正常体重大学生体成分和骨密度特征及体育锻炼对其的影响

梁占歌，汪美芳

体成分（Body Composition，BC）是指组成人体各组织器官的总成分，它主要包含骨骼肌、体脂肪、蛋白质和无机盐等［1］，它的均衡程度是评价个体健康、衡量体型标准的重要指标之一，也是维持体质健康的最基本条件.骨密度（Bone Mineral Density，BMD）是指单位面积骨骼中所含的骨矿物量［2］，是衡量人体骨质状况和骨健康的一个重要标志，同时，它也是评价骨质疏松程度和预测骨折风险的重要依据.研究发现，提高成年早期的峰值骨量，以及延缓峰值骨量出现的年龄与骨质疏松症的发生密切相关：即峰值骨量越高或峰值骨量出现越晚，发生骨质疏松的可能性就越小，反之，则越大［3］.当前，对骨质状况的研究多集中于绝经后的妇女和老年人等［4-7］，而大学生正处于成年早期，是骨密度持续增长的关键时期，也是提高峰值骨量及延缓峰值骨量出现的重要时期；同时，大学生作为一个特殊群体，存在学习任务重、体力活动不足，以及女大学生的盲目节食等现象，致使大学生骨密度呈下降趋势.因此，对大学生骨密度的研究有助于了解早期骨量的变化，为骨质疏松症的预防起到指导性作用.研究发现，体育锻炼不仅能促进体内剩余脂肪的燃烧，还对骨代谢具有良好的促进效应［8］；因此，长期的体育锻炼可以促进人体体成分和骨密度的改善，使人体各部分成分达到合理状态和骨质提高的目的.当前，国内大学生体质测试仅对学生的身体形态学指标进行简单的测量，很难全面评估包括体成分和骨密度指标在内的大学生的体质状况.为此，本研究主要对合肥市正常体重的大学生进行体成分、骨密度、两者相关性，以及运动对它们影响的研究，为正常体重大学生体质和骨质状况的改善，以及早期的骨质疏松预防提供一定的理论依据.

1 研究方法

1.1 研究对象

从合肥市10所高校中选取1 000名正常体重的大学生作为研究对象，每所高校选取100名，男女比例为1∶1，年龄范围均在18～24岁之间；正常体重大学生的选取标准依据为身体质量指数（Body Mass Index，BMI）在18.5和24.0之间（见表1）.根据运动的参与频率、时间和强度在所有研究对象中选取100人（男女各50人）作为运动组，具体选取标准是近一年内每周运动3次（含3次）以上、每次运动时间60 min以上和每次的运动强度达到中等程度以上.同时，根据运动组研究对象的基本情况匹配100人（男女各50人）作为对照组，其选取标准是近一年内每周运动次数等于或小于1次的大学生（长时间不运动者优先），两组研究对象情况如表2所示.所有研究对象均无各种影响身体运动系统和神经系统等方面的疾病，如外伤、呼吸道疾病、胃病等.

表1 本研究受试者基本情况（±s）

表1 本研究受试者基本情况（±s）

性别男 女人数500 500年龄/岁21.73±2.91 21.47±2.65 BMI/（kg·m-2）21.65±4.32 19.68±4.01身高/m 1.74±0.14 1.62±0.11体重/kg 65.53±7.28 48.39±5.96

表2 两组受试者基本情况（±s）

表2 两组受试者基本情况（±s）

组别 年龄/岁 身高/m 体重/kg实验组对照组人数（性别）50（男）50（女）50（男）50（女）21.54±1.56 21.39±1.71 21.42±1.74 21.12±1.42 1.73±0.12 1.60±0.11 1.74±0.08 1.61±0.09 64.87±5.22 49.21±4.99 66.15±4.97 49.72±4.82 BMI/（kg·m-2）21.56±3.35 19.56±3.62 21.51±3.41 19.77±3.56

1.2 实验测试

采用Inbody 370（Biospace公司，韩国）体成分测试仪对人体进行体成分测评.测试指标主要有体重、去脂体重、骨骼肌含量、体脂肪含量、体脂率和BMI.男性和女性大学生体脂率的正常范围分别是10%～20%和18%～28%，低于正常范围则为体脂率偏低，高于正常范围则为体脂率超标准.

