不同年龄段女性相关部位骨密度与排球运动的相关性

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.0818

摘要/Abstract

摘要：

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文题释义：
骨密度：①全称是骨骼矿物质密度，是骨骼强度的一个重要指标，以g/cm2表示，是一个绝对值。在临床使用骨密度值时由于不同的骨密度检测仪的绝对值不同，通常使用T值判断骨密度是否正常。T值是一个相对值，正常参考值在-1和+1之间，当T值低于-2.5时为不正常；②骨密度是骨质量的一个重要标志，反映骨质疏松程度，是预测骨折危险性的重要依据。由于测量仪器的日益改进和先进软件的开发，使该方法可用于不同部位，测量精度显著提高。除可诊断骨质疏松症之外，尚可用于临床药效观察和流行病学调查，在预测骨质疏松性骨折方面有显著的优越性。
年龄段：联合国世界卫生组织对全球人体素质和平均寿命进行测定，将人的一生分为5个年龄段。44岁以下为青年人；45-59岁为中年人；60-74岁的为年轻老年人；75-89岁的为老年人；90岁以上为长寿老年人。这5个年龄段的划分，将人类的衰老期在旧标准的基础上推迟了10年，这对人们的心理健康和抗衰老意志将产生积极的影响。

摘要
背景：目前研究表明虽然不同类型的运动对骨密度的影响程度不同，但是在运动能够提高骨密度这一问题上已经达成共识。
目的：探讨排球运动对女性骨密度的影响以及女性骨密度的年龄和侧别差异。
方法：受试者共计112人，分为青年实验组20人，青年对照组20人，中年实验组20人，中年对照组18人，老年实验组18人，老年对照组16人。实验组是来自于高校的排球教师或长期坚持排球运动的女教师。对照组也是高校女教师，但是几乎没接触过排球运动。采用美国GE公司生产的Prodigy Advance型双能X射线骨密度仪对受试者的左右桡骨远端1/3处和腰椎(L2-L4)的骨密度进行骨密度测定。利用SPSS20.0数据统计软件对所得数据进行Independent-Sample T Test和one-way ANOVA。
结果与结论：①桡骨骨密度在相同年龄段实验组均显著高于对照组(P < 0.05)，青年实验组显著高于青年对照组(P < 0.05)；②老年段腰椎(L2-L4)骨密度实验组显著高于对照组(P < 0.05)；③各观察指标在老年组和其他两组之间差异均有显著性意义(P < 0.05)；④结果说明，排球运动对女性桡骨和腰椎骨密度都有良好的作用，尤其是右侧桡骨；该运动对青年女性两侧桡骨骨密度的影响具有不对称性，这可能与两侧手臂所受的运动负荷不同有关；排球运动能够有效延缓老年人骨量的丢失。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程
ORCID:0000-0002-5795-1232(罗伟)

关键词: 组织构建, 组织工程, 排球运动, 年龄段, 骨密度, 桡骨, 腰椎, 年龄, 侧别

Abstract:

BACKGROUND: It has been shown that different types of exercise can enhance bone mineral density in different degrees.
OBJECTIVE: To investigate the effect of volleyball exercise on bone mineral density in females and its age and side differences.
METHODS: Totally 112 participants were divided into young experimental (n=20) and control (n=20) groups, middle-aged experimental (n=20) and control (n=18) groups, and elderly experimental (n=18) and control (n=16) groups. The participants in each experimental group were the female volleyball teachers or those females who performed long-term volleyball exercise, while those in each control group were female teachers, but almost no contact with volleyball. The bone mineral density of the bilateral distal radius 1/3 and L2-L4 vertebrae was measured using Prodigy type Advance dual energy X-ray absorptiometry produced by the United States GE company. Independent-Sample T Test and one-way ANOVA were performed on SPSS 20.0 software.
RESULTS AND CONCLUSION: The bone mineral density of the radius in the experimental groups was significantly higher than that in the control groups at each age bracket (P < 0.05). The L2-L4 bone mineral density in the elderly experimental group was significantly higher than that in the elderly control group (P < 0.05). The observation indexes were significantly different in the elderly and the other two age bracket groups (P < 0.05). These results imply that volleyball exercise has a positive effect on the bone mineral density of radius especially the right radius and lumbar in females. The effect of this exercise on the bone mineral density of radius is different between two sides due to different exercise loads on two arms and lumbar spine in females. Moreover, volleyball exercise can effectively delay the loss of bone mass in the older adults.

