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中学生网球运动员上肢骨密度的不对称性及其增龄性变化规律

2019-07-26李凤栓

中国骨质疏松杂志 2019年6期
关键词:骨密度受试者网球

李凤栓

郑州商学院,河南郑州451200

目前我国正处于老龄化社会。由于人口老龄化所引发的社会公共健康问题,比如骨质疏松症的防治,越来越受到政府的高度重视。研究表明,青年时期形成较高的峰值骨量对于预防骨质疏松症有着重要作用[1]。研究还表明,体育运动对人体骨密度的影响受到运动类型、运动强度和持续时间等诸多因素的制约[2-8]。目前有关网球运动对人体骨密度影响的研究不多,但是已有研究表明长期网球能够使优势侧的上肢骨密度显著性地高于非优势侧[9],这就涉及到上肢骨密度的左右不对称性问题。波动性不对称(fluctuating asymmetry,FA)的概念是Mather等[10]首次提出的。FA是指生物体两侧对称性状在生长发育中表现出的细微的随机偏离,它是环境改变、发育不稳定性和遗传等因素共同作用的结果。有些生物个体的波动性不对称越明显,其实是越能适应环境的变化的表现[11-12]。基于此,本研究在探讨网球运动对青少年上肢骨密度影响的基础上,进一步揭示网球运动对上肢骨密度影响的不对称性与年龄的关系,以便为体质人类学积累基础资料,也为骨质疏松症的防治提供理论和技术上的参考。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

利用河南省青少年网球锦标赛的机会,在家长知情同意的情况下共招募受试者388人并签署知情同意书,其中青少年网球运动员188人(运动组),普通中学生200人(普通组)。运动组受试者运动等级至少在网球少年运动员等级以上,网球训练年限至少2年以上,他们是来自于河南省各地市的中学生,其中13岁的36人,14岁的38人,15岁的40人,16岁的38人,17岁的36人。对照组受试者是来自于郑州市47中的普通中学生,13~17岁每个年龄各40人,要求没有网球运动经历。为了消除性别对骨密度的影响[13],不管运动组还是对照组,每个年龄受试者人数的性别比例都是1∶1。严格控制受试者的身高、体重、体质量指数(body mass index,BMI)以及体脂率(BF%)[14-16],以消除以上因素对骨密度的影响。通过对相同年龄运动组和对照组的基线资料进行独立样本的T检验(Independent-Sample Test),结果发现运动组和对照组之间差异没有统计学意义(P>0.05),这说明两组的基线资料具有均衡性,两组骨密度指标具有可比性,见表1。该研究得到了郑州成功财经学院学术伦理委员会的批准,符合人体实验伦理学标准。

1.2 研究方法

1.2.1 实验法:采用天津华力争电子科技有限公司生产的身高体重脂肪智能测量仪HLZ-62,严格按照仪器操作规范在上午未进早餐前对受试者进行测量,要求男女生统一穿短裤和背心,记录每个受试者的身高、体重、BMI和体脂率(BF%)。采用美国诺兰德公司生产的XR-600双能X线骨密度仪对所有受试者左右上肢骨密度进行测量。测量工作均由同一专业人士操作进行,每次测量前都对仪器性能进行校正检测。变异系数CV=0.56%~0.65%。用FA来表示上肢骨密度的不对称性,也就是上肢左右侧骨密度差值的绝对值,FA=|R-L︱[17]。公式中:R=右侧上肢骨密度,L=同一受试者左侧上肢骨密度。

1.2.2 数理统计法:实验所得数据全部用SPSS 13.0统计软件进行统计学分析。基本统计量采用Descriptive Statistics,表示为珋x±s。组间比较采用Independent-Sample Test。不同侧别之间的比较采用Paired-Sample Test。不同年龄之间的比较采用One-Way ANOVE的L-S-D法。

表1 相同年龄受试者不同组别之间的基线资料比较Table 1 Comparison on baseline data of subjects in different groups of the same age

2 结果

2.1 中学生网球运动员和普通中学生上肢骨密度的均值比较

对受试者相同年龄同一侧别上肢骨密度进行组间比较(表2),发现除13周龄两组之间差异无统计学意义外,其他各年龄运动组和普通组差异均有统计学意义(P<0.05),尤其是右侧存在极显著性差异(P<0.01)。

表2 受试者相同年龄同一侧别上肢骨密度在不同组别之间的均值比较(珋x±s)Table 2Comparison of upper limb BMD of subjects in different groups at the same age and on the same side(珋x±s)

2.2 中学生网球运动员和普通中学生上肢骨密度的侧别比较

通过对中学生网球运动员和普通中学生上肢骨密度进行左右侧之间的均值比较(表3),结果发现普通组在各个年龄上都不存在显著性的侧别差异(P>0.05),运动组在13岁和14岁时也不存在显著性的侧别差异(P>0.05),但是运动组在15岁、16岁和17岁时却存在显著性的侧别差异(P<0.05)。从另一个角度显示运动组上肢骨密度存在显著性的左右不对称性,而且这种不对性从15岁开始,16岁和17岁也存在。

表3 同一组别受试者上肢骨密度在不同侧别之间的均值比较(珋x±s)Table 3Comparison of upper limbs BMD between left and right sides of subjects in the same group(珋x±s)

