久坐人群体成分、肌肉耐力与骨密度的相关性研究
发布者：威尼斯37266医疗
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发布时间：2022-03-14
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1、研究目的
久坐人群指因工作、学习、娱乐等原因长期进行久坐行为致使机体功能暂时下降且自我健身效能感降低的人群[1]。随着科学技术不断提高，人们工作压力加大，久坐人群增加。久坐人群易患颈椎病、关节病、慢性腰肌劳损、心血管疾病、糖尿病、某些肿瘤、骨和关节疾病以及抑郁症等慢性疾病-2。
久坐人群的骨骼系统由于长期处于低负荷状态, 使正常骨代谢遭到破坏,破骨细胞相对活跃, 导致骨钙溶出,尿钙排泄增加, 发生骨萎缩或骨质疏松[5-6]。随年龄增长，女性骨质减少和肥胖程度有增加趋势[7]。提示可通过规律性的运动，来预防肥胖、骨质疏松等疾病，从而达到改善体质水平[8]。
目前，国内外有关肌肉耐力对骨密度影响的研究相对较少，且研究结果之间存在一定矛盾。Rock-well等[9]研究发现绝经前妇女进行肌肉耐力练习后腰椎的骨密度没有改善，甚至降低3.96%
；而Lane等[10]的研究证实，耐力性练习使女性骨密度增加约4%。国内研究表明，青年女性的上肢和胸背部最大肌力，胸背部、腰腹部肌肉耐力与骨密度关系密切[11]。因此，体成分、肌肉耐力与骨密度之间的关联性还需进行深入的探讨。
本研究目的是通过选取公司久坐人群，测试其体成分、肌肉耐力与骨密度指标，对比久坐男女各个指标的差异，探究各指标之间的相关关系，为提高久坐人群男女的体力活动水平、改善其体质状况和促进身体健康提供参考依据。
2、研究方法
2.1 受试者
使用简单随机抽样方法，选取20-40岁办公室久坐人群，男女各25人。男性（年龄：28.00±3.93，身高：172.32±5.54），女性（年龄：28.00±4.88身高：159.08±3.38），要求身体健康状况良好,无长期运动史;每日静坐时间≥8h。
2.2测试流程
2.2.1 体成分测试
采用北京威尼斯37266医疗设备有限责任公司生产的DBA-550多频生物电阻抗人体成分分析仪对受试者的体成分指标进行采集。测量前，要求受试者空腹或测前2h禁食，禁止剧烈活动，穿贴身衣物，不佩戴任何金属物品。受试者赤足站立在测试台上, 足踩到足电极,手握住手电极。测试时室内环境温度保持在24-26度。
选取指标：无机盐（单位：kg），体重（单位：kg），骨骼肌肉量(单位：kg)，体脂肪量(单位：kg)，身体质量指数(单位：kg/m2)，体脂肪率(单位：%)，腰臀比，内脏脂肪面积（单位：cm2），上肢肌肉量（单位：kg），躯干肌肉量（单位：kg）,下肢肌肉量（单位：kg）。
2.2.2 骨密度测试
采用UBD2002A超声骨密度仪。利用高频超声波对受试者跟骨的骨密度指标进行采集。测试时，要求将测试脚赤足置于足部定位器中，利用耦合剂进行超声传导。要求去除任何带金属、纽扣、拉链的高密度衣物。
骨密度测量的指标包括：超声波传导速度（SOS，单位：m/s），与骨密度成正比，因此可以评价骨密度的指标。
T-Score，表示受试者的BQI(骨质指数)与在20多岁青年人的平均水平比较的结果，表示为标准偏差单位，大于-1为正常；-1~-2.5为骨质减少；-2.5以下为骨质疏松症。
Z-Score，表示将患者的参数与相同年龄参数比较的标准偏差。此指标大（小）于0为骨密度高（低）于相同年龄的平均水平；等于0为骨密度处于相同年龄的平均水平。
