運動生理週訊(第55期)

運動與骨質疏鬆症(May.12.2000)

蔡豐麟

　　科技的進步與發達，人們享有更舒適與方便的生活，相對的，身體勞動量也大幅減少，因此許多文明病接踵而至，『骨質疏鬆症』也成為一項流行病症。

　　骨質疏鬆症的原文定義為『充滿空洞的骨骼』，即骨骼的外表單位體積相同，但質量卻減少了，使原有的支撐力大為降低，空空洞洞的骨頭經不起壓力，稍受外力就斷了。


認識骨質疏鬆症

一、骨頭的結構：

　　(1).緻密骨(compact bone)：約佔全身骨量80％，又稱為皮質骨；主要形成骨頭最外層，為骨外殼及骨幹，質地堅硬。

　　(2).海綿骨(cancellous bone) ：約佔全身骨量20％，含有許多骨小粱，其排列產生許多孔隙如海綿般的鬆散組織；人體約75％『骨質再塑(remodelling)』於此進行，而骨質流失亦由此處開始。

二、骨質再塑(bone remodelling)作用

　　受到荷爾蒙或是機械外力的刺激，使再塑的基本單位活躍了起來，開始時，單核性的吞噬細胞聚集在骨的表面，融合成多核性的破骨細胞(osteoclasts) ，接著往下挖掘，進行骨的吸收。同時，局部釋出一種化學物質，誘使產生造骨細胞的先質(osteoblast precursor)，當它成熟時，會分泌出新的膠原和基質，稱之為類骨質(osteoid)，當造出來的類骨質厚度達10∼20μm，就會發生礦物化(mineralization)的現象整個過程歷經十週完成。

三、病因

　　年輕時，造骨的速率大於蝕骨的速率，因此骨頭不斷成長茁壯，積聚骨頭的本錢，一直成長到約三十歲至三十五歲，此階段為骨頭成長的顛峰期；之後，『骨的吸收』作用逐漸超過『骨的形成』，即蝕骨細胞的活性大於造骨細胞的活性，使骨質開始流失。當流失到一定程度時，皮質骨變薄、海綿骨消失，骨骼內的空洞增多，結構變差，結果造成骨質密度大幅降低，在外力作用下，造成骨折的發生。


與骨質疏鬆症相關因素研究

　　一、遺傳：指有骨質疏鬆症支家族病史者。Evans 研究發現，與病人有親戚關係的人(如：子女或同胞手足)骨質低於一般人。

　　二、性別、年齡：女性因骨質密度比男性低，又因停經後骨質大量流失，加上平均壽命較長，因此患骨質疏鬆症的比率為男性的六至八倍，此外，其年齡越大、未產婦、初經較晚者、體型瘦小者，危險性愈高。

　　三、吸菸：每天抽煙超過十支的婦女，會增加雌激素的代謝；成年期的女生若每天抽一包香煙，至停經後，吸菸者比不吸菸者平均減少5-10％的骨質密度。

　　四、酗酒：Stevenson 研究指出，婦女每天喝的酒精含量超過20公克時，其骨質密度低於不喝酒者。

　　五、咖啡因的攝取：每天喝3、4百cc的咖啡會增加約10％小便中鈣的排出量。

　　六、飲食不均衡：長期低鈣高鹽飲食，吃高磷或高蛋白的食物等，尤其是動物性蛋白質過量者。

　　七、長期使用藥物：如利尿劑、抗癲癇藥、類固醇，及抗凝血劑、胃藥、止痛藥、甲狀腺素等，此外，洗腎患者，都會引發骨質疏鬆症的情況。


運動對骨質密度的影響

　　一、Sherrer 等人研究指出，測量右手持拍網球球員骨質，發現選手的右手比左手骨質多；此現象的原因，與局部電流有密切的關係。當肌肉或骨骼受到壓力時，受壓的局部地區會產生微弱的電流，刺激骨細胞產生新骨質。

　　二、骨的肥大是由於施予骨上的壓力超過平常的壓力水平，使造骨的活動超過蝕骨的吸收，導致網狀骨質的增加；Carter（1984）指出和壓力有關的以及骨的微小碎片損害，會刺激骨的再塑過程之進行。蝕骨細胞活動移除受損害的部份，而後造骨細胞沿著承受壓力的邊緣，儲存細胞間質和礦物質，接著細胞間質鈣化，最後完成細胞間質礦化，成為新骨。

　　三、開始形成新骨所需的刺激閾值，稱為最小的必要牽引力(mineral essential strain，MES）。當力量達到或超過此一閾值，且有足夠的反覆刺激時，將促使成骨細胞遷移，並建築母質蛋白質，以增加此範圍骨骼的力量。能產生大於MES 力量的身體活動，乃表示這些活動的強度應超過日常生活的活動。


運動對骨質密度的作用

1.提高巔峰骨量(peak bone mass)

　　一個人約在35歲時會達到最高骨質量；身體活動的情形對骨骼的強度有很大影響，骨骼的使用量或承受的壓力，可以增加骨細胞的建造能力。 Legwold與 Greg 研究參加高中體育活動的女生，發現其髖部骨礦物質平均增加約 7％，而全身骨礦物質增加約 5％。除了鈣質的攝取(原料)外，骨頭的成長也需要外力刺激，若年齡在35歲之前，均可以藉著壓迫型運動來刺激骨頭加速成長，以及骨鹽的沈積於骨骼中，故對於骨質最高量的大小有著很大的作用。

2.降低骨質流失量

　　Mask與Lachance在1967年對太空人進行研究，發現在四天的太空飛行中，尿中鈣的含量明顯增加；而在另外一次十四天的飛行中施予等長的肌肉活動，鈣的流失則減少。一項對更年期後婦女所作的研究，施以騎固定式腳踏車的婦女中，脊椎骨礦物密度增加3.6%；而無身體運動的婦女卻減低了2.4%。Munson(1994)在一項以參與溫水泳浴停經後女性(60歲)為對象的研究中，經過一年的期間，對照組(不做運動)的骨質密度降低，而參加溫水泳浴的一組，骨質密度非但沒有減少，甚至仍有增高的現象。探究其主要原因即是，在29℃之溫水中持續步行或是活動身體所造成。


結論與建議

　　希望透過負重式運動(如走路、跑步、登階)以及在飲食(鈣的攝取)方面的加強，並建立良好的生活型態(少菸酒)，就能在年輕時多儲存骨本(peak bone mass) ；隨著年齡增長，骨中礦物質容易流失，而規律的運動具有減緩其流失速率的效果，雖然老年者的骨密度已經不容易再增加，只要降低流失率、維持骨質密度，一樣可以達到預防骨質疏鬆症的效果。期望高齡生活能享有更高的品質！！

作者蔡豐麟為臺灣師大體研所碩士班研究生