不同运动项目对女大学生骨密度和体成分的影响及相互关系的研究

莫月红

（浙江经济职业技术学院 体工部，浙江 杭州310018）

0 前 言

骨骼健康作为健康的一个重要组成部分，已倍受人们的关注。骨密度（Bone mineral density，BMD）是衡量骨骼健康的最主要指标。目前，以骨质疏松症（Osteoporosis，OP）为主要骨骼系统疾病的患者已越来越年轻化。张林［1］的研究指出，苏州地区女大学生骨密度在正常范围者仅占52.26%，而骨量丢失者却达46.73%，0.01%达到骨质疏松标准。崔凯［2］对56名女大学生的骨密度测量结果表明，左、右前臂骨T值均小于－1，指出女大学生骨质健康状况不容乐观。Creighton DL［3］等的研究发现骨质疏松症在年轻时期就已存在，尤见于青年女性。预防骨质疏松的最有效方法是提高成年早期的骨峰值。在生长期获得尽可能高的骨量对预防骨质疏松的发生具有重要的作用。生长期影响骨量的因素主要有遗传因素和环境因素，环境因素中运动是促进骨量形成和骨矿物质增加的关键因素［4］。那么，促进骨骼健康较合理的运动方式是什么？不同运动项目对于骨发育的影响有什么差别？目前有关这方面的对比研究还不多。同时许多研究表明，体成分与骨密度有着密切关系，但此方面的研究大多集中于青少年、老年人和绝经前、后的妇女，而对处于生长发育末期的大学生的研究较为少见。本研究通过对不同运动项目女大学生骨密度、体成分的测量，探讨不同运动项目对大学生骨密度和体成分的作用和影响，以及探讨大学生去脂体重、体脂含量与骨密度的相互关系，以期为大学生健身运动指导以及骨质疏松的防治提供理论依据。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

以我校羽毛球队（10人）、武术队（10人，以太极拳和功夫扇为主）、篮球队（10人）、定向队（8人）、健美操队（8人）和游泳队（10人）为研究对象，以上运动队常年训练，每周训练4～6次，每次训练2～3h。测量前6个月内未使用影响骨代谢的药物。研究对象基本情况详见表1。

表1 研究对象基本情况一览表（Mean±SD）

1.2 研究方法

1.2.2 测试法。骨密度测试采用法国产UBIS5000型定量超声（quantitative ultrasound，QUS）骨质成像与测量系统对跟骨骨密度测定受试者左脚跟骨部位。测试指标:骨密度（Broadband Ultra－sound Atenuation，BUA），骨强度（Speed of Sound，SOS），由于跟骨所含的小梁骨占95%以上，跟骨骨密度测量能较好地反映人体骨矿含量的变化规律。

人体体成分测试采用韩国产Biospace InBody 3.0体成分分析仪。测试指标包括:去脂体重（LBM，kg）、体脂率 （PBF，%）和身体质量指数（BMI，kg/m2）。

1.2.3 数据处理。所有数据均采用SPSS ForWindows 11.5统计软件进行处理，测试结果均以平均数±标准差（Mean±SD）表示，组间差异性比较采用单因素方差分析，两组间的差异采用多重均值比较；各因素之间的相关性用pearson相关分析，P＜0.05为差异显著，P＜0.01为差异非常显著。

2 研究结果

2.1 不同运动项目女大学生跟骨BUA、SOS和体成分各指标测试结果

表3可见，不同运动项目对女大学生跟骨BUA、SOS以及身体成分（PBF、LBM和BMI）的影响。

表3 研究对象跟骨BUA、SOS和体成分各指标测试结果（Mean±SD）

2.2 不同运动项目女大学生跟骨BUA、SOS单因素方差分析结果

方差分析显示，不同运动项目间大学生跟骨BUA和SOS存在非常显著性差异（P＜0.01）。多重均值比较发现，篮球项目的女大学生跟骨BUA与游泳、健美操、定向和武术项目的大学生（除羽毛球项目）跟骨BUA均存在非常显著性差异（P＜0.01）；跟骨SOS与游泳和武术项目存在非常显著性差异（P＜0.01），与健美操和定向项目存在显著性差异（P＜0.05）。羽毛球项目跟骨BUA和SOS与游泳和武术项目存在显著性差异（P＜0.05）。健美操项目的女大学生跟骨BUA显著高于游泳项目（P＜0.05）；SOS显著高于武术项目和游泳项目（P＜0.05）。

2.3 不同运动项目女大学生体成分各指标单因素方差分析结果

“针对我镇学校基础设施陈旧落后的现状，我们对全镇学校进行了总体科学论证规划，计划三年建设11处学校和5处独立幼儿园，今年先建五育小学、南魏小学等……”副镇长司镇东认真回答代表的提问。

