我国优秀青少年女运动员三联征与运动损伤的相关性初步研究

李璟 刘舒 卫雍绩 王启荣 丁杰

国家体育总局运动医学研究所（北京100061）

大强度运动会给女运动员带来一些特有的健康问题，如女运动员三联征（female athlete triad，FAT）。FAT 是由能量利用（energy availability，EA）、月经和骨骼健康这三个互相影响因素组成的一种医学症候群。大部分女运动员常常仅表现出下列三组分中的任何一个：伴或不伴有饮食紊乱（disordered eating，DE）的EA水平下降、月经失调（menstrual disorders，MD）、低骨密度（bone mineral density，BMD），很少发展到最终临床结局，即伴或不伴进食障碍（eating disorder，ED）的低EA、功能性下丘脑性闭经和骨质疏松[1-4]。有研究发现，FAT会增加女运动员发生应力性骨折的风险[1-4]，女性比同龄男性更易发生运动相关的肌肉骨骼损伤风险[5，6]，如月经周期前半期即排卵前，更容易发生前交叉韧带损伤[5]。

女运动员青春期个体骨量迅速增加形成的骨量峰值水平与成年期骨质疏松性骨折风险密切相关。我国女运动员参加专业训练和达到竞技状态巅峰的年龄日益提前，一旦发生FAT，虽经积极有效的干预治疗，如改善EA 水平和减少运动过量，来提高BMD，但也达不到与年龄相应的期望值[3，4]。因此，关注我国青少年女运动员FAT 发生情况，研究其与运动损伤的关系具有重要意义。本研究采用前瞻性设计，按照2007年版美国运动医学学会（American College of Sports Medicine，ACSM）[2]和2014年FAT 联盟专家共识[3]标准，初步探讨我国优秀青少年女运动员FAT每个组分与运动损伤之间的关系，以期为预防损伤发生提供依据。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

来自8个运动项目的163名国家队女运动员：跳水22 人、体操25 人、蹦床15 人、艺术体操11 人、游泳24人、中长跑28 人、足球24 人、花滑14 人，年龄为13～18岁，专业训练年限为1～8.6年。凡是患有代谢性、内分泌性疾病（如甲状腺疾病），服用任何影响骨骼健康、月经的药物，如激素、避孕药等，均被除外。一年中56人随访中断、4人新患内分泌性疾病需长期用药、15人伤病调查数据不合格等，共剔除75 人，最终88 人纳入研究。身高、体重等身体形态指标测量参照2005年国民体质监测工作手册。研究对象的一般情况详见表1。

表1 研究对象一般情况

1.2 研究方法

采用前瞻性研究，4周内完成FAT三组分的问卷调查和测试，然后连续365天每日收集运动损伤数据。

1.2.1 EA

1.2.1.1 计算方式

EA=能量摄入（energy intake，EI）－运动能量消耗（exercise energy expenditure，EEE），单位为千卡/每公斤去脂体重（fat-free mass，FFM）/日（kcal/kg FFM/d）。当EA≤45 kcal/kg FFM/d，首先影响骨骼健康，骨骼形成被抑制，只有当EA≤30 kcal/kg FFM/d，才会影响代谢和生殖系统[7，8]。本研究的低EA 定义为EA≤45 kcal/kg FFM/d。

1.2.1.2 EI测定

采用3 日饮食日记和称重法[9，10]，连续记录并称量训练日48 hr和休息日24 hr的所有膳食和营养补充品摄入，用国家体育总局运动医学研究所研制的“运动员及大众膳食营养分析与管理系统”软件进行能量摄入量计算分析。

1.2.1.3 EEE测定

采用美国Body Media Inc.生产的Sensewear Armband便携式能量代谢测定仪（SWA，型号MF-SW，软件7.0 版）[9]，非水中的运动项目连续测定运动员48 hr 运动、日常生活及睡眠状态下的能量消耗，水中项目则选择2 天的陆上训练日测量。选取一天中所有MET＞4.0的运动消耗能量总和为EEE[10]。

