李仕田，呂曉港，朱曉祺，王嘉燁，盧曉翠

骨質(zhì)疏松癥及其所導(dǎo)致的骨折是嚴(yán)重影響老年人生活質(zhì)量的公共衛(wèi)生問題。2018年中國50歲以上人群骨質(zhì)疏松癥患病率為19.2%，且患病知曉率僅為7.0%［1］。越來越多的證據(jù)表明，老年人群骨質(zhì)疏松癥的發(fā)生與青年時期的峰值骨量密切相關(guān)［2-3］。有研究顯示，10%的骨量會在18歲之后的骨骼鞏固期獲得［4］。因此，了解大學(xué)生的骨骼健康狀況及影響因素對于預(yù)防老年人群骨質(zhì)疏松癥的發(fā)生具有現(xiàn)實意義。骨骼健康狀況可以利用骨密度（bone mineral density，BMD）進行衡量。既往國外基于低齡人群的研究發(fā)現(xiàn)，久坐行為及體力活動與骨骼健康狀況相關(guān)，保持坐姿時間越長，BMD越低，而輕體力活動有助于提升骨礦物質(zhì)含量［5］。鑒于國外人群在遺傳、飲食習(xí)慣等多方面與我國人群存在較大差別，且目前專門針對青年群體、華裔或亞裔群體的研究甚少，本研究旨在利用南方醫(yī)科大學(xué)大學(xué)生跟骨BMD的測量結(jié)果及相關(guān)影響因素調(diào)查結(jié)果，探究久坐行為及運動水平與跟骨BMD的相關(guān)性，為了解大學(xué)生的骨骼健康狀況和預(yù)防中老年骨質(zhì)疏松癥的發(fā)生提供參考依據(jù)。

1 對象與方法

1.1 研究對象 本研究為觀察性橫斷面研究。采用分層整群抽樣設(shè)計，于2021年1月至2022年3月選取南方醫(yī)科大學(xué)不同年級大學(xué)生781名為研究對象，其中女生518名、男生263名，年齡為19～25歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：年齡≥18歲的在校大學(xué)生；經(jīng)項目成員講解本研究內(nèi)容和目的后，被調(diào)查對象愿意參與本研究。排除標(biāo)準(zhǔn)：有心臟病史、遺傳代謝性疾病、惡性腫瘤、慢性肝腎功能疾病，近期發(fā)生過骨折，接受過或正在接受激素類藥物治療，因身體原因無法進行身體成分測量和有數(shù)據(jù)缺失者。本研究通過南方醫(yī)科大學(xué)生物醫(yī)學(xué)倫理委員會的審查（南醫(yī)倫審［2021］第007號、南醫(yī)倫審［2022］第32號）。

1.2 研究方法

1.2.1 一般資料及生活方式信息 由研究人員自行設(shè)計調(diào)查問卷，并由接受過統(tǒng)一培訓(xùn)的調(diào)查員進行現(xiàn)場問卷調(diào)查，受試大學(xué)生知情同意后，通過填寫問卷的方式收集其一般資料和生活方式信息。一般資料包括：性別、年齡。生活方式信息包括：久坐行為（日坐姿時長：過去6個月內(nèi)每日保持坐姿的時長），運動水平（周運動時長：每周進行運動的頻率和每次的運動時長），乳制品、碳酸飲料、茶水的攝入情況，鈣劑補充情況，吸煙情況，飲酒情況。

1.2.2 跟骨BMD測量方法 測量儀器：SONOST-2000超聲骨密度測量儀（韓國OsteoSys有限公司）。測量方法：測量前使用骨膜對系統(tǒng)進行檢測；由受過專業(yè)訓(xùn)練的研究員先用酒精棉拭紙擦拭受試大學(xué)生右腳跟骨部位，然后均勻地涂抹耦合劑，受試大學(xué)生將右腳由上而下放入儀器，并前后活動以將耦合劑均勻涂抹在水囊上；骨密度儀與足軸和身體的中心軸成一條直線，儀器自動測得可代表BMD水平的T值。BMD分級標(biāo)準(zhǔn)參照世界衛(wèi)生組織（WHO）診斷標(biāo)準(zhǔn)：T≥-1.0為BMD正常；T<-1.0為BMD異常，BMD異?？蛇M一步分為BMD減少（-2.5