采用IIM-BDI-500A型（中国科学院研发）超声骨密度测试仪对右足跟骨骨密度进行测试.测试指标主要有骨密度（BMD/（g·cm-2））和T值（表示测试者骨强度高于或低于年轻成年人参考均值的偏离程度）.骨密度诊断标准采用世界卫生组织（WHO）推荐的诊断标准：T值≥-1.0为骨量正常，-1.0＞T值＞-2.5为骨量减少，T值≤-2.5为骨质疏松.

1.3 统计学分析

实验数据全部用Excel和SPSS 20.0统计学软件进行分析处理.对所有数据进行正态分布性检验，以服从正态分布为前提；对所有受试者性别间的体成分和骨密度数据进行卡方（χ2）检验；同时，采用双因素方差分析检验组别与性别间的差异，并对体成分与骨密度进行pearson相关分析；实验结果以均值±标准差（Mean±SD）来表示，检验水准选α=0.05.

2 结果

2.1 正常体重大学生体成分的性别及运动特征

由表3可知，体脂率在男女性别间的差异具有统计学意义（P＜0.05），具体结果是正常体重男大学生体脂率偏低和正常的比例显著高于女大学生，而体脂率超标准的比例却显著低于女大学生；同时还发现近四成正常体重大学生存在隐形肥胖.由表4可知，正常体重大学生体成分在性别间和组别间的差异具有统计学意义（P＜0.05），具体是体脂肪、骨骼肌和体脂率指标值在性别和组别间的差异均具有统计学意义（P＜0.05）（见表5）.

表3 正常体重大学生体脂率检查结果性别间比较

表4 正常体重大学生体成分运动特征的多变量检验

表5 正常体重大学生体成分的运动特征（±s）

表5 正常体重大学生体成分的运动特征（±s）

注：★★P＜0.01，★P＜0.05为同性别运动组与对照组间比较；▲▲P＜0.01为同组内性别间比较.

运动组对照组女生15.61±3.92★★▲▲20.92±5.98 19.41±2.51 27.11±6.81★▲▲指标体脂肪/kg骨骼肌/kg BMI/（kg·m-2）体脂率/%男生9.25±2.29 32.08±5.58★▲▲20.27±2.52 14.31±3.76女生12.26±2.34▲▲22.10±5.91★19.34±2.48 24.78±4.45▲▲男生11.42±3.14★29.21±5.75▲▲20.05±2.69 17.47±6.12★★

组别*性别 0.76 0.18

2.2 正常体重大学生骨密度的性别及运动特征

由表6可知，骨密度在男女性别间的差异具有统计学意义（P＜0.05），具体结果是正常体重男大学生骨质正常的比例显著高于女大学生，而骨量减少和骨质疏松的比例却显著低于女大学生；同时还发现一半以上正常体重大学生存在骨量减少或骨质疏松的状况.由表7可知，正常体重大学生骨密度在组别间的差异具有统计学意义（P＜0.01），而在性别间及交互作用间的差异不存在统计学意义（P＞0.05）；具体结果为运动组受试者的BMD和T值指标值显著高于对照组（P＜0.05），见表8.

表6 正常体重大学生骨密度检查结果性别间比较

表7 正常体重大学生骨密度运动特征的多变量检验

表8 正常体重大学生骨密度的运动特征（±s）

表8 正常体重大学生骨密度的运动特征（±s）

注：★★P＜0.01为同性别运动组与对照组间比较；同组内性别间比较无差异.

