90
(1.55)114.01±10.82
(1.59)a表示运动各组和对照组的比较:a:p<0.05;aa:p<0.01;aaa:p<0.0 01 。b表示游泳运动组和跑台运动组的比较:b: p<0.05;bb:p<0.01;bbb:p <0.001。
两个运动组之间的各项指标的变化也存在不同程度的差异。跑台运动组的骨小梁体积极 显著地高于游泳组(p<0.001),骨小梁平均宽度和类骨质厚度非常显著地高于游泳组(p <0.01),骨小梁的分离度极显著地低于游泳组(p<0.001),侵蚀表面积非常显著地低 于游泳组(p<0.01),同时,跑台运动组的骨小梁数目显著高于对照组(p<0.05),游 泳运动组骨小梁数目和对照组、持续跑台运动组无显著性差异。
3 分析与讨论
骨组织形态计量学是一种应用数学和几何的方法研究骨组织水平的质(骨结构)和量(骨 量)等形态学静态特性测量技术,其优点是能精确地测量总体骨量的变化及变化部位(密质骨 或松质骨),能够测量其他方法无法测量的骨组织微细结构(如骨小梁面积、厚度、数量、分 离度等)和骨组织形态学(如未钙化的类骨质和细胞等)变化。在生长期时,成骨漂移占主导 地位而致使骨由小变大,处于辅助地位的破骨漂移的主要任务是由成骨漂移生成的不承受外 力的多余骨组织吸收掉,因而增加骨髓腔直径,塑成骨骺的特殊形状。骨组织形态计量学参 数反映了骨组织中正在进行着的骨形成和骨吸收作用。胫骨上端的骨小梁丰富,骨重建活动 相对具有代表性,而且在大鼠胫骨中,胫骨近端是生长速度最快的部位。因此本研究选取胫 骨近端进行形态计量学的测定,以观察运动对生长期大鼠骨质量的影响。
经过9周的运动,运动组大鼠胫骨组织形态计量学参数与对照组的比较结果基本相同, 运动组大鼠骨小梁体积、骨小梁厚度均极显著高于对照组,跑台运动组骨小梁数目显著高于 对照组,而骨小梁的分离度极显著低于对照组,提示:和对照组相比,9周运动使大鼠胫骨 骨小梁骨量增加,胫骨近端骨量的增加是由骨小梁厚度增加、新的骨小梁形成和骨小梁分离 度下降而形成的。Joo等利用Micro-CT观察了耐力运动后生长期大鼠股骨三维微观结构,所 得到的骨小梁体积、骨小梁厚度和骨小梁数目的结果与本研究一致,并且发现跑台运动提高 了骨小梁的弯曲度,反映了骨小梁连接的增加[6]。Westerlind等运用组织形态计 量学方法 的研究也发现,成熟大鼠进行6周抗阻力运动后,胫骨干骺端的骨小梁的厚度、骨小梁的数 目显著高于对照组[7]。Bourrin等对大鼠胫骨近端、中段和远端的组织形态计量学 观察也发 现骨体积和骨小梁数目在进行跑台运动的第3、4、5周后明显增加,认为运动通过促进骨形 成和/或降低骨吸收增加松质骨的骨量,而通过骨膜下骨形成增加皮质骨骨量[8]。 本研究中 ,除跑台运动组骨小梁数目有显著增加外,运动组的骨小梁类骨质厚度和类骨质表面积都极 其显著地高于对照组,表明运动使活化的成骨细胞数目增加,成骨细胞的活动活跃,运动使 胫骨近端松质骨的骨形成大幅度提升。同时,运动使大鼠胫骨骨小梁的侵蚀表面积极显著地 低于对照组,表明运动对骨吸收作用的深度抑制,这些结果皆表明运动可以通过促进骨形成 作用,抑制骨吸收作用增加骨小梁骨量。
本研究还发现跑台运动组的骨小梁数目显著高于对照组,与骨小梁厚度、骨小梁分离度 等指标相比,其差异程度较小,并且游泳运动组的骨小梁数目和对照组间没有显著性差异, 说明运动对骨小梁数目的影响小于对骨小梁厚度和分离度的影响。换而言之,在由运动所致 的骨小梁骨量增加中,骨小梁厚度增加和骨小梁分离度下降的贡献大于骨小梁数目的增加。 一些同样利用组织形态计量学方法对大鼠的研究在发现骨小梁厚度比对照组显著增加的同时 ,并没有发现骨小梁数目与对照组间存在差异,认为运动对骨小梁骨量的增加是来自于骨小 梁厚度的增加,而不是倍受关注的骨小梁数目的增加[7～10]。
对于生长期长骨的皮质骨,许多研究表明运动对骨膜的作用大于对内皮质的作用,运动 可以通过加强骨膜下成骨作用,增加皮质骨厚度[11]。本研究虽然没有测定骨膜的 变化,但 发现运动组大鼠胫骨的内皮质厚度均极显著地高于对照组,提示9周运动大幅度提高了股骨 近端内皮质的沉积。这些结果表明运动增加松质骨表面的骨形成的同时,也增加生长板起源 的新骨形成。
与持续跑台运动组相比,持续游泳运动组大鼠胫骨骨小梁的类骨质厚度、平均宽度明显 较低,而且骨小梁分离度和侵蚀表面积则非常显著地高于持续跑台运动组,这些差异导致持 续游泳运动组的骨小梁骨量极显著地低于持续跑台运动组,这一结果和两组间骨量的测定结 果及Huang 等对跑台和游泳运动对骨量和骨力学特征的对比研究是一致的[12,5]。 但两者之 间的皮质骨宽度基本相同,表明在胫骨近端的松质骨部位,持续跑台运动的作用优于持续游 泳运动,但在对内皮质的作用上,两者是相同的。其差异的原因则可能来自于两个方面,一 是地面冲击力的作用,二是跑台运动和游泳运动所募集肌群的不同。
4 结 论
骨组织形态计量学以直接、微观结果显示出雌性生长期大鼠在经历9周的运动训练后, 和对照组相比,两种运动方式均能够通过刺激骨形成、抑制骨吸收促进生长期大鼠胫骨骨量 的积累,而且,跑台运动训练的成骨作用大于游泳运动训练,提示在旨在健骨的运动中跑步 运动的作用优于游泳运动。
参考文献:
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[3] Kontulainen S, Sieva¨nen H, Kannus P, et al. Effect of longterm impact loading on mass, size, and estimated strength of humerus and radius of femaleraquetsports players: a peripheral quantitative computed tomography study betw een young and old starters and controls[J].J Bone Miner Res, 2003, 18:352- 359.
[4] Bedford TG,Tipon CM,Wilson NC,et al. Maximum,oxygen consumption of rat s changes With various experimengtal procedures[J].J Appl Physiol,1979,47( 6):1278-1283.
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[8] Bourrin S, Palle S, Vico RPL, et al. Effects of physical training on boneadaptation in three zones of the rat tibia[J].J Bone Miner Res,1995,10:17 45-1752.
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[11] Bourrin S, Genty C, Palle S, et al. Adverse effects of strenuous exercis e: a densitometric and histomorphometric study in the rat[J].J Appl Physiol ,1994,76:1999-2005.
[12] 房冬梅,周道华,周凤林. 不同应力水平的持续运动对生长期大鼠骨矿含量和力学 特性的影响[J].北京体育大学学报,2007,30(4):501-503.
关键词:生长期大鼠;游泳运动;跑台运动;骨组织形态计量学
中图分类号:G804.21文献标识码:A文章编 号:1007-3612(2010)03-0070-03
Different Impact training on Histomorphometric Properties of Gro wing Rats’ Bone
FANG Dongmei
(College of Physical Education, Xuzhou Normal University, Xuzho u 221116,Jiangsu China)
Abstract: To investigate the effect of different impact exercise on growing bon e, 24 female SD rats (5 weeks old) were randomly assigned to a running group(Ru n n=8), a swimming group(Swim, n=8) and a control group(con, n=8). During a 9weeks training session (20～60 min/day, 5 days/week), the Run rats were trainedat progressively increasing running speeds (10～20 m/min), and weights attachedto the tail of the Swim rats from the 4th week and then on. BV/TV%, Tb.Th, Tb.N ,Os/Bs, O.Th of Run and Swim are all significantly higher than in the Con group,and these parameters of Run are all significantly higher than that of Swim. Tb.S p and Es/Bs of this two exercise groups are all significantly lower than that ofthe Con group, and the parameters of Run are also significantly lower than thatof the Swim. The data suggest that all exercise modes can simulate bone formati on and suppress bone resorption, the effect of prolonged swimming on bone growthis less obvious than that of prolonged running.