宽带超声衰减（BUA，单位：dB/MHz)，指通过穿透骨头的超声脉冲的衰减分析来表示骨密度和结果，是一种应用超声测量骨密度的参数,它与骨密度和骨的微结构相关。通常情况下,BUA变小,代表被测骨骼的骨密度变小,则被测骨骼趋向疏松。
骨质疏松指数（OI）：临床上常把BUA和SOS两参数结合在一起反映骨质疏松状况,以提高测量结果的可靠性[12]。
2.2.3 肌肉耐力测试[13]
使用秒表采集一分钟仰卧起坐和深蹲的次数，间隔5min。腹部肌肉耐力测试时，受试者仰卧于垫上，膝关节屈曲成90度，两臂交叉置于胸前，起坐至手触及髌骨，躯干抬起与垫子成30度夹角为要点，测试持续1分钟，受试者尽可能增加连续完成仰卧起坐的次数。下肢肌肉耐力测试时，受试者双手胸前平举,两脚分开与肩同宽,两脚脚尖冲外,11点05方向。收腹挺胸,后背挺直,下至膝关节稍小于90度,至大腿小腿相碰,上至膝关节伸直,不要弯曲。注意深蹲时上身保持直立，并且膝盖不要超过脚尖,避免膝关节损伤。受试者下蹲时呼气,起身时吸气。测试持续1分钟，记录受试者连续完成深蹲的次数。
2.3 数据分析
采用独立样本t检验比较男女性别之间体成分、肌肉耐力及跟骨骨密度的差异性，p<0.05为有显著差异。用Pearson相关分析获得各指标之间的相关系数r,p<0.05为相关有显著意义。建立以骨密度指标为因变量的多元逐步回归方程。
3、研究结果
3.1 久坐人群体成分、肌肉耐力和骨密度指标的性别差异从久坐人群体成分指标测试结果可以看出（表1），久坐男性无机盐、体重、骨骼肌肉量、体脂肪量、身体质量指数、腰臀比、内脏脂肪面积、上肢肌肉量、躯干肌肉量和下肢肌肉量显著高于女性(p<0.05)，女性脂肪百分比显著高于男性（p<0.05）
从久坐人群肌肉耐力指标测试结果可以看出（表2），男性久坐人群深蹲次数显著高于女性。而性别在仰卧起坐次数指标上差异不显著。
从久坐人群骨密度指标测试结果可以看出（表3），女性久坐人群超声波骨密度、T值和Z值三个指标上均显著高于男性（p<0.05）。
3.2 久坐人群体成分、肌肉耐力和骨密度指标间的相互关系为了解久坐人群骨密度是否和体成分、肌肉耐力存在一定关系，本研究对所测指标进行相关性分析，计算Pearson相关系数，了解与骨密度关系比较密切的指标，为今后的研究和如何预防久坐人群骨质疏松提供依据，统计结果见表4-6。由表4可以看出，
由表5可以看出，久坐人群男性的超声波传导速度与无机盐、体重、骨骼肌肉量、体脂肪量、身体质量指数、脂肪百分比、腰臀比、内脏脂肪面积、上肢肌肉量、躯干肌肉量、下肢肌肉量这些体成分指标之间存在一定的负相关（p<0.05）；久坐人群女性的各项骨密度与体成分各项指标相关关系不显著（p>0.05）。
由表6可以看出，久坐人群男女的骨密度指标和肌肉耐力指标均无显著性相关（p>0.05）。
由表7可以看出，久坐人群男性的仰卧起坐次数与体脂肪量、身体质量指数、腰臀比、内脏脂肪面积这些体成分指标之间存在一定的负相关（p<0.05）；久坐人群女性的仰卧起坐次数与腰臀比、上肢肌肉量、躯干肌肉量这些指标存在一定的正相关（p<0.05）。久坐人群深蹲次数和体成分指标之间相关性不显著（p>0.05）。
3.3 久坐人群体成分、肌肉耐力和骨密度指标间的多元逐步回归分析由表8可得出，分别以骨密度各项指标为因变量，体成分各项指标和肌肉耐力各项指标自变量，性别为自变量（男=0；女=1）进行多元逐步回归分析：对骨质疏松指数有影响作用的因素由大到小依次为腰臀比、身体质量指数、内脏脂肪面积。对超声波传导速度指标有影响作用的因素由大到小依次为内脏脂肪面积、腰臀比、上肢肌肉量、躯干肌肉量、体重。对T值有影响作用的因素由大到小依次为性别、下肢肌肉量、骨骼肌肉量。对BUA有影响作用的因素为腰臀比。
