劉佑民　儀剛勤

(1.山西水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山西　運城044000；2.紹興文理學(xué)院　體育學(xué)院，浙江　紹興312000)

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不同運動項目對骨密度的影響

劉佑民1儀剛勤2

(1.山西水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山西運城044000；2.紹興文理學(xué)院體育學(xué)院，浙江紹興312000)

摘要：為了研究不同運動項目對骨密度的影響，選取40名不同運動項目的學(xué)生進行為期4周的訓(xùn)練實驗與觀察.研究發(fā)現(xiàn)，運動對于增強人體的骨密度、防止骨質(zhì)的流失都有著積極的影響；而不同的運動項目對于骨密度的影響存在差異.

關(guān)鍵詞：運動項目；骨密度；運動負荷

0引言

不同運動項目的運動會對人體的骨骼產(chǎn)生不同程度的影響，特別是對骨密度的影響.因此根據(jù)對骨負荷影響程度大小不同，可以將運動分為對身體刺激較大的負重運動和相對刺激較小的非負重運動.負重運動對人體的骨骼施加重力負荷的刺激，比如舉重、跑步、籃球、羽毛球等運動；非負重運動對人體整體刺激負荷相對較小，對人體骨骼的刺激也小，主要是一些克服小阻力的運動，如散步、騎車、游泳等.

然而，不同強度的負重運動對骨密度有不同影響[1-2].人體最佳的骨密度測試部位應(yīng)該是髖骨，跟骨也是能夠反映骨骼結(jié)構(gòu)質(zhì)量的部位.利用超聲波的工作原理，通過測量跟骨超聲波傳導(dǎo)速度等指標(biāo)對骨密度和骨結(jié)構(gòu)進行評估，其測量結(jié)果與全身其他部位測量結(jié)果高度相關(guān).本研究通過骨密度測試儀，對籃球、排球、健美操和武術(shù)運動員進行跟骨骨密度的測試實驗，比較和分析不同負重運動對骨密度產(chǎn)生的影響，為人們的身體鍛煉提供建議和參考.

1研究對象和研究方法

1.1　研究對象

XX體育學(xué)院健美操、武術(shù)、籃球、排球?qū)ｍ椀膶W(xué)生各10名，均為男性，他們是運動級別、運動年限都非常相似的大學(xué)二年級學(xué)生，平均年齡20.13±2.24y，均為主動要求參加實驗的人員，沒有傷病.

1.2　實驗設(shè)計

實驗為期4周，實驗開始第一天對所有的實驗對象進行骨密度的測量，并記錄下原始數(shù)據(jù).經(jīng)過訓(xùn)練之后再次對實驗對象的骨密度進行測試，記錄下數(shù)據(jù).受試者在4周實驗周期內(nèi)的運動時間、運動頻率相等.實驗期內(nèi)要求各受試者不要從事大運動量和大運動強度的其他運動.

1.3　實驗儀器

實驗采用韓國SONOST3000骨密度測試儀進行，對受試者的T值、Z值、BQI值、SOS值及BUA值進行測試.其中T值是受試者測試的實際數(shù)據(jù)和健康同齡人群骨密度平均值的標(biāo)準(zhǔn)差，T值之間的差值如果越小,表示骨密度越好.而Z值表示受試者測試的實際數(shù)據(jù)和健康同齡人群骨密度平均值的標(biāo)準(zhǔn)差，Z值之間的差值越小,表示骨骼的質(zhì)量越好.BQI值是骨質(zhì)指數(shù)，是表現(xiàn)骨質(zhì)的最重要的指標(biāo)，數(shù)值越大表示骨密度越高.SOS值是超聲聲波，數(shù)值越大表示骨密度越高.BUA值是超聲頻率衰減，數(shù)值越大表示骨密度越高.

1.4　數(shù)據(jù)處理

在excel 2007中輸入采集的數(shù)據(jù)，采用SPSS 17.0軟件包進行數(shù)理統(tǒng)計處理，對受試者實驗前后的數(shù)據(jù)進行配對t檢驗[3].實驗數(shù)據(jù)以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，顯著性水平為p< 0.05，非常顯著性水平為p< 0.01.

