骨质疏松大鼠运动模型的建立与训练效果评定

本研究对3月龄SD纯系雌性大鼠行卵巢切除术,成功复制高转换型骨质疏松模型;在对各运动要素研究基础上,建立了以预防骨质疏松发生为目的的运动模型,并对不同强度运动后骨矿含量变化进行了比较研究。3个月训练后的研究结果指出:适宜运动对卵巢切除大鼠的骨量具有一定的提高作用,骨量在适宜运动范围内随运动强度的增大而增加。同时研究发现,运动对OVX大鼠和SHAM大鼠的影响机制不同:运动对卵巢切除OVX大鼠的作用主要是维持骨量或延缓骨量丢失;而处于生长期 SHAM大鼠的运动效应则在于获得较高的峰值骨量。     

不同负重强度运动对去势大鼠股骨生物学指标的影响

目的:以去卵巢大鼠为研究对象,通过动物实验观察不同负重强度游泳运动对去势大鼠骨密度、骨矿物质含量及骨生物力学指标的变化,以探讨运动对骨质疏松症的治疗机制。方法:取10月龄雌性SD大鼠50只,随机分为A假手术安静组(正常对照组)、B模型安静组(实验对照组)、C低强度运动组、D中强度运动组、E高强度运动组,每组10只。除假手术组外,其余各组大鼠均行双侧卵巢切除术,假手术组按相同手术方法操作,但不切除卵巢。术后第10周分别给予游泳训练共12周。观察12周后不同负荷强度运动对各组大鼠右侧股骨骨密度及骨矿物质含量的变化,并取左侧股骨,进行骨生物力学指标检测。结果:游泳运动组大鼠股骨骨密度显著高于模型组(P<0.05),与假手术组比较,差异无统计学意义(P>0.05)。中强度运动组最大应力、断裂应力均明显优于模型组;各组最大伸长无显著差异。结论:适宜强度的游泳运动能明显抑制去势大鼠股骨骨密度及骨钙矿物质含量的降低及对大鼠的骨生物力学指标有良性调整作用。     

运动对去卵巢大鼠胫骨骨量影响的骨形态计量学研究

目的：探讨不同强度运动及运动与雌激素联合作用对去卵巢大鼠胫骨骨量的影响与机制。方法：80只3月龄雌性SD大鼠去卵巢分成：正常对照组（SHAM）、骨质疏松对照组（OVX）、雌激素对照组（OVX＋ES）、3个单纯运动组（低强度运动组（OVX＋EX1）、中等强度运动组（OVX＋EX2）、大强度运动组（OVX＋EX3））以及3个运动与雌激素联合组（低强度运动加雌激素组（OVX＋EX1十ES）、中等强度运动加雌激素组（OVX＋EX2＋ES）、大强度运动加雌激素组（OVX＋EX3＋ES）），用骨形态计量学方法，研究8周的1h／day，5days／week低强度（8m/min）、中等强度（18m/min）和大强度（28m/min）跑台运动对大鼠胫骨近端（PTM）松质骨骨量的影响。结果：（1）OVX组骨量由于骨代谢增加比SHAM组降低（P〈0.05），而补充雌激素后骨丢失减少。（2）单纯运动对骨量的影响：与OVX组比较，OVX＋EX1组和OVX＋EX2组胫骨的骨吸收减少（P〈0.05）、骨形成增加、骨量增加（EX2比EX1增加更多），OVX＋EX3与OVX组差异无显著性意义。（3）3个联合组均比雌激素对照组和各自强度的单纯运动组骨量增多（P〈0.05）。结论：去卵巢大鼠胫骨对运动的反应与是否补充雌激素有关，激素和运动在减少骨量丢失中具有协同作用。     

