青年女大学生骨密度与体育运动和乳制品摄入量关系研究

郭 刚

（深圳职业技术学院 医护学院，广东 深圳 518055）

原发性骨质疏松症（osteoporosis，OP）是一种全身性骨骼疾病，以单位体积内骨组织量减少为特点[1]．OP可发生于任何年龄，以绝经后妇女和老年男性多见，目前全世界约有2亿骨质疏松症患者，我国约有8000万，且患病率逐年增加．研究表明，人一生中约90%以上的骨量是在20岁以前获得，在30岁左右骨量达到峰值．据统计，男性一生中丢失峰值骨量的20%～30%，而女性则超过50%．由此可见，研究青年人群峰值骨量状况，探讨如何提高峰值骨量，增加骨量的蓄积对于减少OP的发生具有重要意义．本研究对84名大学一年级女生进行BMD测量和人体形态测量，以了解18-20岁阶段女性骨密度状况及其影响因素．

1 研究对象与方法

1.1 研究对象及分组

志愿参加本次研究实验的大学一年级女生84名．实验者均发育正常，无相关疾病史．所有实验对象根据参加运动情况分为运动组（38人）和对照组（46人），运动组纳入标准：运动年限3年以上，平均每周运动3次，每次运动2小时以上．

1.2 实验研究方法

1.2.1 测试仪器和指标

美国GE公司生产全身双能X线骨密度检测仪（DEXA）、身高体重计．测试指标包括：①骨密度（Bone mineral density，BMD）．②身体形态指标：身高（cm）、体重（kg）、体脂百分数（%）、瘦体重（kg）．

1.2.2 骨密度检测

采用DEXA骨密度仪进行全身扫描检测，测量实验者腰椎前后位腰1至腰4（AP lumbar spine）及髋部总体（Total hip）面积BMD，单位g/cm2．

1.2.3 人体形态指标和体成分检测

采用医用身高体重测量仪进行常规测量身高（m）、体重（kg），重复测量 3次，取平均值，同时计算体重指数（BMI），BMI=体重/身高2（kg/m2）．采用 DEXA测量全身骨矿物含量（Bone mineral content，BMC）、体脂和肌肉组织重，利用测得的数据计算出瘦体重和体脂百分数．瘦体重（kg）=肌肉组织重（kg）+骨矿物含量（kg）；体脂百分数（%）=体脂（kg）/体重（kg）×100%．

1.3 问卷调查

了解实验对象运动情况、饮食情况、月经史和疾病史．重点了解实验对象日常牛奶摄入情况．

1.4 统计处理

采用SPSS11.0软件包进行统计分析．结果用均数±标准差用平均值±标准差（±SD）表示．组间比较采用方差分析和差异显著性检验，各变量间相关系数采用直线相关（Pearson）分析，P<0.05为差异有统计学意义．

2 研究结果与分析

2.1 人体形态指标和体成分检测结果

人体形态指标和体成分检测结果见表1，可见，本文研究对象在年龄和身高方面的差异均无显著性，两组实验对象体重和体重指数（BMI）均处在正常水平，运动组的检测值高于对照组但差异不显著，说明单纯从身高、体重或BMI这些指标很难发现运动对人体发育的影响．两组实验对象形态指标中差异明显的是瘦体重和体脂百分比数，运动组的瘦体重高于对照组而体脂百分比低于对照组，且结果均呈显著性差异（P<0.05）．瘦体重是人体肌肉总重量和骨矿物重量的总和，长期进行体育运动可以使肌肉更加发达，骨骼健壮，因此瘦体重得到增长．体脂百分比反映人体脂肪组织含量，体育运动能够消耗掉多余的脂肪，经常运动的人体脂百分比下降．

2.2 骨密度检测结果

从骨密度检测结果来看（表2），此年龄段各组实验对象髋部BMD均高于腰椎部位，可能与髋部承受的重量比腰椎部更大有关．BMD的高低与骨所承受的机械负荷有关，骨组织所承受的机械负荷或骨应力越高，刺激骨形成和减少骨吸收的作用越强，从而有利于提高骨的强度和骨矿化量，BMD也相应增高．比较两组实验对象，运动组腰椎和髋部BMD检测结果均高于对照组（分别高出 10.4%和 11.2%），并且差异性显著（P<0.01）．提示青少年时期通过持续适量的运动训练可以增加骨矿含量和BMD．

2.3 骨密度与人体形态指标相关性分析

从相关分析结果来看（表3），身高与BMD的相关系数最低，反映出青少年时期正处于身体发育阶段，骨的长度的增加与 BMD增加不存在同步性．体重与BMD之间具有一定的相关性，体重越大BMD越高，这与前述相同，即由于体重增高导致人体相应骨组织承受的应力也增加，从而刺激骨的生成和钙化，这点尤其在髋部和腰椎这些承重骨表现更明显．各组实验对象腰椎、髋部骨密度与BMI、瘦体重和体脂百分比均呈正相关，且P<0.01，为显著相关．

