运动干预对大学生骨密度影响的Meta 分析

潘道雍，闵 怡，胡明荣

（喀什大学 体育学院，新疆 喀什 844000）

0 引言

随着科技的进步，人们的生活方式发生了很大的改变.智能手机、游戏机的使用延长了人们的屏前时间，而网购、外卖等消费习惯减少了人们的体力活动时间，尤其是对当代大学生来说.体力活动不足不仅使人们的体质下降，而且易导致超重和肥胖.虽然超重和肥胖是心血管疾病、高血压、糖尿病、多种癌症的重大风险因素，但超重和肥胖可以通过体重、脂肪重量、骨形成和吸收、促炎性细胞因子和骨髓微环境等多种机制对骨骼实施有益和有害双重影响.大学生的骨质状况已不容乐观.有研究表明约50%体重正常的大学生中存在骨量减少和骨质疏松的情况[1-2].骨密度是骨骼强度的一个重要指标，也是对骨组织生长发育状况最直观的反映，它是诊断骨质疏松、估计骨质疏松程度以及评估骨质疏松症患者骨折发生危险性的可靠指标.预防骨质疏松症的最有效方法是提高成年早期的骨峰值[3].大学生正处于骨发育的一个关键时期,也是提高峰值骨量及延缓峰值骨量出现的重要时期，

众所周知，促进骨骼健康的首选方法是增加体育锻炼.通过合理的运动促进骨的合成代谢、增加骨质含量,对预防随年龄增加而导致的骨密度降低具有重要意义.然而目前对探索大学生运动与骨密度关联进行的相关研究结果是不一致的，所以本研究将综合之前的RCT 研究证据进行Meta 分析，以得到更为可靠的证据，从而引导学生养成健康的生活方式,为促进大学生的健康发展以及早期预防骨质疏松提供科学依据.

1 文献来源与方法

1.1 文献检索策略

通过计算机检索中国知网、万方数据、维普资讯、Web of Science、Embase、PubMed、The Co⁃chrane Library 等数据库，搜集体育锻炼对学生骨密度影响的相关研究，检索时限均从建库至2021 年6 月.此外，追溯纳入文献的参考文献，以补充获取相关文献.检索采取主题词和自由词相结合的方式.中文检索词包括：运动、体育锻炼、骨密度、学生等；英文检索词包括：exercise、physical exercise、bone density 等.

1.2 文献纳入与排除标准

1.2.1 纳入标准

（1）研究类型：大学生运动干预对骨密度和超声振幅衰减影响的随机对照实验；

（2）研究对象：身心健康的大学生；

（3）干预措施：试验组采用规律体育运动干预，如太极、健美操、乒乓球、网球、篮球、羽毛球等；对照组无干预措施或只有常规体育活动，没有进行运动干预，不参与规律性体育锻炼；

（4）结局指标：标准方法测量的学生骨密度结果.

1.2.2 排除标准

（1）受试对象运动受限，非学生群体；

（2）对运动干预前后实验组和对照组指标变化描述不清晰的文献；

（3）系统综述、会议摘要、动物实验；

（4）不能获取全文、不能取得可用的数据.

1.3 数据提取

分别由2 位研究者独立进行文献筛选、资料提取并交叉核对，若遇到意见不一致，则交由第三位讨论决定.文献筛选时，先去除重复文献，再通过阅读标题和摘要进行初筛，排除明显不相关的文献后，再进行阅读全文进行复筛，以确定研究是否能够被纳入.资料提取的主要内容包括：第一作者姓名、出版年份、国家、实验组和对照组样本量、干预措施、训练时间、结局指标.

1.4 质量评价

纳入研究的质量评价由2 名研究者独立完成.采 用Cochrane Handbook for Systematic Re⁃views of Interventions 5.1.0 提供的偏倚分析评估工具评价纳入研究的质量.该评价包括随机序列产生（选择性偏倚）、分配隐瞒（选择性偏倚）、对实施者与参与者实施盲法（实施偏倚）、对结果测评者实施盲法（观察偏倚）、数据结果的完整性（随访偏倚）、选择性报告研究结果（报告偏倚）和其他偏倚来源”7 个方面.对每篇纳入研究采用上述标准进行逐条评价，若原始研究完全符合上述标准，其质量为“low risk”，提示总体低偏倚风险，研究质量较高；原始研究部分满足上述标准，其质量为“unclear risk”，提示发生偏倚的可能性为中度；原始研究完全不满足上述标准，其质量为“high risk ”，表明存在高度偏倚风险，提示研究质量较低.

1.5 统计分析

使用Stata/ SE 版本13 进行统计分析，双侧P值小于或等于0.05 被认为具有统计学意义.研究之间的异质性通过计算I2统计量（I2>50%显著性水平）和卡方检验（P <0.1 为显著性水平）进行评估.I2值分别为25%和75%作为分类间异质性程度的标准（I2<25%低异质性，I2>25%，而中度异质性I2<75%，I2>75%高异质性）.如果I2>50%时存在严重异质性，通过敏感性分析或亚组分析寻找异质性来源，如无法找到异质性来源，则选择随机效应模型，当I2<50%时则使用固定效应模型.通过逐一删除每1 个研究来进行总体风险的敏感性分析（≥3 个研究），以评估单个研究的影响.使用漏斗图目视检查发表偏倚，并使用Egger 检验对≥9 个研究的汇总数据进行不对称检验.

