点击显示 收起
【摘要】 目的 了解四川省阿坝州藏、羌、汉族儿童少年骨量的影响因素，为制定学生营养政策、预防骨质疏松提供基础资料和科学依据。 方法 采用问卷调查方式，收集四川省阿坝藏羌自治州1821名7～18岁藏、汉、羌族男、女生的膳食营养素摄入和体力活动情况，测量身高和体重;采用生物电阻抗仪测定体成分，并用双能X线吸收仪（DEXA）测定前臂近端1/3处和远端1/10处骨矿物含量（BMC）和骨面积（BA）。 结果 多元线性回归分析发现，瘦体重对前臂远端1/10处和前臂近端1/3处的BMD和BMC的变异贡献要高于其他因素，其标准偏回归系数分别为0.567，0.687，0.346和0.482;藏族、钙摄入量、体力活动能量消耗等因素对前臂远端1/10处BMD和BMC的作用有统计学意义，其标准化回归系数分别为0.094和0.061，0.034和0.022，0.034和0.024。 结论 体重（尤其是瘦体重）是儿童少年骨量的主要影响因素，民族、膳食营养素摄入、体力活动因素也是影响儿童少年骨量的重要因素。
【关键词】 骨密度;前臂;回归分析;因素分析，统计学;少数民族，藏族;学生
随着世界人口的不断老龄化，骨质疏松症已逐渐成为全球性公共卫生问题。有研究表明，预防骨质疏松主要依靠提高成年期的峰值骨量（peak bone mass，PBM）和减少老年后的骨丢失。PBM越高，老年期发生骨质疏松的危险越低。儿童少年正处于骨骼生长和矿化极其活跃的时期，也是获得最佳峰值骨量的重要阶段。因此，在生长发育期增加骨量沉积，提高峰值骨量，使骨量最大化是预防骨质疏松的最佳策略 ［1］ 。儿童少年的骨量增长受遗传因素和环境因素的共同影响，环境因素包括了营养因素、体力活动等。多项研究估计，峰值骨量的60%～80% ［2］ 是由基因决定的，但环境因素对骨量的增长作用也是不可或缺的。为此，笔者选取四川省阿坝藏族羌族自治州黑水县、茂县作为试验点进行相关调查，旨在探讨当地学生骨量的影响因素，为制定学生营养政策、预防骨质疏松提供基础资料和科学依据。
1 对象与方法
1.1 对象 采用分层随机整群抽样的方法，选取四川省阿坝藏族羌族自治州茂县和黑水县8所中小学一年级到高三年级学生（7～18岁）共1821名，各民族、各年龄组男女生各约30名。要求学生父母均为同一民族，学生本人无影响骨代谢的肝、肾、内分泌和骨骼疾病。
1.2 方法
1.2.1 膳食调查 采用食物记录法，连续3d24h回顾法记录星期四～星期六的膳食摄入量。
1.2.2 体力活动调查 采用1a回顾性体力活动问卷进行调查。
1.2.3 体格测量 身高采用国产金属立柱式身高坐高计进行测量;体重采用体重计测定，精确度为0.1kg;体成分采用生物电阻抗仪（RJL-System101USA，频率为50kHz，激发电流为800μA的交流电，4个电极）进行容抗和阻抗的测量。
1.2.4 骨量测定 使用美国NORLAND双能X线前臂骨密度测量仪（pDEXA）进行测定;检测非优势侧前臂远端1/10处尺骨和桡骨（Dist.R+U）、近侧端1/3处尺骨和桡骨（Prox.R+U）的骨矿物含量（BMC）和骨面积（BA）。仪器误差控制范围为标准值（0.915）±2.5%，每次测量前以及每隔24h进行仪器稳定性检测和质量控制扫描1次。此次检测仪器变异系数范围为0.40%～0.72%，测量由同一调查员操作。检查时要求被调查学生取下任何含金属的物件。
1.3 数据分析 运用Epi Info2002进行数据整理，采用逐步回归分析建立多元线性回归模型。以各骨量指标为因变量，分别采用逐步回归法将自变量按0.20标准进入，0.25的标准剔除，建立回归方程。模型中引入年龄、性别、民族、身高、瘦体重、体力活动能量消耗、能量摄入、蛋白质摄入量、脂肪摄入量、碳水化合物摄入量、各微量元素和维生素摄入量。对分类变量进行数量化处理。
2 结果
