青春后期学生静坐、体力活动与骨密度的相关研究

蔡富华，章晓霜，熊静宇，刘紫荆

(岭南师范学院体育科学学院，广东 湛江 524048）

青春后期学生静坐、体力活动与骨密度的相关研究

蔡富华，章晓霜，熊静宇，刘紫荆

(岭南师范学院体育科学学院，广东 湛江 524048）

目的：了解青春后期学生骨密度（BMD）现状，探讨青春后期静坐少动、体力活动不足对BMD 的影响及其之间的相关性。方法：运用问卷调查法、实验法、数理统计法对817名岭南师范学院大一新生进行调查，并测定受试者非优势侧的前臂骨和跟骨的骨密度。结果：1）男生的平均身高、体重、BMD均高于女生（P＜0．05）；前臂骨和跟骨骨量异常检出率男生分别为16．50%、11．42%，女生分别为54．35%、20．58%；2）每天静坐≥9 h组的男女生分别占本次测定总人数的74．93%和81．00%；每天静坐≥9 h组的学生前臂骨、跟骨BMD均低于静坐＜9 h组（P＜0．05）；3）女生体力活动不足比率大于男生，分别为69．13%和44．42%；随着体力活动强度的增加，男女生前臂骨BMD、跟骨BMD均增加，且各组间的男女生前臂骨BMD、跟骨BMD均有显著性差异（P＜0．05；P＜0．01）；4）静坐时间与前臂骨BMD、跟骨BMD呈负相关；体力活动强度、身高、体重与前臂骨、跟骨BMD呈正相关；且指标间相关性检验差异呈显著性（P＜0．01）。结论：1）当代青春后期学生骨量异常检出率较高，女生高于男生；2）青春后期学生普遍存在静坐时间较长及体力活动不足现象，久坐及体力活动不足是导致骨量偏低的重要因素。

青春后期学生；静坐少动；体力活动不足；骨密度（BMD）

随着科学技术的飞速发展和物质生活水平的不断提高，越来越多的人处于静坐少动的生活状态。研究表明，体力活动不足或静态生活方式是心血管疾病、糖尿病、某些肿瘤、骨和关节疾病以及抑郁症等慢性疾病的风险因素[1－2]。现阶段我国青少年由于学业负担较重、活动场所不足，大部分人形成了长期久坐、户外体力活动较少、阳光照射不足、摄食欠均衡、作息没规律等不良的生活习惯，尤其是高年级的学生。有研究显示我国青少年普遍存在体力活动不足现象[3－4]，而且健康体能低于欧美发达国家[5]。青春期是骨骼代谢非常旺盛的时期，静坐与体力活动不足的生活方式对青春后期的骨健康是否产生了不良影响的相关研究还少见报道。本研究将大一新生的骨密度及其在青春后期的静坐时间与体力活动水平相联系并进行测定分析，探究其间的相关关系，以期为促进青春后期学生的骨健康提供实验依据。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象以青春后期学生静坐、体力活动与骨密度的相关关系为研究对象。随机选取岭南师范学院一年级新生817名（男生428名，女生389名）为调查对象。调查对象均无明显生理缺陷，自愿参加研究并配合测试，且均未长期服用影响骨代谢的药物（如钙剂、类固醇激素、维生素D等）。

1.2 研究方法

1．2．1 问卷调查法 根据研究目的，选用经李海燕等[6]修订后的《青少年日常体力活动问卷调查》对岭南师范学院817名一年级新生进行体力活动水平调查。问卷包括8种静坐方式和24种中等强度以上的体力活动项目，主要了解受试者在高中阶段每周在学习日和休息日不同静坐方式所花费的时间，以及参加中等强度以上体力活动的项目、次数、时间、自我感觉类型。问卷发放817份，回收817份，问卷回收率100% ，其中44份问卷不符合要求被剔除，最后773份问卷与骨密度关联纳入分析，其中男394名，女379名。有效问卷773份，有效率94．6%。