2 结果

2.1 文献检索流程及结果

初检出相关文献1998 篇，经逐层筛选后，对83 篇文献进行全文评估，进一步根据纳入排除标准最终纳入7 个RCT 研究.文献筛选流程及结果如图1 所示.

2.2 纳入文献基本特征表及风险评估

纳入研究的基本特征见表1，纳入研究的偏倚风险评价结果见图2.

图2 纳入文献质量

表1 纳入文献的基本特征

2.3 Meta 分析结果

共3 个研究报道了BUA 情况，其中实验组97 例，对照组113 例，异质性检验（I2=87.1%,P=0），采用随机效应模型进行Meta 分析，分析结果显示，在BUA 运动干预组与对照组之间无明显差 异[SMD=0.46,95%CI(-0.06,0.99)，P=0.085].结果详见图3.

图3 大学生骨密度meta分析

共5 项研究报道了骨密度情况，其中实验组153 例，对照组177 例，异质性检验（I2=70%,P=0.035），采用随机效应模型进行meta 分析，分析结果显示，运动干预对骨密度的影响与对照组无明显差异[SMD=0.24,95%CI(-0.40,0.89),P=0.459].结果详见图4.

图4 大学生超声振幅衰减(BUA)meta分析

2.4 敏感性分析

通过逐一剔除文献进行敏感性分析，结果发现代表每项研究的圈均在两条边线以内，表明该Meta 分析的结论稳定可靠.

3 讨论

骨密度是反映骨质疏松程度、预测骨折风险的有效指标，骨密度随着年龄的增长而发生变化，一般在成年早期(20～30 岁) 达到峰值，峰值骨量在一定程度上将会影响日后骨健康的水平，提高峰值骨量可以有效预防骨质疏松.峰值骨量受多种因素影响，其中运动是重要的影响因素.研究表明，适当规律运动，尤其在生长期进行体育锻炼，通过对骨的适宜刺激，可以提高骨密度峰值.有关运动对骨密度影响的研究结果也不尽一致，究其原因可能与运动的强度、频率、时间等因素相关，当运动量过大，超过一定阈值时，将产生过多的细微损伤，当这些损伤超出了骨修复的能力，就会导致骨密度减小.

运动时产生的机械力对维持骨量和骨强度发挥着重要的作用.不同方式的运动干预对骨密度的影响不同.多数研究认为进行对骨骼有负载作用的抗重力性运动有利于骨形成，冲力负荷性运动对骨量增加最为有利，青春期前后是骨发育的关键时期，成年后人的骨量会逐渐下降.在骨生长期促进骨的发育以获得尽可能高的骨量可有效预防骨质疏松[11].大学生通过合理的运动促进骨的合成代谢、增加骨质含量,从而提高峰值骨量及延缓峰值骨量出现，对预防随年龄增加而导致的骨密度降低具有重要意义.

本研究目的在于探讨规律运动干预对大学生身体成分与骨密度的影响,研究结果发现短暂规律运动干预对学生体重与骨密度无显著影响.大量运动对骨骼的生长具有负面影响，多数研究表明，较低和中等强度的运动能使生长期的动物小梁骨新骨形成明显增加，但运动负荷和持续时间超过一定阈值，形成的骨量则减少，力学性能也下降.另外运动使机体激素水平发生变化，激素对骨代谢有重要的调节作用，有研究认为长期进行大强度的运动训练，可导致机体内源性皮质醇生成增多，睾酮生成减少，可能是引起骨密度下降的原因.以往许多研究均发现体育锻炼可改变大学生的身体成分和骨密度[11-13]，与研究的结果不一致，原因可能是这些研究是回顾性的观察性研究，研究对象均是长期规律运动的大学生，而本Meta 纳入的研究是前瞻性的RCT 研究，运动干预时间较短（3～6 个月）.另外研究发现，科学合理的体育运动能够提高人体的骨密度，运动强度过小或过大均达不到提高骨密度的效果[14].也有研究报道，可改善骨密度的运动包括具有运动技术多样、冲击力性大、运动强度较高和肌肉张力大等特点[15-17]，比如足球和排球就符合该运动特征，并且这两项运动已被研究报道有助于改善学生的骨密度[18-21].而本研究纳入的几项运动干预方式包括太极拳和健美操等，可能也造成本次研究并未发现运动干预可显著改变骨密度.

本研究具有一定的局限性：（1）纳入的文章数量较少，可能会对我们的结果产生影响；（2）运动干预方式并不一样，这可能会导致研究之间的异质性较大；（3）分析的指标过少，且纳入的文章大多是亚洲的，将其运动干预推广到全世界可能需要进一步研究.

综上所述，短暂的规律运动干预并不能显著改善大学生的体质和骨密度，运动干预效果可能与干预时间和干预运动的方式有关.建议正处于骨量增加关键时期的大学生,应正确选择运动方式并长期坚持以增加骨密度.由于本研究受纳入文献数量及异质性大的限制，未来需要更多高质量的研究验证运动干预方式和运动干预时间对大学生体质和骨密度的影响.