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游泳对骨关节最友好?毫无压力骨骼更脆弱

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“你还跑步呢?多伤骨关节,游泳最好!”确实,游泳和骑车这些运动对身体的冲击力更小,但长期不让骨关节承受压力,并不是保护,反而会让它变得更脆弱。

看着博物馆里亿年不变的骨骼化石,野外留存多年的动物白骨,很多人误以为成年后骨骼就不会改变了。其实在活人身体里,每天都有新骨形成,也有旧骨被吸收,骨骼的形状和密度都可以发生变化。

骨骼始终保持“变形”潜能是为了让人更好地适应环境。比如从学校进入消防队,总坐着读书变成了常练习负重跑,骨骼会慢慢变得强壮以防骨折。要是多年后从消防员转行去教游泳,不再做陆地上的承重训练,骨骼又会减轻自重让人在水中活动轻便。

完全不承重的极端例子是长时间停留在太空的航天员,由于处于失重状态,骨骼承受的压力明显减小,骨量每月将降低约1.5%。更常见的情况是一只脚受伤不能踩地,拄拐几个月后两条腿的骨密度及骨皮质厚度就会出现明显差异[2-4]。

如果一生中骨骼承受的压力变化不大,骨密度的自然变化规律是:儿童青少年时期快速增长,大约在30岁达峰,中年时期相对稳定,之后快速下降[5]。如果骨密度降得过低就会出现骨质疏松,容易在碰撞中发生骨折,甚至自己的体重都可能导致脊柱压缩性骨折[6]。

然而,这种年龄增长带来的骨质流失很难避免,预防骨质疏松与骨折的最好方法是在年轻的时候积累到更高的峰值,并尽量保持[5]。

运动有潜力提高峰值 延缓下滑

除了不能改变的基因和年龄,骨骼强壮程度与饮食和运动的关系最紧密。对于饮食,适量摄入相关营养素可以提供增强骨质的原料,如钙、维生素D及蛋白质等[5]。

而运动,则推动身体利用这些原料来增强骨质。适当运动在一生中任何阶段都益于骨骼,其中作用最强的时段在青春期至刚成人后。即使不运动,骨量也会在这个时期自然增长,但适当运动可以让骨量比同龄人多增加1%~6%,骨骼结构更好、骨量峰值更高,等到中老年的时候也可以保留更多骨量[1, 7]。

成年后的运动则帮助抵消年龄增长带来的骨骼健康下滑,保持甚至提高骨密度。再加上运动提高控制身体的能力,老年人可以通过合理运动将骨折风险降低40%~60%。

几天前中国航天员首次进入自己的空间站,天和核心舱中也专门配置了锻炼区,方便航天员们通过运动来维护骨骼肌肉健康。

压力够大 才能刺激新骨生长

但是,并不是所有运动都能刺激骨骼变强,专业骑行和游泳运动员的骨量通常低于其他运动员,甚至低于普通人,而排球、足球运动员普遍骨量较高(项目间差异也受饮食影响)[5]。

这是因为骨骼受到的压力持续大于一定值,身体才认为有形成新骨的必要,这个阈值大约是造成骨折力量的十分之一。可以让压力超过阈值的运动主要有两类:冲击力大的运动,如跳跃、跑步和打篮球等;以及需要肌肉强力收缩,同时骨骼承力的运动,比如深蹲、硬拉及推举[1, 7]。

具体来说,健康人只用散步、骑行或者游泳锻炼的话,预防骨质疏松和骨折的效果比较差。可以在保留这些运动的同时,逐渐插入短暂的快走或慢跑,加入跳跃或下蹲的动作,并增加力量训练,增强运动维护骨骼健康的效果[8]。

如果运动适当,重复几次后体内刺激骨骼生长的标志物就会升高,但通常半年后骨骼才会发生明显变化,并且停止运动后,骨密度也会快速降低[1]。

另外,骨骼只会在承受压力的区域和方向上变强,需要把负荷施加到希望增强的部位。比如跑步可以提高大腿内股骨的骨密度,但对手腕作用不大,而网球运动员主力手骨量明显高于另一只手[4]。由于髋部及腰部更容易因骨质疏松而骨折,因此,包含多个关节、脊柱及髋部承担压力的运动保护作用更强。比如,负重深蹲增强骨质的效果优于坐姿腿屈伸[1]。

除了部位,时常变换运动的方向会让骨骼全方位更强健。

有氧运动增强骨质作用

跑步或跳跃 > 散步或椭圆仪 > 单车或游泳(身体直立、承受冲击的强)

