中學生網球運動員上肢骨密度的不對稱性及其增齡性變化規律

李鳳栓

鄭州商學院，河南鄭州451200

目前我國正處于老齡化社會。由于人口老齡化所引發的社會公共健康問題，比如骨質疏松癥的防治，越來越受到政府的高度重視。研究表明，青年時期形成較高的峰值骨量對于預防骨質疏松癥有著重要作用［1］。研究還表明，體育運動對人體骨密度的影響受到運動類型、運動強度和持續時間等諸多因素的制約［2-8］。目前有關網球運動對人體骨密度影響的研究不多，但是已有研究表明長期網球能夠使優勢側的上肢骨密度顯著性地高于非優勢側［9］，這就涉及到上肢骨密度的左右不對稱性問題。波動性不對稱(fluctuating asymmetry，FA)的概念是Mather等［10］首次提出的。FA是指生物體兩側對稱性狀在生長發育中表現出的細微的隨機偏離，它是環境改變、發育不穩定性和遺傳等因素共同作用的結果。有些生物個體的波動性不對稱越明顯，其實是越能適應環境的變化的表現［11-12］。基于此，本研究在探討網球運動對青少年上肢骨密度影響的基礎上，進一步揭示網球運動對上肢骨密度影響的不對稱性與年齡的關系，以便為體質人類學積累基礎資料，也為骨質疏松癥的防治提供理論和技術上的參考。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

利用河南省青少年網球錦標賽的機會，在家長知情同意的情況下共招募受試者388人并簽署知情同意書，其中青少年網球運動員188人(運動組)，普通中學生200人(普通組)。運動組受試者運動等級至少在網球少年運動員等級以上，網球訓練年限至少2年以上，他們是來自于河南省各地市的中學生，其中13歲的36人，14歲的38人，15歲的40人，16歲的38人，17歲的36人。對照組受試者是來自于鄭州市47中的普通中學生，13～17歲每個年齡各40人，要求沒有網球運動經歷。為了消除性別對骨密度的影響［13］，不管運動組還是對照組，每個年齡受試者人數的性別比例都是1∶1。嚴格控制受試者的身高、體重、體質量指數(body mass index，BMI)以及體脂率(BF%)［14-16］，以消除以上因素對骨密度的影響。通過對相同年齡運動組和對照組的基線資料進行獨立樣本的T檢驗(Independent-Sample Test)，結果發現運動組和對照組之間差異沒有統計學意義(P＞0.05)，這說明兩組的基線資料具有均衡性，兩組骨密度指標具有可比性，見表1。該研究得到了鄭州成功財經學院學術倫理委員會的批準，符合人體實驗倫理學標準。

1.2 研究方法

1.2.1 實驗法:采用天津華力爭電子科技有限公司生產的身高體重脂肪智能測量儀HLZ-62，嚴格按照儀器操作規范在上午未進早餐前對受試者進行測量，要求男女生統一穿短褲和背心，記錄每個受試者的身高、體重、BMI和體脂率(BF%)。采用美國諾蘭德公司生產的XR-600雙能X線骨密度儀對所有受試者左右上肢骨密度進行測量。測量工作均由同一專業人士操作進行，每次測量前都對儀器性能進行校正檢測。變異系數CV=0.56%～0.65%。用FA來表示上肢骨密度的不對稱性，也就是上肢左右側骨密度差值的絕對值，FA=|R-L︱［17］。公式中:R=右側上肢骨密度，L=同一受試者左側上肢骨密度。

1.2.2 數理統計法:實驗所得數據全部用SPSS 13.0統計軟件進行統計學分析。基本統計量采用Descriptive Statistics，表示為珋x±s。組間比較采用Independent-Sample Test。不同側別之間的比較采用Paired-Sample Test。不同年齡之間的比較采用One-Way ANOVE的L-S-D法。

表1 相同年齡受試者不同組別之間的基線資料比較Table 1 Comparison on baseline data of subjects in different groups of the same age

2 結果

2.1 中學生網球運動員和普通中學生上肢骨密度的均值比較

對受試者相同年齡同一側別上肢骨密度進行組間比較(表2)，發現除13周齡兩組之間差異無統計學意義外，其他各年齡運動組和普通組差異均有統計學意義(P＜0.05)，尤其是右側存在極顯著性差異(P＜0.01)。

表2 受試者相同年齡同一側別上肢骨密度在不同組別之間的均值比較(珋x±s)Table 2Comparison of upper limb BMD of subjects in different groups at the same age and on the same side(珋x±s)

2.2 中學生網球運動員和普通中學生上肢骨密度的側別比較

通過對中學生網球運動員和普通中學生上肢骨密度進行左右側之間的均值比較(表3)，結果發現普通組在各個年齡上都不存在顯著性的側別差異(P＞0.05)，運動組在13歲和14歲時也不存在顯著性的側別差異(P＞0.05)，但是運動組在15歲、16歲和17歲時卻存在顯著性的側別差異(P＜0.05)。從另一個角度顯示運動組上肢骨密度存在顯著性的左右不對稱性，而且這種不對性從15歲開始，16歲和17歲也存在。

表3 同一組別受試者上肢骨密度在不同側別之間的均值比較(珋x±s)Table 3Comparison of upper limbs BMD between left and right sides of subjects in the same group(珋x±s)

