運動對骨骼功能的影響運動對骨骼功能的影響溫德生溫德生 副教授副教授12骨骼的組成骨骼的組成一、有機母質（一、有機母質（organic matrixorganic matrix）:33%:33%95%95%為膠原纖維，沿張力的方向分佈，賦予骨骼的抗為膠原纖維，沿張力的方向分佈，賦予骨骼的抗 拒張力強度（拒張力強度（tensile strengthtensile strength）。）。5%5%為基質，為含黏蛋白類的細胞外液，作鈣鹽沉積的為基質，為含黏蛋白類的細胞外液，作鈣鹽沉積的 介質。介質。二、沉積鈣鹽（二、沉積鈣鹽（calcium saltscalcium salts）:67%:67%主要為磷酸鈣，亦含少量的納、鉀、鎂、和碳酸鹽離主要為磷酸鈣，亦含少量的納、鉀、鎂、和碳酸鹽離 子。子。賦予骨骼的抗拒壓迫強度（賦予骨骼的抗拒壓迫強度（compression strengthcompression strength）3骨骼重塑的過程骨骼重塑的過程成年後，骨骼即不斷地在沉積成年後，骨骼即不斷地在沉積(deposition)(deposition)和吸收和吸收( (resorptionresorption) )的過程中，進行重塑（的過程中，進行重塑（remodelingremodeling），維持），維持一種動態的平衡。一種動態的平衡。在正常活動下，骨骼組織所承受的伸張拉力或壓縮力約為在正常活動下，骨骼組織所承受的伸張拉力或壓縮力約為1,5003,0001,5003,000微拉力微拉力(micro strain)(micro strain)，主要來自負重狀態，主要來自負重狀態的運動和肌肉收縮，久之成為拉力記憶，以預防骨折的運動和肌肉收縮，久之成為拉力記憶，以預防骨折的意外。的意外。 惟有運動時超細胞的拉力閾值，纔能引起造骨細胞的反應惟有運動時超細胞的拉力閾值，纔能引起造骨細胞的反應。造骨細胞（造骨細胞（osteoblastsosteoblasts）分泌類骨質（）分泌類骨質（osteoidosteoid）於膠原）於膠原纖維中，並沈積鈣鹽。纖維中，並沈積鈣鹽。4骨骼重塑的過程骨骼重塑的過程( (續續) )蝕骨細胞（蝕骨細胞（osteoclastsosteoclasts）分泌酸和蛋白質）分泌酸和蛋白質的分解酶，將基質中的礦物質溶解。的分解酶，將基質中的礦物質溶解。造骨細胞太過活躍，將會使骨骼變得笨重造骨細胞太過活躍，將會使骨骼變得笨重；蝕骨細胞太過活躍，將會使骨骼變得脆；蝕骨細胞太過活躍，將會使骨骼變得脆弱，因此沈積的速率必須與吸收的速率相弱，因此沈積的速率必須與吸收的速率相當。當。5骨骼重塑的意義骨骼重塑的意義因應它經常受到的外力程度，來調節其結構強度因應它經常受到的外力程度，來調節其結構強度和改變它原有的外形，使之更能承受機械力的負和改變它原有的外形，使之更能承受機械力的負荷荷( (反饋機械作用反饋機械作用) )。修補或取代老化的骨骼修補或取代老化的骨骼( (脫胎換骨脫胎換骨) )6影響骨骼重塑的因素影響骨骼重塑的因素一、充足的鈣與磷一、充足的鈣與磷富含鈣質的食物包括奶類製品、含骨沙丁魚、深綠色富含鈣質的食物包括奶類製品、含骨沙丁魚、深綠色 蔬菜、蛋類、以及豆類等。蔬菜、蛋類、以及豆類等。富含磷的食物包括奶類製品、家禽類、內臟、瘦肉、富含磷的食物包括奶類製品、家禽類、內臟、瘦肉、 全穀類、以及豆類等。全穀類、以及豆類等。