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標題:健康成人體成分差異對不同年齡段人群骨密度的影響
發表日期:2010-09-02

健康成人體成分差異對不同年齡段人群骨密度的影響

 作者:嚴孫杰,馮 霖,沈喜妹,楊立勇,張松菁,易如海,顔曉芳    作者單位:福建醫科大學 附屬第一醫院內分泌科,福州 350005 

【摘要】  目的 探討健康成人體成分特點及對不同年齡段人群骨密度(BMD)影響的差異。 方法 693例成人根據性別及年齡進行分組,全身脂肪、瘦組織質量和全身、腰椎、股骨BMD采用雙能X線骨密度儀(DEXA)檢測。統計學處理應用Pearson相關分析和多元逐步回歸分析等。 結果 男性脂肪百分比低于女性[(22.15±7.12)% vs(32.30±6.84)%,P<0.01],瘦組織百分比[(73.81±6.86)% vs (61.19±10.80)%,P<0.01]和骨礦鹽百分比[(4.07±0.47)% vs( 3.89±0.64)%,P<0.01]明顯高于女性。男性<60歲全身、腰椎、股骨BMD與瘦組織質量、脂肪質量均呈顯著正相關,≥60歲腰椎BMD與脂肪質量呈正相關,但瘦組織仍影響著BMD;女性隨年齡增加,各部位BMD與瘦組織質量之間相關性減弱,與脂肪質量相關性增強。多元逐步回歸分析證實瘦組織是影響男性和<50歲女性BMD變異的主要因素;在以絕經后女性為主的人群,<60歲女性體質量指數(BMI)或瘦組織仍影響著BMD變異,≥60歲女性脂肪則決定BMD變異。 結論 男性具有較多的瘦組織,是影響男性BMD變異的主要因素;女性具有較多的脂肪成分,但對BMD影響存在年齡上的差異,是決定≥60歲女性BMD變異的主要因素。

【關鍵詞】  骨密度;骨質疏松;年齡因素;性別因素;脂肪類;瘦素;身體成分;人體質量指數;回歸分析;光密度測定法,X線

骨質疏松癥是世界性流行的一種代謝性骨病,容易導致腿骨、椎骨和腕骨骨折。骨密度(bone mineral density,BMD)是現今診斷骨質疏松及評價骨折危險的重要指標[1]。影響BMD有諸多因素,近年來發現體成分的兩大組分——瘦組織及脂肪對BMD影響較大,但兩者作用孰輕孰重目前還存在爭議。當前多數研究僅在同一性別或某一年齡段中驗證這種關系,很少關注這種關系的性別或年齡差異。筆者通過分析健康成人體成分在不同性別、不同年齡段人群對BMD的影響,以期為指導不同人群合理飲食、運動以及防治骨質疏松的發生提供參考和建議。

  1 對象與方法

  1.1 對象 受試者為2006年1月2008年10月體檢的健康人群,分別來自福州市五區八縣的社區、公司與企、事業單位。年齡(46.2±15.3)歲(20~86歲);男性374例,女性319例,男女之比為1.17∶1;女性絕經人數在20~49歲組為2.1%,50~59歲組為92.5%,>60歲組則為100%;絕經年限在50~59組歲為(5.59±3.27)年,>60歲組為(16.30±6.39)年,≥70歲組則為(26.00±3.86)年。排除心、腦、肝、腎疾病,既往無明確內分泌及影響骨代謝疾病;6個月內未服用過影響骨代謝的藥物。

  1.2 方法

  1.2.1 體格測量 身高、體質量、腰圍(W)、體質量指數(BMI)均按照1994年全國糖尿病普查統一標準進行。

  1.2.2 BMD、體成分測量[2] 患者在室溫靜息狀態下取平臥位,采用雙能X線骨密度儀(DEXA,prodigy型,美國GE LUNAR公司)測定,每日儀器性能檢測及校對,掃描數據自動分析。測定全身、腰椎(L14)、雙側股骨BMD和全身(總)脂肪、瘦組織、骨礦鹽質量等體成分指標。其中:

  體質量(kg)=脂肪質量(kg)+瘦組織質量(kg)+骨礦鹽質量(kg)

  體成分百分比(%)=脂肪或瘦組織、骨礦鹽質量/體質量×100%

  重復性檢驗:體成分批內和批間變異系數分別為0.64%和0.80%,BMD批內和批間變異系數分別為0.66%和1.15%。

  1.3 統計學處理 計量資料以x±s表示,采用SPSS 13.0進行統計學處理,兩組一般情況比較用描述性統計、成組t檢驗,變量間分析用Pearson相關分析和多元逐步回歸分析。以P<0.05為有統計學意義。

  2 結 果

  2.1 基本臨床特征 成年男、女性年齡差別無統計學意義,男性身高、體質量、BMI、(總)瘦組織質量及百分比、(總)骨礦鹽質量及百分比和各部位BMD值均大于女性,而(總)脂肪質量及脂肪百分比小于女性,差別均有統計學意義(P<0.05),具體見表1。

