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不同海拔地域驻训官兵跟骨超声骨量定量分析研究

2022-04-28李晓萌孙建新关雪程颜苓王哲党笑坤张春媛

中国疗养医学 2022年5期
关键词:骨量海拔骨密度

军事体能训练能有效提升军人身体素质和作战能力,是遂行作战任务、胜任使命任务的重要保证。放眼当前世界主要国家军队,均已愈加重视军事体能训练,军事体能训练呈现出科学化、体系化、专业化和实战化的趋势

。骨密度是指单位体积或者单位面积所含的骨量,是骨骼强度的重要指标,跟骨是足部最大的跗骨,生物力学载荷大,结构与椎骨类似,骨皮质较薄,主应力分布特征与骨小梁的分布方向一致,骨代谢转换率高,且易于检测。本研究通过本研究通过对不同海拔地域官兵跟骨骨量超声(quantitative ultrasound,QUS)测定,开展骨量筛查评估,旨在了解官兵骨量现状,以及海拔对骨量的影响,提高对骨量重要性的认知度,并为训练伤预防干预策略提供量化依据,为全面推进军事训练转型升级,科学施训提供有效保障。

4月26日,十余位浙江画院的艺术家在院长孙永的带领下,再赴绍兴东浦,进行为期3天的全方位采风写生创作活动,零距离领略水乡美景和浓郁的风土人情。

1 资料与方法

1.1 一般资料 对2020年12月至2021年12月康复疗养官兵进行横断面健康调查,收集资料完整的男性健康官兵200例,其中高海拔地域官兵95例,驻地海拔高度2 500~4 000 m,低海拔地域官兵105例,驻地海拔高度低于1 000 m。年龄19~42岁,无明确心脑血管疾病,未服用影响骨代谢药物。

1.2 方法 使用SONOST 3000定量超声式骨量检测仪,检测前在设备上输入体检者身高(cm)、体质量(kg)。研究对象处于坐姿,以右足跟作为测量部位,将右足置于仪器上,于内外侧踝骨处涂抹少许耦合剂,在200 kHz至1.5 MHz频率下仪器自动分析检测,以超声骨量T值反映骨密度。T值>-1为正常,T值≤-1且>-2.5为骨量减少,T值≤-2.5为骨质疏松。

我国人民的生活水平提升后,老龄化问题成为了我们的关注焦点,目前我国的高血压患者数量不断增加,而且年龄越来越小。临床中高血压疾病是慢性疾病,根据研究显示,高血压会让其他心血管疾病的发生率增加,严重的有心肌梗死、脑卒中等等,患者会以左室肥厚伴左心力衰竭为主[4]。此次研究结果表明,心脏彩超检测心脏疾病具有很高的价值,效果突出。

随着经济的全面发展和人们生活水平的普遍提高,医院、影院、体育场和政务中心等的规模也随之扩大和完善,管线的布置成为了大型综合建筑施工中的关键问题。有效和合理的管线布置可以有效的提高建筑中的空间利用率,同时才不会影响建筑物的美观。事先完成综合管线的设计和布置方案,才能够在施工进行时,不同的施工单位按照设计好的方案高效的完成各自的管线布置,才能够按照预定的时间完成施工计划,确保在施工过程有条不紊地进行。

2 结果

分别统计不同地域官兵骨量情况,见表1 。Logistic回归分析结果见表2,说明不同海拔高度和年龄对骨量T值影响有统计学意义:高海拔地域官兵T值低于低海拔地域官兵;高海拔地域官兵骨量减少发生的概率高于低海拔地域官兵;骨量减少发生的概率与年龄呈正相关。

3 讨论

本组研究对200名官兵按海拔分类并开展骨量测定,分析发现,低海拔官兵骨量减少者约占6.7%,且超声骨量Logistic回归分析结果证明骨量减少与年龄正相关。笔者分析主要原因有:①训练时间集中在日照时间,通过接触阳光肝脏可自行转化成25- (OH)-D