2.1 前臂近端1/3处BMD的多元线性回归分析 在建立的方程中引进了羌族、年龄、性别、瘦体重和碳水化合物摄入量，此回归方程具有统计学意义（P<0.01），可以解释前臂近端1/3处BMD变异显著部分的0.805。比较标准化回归系数发现，对前臂近端1/3处BMD作用最大的是年龄和瘦体重，然后是羌族、男生和碳水化合物摄入量。见表1。
表1 阿坝州藏、羌和汉族儿童少年前臂近端1/3处BMD影响因素的多元线性回归分析（略）
注: *汉族为对照组;&女生为对照组。
2.2 前臂近端1/3处BMC的多元线性回归分析 在建立的方程中引进了年龄、男生、瘦体重、身高、碳水化合物摄入量，此回归方程具有统计学意义（P<0.01），可以解释前臂近端1/3处BMC变异显著部分的0.849。比较标准化回归系数发现，对前臂近端1/3处BMC作用最大的是瘦体重，然后依次是年龄、身高、碳水化合物。见表2。
表2 阿坝州藏、羌和汉族儿童少年前臂近端1/3处BMC影响因素的多元线性回归分析（略）
注: *汉族为对照组;&女生为对照组。
2.3 前臂远端1/10处BMD的多元线性回归分析 在建立的方程中引进了年龄、男生、瘦体重、体力活动能量消耗、总能量摄入、钙摄入量，此回归方程具有统计学意义（P<0.001），可以解释前臂远端1/10处BMD变异显著部分的0.641。比较标准化回归系数发现，对前臂远端1/10处BMD作用最大的是瘦体重，然后依次是年龄、男生、藏族、总能量摄入、碳水化合物摄入量、体力活动能量消耗和钙摄入量。见表3。
2.4 前臂远端1/10处BMC的多元线性回归分析 在建立的方程中引进了年龄、性别、瘦体重、身高、碳水化合物摄入量、藏族、体力活动能量消耗、碳水化合物摄入量和钙摄入量，此回归方程具有统计学意义（P<0.001），可以解释前臂远端1/10处BMC变异显著部分的0.761。比较标准化回归系数发现，对前臂远端1/10处BMC作用最大的是瘦体重，然后依次是年龄、男 生、身高、藏族、碳水化合物摄入量、体力活动能量消耗和钙摄入量。见表4。
表3 阿坝州藏、羌和汉族儿童少年前臂远端1/10处BMD影响因素的多元线性回归分析（略）
注: *汉族为对照组;&女生为对照组。
表4 阿坝州藏、羌和汉族儿童少年前臂远端1/10处BMC影响因素的多元线性回归分析（略）
注: *汉族为对照组;&女生为对照组。
3 讨论
3.1 瘦体重增长可能在儿童少年的骨量发育过程中起着主要的作用 国内外许多研究发现，体重或瘦体重对骨量有促进作用 ［3-4］ 。笔者的研究结果也发现，瘦体重对前臂近端1/3处和前臂远端1/10处的BMD和BMC的模型标准化回归系数高于身高等其他因素。提示体重作为骨量指标贡献率的主要因素，即预测骨量指标的重要因子，其对骨量贡献的作用极有可能是由于瘦体重作用的结果。这一结果与Cadogan等 ［5］ 研究相似，该研究发现全身BMC与瘦体重、雌激素显著正相关，全身BMD与瘦体重、雌激素、膳食能量摄入量显著正相关。说明体重增加对提高BMD的作用可能是承重性外力对骨骼的作用，而对非承重部位，如前臂端骨量，瘦体重可能起更大的作用。
3.2 民族因素对骨量发育有着重要影响 有研究表明，不同人种之间骨量存在差异。非裔美国人比白种美国人有较高的骨量和较低的骨折率 ［6］ ，1～6岁黑人儿童的前臂骨矿物含量高于白人儿童 ［7］ ;而我国北京市6～17岁儿童少年全身BMD ［8］ 低于丹麦和加拿大相应年龄性别组儿童少年 ［9］ 。也有研究表明，在同一人种的不同民族之间骨量发育也存在差异。中国和日本同属蒙古人种的不同民族，河南省郑州市10和15岁儿童前臂BMD明显低于同龄日本儿童 ［10］ ;我国3个地区700多名妇女的BMD比较结果表明，内蒙牧区的蒙族妇女桡骨骨矿物含量和BMD显著高于新疆半牧区的哈萨克族妇女和山西福建等农区的汉族妇女 ［11］ 。本研究的多元线性回归模型中也发现，藏族学生较汉族和羌族学生对前臂远端的骨量指标的贡献更为显著，说明民族原因可能对儿童少年时期骨量的发育存在一定的影响。造成骨量民族差异的原因是多方面的，一方面可能是遗传因素的作用，主要是儿童少年骨钙沉积的差异;另一方面则是环境因素的作用，主要可能是与不同的膳食习惯及生活方式有关。