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

Key words: Sports Medicine, Volleyball, Bone Density, Female, Tissue Engineering

中图分类号:

R318

罗伟. 不同年龄段女性相关部位骨密度与排球运动的相关性[J]. 中国组织工程研究, 2018, 22(24): 3780-3785.

Luo Wei. Correlation of volleyball exercise with bone mineral density in females at different ages[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2018, 22(24): 3780-3785.

图/表（结果） 2

2.1 受试者数量分析实验中112名受试者根据实验方案全部进行了相关部位的骨密度测定。通过SPSS 20.0数据统计软件对所得数据进行boxplot检验，发现1个奇异值，因此该受试者的数据被剔除。对于出现的极值进行了3次重复测定，发现数据可靠性强，取其平均值作为最终数据，因此实验有效受试者的数量为111名。

2.2 实验组和对照组受试者基线资料分析由于人体的骨密度和身高体质量有显著的相关性^[18-19]，因此在实验前对不同年龄段受试者的实验组和对照组进行了独立样本的t 检验，结果发现3个年龄段中，实验组和对照组在身高、体质量方面差异无显著性意义(P > 0.05)，这就排除了身高体质量对骨密度的影响。见表1。

2.3 相同年龄段受试者桡骨骨密度的组间比较和侧别比较见表2。通过对相同年龄段实验组和对照组受试者桡骨骨密度的均值比较发现，无论左侧、右侧还是不分侧别，实验组和对照组在各个年龄段差异均有显著性意义 (P 0.05)，尤其是青年组右侧桡骨实验组与对照组差异有非常显著性意义(P < 0.01)。在进行相同组别的侧别比较时发现，除青年实验组外(P < 0.05)，其他5组差异均无显著性意义(P > 0.05)。<

2.4 相同年龄段受试者腰椎(L₂-L₄)骨密度的组间比较见表3。通过对相同年龄段实验组和对照组受试者腰椎(L₂-L₄)骨密度进行均值比较后发现，青年阶段和中年阶段的L₂、L₃和L₄的骨密度差异均无显著性意义(P > 0.05)，但是老年阶段实验组的L₂、L₃和L₄的骨密度却高于对照组(P < 0.05)。

2.5 受试者相关部位骨密度的不同年龄段差异见表4。通过对受试者的桡骨和腰椎(L₂-L₄)骨密度在不同年龄段间进行单方差分析后发现，青年组和中年组在各个观测指标上差异均无显著性意义(P > 0.05)，青年组和老年组所有观测指标差异均有显著性意义(P < 0.01)，中年组和老年组差异均有显著性意义(P < 0.05)，尤其是L₂、L₃和L₄差异有非常显著性意义(P < 0.01)。

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引言

骨密度是指骨骼中矿物质的含量，它是反映骨骼强度的一个重要指标，也是预测骨折危险性的重要依据。随着人口老龄化的日益严重，由此引发的原发性骨质疏松症也越来越具有普遍性。同时现代文明造成了人们不再喜欢作为自然人的运动，越来享受社会和时代给人带来的物质和精神上的愉悦和享受，这一因素也加剧了骨质疏松症的发生率^[1]。

由中国健康促进基金会的报道可知，2016年种国60岁以上的老年人将突破2亿人，这将有至少七千万老年女性会患有骨质疏松症^[2]。还有研究表明全球约有2亿人患有骨质疏松症^[2-3]，由此引发的骨质疏松性骨折的发病率也很严重^[3-4]，因此骨质疏松症已逐渐成为全球性的公共健康问题。

虽然影响人类骨密度的因素很多，但是最根本的是年龄，其他都是由年龄引起的继发因素，比如激素、营养、运动、心理和生活方式等^[5-9]。其中体育锻炼因其积极健康可操控性强，成本低无不良反应等特点越来越受到广大患者和医务人员的重视。研究表明虽然运动能够提高骨密度这一问题上已经达成共识^[10-11]，但是不同类型的运动对骨密度的影响程度不尽相同。

排球运动属于隔网对抗性项目，由于双方队员不发生直接的身体接触，因此男女老少皆适宜参加。研究表明排球运动在中国乃至国外的普及程度都很高，深受广大女性的喜爱，已经成为大众健身和娱乐的重要组成部分^[12-13]。基于此，研究试图从3个年龄段研究排球运动对女性骨密度的影响。青年阶段是峰值骨量形成的关键时期，对预防老年性骨质疏松症起着至关重要的作用^[14]；中老年阶段是保持骨量和缓解骨量丢失的重要时期，通过这3个年龄段女性骨密度的组间比较，验证排球运动对女性骨密度的确切疗效，并试图揭示出其影响干预机制，以便为女性预防骨质疏松症提供重要参考。

