在骨骼生物力學特性的部分,以下分為股骨與脛骨兩個部分描述:
一、股骨
股骨生物力學特性顯示,八週落地訓練組經訓練後在斷裂負荷值、降伏點負荷值、
降伏點所需能量值都顯著高於八週對照組 (p<.05) (表 9),降伏點應力值與降伏點堅 韌度則是具有高於對照組的趨勢 (p=.067 和 p=.091) (表 10)。此外,一週落地訓練組 經訓練後,其斷裂負荷值顯著低於一週對照組,其餘時間點皆未達顯著水準(表9)。
二、脛骨
結果顯示,只有斷裂負荷值呈現落地訓練組經8 週訓練後顯著高於八週對照組,其 餘各項參數與時間點皆未達顯著差異(表11 與表 12)。
進行股骨與脛骨的斷裂負荷值的差異百分比分析則發現,經一週訓練後的股骨之斷 裂負荷值會呈現約-13%的差異,在二週與四週後則分別變為約 3%與-3%,至八週後則 顯著高於其他三個時間點,達約 15%的差異(圖 15A)。相反的,脛骨則是在二週後才 變為-3%的差異,也是到八週後高於二週此時間點,達約 11%的差異(圖 15B)。
表9 股骨生物力學特性 (結構層次)
表10 股骨生物力學特性 (組織層次)
表11 脛骨生物力學特性 (結構層次)
1-Week 2-Week 4-Week 8-Week
訓練期
第伍章 討論
機械性負荷對骨代謝影響的相關動物實驗研究,大部分是從機械裝置給予局部骨組 織作用力的研究而來,此種負荷與人體實際的運動模式具有差異存在。反觀本研究所採 用之落地訓練模型,是一種較貼近人體運動的模式,然而,先前有關落地訓練對骨代謝 的研究均僅限於單一時間點,本研究以四個時間點設計,可相對清楚反映骨骼承受機械 性衝擊後在時間序列上的適應情形。此外,加以觀察八週之間落地時的地面反作用力變 化,進一步可輔佐說明動物適應的現象。
從本研究的結果可發現,股骨的皮質骨在落地訓練初期(一週)會產生短暫的不適 應,使其面積與厚度縮小,進而使得組織生物力學強度減弱。但經過四週的訓練適應後,
其面積與厚度便顯著高於對照組,待骨骼經過八週較完整的骨再塑週期,骨組織生物力 學強度即會高於對照組。另外,脛骨與股骨的海綿骨組織可能由於本研究所採用之大鼠 在實驗初期正處於快速成長階段,骨更新率(bone turnover rate) 高,較難在實驗初期觀 察到對落地訓練的反應,而在訓練經過八週之後,大鼠逐漸成熟,海綿骨更新率下降,
才呈現落地訓練對海綿骨的效益
由於落地訓練造成的地面反作用力會相異地分佈於股骨與脛骨,皮質骨與海綿骨承 受負荷後所產生的反應也不相同。因此,為了更清楚討論落地模型對骨骼影響的時間序 列之內容,本章主要分成以下部分進行討論:一、落地訓練的動物模型:實驗控制的適 當性;二、不同期間的落地衝擊對皮質骨的影響;三、不同期間的落地衝擊對海綿骨的 影響;四、綜合討論;伍、結論與建議。