2實驗結(jié)果與討論

健美操項目對骨密度影響實驗結(jié)果見表1.武術(shù)項目對骨密度影響實驗結(jié)果見表2.排球項目對骨密度影響實驗結(jié)果見表3.籃球項目對骨密度影響實驗結(jié)果見表4.

2.1　健美操項目對骨密度的影響

從表1的健美操專項學(xué)生在訓(xùn)練前后骨密度數(shù)值配對t檢驗結(jié)果來看，在經(jīng)過4周的專項健美操訓(xùn)練后，受試者的BQI，SOS，BUA，T和Z值都有明顯的變化，從BQI，SOS和BUA值3項上看，各數(shù)值有明顯的增加，在T值和Z值上看經(jīng)過4周的訓(xùn)練后，受試者的差值變小.王蓓蓓研究認(rèn)為，經(jīng)過一段時間的健美操運動，測試女大學(xué)生的跟骨，發(fā)現(xiàn)她們的骨密度和骨質(zhì)都出現(xiàn)了不同程度的增加；另外測試還發(fā)現(xiàn)，健美操運動后還提高了她們血液中雌二醇(E2)的水平，分析認(rèn)為因為E2會對骨代謝產(chǎn)生良性影響，從而間接增強跟骨的骨密度[4].健美操受試者在訓(xùn)練前后骨密度數(shù)值有著顯著差異，原因在于現(xiàn)代健美操大部分的技術(shù)動作都是在一定運動強度下完成的，同時健美操運動要求運動員運用全身各關(guān)節(jié)部位，完成許多連續(xù)的跳躍、騰空、轉(zhuǎn)身蹬動作，所以健美操對于增加骨密度是有促進作用的，效果也比較好.

2.2　武術(shù)項目對骨密度的影響

從表2來看，武術(shù)專項學(xué)生在經(jīng)過4周的專項武術(shù)訓(xùn)練后，受試者的BQI，SOS，BUA，T和Z值也都有變化，但是變化不是很明顯.武術(shù)運動對于骨密度增加比較緩慢的很大一部分原因，則是受試者對于這項運動的積極性不高，平時訓(xùn)練不夠用心.同時在實驗周期內(nèi)，受試者進行的是太極拳鍛煉，太極拳運動的本身不要求有一定強度的運動量，很大的一部分技術(shù)動作是在相對較慢的運動時間內(nèi)完成，以修身養(yǎng)性為主.同時武術(shù)運動是一個長期鍛煉才能體現(xiàn)效果的項目，4周的訓(xùn)練量由于時間比較短，很難體現(xiàn)訓(xùn)練的效果，所以導(dǎo)致對于骨密度增強不顯著.

表1健美操項目實驗前后的骨密度數(shù)值檢驗結(jié)果

BQI值T值Z值SOS值BUA值實驗前119.15±12.800.20±0.990.31±0.771601.93±12.2784.30±6.62實驗后124.34±10.85*0.49±0.57*0.63±0.66*1607.55±10.62*85.52±5.99*

注：*表示實驗前和實驗后有顯著性差異，P<0.05

表2武術(shù)項目實驗前后的骨密度數(shù)值檢驗結(jié)果

BQI值T值Z值SOS值BUA值實驗前113.24±17.89-0.1±0.95-0.05±1.031597.25±17.0180.71±8.34實驗后116.51±18.580.08±0.980.13±1.081600.35±17.2282.03±10.1

表3排球項目實驗前后的骨密度數(shù)值檢驗結(jié)果

BQI值T值Z值SOS值BUA值實驗前112.14±17.28-0.17±0.93-0.14±0.971589.47±28.9781.18±7.25實驗后121.08±18.56**0.31±1.01**0.42±1.12**1606.27±19.32*83.71±6.21*

注：**表示實驗前后有特別顯著性差異，P<0.01； *表示實驗前后有顯著性差異，P<0.05

表4籃球項目實驗前后的骨密度數(shù)值檢驗結(jié)果

BQI值T值Z值SOS值BUA值實驗前116.93±10.620.08±0.58-0.17±0.631599.43±10.8183.98±3.76實驗后121.38±13.26*0.32±0.72*0.40±0.741603.22±13.8686.37±5.15*

