安徽芜湖地区中老年健康体适能与骨量减少关系的研究

常 凤，陈德明，蔡维敏，王国凡，赵文艳，李彦龙

2017年4月，卫健委联合多部门共同启动“三减三健”行动，其中“健康骨骼”专项行动是“三健”之一，强调骨质疏松的流行病调查、骨质疏松的防治知识宣传及基层能力建设。骨量减少是正常骨量发展到骨质疏松的中间阶段，该人群庞大，40-49岁达32.9%，50岁以上人群达46.4%。我国居民对骨质疏松症预防重视度不够，加之基层医疗卫生机构防治能力有限，当前居民的骨密度检测率较低，导致骨量下降初期大部分居民不能及时采取有效的防控措施，进而延误骨质疏松症防治的有利时机。因此，如何在骨密度检测率较低的情况下，利用其他简易指标早期发现骨量减少，防止该人群发展为骨质疏松则尤为重要。

已有研究更多集中于骨质疏松性骨折的风险预测，提出可通过骨代谢标志物、身体形态、体力活动、铁蛋白、卵泡刺激素、维生素D受体基因、外周血单核细胞等预测骨密度。研究认为，内脏脂肪面积可用于低骨量风险预测，其他报道则未见。这些骨折风险预测指标大部分需要采血且检测复杂、费用较高。内脏脂肪面积则要求受试者空腹进行，有一定限制。健康体适能是与健康相关的体适能，包括心肺耐力、身体成分、肌肉力量、肌肉耐力和柔韧性，可反应受试者的健康状况、运动能力，其中心肺耐力被建议列为“第五大生命体征”。健康体适能下降可影响生活质量，增加慢性病危险。随着“健康中国2030”的提出，“体医融合”已成为慢性病防治的有力抓手，包含健康体适能的国民体质检测内容逐渐纳入到体检项目。因此，本研究以骨质疏松高发的中老年人群为研究对象，以骨质疏松前期的骨量减少为关注焦点，在对比不同性别、不同年龄中老年人群骨密度及健康体适能差异的基础上，找出骨密度相关的健康体适能指标，并运用ROC曲线下面积和约登指数得到骨量减少风险切点，以期通过易获得的、无创的健康体适能指标早期预警骨量减少，预防骨质疏松，助力“健康骨骼”行动。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

在知情同意的情况下，回顾性选择安徽省芜湖地区参与2020年体医融合干预项目的中老年人群为对象。纳入标准：(1)45～70岁受检者；(2)身体成分、骨密度、最大摄氧量、握力、坐位体前屈、闭眼单足站立、选择反应时等测试数据完整。排除标准：(1)身体中有金属植入物者；(2)近期内服用维生素D制剂、钙剂等影响骨代谢类相关药物。(3)影响骨代谢疾病、内分泌疾病及骨质疏松的患者。共纳入符合条件体检者246例，其中男性108例，女性138例。

1.2 测试方法

1.2.1 骨密度测试 使用韩国OsteoSys公司生产的Sonost 2000超声骨密度测量受试者右足跟的骨密度(T值)、骨强度和骨折风险系数。参考WHO的标准和2017中国原发性骨质疏松症诊治指南，骨量减少：-2.5≤T≤-1。

1.2.2 身体成分测试 使用韩国GAIA KIKO身体成分测试仪，利用生物电阻抗法测试身高、体重、体质指数、肌肉重量、脂肪重量、脂肪百分比等身体成分指标。

1.2.3 最大摄氧量测试 使用ergosana XC1000功率自行车采用次大强度法进行最大摄氧量的测试，在测试过程中监测心率、心电和血压，按照《ACSM 运动试验和运动处方指南》终止标准结束测试。

1.2.4 其他健康体适能指标测试 使用电子握力计、电子反应时测试仪和闭眼单足站立测试仪，按照《国民体质测定标准手册和标准》完成握力、选择反应时和闭眼单足站立测试。

1.3 数据处理

将所有数据录入Excel，使用SPSS 22.0进行数据分析，正态性检验使用Kolmogorov-Smirno，采用平均值±标准差(x±s)表示，经检验所有数据符合正态分布。不同性别骨量正常、骨量减少检出率间比较，使用Pearson 卡方检验。不同性别、不同骨量间数据采用独立样本t检验进行分析；不同年龄检测指标比较使用单因素方差分析；健康体适能指标与骨密度间关系，采用Pearson相关分析，显著性水平设定在P<0.05。

将T值根据标准以-1.0为临界值，分为正常骨密度和骨量减少，分别换为1、2，建立受试者ROC，并计算不同指标ROC曲线下面积(area under the curve, AUC)和约登指数(Youden’s index,YI)。YI=敏感度+特异度-1，得到数值最大的约登指数对应健康体适能指标值，即最理想的预测骨量减少风险的切点。

2 研究结果

2.1 不同性别中老年人骨量减少比较

表1显示，中老年女性骨量正常比例低于男性，骨量减少比例明显高于男性(χ=4.015，P=0.045)。男性、女性骨量正常比例高于骨量减少，均具有统计学差异(χ=35.852，P<0.001；χ=7.014，P=0.008 1)。说明，中老年人群骨量异常具有性别差异。