1．2．2 实验法

1.2.2.1 实验分组

1）按照时间分组：分为静坐时间≥9 h组和静坐时间＜9 h组。

根据相关研究[3，7]，高中生每天约有9 h处于静坐少动状态，本研究全部对象按照每天静坐9 h的时间长短进行划分。

2）按照强度分组：分为体力活动活跃组、体力活动充足组和体力活动不足组。

美国疾病与控制中心将未达到每天进行30 min、每周进行5 d中等强度活动或每天进行20 min、每周进行3 d大强度活动的情况定为体力活动不足[8]。体力活动的强度的界定参考美国心脏协会和美国运动医学会于2007年更新的体力活动推荐量表和体力活动模式[9]中的10级自我感觉量表中划分：中等强度体力活动须达量表中的5～6级，活动中心率明显加快，并持续10 min以上；大强度体力活动须达量表中的7～8级，活动中心率持续增加，呼吸急促。

参考这一标准并根据受试者一周中参加中等强度或大强度体力活动的天数及每天活动的总时间（包括体育课，10 min以上的可以累加）的具体情况，将全体受试者分为3组：体力活动活跃组（1周中每天都达到或超过60 min中等强度以上体力活动）、体力活动充足组(1周中有3 d（含3 d）以上且其中的每1d都达到30 min以上中等强度或高强度体力活动者)和体力活动不足组（未达上述标准者）。

1.2.2.2 骨密度（BMD）检测 先使用校正后的北京华夏汇海科技有限公司生产的HHTC/ST身高体重测试仪获取身高和体重数据，骨密度检测前准确记录并输入受试者的姓名、性别、出生年月、身高、体重，使用韩国OsteoSys生产的EXA-3000 数字DR X射线高级双能骨密度仪，选取受试者非优势侧前臂骨、非优势侧跟骨2个部位进行测定，获取BMD和T值。取T≥-1为骨量正常，T＜1为骨量异常（包括骨质疏松）。

1．2．3 数理统计法 通过对回收的问卷进行逐项检查，及时核对、记录内容，防止空项、错项，经核实合格后与骨密度关联输进EXCEL电子表格，采用SPSS17．0统计分析软件进行描述性统计和单因素方差分析及Pearson相关分析（r），各组数据用“平均数±标准差”(±S）表示，以P＜0．05作为差异具有显著性的标准，以P＜0．01作为差异具有非常显著性的标准。

2 研究结果

2.1 受试者骨密度及一般情况表1结果显示：男生的平均身高、体重、BMD均高于女生（P＜0．05）。无论男女，平均跟骨BMD高于前臂骨BMD（P＜0．05）。与男生相比，女生的前臂骨和跟骨骨量异常检出率高于男生。

2.4 静坐、体力活动、身高、体重与骨密度间的相关关系表4结果显示：静坐时间与男女生前臂骨BMD（r= -0．413、-0．439）、跟骨BMD（r=-0．458、-0．529）间存在负相关，相关性检验差异具显著性（P＜0．01）；体力活动强度与男女生前臂骨BMD（r=0．471、0．528）、跟骨BMD（r=0．467、0．675）间存在正相关，相关性检验差异具显著性（P＜0．01）；身高与男女生前臂骨BMD（r=0．285、0．269）、跟骨BMD（r=0．311、0．392）间存在正相关，相关性检验差异具显著性（P＜0．01）；体重与男女生前臂骨BMD（r=0．304、0．367）、跟骨BMD（r=0．333、0．515）间存在正相关，相关性检验差异呈显著性（P＜0．01）。

表4 静坐时间、体力活动强度、身高、体重与骨密度间相关结果一览（r值）

表1 男女生骨密度及一般情况的比较

2.2 不同静坐时间组骨密度的结果表2结果显示：静坐＜9 h组的男女生前臂骨、跟骨BMD均高于静坐≥9 h组的大学生，不同静坐时间男女生的前臂骨、跟骨BMD均有显著性差异（P＜0．01）。

表2 不同静坐时间组骨密度的比较 (x±S ）

2.3 不同体力活动强度组骨密度的结果表3结果显示：女生体力活动不足比率大于男生，分别为69．13%和44．42%；随着体力活动强度的增加，男女生前臂骨、跟骨BMD均增加，且各组间的男女生前臂骨、跟骨BMD均有显著性差异（P＜0．05；P＜0．01）。