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材料方法

1 对象和方法 Materials and methods

1.1 设计分组对照观察实验。

1.2 时间及地点于2017年2至4月在河南省职工医院放射科完成。

1.3 对象共招募120名高校女教师自愿者作为受试者，根据联合国世界卫生组织对年龄段的划分标准将受试者分为3组，分别为青年组40人，中年组40人，老年组40人。为减小种族和年龄对骨密度的影响，受试者全部为汉族而且严格控制她们的年龄差异。所有受试者均来自于郑州大学、河南农业大学、河南工业大学、郑州大学体育学院、郑州升达经贸管理学院、河南大学、河南师范大学、河南科技大学这8所高校。在不同的年龄段组别中又都分为实验组和对照组，均为20人。

实验组是来自于以上8所高校的排球教师或长期坚持排球运动的女教师。排球教师通常情况下每周至少进行3次排球教学，每次90 min。长期坚持排球运动的女教师通常每周排球运动至少3次，每次40 min以上。

对照组也是从以上高校招募的，但是这些女教师几乎没接触过排球运动。依照受试者的纳入及排除标准，最后进入实验环节的受试者共计112人，其中青年实验组20人，青年对照组20人，中年实验组20人，中年对照组18人，老年实验组18人，老年对照组16人。

1.3.1 实验组受试者的纳入及排除标准

纳入标准：①长期从事排球教学；②长期坚持排球运动；③最近3年一直参加排球运动；④知晓实验情况并且积极乐意参加。

排除标准：①停训3年以上；②体质量或身高过大或过小；③年龄过大或过小；④有骨折等运动损伤病史。

1.3.2 对照组受试者的纳入及排除标准

纳入标准：①没有接触过排球运动；②未长期服用影响骨代谢的药物；③知晓实验情况并积极认真配合。

排除标准：①体质量或身高过大或过小；②年龄过大或过小；③低骨量者或患有骨代谢等有关疾病的患者。

1.4 方法利用Prodigy Advance型双能X射线骨密度仪(美国GE公司)对受试者左右的桡骨和腰椎的具体部位进行骨密度测定。该观察指标是根据排球运动的技术特点来选择的。排球运动主要依靠上肢的随意运动来实现的。排球在传递过程中具有很高的动能，对上肢的机械负荷刺激较大，尤其是常用的垫球动作对于桡骨远端的刺激更大，因此确定桡骨作为测定的重要部位。由于排球技术力量的发挥同样受到核心力量的制约，比如腰背部的力量，因此此项运动对身体核心区域的负荷刺激也较大，同时腰椎比较能够反映出身体的整体骨密度情况^[15-17]，因此也确定腰椎作为骨密度测定的一个重要部位。

1.5 主要观察指标桡骨远端1/3处及腰椎(L₂-L₄)的骨密度及T值。

1.6 统计学分析运用SPSS 20.0数据统计软件对所得数据进行统计学处理。同年龄段的组间比较采用独立样本的t 检验(Independent-Sample Test)，不同年龄段的比较采用单因素方差分析(one-way ANOVA)中的L-S-D法。

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讨论

目前有关体育运动对骨密度影响的研究主要集中在医学和体育这两大领域。在医学领域中主要倾向于笼统的体育运动，往往不涉及到具体的运动项目，有时甚至不是严格意义的体育运动，比如全身震动[20]、悬吊负重和体力活动等等[21-22]。但是在体育领域研究较为广泛和深入，其中基本涉及到了体育运动的各个项目[23-63]，其中排球运动也有所涉及但是数量不太多。
关于排球运动对骨密度影响的研究，目前的研究现状有如下特征：①受试者以青年，尤其是在校男大学生为主。比如孙晓[64]关于长期排球训练对男大学生身体不同部位骨密度影响的研究，还有罗冬林等[65]关于排球运动对男性青年骨量与身体成分影响的研究等等；②观察指标大多是前臂骨、腰椎、髋骨和跟骨；③骨密度检测技术大都是超声骨密度仪和双能X射线；④统计方法大都采用两组独立样本的t 检验。
通过对此领域的文献进行分析后发现目前的研究存在如下问题：①受试者的年龄、性别甚至侧别较为局限，缺乏此领域的宏观研究；②选择的观察指标缺乏代表性，比如足球运动，应该根据该项目的运动技术特点来确定相关性较强的观察指标；③统计方法应该多元化，应力争运用高级准确的统计方法来解决问题。基于此，本文以3个不同年龄段的女性为受试者，选择与排球运动相关的观察指标，运用多种统计方法进行不同组别和侧别的比较，来揭示排球运动对女性骨密度的影响，这在选题方面具有一定的创新性。
结果显示无论左侧、右侧还是不分侧别的桡骨在实验组和对照组之间均存在着显著性差异(P < 0.05)，这说明排球运动能够提高各个年龄段女性桡骨骨密度。朱欢等[66]研究了气排球运动对绝经后妇女骨密度的影响，结果发现6个月的气排球运动对改善绝经后妇女骨密度效果并不明显，究其原因可能与运动干预时间有关，因为骨的重建至少需要持续4-6个月，能够造成骨密度的显著性增加则要求至少1年以上[67]。但是大量的研究都证明了长期的排球运动能够提高桡骨的骨密度，这与排球项目的运动技术特征有关。排球运动要求运动员要不断地进行垫球和鞭打扣发球等动作，这些动作对前臂骨的负荷冲击和物理牵拉刺激相对于其他部位来说要强，因而排球运动能够显著性地