4、分析讨论
4.1 久坐人群体成分、肌肉耐力和骨密度指标的性别差异本研究结果表明，男性体成分大部分指标比女性高，只有体脂肪比女性低。可以看出男性体型特点为：体重大、肌肉量大、内脏脂肪面积大。女性体型为体重小、肌肉量小、体脂肪量大。且男性的下肢肌肉耐力较女性好，但男性骨密度指标都比女性差，说明肌肉耐力强的人骨密度值不一定高。蔡富华[14]认为男性骨密度高于女性，这与本研究结果不一致，原因是本研究对象为久坐人群，而其研究对象为锻炼人群，说明长期久坐导致了男性骨密度降低，这与Bailey等[15]的研究一致。适当体力活动可引起骨组织内骨松质网状结构产生一定程度的弹性形变，长期多次刺激则引发封闭的网状结果增多、网格壁增厚，从而使骨小梁数量增多、厚度增加，骨的结构改善，骨密度增大[16]。
4.2 久坐人群体成分、肌肉耐力和骨密度指标间的相互关系本研究发现，久坐人群男性体成分指标和超声波传导速度均显著负相关，说明对男性来说体成分指标可以在一定程度上预测骨密度大小，这与很多研究一致-3。在对中国大规模人群研究结果显示[21]脂肪所占比例越高，骨质疏松症、低骨量和非脊椎骨折的发生率越大，校正了体重后，脂肪量和骨矿含量呈负性相关。但与谭思洁[10]的研究不一致，他认为肌肉发达者骨骼粗壮，骨密度高。因此体成分和骨密度之间的关联性还需进行深入探讨，迄今，尚无综合性实验对其进行必要的论证。
本研究久坐人群连续蹲起次数、仰卧起坐次数与骨密度指标均无显著性相关。这与池建[22]等人的研究结果一致。由此提示久坐人群肌肉耐力指标不是影响骨密度指标的重要因素。还有学者[23]研究不同年龄段肌肉耐力和骨密度的相关性，发现25-29岁年龄组的下肢肌肉耐力与骨密度显著相关，而35岁后下肢肌肉耐力与骨密度值无显著相关。而本研究的对象平均年龄为28岁，男女骨密度指标与下肢肌肉耐力已经无显著相关，说明同一年龄段，久坐人群的骨密度比正常人群的骨密度值低，更易患有骨质疏松[8]。
本研究得出，随着久坐女性腰腹部肌肉耐力的增加，腰臀比、上肢肌肉量、躯干肌肉量也增加。而随着久坐男性腰腹部肌肉耐力的增加，体脂肪量、身体资料指数、腰臀比、内脏脂肪面积减小，骨质疏松指数增加，骨密度值增加。因此增加肌肉耐力可以预防骨质疏松症。提示可通过进行规律性的耐力运动，来预防肥胖、骨质疏松等疾病，从而达到改善体质水平[9]。
4.3久坐人群体成分、肌肉耐力、性别和骨密度指标间的多元逐步回归分析
本研究得出，久坐人群影响骨密度的机制不同：影响骨质疏松指数的体成分机制为腰臀比、内脏脂肪面积和身体质量指数。影响超声波传导速度的体成分机制为腰臀比、内脏脂肪面积、体重、上肢肌肉量和躯干肌肉量。影响T值的体成分机制为性别、下肢肌肉量和骨骼肌肉量。影响BUA的体成分机制为腰臀比。
分析结果得出，影响久坐人群骨密度指标的机制主要是腰臀比、内脏脂肪面积、性别、上肢肌肉量、躯干肌肉量、体重、身体质量指数。而脂肪量、脂肪百分比等对骨密度指标的影响较小，这与刘智文[16]的研究结论一致，其研究也认为在中青年人群中，脂肪量对骨密度影响较小。
5、研究结论
1)久坐男性随腰腹部肌肉耐力增加，体脂肪量、身体资料指数、腰臀比、内脏脂肪面积减小，超声波传导速度增加。
2)久坐女性随腰腹部肌肉耐力的增加，腰臀比、上肢肌肉量、躯干肌肉量也增加。
3)影响久坐人群骨密度指标的机制主要是腰臀比、内脏脂肪面积、性别、上肢肌肉量、躯干肌肉量、体重、身体质量指数。
4)性别是影响久坐人群骨密度高低的因素。
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