表3 不同体力活动水平组骨密度的比较 (x±S ）

3 分析与讨论

3.1 青春后期学生骨密度现状分析骨质疏松症是以骨量减少或（和）骨组织微结构破坏为特征，以致骨强度下降、骨脆性增加，极易发生骨折的一组全身性骨骼疾病。预防骨质疏松症发生的根本是获得最佳峰骨量（人体一生中所能达到的最大骨矿物密度值或骨矿含量值）[10]。青春期是骨矿物质沉积的关键时期，约50%的峰值骨量是在该期积累的，这一时期骨矿物质的积累对峰值骨量的形成具有非常重要的意义[11]。本研究结果显示，男生的骨密度高于女生，差异有显著性意义（P＜0．05），究其原因：1)性别的影响：骨密度存在性别差异；2)体重的影响：男生体重高于女生（P＜0．05），且本次调查发现部分女生过于追求苗条身材，盲目减肥及节食加剧了体重偏低，很多研究亦证实体重及瘦体重增加对骨量增长有促进作用[12-13]；3)体力活动的影响：男生较女生好动，在闲暇时间参与了较多的体育运动或户外活动。本研究还发现，前臂骨和跟骨骨量异常检出率男生分别为16．50%、11．42%，女生分别为54．35%、20．58%，男女生骨量异常检出率较高，表明当代青春后期学生的骨健康状况不容乐观，尤其是女生。由此可见，性别、体重是影响骨密度的重要因素之一。

3.2 不同静坐时间对骨密度的影响长时间静坐是致使机体发生代谢综合征的非常重要的潜在因素，并且静坐时间与代谢综合征的相关性独立于体力活动[14-15]。静坐时，机体承重骨所受力学负荷降低。骨组织作为一种有生命的材料，具有适应载荷要求而发生变化的能力。增加骨骼的力学负荷可导致骨量的增加，而减少骨骼的负荷则导致骨量丢失[16-17]。本研究发现：每天静坐≥9 h组的男女生分别占本次测定总人数的74．93%和89．00%，表明当代青春期学生普遍存在久坐现象。每天静坐≥9 h组的前臂骨、跟骨BMD均低于静坐＜9 h组（P＜0．01），分析机理：人体在站起和走动时，骨组织受到重力、肌力和地面冲击力的作用，不仅机体血液循环加速，而且重力、肌力和地面冲击力产生的应力会使骨细胞、成骨细胞受到刺激，使骨的合成增加，从而表现为骨密度的增加。青少年长时间久坐不动时，1）会使全身的血液循环缓慢，骨组织的营养供给及新陈代谢减弱，从而影响骨骼的正常生长和发育；2）会使骨骼承受的机械及生物力学负荷减少，骨建造或骨重建等骨生物调节机制减弱，本实验结果进一步证明：骨组织的变化严格遵循Frost骨力学调控系统理论，当生理应力降低时，骨量会不断更新调整，局部性骨量降低便会出现。因此，青少年每天静坐累计时间应避免超过9 h。

3.3 不同体力活动水平对骨密度的影响体力活动是指由骨骼肌收缩产生的身体活动，也是指在基础代谢的水平上，身体能量消耗增加的活动[18]；体力活动是强健筋骨的一种非常有效的手段，尤其是儿童青少年时期。体力活动是否有成骨作用取决于外界负荷的强度大小、负荷的动态情况、负荷承受程度以及一次负荷的持续时间[19]。本研究结果显示男女生体力活动不足比率分别为44．42%和69．13%，表明当代学生普遍存在体力活动不足的现象。研究结果还显示，体力活动不足组骨密度低于体力活动充足组和体力活动活跃组（P＜0．01），与Bailey等[20]的报道一致。分析机理：适宜的体力活动可引起骨组织内骨松质网状结构产生一定程度的弹性形变，长期多次的刺激则引发封闭的网状结构增多、网格壁增厚，从而使骨小梁数量增多、厚度增加，骨的结构改善，骨密度增大。本研究结果表明：长期体力活动不足可降低青少年的骨密度；体力活动的强度、频度及时间对青少年骨密度产生影响的结果不同，每天进行至少60 min的中等或大强度的有氧体力活动对青少年骨结构改善、骨密度的提高具有非常显著的效果（P＜0．01）。青春后期学生1周中应有3 d（含3 d）以上且每次都达到30 min以上的中等强度或高强度体力活动，才能保证骨骼的正常生长发育。