二、充足的維生素二、充足的維生素D D促進小腸對鈣和磷的吸收促進小腸對鈣和磷的吸收促進鈣和磷自骨骼中釋出促進鈣和磷自骨骼中釋出減少腎臟對鈣的排泄減少腎臟對鈣的排泄7影響骨骼重塑的因素（續）影響骨骼重塑的因素（續）三、內分泌的平衡三、內分泌的平衡生長激素（生長激素（growth hormonegrowth hormone）：為腦垂體前葉分泌，）：為腦垂體前葉分泌， 功能為促進軟骨的生長，小腸對鈣的吸收，腎臟對磷功能為促進軟骨的生長，小腸對鈣的吸收，腎臟對磷 的吸收，以及骨中蛋白質基質的合成。的吸收，以及骨中蛋白質基質的合成。降鈣激素（降鈣激素（calcitonincalcitonin）：為甲狀腺的濾泡旁細胞分）：為甲狀腺的濾泡旁細胞分 泌，功能為抑制蝕骨細胞的作用，間接地增加鈣沉積泌，功能為抑制蝕骨細胞的作用，間接地增加鈣沉積 於骨骼。於骨骼。副甲狀腺素（副甲狀腺素（parathyroid hormoneparathyroid hormone）：為副甲狀腺）：為副甲狀腺 的主細胞分泌，功能為促進蝕骨細胞的活化和骨質的的主細胞分泌，功能為促進蝕骨細胞的活化和骨質的 再吸收。再吸收。8影響骨骼重塑的因素（續）影響骨骼重塑的因素（續）三、內分泌的平衡三、內分泌的平衡醣皮質素（醣皮質素（glucocorticoidsglucocorticoids）：為腎上腺皮質分）：為腎上腺皮質分泌，功能為增進骨中的蛋白質基質的合成。泌，功能為增進骨中的蛋白質基質的合成。性激素（性激素（sex hormonessex hormones）：卵巢分泌的雌性素（）：卵巢分泌的雌性素（estrogenestrogen）可增進鈣沉積於骨骼）可增進鈣沉積於骨骼9骨質疏鬆症骨質疏鬆症骨質疏鬆症（骨質疏鬆症（osteoporosisosteoporosis）為隨年齡老化的骨骼疾）為隨年齡老化的骨骼疾病，症狀包括骨質重量減少（病，症狀包括骨質重量減少（3050%3050%），骨質密度強），骨質密度強低，甚或易發生骨折。低，甚或易發生骨折。好發年齡多在好發年齡多在6060歲以後，但更年期的婦女（月經停止歲以後，但更年期的婦女（月經停止）可提早發生。）可提早發生。臨床檢查的方法為採用雙重支子吸收儀（臨床檢查的方法為採用雙重支子吸收儀（dual-dual-photon photon absorptiometryabsorptiometry），測量腰椎或股骨頸部的），測量腰椎或股骨頸部的骨質密度。骨質密度。10運動對青少年骨骼健康的影響 運動能夠有效地刺激生長激素的分泌 運動在受到性激素調節的青春期之前， 皆可影響骨骼的生長，故愈早做運動對皆可影響骨骼的生長，故愈早做運動對 骨骼的發育愈有益。骨骼的發育愈有益。 女性在月經初期前開始運動較初潮後更女性在月經初期前開始運動較初潮後更 能有效地刺激骨骼的成長能有效地刺激骨骼的成長11運動可延緩骨骼老化運動可延緩骨骼老化規律的運動習慣可延緩老化的速率，甚至對規律的運動習慣可延緩老化的速率，甚至對70807080歲歲的人士亦然。的人士亦然。攜重式（攜重式（weight-bearingweight-bearing）運動如走、跑、跳，以及）運動如走、跑、跳，以及阻力性力（阻力性力（resistanceresistance）運動如舉重，皆可將機械性）運動如舉重，皆可將機械性地刺激遭骨細胞的活性，以致維持骨骼的生長。地刺激遭骨細胞的活性，以致維持骨骼的生長。12骨骼的保健青少年時開始培養運動的習慣 多從事有重力狀態的運動 短時間的劇烈運動有利骨骼的刺激 鍛鍊肌肉亦可提升骨質的密度 選擇作大肌群的運動 避免飲食失調和導致鈣鹽缺乏 避免飲用蘇打汽水(加速鈣質的排泄) 避免吸煙(尼古丁影響雌性素的作用)13