,经肾脏转换活化成1,25-OH-D

,促进肠道对钙的吸收、肾脏对钙重吸收,同时抑制甲状旁腺分泌甲状旁腺素。Sato等

通过临床流行病学调查发现在一定程度内日照与BMD水平正相关,与骨折发生呈负相关。②在实施军事训练内容中的负重训练、抗阻力运动时,肌肉克服阻力进行主动运动,可有效造成肌肉的收缩,提升肌肉力量。一方面外部压力形成骨骼的应力,同时骨骼肌的收缩力量又对骨组织产生应力,而研究发现应力能够促进骨的生长发育以及改变骨的形状结构

,国外文献也报道在应力的刺激作用下,骨构筑方式在形态上发生了变化,以便适应负荷载重需要

。由此可见运动训练能降低衰退,强化肌肉力量、提高肌肉的韧性、增强核心肌群的控制能力,正向影响骨骼的应力,活化骨密度生物学功能。在进行抗阻运动、负荷运动训练时由于双重应力作用于骨骼,导致骨密度可发生适应性改变,以增强骨承受力。③运动作为一种治疗方式,被世界卫生组织(WHO)推荐为抗骨质疏松症非药物治疗的首选方案,运动对骨强度的影响比重(40%)远远超过了与骨代谢相关激素、钙和维生素D对骨强度的影响(3%~10%)

。运动方式复杂多样,其中高强度间歇运动(high intensity interval exercise,HIIE)是一种多次短时间高/低强度间隔的运动方

,研究发现H1IE能以合理的生物力学刺激作用于力负荷感受器(骨细胞),经细胞外基质转导至间充质干细胞(MSCs),进而影响其成骨- 成脂分化

,同时间隔训练可减少下肢短时间内重复受力,较短的持续时间、较小的跑步距离和较少的跑步频次还可有效提高受训官兵的有氧、无氧体能适应性。④我军官兵膳食营养搭配合理,并充分考虑不同兵种、不同地域增加食物定量标准,营养支持与补充满足每日钙、蛋白质摄入量标准。通过对本组研究对象问卷调查发现,由于饮食习惯各有不同,个别官兵蛋奶摄入严重不足,检测发现与同龄官兵相比,T值虽仍在正常范围内,但有所减低,Aoe等

认为与钙质相比以牛奶为代表的高级蛋白质促进骨骼发育和增加骨基质的作用更为明显。因此针对此类情况,卫生技术人员应对官兵加强饮食营养教育,骨质健康知识的普及、适时督导调整饮食架构,满足适口性以及营养素的足量摄入。⑤本组研究对象年龄19~42岁,研究发现超声骨量减少与年龄正相关,提示年龄是影响骨量的重要因素。骨量随年龄增加而递减,属于生理现象之一,随着年龄的增大,骨形成功能明显减退,出现负钙平衡,骨量下降

;男性的肌力、肌肉含量下降,易导致超声骨量的降低。

评价骨密度方法主要采取骨量测量,这是目前对骨质材料强度特性评价的最佳途径,双能X线(DXA)测量和QUS是常用的两种手段。既往在不同人群中的许多研究显示,这两种测量方法的结果具有很强的相关性

。QUS因其无辐射、重复性好、操作简便、价格低廉等优势逐渐得到广泛应用。我们通过测量跟骨超声骨量,将其作为一个窗口,衡量判断全身骨质情况;骨量同时参与维持关节的平衡,间接影响力学性能的提升,因此可作为评估训练伤风险因素中的一项量化指标,预防伤情发生。

海拔2 500~4 000 m地域驻训官兵长期处于高海拔低氧暴露环境,自然条件差,最大有氧能力和耐力明显降低。本组数据研究发现高海拔地域官兵骨量T值低于低海拔地域官兵。有文献报道,长期生活在高海拔地区人群持续暴露在低氧的条件下,其低氧诱导分子(HIF-1α)水平会增加