1.2.2 进食行为与月经情况

1.2.2.1 调查问卷

进食行为调查采用进食障碍调查问卷[eating disorder examination-questionnaire（Edition 16.0D），EDEQ（16.0D 版）][11]，各分量表和总量表的Cronbach’s α系数均超过0.80，Spearman 系数均超过0.50，具有较高的内部一致信度和重测信度[12-13]。采用自我报告问卷调查过去12个月的月经情况。

1.2.2.2 调查方法

由专业运动营养师或一线医务人员集中培训运动员，确保他们了解调查目的、问卷内容、打分标准。然后运动员分开各自独立填写问卷，完成时间在15～30分钟内。之后交由一位固定专业人员检查，对于个别专业的问题和词汇逐一解释。所有研究对象均在专业人员指导下独立完成，所有表格填写符合研究要求。

1.2.2.3 定义

进食紊乱（disorder eating，DE）：EDE-Q（16.0D版）分四部分自我报告过去28 天之内在进食态度、体型态度、体重态度和限食行为上有无一些特定的想法、感觉或行为，以及有无存在病理限食行为，每部分得分在0～6之间，总平均分为四部分的平均分。若有一项≥4.0，或总平均分≥4.0，即为DE[11]。以4.0 分为界，是参照正常同龄女性青少年得分的80～90区间[11]。

月经失调（menstrual disorders，MD）：根据第8 版《妇产科学》[14]，原发性闭经为满15岁仍无初潮，继发性闭经为连续超过90 天无月经，月经稀少为月经间隔≥35天，间隔28～34天视为月经正常。

1.2.3 身体成分和骨密度测量

1.2.3.1 测试方法

采用双能X 线吸收法（dualenergy X-ray absorptiometry，DEXA），仪器为GE 公司Lunar Prodigy 双能X线吸收仪，扫描部位包括头、上肢、下肢、脊柱、骨盆等。每次测量前进行仪器校正，受试者空腹，除去任何金属物体，保留尽量少的衣服，着单衣仰卧位平躺，足尖向上，与垂直线呈15°，双臂贴于躯干，从头部向足部扫描，获取全身及脊柱骨密度（bone mineral density，BMD，g/cm2）、体脂率（%）、去脂体重（fat-free mass，FFM，kg）等。脊柱BMD 变异系数为1.2%，全身为0.99%。

1.2.3.2 定义

2007年ACSM 诊断标准：低BMD 是z值在－1.0和－2.0之间，当z值≤－2.0并伴有风险因子或骨折史，诊为骨质疏松[2]；国际临床骨测量学会（International Society for Clinical Densitometry，ISCD）诊断标准：低BMD是仅仅z值≤－2.0，当z值≤－2.0且伴有临床骨折史，诊断为骨质疏松[15，16]。

1.2.4 运动损伤

1.2.4.1 数据调查

数据来源于国家队运动员伤病系统，此系统报告内容参照美国运动员健康系统每日损伤报告表（athletic health care system daily injury report，DIR），每日由一线随队医务人员记录队员当天损伤发生情况，包括损伤部位、损伤性质（如急性、慢性或劳损），以及因损伤未能参加正常量的训练比赛或减少运动量的天数，完成时间不超过5分钟。完成上述1.2.1至1.2.3的调查问卷和测量后，连续采集随后365 天的运动损伤数据。

1.2.4.2 定义

本研究观察的运动损伤是指因为参加任何形式的训练、运动、比赛等过程中发生的任何肌肉、关节或骨骼损伤，不在运动中发生的则不包括。因为没有研究表明，FAT与表皮挫伤或撕裂伤等损伤有相关性，故表皮损伤不在统计范围内。无法正常训练日是指因运动损伤而使运动员无法完成正常训练量的天数。重大损伤是指因运动损伤导致无法正常训练日达7天或以上。

1.3 数据统计分析

采用SPSS Ver.17.0 统计软件包进行统计分析。计量资料以均数± 标准差（±s）表示，受伤组和未受伤组的计量资料组间比较采用独立样本t检验；受伤组和未受伤组的的EA、EDE-Q 得分、BMD 比较采用单因素协方差分析（one-way ANOVA）；多变量分析中，采用多元回归分析得到校正比值比和95%可信区间。差异显著性水平定为P＜0.05，非常显著性水平定为P＜0.01。