3.3 膳食营养素摄入也是影响儿童少年骨量增长的重要因素 膳食营养是促进骨量增长和维持骨量稳定的重要调节因子，其中能量和蛋白质是骨骼发育中可以与遗传因素等同的重要因素。人体80%～90%的骨矿含量是由钙和磷元素组成的，其他膳食成分如蛋白质、镁、锌、铜、铁、氟、维生素D、维生素A、维生素C和维生素K也是正常骨代谢所必须的 ［12］ 。因此，儿童少年骨骼的发育需要合理摄入各种营养素，特别是钙 ［13］ 。
在中国人和白人中进行的横断面调查研究发现，几乎所有高钙摄入的儿童少年其所测部位的骨量都较高。本研究发现，膳食钙摄入仅对前臂远端1/10处BMD和BMC有显著性作用，而对前臂近端1/3处的BMD和BMC作用不是很显著。这也与其他研究中青春期钙摄入量与骨量间无显著相关关系 ［14］ 相似。一方面可能是由于不同部位的骨量和骨大小在进入青春期后处于快速生长期，骨骼的发育存在明显的部位差异，松质骨的生长速度要慢于皮质骨的生长速度，导致不同部位骨量的差异更加明显，从而相对淡化了膳食钙的影响;另一方面可能是青春期性激素分泌的增加使钙的吸收率增加 ［15］ ，作用超过了膳食钙的作用，从而相对淡化了膳食钙的影响。中国人钙的吸收率约相当于白人和黑人的2倍，且在青春期吸收率进一步提高。这种双重作用可能导致了即使在膳食钙摄入量低的情况下，也没有显示出对青春期骨量促进作用的显著差异，但这并非说明青春期钙的摄入不重要。许多研究已证明，生命早期膳食钙摄入高对成人骨骼健康十分有利 ［16］ 。
3.4 体力活动水平也对儿童少年骨量增长有着重要的影响 一般认为，体力活动对生长发育期儿童的骨量有促进作用 ［17］ 。Bailey等 ［18］ 的研究表明，高体力活动者全身BMC高于低体力活动者。但Rourke等 ［19］ 对92名处于TannerⅡ-Ⅳ期的肥胖女孩进行的减轻体重干预结果显示，体力活动水平对骨量没有显著性影响。也有研究认为，体力活动对骨量影响的部位不同。青春期前参加体力活动可以促进儿童少年骨表面成骨，增加骨大小;进入青春期后，可促进骨膜骨沉积。Kemper等 ［20］ 研究表明，儿童少年期体力活动与腰椎BMD显著正相关，与桡骨远端1/3处BMD没有显著相关关系。本研究发现，体力活动能量消耗对前臂远端1/10处BMD和BMC有显著的贡献，但对前臂近端的皮质骨骨量作用不明显。由此说明体力活动对骨量的影响可能存在部位差异，增加体力活动能量消耗对骨量发育有积极的作用，尤其是对松质骨的增加更为明显。
以上可以看出，儿童少年骨量的获得受到遗传和环境的双重作用，虽然环境因素对骨量的影响力比遗传因素小，但在遗传因素难以改变的情况下，通过改善营养状况、增加活动、培养良好的健康生活方式来达到遗传所决定的峰值骨量，是预防骨质疏松现实和可行的手段。
（致谢:感谢四川省阿坝藏族羌族自治州卫生局以及茂县、黑水县人民政府、卫生局、教育局和疾病预防控制中心的领导对本课题的大力支持;感谢茂县、黑水县卫生局、疾病预防控制中心、妇幼保健所的所有调查员以及茂县、黑水县相关中小学校的领导、教师和同学们对本课题的大力支持和配合;感谢中国营养学会营养科研基金给予的大力支持!）
【参考文献】
［1］ FRENCH SA，FULKERSON JA，STORY M.Increasing weight-bearing physical activity and calcium intake for bone mass growth in children and adolescents:A review of intervention trials.PrevMed，2000，31（6）:722- 731.