运动对去卵巢大鼠腰椎骨量影响的骨形态计量学研究

目的：探讨不同强度运动及运动与雌激素联合作用对去卵巢大鼠腰椎骨量的影响及机制.方法：80只3月龄雌性SD大鼠去卵巢分成：正常对照组（SHAM）、骨质疏松对照组（OVX）、雌激素对照组（OVX＋ES）、3个单纯运动组（低强度运动组（OVX＋EX1）、中等强度运动组（OVX＋EX2）、大强度运动组（OVX＋EX3））以及3个运动与雌激素联合组（低强度运动加雌激素组（OVX＋EX1＋ES）、中等强度运动加雌激素组（OVX＋EX2＋ES）、大强度运动加雌激素组（OVX＋EX3＋ES））,用骨形态计量学方法,研究8周的1h/day,5days/week低强度（8 m/min）、中等强度（18 m/min）和大强度（28m/min）跑台运动对大鼠第四腰椎（L4）松质骨骨量的影响.结果：（1）OVX组静态骨量指标由于骨吸收和骨形成的增加比SHAM组降低（P＜0.05）,补充雌激素各组骨量增加.（2）三种强度的单纯运动均能使腰椎骨量较骨质疏松对照组增多,各强度间静态指标差异无显著性意义,但运动强度与三个静态骨量指标呈现正相关关系.（3）三个运动和雌激素联合组静态骨量指标与各自强度的单纯运动组及雌激素对照组相比无增加.结论：低、中等和大强度的单纯运动均能对腰椎产生有益作用,三种强度的运动和雌激素联合在腰椎未能显示协同作用.     

中等负荷游泳对老龄鼠骨和骨骼肌代谢的影响

为探寻何种中等强度负荷的游泳运动对防治骨质疏松和骨骼肌萎缩更为适宜,运用骨矿含量和骨骼肌细胞凋亡等生理指标,对4组小鼠（2个不同年龄对照组,2个不同负荷运动组）采用实验法、数理统计法等研究方法进行过程监测与数据分析。结果表明：中等偏上的游泳负荷强度有利于减缓老龄小鼠骨矿含量的下降速度;中等偏下的游泳负荷强度则能有效地减少骨骼肌细胞凋亡。建议老年人在进行游泳锻炼时,应采取适合自身的运动强度增进身体健康。     

大负荷运动对大鼠血清OPG、sRANKL、骨代谢及骨量的影响

为研究大负荷运动对大鼠血清OPG、sRANKL、骨代谢生化因子(OC、ALP和TRAP)、骨密度(BMD)和骨量(BMC)的影响,20只6周龄大鼠随机分成2组:①对照组(Control group,CtrG)10只;②7周大负荷训练组(Overtraining group,OtrG)10只:进行7周的跑台训练。实验结束后所有大鼠处死并测定血清OPG、sRANKL、骨钙素(OC)、骨碱性磷酸酶(ALP)及抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)。同时测定股骨、腰椎BMD、BMC。结果表明经过7周大负荷运动训练,OtrG组大鼠股骨BMC、BMD及腰椎BMC明显低于CtrG组大鼠。OtrG组大鼠血清OPG水平明显低于CtrG组,而sRANKL却高于CtrG组大鼠,OPG/sRANKL比率下降。OtrG组血清OC、ALP和TRAP明显高于CtrG组。研究提示过度运动导致OPG/sRANKL比例下降可能是骨代谢率增快、骨量丢失的重要原因。     