表5显示，篮球项目的女大学生BMI与羽毛球项目、武术项目存在显著性差异（P＜0.05），与健美操项目和定向项目存在非常显著性差异（P＜0.01），与游泳项目不存在差异（P＞0.05）。篮球项目的女大学生去脂体重高于武术项目和定向项目，统计结果显示存在非常显著性差异（P＜0.01），与健美操项目存在显著性差异（P＜0.05）；羽毛球项目去脂体重高于武术项目（P＜0.01）；游泳项目女大学生去脂体重略高于武术项目（P＜0.05）。游泳项目的女大学生体脂率明显高于其他运动项目的女大学生，统计结果显示均存在非常显著性差异（P＜0.01）；定向项目、武术项目女大学生的体脂率明显高于羽毛球项目女大学生的体脂率（P＜0.01）；羽毛球项目、篮球项目、健美操项目学生的体脂率无统计学意义的差异（P＞0.05）。2.4 不同运动项目女大学生跟骨BUA、SOS和体成分各指标相关性研究

表4 研究对象跟骨BUA、SOS单因素方差分析结果

表5 研究对象体成分各指标单因素方差分析结果

Pearson相关分析表明，女大学生跟骨BUA与BMI、LBM、体重均存在非常显著性相关（相关系数分别为0.54、0.79、0.65；P＜0.01）；与运动年限存在显著性相关（0.32，P＜0.05）；与PBF存在低度负相关（－0.29，P＜0.05）。女大学生跟骨SOS与BMI、LBM、体重均存在非常显著性相关（相关系数分别为0.56、0.72、0.61；P＜0.01）；与运动年限存在显著性差异（0.32，P＜0.05）；与PBF无统计学意义的相关。

表6 研究对象跟骨BUA、SOS和体成分各指标相关性研究结果

3 分析与讨论

跟骨定量超声不仅反映骨密度情况，与腰椎、股骨近端的骨密度BMD有较高相关性，而且与骨结构、骨弹性和骨脆性有关，是一种较理想的诊断手段［5］。跟骨几乎全部为松质骨，对骨质变化敏感，跟骨两侧面近于平行，软组织又少，对结果影响小［6］。BUA来源于通过跟骨的超声衰减，是由于骨及软组织对声波吸收和散射而使超声能量信号减低，主要反映跟骨骨密度，跟骨骨密度越高，BUA越高；SOS是在跟骨测量中，所测整个跟部的超声传导速度，即单位时间内超声波的传播速度，SOS与骨的密度和弹性有关。

3.1 不同运动项目对女大学生骨密度的影响

运动时产生的机械力对维持骨量和骨强度发挥着重要的作用。不同方式的运动干预对骨密度的影响不同。多数研究认为进行对骨骼有负载作用的抗重力性运动有利于骨形成，冲力负荷性运动对骨量增加最为有利［6］。本研究结果与上述研究一致，结果显示:篮球项目的女大学生的骨密度明显高于其他运动项目，篮球项目是一项对抗性力量项目，通过访谈了解到各运动项目平时的训练计划，在体能训练中，篮球力量训练所占比重最大，其次是羽毛球运动。游泳项目的女大学生骨密度明显低于其他项目，游泳是非抗重力运动对骨骼缺乏应力刺激，故效果相对较差。Yung［7］等对比足球（高冲击的负重运动）、舞蹈（低冲击力的负重运动）和游泳（非负重运动）对青少年骨的影响，认为有规律的负重运动更有利于青少年提高峰值骨量和优化骨结构。Quiterio［8］等比较了负重运动（体操运动、篮球运动、手球运动）与非负重运动（游泳运动）对青少年骨量的影响，发现负重运动组有更高的骨量，同时非负重运动组与无运动对照组无显著差异。羽毛球、健美操项目学生的骨密度显著高于定向运动和武术运动，这也与以往的报道一致。羽毛球、健美操运动属于高冲击性力量项目，下肢起到支撑和跳起以及落地的功能，这是一种冲击性的载荷，在冲击性载荷下，人体的骨骼承受更大的机械应力，从而刺激骨骼的生长，以适应新的力学环境。已有研究证明，高冲击性练习（如羽毛球、健美操）非常有助于达到理想的峰值骨量。Bennell［9］等对比了力量项目（短跑、跳高、跨栏）和耐力项目（中长跑、长跑）对骨密度的影响，结果发现力量项目运动员腰椎骨密度高于耐力运动员。有研究指出，运动强度与骨密度有一定的正相关。本研究支持以上观点，本研究中，篮球运动，羽毛球运动和健美操运动都是属于短时间高强度运动，而武术项目（主要是太极拳和功夫扇）运动强度小，在适宜范围内，运动强度愈大，骨骼肌的直接刺激引发骨的间接应力愈大，成骨细胞的活性增加幅度也就愈高。

