素质训练对青春后期体育高考生骨密度的影响研究

王晓军，孔淑珍

●运动人体科学●

素质训练对青春后期体育高考生骨密度的影响研究

王晓军1，孔淑珍2

青少年由于缺乏运动而出现肥胖和骨质疏松的问题已引起学术界和家长的深切关注。有研究表明，在青少年时期，适宜的运动、合理的饮食、良好的生活习惯，可以构建身体成分的合理比例，促进骨量的积累，提高骨峰值［1-3］。但对即将参加高考的学生有两种情况不容忽视，即体育考生和普通高考生，他们的身体素质训练截然不同，在此期间究竟运动对青春发育后期青少年的骨骼产生怎样的影响、对骨峰值储备有多大影响，目前尚无定论。本文通过实验研究，旨在了解高考压力下，体育考生和非体育考生的身体机能状况，评价体育锻炼效果，重点了解素质训练对青春后期体育考生骨密度的影响，为制定合理的运动锻炼，以促进和维持骨骼健康的运动处分提供理论依据。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

选取参加2012年西安体育学院体育教育专业招考的高考学生87人（其中男生40人，女生47人）为实验组。随机抽取参加2012年高考的文理科学生共65人 （其中男33人，女生32人）为对照组。平均年龄：18.89±0.93岁；身高：162.33± 22.74cm；体重：56.13±16.03kg；训练年限：实验组8个月，对照组0月。所有受试者身体均健康，知情下自愿测试。将受试对象分成四个小组：

体育考生为实验组：男子实验组：A1组

女子实验组：B1组

非体育考生为对照组：男子对照组：A2组女子对照组：B2组

1.2 研究方法

了解受试者的训练情况，包括：运动强度、运动持续时间和频度。

非体育类考生：除每周安排的体育课程外，几乎不参加体育锻炼。

体育类考生：一般是从上年的9月份至次年的体育高考（四月下旬），此段为一个大训练周期，共8个月。训练内容为一般身体素质训练、专项训练、技术训练。每周系统训练6天，晨起和午后大约各2h，周日训练2h。

1.3 实验仪器

采用美国 GE公司生产的 200-型双能X线骨密度仪（DEXA），测试腰椎前后位（L1－4）部位，双侧髋关节（股骨近端、股骨颈、Words三角）的骨密度（BMD）及骨矿含量（BMC）。

标准身高仪及电子称：测量身高及体重。

应用spss13.0统计软件对测试数据进行统计分析，结果以均数±标准差表示，组间对照采用方差分析与t检验。

2 研究结果与分析

通过对青春后期体育类高考生有计划有目的系统训练8个月后，纵向前后对比观察骨密度变化，并与非体育类高考生同期未经系统训练进行横向骨密度比较，结果如下。

2.1 研究结果

2.1.1 实验组训练前后腰椎L1-4和双侧股骨骨密度均值的比较

表1 实验组训练前后腰椎和双侧股骨骨密度均值比较

男子和女子实验组素质训练8个月后，腰椎（L1-4）和双侧股骨BMD、BMC均值有显著性差异，p＜0.05。训练后腰椎及左右股骨的BMD及BMC均较训练前有所增加。

2.1.2 实验组训练前后股骨颈和W ard三角区部位骨密度的比较

表2 实验组训练前后股骨颈和W ard三角区部位骨密度的比较

男子实验组训练前后股骨颈和Ward三角区的BMD及BMC均有显著性差异，p＜0.05，说明经运动后骨密度有所增加。女子实验组训练前后股骨颈区的BMD及BMC有显著性差异，p＜0.05，训练后骨密度增加，而Ward三角区的BMD及BMC无显著性差异。

2.1.3 实验组和对照组腰椎L1-4和双侧股骨骨密度均值的比较

表3 实验组和对照组腰椎和股骨骨密度的比较

男子实验组与对照组腰椎L1-4BMD及BMC均值有显著性差异，p＜0.05，实验组高于对照组，双侧股骨BMD及BMC均值无显著性差异。而女子实验组与对照组腰椎L1-4和双侧股骨BMD及BMC均值有显著性差异，p＜0.05，特别是腰椎L1-4BMD及BMC，p＜0.01，实验组高于对照组。