2 研究结果

2.1 总体情况

一年观察期中，88 名运动员中共有34 人（38.6%）发生运动损伤，受伤组的年龄、身高、体重、去脂体重、体脂比和初潮年龄与未受伤组相比，均未见显著性差异（见表2）。

表2 受伤组与未受伤组一般情况比较（ ± s）

表2 受伤组与未受伤组一般情况比较（ ± s）

一般情况年龄（岁）身高（cm）体重（kg）去脂体重（kg）体脂比（%）初潮年龄（岁）全部（n=88）15.3 ± 1.9 158.4 ± 7.1 46.6 ± 5.1 37.2 ± 4.6 20.2 ± 4.8 13.4 ± 1.2受伤组（n=34）15.6 ± 3.3 159.7 ± 6.6 48.5 ± 8.1 38.6 ± 4.8 20.0 ± 6.1 13.6 ± 1.9未受伤组（n=54）15.0 ± 2.1 157.1 ± 7.0 46.2 ± 8.9 36.4 ± 4.7 21.3 ± 5.2 13.3 ± 1.7 P值0.92 0.90 0.44 0.73 0.89 0.17

2.2 运动损伤发生情况

随访365 天中，受伤组34 人共发生115 处运动损伤。从损伤部位来分，最常见部位为小腿（n=40，34.8%）和膝部（n=26，22.6%），具体部位分布见图1。从损伤类型来看，67.0%（n=77）属于劳损性或慢性损伤再次发作，33.0%（n=38）属于急性损伤。随访365 天中，共发生11 例重大损伤，其中45.5%（n=5）发生在小腿。

图1 115处运动损伤的部位分布

2.3 受伤组和未受伤组的EA、EDE-Q 得分、月经情况和BMD

从表3可见，经校正去脂体重后，受伤组EDE-Q每项得分和总平均分均明显高于未受伤组（P＜0.05）；校正初潮年龄、去脂体重、运动项目后，受伤组腰椎BMD值（P=0.03）、腰椎BMD的z值（P=0.02）和全身BMD的z值（P=0.05）均低于未受伤组；虽然受伤组的EA均值和全身BMD 均值小于未受伤组，但没有统计学意义（P=0.08，P=0.09）。

表3 受伤组和未受伤组的EA、EDE-Q得分、月经情况和BMD比较

2.4 运动损伤发生风险

从表4可以看出，EA正常组和低EA组间的损伤发生率没有显著性差异（P=0.12）；EDE-Q 总平均分升高组和得分正常组之间也没有显著性差异（P=0.08）；在过去12 个月中发生过闭经或月经稀少的运动员发生肌肉骨骼损伤的风险是月经正常者的2.8 倍（P=0.009）；全身BMD 的z值≤－1.0 者运动损伤发生率是z值＞－1.0者的3.3倍（P=0.001）；虽然z值≤－2.0的运动员损伤发生率是z值＞－2.0 者的3.6 倍，但没有统计学意义（P=0.08）。

表4 FAT各组分与运动损伤的相关性分析

2.5 重大损伤发生风险

从图2可见，EDE-Q 得分异常者（P=0.03）、低骨密度者（ACSM标准）（P=0.001）重大损伤发生率比正常者有显著性升高；低EA 者（P=0.09）、月经异常者（P=0.10）和低骨密度者（ISCD标准）（P=0.18）重大损伤发生率与正常者相比没有显著性差异。

2.6 校正后运动损伤发生的独立风险因素

从表5 可见，经校正去脂体重、运动项目、初潮年龄和FAT 三组分不同组合的影响后，若按照ACSM 的低BMD诊断标准（z值≤－1.0），FAT三组分中的月经稀少/闭经和低BMD 与运动损伤发生密切相关；若参照ISCD 标准（z值≤－2.0），FAT 三个组分（低EA、月经稀少/闭经、低BMD）均与运动损伤发生密切相关。

