目的:基于MRI探讨马拉松运动对膝关节软骨体积及T2弛豫时间（T2值）的影响。方法:2018年12月至2021年12月招募25名无长跑习惯的健康志愿者和32名长期进行长跑运动的非专业马拉松运动员，行膝关节MRI三维选择性水激发序列（three dimensional water-selective excitation，3D-WATS）和T2 mapping成像，同时提取膝关节5个区的软骨体积和42个亚区软骨T2值进行分析。比较健康志愿者与非专业马拉松运动员膝关节各区软骨体积及其与体表面积比值、各亚区软骨T2值，以及马拉松运动强度与不同区域软骨体积和T2值的相关性。结果:与健康志愿者相比，非专业马拉松运动员的各区软骨体积及体积与体表面积比值的差异无统计学意义（ P>0.05）。健康志愿者与非专业马拉松运动员的股骨内侧髁中央区中间层[（47.61±5.65） ms和（44.29±6.10） ms]、股骨内侧髁中央区深层[（36.82±9.05） ms和（31.67±7.59） ms]、股骨内侧髁前区深层[（38.37±4.68） ms和（34.09±4.19） ms]、股骨外侧髁中央区浅层[（52.17±11.11） ms和（45.51±7.76） ms]、股骨外侧髁中央区中间层[（49.09±5.08） ms和（45.63±5.04） ms]、股骨外侧髁前区中间层[（45.69±4.68） ms和（42.57±5.77） ms]、股骨外侧髁后区浅层[（55.42±18.41） ms和（47.99±8.39） ms]、胫骨内侧平台前区深层[（33.40±7.76） ms和（29.03±5.69） ms]、胫骨内侧平台后区深层[（31.28±5.02） ms和（27.92±5.99） ms]、髌股关节面髌骨区深层[（35.65±6.99） ms和（32.30±5.28） ms]软骨T2值的差异均有统计学意义（ P<0.05）。在非专业马拉松运动员中胫骨内侧平台软骨体积与步频呈负相关（ r=-0.371， P=0.035），股骨外侧髁软骨体积与步频呈负相关（ r=-0.365， P=0.043），胫骨外侧平台软骨体积与步频呈负相关（ r=-0.550， P=0.001）；胫骨内侧平台前区中间层软骨T2值与体重呈负相关（ r=-0.277， P=0.039）、与体质指数呈负相关（ r=-0.290， P=0.030），髌股关节面髌骨区浅层T2值与3个月内跑量呈负相关（ r=-0.457， P=0.010），胫骨外侧平台后区浅层T2值与步幅呈负相关（ r=-0.437， P=0.014），股骨外侧髁前区中间层软骨T2值与步频呈负相关（ r=-0.380， P=0.035）。 结论:马拉松运动对膝关节软骨体积的影响较小，而对软骨T2值产生一定影响，导致软骨结构改变。步频越高软骨体积越小；体重或体质指数越大、3个月内跑量越大、步幅越大软骨T2值越小。

目的 测量业余马拉松运动员的足底压力,分析后踝撞击综合征与足底压力分布的相关性,从而为业余马拉松爱好者提供有益指导.方法 纳入35例业余马拉松运动员,其中18例MRI显示双足正常,17例MRI显示单足或双足存在后踝撞击综合征.采用芯康Footscan平板式足底压力测试系统对业余马拉松运动员进行测试,静态站立测试时,分为正常组、单足后踝撞击组、双足后踝撞击组.裸足行走时,分为正常组、双足后踝撞击组、单足后踝撞击组、单足代偿组.静态站立测试双足X轴重心偏移值,裸足行走时测量第1跖骨区域峰值压强和足弓内侧步态周期停止时间.结果 静态站立测试时,双足后踝撞击组X轴重心偏移值明显小于正常组,差异有统计学意义(P＜0.05);单足后踝撞击组与双足后踝撞击组、正常组X轴重心偏移值差异无统计学意义(P＞0.05).裸足行走测试时,组间第1跖骨区域峰值压强差异有统计学意义(P＜0.05),单足代偿组峰值压强明显大于正常组、单足后踝撞击组及双足后踝撞击组.裸足行走测试时,单足后踝撞击组足弓内侧步态周期停止时间明显短于单足代偿组、双足后踝撞击组,差异有统计学意义(P＜0.05).结论 后踝撞击综合征对足底压力的分布存在影响,进而可能加剧足踝关节损伤.足底压力分布特征分析有助于了解业余马拉松跑步运动员的足踝关节损伤情况,帮助其规范训练并指导踝关节保护,从而降低踝关节损伤风险.

