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運動,會對骨骼有怎樣的影響

骨為堅硬的結締組織,其基本結構與其他結締組織類似,是由細胞、纖維和基質(細胞間質)三種成分組成。而骨的生長髮育是破壞和建造兩者對立統一的結果,當建造佔優勢時,骨骼便生長。科學合理的運動可對骨產生良性影響,反之則會產生不良影響。長期、系統、科學的運動可對骨的形態、結構產生深遠的影響,這些影響主要體現在骨的形態學適應性變化上。

1884年Wolff提出了骨變換定律即後來著名的Wolff定律。該定律認為骨的外形及其內部空隙度、礦物質含量、結構排列等經常按其所受應力而改變。由於運動的影響,骨的新陳代謝加強,血液循環得以改善,使骨變得更加強壯和堅固。雖然運動會對骨產生上述影響,但不同的運動方式對骨的影響並不相同。在對不同運動項目的運動員調查後發現,運動員骨骼的發育有著各自不同的特點。

跳躍運動員和舉重運動員的脛骨均發生適應性的變化,跳躍運動員是脛骨前緣骨壁增厚顯著,而舉重運動員則是脛骨內側壁增厚明顯,拳擊運動員和體操運動員的手骨都發生著一定的變化,體操運動員常以掌骨乾或指骨近節承受負荷,故骨乾部變化較大,拳擊運動員則以掌骨頭和指骨近節底承受負荷,故運動員骨骺變化較大,在馬拉松等超長距離競速項目的運動員中,發現其下肢長骨乾骨壁尚有相對變薄的情況。

骨在兒童少年時期的新陳代謝旺盛,在這個時期進行科學的體育鍛煉和適當的勞動有利於骨的生長髮育。研究表明,對長骨適當施加縱向壓力有利於維持骨正常的礦物質代謝,而體育運動能在垂直方向給骨以負荷,該影響有利於骨細胞的增殖,加速鈣化過程,對骨鹽的增加有著重要的意義。但若在運動時施以不適宜的、強度過大的體育運動,則骨會向不正常的方向發展。兒童體育鍛煉還應當避免骺軟骨損傷的發生。

兒童、少年骨骼中軟骨成分較多,水分和有機物質較多,無機鹽少,骨密質較差,骨富於彈性而堅固不足,因此,骺軟骨的損傷成為兒童、少年在體育運動中特有的一種損傷。該病主要發生在腰椎、膝關節和肘關節。如下腰練習,若教練員在練習中隨意地用力擠壓或上提練習者腰部,或過多地以靜力性練習發展腰部的韌性而忽視了同步發展腰背肌肉的力量,則會引起椎骨骺軟骨損傷。

又如籃球、排球等運動,運動員常處於半蹲位,可使膝關節的韌帶鬆弛,而兒童、少年股四頭肌力量尚弱,穩定膝關節的能力差,加之髕骨較股骨完成骨化早,在此種情況下,膝關節反覆搖晃扭曲或常在半蹲位突然發力,使髕骨與股骨下端經常發生摩擦撞擊,可致股骨下端骺軟骨病變。再如在較硬的場地上經常做踏跳動作,則更容易引起骺軟骨損傷。因此,兒童、少年半蹲位練習頻率不宜過高,每次實踐不宜過長,並應積極發展股四頭肌的力量,這對預防膝關節損傷有良好的作用。總的說來,運動有利於兒童骨骼的生長髮育,但切記避免運動量過大和不恰當的運動訓練。

運動可減少骨量丟失,避免再次骨折 在骨折固定早期應適當做等長收縮等運動刺激,而骨折後肢體完全製動會使骨骼失去應力刺激,某些斷端因內固定而缺乏接觸,這些原因均可造成骨質疏鬆。製動主要造成負重部位的骨量喪失,松質骨明顯多於皮質骨。特別是對於老年人而言,製動1周喪失的骨量與一般骨質疏鬆症患者1年喪失的骨量相當。

其中,肌腱、韌帶附著處的骨質疏鬆更為顯著,導致骨的機械強度大大降低,去除外固定後易致再次骨折。而運動可以明顯緩解骨質疏鬆的產生,減少骨量的丟失。適量運動可刺激骨痂生長,有利於加速骨折癒合 除減少骨量丟失外,運動所產生的應力會對骨細胞形成應力刺激。在骨組織中有可能感知刺激信號的細胞僅佔整個細胞群體的一小部分,而其餘大部分細胞主要執行應答任務。

骨組織中95%的細胞為骨細胞,位於骨陷窩內,伸出細長的突起,走行於骨小管中。通過細胞突起間的縫隙聯合(gapjunction),骨細胞相互及其與襯裡細胞、成骨細胞和破骨細胞相連接,從而構成細胞感受刺激信號和相互傳遞資訊的網路結構。

當負荷施加於骨組織時,窩-管中的液體產生流動,被部分骨細胞感知,並經細胞間連接將刺激信號傳遞至成骨細胞、破骨細胞。由於接收力學刺激後的細胞進一步將刺激資訊轉化為細胞內信號流(cascade),從而引起細胞的適應性反應,故繼發骨組織改建、塑建等。因此,我們認為,在骨折固定早期即應開始肌肉運動,以減少骨量的丟失,避免骨折的再發生。在骨折外固定的情況下早期進行適當運動,所形成的應力刺激能促進骨痂形成,對骨折癒合過程起到有效的加速作用。而嚴格、長期製動則推遲骨痂的形成。


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