1.2.3 身高、體質(zhì)量測量方法 測量儀器：HLZ-63身高體重分析儀（天津華力爭電子科技有限公司）。測量方法：受試大學(xué)生著輕薄衣褲，取出隨身攜帶的手機、手表等物品后，脫鞋站立于身高體重分析儀上；受試大學(xué)生保持直立，上肢自然下垂，足跟并攏，足尖分開60°。儀器自動讀數(shù)，身高精確到0.1 cm，體質(zhì)量精確到0.1 kg。

1.2.4 身體成分測量方法 測量儀器：HBF-701全能型身體脂肪測量儀（日本歐姆龍有限公司）。測量方法：由受過專業(yè)訓(xùn)練的研究員輸入受試大學(xué)生的年齡、性別、身高；受試大學(xué)生赤足踏上足電極，并根據(jù)研究員的指示拉起手柄電極；受試大學(xué)生雙手中指放在手柄電極背面的凹陷部，拇指和食指握住內(nèi)側(cè)的手柄電極，無名指和小指握住外側(cè)的手柄電極；測量過程中，受試大學(xué)生伸直背部和膝部，水平抬高手臂，伸直肘部，手臂與身體成90°。儀器根據(jù)生物體電阻抗法（bioelectrical impedance，BI）測量出受試大學(xué)生身體脂肪率。根據(jù)身體脂肪率計算出體脂含量（fat mass，F(xiàn)M）和去脂體質(zhì)量（fat free mass，F(xiàn)FM），進而分別除以受試大學(xué)生身高的平方，得到脂肪體質(zhì)量指數(shù)（fat mass index，F(xiàn)MI）和去脂體質(zhì)量指數(shù)（fat free mass index，F(xiàn)FMI）［5］。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法 采用EpiData 3.1軟件雙軌錄入相關(guān)資料及數(shù)據(jù)，使用SPSS 26.0統(tǒng)計學(xué)軟件進行數(shù)據(jù)分析。符合正態(tài)分布的計量資料以（±s）表示，組間比較采用t檢驗；不符合正態(tài)分布的計量資料以M（P25，P75）表示，組間比較采用Mann-WhitneyU檢驗；計數(shù)資料以相對數(shù)表示，組間比較采用χ2檢驗或Fisher′s確切概率法。采用多元線性回歸分析和趨勢性檢驗探討大學(xué)生久坐行為、運動水平與跟骨BMD的關(guān)系；采用二分類Logistic回歸和趨勢性檢驗分析探討大學(xué)生久坐行為、運動水平對跟骨BMD水平的影響。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 大學(xué)生一般情況與跟骨BMD情況 781名大學(xué)生中，BMD正常者393名（50.3%），BMD異常者388名（49.7%）。518名女大學(xué)生中，BMD正常者210名（40.5%）、BMD減少者284名（54.8%）、骨質(zhì)疏松者24名（4.6%），BMD異常者共308名（59.4%）；263名男大學(xué)生中，BMD正常者183名（69.6%）、BMD減少者75名（28.5%）、骨質(zhì)疏松者5名（1.9%），BMD異常者共80名（30.4%）。男、女大學(xué)生BMD異 常 率（χ2=58.849，P<0.001）、FMI（Z=-8.747，P<0.001）、FFMI（Z=-17.927，P<0.001）比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義。女大學(xué)生BMD正常組與BMD異常組FFMI、T值比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）；女大學(xué)生BMD正常組與BMD異常組年齡、FMI比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）。男大學(xué)生BMD正常組與BMD異常組年齡、T值比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）；男大學(xué)生BMD正常組與BMD異常組FMI、FFMI比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05），見表1。