背景:研究发现马拉松运动员和自行车运动员反而拥有比正常人更低的骨密度.那么运动和骨密度的关系究竟是怎样的呢?不同运动项目和不同的运动负荷对骨密度又有怎样的影响呢?这些问题值得深入的研究.目的:系统回顾并总结近10年来国内外关于不同运动方式对骨密度影响的研究情况,通过对这些研究进行统计分析,进一步明确不同运动方式对骨密度影响的效果,为骨质疏松症的运动干预提供参考数据.方法:采用文献计量法,以外文数据库PubMed、SpringerLink和PMC以及中文数据库中国知网和万方数据库为查询工具,以"骨质疏松"、"骨密度"和"运动"为关键词,检索有关运动对骨密度影响的文章,查询范围为2005至2015年发表的论文.其中,外文数据库只统计英文文章,中文数据库只统计"EI来源期刊""核心期刊"和"CSSCI"收录的论文.经过筛选最终纳入51篇文献,阅读全文并进行分析.结果与结论:分析结果显示:游泳运动不具有提高骨密度的效应;自行车运动具有明显的降低骨密度的作用;短跑和中距离跑可以显著提高骨密度,而长跑或马拉松运动对骨密度的影响还存在较大争议;球类运动具有显著提高骨密度的作用;其他运动项目均具有显著提高骨密度的作用.多数运动项目均具有提高骨密度的效应,但游泳运动不具有提高骨密度的效应,自行车运动具有明显的降低骨密度的效应,长跑或马拉松运动对于骨密度影响的效应存在较大争议.

背景:人的有氧耐力具有很高的遗传度,随着分子生物技术的发展,通过分子遗传标记的筛选,对基因诊断和预测有氧耐力具有重要的价值.目的:分析耐力运动者白细胞介素6基因单核苷酸多态性位点的分布特征,探讨其是否可以作为分子遗传标记?以及白细胞介素6基因多态性是否与血清白细胞介素6水平存在关联?方法:选取两组研究对象:①耐力组:从事耐力性项目(中、长跑,马拉松,竞走等)至少2年,且运动等级至少二级的北方平原汉族运动员,共78人;②对照组:北京市城区某中学学生(非肥胖或低体质量,12-15岁),共142人,父母及其本人均为北方平原汉族人.运用PCR-RFLP方法对白细胞介素6基因rs1800796(-572C/G)、rs2066992(1430T/G)、rs13306436(4477G/A)3个单核苷酸多态性位点进行等位基因分型;用ELISA法检测血清白细胞介素6水平.结果与结论:①耐力组-572C/G位点基因型分布存在性别差异(P<0.05),但女子耐力组与女子对照组基因型分布相比,P=0.095.其中,女子耐力组CC基因型占61.1％,CG+GG基因型占38.9％;女子对照组CC基因型占43.0％,CG+GG基因型占57.0％;②女子耐力组-572C/G位点CC基因型运动员血清白细胞介素6水平低于女子对照组(P<0.05).另外,耐力组-572C/G位点CC基因型运动员血清白细胞介素6水平有低于对照组的趋势,P=0.070;③结果说明,白细胞介素6基因rs1800796多态性位点是女子耐力运动员的分子遗传标记.白细胞介素6基因rs1800796多态性位点CC基因型女子运动员血清白细胞介素6水平低于女子对照组.白细胞介素6基因rs1800796、rs2066992、rs13306436位点不能作为男性运动员的遗传分子标记,可能与样本量不够大有关,尚需进一步的研究.

