运动与水牛奶联合干预对大学生骨密度的影响研究——以广西民族大学相思湖学院在校大学生为例

◎ 黄 傲，蒋合才,2，王子敬，廖宗燕，杨 媚

（1.广西民族大学相思湖学院，广西 南宁 530008；2.广西民族大学体育与健康科学学院，广西 南宁 530008；3.广西膳道食品科技发展有限公司膳道食育科学研究院，广西 南宁 530021）

骨质疏松是一种以较低的骨密度和骨组织微结构的损伤为特征的全身性骨病，会导致患者的骨骼脆性增加，进而导致骨骼的机械强度下降并增加了骨骼变形甚至是骨折的风险。大学生群体在儿童或青少年时期可能没有进行足够的锻炼或是钙摄入量不足，会导致骨密度并不理想。因此探索提高大学生骨密度的有效方法具有重要的意义。本文通过追踪实验来探究补钙和体育锻炼相结合对大学生骨密度的影响，有利于为相关学校卫生政策的制定提供依据与理论参考，促进大学生骨骼健康。

1 研究对象和方法

1.1 研究对象

本研究讨论的是大学生的饮奶状况与活动情况对其骨密度变化的影响。由于样本是在接受调查的36名学生志愿者中选取，设定了如下的选择标准。

在测定骨密度的学生中选取了男女学各18人，共36人的实测骨密度为对象，总体平均年龄（21±1.64）岁，男生平均年龄（21±1.37）岁，女生（21±1.97）岁。所有研究对象经询问近期无重大疾病，身体健康，生活习惯良好，均签署了参与试验的自愿申请书及试验情况告知书。

参与实验者根据受调查情况被分为空白组（下称A组）、足量饮牛奶组（下称B组）和足量饮牛奶并充分运动组（下称C组）。每组男生6人，女生6人。其中：A组设定为空白组，该组学生12人，6男6女，无饮奶习惯，只参加学校规定的体育课，课外无参加体育运动习惯；B组为饮奶对照组,该组学生12人，6男6女，B组学生在运动量水平上和A组持平，但每日分配盒装水牛奶一份，饮奶量达到250 mL·d-1，达到《2016中国居民膳食指南》推荐的成年人每日饮奶量水平；C组为运动与饮奶组，该组学生12人，6男6女。C组每日分配盒装水牛奶一份，饮奶量同B组，但隔日进行40 min慢速跑，最大需氧量50%，如遇下雨天气，则选择在室内进行40 min跑步机跑步。干预时间持续一学期（5个月），时间为2016—2017学年第一学期，即2016年9月开始，2017年1月结束。

1.2 测量仪器和钙源

1.2.1 测量仪器采用南京科进实业有限公司OSTEOKJ2000型超声骨密度测量仪。

1.2.2 钙源

钙是由广西壮牛水牛乳业有限公司提供的250 mL迷彩色利乐包包装纯水牛奶提供，其采用UHT巴氏灭菌法灭菌，真空包装，标称含钙量125 mg/100 mL，标称蛋白质含量5%，标称乳脂含量8.5%。

1.3 测量指标和方法

在环境温度为18～20 ℃的情况下测量研究对象的足跟部位骨密度的Z值。每次测量前，必须先通过校准模块及内置软件对仪器进行每日检测，并确保皮囊内部注满水，无气泡，检测通过才可以开始测量。测量时均选取测试者右足脚踝骨处进行测量并读数。先进行基数测定，确定在干预开始之前所有受试者的骨密度Z值基数值。

2 数据处理法

采用国际通用统计软件SPSS23.0对各项数据进行综合分析对比。

3 结果

对照组、牛奶组和牛奶加充分运动组的骨密度Z值统计结果如表1所示。对3组资料的单因素方差分析显示，3组实验后骨密度Z值不全相同（P＜0.05）。为了进一步分析不同干预措施对在校大学生骨密度变化的影响，采用多重比较的方法对数据进行了处理。A组与B的骨密度Z值的差异没有统计学意义（P＞0.05），与C组的差异有统计学意义（P＜0.05）；B组与C组的骨密度Z值的差异有统计学意义（P＜0.05）；C组与A组的骨密度Z值的差异有统计学意义（P＜0.05），C组与B组的骨密度Z值的差异有统计学意义（P＜0.05）。

表1 干预后3组大学生的骨密度Z值表

4 讨论与结论

为确保细胞外液钙离子的含量，钙摄入缺乏时会引起骨骼重吸收增加，骨钙流失进而使骨量降低，增加骨折的风险，因此充足的钙摄入量有利于儿童和青少年的骨骼健康。本研究的结果发现单纯补钙并不能增加骨密度，表明额外补充的钙并没有得到有效利用。

目前的研究共识是负重或是冲击类运动能够刺激儿童骨密度的增加，而娱乐性运动或是轻度运动则缺乏相应的效果。骨骼在体育锻炼中受到的机械负荷的直接刺激，也受到肌肉收缩所施加的拉力、剪切力的间接刺激，影响受刺激部位骨的构建和重塑，进而增强这些部位骨骼的骨密度[1]。依据骨细胞力学信号转导理论（osteocyte mechano-transduction theory），机械负荷的作用会引起骨骼形变和骨小管内液体流动，促使骨细胞释放相应的信号至骨小梁表面细胞，进而引起成骨细胞活性增强和破骨细胞活性减弱[2]。力学信号在骨骼中的转导过程包括作用于骨骼的应力产生能被感应性细胞所感应的局部信号，这种局部信号接着转换成生物化学信号，影响基因的表达和蛋白的激活，之后效应性细胞接收到信号参与骨骼的构建和重塑影响骨骼组织的结构[3]。此外，如果骨骼所受的机械负荷较低，例如在失重状态下或卧床时，肠道对钙的吸收率降低并且通过尿排出的钙增加；反之体育锻炼能够提高机体新陈代谢，进而增加肠道对钙的吸收率并限制钙通过尿排出[4]。

本研究的结果发现喝牛奶和运动结合能够有效增加大学生骨密度。这表明只有在钙供应充足的情况下，运动对骨骼的刺激才能使骨骼更好地矿化，保证骨骼的构建和重塑。相关研究也发现运动的同时摄入高钙膳食提高骨密度的生物效果更好。