2.3 中學生網球運動員上肢骨密度在不同年齡之間的均值比較

為了進一步了解中學生網球運動員上肢骨骨密度不對稱性隨著年齡的變化情況，本研究對運動組上肢骨密度FA值進行了描述性統計和單因素方差分析，結果發現FA值在15歲(0.014±0.001)和16歲(0.013±0.001)之間沒有顯著性差異(P＞0.05)，在16歲(0.013±0.001)和 17歲(0.027±0.003)以及15歲(0.014±0.001)和 17歲(0.027±0.003)之間都存在顯著性差異(P＜0.05)。也就是說中學生網球運動員上肢骨密度不對稱性出現在15歲，16歲時不對稱性沒有加劇，17歲時不對性出現顯著性增大。

3 討論

3.1 網球運動對中學生上肢骨密度的影響

本研究結果發現網球運動能夠提高中學生的上肢骨密度，這可能與網球運動的技術特點有關［18］。網球運動屬于典型的全身性的有氧運動，它需要參與者不斷地快速移動、頻繁轉向來配合上肢做出各種技術動作，因此它會對全身骨骼產生較強的力學刺激，進而激活成骨細胞活性，促進骨質的生成。在網球技術動作中，網球拍具有一定的重量，這對于參與者來說也是一種外在阻力，網球運動參與者要不斷克服這種外在阻力的情況下頻繁地做出引拍、揮拍和擊球這一系列動作，因此參與者上肢會受到多方位和多種機械力學刺激，這必然會引起上肢骨骼產生適應性改變，進而增加上肢骨密度。研究結果還顯示網球運動對13歲的中學生上肢骨密度的影響差異沒有統計學意義，這可能和他們的運動年限有關，因為本研究中的受試者要求至少2年以上的網球訓練經歷，而13歲的中學生網球運動員大多是剛好兩年多一點，網球運動對上肢骨密度的影響沒有形成顯著性的積累效應。因為有研究顯示體育運動對骨密度能夠產生顯著性影響至少要堅持1年以上的運動時間，其中還要有足夠的運動強度［19］。本研究結果和以往的研究結果也不盡相同，比如劉賀［20］的研究發現長期堅持網球運動的老年男性骨密度顯著性高于對照組，而郭梁等［9］研究卻發現長期規律的網球運動對男性青少年全身各部位的骨密度的影響差異都沒有統計學意義。

3.2 網球運動運動員上肢骨密度的不對稱性

本研究結果顯示普通中學生左右側上肢骨密度不存在不對稱性，而中學生網球運動員卻出現這種不對稱性。Hamdy等［21］研究就證實了這一點，他發現舉重運動員和跑步運動員的BMD存在部位特異性，具體表現為舉重運動員的上肢骨BMD最高，而跑步運動員的上肢骨BMD卻最低。Calbet等［22］通過觀察排球運動對參與者兩側手臂骨密度的影響，結果發現排球運動員負荷相對大的一側的手臂骨密度顯著性地高于另外一側手臂，而對照組卻沒有發現兩側手臂存在顯著性差異。國內的郭梁等［9］也證實了這一點。其實人類的很多人體指標，不管是形態還是機能都存在不對性，比如利手現象、“交叉對稱”模式等，這在人類學和生物學里面已經研究的非常深入，但是在體育衛生領域卻提到的很少，因此本研究提出網球運動能夠造成上肢骨密度出現不對稱性，本身這種表述是比較規范和科學的，同時研究結果和以往的研究相比也是一致的。本研究結果產生的原因還可能與網球運動技術特點有關。網球運動參與者都是用利手側手臂來持拍，因此利手側所受的機械力學刺激相對比較大，這必然會引起利手側上肢骨質生成增多，進而增加骨密度。

3.3 網球運動員上肢骨密度的不對稱性隨年齡的變化

本研究顯示網球運動員上肢骨密度的不對性出現在15歲、16歲，17歲繼續存在。通過對其上肢骨密度的FA值進行以年齡為影響因素的單因素方差分析，結果發現，16歲和15歲相比，16歲時網球運動員上肢骨密度的不對性程度沒有顯著性地變化，但是17歲時卻出現了顯著性地加劇。究其原因可能與網球訓練的積累效應有關。因為有研究表明運動對骨的重建能構成積極的影響至少需要持續運動4～6個月，能夠造成骨密度的顯著性增加則要求至少持續1年以上運動，其中還有運動強度和運動頻率的影響。13歲和14歲的中學生網球運動雖然訓練年限已經達到了1年以上，但是可能由于訓練強度過小，訓練頻率過少的影響，沒有對骨密度的增長產生有效的力學刺激，因而沒有出現上肢骨密度的不對性［19］。由于本次參加青少年網球賽的17歲以上和13歲以下中學生很少，因此本研究的調查取樣只能選取13～17歲的中學生網球運動員，那么13歲以下是否出現了這種上肢骨密度的不對稱性，17歲以后這種不對稱性又是如何變化的?這有待于進一步的深入研究。

4 結論

網球運動能夠提高中學生上肢骨密度，這對提高青少年峰值骨量進而預防骨質疏松癥有著重要意義，因此網球運動值得在青少年群體中大力推廣。網球運動能夠造成中學生上肢骨密度的不對稱性，而且這種不對稱有隨著年齡增加而變大的趨勢，這可能與網球運動的訓練年限、訓練強度和訓練頻率有關。限于中學生網球運動員群體的特殊性，造成本研究無法了解13歲以下和17歲以上上肢骨密度不對稱性的變化情況，這有待于進一步的深入研究。