背景:国内对于跑的生物力学研究相对较少,研究内容主要集中在竞技体育中短跑或长跑的跑步技术中.目的:利用CiteSpace与文献计量学理论对跑的生物力学研究基本情况、脉络进行分析与回顾总结.方法:以Web of Science?数据库中涉及跑的生物力学研究文献为主要内容进行检索.检索主题为跑(run*)、慢跑(jog*)、冲刺(sprint*)和马拉松(marathon*)与主题为生物力学(biomechanics)的交集.时间跨度为1985至2017年.利用CiteSpaceV和文献计量学理论对跑的生物力学研究基本情况与进展进行分析.结果与结论:跑的生物力学研究在2004年后呈逐年上升的趋势,主要的研究国家为美国、英国、澳大利亚;跑的生物力学的主要研究领域包含体育科学、工程、骨科、生命科学生物医学其他专题;其研究主要内容可囊括为:基本步态、髌股关节疼痛综合征、着地模式、前交叉韧带损伤、肌肉力学性质、不同鞋履跑的特点以及跑的稳定性.不同鞋履的运动表现与跑的着地方式已成为研究热点,也是未来的研究趋势.

为探讨诺丽果对于长跑运动后氧化压力、组织伤害与分解反应的影响,本研究设计交叉试验,招募10名大学生运动员作为受试者,分为对照组和诺立组,其中诺立组每天饮用120 mL果汁共7d,于最后一次饮用后1d所有受试者均进行单次3h的长跑运动,跑步距离为各受试者最佳马拉松速度的85％.在运动前、运动后立即、2h后和12h后分别抽血并分离血清进行生化分析,分析项目包含氧化压力(丙二醛,超氧岐化酶)、炎症(白介素6)、组织损伤(肌酸激酶,天门冬氨酸转氨酶,丙氨酸转氨酶)与分解合成指标(睾酮,皮质醇).研究发现长跑运动后丙二醛、白介素6、肌酸激酶、皮质醇显著上升,而睾酮与睾酮/皮质醇比值(T/C值)显著降低.诺丽组的超氧岐化酶活性显著高于对照组.而诺丽组于运动后丙二醛浓度显著高于对照组,但白介素6、睾酮、睾酮/皮质醇比率显著低于对照组.本研究说明,虽然诺丽果可以提升抗氧化酶活性与降低运动后的炎症反应,但是应注意其增加运动后氧化伤害与降低合成反应的负面效果.

目的:研究碘代甲状腺氨酸脱碘酶(DIO)基因多态性与有氧耐力的相关性,寻找与有氧耐力表型相关的分子标记.方法:应用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱检测技术,对123名中国北方汉族优秀长跑运动员(EEA)与127名中国北方汉族普通大学生(CG)DIO1基因C785T位点及DIO2基因的Thr92Ala和Gly3Asp位点进行解析并分析比较,其中优秀运动员又根据运动等级和运动项目分为国际健将与健将组(43 vs 80),及5/10 km和马拉松组(92 vs 31).结果:在DIO1的C785T位点及DIO2的Thr92Ala位点,各组间基因型和等位基因频率均无显著性差异(P>0.05);在DIO2的Gly3Asp位点,三种基因型在CG组与国际健将组、CG组与马拉松组间的分布均差异显著(P<0.05),其中TT基因型在CG组中不表达,仅存在于EEA组,但频率很低.DIO2的Thr92Ala及Gly3Asp位点处于强连锁不平衡,CT单体型在男CG组与女CG组、男CG组与男EEA组间分布均差异显著(P<0.05),在男CG组与男健将组、男马拉松组间的分布也均差异显著(P<0.05),TC单体型则在女CG组与女国际健将组、女5000 m和10000 m组间的分布差异显著(P<0.05).结论:DIO2基因Thr92Ala及Gly3Asp位点的CT单体型分布具有性别差异,是男子EEA有氧耐力素质的分子标记,可用于男子长跑健将级运动员及马拉松运动员的分子选材,TC单体型则是女子长跑国际健将运动员和5000 m、10000 m运动员有氧耐力素质的分子标记.