女生1.04±0.41-1.25±0.52指标BMD/（g·cm-2）T值运动组男生1.29±0.36★★0.35±0.42★★女生1.24±0.44★★0.28±0.53★★对照组男生1.05±0.33-1.28±0.61

2.3 正常体重大学生体成分与骨密度的相关性

表9反应了男、女大学生体成分与骨密度指标的相关分析结果，结果发现女大学生体成分指标方面的体重和骨骼肌值分别与骨密度方面的BMD和T值存在显著的正相关关系（P＜0.05）.

表9 正常体重大学生体成分和骨密度指标的相关结果

表10反应了运动组、对照组大学生体成分与骨密度指标的相关分析结果，结果发现运动组受试者体成分方面指标：体重、骨骼肌和BMI数值分别与骨密度方面指标BMD和T值间存在显著的正相关关系（P＜0.05）.

表10 两组正常体重大学生体成分和骨密度指标的相关结果

3 讨论

3.1 正常体重大学生的体成分及运动对其影响的分析

隐性肥胖是指BMI在正常范围内，但体脂肪比率超过正常范围的情况［9］，主要表现为肌肉量减少、脂肪增多.但是，隐性肥胖者由于体重没有达到超重状态；所以，隐性肥胖更易被人们忽视，成为影响人体健康的潜在危险因素.本研究发现，53.5%的正常体重大学生的体成分状况是正常的，但是高达40.1%的正常体重大学生存在隐性肥胖的症状（体脂率超标）.而造成这种结果的原因主要与他们的体力活动不足（尤其是休闲性体力活动缺乏）有关［10］，具体原因是高能量和高热量食物摄入相对较多，但是学生由于学习负担重，缺乏体育锻炼的意识致使参与课外体育锻炼的运动量相对较少，最终导致摄入能量大量剩余，形成隐性肥胖.《汤臣倍健国民健康报告（2012）》中指出：在体重正常人群中，隐性肥胖的检出率为39.44%，这也在侧面证明了本研究结果的正确性.隐性肥胖不仅易发展为真正的肥胖，还易造成血脂代谢异常［11］及高血压和动脉粥样硬化［12］等慢性疾病的形成，因此要对其引起重视.本研究还发现，在隐性肥胖方面女大学生的比率（高达44.8%）显著高于男生（P＜0.05）；其原因可能与女大学生课外参与体育锻炼的人数显著少于男生，以及女生参与体育锻炼的运动强度及运动量相对较小有关.再次，我们还发现长期体育锻炼能显著改善正常体重大学生的体质状况，具体表现为：大学生的体脂肪含量和体脂率下降，骨骼肌含量增大.上述研究结果揭示即便是正常体重的大学生也存在着大量隐性肥胖的问题，且长期参加体育锻炼可显著改善大学生的体质状况；这些结果对大学生认识自身的体质状况及运动健身的重要性等具有一定指导作用.SIM Y J等［13］通过对女大学生进行8周太极拳运动干预，发现太极拳锻炼对女大学生的身体成分有积极的影响；虽然他们的研究方法与本研究不同，但也侧面证明了本研究结果的准确性.此外，国内乔秀芳等［14］学者也证实体育锻炼可有效改善大学生的身体成分，降低体脂肪，增加去脂体重；该研究受试者的选取及体成分的评价方式等均与本研究相似.最后，本研究还发现体脂肪、骨骼肌和体脂率在性别间存在显著性差异，其主要由男女之间的身体成分构成比率不同所致.