［2］ AMES SK，ELLIS KJ，GUNN SK，et al.Vitamine D recepter gene Fok1 polymorphism predicts calcium absorption and bone mineral density in chil-dren.J Bone Miners Res，1999，14（5）:740-746.
［3］ KEMPER HCG，TWISK JWR，MECHELEN WV，et al.A fifteen-year longitudinal study in young adults on the relation of physical activity and fitness with the relation of physical activity and fitness with the develop-ment of the bone mass:The Amsterdam growth and health longitudinal study.Bone，2000，27（2）:847-853.
［4］ RUBIN LA，HAWKER GA，PELTEKOVA VD，et al.Determinants of peak bone mass:Clinical and genetic analyses in a young female Canadian cohort.J Bone Miner Res，1999，14（4）:633-643.
［5］ CADOGAN J，BLUMSOHN A，BARKERME，et al.A longitudinal study of bone gain in pubertal girls:Anthropometric and biochemical correlates.J Bone Miner Res，1998，13（10）:1602-1612.
［6］ POLLITZER WS，ANDERSON JB.Ethnic and genetic differences in bone mass:A reviewwith a hereditary vs.environmental perspective.Am J Clin Nutr，1989，50（1）:1244-1259.
［7］ LI JY，SPECKER BL，HO ML，et al.Bone mineral content in black and white children1to6years of age.AJDC，1989，143（1）:1346-1349.
［8］ 张李伟，刘加昌，翟凤英，等.北京市学龄儿童少年BMD正常参考值研究.中国骨质疏松杂志，2003，9（2）:134-136.
［9］ CHRISTIAN M，THOMSON BL，PRENTICE A，et al.Whole bone mineral content in health children and adolescents.Arch Dis Child，1997，76（1）:9-15.
［10］李旭芬，朱沛，侯岗，等.中国儿童少年与日本儿童少年BMD对比分析.现代康复，2001，5（10）:123.
［11］赵熙和.钙的适宜摄入量与骨质疏松.国外医学:内分泌学分册，2003，23（2）:93-94.
［12］ ILICH JZ，KERSTTER EK.Nutrition in bone health revisited:A story be-yond calcium.J Am Coll Nutr，2000，19（6）:715-737.
［13］ DIBBA B，PRENTICE A，CEESAY M，et al.Effect of calcium supple-mentation on bone mineral accretion in Gambian children accustomed to a low-calcium diet.Am J Clin Nutr，2000，71（1）:544-549.
［14］ OUTILA TA，KARKKAINEN MU，LAMBERG-ALLARDT CJ.Vitamin D status affects serum parathyroid hormone concentrations during winter in female adolescents:Associations with forearm bone density.Am J Clin Nu-tr，2001，74（2）:206-210.
［15］ Committee on Nutrition.Calcium requirements of infants，children，and adolescents.J Pediatr，1999，104（5）:1152-1157.
［16］ WANG MC，CRAWFORD PB，HUDES M，et al.Diet in midpuberty and sedentary activity in prepuberty predict peak bone mass.Am J Clin Nutr，2003，77（2）:495-503.
［17］ KATO T，TERASHIMA T，YAMASHITA T，et al.Effect of low-repetition jump training on bone mineral density in young women.J Appl Physiol，2006，100（3）:839-843.
［18］ BAILEY DA，MCKAY HA，MIRWALD RL，et al.A six-year longitudi-nal study of the relationship of physical activity to bone mineral accrual in growing children:The university of Saskatchewan bone mineral accrual study.J Bone Miner Res，1999，14（10）:1672-1679.
［19］ ROURKE KM，BREHM BJ，CASSELL C，et al.Effect of weight change on bone mass in female adolescents.J Am Diet Assoc，2003，103（3）:369-372.
［20］ KEMPER HCG，TWISK JWR，MECHHELEN WV，et al.A fifteen-year longitudinal study in young adults on the relation of physical activity and fitness with the relation of physical activity and fitness with the develop-ment of the bone mass:The Amsterdam growth and health longitudinal study.Bone，2000，27（6）:847-853.
作者单位：中国疾病预防控制中心疾病控制与应急处理办公室，北京 100050;中国疾病预防控制中心营养与食品安全所;四川省阿坝州黑水县疾病预防控制中心;阿坝州茂县卫生局。