3.2 不同运动项目对女大学生体成分的影响

体成分包括去脂体重和体脂重，去脂体重的变化主要反映肌肉力量的变化。许多研究显示运动员的身体成分与运动能力密切相关［9］。肌肉量与人体运动能力呈正比，即肌肉比例越高，运动能力越强，运动成绩越好［10，11］。本研究通过比较不同运动项目对女大学生身体成分影响后发现，以力量和爆发力为主的项目，去脂体重要高于耐力性为主的项目。以往的研究已经证实，力量训练降低体脂的同时也能增加去脂体重，耐力运动降低体脂但未必能增加去脂体重。本研究中篮球、羽毛球和健美操项目均属于力量和爆发力为主的项目。比赛和训练过程中不仅需要短时间的爆发力，还需要较长时间中等强度的运动，对运动员体能要求特别是短时间快速发力要求比较高。本研究中，游泳、定向和武术项目属于耐力性项目，去脂体重低于其他项目，但体脂率高于其他项目，这与马俊的研究结论不一致。马俊［12］对从事不同运动项目的80名一级女运动员身体成分分析中得出，中长跑女运动员体脂比率最低。他指出体脂率和运动项目特征有关，耐力性项目运动员经过长期运动，体内脂蛋白酶的活性提高，从而促使运动中和运动后体内脂肪分解，增加脂肪作为能量的利用，脂肪消耗较大，因此体脂率最低。分析原因，这可能和训练水平有关，本研究中女大学生训练年限明显低于马俊的研究对象，同时体脂率水平远高于优秀运动员的体脂率，一般耐力项目运动员的体脂占体重的5%－10%，不同训练水平的运动员其体成分各异。

3.3 骨密度与体成分的相关性分析

根据Wolff定律的骨形态和功能相适应的原则，体重大者，骨承受的外力则越大，其骨密度也越大；反之，体重小者，骨承受的外力则越小，骨密度也越小［13］。而对于人体来说，人体体重应力对踝关节造成的应力，会使跟骨的骨密度增高。张国海［14］的研究中指出体育专业组女大学生骨密度与体重和去脂体重成正相关，而与体脂肪无相关关系，得出大学生的体脂量与骨密度相关度不高，结果更倾向于去脂体重。本研究支持以上观点，女大学生跟骨的骨密度与去脂体重和体重存在显著相关。崔凯［3］对56名女大学的体成分和跟骨骨密度的相互关系进行探讨，指出体重是影响大学生骨密度的重要因素。但体脂率与骨密度的关系，本研究结果与崔凯研究不同，本研究表明，跟骨BUA与体脂率呈显著负相关，而跟骨SOS与体脂率无相关关系。这与Blum等［16］的研究结果基本一致，该研究在排除体质量对骨密度的影响后，发现体脂与骨密度呈负相关。沈华［6］的研究也表明BUA与体脂百分比呈显著性负相关，与瘦体质量呈显著性正相关。关于体脂肪与骨密度的相互关系目前还没有一致的结论。李纪江［17］对199名女性成年人身体成分与跟骨骨密度相关性进行探讨，指出骨密度T值与非脂肪量表现出了数据关联性，未观察到体脂肪率与骨密度相关。认为增加全身去脂体重特别是增加右下肢肌肉重量有利于骨质疏松症的预防。Sundeep等［18］对21～54岁妇女的研究得出，骨矿含量只与体脂含量有关，而与去脂体重无关。造成不同的原因可能是研究对象的差异而造成的，本研究对象是有规律运动经历的大学生，她们体脂含量较低，可能对骨密度影响不明显。因此，结合大学生去脂体重与骨密度的关系，表明处于青年阶段的大学生在身体成分上应增加和改善去脂体重量以达到增进机体骨密度的效应。

4 结 论

4.1 不同项目对女大学生跟骨BUA和SOS的影响是不同的，其中以力量性项目和冲击性项目对提高骨密度最有帮助。篮球项目女大学生的骨密度最高，游泳运动项目跟骨骨密度最低。

4.2 不同运动项目对女大学生体成分的影响是不同的。去脂体重从高到底分别为篮球项目＞羽毛球项目＞游泳项目＞健美操项目＞定向项目＞武术项目。体脂率从高到底分别为游泳项目＞武术项目＞定向项目＞篮球项目＞健美操项目＞羽毛球项目。

4.3 女大学生BMI、去脂体重、体重和运动年限与骨密度成正向相关，体脂率与跟骨BUA成低度负相关，与跟骨SOS无相关关系。结合大学生去脂体重与骨密度的关系，建议女大学生在身体成分上应增加和改善去脂体重量以达到增进机体骨密度的效应。

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