力量训练增强骨质作用

多关节参与、脊柱及髋承力的 > 单关节活动、固定器械辅助的动作[1]

共同特点——负荷高效果强,需逐渐增加强度、变换刺激方式

潜在收益越大风险也越大 适合自己的最好

在一定范围内,运动带来的压力越大,刺激骨质增强的作用就越强。但压力超过骨骼承受范围就会造成损伤,可能当场骨折,也可能多次重复后发生应力性骨折。另外,软骨、韧带及肌肉等其他组织的抵抗力可能不如骨骼,在骨质增强的同时受到伤害。

如果骨骼本身比较脆弱,比如患骨质疏松症,可以通过运动加强肌肉骨骼来预防骨折。但在开始前应咨询医生,根据个人情况来选择适合的运动。这时可能需要避免跑步、跳跃,以及脊柱弯曲同时扭转的动作,如高尔夫及网球等[9-11]。

保护关节软骨,是很多人避开有冲击力运动的重要理由。实际上,关节屈伸承重利于软骨从关节液中获取养分,长期静止不动反而不利于软骨健康[1, 7]。即使已经确诊骨关节炎,适当的运动也可以帮助减轻疼痛和提高生活质量 [7, 12-14]。至于上限,由于每个人软骨结构及抵抗能力不同,且无法对人类进行有破坏的试验,目前还没有关于运动限度的具体推荐。

总之,对于健康人来说,各个年龄段都不应只做“毫无压力”的运动,一定的负荷有益于增强骨质,但引入新运动的过程需要缓慢进行,并且考虑个人的体重、肌肉力量、柔韧性和控制动作的能力。已经有过骨关节相关伤病的人,则需要先咨询医生的建议,在专业指导下选择安全又有效的运动方式[15]。

参考文献

[1] National Strength and Conditioning Association ; G. Gregory Haff, N. Travis Triplett, editors. Essentials of Strength Training and Conditioning, 4th ed. 2016.

[2] Smith JK. Osteoclasts and Microgravity. Life (Basel). 2020;10(9):207.

[3] Stavnichuk M, Mikolajewicz N, Corlett T, Morris M, Komarova SV. A systematic review and meta-analysis of bone loss in space travelers. NPJ Microgravity. 2020;6:13.

[4] Rolvien T, Amling M. Disuse Osteoporosis: Clinical and Mechanistic Insights. Calcif Tissue Int. 2021 Mar 18. Epub ahead of print.

[5] Sale C, Elliott-Sale KJ. Nutrition and Athlete Bone Health. Sports Med. 2019;49(Suppl 2):139-151.

[6] Hutson MJ, O'Donnell E, Brooke-Wavell K, Sale C, Blagrove RC. Effects of Low Energy Availability on Bone Health in Endurance Athletes and High-Impact Exercise as A Potential Countermeasure: A Narrative Review. Sports Med. 2021;51(3):391-403.

[7] The Physical Activity Guidelines for Americans. JAMA. 2018;320(19):2020–2028.

[8] https://www.mayoclinic.org/walking-for-muscle-and-bone-health/art-20457588

[9] 中华医学会, 中华医学会杂志社, 中华医学会全科医学分会, 中华医学会《中华全科医师杂志》编辑委员会, 内分泌系统疾病基层诊疗指南编写专家组. 原发性骨质疏松症基层诊疗指南(实践版·2019). 中华全科医师杂志. 2020,19(4):316-323.

[10] 中国风湿免疫科相关专家小组. 骨质疏松症患者实践指南. 中华内科杂志. 2020.59(12):953-959.

[11] https://www.mayoclinic.org/diseases-conditions/osteoporosis/in-depth/osteoporosis/art-20044989

[12] 国家老年疾病临床医学研究中心, 中华医学会骨科学分会, 关节外科学组. 中国髌股关节骨关节炎诊疗指南(2020年版). 中华骨科杂志. 2020.40(18):1227-1234.

[13] 中华医学会骨科学分会, 关节外科学组. 骨关节炎诊疗指南(2018版). 中华骨科杂志. 2018;38(12):705-715.

[14] 风湿免疫疾病慢性病管理全国护理专家协作组. 骨关节炎慢性病管理专家建议出处:中华风湿病学杂志. 2020,24(4):221-225.

[15] https://www.mayoclinic.org/medical-professionals/endocrinology/news/mayo-clinic-healthy-living-program-for-optimization-of-bone-health/mac-20484964

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