肥胖青年骨密度状况分析

吕明丽，余 飞，陆思琦，李 丹，王 舰，吕中伟

(同济大学附属第十人民医院核医学科，上海 200072)

骨质疏松是一种以骨量减少、骨组织微结构破坏、骨强度减弱和易于骨折为主要表现的代谢性骨病。临床上常用骨密度(bone mineral density，BMD)表示骨量。流行病学调查显示，美国骨质疏松患者约2 000万，占其总人口的9%，其中每年有150万人并发骨折，20%的骨折患者失去独立生活能力。我国目前已有8 800万骨质疏松患者，总患病率为 12.4%，其中骨折发生率为 27.5%～32.6%［1］。预防骨质疏松重要措施之一，即提高成年早期的骨密度峰值［2］。青年阶段作为成年早期，其骨密度峰值与成年后骨质疏松的发生有着重要的关系。本研究对肥胖青年全身BMD及全身脂肪含量进行测量，并与体质量正常青年进行比较，探讨肥胖青年BMD变化，为肥胖患者早期预防骨质疏松提供科学依据。

1 资料与方法

1.1 研究对象

肥胖青年为2010年6月至12月在同济大学附属第十人民医院就诊并诊断为单纯性肥胖的患者，共60例。其中男性26例，女性34例。正常对照组青年为2010年6月至12月在我院实习的医学院校学生，共60例(男性26例，女性34例)。所选志愿者与肥胖青年年龄相仿(出生日期差值＜6个月)。所有入选对象均排除继发性肥胖与骨代谢性疾病患者。

1.2 方法

1.2.1 诊断标准 由专业人员按照统一方法对研究对象的身高和体质量进行测量，身高精确至0.01 m，体质量精确至0.01 kg，计算各研究对象的体质量指数(body mass index，BMI)，BMI= 体质量(kg)/身高2(m2)，根据国际生命科学学会中国肥胖组颁布的《中国成人超重和肥胖症预防控制指南》中“肥胖程度的评价和分类”［3］，筛查出单纯性肥胖者。

1.2.2 全身骨密度测定 采用美国Lunar公司的Hologic QDR 4500W双能X线骨密度仪(dual energy X-ray absorptiometry，DEXA)，由专职人员对研究对象全身7个部位(上肢、肋骨，胸椎、腰椎、骨盆、下肢和头部)及总体的骨量(bone mineral content，BMC)、骨密度(bone mineral density，BMD)及体脂百分比(body fat percentage，PBF)进行测量。要求测量时摘除任何含有金属的物件。

1.3 统计学分析

2 结 果

2.1 肥胖与志愿者青年组体格指标比较

由表1可以看出肥胖组和志愿者组青年在年龄、身高上差异无统计学意义。肥胖组青年的体质量、BMI及全身脂肪百分比(FAT%)明显高于正常对照组(P=0.00)。

表1 肥胖青年与志愿者组体格指标比较Tab.1 The physical parameters of obese and control groups(±s)

表1 肥胖青年与志愿者组体格指标比较Tab.1 The physical parameters of obese and control groups(±s)

项目 肥胖组 志愿者组 t值 P值年龄/岁 22.75±3.96 21.30±0.15 1.62 0.11身高/m 1.61±0.08 1.63±0.08 0.72 0.47体质量/kg 90.17±4.45 52.79±0.88 4.73 0.00 BMI 37.35±8.51 20.17±1.62 8.90 0.00 FAT/% 37.45±0.63 23.41±0.94 12.59 0.00

2.2 肥胖组与志愿者组身体各部位骨量及骨密度比较

肥胖组青年与志愿者组青年除头部外，全身其余部位BMC差异有统计学意义(P＜0.05，图1)。肥胖组次全身、全身BMC分别为2 059.47±642.15、2 519.51±527.33，与志愿组1 438±208.82、1 961.54±225.51相比，差异有统计学意义。虽然上下肢、腰椎、骨盆这些承重骨的骨密度肥胖组仍均明显高于志愿者组(P＜0.05，图2)，肋骨、胸椎及头部这些非承重骨的BMD在两组之间的差别却无统计学意义。

图1 肥胖组与志愿者组身体各部位BMC比较Fig.1 Comparison of BMC at different sites between obese and control groups