注：*表示實驗前和實驗后有顯著性差異，P<0.05

2.3　排球項目對骨密度的影響

從表3來看，排球?qū)ｍ棇W(xué)生在經(jīng)過4周的專項排球訓(xùn)練后，受試者在BQI，SOS，BUA，T和Z值上都有著特別明顯的變化，從BQI，SOS和BUA值3項上看，各數(shù)值有著大幅度的增加.通過T值和Z值的變化發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過4周的訓(xùn)練后，受試者的差值明顯變小.排球運動是一項具有一定強度和訓(xùn)練量的運動，運動員在運動場上要運用跑動、跳躍、揮臂轉(zhuǎn)體等動作，很多動作節(jié)奏快、大肌肉群參與收縮，因此對骨形成轉(zhuǎn)換刺激較大，尤其對下肢骨和腰椎負荷較大，這種強度的練習(xí)與骨密度呈正相關(guān)，有助于達到理想的峰值骨量.排球運動對骨密度的影響效果特別顯著.

2.4　籃球項目對骨密度的影響

從表4來看，籃球?qū)ｍ棇W(xué)生在經(jīng)過4周的專項籃球訓(xùn)練后，受試者在BQI，SOS，BUA，T和Z值上都有明顯的變化.從BQI，SOS和BUA值3項上看，各數(shù)值有明顯的增加；從T和Z值上看，經(jīng)過4周的訓(xùn)練，受試者的差值變小.陳志斌通過對從事籃球和太極拳運動的老年人研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)常從事籃球和太極拳運動的老年人骨密度都很穩(wěn)定，這些運動可以改善他們的骨代謝，明顯減少骨骼礦物質(zhì)的丟失，并能調(diào)節(jié)骨鈣與血鈣間的動態(tài)平衡，使老年人的骨密度保持在相對穩(wěn)定狀態(tài).和太極拳相比較，籃球運動在骨礦物質(zhì)與骨密度方面保持作用更顯著[5].籃球運動本身以跳躍和奔跑為主，同時要求運用全身的各關(guān)節(jié)部位來完成技術(shù)動作，有相對較大的運動強度，運動過程中有著劇烈的身體接觸和對抗，這些條件往往有助于骨密度的增強.實驗結(jié)果表明，籃球運動對骨密度的影響效果顯著.

3骨密度影響因素分析

3.1　運動對骨密度的影響分析

不同的運動項目因運動負荷不同而對人體的骨密度產(chǎn)生不同的影響，特別是運動強度較大的運動將對骨產(chǎn)生較高的刺激，而不同的刺激會使骨骼產(chǎn)生不同的適應(yīng)與改變，這可以用Wollf定律來解釋[6].骨骼的應(yīng)變有一定的適應(yīng)范圍，當(dāng)人體的骨骼應(yīng)變過低，低于閾值的下限水平時，將會造成骨骼的骨量明顯降低，這會造成人體的骨質(zhì)疏松，骨折的風(fēng)險就會增加；應(yīng)變超過骨骼的閾值上限時，骨骼的骨量將明顯增加，這也是骨骼適應(yīng)的結(jié)果.只有應(yīng)變在上下閾值的數(shù)值之間時，人體的骨量將會穩(wěn)定在一定水平，這種情況出現(xiàn)在大量健康的普通人群中；不過在人體生長發(fā)育過程中，在不同階段骨骼的應(yīng)變與骨量的關(guān)系會有差異.因此，按照不同年齡階段選擇不同的運動方式和運動負荷對人體的骨骼影響很大，應(yīng)引起人們的關(guān)注和重視.目前有一些研究報道骨密度與對骨骼的機械刺激有非常大的相關(guān)性，普遍提出，加強體育鍛煉是提高骨密度的主要方法.張林研究報道，50名絕經(jīng)后的女性進行特殊運動處方健身6個月后，以有氧健身操為主的局部力量練習(xí)和全身練習(xí)并重的運動組受試者跟骨和腰椎的骨密度明顯高于對照組[7].王小燕研究了運動對骨密度的影響，她將30名男青年分為中長跑組、舉重組及對照組三組進行比較發(fā)現(xiàn)，骨密度測試出現(xiàn)舉重組>中長跑組>對照組的情況，3組之間尺、橈骨的骨密度與骨礦物含量存在顯著性差異[8].目前存在各種理論假說解釋運動導(dǎo)致骨密度增長的原因，不過機制仍解釋不清.不過研究骨組織生物力學(xué)機能的變化方面并不多，而骨骼的生物力學(xué)功能對骨密度非常重要，許多研究發(fā)現(xiàn)其他的非生物力學(xué)因素對骨密度的影響相對較小，只起到輔助作用，而影響骨組織的主要因素是生物力學(xué)因素.研究發(fā)現(xiàn)，不同機械負荷的刺激對骨骼的影響不同，也是導(dǎo)致骨骼重建的關(guān)鍵因素，因為外力作用會影響到骨量變化，當(dāng)骨骼的應(yīng)變處于正常生理范圍時，骨量會維持在平衡狀態(tài)，即骨的吸收與骨的形成速度均衡；而當(dāng)骨的應(yīng)變超過正常的生理范圍時，骨單位的骨量為正平衡，即骨的形成速度要大于骨的吸收速度，總骨量會慢慢增多，骨表面也會形成板層骨，會造成局部應(yīng)變降低；而應(yīng)變過大到呈過度負荷時，骨的表面則會形成交織骨；反之骨量為負平衡.人體通過運動會提高骨的應(yīng)變，主要原因是因為人在運動時通過肌肉的收縮力形成的機械作用，直接和間接作用在骨骼上，使骨骼產(chǎn)生了適應(yīng).在人體整個生長發(fā)育期中，骨量的增長期是人的身體機能發(fā)展非常快的時期，可以正確評價人體的生長發(fā)育狀況，因骨密度容易測量，也能夠精確定量反映骨骼生長發(fā)育狀態(tài)，因此許多研究者對這段時期骨密度的變化較為關(guān)注.有研究報道，中國的青少年兒童期骨量增加程度與20年前的初始骨量高度相關(guān).說明人體在生長發(fā)育時期盡可能獲得較高的骨量，對于提高骨密度、骨量都具有非常重要的影響.