图2 进食情况、月经情况、骨密度情况与重大损伤的关系

表5 经校正后FAT各组分与运动损伤相关性

3 讨论

目前认为[1-4]，低EA 的诊断对于FAT 至关重要，并将功能性月经失调和BMD 下降归因于低EA。能量摄入的测量方法很多，一般采用3 天（2 天训练日+1 天休息日）、4天或7天饮食日记、回顾24小时饮食和饮食调查问卷[17]。本研究提前对运动员和教练员进行培训，他们的配合和专业运动营养师的全程参与，大大提高了研究结果的准确性。实验室检测EEE 比较准确，但成本高无法大样本应用。本研究采用的美国产Senseware Armband 便携式能量代谢测定仪，属于加速度计联合一个或多个生理指标的更新型运动传感器，通过综合分析双轴加速度与心率、体温和皮肤电流等生理参数，大幅提高了日常身体活动能量消耗的测量准确性[9]。

进食行为方面最坏的临床结局为ED，诊断金标准是《美国精神障碍诊断统计手册（第五版）》（Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders- Ⅴ，DSM-Ⅴ），但诊断过程复杂[18]。实际上，大部分女运动员达不到DSM-Ⅴ诊断，但又确实存在影响健康的不健康进食行为和控制体重的做法，即DE。为进一步筛查是否存在DE，应用较为广泛且信效度较好的方法是Fairburn等制订的进食障碍调查16.0D版本[Eating Disorder Examination Questionnaire（edition 16.0D），EDEQ]，包含28 个条目四个层面的问题，在国外被广泛应用，具有良好的内部一致信度和重测信度[12，13]。

闭经和月经稀少的诊断多依靠自我报告，但仅能发现月经周期天数不正常的病例，常会忽视掉一些表面周期正常但实际异常的亚临床月经异常，如黄体期缺陷（luteal phase defects，LPD）和无排卵性月经周期。这两者的诊断需连续监测1～3个月经周期中每天激素水平的变化，较耗时费力而不太可行[19]。因条件所限，本研究只是通过月经情况调查表发现闭经/月经稀少，亚临床月经异常与运动损伤的关系还需进一步研究。

BMD 是评价骨骼强度、预测骨折风险和诊断骨质疏松的重要指标。1997年ACSM 使用T 值诊断骨量减少和骨质疏松[1]，2007年ACSM 采用ISCD 推荐的与同种族、同性别、同龄人相比的z值，同时考虑到运动员不同于一般人群，认为当z值介于－1.0 和－2.0 之间，则为低BMD；若z值≤－2.0并伴有慢性营养不良、低雌激素血症、应力性骨折或其他继发骨折风险因子，则可诊断为骨质疏松[2]。而ISCD 的诊断标准是：若仅z值≤－2.0，说明骨密度低于年龄期望值；当伴有明显的临床骨折史，才能诊断为骨质疏松[15，16]。

Hoch 等人研究显示，按照ACSM 标准，低BMD 检出率为13%；若按照ISCD 标准仅为3.0%[20]。本研究同时参照两种标准，进行了低BMD与运动损伤相关性分析，结果发现按照ACSM标准，低BMD者的运动损伤发生率和重大损伤发生率均升高；而按照ISCD 标准，低BMD 者无明显变化。这也说明因为运动员的BMD 要高于一般人群，若用ISCD 标准去预测损伤发生风险，会漏掉很多骨骼健康已经受损的运动员，错失干预治疗时机，并促进重大损伤的发生。

有研究发现，对于从事同样运动的高中运动员来说，女运动员受伤比例要高于男运动员[5，6，21]。这不仅是女性特有的解剖特点，如股骨槽宽度较窄、关节松弛等，还可能因为在青春发育期，随着体重和身高快速增长，而臀部和膝部力量及神经肌肉控制并未匹配，造成膝外展负荷增加[5，6，21]；女性激素水平大幅波动影响肌肉放松容易疲劳，增加下肢损伤几率，尤其是月经前半期即排卵前，易发生前交叉韧带损伤[5，6]。