2.1.4 实验组和对照组股骨颈和W ard三角区部位骨密度的比较

表4 实验组和对照组股骨颈和W ard三角区部位骨密度的比较

男子和女子的实验组与对照组股骨颈BMD及BMC均有显著性差异，p＜0.05，实验组高于对照组。而男子和女子实验组与对照组Ward三角区的BMD及BMC均无显著性差异，p＞0.05。

2.2 结果分析

骨密度是机体某一部位活体组织中标准骨面积内所含的矿物质含量，是影响骨强度的一个重要因素。适宜的体育运动能改善和维持骨结构，增加骨骼中的矿物质含量，提高BMD。在青少年时期进行积极的体育运动（包括负重、对抗和施压成分），可使峰值骨量最大化［1］。体育高考有4项素质项目。依据我国运动训练学的项群理论，100m、立定跳远和原地推铅球是速度力量性项目，而800m是速度耐力性项目。经过全面身体素质考核后，对青春后期骨密度产生影响如下。

2.2.1 实验组训练前后腰椎及股骨骨密度的变化情况

身体不同部位的骨骼密致骨和松质骨的比例不同，其中脊椎的松质骨成分约占50%-75%，股骨约占20%，而且分布在两端。由于松质骨面积较大，因此骨骼代谢量也较大，所以骨质流失主要发生在松质骨。根据Epstein的研究，松质骨每年有25%被分解及更新，但致密骨只有3%被代謝，因此椎骨及股骨是较容易发生骨质疏松的部位。纵向研究，男子和女子实验组进行素质训练8个月后，表1显示训练后腰椎L1-4和左右股骨的BMD及BMC均值较训练前均有所增加；表2显示男子实验组训练后的左右股骨颈和左右Ward三角区的BMD及BMC均值较训练前增加，而女子实验组训练前后股骨颈区的BMD及BMC有显著性差异，训练后较训练前均值增加，但Ward三角区的BMD及BMC均值训练前后无显著性差异。

表1和表2，总体说明素质训练8个月后，运动对腰椎和股骨骨密度均有所增加。运动训练作为一种生理性应激，能促使肢体功能与形态发生一系列适应性的变化，如肌肉的瘦体重增加，肌肉收缩力量增加。力学变化决定骨骼的形态与构建，肌肉的强弱或肌肉的重量与运动量的大小呈显著正相关，骨骼的密度与强度也与之成正相关［2］。Wolff认为，骨结构不仅与其载荷有关，而且还能适应载荷变化遵循数学定律改变自身结构。按照Wolff定律，在运动和承受应力的部位骨骼将增生，在不运动和缺乏应力的部位，骨骼将疏松。Frost的“力学稳定性定律”认为骨骼的构建与重塑过程是一个反馈系统所控制的，这个系统中机械应变的变化驱动着这两个过程，并相应地调整骨骼的结构［3］。所以男子和女子运动组经过身体素质的全面考核，从生理机制、力学机制到解剖机制等对骨密度产生了很大的影响。运动组腰椎L1-4椎体骨密度均值和左右股骨骨密度均值均较训练前增加。

2.2.2 实验组与对照组腰椎及股骨骨密度的比较情况

横向研究比较，表3显示，男子实验组腰椎L1-4椎体BMD及BMC均值明显高于对照组，但实验组与对照组两侧股骨BMD及BMC均值无显著性差异。女子实验组与对照组腰椎L1-4、两侧股骨的BMD及BMC均值有显著性差异，实验组均值高于对照组，特别是腰椎L1-4均值尤显突出。表4显示，男子实验组和女子实验组两侧股骨颈的BMD及BMC均值显著高于对照组的均值，但男子实验组和女子实验组的Ward三角区的BMD及BMC均值与对照组比较无显著性差异。

