張文利 馬寧 賈曉嬌 王菲 張毅 張玉艦
人體成分是指人體的總重量中所含不同身體成分的構(gòu)成比,主要包體脂肪率、體脂肪量、肌肉質(zhì)量、骨礦鹽含量和體內(nèi)水分含量等,是人體生物學(xué)研究的一個重要領(lǐng)域[1]。定量測量、分析和評判人體成分,不僅可以評價人體的健康狀況,估計與營養(yǎng)相關(guān)慢性病的發(fā)病機會和預(yù)后效果,將體成分的分析應(yīng)用于臨床工作中,對于疾病的預(yù)防、治療及康復(fù)具有巨大的潛力和重大的意義。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進步,體成分測定方法與技術(shù)也在不斷更新,其實用性、先進性、無創(chuàng)性都大大提升。體成分分析在揭示人體各成分狀態(tài)上更具全面性、整體性、深入性,在研究慢病的具體機制方面也將迎來新的機遇。有效運用體成分分析的優(yōu)勢,可為慢病的綜合治療與研究提供新的思路。有研究表明,人體成分的異常與脂代謝紊亂、肥胖、糖尿病等密切相關(guān),這些是心血管疾病發(fā)生的危險因素[2]。本研究擬通過雙能X線骨密度儀(DEXA)檢測全身脂肪質(zhì)量、肌肉質(zhì)量、骨礦鹽含量(BMC)和骨密度(BMD),分析和探討不同年齡段成人體成分特點及相關(guān)影響因素,以期為本地區(qū)成年人的健康生活方式指導(dǎo)以及慢性疾病的預(yù)防控制提供數(shù)據(jù)參考。
1.1 調(diào)查對象 選取2019年6~9月在秦皇島市第一醫(yī)院體檢中心常規(guī)體檢人員為研究對象,職業(yè)主要為機關(guān)干部、教師、醫(yī)生和職員等,均未參加過正規(guī)職業(yè)體育訓(xùn)練,自愿接受DEXA進行全身及各部位BMD測定及身體成分分析。最終入選合格研究對象313例,其中男211例,女102例;年齡20~69歲。本研究經(jīng)秦皇島市第一醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn),所有受試者簽署知情同意書。
1.2 入選標(biāo)準(zhǔn) (1)無可影響骨代謝的先天性代謝疾病;(2)未服用過可影響骨代謝及體成分的藥物(糖皮質(zhì)激素,雌激素,甲狀腺激素,甲狀旁腺激素,降鈣素,二磷酸鹽);(3)無嚴(yán)重肝、腎疾病或慢性阻塞性肺疾病等;(4)無甲狀腺疾及糖尿?。?5)無過度飲酒或吸煙;(6)無持續(xù)臥床達3個月以上病史。
1.3 方法
1.3.1 人體測量:受試者空腹、脫鞋、免冠、穿室內(nèi)單衣。測量體質(zhì)量(kg)、身高(m),計算BMI。BMI=體質(zhì)量(kg)/身高(m)2。
1.3.2 人體成分及BMD檢測:由1名培訓(xùn)熟練的技術(shù)人員采用Hologic公司Discovery QDR 4500型號雙能X線吸收檢測儀檢測。檢查前使用標(biāo)準(zhǔn)體模對骨密度儀進行校正,降低檢查時產(chǎn)生的誤差。叮囑受試者采取平臥位,將雙腿抬高,雙腿置于塑料塊上,脊柱平直于掃描床中,然后選取標(biāo)準(zhǔn)模式從頭部向足部掃描,測定受試者全身骨礦鹽含量、腰椎1~4(L1~ L4)骨密度及全身脂肪質(zhì)量、肌肉質(zhì)量。數(shù)據(jù)由計算機自動分析處理,儀器的重復(fù)測量誤差在±1.5以內(nèi)。