。有进一步研究表明,HIF-1α在促进成纤维细胞生长因子23(FGF-23)的表达中发挥了重要作用

。FGF-23是近些年发现的由骨细胞分泌的具有调节血磷代谢的刺激因素,其生理功能为抑制肾小管对磷的重吸收,减少肠道磷的吸收,从而降低血磷

,影响钙磷平衡,导致钙代谢异常。笔者因此考虑此结果是否与高海拔地区缺氧环境导致HIF-1α高表达,进一步促进了FGF-23分泌,影响钙磷代谢过程相关。但由于我们没有进行血清学研究,缺乏数据支持。另外高海拔地域环境复杂特殊,与低海拔地域相比训练有较大差异和难度,训练的灵活性受限、训练时长与运动强度均明显低于低海拔地域,笔者考虑也是影响骨量T值的因素之一。如何做到科学与特殊恶劣环境相结合的训练方法与模式是目前探索的重要方向

。一是通过习服适应,调节机体生理功能活动,改善新陈代谢来应对海拔的挑战,提高官兵在高海拔地区的适应能力。二是采取科学的适应性训练方法有效锻炼身体协调性、心肺耐力以及核心控制力。三是从医学角度靶向控制影响因素,研究缺氧的适应策略,减少训练伤发生概率。骨量参与维持关节的平衡,间接影响力学性能的提升,而骨量减低极其容易在“沉默状态下”发展为骨质疏松,具有慢性、潜在性、沉默进展的特点

。为保障高海拔地域官兵军事训练安全,卫生技术人员应树立训练损伤超前预防理念,注重潜在风险管理,实施健康评估,对该地区官兵定期开展超声骨量测定,准确评估骨量特点,对机体骨健康状态以量化形式评估,分析影响因素,指导均衡饮食营养,合理避免易导致骨丢失药物,必要时医学干预,尽量减少受伤风险和相关损耗。

1.3 统计学方法 定性变量用绝对数和百分比进行描述。采用SAS 9.2以T值判断结果为应变量,根据超声骨量T值分为骨量正常组(T>-1)和骨量减少组(T≤-1),以年龄、官兵海拔类别为自变量,进行多因素Logistic回归分析,分析自变量对应变量的影响是否有统计学意义。

本研究不足和局限性在于高海拔地域研究对象样本数偏少,导致结果不能完全代表整个高海拔地域驻训官兵水平,且对高海拔地域没有分层级进一步细化;缺少髋部、腰椎、股骨颈等感兴趣区作为测量部位的骨量评估、缺少结构性、功能性评价,以跟骨超声骨量作为衡量全身骨密度水平的普适性尚未能得到有效证实;仅采用了超声骨量作为监测指标、缺乏血清学证据证明HIF-1α高表达促进了FGF-23分泌,影响钙磷代谢水平的一系列血清学证据。

随着《军事训练健康保护规定》的出台,在未来我军训练半径逐渐增大,军事训练时间与强度日益增加的情况下,如何从医疗预防角度更好地保障部队从难从严开展实战化训练?

在后续研究中我们拟将骨骼-肌肉-肌腱- 血管作为一个整体,对官兵按不同作战单元、所处环境以及任务分类细化进行多部位骨量测定,精准判断全身骨密度情况并实时量化评估;实施肌骨超声检查通过全方位、动态图像进行结构性评估;在骨骼系统中,由于血管参与骨质的形成与吸收,可通过血管超声对微血流的检测用以研究骨的微循环调控机制;开展骨代谢指标(如血清钙磷、降钙素、尿钙测定等)、骨转换标志物(如碱性磷酸酶、骨钙素、血清Ⅰ型原胶原N-端前肽等)及相关因子(如HIF-1α、FGF-23等)的血清学监测等临床实践,建立多域的医学证据评估平台,综合研判骨健康情况,以期在机体适应机制和保障训练健康研究方面有更多突破。

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