2.3 中学生网球运动员上肢骨密度在不同年龄之间的均值比较

为了进一步了解中学生网球运动员上肢骨骨密度不对称性随着年龄的变化情况,本研究对运动组上肢骨密度FA值进行了描述性统计和单因素方差分析,结果发现FA值在15岁(0.014±0.001)和16岁(0.013±0.001)之间没有显著性差异(P>0.05),在16岁(0.013±0.001)和 17岁(0.027±0.003)以及15岁(0.014±0.001)和 17岁(0.027±0.003)之间都存在显著性差异(P<0.05)。也就是说中学生网球运动员上肢骨密度不对称性出现在15岁,16岁时不对称性没有加剧,17岁时不对性出现显著性增大。

3 讨论

3.1 网球运动对中学生上肢骨密度的影响

本研究结果发现网球运动能够提高中学生的上肢骨密度,这可能与网球运动的技术特点有关[18]。网球运动属于典型的全身性的有氧运动,它需要参与者不断地快速移动、频繁转向来配合上肢做出各种技术动作,因此它会对全身骨骼产生较强的力学刺激,进而激活成骨细胞活性,促进骨质的生成。在网球技术动作中,网球拍具有一定的重量,这对于参与者来说也是一种外在阻力,网球运动参与者要不断克服这种外在阻力的情况下频繁地做出引拍、挥拍和击球这一系列动作,因此参与者上肢会受到多方位和多种机械力学刺激,这必然会引起上肢骨骼产生适应性改变,进而增加上肢骨密度。研究结果还显示网球运动对13岁的中学生上肢骨密度的影响差异没有统计学意义,这可能和他们的运动年限有关,因为本研究中的受试者要求至少2年以上的网球训练经历,而13岁的中学生网球运动员大多是刚好两年多一点,网球运动对上肢骨密度的影响没有形成显著性的积累效应。因为有研究显示体育运动对骨密度能够产生显著性影响至少要坚持1年以上的运动时间,其中还要有足够的运动强度[19]。本研究结果和以往的研究结果也不尽相同,比如刘贺[20]的研究发现长期坚持网球运动的老年男性骨密度显著性高于对照组,而郭梁等[9]研究却发现长期规律的网球运动对男性青少年全身各部位的骨密度的影响差异都没有统计学意义。

3.2 网球运动运动员上肢骨密度的不对称性

本研究结果显示普通中学生左右侧上肢骨密度不存在不对称性,而中学生网球运动员却出现这种不对称性。Hamdy等[21]研究就证实了这一点,他发现举重运动员和跑步运动员的BMD存在部位特异性,具体表现为举重运动员的上肢骨BMD最高,而跑步运动员的上肢骨BMD却最低。Calbet等[22]通过观察排球运动对参与者两侧手臂骨密度的影响,结果发现排球运动员负荷相对大的一侧的手臂骨密度显著性地高于另外一侧手臂,而对照组却没有发现两侧手臂存在显著性差异。国内的郭梁等[9]也证实了这一点。其实人类的很多人体指标,不管是形态还是机能都存在不对性,比如利手现象、“交叉对称”模式等,这在人类学和生物学里面已经研究的非常深入,但是在体育卫生领域却提到的很少,因此本研究提出网球运动能够造成上肢骨密度出现不对称性,本身这种表述是比较规范和科学的,同时研究结果和以往的研究相比也是一致的。本研究结果产生的原因还可能与网球运动技术特点有关。网球运动参与者都是用利手侧手臂来持拍,因此利手侧所受的机械力学刺激相对比较大,这必然会引起利手侧上肢骨质生成增多,进而增加骨密度。

3.3 网球运动员上肢骨密度的不对称性随年龄的变化

本研究显示网球运动员上肢骨密度的不对性出现在15岁、16岁,17岁继续存在。通过对其上肢骨密度的FA值进行以年龄为影响因素的单因素方差分析,结果发现,16岁和15岁相比,16岁时网球运动员上肢骨密度的不对性程度没有显著性地变化,但是17岁时却出现了显著性地加剧。究其原因可能与网球训练的积累效应有关。因为有研究表明运动对骨的重建能构成积极的影响至少需要持续运动4~6个月,能够造成骨密度的显著性增加则要求至少持续1年以上运动,其中还有运动强度和运动频率的影响。13岁和14岁的中学生网球运动虽然训练年限已经达到了1年以上,但是可能由于训练强度过小,训练频率过少的影响,没有对骨密度的增长产生有效的力学刺激,因而没有出现上肢骨密度的不对性[19]。由于本次参加青少年网球赛的17岁以上和13岁以下中学生很少,因此本研究的调查取样只能选取13~17岁的中学生网球运动员,那么13岁以下是否出现了这种上肢骨密度的不对称性,17岁以后这种不对称性又是如何变化的?这有待于进一步的深入研究。

4 结论

网球运动能够提高中学生上肢骨密度,这对提高青少年峰值骨量进而预防骨质疏松症有着重要意义,因此网球运动值得在青少年群体中大力推广。网球运动能够造成中学生上肢骨密度的不对称性,而且这种不对称有随着年龄增加而变大的趋势,这可能与网球运动的训练年限、训练强度和训练频率有关。限于中学生网球运动员群体的特殊性,造成本研究无法了解13岁以下和17岁以上上肢骨密度不对称性的变化情况,这有待于进一步的深入研究。

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