表1 大學(xué)生一般情況與跟骨BMD情況Table 1 Basic characteristics and calcaneal bone mineral density in college students

2.2 大學(xué)生生活方式與跟骨BMD情況 女大學(xué)生不同日坐姿時長、周運動時長BMD異常率比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）。與日坐姿時長<4 h相比，日坐姿時長4～8 h、日坐姿時長>8 h女大學(xué)生BMD異常率均升高，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（χ2=5.167、5.205，P<0.05）；周運動時長90～150 min女大學(xué)生BMD異常率低于周運動時長<90 min，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（χ2=4.624，P<0.05）。女大學(xué)生其他生活方式及男大學(xué)生不同生活方式BMD異常率比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05），見表2。

表2 大學(xué)生生活方式與跟骨BMD情況〔n（%）〕Table 2 Lifestyle and calcaneal bone mineral density in college students

2.3 大學(xué)生久坐行為與跟骨BMD的關(guān)系 以跟骨BMD（T值）為因變量（賦值：實測值），以日坐姿時長為自變量（賦值：日坐姿時長<4 h=1，日坐姿時長4～8 h=2，日坐姿時長>8 h=3，并轉(zhuǎn)換成啞變量）并調(diào)整年齡（賦值：實測值），F(xiàn)MI（賦值：實測值），F(xiàn)FMI（賦值：實測值），乳制品、碳酸飲料、茶水?dāng)z入（賦值：每天都飲用=1，4～6次/周=2，1～3次/周=3，從不或很少飲用=4），鈣劑補充（賦值：是=1，否=0），吸煙情況（賦值：從不吸煙=1，曾經(jīng)吸煙=2，現(xiàn)在吸煙=3）和飲酒情況（賦值：現(xiàn)在飲酒=1，從不或很少飲酒=0）等跟骨BMD的潛在混雜因素后進行多元線性回歸分析，結(jié)果顯示，女大學(xué)生跟骨的T值隨著每日保持坐姿時間的減少而增大，二者之間存在線性關(guān)系，且女大學(xué)生日坐姿時長與跟骨BMD呈負(fù)相關(guān)（β=-0.17，P趨勢=0.011），見表3。

表3 大學(xué)生久坐行為與跟骨BMD的多元線性回歸分析Table 3 Multiple regression analysis of the association of sedentary behavior and calcaneal bone mineral density in college students

以跟骨BMD情況為因變量（賦值：BMD正常=0，BMD異常=1），以日坐姿時長為自變量（賦值：日坐姿時長<4 h=1，日坐姿時長4～8 h=2，日坐姿時長>8 h=3，并轉(zhuǎn)換成啞變量），同樣調(diào)整上述潛在混雜因素（賦值同上）進行二分類Logistic回歸分析，結(jié)果顯示，日坐姿時長<4 h為女大學(xué)生發(fā)生跟骨BMD異常的保護因素〔OR=0.17，95%CI（0.04，0.68），P<0.05〕，見表4。

2.4 大學(xué)生運動水平與跟骨BMD的關(guān)系 以跟骨BMD（T值）為因變量（賦值：實測值），以周運動時長為自變量（賦值：<90 min=1，90～150 min=2，>150 min=3，并轉(zhuǎn)換成啞變量）并調(diào)整年齡（賦值：實測值），F(xiàn)MI（賦值：實測值），F(xiàn)FMI（賦值：實測值），乳制品、碳酸飲料、茶水?dāng)z入（賦值：每天都飲用=1，4～6次/周=2，1～3次/周=3，從不或很少飲用=4），鈣劑補充（賦值：是=1，否=0），吸煙情況（賦值：從不吸煙=1，曾經(jīng)吸煙=2，現(xiàn)在吸煙=3）和飲酒情況（賦值：現(xiàn)在飲酒=1，從不或很少飲酒=0）等跟骨BMD的潛在混雜因素后進行多元線性回歸分析，結(jié)果顯示，女大學(xué)生的跟骨T值隨著每周運動時長的增加而增大，二者之間存在線性關(guān)系，且女大學(xué)生周運動時長與跟骨BMD呈正相關(guān)（β=0.15，P趨勢=0.004），見表5。