2.1 不同年齡段一般資料情況 313例按年齡分組:以10歲為1個年齡段進行分組,其中20~29歲組11例,30~39歲組20例,40~49歲組96例,50~59歲組172例,60~69歲組14例。不同年齡段人群身高、體重、BMI、舒張壓水平比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),60~69歲組的收縮壓均大于20~29組及30~39歲組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表1。
表1 不同年齡段一般資料水平比較
2.2 不同年齡段人群體成分情況 脂肪質(zhì)量峰值在60~69歲組,肌肉質(zhì)量峰值在20~29歲,骨礦鹽含量和骨密度峰值均在30~39歲組,與其他組比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表2。
表2 不同年齡段體成分水平比較
2.3 男女2組BMD、BMC與其他參數(shù)間的相關(guān)性 男女2組BMD、BMC均與肌肉質(zhì)量、脂肪質(zhì)量、體質(zhì)量及 BMI均正相關(guān),而與年齡呈負(fù)相關(guān)關(guān)系(P<0.05)。與男性相比,女性組脂肪質(zhì)量與BMD、BMC的相關(guān)系數(shù)r值較男性稍高,而男性組肌肉質(zhì)量與BMD、BMC的相關(guān)系數(shù)r值較女性稍低。見表3。
表3 男女BMD、BMC與其他參數(shù)間的相關(guān)性
人體成分主要包括水分、蛋白質(zhì)、脂肪和無機質(zhì)等,其均衡是維持健康狀態(tài)最基本的條件。體成分構(gòu)成比存在種族、性別和年齡上的差異[2,3]。有研究發(fā)現(xiàn),不同體質(zhì)量或同等體質(zhì)量其體成分構(gòu)成比的差別將對機體的骨代謝及健康產(chǎn)生不同影響。因此體成分分析能夠提示全身營養(yǎng)及健康狀況,同時為疾病的診治提供有價值的參考,保持均衡的體成分構(gòu)成比例是維持身體健康狀態(tài)的基本條件[4]。
雙能 X 線骨密度儀(DXEA) 可測定全身及不同部位的體成分,具有精確度高、穩(wěn)定性好、方便易行等特點。DXEA利用 X 線,對機體成分進行檢查,通過專用芯片微機系統(tǒng)處理相應(yīng)數(shù)據(jù),其可以提供準(zhǔn)確的測量數(shù)據(jù)和定位數(shù)據(jù),而且檢測速度快。因而越來越廣泛地應(yīng)用于研究和臨床工作。研究證實DXEA測定的軀干脂與CT檢 測的腹部脂肪兩者呈良好的相關(guān)性,DXEA與CT檢測 的體脂可以等效[5]。
年齡增加是影響體成分的重要因素[4],但年齡增加與體質(zhì)成分的變化存在爭議。研究認(rèn)為,人群中脂肪質(zhì)量隨增齡而增加[6],肌肉質(zhì)量隨增齡而下降[7],但也有一項韓國的研究顯示脂肪質(zhì)量并不隨著年齡增加而發(fā)生改變[8]。我國的一項研究顯示50歲以上的男性,肌肉質(zhì)量和BMC隨年齡增加而下降[9]。另一項研究分析了190 名門診體檢者的體成分,發(fā)現(xiàn)中年組男性的骨骼肌含量顯著少于青年組骨骼肌含量,體脂含量顯著高于青年組體脂含量[10]。