Key words: growing rat; run; swim; histomorphometric properties
青春期是生长发育的第二高峰期,也是影响峰值骨量最敏感的时期。自从20世纪90年代中期 以来,对运动增加骨量的作用存在年龄差异的认识越来越明确。青春生长加速期,尤其是其 早期是运动促进骨构建的“机会之窗”[1-3]。
为了探讨在生长突增期,抗体重和非抗体重运动,这两种不同应力水平的运动对骨生长 的影响,本研究对生长期大鼠分别实施跑台运动和游泳运动的干预,比较了经历9周两种方 式的运动干预后骨组织形态计量学指标的变化,以揭示不同应力水平的运动对骨组织微细结 构的影响,为选择科学合理的体育锻炼方法,促进少儿身体的健康成长和提高峰值骨量,预 防骨质疏松提供依据。
1 实验方法
1.1 实验动物的分组 同一天繁殖的4周龄雌性SD大鼠24只(由徐州医学院动物实验动物中心提供),平均体 重为(93.49±9.34)g,根据体重随机搭配分成对照组、跑台运动组和游泳运动组三组,每 组8只。
1.2 动物的饲养与运动干预大鼠进行单笼饲养,自由进食、饮水,以国家标准啮齿类动物常规饲料喂养。动物房温 度维持在18～24℃,相对湿度45%～55%,自然光照。
所有大鼠进行一周的运动适应后,对照组大鼠常规饲养,不做任何运动干预。跑台运动 组和游泳运动组大鼠进行为期9周的运动训练,运动方案的制定参照Bedford[4]和H uang T H[5],运动方案如下表所示:
表1 运动训练组大鼠运动方案
周次 持续时间/min跑台运动速度/m•min游泳运动负重(%体重)第一周20～3010～120第二周30～4012～140第三周40～5015～170第四周50～6018～201第五周至第九周60201
投稿日期:2008-08-19
作者简介:房冬梅,副教授,博士,研究方向运动生理学与运动生物化 学。1.3 取材及指标的测定
最后一次运动后24 h,称量体重,以氨基甲酸乙酯(20%体重)麻醉,取后肢右侧胫骨,去 尽结缔组织,保证其完整性,放入中性福尔马林溶液中固定。
将固定好的样本从中性福尔马林溶液中取出,上行梯度脱水、浸透后以甲基丙烯酸甲酯 包埋,使用德国Leica2165不脱钙切片机沿胫骨正中矢状面做不连续5 μm切片,1%甲苯氨 蓝染色,树胶封片。用OLYMPUS DP70数字采集系统摄入显微图像,后使用分析软件对骨切片 进行形态观察和分析计量。获得以下指标:骨组织面积、骨小梁面积、骨小梁平均宽度、皮 质骨宽度、类骨质面积、类骨质周长、骨表面长度、侵蚀表面长度。并由此计算骨小梁体积 、骨小梁平均宽度、骨小梁数目、骨小梁分离度、皮质骨宽度、类骨质厚度、侵蚀表面积等 指标值。
1.4 数据的统计分析 各参数均以均值±标准差表示,用统计软件SPSS11.5进行分析,组间差异显著性采用O ne-Way ANOVA分析,若方差齐性良好采用LSD分析,方差不齐采用Dunnett’s T3分析,显著 性水平皆为p<0.05。
2 结 果
对实验结果的统计学分析发现(表2),经过9周的运动训练,两个运动组和对照组之间,除 生 长板厚度和骨小梁数目外,其余指标均发生了极其显著的差异性变化。两个运动组的骨小梁 体积、骨小梁平均宽度、皮质骨宽度、类骨质表面积和类骨质厚度均极显著地高于对照组( p<0.001),而骨小梁分离度、侵蚀表面积则极显著地低于对照组(p<0.001)。两个 运动组的生长板厚度和对照组相比无显著性差异。