目的 通过3.0 T MRI T1WI观察无症状非职业马拉松运动员髋臼及股骨近端骨髓信号,评价骨髓转化情况.方法 随机选取近2年≥1次/年参加并完成全程马拉松比赛,长跑训练里程不少于1 600 km,髋关节无疼痛症状、查体无异常,22~53岁的31名(62个髋关节)志愿者为研究组.选取年龄23~53岁,无髋关节痛,不经常参加运动的29名健康志愿者(58个髋关节)为对照组.全部受试者均进行髋关节MR扫描,且髋关节MRI显示正常.MR扫描前至少12 h未从事长跑及其他运动.分别对髋臼及股骨近端各部位的骨髓T1WI信号强度与周围肌肉及脂肪进行对比,将信号强度由低到高分为0~4级,进行分级评价;并将研究组按马拉松训练年限(跑龄)分为2组,跑龄≥4年为A组、<4年为B组,并进行组间比较.对股骨近端骨髓信号分布采用较直观的3型4分法进行分型评价.本研究结果为等级资料,组间比较采用Mann?WhitneyU检验.结果(1)骨髓信号分级评价:两组间所观察髋臼、股骨头、股骨颈、粗隆间、大粗隆、股骨干上段骨髓信号等级分布差异有统计学意义(Z值分别为－6.828、-4.779、-3.046、-5.266、-3.490、-5.053,P值均<0.05).按跑龄研究组A组14名、28个髋、168个部位,B组17名、34个髋、204个部位,骨髓信号等级分布,髋臼、股骨头、股骨颈、粗隆间、大粗隆、股骨干上段骨髓信号差异均有统计学意义(Z值分别为－6.815、-4.499、-3.513、-4.034、-3.712、-4.029, P值均<0.05).(2)股骨近端骨髓信号分型评价结果:研究组62个股骨近端骨髓信号分型结果:1a型10个、1b型24个、2型17个、3型11个,对照组58个股骨近端骨髓信号分型结果:1a型2个、1b型13个、2型26个、3型17个,两组间比较差异有统计学意义(Z=-4.003,P<0.05).结论 无症状非职业马拉松运动员髋臼及股骨近端骨髓T1WI信号强度较非马拉松运动员低;跑龄长者骨髓T1WI信号强度较低;即马拉松运动对髋臼及股骨近端骨髓信号具有一定影响,且骨髓信号改变与运动量具有一定相关性.

目的 应用T2 mapping成像评价非专业长跑者马拉松前后膝关节软骨短中期改变.方法 招募12名非专业马拉松运动员,其中男5名、女7名;年龄21.0~37.0岁,平均(27.5±5.2)岁;体质量指数(BMI)17.6~27.2 kg/m2,平均(21.9±2.5)kg/m2.入组受试者平均每周跑步3次以上,每次运动时间约30 min.参加马拉松赛的健康志愿者,24个膝关节在赛前1周、赛后12 h内及2个月时行3.0 T MR扫描.应用T2 mapping成像测量膝关节股骨内髁(MFC)、股骨外髁(LFC)、胫骨内侧平台(MTP)、胫骨外侧平台(LTP)、髌骨(Patella)和滑车(Trochlea)各亚区域软骨的浅层(SZ)、深层(DZ)T2值.赛前与赛后软骨T2值比较选用配对t检验,软骨浅层与深层T2值比较选用独立样本t检验.结果 T2 mapping成像示关节软骨浅层T2值在赛前、赛后12 h内及2个月随访时均高于深层,差异有统计学意义(t值分别为11.095、10.385、10.102,P均<0.01).赛后12 h内关节软骨浅层T2值较赛前低,差异有统计学意义(t值为2.180,P<0.05);膝关节整体软骨深层T2值与赛前相比,差异无统计学意义(t值为1.832,P>0.05).赛后12 h内除MTP?DZ外,余软骨T2值均呈降低趋势,其中MFC?DZ与赛前比较差异有统计学意义(t=2.110,P<0.05).赛后2个月随访时,2名受试者失访,MTP?SZ、LTP?SZ、LTP?DZ、MFC?DZ、Patella?SZ、Patella?DZ、Trochlea?SZ、Trochlea?DZ亚区软骨T2值与赛前相比差异无统计学意义(t值分别为0.857、0.573、0.146、0.510、-0.594、-1.135、-0.812、-0.679,P值均>0.05),LFC?SZ和LFC?DZ与赛前相比差异有统计学意义(t值分别为2.378、3.147,P值<0.05).结论 T2 mapping成像T2值的变化可以反映马拉松长跑者关节软骨内组织结构的变化过程,在压力作用下,软骨浅层T2值的变化更为显著.膝关节软骨的T2值在跑后2个月可逐渐恢复到跑前水平.