表1 中老年人骨密度情况对比表

2.2 不同性别中老年人群健康体适能及骨密度比较

研究发现，男性身高、体重、BMI、肌肉重量、最大摄氧量、握力、骨密度、骨折风险系数均高于女性(P<0.05)，脂肪重量、脂肪百分比、坐位体前屈、选择反应时则低于女性(P<0.05)，而闭眼单足站立、骨强度则差异无统计学意义(P>0.05)(见表2)。可见，健康体适能及骨密度具有性别差异。

表2 不同性别中老年人群健康体适能及骨密度对比表

2.3 不同性别不同年龄中老年人群健康体适能及骨密度比较

2.3.1 男性 研究发现，66～70岁组男性脂肪百分比、肌肉重量低于45～50岁组；66～70岁组身高、体重低于45～55岁组；61～65岁、66～70岁组脂肪重量低于45～55岁组，具有统计学差异(P<0.05)，其余指标不具年龄差异(P>0.05)(见表3)。可见，中老年男性健康体适能中身体成分具有年龄差异，其余体成分指标及骨密度无差异。

表3 不同年龄中老年男性健康体适能及骨密度对比表

2.3.2 女性 不同年龄中老年女性健康体适能比较发现，61～65岁、66～70岁女性身高、闭眼单足站立低于45～50岁、51～55岁(P<0.05)；61～65岁肌肉重量低于45～50岁，66～70岁则低于45～50岁、51～55岁(P<0.05)；66-70岁握力低于45～65岁各年龄组(P<0.05)；56～70岁骨密度、骨折风险系数低于45～50岁，61～70岁骨强度低于45～60岁(P<0.05)，其余指标不具年龄差异(P>0.05)。可见，61岁以后女性健康体适能指标，56岁以后骨密度明显下降，具有增龄性变化特征(见表4)。

表4 不同年龄中老年女性健康体适能及骨密度对比表

2.4 不同骨量中老年人群健康体适能比较

将实验对象按照标准分为骨量减少和骨量正常，比较不同性别不同骨量状态中老年人群的健康体适能差异。发现，骨量减少人群的BMI、肌肉重量、握力、骨密度、骨强度均低于骨量正常人群，骨折风险系数则高于骨量正常人群(P<0.05)，其余健康体适能指标间无差异(P>0.05)。此外，女性骨量减少人群的年龄高于骨量正常人群(P<0.05)(见表5)。

表5 不同骨量中老年人群健康体适能对比表

2.5 健康体适能与骨密度相关性

相关分析发现，中老年男性健康体适能指标中的脂肪重量、脂肪百分比、BMI及女性的年龄、体质指数与骨密度呈正相关，闭眼单足站立呈负相关(P<0.05)(见表6)。

表6 不同性别中老年人群健康体适能与骨密度相关性

健康体适能指标与骨密度ROC曲线下面积显示，男性年龄、最大摄氧量、握力和闭眼单足站立，女性年龄、身高、体重、体质指数、肌肉重量、最大摄氧量、握力、闭眼单足站立、选择反应时的AUC均介于0.5～0.7之间，具有一定诊断价值。男性年龄、最大摄氧量、握力和闭眼单足站立的最大约登指数对应切点值分别为55.5岁、42.55 ml/kg/min、31.65 kg、9.5 s；女性年龄、身高、体重、体质指数、肌肉重量、最大摄氧量、握力、闭眼单足站立、选择反应时分别为60.5岁、159.06 cm、55.5 kg、24.75 kg/m、39.3 kg、36.05 ml/kg/min、21.0 kg、2.5 s、1.255 s(见表7)。

表7 不同性别健康体适能与骨量减少ROC曲线下面积及约登指数表

3 讨 论

3.1 女性骨量减少比例高于男性

研究显示，中老年女性骨量减少比例为42.03%，男性为29.63%，女性高于男性，具有统计学差异(P<0.05)。该研究与报道一致。这是由于：(1)女性骨量峰值出现时间早于男性，峰值后随着年龄增长而下降，且女性流失速度快于男性。(2)女性妊娠、哺乳、绝经等生理期，钙流失增多，会造成骨量明显减少。(3)女性户外体育锻炼时间少于男性，不利于钙磷吸收。(4)女性体重、肌肉重量普遍低于男性，对骨骼的重力刺激作用较弱。以上可能是造成中老年女性骨量减少比例高于男性的原因。