表2 不同运动方式对大鼠胫骨形态计量学指标影响的比较
指标对 照组持续跑台组持续游泳组骨小梁体积/%
(变化百分比%)28.352±0.84139.973±1.983aaa(40.99)35.488±1.560aaabbb(25.17)骨小梁平均宽度/μm
(变化百分比%)42.58±2.57256.902±3.939aaa(33.63)52.449±3.596aaabb(23.17)骨小梁分离度/μm
(变化百分比%)107.55±3.3385.44±4.67aaa(-20.56)95.49±8.02aaabbb(-11.21)骨小梁数目/#•mm-1
(变化百分比%)6.669±0.2507.038±0.333a(5.53)6.788±0.452
(1.78)皮质骨宽度/μm
(变化百分比%)191.32±6.20248.02±13.18aaa(29.63)247.09±12.71aaa(29.15)类骨质表面积/%
(变化百分比%)2.366±0.5906.927±0.662aaa(193.26)6.864±0.521aaa(190.11)类骨质厚度/μm
(变化百分比%)70.99±10.66133.93±13.29aaa(88.66)108.57±20.98aaabb(52.94)侵蚀表面积/%
(变化百分比%)6.029±1.0402.642±0.404aaa(-56.18)3.460±0.477aaabb(-42.61)生长板厚度/μm
(变化百分比%)112.23±6.85113.97±9.90
(1.55)114.01±10.82
(1.59)a表示运动各组和对照组的比较:a:p<0.05;aa:p<0.01;aaa:p<0.0 01 。b表示游泳运动组和跑台运动组的比较:b: p<0.05;bb:p<0.01;bbb:p <0.001。
两个运动组之间的各项指标的变化也存在不同程度的差异。跑台运动组的骨小梁体积极 显著地高于游泳组(p<0.001),骨小梁平均宽度和类骨质厚度非常显著地高于游泳组(p <0.01),骨小梁的分离度极显著地低于游泳组(p<0.001),侵蚀表面积非常显著地低 于游泳组(p<0.01),同时,跑台运动组的骨小梁数目显著高于对照组(p<0.05),游 泳运动组骨小梁数目和对照组、持续跑台运动组无显著性差异。
3 分析与讨论
骨组织形态计量学是一种应用数学和几何的方法研究骨组织水平的质(骨结构)和量(骨 量)等形态学静态特性测量技术,其优点是能精确地测量总体骨量的变化及变化部位(密质骨 或松质骨),能够测量其他方法无法测量的骨组织微细结构(如骨小梁面积、厚度、数量、分 离度等)和骨组织形态学(如未钙化的类骨质和细胞等)变化。在生长期时,成骨漂移占主导 地位而致使骨由小变大,处于辅助地位的破骨漂移的主要任务是由成骨漂移生成的不承受外 力的多余骨组织吸收掉,因而增加骨髓腔直径,塑成骨骺的特殊形状。骨组织形态计量学参 数反映了骨组织中正在进行着的骨形成和骨吸收作用。胫骨上端的骨小梁丰富,骨重建活动 相对具有代表性,而且在大鼠胫骨中,胫骨近端是生长速度最快的部位。因此本研究选取胫 骨近端进行形态计量学的测定,以观察运动对生长期大鼠骨质量的影响。
