跳跃运动对大鼠机能影响的研究进展

陈媛

中图分類号：G804 文献标识：A 文章编号：1009-9328（2014）04-000-02

摘 要 跳跃是人类最基本的运动形式，其存在于各种各样的运动中，人体在进行跳跃运动时，力直接作用于骨骼，尤其是下肢骨。本人将从跳跃运动对大鼠体重、骨（包括骨密度、骨的成长、骨生物力学以及骨代谢指标）、骨骼肌和骨骼肌纤维类型的影响几个方面加以评析。

关键词 大鼠 跳跃运动 骨

一、对大鼠体重的影响

杨国敏研究发现，跳跃训练后大鼠体重各运动组与对照组相比均较轻且有明显差异，并且运动量越大，体重下降越明显[1]。刘本伟等也报道跳跃运动后大鼠体重明显下降[2]，说明跳跃运动对大鼠体重有明显的抑制作用，且运动量越大抑制作用越明显。

二、对大鼠骨的影响

（一）骨密度（BMD）

BMD，是影响骨强度的一个重要因素，其高低被作为诊断骨质疏松的一项主要标准。李世昌等人报道对生长期大鼠8周训练后，跳跃组腰椎和股骨BMD与对照组相比有显著性升高，且股骨BMD的升高幅度明显大于腰椎BMD[3]，说明跳跃对生长期大鼠骨发育起到积极的促进作用，并且跳跃对大鼠下肢骨发育的促进作用比腰椎更明显。而杨国敏等人在大强度跳跃运动后却测量大鼠股骨骨盐含量等均较对照组低[1]，估计采用的大强度跳跃训练对大鼠股骨所施加的应力刺激超过了其生理应力范围，因而没有提高骨密度。

（二）对骨成长的影响

骨的成长包括长轴方向和横轴方向的成长，跳跃训练对骨的这两种方向成长的影响是不同的。

1.对骨长轴成长的影响

骨长轴方向的成长依靠软骨内骨化过程，骺软骨细胞不断增生和不断骨化，使骨长度不断增加。目前大多数学者认为：低强度的运动对动物骨长轴和横轴的成长有促进作用，而高强度的运动则有不同程度的抑制作用。Umemura Y以不同时期的大鼠为研究对象发现，持续8周的100次/日跳跃训练后，股骨和胫骨的长度增加显著[4]，说明跳跃运动对骨长轴成长的促进作用较大。而杨国敏等人研究发现在大强度跳跃训练后大鼠身长和股骨长度与对照组相比均较短，且强度越大，骨长度越短[1]，说明大强度的跳跃运动对大鼠股骨长轴的成长产生抑制作用。

2.对骨横轴成长的影响

骨横轴方向成长依靠膜内骨化过程，体现为骨的横径不断增粗。Umemura Y等人报道跳跃运动能够促进大鼠股骨和胫骨直径的增加[4]；而杨国敏等研究发现大强度跳跃运动后，股骨横截面的骨髓腔面积、骨横截面积等均无显著变化[1]。

（三）对骨生物力学性质的影响

骨生物力学是对骨质量进行评定的一种方法。骨的生物力学特性包括结构力学特性和材料力学特性。骨的结构力学指标可以通过载荷-变形曲线来求得。骨的材料力学特性是骨组织本身的力学性能，其指标可以通过应力-应变曲线求得。学者关于跳跃运动对骨生物力学指标的影响有：

1.对骨结构力学指标的影响

刘本伟等人研究不同运动方式对去卵巢大鼠的影响结果显示，跳跃组大鼠在最大载荷、弹性载荷、破坏载荷及能量吸收上均明显高于安静组大鼠，另外，跳跃组大鼠股骨的弹性载荷和能量吸收明显高于游泳组、腰椎骨的各指标均高于游泳组[2]，说明跳跃运动可明显提高整个股骨和腰椎骨的外在硬度及韧性性能。而杨国敏等报道，经过大强度跳跃训练后，大鼠股骨结构力学性能下降，抵抗骨折的能力下降，且随运动量的增大其下降趋势越明显[5]。

2.对骨材料力学指标的影响

刘本伟等研究发现，运动组大鼠股骨和腰椎骨材料力学性能各指标均高于安静组，且跳跃组除弹性模量外，其它指标均略高于游泳组[2]，说明运动对去卵巢大鼠股骨和腰椎骨的材料力学性能有积极作用，且跳跃组优于游泳组。而杨国敏等发现大鼠股骨的弹性应力等指标，运动强度最大的Jc组与对照组及运动强度稍低组（Ja、Jb组）组间相比均有明显差异[5]，可以认为其所采用的强度使大鼠股骨抵抗破坏和变形的能力降低，说明大鼠股骨的脆性增大，且强度越大这种表现越明显。