不同强度运动和雌激素联合作用对去卵巢大鼠骨骼影响的骨形态计量学研究

目的：探讨不同强度运动及运动与雌激素联合作用对去卵巢大鼠不同部位骨骼的影响及机制。方法：72只3月龄雌性SD大鼠去卵巢分成：正常对照组（SHAM）、骨质疏松对照组（OVX）、雌激素对照组（OVX＋ES）、3个单纯运动组（低强度运动组（OVX＋EX1）、中等强度运动组（OVX＋EX2）、大强度运动组（OVX＋EX3））以及3个运动与雌激素联合组（低强度运动加雌激素组（OVX＋EX1＋ES）、中等强度运动加雌激素组（OVX＋EX2＋ES），大强度运动加雌激素组（OVX＋EX3＋ES）），用骨形态计量学方法，研究8周的1h／day，5days／week低强度（8m／min）、中等强度（18m／min）和大强度（28m／min）跑台运动对大鼠胫骨近端（PTM）及第四腰椎（L4）松质骨骨量的影响。结果：1）OVX组骨量由于骨代谢增加比SHAM组降低（P〈0．05），而补充雌激素后，骨丢失减少。2）单纯运动对骨量的影响：与OVX组比较，OVX＋EX1组和OVX＋EX2组胫骨的骨吸收减少（P〈0．05）、骨形成增加、骨量增加（EX2比EX1增加更多），OVX＋EX3与OVX组差异无显著性意义。3种强度的单纯运动均能对腰椎产生有益的作用。3）对于运动和雌激素的联合作用：在胫骨，3个联合组均比雌激素对照组和各自强度的单纯运动组骨量增多（P〈0．05）。在腰椎，无此协同作用。结论：去卵巢大鼠骨骼对于运动的反应与该部位是否是载荷直接作用部位和去卵巢大鼠是否补充雌激素有关。     

中等强度运动ERβ和RANKL/OPG变化及对骨量的调控机制

目的通过中等强度跑台运动干预,探讨运动经ERβ和RANKL/OPG对去卵巢大鼠骨量的影响效应,为阐明有氧运动对骨量的影响及机制提供实验依据。方法 3月龄雌性SD大鼠随机分为BC(基础)、SHAM(假手术)组、OVX(去卵巢)组、OVX+T(去卵巢+运动)组,后3组各分为4、8、12周组。OVX+T组采用跑台训练,坡度5°,5d/周。以DXA测定大鼠全身BMD;以RT-PCR测定ERβmRNA表达;以Western blot测定ERβ、RANKL和OPG蛋白表达。结果运动组大鼠BMD随运动时间增长而增加,OVX+T12组BMD显著高于同期OVX组(P<0.01)。OVX+T各组大鼠ERβmRNA表达量均显著高于同期SHAM组,OVX+T8组达到最大值,且显著高于同期OVX8(P<0.05)。SHAM各组大鼠ERβ、OPG蛋白表达量均显著高于同期OVX组(P<0.01);RANKL蛋白表达量均显著低于同期OVX组(P<0.01)。OVX+T各组大鼠ERβ、OPG蛋白表达量表现为上升趋势,均为OVX+T12组达到最大值;RANKL表达量呈现下降态势,OVX+T12组达到最低值。结论中等强度跑台运动上调骨ERβ、OPG蛋白及ERβmRNA表达,下调RANKL蛋白表达,降低RANKL/OPG,增加去卵巢大鼠BMD;运动增加去卵巢大鼠骨量的机制与ERβ表达增加和RANKL/OPG比值下降密切相关。     

运动与骨质疏松

目的:研究不同强度运动对骨质疏松模型大鼠骨代谢的影响,以期为患者合理制定运动处方提供实验参考。方法:健康雌性SD大鼠48只,分为A:假手术对照组,B:手术对照组,C:手术低强度运动组,D:手术中强度运动组,E:手术高强度运动组。手术12周后开始训练,训练12周后,处死大鼠,检测血、尿有关骨代谢指标。结果:手术组各组的骨密度(BMD)都比假手术组明显降低(P<0.01),D组的BMD明显高于C,E组(P<0.05);B,C,D,E四组碱性磷酸酶、血浆抗酒石酸盐酸性磷酸酶的含量均比A组高;B,C,D,E四组尿羟脯氨酸/肌酐值均比A组高,D组的升高率最小。提示:中等强度运动可以改善骨质疏松模型大鼠的骨代谢。     