3.4 静坐、体力活动、身高、体重与骨密度间的相关性分析本研究相关性分析显示：无论男女，静坐、体力活动、体重、身高等因素与骨密度均有统计学意义上的相关性，并且上述各因素对骨密度的影响作用女性大于男性，这可能是因女性肌力普遍较男性肌力弱的缘故，因此，在青春后期女性骨量的积累过程中，静坐、体力活动、体重、身高等因素对骨密度的影响相对于男性占更大成分。并且无论男女，跟骨的相关性大于前臂骨，这也证实了骨生物力学负荷因素是青春期骨量累积的决定因素。

4 结论与建议

4.1 结论

1）青春后期学生骨量异常检出率相对较高，女生高于男生。

2）青春后期普遍存在静坐时间较长及体力活动不足的现象。

3）青春后期的骨密度与青春后期的行为习惯是密切相关的；久坐及体力活动不足降低了青少年的骨密度。

4.2 建议

1）青春后期学生每天静坐累计时间应避免超过9 h。

2）青春后期学生1周中应有3 d（含3 d）以上且每次都达到30 min以上的中等强度或高强度的体力活动，才能保证骨骼的正常生长发育。

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Correlation Study on Sedentary Behavior, Physical Activity and Bone Mineral Density of Student in Late Adolescence

CAI Fu－hua， ZHANG Xiao-shuang， XIONG Jing-yu， LIU Zi-jing
（School of Physical Education and Science， Lingnan Normal University， Zhanjiang 524048， Guangdong China）

Objective: to study current situation of bone mineral density (BMD) of student in late adolescence, to discuss inf l uence and correlation of sedentary behavior, insuff i cient physical activity to BMD. Method: adopting methods of questionnaire investigation, experimentation and mathematical statistics, this thesis investigates 817 freshmen in Lingnan Normal University, and examines subjects’ BMD of non-dominant side of forearm bones and calcaneal bones. Results: 1) boys’ average height, weight, BMD are higher than girls (P ＜0.05); abnormality rate in examining forearm and calcaneus bones are 16.50% and 11.42% respectively for boys, 54.35%, 20.58% respectively for girls. 2) the rates of boys and girls who sit still for 9 hours or more everyday are 74.93% and 81.00% respectively; BMD of forearm and calcaneal bones from subjects who sit still for 9 hours or more is lower than that from whom less than 9 hours every day (P ＜0.05). 3) the rate of girls’ insuff i cient physical activity is more than boys’, with rates of 69.13% and 44.42% respectively; With increase of physical activity intensity, BMD of forearm bones, calcaneal bones from boys and girlsare increased, the rates from boys and girls in each group are signif i cant different (P ＜ 0.05; P ＜ 0.01). 4) duration of sitting still and BMD of forearm bones and calcaneal bones are negatively correlation; physical activity, height, weight and BMD of forearm bones and calcaneal bones are positively correlation. Correlation between indexes test shows signif i cant difference (P ＜ 0.01). Conclusions: 1) the rate of abnormal bone mass is higher for contemporary students who are in late adolescence, and rate from girls is higher than that from boys. 2) over long period of sitting still and insuff i cient physical activity are very common for late adolescent students. Sedentary behavior and lack of physical activity are major factors of being low bone mass.

student in late adolescence; sedentary behavior; insuff i cient physical activity; bone mineral density (BMD)

G804．49

A

1004－7662(2014 )10－0084－05

2014－09－10

2011年岭南师范学院基金研究项目（项目编号：L1110）。通信作者：章晓霜。

蔡富华，讲师,硕士,研究方向：运动人体科学、体育教育与运动训练。