而一項有關(guān)北京地區(qū)健康女性的研究,發(fā)現(xiàn)全身的脂肪重量和脂肪百分比均與年齡呈正相關(guān),而肌肉組織與年齡呈負(fù)相關(guān),肌肉含量 40~49 歲組中達最大值,脂肪組織含量從 20~30 歲組的(16±5)kg 增至 60~70 歲組的(24±6)kg,全身脂肪百分比從31.3%增至39.5%[11]。我們的研究結(jié)果表明,隨著年齡的增長,受試者的肌肉質(zhì)量呈下降趨勢,而脂肪質(zhì)量則隨年齡逐漸升高。成人隨著年齡增加分解代謝增加,合成代謝減慢,體內(nèi)蛋白總量和肌肉質(zhì)量均逐漸減少,老年人無機鹽含量降低與骨鈣的流失有關(guān),骨吸收和骨形成失去平衡,骨密度下降。本研究發(fā)現(xiàn),男性有較多的肌肉質(zhì)量,肌肉質(zhì)量以20~29歲組最高,隨年齡增加而下降,同樣無機鹽和骨骼肌含量可間接反映骨質(zhì)疏松和骨折的風(fēng)險,無機鹽含量降低,骨質(zhì)疏松和骨折的風(fēng)險增加。
年齡對于骨密度的影響根據(jù)性別差異而不同,女性在骨密度降低的前幾年速度要大于男性。自青春期開始,男性和女性骨量逐步增加,國內(nèi)多個研究表明,我國男性約在25歲左右骨量達到峰值,一直保持到49歲后逐漸下降,女性骨量在30歲左右達到峰值,到絕經(jīng)期后逐漸下降。我們的研究結(jié)果表明,隨著年齡的增長,受試者的骨礦質(zhì)含量及骨密度均呈下降趨勢,BMD和BMC以20~29歲組最高,60~69歲年齡組最低。年齡是影響峰值BMD和反應(yīng)骨密度變化趨勢的一個重要指標(biāo),流行病學(xué)研究結(jié)果證實BMD達到峰值以后,隨增齡逐漸降低,即青年時期達到的骨量峰值水平和進入中年期后骨量丟失的速率是決定老年人低骨量的關(guān)鍵因素。女性隨年齡增長,絕經(jīng)后由于雌激素水平下降,降鈣素相對不足,溶骨過程加強,骨對甲狀旁腺激素的敏感性增加,導(dǎo)致骨吸收超過骨形成,最終可能演變?yōu)楣琴|(zhì)疏松。近年來研究還而認(rèn)為女性絕經(jīng)前和圍絕經(jīng)期或中年期的骨量減少,可能與循環(huán)中 FSH水平快速增加有關(guān),雌激素的減少不是引起早期骨量減少的惟一因素[12]。而年齡對男性骨密度的影響,主要是由于進入老年后,男性體內(nèi)雄激素開始緩慢下降,而雄激素不但對骨基質(zhì)中膠原蛋白的合成具有促進作用,而且還對多種調(diào)節(jié)骨代謝的細胞因子也產(chǎn)生作用。
體質(zhì)量、BMI和體質(zhì)成分均是影響B(tài)MC及骨質(zhì)疏松發(fā)生的重要影響因素[13],近年來發(fā)現(xiàn)體成分的兩大組分—肌肉及脂肪組織對BMD影響較大,但兩者作用孰輕孰重目前還存在爭議。有學(xué)者認(rèn)為肌肉組織是骨密度的主要影響因素[14],并被視為BMD的保護因素[15]。也有學(xué)者認(rèn)為脂肪與骨密度的關(guān)系更顯著[16]。同時,也有研究顯示,性別不同,BMD的主要影響因素不同,男性中肌肉組織的作用似乎更重要,而女性中脂肪組織的作用占主導(dǎo)地位[17]。有研究相關(guān)及回歸分析結(jié)果顯示,女性骨密度與肌肉質(zhì)量、脂肪質(zhì)量之間呈顯著正相關(guān),但肌肉質(zhì)量是影響B(tài)MD變異的主要決定因素[18]。而肌肉質(zhì)量作為體質(zhì)量的主要組成,其中又主要為骨骼肌,也對骨骼發(fā)揮生物力學(xué)作用,肌肉組織多者,骨骼也相對大,因此有較高的BMD。本研究顯示男性的肌肉質(zhì)量與BMD、BMC的相關(guān)系數(shù)r值較女男性稍高,而女性的脂肪質(zhì)量與BMD、BMC的相關(guān)系數(shù)r值較男性稍高,提示男性肌肉組織對與BMD、BMC的影響大于女性,而女性脂肪組織組織對與BMD、BMC的影響大于男性。