经过9周的运动,运动组大鼠胫骨组织形态计量学参数与对照组的比较结果基本相同, 运动组大鼠骨小梁体积、骨小梁厚度均极显著高于对照组,跑台运动组骨小梁数目显著高于 对照组,而骨小梁的分离度极显著低于对照组,提示:和对照组相比,9周运动使大鼠胫骨 骨小梁骨量增加,胫骨近端骨量的增加是由骨小梁厚度增加、新的骨小梁形成和骨小梁分离 度下降而形成的。Joo等利用Micro-CT观察了耐力运动后生长期大鼠股骨三维微观结构,所 得到的骨小梁体积、骨小梁厚度和骨小梁数目的结果与本研究一致,并且发现跑台运动提高 了骨小梁的弯曲度,反映了骨小梁连接的增加[6]。Westerlind等运用组织形态计 量学方法 的研究也发现,成熟大鼠进行6周抗阻力运动后,胫骨干骺端的骨小梁的厚度、骨小梁的数 目显著高于对照组[7]。Bourrin等对大鼠胫骨近端、中段和远端的组织形态计量学 观察也发 现骨体积和骨小梁数目在进行跑台运动的第3、4、5周后明显增加,认为运动通过促进骨形 成和/或降低骨吸收增加松质骨的骨量,而通过骨膜下骨形成增加皮质骨骨量[8]。 本研究中 ,除跑台运动组骨小梁数目有显著增加外,运动组的骨小梁类骨质厚度和类骨质表面积都极 其显著地高于对照组,表明运动使活化的成骨细胞数目增加,成骨细胞的活动活跃,运动使 胫骨近端松质骨的骨形成大幅度提升。同时,运动使大鼠胫骨骨小梁的侵蚀表面积极显著地 低于对照组,表明运动对骨吸收作用的深度抑制,这些结果皆表明运动可以通过促进骨形成 作用,抑制骨吸收作用增加骨小梁骨量。
本研究还发现跑台运动组的骨小梁数目显著高于对照组,与骨小梁厚度、骨小梁分离度 等指标相比,其差异程度较小,并且游泳运动组的骨小梁数目和对照组间没有显著性差异, 说明运动对骨小梁数目的影响小于对骨小梁厚度和分离度的影响。换而言之,在由运动所致 的骨小梁骨量增加中,骨小梁厚度增加和骨小梁分离度下降的贡献大于骨小梁数目的增加。 一些同样利用组织形态计量学方法对大鼠的研究在发现骨小梁厚度比对照组显著增加的同时 ,并没有发现骨小梁数目与对照组间存在差异,认为运动对骨小梁骨量的增加是来自于骨小 梁厚度的增加,而不是倍受关注的骨小梁数目的增加[7～10]。
对于生长期长骨的皮质骨,许多研究表明运动对骨膜的作用大于对内皮质的作用,运动 可以通过加强骨膜下成骨作用,增加皮质骨厚度[11]。本研究虽然没有测定骨膜的 变化,但 发现运动组大鼠胫骨的内皮质厚度均极显著地高于对照组,提示9周运动大幅度提高了股骨 近端内皮质的沉积。这些结果表明运动增加松质骨表面的骨形成的同时,也增加生长板起源 的新骨形成。
与持续跑台运动组相比,持续游泳运动组大鼠胫骨骨小梁的类骨质厚度、平均宽度明显 较低,而且骨小梁分离度和侵蚀表面积则非常显著地高于持续跑台运动组,这些差异导致持 续游泳运动组的骨小梁骨量极显著地低于持续跑台运动组,这一结果和两组间骨量的测定结 果及Huang 等对跑台和游泳运动对骨量和骨力学特征的对比研究是一致的[12,5]。 但两者之 间的皮质骨宽度基本相同,表明在胫骨近端的松质骨部位,持续跑台运动的作用优于持续游 泳运动,但在对内皮质的作用上,两者是相同的。其差异的原因则可能来自于两个方面,一 是地面冲击力的作用,二是跑台运动和游泳运动所募集肌群的不同。
4 结 论
骨组织形态计量学以直接、微观结果显示出雌性生长期大鼠在经历9周的运动训练后, 和对照组相比,两种运动方式均能够通过刺激骨形成、抑制骨吸收促进生长期大鼠胫骨骨量 的积累,而且,跑台运动训练的成骨作用大于游泳运动训练,提示在旨在健骨的运动中跑步 运动的作用优于游泳运动。
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