3.2 健康体适能具有性别差异

研究发现，男性身高、体重、BMI、肌肉重量、最大摄氧量、握力等健康体适能指标高于女性，仅脂肪重量、脂肪百分比、坐位体前屈、选择反应时低于女性(P<0.05)，闭眼单足站立则无差异(P>0.05)。该结果与报道基本一致。身高、体重、BMI、脂肪重量、脂肪百分比及肌肉重量的性别差异符合生理规律。(1)男性握力、选择反应时好于女性，与男性肌肉重量、体重较高以及社会功能使男性峰值肌力较好有关；力量与速度正相关，进而导致男性反应时好于女性；(2)最大摄氧量男性较高，与男性胸廓发达，肺容量、呼吸肌功能均高于女性；男性血红蛋白含量、心输出量大于女性，且睾酮具有增加心肺功能的作用。(3)女性坐位体前屈好于男性与女性肌肉薄弱、关节周围韧带少于男性相关。健康体适能的性别差异提示，在相关研究中要分性别进行比较与分析。

此外，本研究对象安徽省芜湖地区中老年人健康体适能测试数据显示，男女性身高、体重、握力、坐位体前屈、闭眼单足站立及选择反应时结果均低于东北城镇居民，BMI则高于河南省八市均值，握力较差，男性骨密度较好，而女性则较差。这与受试者为华东地区居民，符合地域特征，饮食习惯、基因遗传、自然环境等因素，导致不同地域人群的健康体适能差异。

3.3 健康体适能具有增龄性变化特征

研究发现，61岁以上高年龄中老年男性身高、体重、脂肪重量、脂肪百分比、肌肉重量与低年龄组比较，具有差异(P<0.05)。可见，男性健康体适能的年龄差异主要体现在身体成分指标，心肺功能、力量、柔韧、平衡等体适能指标差异不大。但61岁以上高年龄组女性身高、肌肉重量、闭眼单足站立、握力与低年龄组具有统计学差异(P<0.05)。可见，女性身体成分、平衡及力量素质方面的健康体适能呈现出年龄特征。该结果与报道一致。原因包括：(1)随着年龄增长，身体活动量减少，体力活动水平越低，则功能性体适能和体质健康状况变差。(2)肌肉力量的年龄差异与人体老化过程中肌纤维萎缩、丧失和坏死，神经肌肉系统调节功能下降及能量产生下降等有关。(3)女性体适能下降较男性明显，与男性健康体适能峰值水平较高，且体力活动多于女性等因素有关。因此，改善中老年女性健康体适能至关重要。

3.4 健康体适能与骨密度的关系

骨量减少人群的BMI、肌肉重量、握力低于骨量正常(P<0.05)。这是由于身高体重越大，则肌肉重量越高，握力越大，其中高BMI对骨骼的重力刺激作用明显，进而导致三者出现差异。相关分析显示，中老年男性脂肪重量、脂肪百分比、体质指数及女性的年龄、体质指数与骨密度呈正相关，闭眼单足站立呈负相关(P<0.05)。该结果与部分报道一致。年龄、身体成分指标与骨密度的关系上述已经进行分析。闭眼单足站立是反映静态平衡能力的常用简易指标，该值越低，说明平衡能力越差。大部分中年人可维持0～19s，老年人维持0～9s。已有研究表明，平衡能力与年龄、性别、下肢肌肉力量、视觉、本体感觉、前庭觉等相关。肌肉力量又与年龄、体质指数、身体成分含量、体育运动等因素密切相关，而且女性下肢肌肉萎缩速度较躯干快，进而导致女性闭眼单足站立与骨密度相关，而男性无相关性。

本研究发现，部分健康体适能指标与骨密度的ROC曲线下面积介于0.5～0.7之间，具有一定诊断价值。其中男性年龄、最大摄氧量、握力和闭眼单足站立最大约登指数对应的切点值分别为55.5岁、42.55ml/kg/L、31.65kg、9.5s；女性年龄、身高、体重、体质指数、肌肉重量、最大摄氧量、握力、闭眼单足站立、选择反应时60.5岁、159.06cm、55.5kg、24.75kg/m、39.3kg、36.05ml/kg/L、21.0kg、2.5s、1.255s。因此，可根据上述指标的切点值预测中老年人群骨量减少，及早发现骨质疏松的危险状态，并及时予以干预。

4 结论与建议

4.1 结 论

中老年骨量减少的患病率具有性别差异，女性明显高于男性。骨密度具有明显的性别差异，女性具有年龄特征，男性骨折风险系数低于女性，骨密度、骨强度高于女性。56～70岁骨密度、骨折风险系数低于45～50岁，61～70岁骨强度低于45～60岁。骨量减少人群的BMI、肌肉重量、握力等健康体适能指标下降，年龄、身高、体重、体质指数、肌肉重量、最大摄氧量、握力、闭眼单足站立、选择反应时可用于预测中老年人骨量减少风险。

4.2 建 议

中老年群体应积极进行骨量减少的预防，女性更应加以重视。该人群可通过积极参与体育锻炼的方式，增加心肺功能、肌肉力量、平衡能力、反应能力等健康体适能水平的方式，积极预防骨量流失。此外，“健康中国2030”建设背景下，慢性病预防筛查中，可增加无创伤、易测试的健康体适能指标，有利于早期发现骨量下降人群，及早予以介入，防止该群体转为骨质疏松，进而减轻社会、家庭及个人的医疗负担，助力健康中国建设。