骨质疏松症是一种严重的健康问题,因骨质疏松出现骨折的患者在承受病痛折磨的同时还要承受巨大的经济负担,这严重影响了他们生活质量。体育运动作为一种预防和治疗骨质疏松的有效方式,可以调节骨塑建,促进骨量的积累。关于何种运动方式或运动强度能有效提高骨密度、预防骨质疏松的比较研究有很多,但得出的结论却有比较大的差异,而对于这种差异的解释又有很多的不一致,这说明我们对运动调节骨代谢的内在原因的认识还有很大的不足。在运动促进骨形成的影响中,究竟是运动产生的机械作用力起主要作用,还是运动引起机体内分泌变化的作用占主导地位,抑或是两者的协同作用?在糖尿病性骨质疏松症中,是否糖代谢环境的改善能促进骨形成增加,骨质量提高?带着这些疑问我们开始了本文的研究。研究目的实验一：(1)分析和比较比较地面反作用力与促合成代谢激素和促分解代谢激素对骨代谢生化指标和成骨指数的作用；(2)评价间隔运动对骨代谢生化指标和成骨指数的影响。实验二：(1)比较和评价不同运动时间点、不同运动方式对骨代谢生化指标和成骨指数的影响；(2)比较和评价不同运动时间点、不同运动方式对地面反作用力及成骨效应的影响；(3)比较和评价不同运动时间点和不同运动方式对骨代谢调节激素及其成骨效应的影响；(4)比较和评价不同运动时间点、不同运动方式对糖代谢调节激素和血糖的变化及其成骨效应的影响。(5)比较和评价地面反作用力与骨代谢调节激素的成骨效应。研究方法实验一：根据本文研究目的和文献资料设计两种不同的运动方式：低强度下坡运动和中等强度上坡运动,并根据运动间隔的设计又将同样的40分钟运动分为一次完成或间隔7小时两次完成,再加上一组安静对照,即分别为安静对照组(SED),40分钟上坡运动组(40U),40分钟下坡运动组(40D),以及40分钟运动分成两次间隔7小时完成的2×20分钟上坡运动组(20/20U)和2×20分钟下坡运动组(20/20D),共5个实验组。招募40名绝经后的健康女性,随机分配,每组8名受试者。实验二：参照实验一的研究和文献资料,根据我们的研究目的将不同的运动方式(低强度下坡运动和中等强度上坡运动)与不同的运动时间点(进食前运动和进食后运动)通过正交试验设计,分为餐前上坡运动组(UBM)、餐前下坡运动组(DBM)、餐后上坡运动组(UAM)和餐后下坡运动组(DAM),再加一组安静对照组(SED)共5种不同实验条件的组。为了减少受试者人数,同时又满足统计学的要求,我们招募了15名患有Ⅱ型糖尿病的绝经后女性,每一名受试者参加两组不同的实验。通过随机实验分组设计,这15名受试者通过双盲分组分到上述5个不同实验条件组中的任意两个。运用Novel Pedar系统监测和收集地面反作用力(Ground reactive forces,GRFs)的数据；运用酶联免疫技术检测CICP和CTX；运用固相双位化学免疫发光技术检测GH、PTH和OC；运用放射性免疫技术检测Insulin、Leptin和Cortisol;运用全自动生化分析仪检测血清总钙和Glucose。研究结果实验一：(1)与中等强度(75%VO2max)的40分钟上坡运动组和2×20分钟上坡运动组相比,40分钟下坡运动组和2×20分钟下坡运动组以较低的运动强度(48%VO2max)产生了较大的地面反作用力,分泌较少的合成激素。而中等强度的40分钟上坡运动组和2×20分钟上坡运动组组产生的地面反作用力较小,分泌的GH、PTH和cortisol都比较高。(2)骨形成代谢指标CICP和成骨指数CICP/CTX比值以及OC/CTX比值的比较显示40分钟下坡运动组增加明显,与安静对照组、40分钟上坡运动组和2×20分钟上坡运动组相比都有显著差异；(3)CICP和成骨指数CICP/CTX比值与地面反作用力的增加之间的相关性大于与合成代谢激素的增加的相关性。实验二：(1)低强度下坡运动产生的地面反作用力明显大于中等强度上坡运动；(2)餐前运动引起促骨合成激素和Insulin分泌增加,尤其是餐前上坡运动与其他各组有显著差异；(3)骨形成代谢指标CICP和成骨指数CICP/CTX比值的比较显示餐后下坡运动组增加明显,与安静对照组和餐前下坡运动组有显著差异,尤其是12：00成骨指数的比较显示,与其他四个实验组之间都有显著差异；(4)CICP和成骨指数CICP/CTX比值增加与地面反作用力的增加之间有显著的正相关性,与GH无相关性,与PTH成负相关,与Insulin成正相关；Leptin与CICP、CTX、OC和血清葡萄糖成负相关。结论与建议实验一：(1)成骨指数对机械压力刺激的反应比合成代谢激素更明显；(2)因运动引起的皮质醇释放的增加可能抑制了成骨指数的增加；(3)40分钟的连续下坡运动引起的成骨效应比分为两次间隔7小时完成的效果好。实验二：(1)餐后下坡运动更能引起成骨指数(CICP/CTX比值)的升高,成骨效应最明显。一方面相对于餐前上坡运动和餐后上坡运动产生了较大的地面反作用力,另一方面和餐前下坡运动相比,地面反作用力的促骨形成作用与CTX的时间节律变化发生正向的交互作用,因此这种运动模式的成骨效应最明显；(2)下坡步行比上坡步行能产生更大的地面反作用力(GRF),并与成骨指数存在显著相关性,在促进骨形成、改善骨代谢中具有重要作用；(3)促骨合成代谢调节激素GH、PTH和Insulin在骨代谢方面也具有一定的促骨形成的作用。餐前上坡运动比餐前下坡运动和餐后上坡运动更能引起促骨合成代谢调节激素GH、PTH和Insulin分泌明显增加,以及leptin明显的下降。在上坡运动产生较低的GRFs,不能引起骨形成明显增加的情况下,这一效果也发挥了一定的改善骨代谢、提高CICP和成骨指数CICP/CTX的作用。(4)促骨分解激素Cortisol对GRFs促骨形成的作用有一定干扰影响。餐前下坡运动虽然产生了较大的GRFs,但因空腹运动引起促骨分解激素Cortisol分泌增加显著,因此没有产生较好的成骨效应。