3.2 正常体重大学生的骨密度及运动对其影响的分析

骨密度是评价骨质的一个重要标志，它的降低不仅能显著增加人们骨折的风险，还大大加快了骨质疏松症的形成.本研究发现，只有49%的正常体重大学生的骨质状况是正常的，高达46%的正常体重大学生存在骨量减少的状况，以及5%的正常体重大学生存在骨质疏松的状况；并且还发现，在骨量减少和骨质疏松方面女生的比率显著高于男生.这主要与女大学生的体重相对较轻和运动习惯（运动人数、次数少，运动强度小）缺乏有关.才冬冬［15］通过对吉林大学部分学生进行骨密度测量调查，发现吉林大学普通大学生的骨质状况不佳，具体男生骨质状况基本与全国同龄男生骨质水平相当，而女生则低于全国水平，且还存在骨量流失现象；同时，还发现女生骨量流失和骨值疏松的人数要高于男生；而本研究结果正好与其相同.此外，本研究还发现长时间体育锻炼能显著改善大学生的骨质状况.其原因是运动作用于骨骼的机械力学信号可转化为促进成骨的生化信号［16］，进而刺激成骨细胞的生物活性、增加骨的转换率、促进骨的生成［17］，最终达到增加骨量以及提高骨密度的目的.WOOK C S等［18］研究发现，有规律的体育锻炼能显著改善女大学生的骨质状况，对女性骨质疏松症的早期预防有积极作用.与此同时，XIONG W P等［19］研究也证实运动可以改善骨代谢和预防骨质疏松症；这些也间接证明了本研究结果的准确性.上述研究结果提醒正常体重大学生中也有一半人存在骨量减少或疏松的状况，而研究也表明运动能显著改善大学生的骨质状况；因此，大学生要加强体育锻炼，预防骨质疏松症以及骨折风险的发生.

3.3 骨密度与体成分的相关性分析

本研究结果显示，女大学生的体重和骨骼肌等体成分指标分别与骨密度指标存在显著的正相关关系（P＜0.05），而男生则不存在相关性；这与白静雅等［20］研究结果具有一定的相似性，而造成这种结果的原因可能与研究对象的性别有关.在女大学生的体重与骨密度之间的相关性方面，根据Wolff定律的骨形态和骨的功能适应性原理，体重越大，骨承受的外力越大，其骨密度也越高；反之，骨密度则越低［21］；所以，女生的体重与骨密度之间存在一定的正相关关系.ROURKE K M［22］和 BEDOGNI G［23］的研究均表明女青年的体重对她们的骨质具有促进作用.与此同时，KANG H Y［24］发现女大学生的骨骼肌含量与骨密度呈显著正相关关系，其原因可能是骨骼肌均附着于骨骼之上，它对骨骼有很强的牵拉作用，它的多少对骨密度的提高有积极的促进作用［25］；上述研究结果也在一定程度上证明了本研究的正确性.本研究还发现，长时间锻炼的大学生的体重、骨骼肌和BMI体成分指标分别与骨密度的BMD和T值间存在显著的正相关关系（P＜0.05），而不经常锻炼的大学生则无显著性相关关系.乔秀芳等［14］研究发现，经常运动的大学生的体重和肌肉量分别与骨密度之间存在正相关关系；与此同时，莫月红［26］也发现参与不同项目锻炼的女大学生的体重与骨密度之间存在正相关关系；而本研究结果均与他们的研究结果相似.鉴于大学生体重和骨骼肌与骨密度之间存在的正相关关系，以及体重增加过多可能会造成隐性肥胖及超重肥胖等问题，大学生可以通过体育锻炼和饮食调控等增加骨骼肌的含量来达到增进身体骨密度的效应；对于少数体重较轻的大学生可额外适当增加自身的体重来改善身体的骨密度，预防骨质疏松的提前出现.

4 结语

本文通过对正常体重大学生体成分、骨密度状况以及两者相关性的研究，发现四成正常体重大学生存在隐性肥胖，以及五成大学生存在骨量减少或骨质疏松的情况，且女生较男生更为严重，这对大学生及学校的体育锻炼提出了严峻挑战.同时，还发现长时间体育锻炼能显著改善正常体重大学生的体质和骨质状况，且正常体重女大学生和长期体育锻炼的大学生的体重、骨骼肌含量分别与骨密度之间均存在一定的正相关关系，这为正常体重大学生如何改善自身体质和骨质状况提供了一定的理论依据.