從上面的分析發(fā)現(xiàn)，運動對于骨密度有著積極的作用.對于BQI，SOS，BUA值的提高有明顯效果.但由于運動強度不同，不同的負重運動對于骨密度的變化也存在著不同的差異.強度較大的運動往往更加有利于骨密度的增加，運動強度小的短期內(nèi)的效果不是很明顯.比較籃球、排球、健美操和武術(shù)這4項運動，我們發(fā)現(xiàn)強度大的運動項目(籃球，排球)能更好地增強骨密度，其T值和Z值也優(yōu)于其他兩個運動項目；健美操運動對于骨密度的增強也比較顯著；而運動強度小的武術(shù)項目對于骨密度的增強效果相對來說較小.

左群等研究了舉重運動對骨密度的影響，她做過對女子舉重運動員的胰島素樣生長因子、血清生長激素和骨密度值的研究，發(fā)現(xiàn)舉重運動員骨密度值明顯高于其他的運動項目[9].因此具有一定強度負重的運動項目，其運動對于人體骨密度的增加相對來說更加顯著，運動對于骨密度的作用關(guān)鍵在于運動強度的大小.此外研究還發(fā)現(xiàn)，運動強度對骨密度的影響非常關(guān)鍵，它對骨骼的刺激有一個刺激閾值，超過該閾值時，BMD值不再增長，而在該閾值下BMD值則會提高.所以影響骨的適應(yīng)性變化的因素有許多，但運動負荷強度的影響非常大，因此當(dāng)人們選擇增加骨密度的運動方式時，首先就要考慮運動強度的大小.年輕人運動強度要適當(dāng)大些，而老年人可適當(dāng)小些.根據(jù)骨轉(zhuǎn)化定律，骨骼物理功能發(fā)生改變，就會引起骨的吸收和形成發(fā)生改變，也會改變骨的力學(xué)特征、幾何形狀及內(nèi)部構(gòu)造.因此Frost提出了關(guān)于骨對機械負荷適應(yīng)的動態(tài)平衡理論，他提出骨的適應(yīng)變化是有一定的閾值范圍.作用在骨細胞上的有效機械會引起骨的組織結(jié)構(gòu)改變，而應(yīng)變的大小會決定骨的適應(yīng)變化結(jié)果，骨對應(yīng)力的影響也存在一個最佳適應(yīng)的問題，如果運動合適對骨就會產(chǎn)生良性改變，如運動員采用大負荷訓(xùn)練可使骨組織產(chǎn)生良好的適應(yīng)，而如果過度訓(xùn)練則會對骨組織造成損害.因此，要想骨量增長顯著，在運動負荷的選擇上就要注意在臨界強度負荷下盡量選擇較大的運動負荷.