（四）骨代谢生化指标的影响

骨在整个生命过程中都具有新陈代谢的活性，骨代谢的过程往往能反映破骨细胞与成骨细胞的活动及骨基质、骨矿物质的变化，运动对骨的影响可通过骨代谢生化标志物的变化反映出来。

1.对血Ga、血P的影响

骨矿物质主要由无定形钙磷混合物和钙磷羟灰石晶体构成，测定血钙含量可间接了解骨代谢状况，血磷水平可反映骨吸收的速率。

刘本伟研究不同运动对去卵巢大鼠代谢指标的影响时发现：与安静组相比，跳跃组大鼠血清中Ca含量明显降低，P含量有所升高[2]，说明跳跃运动使去卵巢大鼠血钙向骨内输送，促进骨钙化，增加BMD，从而降低大鼠血钙的水平，同时也有提高去卵巢大鼠血磷水平的趋势。李世昌等也发现跳跃训练可以提高去卵巢大鼠骨细胞对Ca的吸收，降低血Ca水平[6]。

2.对ALP碱性磷酸酶和STR-ACP血浆抗酒石酸酸性磷酸酶的影响

ALP是最常用的评价骨形成和骨转换的指标，可反应成骨细胞的活跃情况；血清中STR-ACP水平可作为反映破骨细胞活性和骨吸收情况的重要指标。

刘本伟发现去卵巢大鼠训练后，血清中ALP及STR-ACP含量跳跃组均低于安静组[2]，说明运动对大鼠去卵巢后血清ALP及STR-ACP水平的增加有良好的抑制作用，进而说明跳跃运动对大鼠破骨细胞的活性有较好的抑制作用。而郑庆云等人发现：与安静组相比，纵跳组血清ALP及STR-ACP均有明显升高[7]，这与上述结论不太一致，有待进一步论证。

三、对骨骼肌及肌纤维类型的影响

刘弢等报道，跳跃训练不仅可以增加骨密度，对肌肉也有良好的刺激作用[8]。有关跳跃运动对肌纤维类型影响的研究目前很少，王煜等观察不同强度的跳跃训练对大鼠腓肠肌纤维类型影响时发现：大鼠在较长时间和较大强度的跳跃训练后，腓肠肌的II型肌纤维数密度和面密度都有显著增加，而小强度的跳跃训练不能引起肌纤维类型的变化[9]。

综上跳跃训练是一种很好的动物训练模型，对大鼠机能产生了很大的影响，尤其对骨的影响更为深刻，可为今后关于骨研究学提供参考，同时关于跳跃训练影响的研究也有待深入。

参考文献：

[1] 杨国敏，魏文仪，危小焰.大强度跳跃训练对生长期大鼠股骨成长和骨盐含量的影响[J].2000.26（3）：75-78.

[2] 刘本伟.不同运动方式对卵巢大鼠骨密度、生物力学及代谢指标的影响[D].2007.

[3] 李世昌，马涛，尹小俭等.不同运动方式对生长期大鼠骨密度和组织形态计量学指标的影响[J].体育科学.2008.28（1）：54-58.

[4] Umemura Y， Ishiko T， Tsujimoto H， et al. Effects of jump training on bone hypertrophy in young and old rats[J]. Slnt J Sports Med.1995.16（6）：364-367.

[5] 杨国敏，魏文仪.大强度跳跃运动对生长期大鼠骨生物力学性质的影响[J].体育与科学.2001.22（1）：65-67.

[6] 李世昌，季浏，刘体伟等.不同方式运动对去卵巢大鼠骨密度、骨生物力学及代谢指标的影响[J].体育学刊.2012.19（2）：132-137.

[7] 郑庆云，李世昌，马涛.纵跳对生长期大鼠骨密度、骨代谢生化指标的影响[J].体育科学.2008.28（1）：54-58.

[8] 刘弢.递增负荷练习对骨质疏松大鼠骨骼和骨骼肌特性的影响[J].中国体育科技.2009.45（1）：107-110.

[9] 王煜，周里，叶鸣等.不同强度的跳跃训练对大鼠骨骼肌纤维类型影响的实验研究[J].西安体育学院学报.2009.22（5）：47-49.