图2 肥胖组与志愿者组全身及次全身BMD比较Fig.2 Comparison of BMD of whole-body and different sites between obese and control groups

3 讨 论

骨质疏松的主要特点是骨强度的降低，而骨强度主要取决于骨量和骨密度两个因素。因此，提高骨峰值和减少骨量丢失成为预防骨质疏松的两个关键环节。一直以来大多数预防骨质疏松的研究都集中在如何防止中老年时骨量丢失的环节，而忽略了青年时期骨峰值的获得。骨峰值为一生中骨密度最高值，一般在20～30岁达到［4］。因此青年时期获得理想骨峰值更应成为预防骨质疏松的重点。

肥胖青年作为一个特殊的群体，在当今青年中所占比重在逐年增加。尽管肥胖是很多慢性病的危险因子，但传统观点认为它至少有一个好处即可以减少成人骨骼脆性和增加骨密度进而可以预防骨质疏松［5-6］。目前，大量报道集中在中老年肥胖及青少年儿童期肥胖的骨密度改变，而关于青年时期肥胖对骨密度的影响鲜有报道。Pollock等［7］对33例肥胖黑人女青年(19.3±1.3)岁的研究表明，肥胖对骨密度峰值的形成有着不利的影响。在平衡体脂因素后肥胖者的骨密度峰值甚至低于正常对照组。很多国外的研究机构采用三维骨显像技术如定量CT(quantitative computed tomography，QCT)测量骨密度，结果显示过多的脂肪组织并不会对椎骨［8］或者骨小梁密度和骨皮质强度提供额外的有利作用［9］。上述的结果也证实了Frost's mechanostat理论:即骨骼密度及强度优先适应于由肌肉产生的动态力学的改变，而非由多余脂肪质量产生的静态力学的改变。然而Ellis等［10］的研究认为肥胖儿童BMC要高于正常体质量儿童，即使平衡了瘦组织(lean mass，LM)的影响时也是如此，Hasanoglu 等［11］的研究却认为平衡体脂因素后，二者的BMC没有统计学差异。EI等［12］的研究包括了12～20岁之间的17肥胖，27超重和21个正常女孩青少年骨密度，他认为在平衡了瘦组织和运动因素后，肥胖、超重及正常体质量女孩的BMC，BMD差异无统计学意义。

本研究不再局限于总的BMC、BMD的研究，而是分别检测了身体7个部位及全身的BMC、BMD。在平衡了身高、年龄因素后，发现在上肢、腰椎、骨盆、下肢这些承重部位，肥胖青年BMC及BMD均远远高于正常体质量青年。而在肋骨、胸椎、头骨这三个非承重部位，尽管BMC在两组之间差异有统计学意义，但是BMD在两组之间的差别却没有统计学意义。这也符合 Ellis等［10］和 Leonard 等［13］提出的体质量可作为机械负荷促进骨骼形成，因此，在非承重部位该作用对骨骼的影响变小。同时肥胖者血清中通常有较高的瘦素、胰岛素样生长因子-1、胰岛素及性激素，这些激素均是已知的可促进骨骼形成和发育的因子［14］。本研究结果与国内莫娟等［15］的研究有所不同。莫娟等的研究认为单纯性肥胖儿童无论男女，各部位BMD及BMC均高于正常儿童。出现这种不同的原因有以下两点:首先，研究人群有一定的差别，莫娟等研究对象为7～12岁儿童，而本研究对象为20～25岁青年;其次，采用的检测仪器不同，莫娟等研究采用的是美国Lunar公司的DPX-IQ型双能X线骨密度仪。

体质量由LM(包括去骨非脂肪组织和骨量)与脂肪组织(fat mass，FM)组成。很多研究认为LM是影响BMC的主要因素［16-17］。脂肪组织在非承重骨，如颅骨和肋骨，在不同体脂含量的人群中的改变不是很大。因此可以从理论上认为这两个部位的骨密度应不受体脂含量的影响，即相当于平衡了体脂因素。本研究对非承重骨BMD的比较并未发现其在两组之间存在统计学意义上的差别。因此，有理由认为体质量所引起的机械负荷是影响承重骨BMC的主要因素，而平衡体脂因素后两组之间的骨密度是没有差别的。肥胖青年无论是什么原因，都会面临体质量控制即减肥。体质量减轻的同时如果没有伴随运动量的增加势必会造成原有骨密度的降低，进而影响骨峰值。