本研究观察到，在365 天的随访期内，这88 名13～18 岁的女运动员中，34 人（38.6%）在运动中发生了肌肉、关节和骨骼等损伤，大部分是慢性或劳损性损伤，多发损伤部位为小腿和膝部，占到57.4%，与既往研究结果基本一致[5，6]。至于运动损伤的具体性质，如扭伤、肌腱炎，还是应力性骨折，没有进一步研究。这是因为本研究涉及的部分运动队中只配有康复师、营养师而无运动创伤专业医生，他们经过培训虽能准确上报损伤发生的部位、类型等，但还不能准确作出具体损伤诊断，这也是本研究的不足之处。

多个观察发现，闭经/月经稀少、DE、低BMD 均与肌肉骨骼损伤相关[22-24]。Rauh 等证实，DE 组发生肌肉骨骼损伤的几率是正常组的2 倍[22]；Thein-Nissenbaum等发现，MD 组的重大损伤（无法正常比赛或训练大于等于7天）发生率明显高于月经正常组，MD组的缺勤7天以上的损伤发生几率是缺勤7 天以下的3 倍[23]。基于这些研究，2014年FAT 联盟发布了基于循证医学证据的指南[3]，通过评估6 个因素[低EA 伴或不伴进食紊乱/进食障碍、低体重指数（body mass index，BMI）、初潮推迟、月经稀少（12月中6～9 次）和/或闭经（12月中少于6次）、低BMD和既往骨骼应力性反应/骨折史]，来预测应力性骨骼损伤的发生风险。Tenforde 等使用FAT 风险评估表，回顾研究来自16 种运动项目的323名女大学生运动员入学时数据和随后骨骼应力性损伤发生情况，筛查出239 人（74.0%）处于FAT 低危（45.0%）、中危（25.2%）和高危（3.8%）；中危组发生骨骼应力性损伤的风险是低危组的2倍，高危组则接近4倍[24]。2014年FAT 专家共识推荐的6 个FAT 风险因素中，月经稀少/闭经和既往骨骼应力性反应/骨折史均可独立预测骨骼应力性损伤的发生[3]。本研究结果同以上Thein-Nissenbaum 等研究结果基本一致[3，22-24]。本研究结果显示，EDE-Q得分升高者重大损伤发生率增加；全身BMD的z值≤－1.0者运动损伤发生率和重大损伤发生率均升高；过去12个月中发生过闭经或月经稀少者运动损伤发生率升高；经校正影响因素外，若按照ACSM 标准，FAT 的两个组分（月经稀少/闭经和低BMD）与运动损伤密切相关；若参照ISCD标准，三个组分（低EA、月经稀少/闭经和低BMD）与运动损伤均相关。

目前已形成共识：低EA是FAT发生发展的核心和主要机制，不同形式的MD是突出表现，低EA和MD共同发挥作用降低BMD，并影响骨骼健康[1-4]。本次研究尝试观察了EA与运动损伤发生的关系，但并未发现受伤组的EA 水平与未受伤组有何显著性差异，低EA 者和EA正常者之间的运动损伤发生率也无差异，仅在按照ISCD标准（z值≤－2.0）时，低EA与运动损伤发生密切相关。这可能与本研究采用的低EA 标准有关。对于年轻健康女性来说，EA 达到45 kcal/kg FFM/d 才能保证能量平衡[7，8]，但此标准能否作为青春期女运动员的能量推荐值，因为缺乏针对成长期青少年的系列严谨研究，还有待进一步观察。另外，骨骼健康还与其他多种因素有关，如饮食钙和蛋白质摄入、维生素D水平等。本研究未评估饮食中每日钙和蛋白质摄入，以及检测血液25-（OH）-VitD，尤其是本次88 名研究对象中有67名来自室内项目。这也是本研究的局限之一。

4 结论

本次前瞻性研究发现，国家队青少年女运动员中，EDE-Q得分升高（≥4.0）、过去12个月中发生过闭经或月经稀少、低BMD（尤其是z值≤－1.0）与运动损伤发生均相关；FAT 三组分（低EA、月经稀少/闭经和低BMD）会增加女青少年运动员面临的运动损伤发生风险。应重视FAT三组分的全面筛查、风险评估，并进一步研究宣传教育、进食行为干预、能量补充等干预治疗手段对FAT 发生和女运动员健康状态的影响，从而为保证女运动员的身心健康以及提高竞技状态提供依据。