表1 实验对象形态指标和体成分检测结果

表2 各组实验对象骨密度检测结果

表3 骨密度与身高、体重、BMI、瘦体重和体脂百分比的相关分析

2.4 骨密度与牛奶摄入量的相关性分析

本研究调查结果表明，改年龄阶段人群中每日平均牛奶摄入量在 1盒（250ml）以上者的腰椎骨密度（1.23±0.04 g/cm2）和髋部骨密度（1.32±0.06 g/cm2）均高于日均摄入少于1盒者（分别为 1.19±0.03 g/cm2和 1.30±0.06 g/cm2），但经统计学分析此差异不具有显著性（P>0.05）．

3 讨 论

3.1 DEX与BMD测量

由于BMD检查对于诊断骨质疏松症患者具有重要意义，相关BMD检测方法的精准度也就受到人们的重视．早期测量方法主要有X线光密度法（radiographic absorptiometry，RA）和单光子吸收法（single photon absorptiometry，SPA），RA主要应用于诊断骨骼继发性病变及骨质疏松骨折，用于定量BMD测量其敏感性及准确度均难以令人满意．SPA利用单一能量的γ射线穿过骨组织时的吸收量来测定 BMD，仅适用于测定周围软组织较少的骨骼（如桡骨远端和跟骨等），对于骨质疏松症高发部位髋部和椎骨的测量效果不佳[2]．近年来，BMD测量主要采用双光子吸收法（dual photonobs absorptiometry，DPA）和双能X 线吸收测定法（dual energy X-ray absorptiometry，DEXA）．这两者测量方法原理相似但是照射源不同，前者照射源为放射性核素，后者为X线，二者均可以测量腰椎和髋部等软组织较厚的部位，但 DEXA图像较 DPA更加清晰．由于DEXA具有精确度高、辐射剂量低、扫描时间短和重复检查误差小等优点，目前DEXA骨密度测定值在临床上是诊断骨质疏松症的“金标准”．DEXA测定部位包括全身、脊柱、髋部和前臂等[3]．

3.2 BMD水平与体重、瘦体重、体脂百分比和BMI的相关性

体重对骨密度的影响表现在重力对骨骼产生的应力作用，因此体重增加使得骨密度增高．本研究结果表明体重与BMD之间具有一定的正相关性，体重由体脂和肌肉两部分构成，对照组中体重差别主要表现在体脂百分比方面，体重较轻且没有运动习惯的女大学生BMD水平较低；体重较重的女性即使不参加体育运动其BMD水平也相对较高．与对照组不同，运动组女性体脂含量相对较低但是肌肉相对更为发达，即瘦体重相对较高．本组中体重与BMD之间同样具有一定的正相关性说明除肌肉牵拉力量之外，肌肉重量本身对于 BMD也有影响．

BMI是体重和身高的比值，BMI较之体重能够更加客观地评价人体发育状况．既往有关 BMI和BMD的研究结论并不一致，有研究认为二者无相关性，而一些有关绝经后妇女的研究则认为二者之间存在显著正相关．本研究表明，青年女大学生的BMI和BMD呈显著正相关，BMI处于正常范围的受试者的骨密度都相对稳定于比较高的水平，说明青春发育期女性体重与身高协调发展的重要性，该年龄段正处于营养需求旺盛，体重增加的关键时期，此时合理的饮食和营养，避免过胖或过瘦对于维护良好的身体状况和骨密度水平有着重要的影响．

3.3 体育运动对体成分和BMD的影响

关于女性BMD的影响因素，文献表明体育运动、钙摄取以及吸烟等因素都可能影响峰值骨量，其中体育运动的影响最为明显．从机理上来说，首先，运动能够促进性激素分泌．Bahrke[4]等的研究认为运动训练可以促使雌激素等多种激素的合成和分泌，导致骨的蛋白质合成和骨基质总量增加、骨盐沉积、骨质增厚从而加速骨的生长与重建．其次，运动训练负荷可以引起骨骼应力发生变化，而应力决定了骨强度的高低和BMD的大小．对不同项目的运动员的研究表明，增加运动负荷，骨体积将发生膨大，BMD也随之升高，适当的运动项目和运动强度可以显著改变 BMD．第三，运动能改善骨血液供应，有利于骨的生长．此外，运动训练还可以通过提高肌肉力量改善 BMD，研究表明，抗阻肌肉力量训练有助于保持腰椎的 BMD、保持和增加股骨和桡骨的骨矿密度，主要表现在对抗重力的作用．