背景:长跑训练中流行的观点是通过提高步频可以提高跑步效率,这需要多方面的科学评价及研究.目的:通过比较个体无氧阈强度下自选步频与改变步频后机体的心率、摄氧量、表面肌电和步态特征的变化,探究改变步频对跑者产生的影响,为提高跑步效率提供科学策略.方法:选择12名男性马拉松跑步爱好者.在试验开始前,首先通过跑台递增负荷试验进行有氧能力测试,得到跑者的通气无氧阈及无氧阈速度.在正式试验开始后,采用随机交叉设计,在无氧阈跑速下,进行自选步频、自选步频±5％和自选步频±10％跑台测试.使用配对t检验和皮尔逊相关分析等方法对心率、摄氧量、表面肌电和步态特征等指标进行统计分析,探究改变步频后各指标的变化规律.研究方案的实施符合北京体育大学的相关伦理要求,受试者对试验过程完全知情同意.结果 与结论:①心率和摄氧量:改变步频后,心率显著增加(P<0.01),步幅发生显著变化(P<0.01),自选步频-5％(P<0.05)和自选步频±10％(P<0.01)时摄氧量显著增加;步幅和与摄氧量呈正相关关系(r=0.57,P<0.01),步频/步幅与摄氧量呈负相关关系(r=-0.42,P<0.01);②表面肌电:自选步频+10％时,股二头肌、股直肌和股内侧肌平均功率频率(MPF)显著增加(P<0.05);自选步频-5％(P<0.05)和自选步频-10％(P<0.01)时胫骨前肌平均功率频率显著增加;自选步频+5％时,股直肌肌肉贡献率显著下降(P<0.05);③步态特征:提高步频时,触地时间(P<0.05)和腾空时间(P<0.01)减小,而触地时间/腾空时间增加(P<0.05);自选步频+5％时,膝关节蹬伸幅度减小3°至4°(P<0.05);自选步频+10％时,膝关节蹬伸幅度减小3°至4°(P<0.05),髋关节蹬伸幅度减小3°(P<0.05),膝关节前摆幅度减少4°(P<0.01);步频降低时,触地时间和腾空时间逐渐增加,而触腾比减小(P<0.05);触地时间(r=-0.71,P<0.01)和触地时间/腾空时间(r=-0.67,P<0.01)与摄氧量呈负相关关系,腾空时间与摄氧量呈正相关关系(r=0.65,P<0.01);④结果说明,虽然即刻提高个人步频未发现有能量节省化效果,这可能需要长期的训练或适应,但从研究人群来看,以更小的步幅及更大的步频/步幅比值跑步时,对应的能量消耗更低.在缩短步幅跑步时,触地腾空时间比例升高,髋关节和膝关节动作幅度变小,能使跑步的动作更加平稳,膝关节负荷减小.