双能X线吸收仪测量髋关节可分别得到股骨颈、大粗隆和Ward三角区等部位的骨密度。除Ward三角区外，其测量结果均为小粱骨和皮质骨的总和。尽管Ward三角区包括骨表面的骨皮质，但其感兴趣区内大部分是小粱骨，故测量结果主要反应小粱骨的状况。通过表3与表4的实验分析，对锻炼情况不同的两组人群骨密度比较，显而易见运动训练对腰椎、两侧股骨、股骨颈的骨密度增加较显著，相反，运动训练对Ward三角区的骨密度实验结果表现不明显。探讨原因，处于青春后期青少年的BMD仍呈上升趋势，表明素质训练可以改变骨密度。袁春华等对63名10-20岁男性青少年跟骨BMD进行测试，结果发现，男性青少年的BMD在整个青春期呈上升趋势，且10-15岁和16-20岁组间BMD有显著差异，运动组和非运动组的BMD也呈显著性差异，表明早期运动训练可以改变骨密度。目前的研究认为，体育锻炼对骨的生长、发育及成熟、老化各阶段的影响各不相同。运动对生长发育期骨的影响主要通过骨的塑型增强及骨量明显增加以增加峰值骨量来实现，而对于成年期、老化期则主要通过延缓或减少骨量的丢失为主。素质训练的运动手段和运动量对体育高考生较为适宜，是对身体素质的全面考核，但又不同于专业运动员的训练。所以适宜运动能够有效地改善运动者的骨密度［4］。研究认为运动增加骨矿含量的机理是负重运动产生的机械力促进成骨细胞增殖的结果。本研究显示，适宜运动对腰椎和股骨颈松质骨的影响较为明显。可能与这些部位主要由柱状骨组成，骨的转换率较皮质骨更快有关［5］。

3 小结

通过对体育高考生素质训练前后纵向比较及和对照组横向比较，充分说明处于青春后期，面临高考压力的这一群体，运动训练仍可促进骨量的累积、骨量的增加。所以素质训练对青春后期体育高考生骨密度产生的影响是使其腰椎、股骨骨密度增加。可以认为，运动对提高这一时期及青春后期的骨量和骨密度有帮助。

［1］高 永，王人为.运动对骨密度的影响［J］.上海体育学院学报，2001 （3）.

［2］封 雷.生物信息学与骨骼肌基因表达［J］.南京体育学院学报（社会科版），2009（2）.

［3］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（6）.

［4］Pettersson U，Stalnacke B，AhleniusG，etal.Low bonemass density atmultiple skeletal sites，including t he appendicular skeleton in amenorrheic runners［J］.Calcif Tissue Int，1999（2）.

［5］赵燕玲，朱传荣，丁桂芝.原发性骨质疏松症的发病机理［J］.中国骨质疏松杂志，1998（4）.

Research on the Influence on the Post-adolescent Physical Trainer for College Entrance Exam ination Exerted by the Quality Training

WANG Xiaojun1，KONG Shuzhen2

选取参加西安体育学院2012年体育教育专业招考的高考学生共87人为实验组，参加2012年高考的文理科学生共65人为对照组，采用200-型双能X线骨密度仪（DEXA），测量受试者腰椎前后位L1-4及双侧股骨近端（包括股骨颈、Ward三角区）的骨矿含量。结果显示：素质训练8个月后，对青春后期体育考生的腰椎及股骨的BMD、BMC有所增加，对股骨颈和Ward三角区的BMD及BMC的影响男子实验组优于女子实验组。

青春后期；素质训练；骨密度

This article selects 87 people in Xi'an sports college sports education specialized recruitment of students in the college entrance examination in 2012,as the experimental group.College entrance examination liberal arts studentswere randomly selected to participate in the 2012,65 people,for the control group.Using 200-type dual energy X-ray absorptiometry(DEXA)(DEXA),measuring lumbar and L1-4 before and after bilateral proximal femur(including the femoral neck,Ward triangle)of bone mineral content.Eightmonths later,results show that the quality of training for youth sports examinee′s late lumbar spine and femoral BMD and BMC increases,and the influence of BMD of femoral neck and Ward triangle,and BMC exerted on man group is superior to thewomen′s group.

youth late；quality training；bonem ineral density

G804.5

A

1003-983X（2015）02-0128-03

2014-11-14

王晓军（1976-），男，湖北石首人，副教授，研究方向：运动训练学.

1.燕山大学体育学院，河北 秦皇岛 066000；2.西安体育学院健康科学系，陕西西安710000 1.Sports Institute，Yanshan University，Qinghuangdao Hebei，066000；2.Healthy Sciences Department，Xi'an Sports Institute，Xi'an Shaanxi，710000