表5 大學(xué)生運動水平與跟骨BMD的多元線性回歸分析Table 5 Multiple regression analysis of the time spent on physical activity in one week and calcaneal bone mineral density in college students

以跟骨BMD情況為因變量（賦值：BMD正常=0，BMD異常=1），以周運動時長為自變量（賦值：<90 min=1，90～150 min=2，>150 min=3，并轉(zhuǎn)換成啞變量），同樣調(diào)整上述潛在混雜因素（賦值同上）進行二分類Logistic回歸分析，結(jié)果顯示，周運動時長90～150 min為女大學(xué)生發(fā)生跟骨BMD異常的保護因素〔OR=0.66，95%CI（0.44，1.00），P<0.05〕，見表 6。

表6 大學(xué)生運動水平影響跟骨BMD的二分類Logistic回歸分析Table 6 Binary Logistic regression analysis of the time spent on physical activity in one week and calcaneal bone mineral density in college students

3 討論

提高青年時期的峰值骨量有助于降低老年時期骨質(zhì)疏松的發(fā)生率［3］。人體生長發(fā)育的第3個十年期（20～30歲）是提高峰值骨量和鞏固骨密度的最后階段［7］，因此，從一級預(yù)防的角度出發(fā)，促進大學(xué)生的骨量增長，提高大學(xué)生的骨密度，對于預(yù)防老年人骨質(zhì)疏松癥的發(fā)生具有重要意義。生活方式對骨密度有著不可忽視的影響。當(dāng)前，久坐不動已成為包含大學(xué)生在內(nèi)的青年群體最常見的日常生活方式［8］。因而，本研究選取南方醫(yī)科大學(xué)不同年級的大學(xué)生作為研究對象，分析久坐行為及運動水平與跟骨BMD之間的關(guān)系。

在久坐行為方面，本研究結(jié)果顯示，在女大學(xué)生中久坐時間越長者跟骨BMD越低，日坐姿時長<4 h有利于女大學(xué)生跟骨BMD保持正常。既往關(guān)于兒童少年群體的研究結(jié)果印證了本次對大學(xué)生群體的研究結(jié)果。一項基于15～18歲挪威人群的研究顯示，男性高中生髖部、股骨頸和全身BMD與久坐時長呈負(fù)相關(guān)，但在女性高中生群體中，每日因使用電腦而保持坐姿4～6 h的群體相比于<2 h者有更高的BMD［9］。另一項基于歐洲八國的研究指出，學(xué)齡兒童久坐時間與跟骨BMD呈負(fù)相關(guān)［10］。但上述相關(guān)關(guān)系在本研究的男性群體中無統(tǒng)計學(xué)意義。首先，造成這種差異的原因可能與性別效應(yīng)有關(guān)。在14～16歲之后，女性骨量積累的速率將逐漸放緩，但男性的骨量仍將大幅增加并持續(xù)多年［11］。據(jù)NGUYEN等［12］的研究顯示，在21～35歲時，男性全身骨骼生長速率仍明顯高于女性。有研究指出，我國南京、淮安地區(qū)的男性跟骨定量超聲峰值年齡為21～30歲［13-14］。由于男大學(xué)生的BMD仍處于快速增加的階段，故久坐行為對男大學(xué)生的BMD影響不顯著。且本次抽樣的男大學(xué)生的年齡在不同BMD組間存在差異（P<0.05），BMD正常組的平均年齡大于BMD異常組，從側(cè)面反映出男性的BMD在大學(xué)階段仍處于較快變化當(dāng)中。其次，導(dǎo)致男、女大學(xué)生結(jié)果差異的原因還與肌肉含量和內(nèi)分泌情況有關(guān)。肌肉含量的增加可以促進骨骼的合成代謝，而脂肪的堆積會導(dǎo)致激素分泌的紊亂［15］。以本研究為例，男大學(xué)生的FMI顯著低于女大學(xué)生，而FFMI則顯著高于女大學(xué)生。目前已有許多研究在調(diào)整了體型的影響后發(fā)現(xiàn)，無論男女，較高的總脂肪水平與較低的BMD有關(guān)［16-18］。本研究還發(fā)現(xiàn)，女大學(xué)生BMD正常組的FFMI高于BMD異常組。HERRMANN等［10］的研究也發(fā)現(xiàn)，學(xué)齡兒童的骨密度與FFM呈正相關(guān)。FFM作為反映肌肉強健程度的指標(biāo)，在久坐行為對骨骼健康的負(fù)面影響中起著中介的作用［19］。提示加強肌肉相關(guān)訓(xùn)練，可以起到保護骨骼健康的作用。