肥胖和骨质疏松都是多基因复杂异常病，同时也是多种慢性病的危险因素。研究表明在平衡饮食的基础上，进行体育锻炼有助于增加超重、肥胖儿童的LM和骨量［18］。因此肥胖青年在进行体质量控制时应平衡饮食并加强体育锻炼和负重锻炼而非只是节食，只有这样才可以避免体质量减轻所导致的骨质流失，进一步提高其成年理想BMD骨峰值，减少中老年骨质疏松的发生机率。

［1］ 蒋晓燕，陈燕，许莉，等.腹部肥胖同骨密度、骨矿量的相关性研究［J］.中国康复理论与实践，2008，14(9):849-850.

［2］ Cooper C，Harvey N，Javaid K，et al.Growth and bone development［J］.Nestle Nutr Workshop Ser Pediatr Program，2008，61(4):53-68.

［3］ 陈春明，孔灵芝.中国成人超重和肥胖症预防控制指南［M］.北京:人民卫生出版社，2006:1-2.

［4］ 林小芹.骨质疏松症防止新进展［J］.社区医学杂志，2007，5(19):46-47.

［5］ Barrera G，Bunout D，Gattas V，et al.A high body mass index protects against femoral neck osteoporosis in healthy elderly subjects［J］.Nutrition，2004，20(9):769-771.

［6］ Bakker I，Twisk JW，Van Mechelen W，et al.Fat-free body mass is the most important body composition determinant of 10-yr longitudinal development of lumbar bone in adult men and women［J］.J Clin Endocrinol Metab，2003，88(6):2607-2613.

［7］ Pollock NK，Laing EM，Hamrick MW，et al.Bone and fat relationships in postadolescent black females:a pQCT study ［J］.Osteoporos Int，2011，22(2):655-665.

［8］ Janicka A，Wren TA，Sanchez MM，et al.Fat mass is not beneficial to bone in adolescents and young adults［J］.J Clin Endocrinol Metab，2007，92(1):143-147.

［9］ Ducher G，Bass SL，Naughton GA，et al.Over weight children have a greater proportion of fat mass relative to muscle mass in the upper limbs than in the lower limbs:implications for bone strength at the distal forearm［J］.Am J Clin Nutr，2009，90(4):1104-1111.

［10］ Ellis KJ，Shypailo RJ，Wong WW，et al.Bone mineral density in overweight and obesity children:Diminished or enhanced?［J］.Acta Diabtetol，2003，20(Supppl):274-277.

［11］ Hasanoglu A，Bideci A，Cinaz P，et al.Bone mineral density in childhood obesity［J］.J Pediatr Endocrinol Metab，2000，13(3):307-311.

［12］ EI Hage R，Moussa E，Jacob C.Bone mineral content and desity in obese，overweight and normal-weighted sedentary adolescent girls［J］.J Adolesc Health，2010，47(6):591-595.

［13］ Lenoard MB，Shults J，Wilson BA，et al.Obesity during childhood and adolescence augments bone mass and bone dimensions［J］.Am J Clin Nutr，2004，80(2):514-523.

［14］ Artz E，Ha A，Freemark M.Hormonal and metabolic consequences of childhood obesity［J］.Endocrinol Metab Clin N Am，2005，34(3):643-658.

［15］ 莫娟，吴静，雷闽湘，等.肥胖儿童骨密度变化及其影响因素分析［J］.中国实用儿科杂志，2009，24(3):187-190.

［16］ Ackerman A，Thronton JC，Wang J，et al.Sex difference in the effect of puberty on the relationship between fat mass and bone mass in 926 healthy subjects，6 to 8 years old［J］.Obesily(Silver Spring)，2006，14(5):819-825.

［17］ Lim S，Joung H，Shin CS，et al.Body composition changes with age have gender-specific impacts on bone mineral density［J］.Bone，2004，35(3):792-798.

［18］ Yu CC，Sung RY，So RC，et al.Effects of strength training on body composition and bone mineral content in children who are obese［J］.J Strength Cond Res，2005，19(3):667-672.