四川省阿坝州藏羌和汉族儿童少年骨量影响因素分析
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作者: 张必科 张 倩 唐晓均 王志文 胡小琪
【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1 821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
【中图分类号】 R 179 R 195.2 【文献标识码】 A 【文章编号】 1000-98 17(2007)07-0628-03
Influencing Factors on Bone Mass Among Adolescents of Tibetan, Qiang and Han Adolescents Living In A-ba County in Sichuan Province/ZHANG Bi-ke *, ZHANG Qian, TANG Xiao-jun, et al.* Office of Disease Control and Emergen cy Response, Chinese Center for Disease Control and Prevention, Beijing(100050),China
【Abstract】 Objective To study the influencing factors on bon e mass growth o Tibeta n, Qiang and Han nationality adolescents in puberty, and to provide scientific e vidence for student's nutritional strategy and the prevention of osteoporosis. Methods Total of 1 821 healthy volunteer students was recruited i n Mao County an d Heishui County of Sichuan Province (aged 7-18, 897 boys and 924 girls). Dietar y intake and physical activity information were collected through questionnaires . Their height and weight were examined. Body compositions were examined by the
bioelectrical impedance analysis. Bone mass of nondominant forearm were measured by dual energy X-ray absorptiometry (DEXA). Results Stepwise m ultiple regressio n analysis showed that the dominant factor of the proximal forearm BMD and BMC i n boys and girls was lean body mass(B=0.567, 0.678, 0.346, 0.482,P＜0.0 1). Tibe tan was significantly positively correlated with the proximal forearm BMD and BM C in boys and girls (B=0.094, 0.061,P＜0.01). Dietary calcium was one of the important influencing factors of the distal forearm BMD and BMC in boys and gi rls(B=0.034, 0.022,P＜0.01). The total energy consumption of physical ac tivi ty were also significantly correlated with distal forearm's BMD and BMC(B=0. 034, 0.024,P＜0.01). Conclusion Weight especially lean body mas s is the major determinant to bone mass in boys and girls. Nationality, nutrit ion intake and physical activity are also the important determinant of bone mass .
【Key words】 Bone density;Forearm;Regression analysis;Factor a nalysis,statistical;Minority groups,Zang nationality;Students
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 1 821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3 d 24 h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1 a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0.1 kg；体成分采用生物电阻抗仪（RJL-System 101 US A,频率为50 kHz,激发电流为800 μA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24 h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 Info 2002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。
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。
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。
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Tanner
Ⅱ-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！）
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(收稿日期：2007-01-05)
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