在運動水平方面，國際骨質(zhì)疏松基金會建議成年人每周進行3～5次，每次至少30 min的負(fù)重活動（如慢跑、健步走、跳繩、網(wǎng)羽類等）以預(yù)防骨質(zhì)疏松［20］。依據(jù)上述建議，本研究將大學(xué)生周運動的時長分為<90 min、90～150 min和>150 min三個等級。研究結(jié)果顯示，周運動時長90～150 min和>150 min的女大學(xué)生BMD（T值）顯著高于<90 min的女大學(xué)生，周運動時長90～150 min的女大學(xué)生BMD異常發(fā)生的風(fēng)險顯著低于周運動時長<90 min的女大學(xué)生，但周運動時長>150 min的女大學(xué)生的BMD異常發(fā)生風(fēng)險與周運動時長<90 min的女大學(xué)生之間無統(tǒng)計學(xué)差異。在本次研究中，不同周運動時長的男大學(xué)生之間BMD降低的風(fēng)險差異無統(tǒng)計學(xué)意義，提示該校男大學(xué)生進行周運動的最佳時長有待進一步探討。適度運動能增加機體骨量、提高BMD，而運動強度過大則對BMD無影響甚至?xí)?dǎo)致BMD的下降［21］。一項基于10～23歲花樣滑冰女選手的研究指出，在調(diào)整了包括體質(zhì)量、體脂率、月經(jīng)周期等一系列混雜因素后，每周訓(xùn)練時間較長的女選手BMD更低［22］。針對平均年齡為23歲的男性足球運動員的研究也發(fā)現(xiàn)，當(dāng)每周訓(xùn)練時長<6 h時，骨量和運動時長呈正相關(guān)（r=0.42），但當(dāng)運動時長增加后，關(guān)聯(lián)不再顯著［23］。不同地區(qū)、不同人群的運動水平與BMD的相關(guān)性研究結(jié)果也不盡相同。美國的研究顯示，男大學(xué)生極高強度運動與跟骨密度之間存在正向關(guān)聯(lián)，而女大學(xué)生的跟骨密度則與中等和極高強度運動有關(guān)，但在相關(guān)回歸模型中只有男性群體的上述關(guān)聯(lián)維持顯著［24］。而SIOEN等［5］發(fā)現(xiàn)輕量級的體力活動與比利時兒童的BMD有關(guān)，但中、高量級的體力活動與骨骼健康狀況的關(guān)聯(lián)不顯著。許多動物實驗表明，高強度運動可對骨骼健康產(chǎn)生負(fù)面影響。高麗等［25］的研究發(fā)現(xiàn)，進行高強度運動的大鼠與對照組相比骨小梁數(shù)目變少、纖細(xì)、排列稀疏、形態(tài)結(jié)構(gòu)完整性差、髓腔大小不一。BOURRIN等［26］的研究指出，經(jīng)過漸進式增強的長達(dá)5周的游泳訓(xùn)練后，大鼠腰椎椎體和股骨遠(yuǎn)端部位出現(xiàn)了骨量丟失。關(guān)于高強度運動導(dǎo)致骨量下降的機制，目前認(rèn)為可能與下丘腦-垂體-性腺和肌肉疲勞有關(guān)：高強度運動導(dǎo)致下丘腦-垂體-性腺軸功能被干擾，機體性激素水平下降，進而影響性激素（特別是雌激素）對成骨細(xì)胞活動的調(diào)控［27］；而肌肉疲勞導(dǎo)致其對應(yīng)力的緩沖作用減弱，應(yīng)力過多集中于機體某一部位，骨骼需重新改造塑型以適應(yīng)增加的應(yīng)力，當(dāng)破骨活動超出骨正常生理代謝速度時，就可能在局部形成細(xì)微骨折，導(dǎo)致骨量丟失［21］。盡管有關(guān)運動水平與骨骼健康狀況的研究結(jié)論尚存在爭議，但越來越多的基于隊列研究的證據(jù)指出，規(guī)律且適量的運動可以使骨骼更加強?。?8-29］。