3.2　飲食和生活習(xí)慣對骨密度的影響分析

飲食和生活習(xí)慣會對人體的骨密度產(chǎn)生影響，飲食中的營養(yǎng)成分為人體骨代謝提供必需的原料，因此對人體的骨密度會產(chǎn)生較大影響.如飲食中的蛋白質(zhì)、鈣、磷以及鋅、錳、鎂等微量元素都會對骨密度產(chǎn)生影響，特別是鈣和磷的含量.飲食中適當(dāng)增加鈣、磷的攝入有助于提高人體的骨密度，因為鈣、磷是保證骨骼健康發(fā)育的基本保證，也是骨骼正常生長的物質(zhì)基礎(chǔ)，對人體生長發(fā)育非常重要[10].此外，人們應(yīng)該養(yǎng)成良好的生活習(xí)慣，不良習(xí)慣將會對人的身體特別是骨密度產(chǎn)生較大的副作用.比如，長期吸煙和大量飲酒都是造成骨質(zhì)下降的主要因素，會對人的健康產(chǎn)生較大影響.特別是經(jīng)常吸煙的人群，香煙中的尼古丁毒性對人體的危害最大.研究表明，長期吸煙對人體的生殖功能、免疫功能、運動功能等方面都有極大的危害，特別是會導(dǎo)致骨質(zhì)疏松，使骨折危險性增加，對老年人的副作用更為明顯.

身體質(zhì)量對人體各部位的骨密度影響情況不同，所以人體的質(zhì)量、平時的身體姿勢等都會對骨密度在人體的分布產(chǎn)生影響.因為較大的身體質(zhì)量將導(dǎo)致支撐人體的骨骼承受較大的負荷刺激，因此會造成這些承重部位具有較高的骨密度，這也是人體骨骼適應(yīng)的結(jié)果.研究表明，人體的身體成分也會對骨密度產(chǎn)生影響，瘦體重和體質(zhì)量與男女的骨密度呈顯著正相關(guān)，當(dāng)然這有可能解釋為什么經(jīng)常運動的人骨密度相對比較高，而不經(jīng)常運動的人骨密度就低.特別是瘦體重會對男性的骨密度有非常大的顯著影響，而脂肪組織對女性的腰椎及全身的骨密度有顯著影響，體現(xiàn)出一定的性別差異.總之，國內(nèi)外研究學(xué)者關(guān)于身高和身體質(zhì)量對骨密度影響的研究比較多，而關(guān)于運動方式、運動強度、運動量等對骨密度影響的研究相對較少.

4結(jié)論與建議

從4周的實驗中發(fā)現(xiàn)，運動對改善骨密度效果明顯，在進行運動鍛煉后骨密度會增強.不同的負重運動對骨密度的影響效果不同，而強度較大的負重運動能更好地促進骨密度的增加.在平時的身體鍛煉中，建議多參加強度較大的運動，如籃球、排球等，這些運動能更好促進骨質(zhì)的增長，防止骨質(zhì)的流失.

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(責(zé)任編輯鄧穎)

Effect of Different Sports Items on Bone Mineral Density

Liu YouminYi Gangqin

(1. Shanxi Conservancy Technical College, Yuncheng, Shanxi 044000;

2. Shaoxing University, Shaoxing, Zhejiang 312000)

Abstract：Objective: To study the effect of different sports items on the bone mineral density.Methods: This experiment uses South Korea’s SONOST3000 bone density reflectoscope reflector to observe 40 students of different sports items.Results: The research discovers that sports exert a positive impact on the strengthening of the bone density of the human body and the prevention of bone loss. But there is differentiation in the impact of different sports items on the bone density.

Key words：sports item; BMD; exercise load

中圖分類號：G804.22

文獻標(biāo)志碼：A

文章編號：1008-293X(2015)10-0116-05

doi：10.16169/j.issn.1008-293x.k.2015.10.26

*收稿日期：2015-09-24

作者簡介：劉佑民(1971-)，男，山西運城人，碩士，副教授，主要從事體育教育研究.