提高桡骨骨密度。

研究还发现青年组右侧桡骨在实验组和对照组之间达到了极显著性差异(P < 0.01)，这可能和两手的负荷不对称有关，经调查统计青年组里面的受试者全部为右利手，这也证实了这一点。Calbet等^[⁶⁸^]通过对排球运动员两侧手臂骨密度的比较后发现，排球运动员运动负荷相对多的手臂骨密度显著性高于另一侧手臂，该结论和本文的研究是一致的。

研究结果还表明除青年实验组外，其他5组均不存在显著性侧别差异，这也说明排球运动对两侧手臂的影响是不对称的。Duchera等^[⁶⁹^]研究显示长期网球运动可引起发力臂桡骨远端骨密度显著增加，说明机械负荷对骨的影响具有部位特异性，这也证实了本文的研究结果。那么其他2个年龄段为什么不存在这一现象呢？这可能排球运动对桡骨骨密度的侧别影响还与年龄因素有关，具体来说本文的青年组受试者的年龄具有一定的特殊性，比如已过青春发育期正处于峰值骨量时期，但是具体原因有待进一步的深入研究。

腰椎(L₂-L₄)骨密度这一观察指标的确定，不仅考虑到排球运动和核心力量的关系，而且考虑到该指标能够较好地发映出全身骨密度状况^[19]。研究结果显示，老年段腰椎

(L₂-L₄)骨密度在实验组和对照组之间达到了显著性差异(P < 0.05)，这说明排球运动对于绝经后的老年性骨质疏松症的预防有着良好的积极作用。虽然青年段和中年段的实验组腰椎(L₂-L₄)骨密度都比对照组高，但是并没有达到显著性差异(P > 0.05)，这个与其他研究的报道存在不一致^[⁶⁴^，⁶⁷^]。究其原因可能与选择的受试者群体的特殊性有关，高校女教师属于知识精英阶层，她们都明白体育锻炼对于身体健康的重要性，即使不参加排球运动，她们也可以通过其他形式的运动来使核心力量得到训练。核心力量增强的过程中会使核心区域的中轴骨的骨密度也获得相应增加增加。研究表明足球^[⁷⁰^]、羽毛球^[⁷¹^]、体育舞蹈和健美操等都会使腰椎(L₂-L₄)骨密度显著性增加^[24^，⁷²^]。

研究结果还显示，各观察指标在老年组和其他两组之间都存在显著性差异(P < 0.05)，这说明年龄是影响骨密度的主要因素，这主要表现在更年期后老年女性骨量丢失的速度上^[⁷²^-⁷³^]。

年龄影响骨密度的主要原因现总结如下：①年龄老化会导致体内激素水平失调，尤其女性雌激素分泌的大量减少；②年龄老化会导致消化吸收功能低下，影响营养摄入；③年龄老化会使身体活动功能受限，户外运动减少；④年龄老化会影响心理和生活方式。年龄虽然是影响骨密度的一个不可控制的自然因素，但是正确认识这一问题后可以通过体育运动等手段进行干预，这对预防骨质疏松症有着重要意义。

综上所述，排球运动对女性桡骨和腰椎骨密度都有良好的作用，尤其是右侧桡骨。该运动对青年女性两侧桡骨骨密度的影响具有不对称性，这可能与两侧手臂所受的运动负荷不同有关。年龄是影响骨密度的主要因素，尤其进入老年阶段，而排球运动能够有效延缓老年人骨量的丢失，从而预防骨质疏松症的发生。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程