國內(nèi)外較多研究表明體質(zhì)量、BMI 跟骨密度呈正相關(guān)。劉芳等[19]認(rèn)為體質(zhì)量、BMI 與腰椎及髖部各部位BMD 呈正相關(guān),而相關(guān)性比較:男性體質(zhì)量,女性體質(zhì)量>年齡>BMI,體質(zhì)量作為骨質(zhì)疏松的危險因素較年齡作用更強。Tirosh等[20]在一項社區(qū)干預(yù)實驗中證明,在女性中體質(zhì)量減輕與骨密度之間較強的相關(guān)性,男性中體重除了脊柱骨密度呈負(fù)相關(guān)外,與其他所有部位骨密度呈正相關(guān),平均體重減輕1.9%,平均 BMD 減少0.005。眾多研究證實低體質(zhì)量是發(fā)生骨質(zhì)疏松的危險因素之一,體質(zhì)量對人體骨骼系統(tǒng)是一種機械負(fù)荷因素,體質(zhì)量大者其骨骼尤其是下肢骨承受的負(fù)荷相應(yīng)也大,因此能促進骨組織營養(yǎng),減少骨吸收,刺激骨形成,從而有利于提高骨強度和骨礦物含量,提高骨密度,肥胖可以降低骨質(zhì)疏松癥風(fēng)險[21]。但我們以往的研究顯示腰圍與BMC呈負(fù)相關(guān),而軀干脂肪質(zhì)量/總體脂肪與BMD呈負(fù)相關(guān)[22]。由此認(rèn)為,不同類型的體脂對骨骼的影響可能不同[23],推測脂肪向心性分布可能對骨量是一個不利因素,肥胖者更易患骨質(zhì)疏松癥[24]。因此,脂肪組織是否對BMD起到積極的作用尚不確定;而將體質(zhì)量細化為體質(zhì)成分,評估體質(zhì)成分中各個要素對不同部位BMD的影響顯得尤為必要。本研究了解各年齡階段的體成分的組成變化,無疑有助于異常性變化的分析。
對于50~59歲和60~69歲年齡段人群,尤其絕經(jīng)后女性和老年男性,建議早期進行健康管理,預(yù)防骨質(zhì)疏松。可以社區(qū)為單位,分以下幾方面:(1)健康教育:以圖文并茂的方式制定有針對性的教育方案,采用健康講座、實例分析、小組討論等方式,集體宣教和個別指導(dǎo)相結(jié)合,多樣化的方式進行健康教育,使受教育對象能夠識別健康危險因素,相關(guān)疾病危害及防治策略,認(rèn)同健康理念,從而內(nèi)化為自身行為。(2)飲食指導(dǎo)和生活方式干預(yù):指導(dǎo)該年齡段人群改變不良生活習(xí)慣,倡導(dǎo)健康規(guī)律的生活方式和飲食原則,采用少油少鹽低脂清淡飲食,確保食物多樣化和飲食均衡,多食用新鮮水果蔬菜,補充奶類和豆制品,并根據(jù)不同工作條件下的特殊需求補充合理的礦物質(zhì)和微量元素,滿足機體所需。(3)運動指導(dǎo):根據(jù)個人喜好制定可行性運動方案,可采取走路等運動方式,保持≥5次/周,>30 min/次的中等強度有氧運動,適合群體每周至少2 d中等到高等強度的肌肉對抗訓(xùn)練。
測量全身組成可用于了解各年齡階段的各種成分構(gòu)成及變化,有助于異常性變化的分析。采用高精度測量骨量及人體組成的變化對于鑒定、治療及隨診營養(yǎng)問題將大有益 因此有必要了解正常人體組成的變化。