本研究存在一定的局限性。首先，國際上推薦以雙能X線法（dual X-ray absorptiometry，DXA）測量的面積BMD作為判定骨質(zhì)疏松的金標(biāo)準(zhǔn)［30］，而本研究采用定量超聲法（quantitative ultrasound system，QUS）測定的T值來判定被檢者是否BMD異常。但目前國內(nèi)外已有大量利用QUS測定的BMD指標(biāo)開展的研究［31-33］，且測量儀器操作簡便、無輻射，測量結(jié)果與DXA測量結(jié)果的相關(guān)度已得到證實，與腰椎DXA的關(guān)聯(lián)性為0.57～0.67［34-35］。其次，本研究衡量研究對象的久坐時長和運動水平采用的是自報的方法。其精確度相比于使用專業(yè)測量儀器低，但問卷調(diào)查方法更適合開展大規(guī)模的流行病學(xué)調(diào)查。未來有條件的情況下，應(yīng)該聯(lián)合手機或智能手表等電子設(shè)備開展更大規(guī)模的隊列研究以解決現(xiàn)有研究的不足和爭議。

綜上所述，女大學(xué)生跟骨BMD異常率高于男大學(xué)生，且久坐行為及運動水平只與女大學(xué)生跟骨BMD相關(guān)。女大學(xué)生日坐姿時長<4 h、周運動時長90～150 min可有效保護跟骨健康，且每日保持坐姿的時間越短越有利于預(yù)防BMD異常的發(fā)生。此外，根據(jù)本次研究結(jié)果，女大學(xué)生中BMD異常者高達(dá)59.5%，男大學(xué)生BMD異常者也達(dá)到了30.4%，提示有關(guān)機構(gòu)有必要開展針對大學(xué)生群體骨骼健康狀況的調(diào)查并制訂相應(yīng)的預(yù)防策略。

作者貢獻(xiàn)：李仕田提出研究選題方向，負(fù)責(zé)研究的統(tǒng)計方法設(shè)計，數(shù)據(jù)錄入及論文初稿撰寫；呂曉港負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)錄入及項目數(shù)據(jù)庫的管理工作；朱曉祺、王嘉燁負(fù)責(zé)論文語句通順性審查并提出修改意見；盧曉翠負(fù)責(zé)研究項目的總體規(guī)劃，現(xiàn)場調(diào)查的協(xié)調(diào)、實施與開展，論文終稿的修改、質(zhì)量控制及內(nèi)容審查，提供基金支持，對論文負(fù)責(zé)。

本文無利益沖突。