关节软骨是一种关键的结缔组织，位于长骨末端，主要由水分、蛋白多糖和胶原构成。这种组织具有独特的粘弹性，能够在关节活动中提供冲击吸收、负荷传递、润滑和减少摩擦等功能。然而，长期承受重负荷，尤其是高强度的运动，可能会损害软骨的结构和功能，增加关节退化的风险。

为了探究30分钟有氧运动或抗阻运动对股骨软骨横截面积（CSA）的即时影响及其恢复过程，并与休息状态进行对比，Junhyeong Lim等人开展了一项研究。研究纳入了15名健康、经常运动的年轻男性作为研究对象，并采用超声成像技术在运动前后及恢复期间每5分钟测量一次股骨软骨横截面积（CSA）。采用了交叉设计，每位参与者将经历所有三种条件，即有氧锻炼、抗阻锻炼和对照条件。最后通过混合模型方差分析（Mixed Model Analysis of Variance, ANOVA）来测试不同条件（有氧运动、抗阻运动、对照组）和时间点（运动前、运动后以及恢复期间每5分钟）对股骨软骨横截面积（CSA）的影响。

实验分为三个阶段：卸载阶段（30分钟静坐，膝盖伸展，减少先前活动影响）、运动阶段（30分钟有氧或抗阻运动，含5分钟热身），以及恢复阶段（50分钟静坐，观察软骨恢复）。

参与者首先在跑步机上进行跑步运动，速度设定为8.5公里/小时，坡度为1%。整个训练过程由5分钟的热身跑步开始，接着是25分钟的持续跑步。这种有氧运动旨在模拟持续的机械负荷，以评估其对股骨软骨横截面积（CSA）的影响。

另外，参与者进行了三种不同的下肢力量抗阻运动，包括腿部推举、深蹲和腿伸展。每种训练进行三组，每组以10次最大重复次数（10 RM，即75%的1次最大重复次数）的强度进行。如果第一组完成的重复次数在9到11次之间，则后续两组使用相同的负荷；如果第一组完成的重复次数少于8次或超过12次，则后续两组的负荷会相应增加或减少5公斤。每组训练之间有2分钟的步行休息时间，如果需要，还可以额外休息1分钟。

结果显示，有氧运动后，CSA从77.5 mm²降至72.9 mm²，减少了5.8%；而抗阻运动后，CSA从77.3 mm²降至74.7 mm²，减少了3.4%。恢复方面，有氧运动后的CSA需要35分钟恢复至运动前的水平（75.5 mm²），而抗阻运动后的CSA在10分钟内恢复至接近运动前的水平（74.8 mm²）。有氧和阻力条件下股骨软骨CSA在任何时间点均无差异(p≥0.42)。

在这项研究中，血乳酸浓度（BLC）数据显示，抗阻运动后BLC显著升高至9.4 mmol/L，而有氧运动后为3.3 mmol/L，说明抗阻运动更依赖于无氧代谢途径。运动后，两种运动类型的BLC均恢复至接近运动前水平。感知运动强度（RPE）方面，有氧和抗阻运动后，参与者的RPE分别升高至3.9和4.3（Borg量表10分制），表明两种运动均达到中等强度。心率（HR）方面，有氧运动期间的HR显著高于抗阻运动，从运动开始到运动后均保持较高水平，显示有氧运动的心血管负荷更大。软骨变形和恢复的动态研究发现，有氧运动导致的软骨变形恢复时间较长，可能与运动类型对软骨施加的机械压力频率和幅度有关。

研究评估了运动对生理（如BLC、HR）和心理（如RPE）反应的影响，为理解不同运动类型的整体影响提供了数据。研究部分证实了最初假设，即有氧运动会导致更大的软骨变形且恢复时间更长。但两种运动类型导致的软骨变形程度无显著差异。