运动对生长期雌性大鼠骨代谢相关基因表达的影响

目的:利用基因芯片技术研究运动对雌性生长期大鼠长骨骨代谢相关基因表达的影响,以揭示运动对长骨生长影响的分子生物学机制;研究方法:雌性5周龄大鼠16只,随机分为对照组和跑台运动组,跑台运动组进行每周5天,每天2次的9周跑台运动,运动负荷递增,于第4周达到并维持每次15 min,中间间隔30 min的40m/min跑台运动.随机选取3只运动组大鼠股骨,以对照组大鼠股骨为参照进行3张基因芯片的测定;结果:运动组大鼠股骨干骺端Ap1、Thbs4、Co15a2、Sppl、Sparc、Fnl等mRNA表达上调,Timpl和Atp6vlgl等mRNA表达下调;结论:9周大强度间歇跑台运动对成骨细胞的分化和增殖具有一定的促进作用,对骨形成的骨基质形成阶段和基质钙化阶段均有促进作用,抑制骨基质分解和破骨细胞的骨吸收作用,因此,大强度间歇运动可以通过促进骨形成、抑制骨吸收而提高骨量的累积.     

大强度运动对去卵巢大鼠骨量的影响

成年ＳＤ大鼠去卵巢建立骨质疏松模型,用骨形态计量学方法,研究８周的跑台运动对大鼠胫骨近心干骺端松质骨骨量减少的影响。结果：去卵巢安静组大鼠骨量减少,骨形成增加,骨吸收增加,为高转换型的骨代谢。去卵巢后大强度运动与去卵巢安静组大鼠各项指标相比无显性差异。     

负重训练对老龄大鼠骨生物力学性能的影响

目的:探讨负重训练对老龄大鼠骨组织生物力学性能的影响,以期为预防和治疗骨质疏松寻找合理的运动强度和方式。方法:32只18月龄Wistar健康雄性大鼠,随机分为安静对照组(DZ)、30%负荷组(XC组)、50%负荷组(ZC组)和70%负荷运动组(DC组),各运动组大鼠进行为期8周的负重训练。采用骨生物力学测量仪测定大鼠股骨最大载荷、弹性载荷、最大桡度、弹性桡度、最大应力和弹性模量等指标。结果:(1)50%负荷组大鼠股骨最大载荷、弹性载荷等均显著高于安静对照组(P<0.01),(2)各组间相比,50%负荷组小鼠股骨最大载荷和最大应力等均高于30%负荷组且显著高于70%负荷组(P<0.01)。结论:负重训练对老龄鼠骨组织的生物力学特性具有良好的影响,中小负荷的负重训练对改善老龄鼠骨组织的代谢较适宜,能够减缓因增龄而引起的骨量丢失,预防骨质疏松,促进老龄鼠骨骼生物力学特性的优化。     

运动对老年小鼠骨代谢及生物力学指标的影响

目的:探讨运动对衰退骨组织的结构和功能的影响作用及与衰老的关系。方法:40只12月龄清洁级雄性昆明小鼠,随机分成老年对照组、10min运动组、20min运动组和40min运动组,分别实施12周不同的运动方案,10只3月龄和10只7月龄清洁级雄性昆明小鼠分别作为青年和成年对照组。采用固体物理密度仪测定骨密度,骨生物力学测量仪测定最大载荷、最大应力、模量和能量。结果:1)运动各组与老年对照组相比,运动各组间相比ALP均无显著性差异;与老年对照组相比,10min、20min运动组骨密度升高(P=0.067,P=0.071);2)与老年对照组分别相比,青年对照组、成年对照组最大载荷、最大应力和模量均显著升高(P<0.01);运动各组与老年对照组分别相比,20min运动组的最大载荷、最大应力、模量和能量值均升高于老年对照组(P<0.01、P<0.05),运动各组组间相比,20min运动组的最大载荷和最大应力高于10min运动组(P<0.01、P<0.05),也高于40min运动组(P<0.05)。结论:1)适宜负荷的游泳训练可促进骨的矿化;2)游泳对骨生物力学指标的影响与运动负荷有关,适度负荷的的游泳运动可较好改善骨生物力学综合性能,运动负荷不足或负荷过大都无法优化运动效应;3)适宜的运动能显著改善骨代谢,改善骨的结构和功能,促进骨生物力学指标的优化,这对延缓骨细胞衰老和骨组织的功能衰减具有积极意义。     

