運動與水牛奶聯合干預對大學生骨密度的影響研究
——以廣西民族大學相思湖學院在校大學生為例

◎ 黃 傲，蔣合才,2，王子敬，廖宗燕，楊 媚

（1.廣西民族大學相思湖學院，廣西 南寧 530008；2.廣西民族大學體育與健康科學學院，廣西 南寧 530008；3.廣西膳道食品科技發展有限公司膳道食育科學研究院，廣西 南寧 530021）

骨質疏松是一種以較低的骨密度和骨組織微結構的損傷為特征的全身性骨病，會導致患者的骨骼脆性增加，進而導致骨骼的機械強度下降并增加了骨骼變形甚至是骨折的風險。大學生群體在兒童或青少年時期可能沒有進行足夠的鍛煉或是鈣攝入量不足，會導致骨密度并不理想。因此探索提高大學生骨密度的有效方法具有重要的意義。本文通過追蹤實驗來探究補鈣和體育鍛煉相結合對大學生骨密度的影響，有利于為相關學校衛生政策的制定提供依據與理論參考，促進大學生骨骼健康。

1 研究對象和方法

1.1 研究對象

本研究討論的是大學生的飲奶狀況與活動情況對其骨密度變化的影響。由于樣本是在接受調查的36名學生志愿者中選取，設定了如下的選擇標準。

在測定骨密度的學生中選取了男女學各18人，共36人的實測骨密度為對象，總體平均年齡（21±1.64）歲，男生平均年齡（21±1.37）歲，女生（21±1.97）歲。所有研究對象經詢問近期無重大疾病，身體健康，生活習慣良好，均簽署了參與試驗的自愿申請書及試驗情況告知書。

參與實驗者根據受調查情況被分為空白組（下稱A組）、足量飲牛奶組（下稱B組）和足量飲牛奶并充分運動組（下稱C組）。每組男生6人，女生6人。其中：A組設定為空白組，該組學生12人，6男6女，無飲奶習慣，只參加學校規定的體育課，課外無參加體育運動習慣；B組為飲奶對照組,該組學生12人，6男6女，B組學生在運動量水平上和A組持平，但每日分配盒裝水牛奶一份，飲奶量達到250 mL·d-1，達到《2016中國居民膳食指南》推薦的成年人每日飲奶量水平；C組為運動與飲奶組，該組學生12人，6男6女。C組每日分配盒裝水牛奶一份，飲奶量同B組，但隔日進行40 min慢速跑，最大需氧量50%，如遇下雨天氣，則選擇在室內進行40 min跑步機跑步。干預時間持續一學期（5個月），時間為2016—2017學年第一學期，即2016年9月開始，2017年1月結束。

1.2 測量儀器和鈣源

1.2.1 測量儀器采用南京科進實業有限公司OSTEOKJ2000型超聲骨密度測量儀。

1.2.2 鈣源

鈣是由廣西壯牛水牛乳業有限公司提供的250 mL迷彩色利樂包包裝純水牛奶提供，其采用UHT巴氏滅菌法滅菌，真空包裝，標稱含鈣量125 mg/100 mL，標稱蛋白質含量5%，標稱乳脂含量8.5%。

1.3 測量指標和方法

在環境溫度為18～20 ℃的情況下測量研究對象的足跟部位骨密度的Z值。每次測量前，必須先通過校準模塊及內置軟件對儀器進行每日檢測，并確保皮囊內部注滿水，無氣泡，檢測通過才可以開始測量。測量時均選取測試者右足腳踝骨處進行測量并讀數。先進行基數測定，確定在干預開始之前所有受試者的骨密度Z值基數值。

2 數據處理法

采用國際通用統計軟件SPSS23.0對各項數據進行綜合分析對比。

3 結果

對照組、牛奶組和牛奶加充分運動組的骨密度Z值統計結果如表1所示。對3組資料的單因素方差分析顯示，3組實驗后骨密度Z值不全相同（P＜0.05）。為了進一步分析不同干預措施對在校大學生骨密度變化的影響，采用多重比較的方法對數據進行了處理。A組與B的骨密度Z值的差異沒有統計學意義（P＞0.05），與C組的差異有統計學意義（P＜0.05）；B組與C組的骨密度Z值的差異有統計學意義（P＜0.05）；C組與A組的骨密度Z值的差異有統計學意義（P＜0.05），C組與B組的骨密度Z值的差異有統計學意義（P＜0.05）。

表1 干預后3組大學生的骨密度Z值表

4 討論與結論

為確保細胞外液鈣離子的含量，鈣攝入缺乏時會引起骨骼重吸收增加，骨鈣流失進而使骨量降低，增加骨折的風險，因此充足的鈣攝入量有利于兒童和青少年的骨骼健康。本研究的結果發現單純補鈣并不能增加骨密度，表明額外補充的鈣并沒有得到有效利用。

目前的研究共識是負重或是沖擊類運動能夠刺激兒童骨密度的增加，而娛樂性運動或是輕度運動則缺乏相應的效果。骨骼在體育鍛煉中受到的機械負荷的直接刺激，也受到肌肉收縮所施加的拉力、剪切力的間接刺激，影響受刺激部位骨的構建和重塑，進而增強這些部位骨骼的骨密度[1]。依據骨細胞力學信號轉導理論（osteocyte mechano-transduction theory），機械負荷的作用會引起骨骼形變和骨小管內液體流動，促使骨細胞釋放相應的信號至骨小梁表面細胞，進而引起成骨細胞活性增強和破骨細胞活性減弱[2]。力學信號在骨骼中的轉導過程包括作用于骨骼的應力產生能被感應性細胞所感應的局部信號，這種局部信號接著轉換成生物化學信號，影響基因的表達和蛋白的激活，之后效應性細胞接收到信號參與骨骼的構建和重塑影響骨骼組織的結構[3]。此外，如果骨骼所受的機械負荷較低，例如在失重狀態下或臥床時，腸道對鈣的吸收率降低并且通過尿排出的鈣增加；反之體育鍛煉能夠提高機體新陳代謝，進而增加腸道對鈣的吸收率并限制鈣通過尿排出[4]。

本研究的結果發現喝牛奶和運動結合能夠有效增加大學生骨密度。這表明只有在鈣供應充足的情況下，運動對骨骼的刺激才能使骨骼更好地礦化，保證骨骼的構建和重塑。相關研究也發現運動的同時攝入高鈣膳食提高骨密度的生物效果更好。