本研究表明，除身高和体重外，18岁女性中经常进行户外运动的人群在瘦体重和体脂百分比两个指标上与一般人群存在明显的差异（表1）．人体成分主要由骨骼、肌肉组织和脂肪组织构成，骨骼和肌肉组织构成人体瘦体重．经常参加体育运动的人骨骼肌组织发达，对骨骼也具有良好的发育促进作用，因此瘦体重相对较高．本研究表明，瘦体重与BMD之间具有较好的相关性，说明体育运动可以通过增加瘦体重有效提高 BMD，与以往的研究一致[5-7]．对比对照组和运动组各部位BMD值，均可以发现运动对BMD的良好影响．杨沛彦[8]等研究表明，25～45岁的健康成年人中运动员的前臂远端BMD显著高于一般人群．袁春华[9]等对 10～20岁男性青少年的研究也发现青春发育期进行运动训练可以增加BMD值．本文的研究结果与上述研究结果一致．此外，很多研究也表明，过度过量的体育运动可以导致 BMD降低，从本研究来看，我们的研究对象属于业余运动人群，由于运动强度相对较低，不存在过量运动问题，因此表现出较好的对BMD的促进作用．

3.4 牛奶摄入量对BMD的影响

钙是预防骨质疏松的重要成份，已有研究表明，充足的钙摄入是增加机体BMD积累的有效措施，青春期钙摄入的差异对峰值骨量的形成有5%～10%的影响，青春期丰富的钙摄入对提高峰值骨量，减少骨质疏松的发生具有重要意义．一般认为，补充含钙食品可促使青春期骨量的增长（提高骨峰值），降低绝经期骨的丢失，改善老年期的 BMD．但是许多研究也认为，在正常血清钙离子浓度的情况下补充含钙食品并不能显著提高 BMD，并且高钙摄入不能替代因雌激素不足而进行的雌激素补充治疗，也不能替代因钙吸收不良而应用活性维生素 D3一类药物的治疗．此外，骨代谢是多种因素共同作用的结果，钙、锌、铜、铁等多种离子都参与骨胳的代谢，影响成骨形成，单纯补充含钙食品对BMD的影响还有待进一步研究．

从本研究结果来看，日均牛奶摄入量对BMD有一定的影响，但这种影响未达显著水平，也就是说日均牛奶摄入量与BMD之间未表现出显著的相关性．本文的研究结果与戴金彪等[10]的研究有差异，与李万里等[11]的研究一致．产生此结果可能有几方面原因，①钙摄入途径不仅仅局限于牛奶，深圳地区居民良好的饮食习惯如常饮骨头汤、鱼汤等富含钙的食物也可以有效补充钙．②日均摄入250ml牛奶可能不足以显著增加钙的摄入量或者是机体内存在着影响钙吸收的因素，导致饮用牛奶补充钙的效果不是特别显著．此外，从骨的构建过程来说，与运动刺激不同，单纯补充奶类等含钙物质，只是为骨的形成提供更丰富法原料物质，它并不能够有效促进成骨和破骨细胞的活动，因而对BMD的影响较之体育运动不显著．

[1] Baskin ML，Ard J，Franklin F，et al. Prevalence of obesity in the United States[J]．Obes Rev，2005，6：5-7．

[2] 魏雅楠，苗懿德，刘忠厚，等．骨代谢生化标志物的临床进展[J]．中国骨质疏松杂志，2007（7）：462-474．

[3] 郭刚，宋吉锐，赵海燕．人体骨密度研究进展[J]．沈阳体育学院学报，2005，24（3）：75-77．

[4] Bahrke MS. Evaluation of the ergogenic0 properties of ginseng，an update[J]．Sports Med，2000，29（2）：113-133．

[5] 李远能，陈湘定，雷署丰，等．绝经前的健康女性中瘦体重、体脂含量和骨密度的关系[J]．湖南师范大学自然科学学报，2007，3（30）：107-109．

[6] 刘忠民，高喆，宋哲明，等．运动对不同年龄女性跟骨骨密度的影响[J]．吉林大学学报（医学版），2005，31（3）：452-454．

[7] 刘武．武术运动对青春后期女性骨密度以及基本体质指标的影响[J]．成都体育学院学报，2008，34（11）：78-80．

[8] 杨沛彦，苏友新，孙俊英，等．福州市人群前臂远端峰值骨量的建立及运动因素与骨量的关系[J]．苏州大学学报（医学版），2006，26（1）：55-66．

[9] 袁春华，陈佩杰，陈敏雄．男性青少年骨密度与下肢跳跃能力的关系及运动训练对其影响[J]．体育学刊，2004，11（6）：39-41．

[10] 戴金彪，张素珍，陈文鹤，等．青春期女性骨密度变化及相关影响因素分析[J]．中国运动医学杂志，2005，24（3）：322-325．

[11] 李万里，田玉慧，沈关心．大豆异黄酮和钙对去卵巢大鼠骨密度及IGF-I表达的影响[J]．华中科技大学 学报（医学版），2005，34（6）：696-698．