运动与大豆异黄酮联合对去卵巢大鼠骨代谢指标的影响

目的研究运动与大豆异黄酮的联合作用对去卵巢大鼠骨代谢生化指标的影响。方法 60只3月龄SD大鼠按体质量随机平均分成5组,即假手术组(SHAM,n=12),骨质疏松模型组(OVX,n=12),异黄酮组(ISO,n=12),运动+异黄酮组(ISO+E,n=12),雌激素组(E2,n=12)。所有动物分笼饲养,各组均接受腹腔手术。除SHAM组外,其他各组均切除卵巢。ISO组每天以30 mg/kg体质量的剂量灌胃异黄酮I,SO+E组除了每天以30 mg/kg体质量的剂量灌异黄酮外,每周跑台运动5次,E2组每天以0.1 mg/kg体质量的剂量灌胃己烯雌酚。各组均自由饮水,喂食标准鼠类饲料,实验时间为3个月。3个月后,各组大鼠股动脉放血处死,留取血清,对以下指标检测:血清E2、BGP、AKPs、TRACP、Ca2+、P。结果 OVX组血清E2水平最低,显著低于SHAM、E2组;OVX组的血清AKP、sTRACP、BGP显著高于SHAM组、E2组(P<0.01);ISO+E组的AKP s、TRACP、BGP显著低于OVX组(P<0.05);各组间Ca2+、P差异没有统计学意义(P>0.05)。结论运动与大豆异黄酮联合可以抑制高转换型骨质疏松,对防治骨质疏松有良好的协同作用。     

运动康复生物力学课程体系的创立

阐述运动康复生物力学的概念及该课程体系创立的背景与过程,指出运动康复生物力学的主要研究任务:揭示人体运动的基本力学原理;探索骨组织在运动负荷作用下的力学特性和变化规律;分析运动与脊柱结构、功能变化的生物力学规律等。介绍运动康复生物力学课程体系的主要内容及发展趋向。     

不同负荷游泳运动对大鼠海马食欲素A及其受体1表达的影响

目的:观察不同负荷游泳运动对大鼠海马OXA及OX1R表达的影响,探讨不同负荷游泳运动对大鼠空间学习和记忆能力的影响机制。方法:将30只雄性大鼠随机分为3组(n=10):对照组(C组)、中等负荷运动组(M组)、大负荷运动组(O组)。C组不做任何运动,M组做中等负荷游泳运动8周,O组做大负荷游泳运动8周。采用Morris水迷宫、免疫荧光、Real-Time PCR和Western Blot实验技术分别对大鼠的空间学习记忆能力及海马OXA和OX1R的表达水平进行评估。结果:1)在Morris水迷宫实验定位航行训练期间,各组大鼠逃避潜伏期均呈逐渐下降趋势,第3天M组平均逃避潜伏期显著低于C组及O组(P<0.05),其余几天均无显著差异(P>0.05);在定位航行实验中,M组穿越原平台所在区域的次数显著高于C组及O组(P<0.05,P<0.01);2)M组OXA mRNA表达水平显著高于C组(P<0.05),OX1R mRNA表达水平显著低于C组(P<0.05)。而C组与O组OXA mRNA及OX1R mRNA的表达水平无显著差异(P>0.05)。免疫荧光实验表明,M组OXA蛋白表达水平显著低于C组(P<0.05)。Western Blot实验揭示,M组OX1R蛋白表达水平显著低于C组(P<0.05)。结论:1)中等负荷游泳运动可能通过降低OXA及OX1R的表达水平改善大鼠的空间学习记忆能力;2)大负荷游泳运动对海马OXA及OX1R的表达水平没有显著影响。