  2.2 BMD、體成分測量結果 隨著年齡增加,男性瘦組織質量及百分比、男或女性骨礦鹽質量及百分比與全身、腰椎、股骨BMD均呈先略增后減少趨勢,以30~49或59歲年齡段為最高,女性瘦組織百分比則呈下降趨勢;男、女性脂肪質量及百分比則呈升高趨勢(表2,3)。1 693例研究對象基本臨床特征表2 男、女性各年齡組體成分測量結果 表3 男、女性各年齡組骨密度測量結果

  2.3 相關分析 男性分為20~39歲、40~59歲、≥60歲3組,女性分為20~49歲、50~59歲、≥60歲3組,分別對男、女性各年齡組全身、腰椎、股骨BMD與年齡、BMI、脂肪質量、瘦組織質量進行Pearson相關分析。男性各年齡組全身、腰椎、股骨BMD與BMI、瘦組織質量、脂肪質量(20~39歲、40~59歲組)均呈正相關(r =0.272~0.497,P均<0.01),≥60歲組腰椎BMD與脂肪質量也呈正相關(r =0.279,P<0.01)。BMI、瘦組織質量與BMD相關性優于脂肪質量,≥60歲組全身、股骨BMD與年齡呈負相關(r =-0.394,-0.467;P均<0.01)。女性各年齡組全身、腰椎、股骨BMD與BMI、瘦組織質量、脂肪質量均有良好相關性(r =0.178~0.497,P均<0.05),但與瘦組織質量相關系數在高齡組最低、與脂肪質量相關系數則在高齡組最高;20~49歲組全身、股骨BMD與年齡呈正相關(r=0.253,0.168;P 均<0.05),50~59歲、≥60歲組則顯示全身、腰椎、股骨BMD與年齡呈負相關(r =-0.347~-0.300,P均<0.01)。

  2.4 多元回歸分析 如表4、5所示,分別以男性或女性全身、腰椎、股骨BMD為因變量,以年齡(X1)、BMI(X2)、脂肪質量(X3)、瘦組織質量(X4)為自變量,P>0.1為排除標準,P<0.05為進入標準,進行多元逐步回歸分析,建立回歸方程(表4~5)。男性進入方程亦即決定BMD變異最主要的因素是BMI和瘦組織,40~59歲、≥60歲組腰椎BMD的變異在一定程度上也受身體脂肪的影響。在以絕經前為主的20~49歲女性,決定BMD變異的最重要因素是BMI和瘦組織;在以絕經后為主50~59歲和≥60歲組的回歸方程存在明顯區別,前者BMI和瘦組織仍影響BMD變化,后者則是脂肪決定BMD變異。表4 男性骨密度與體成分的多元逐步回歸分析表5 女性骨密度與體成分的多元逐步回歸分析

  3 討 論

  體質量是已知的BMD決定因素。然而,關于脂肪和瘦組織這兩種重要的體質量組成成分對不同性別、不同年齡段人群BMD的確切影響,近年各家報道并不一致,缺乏對人群進行整體分析的研究[35]。本研究發現,男性有較多的瘦組織,瘦組織質量以30~59歲組最高,60~69歲組開始下降,但瘦組織百分比以30~39歲組最高,40~49歲組即開始下降;而脂肪質量或百分比則隨年齡呈升高趨勢;全身、股骨BMD的下降開始于50~59歲組,腰椎BMD則在40~49歲組即開始丟失。進一步分析顯示,青、中年男性(<60歲)各部位BMD與瘦組織質量、脂肪質量呈顯著正相關,老年男性(≥60歲)瘦組織仍對BMD具有貢獻性,而脂肪僅對腰椎BMD起到一定的影響作用。BMI、瘦組織質量與BMD相關性優于脂肪質量,多元回歸分析也表明瘦組織對BMD貢獻優于脂肪。提示增加瘦組織對維持男性BMD有重要作用,不同年齡段男性可通過與之相適應的體育鍛煉增加瘦組織和肌肉力量,從而應用機械負荷和生物力學作用增加骨量和骨強度。

  體成分構成比存在種族、性別和年齡上的差異[6]。有研究發現,不同體質量或同等體質量其體成分構成比的差別將對機體的骨代謝過程產生不同影響。增齡是影響體成分構成比的重要因素,這在女性群體更顯突出。本研究結果顯示,隨年齡增長,女性瘦組織百分比呈下降趨勢,脂肪百分比呈升高趨勢;女性全身、腰椎、股骨BMD的下降均始于50~59歲組。相關及回歸分析顯示,以絕經前為主的女性BMD與瘦組織質量、脂肪質量之間均呈顯著正相關,但瘦組織是影響BMD變異的主要決定因素[78],骨量主要依賴于瘦組織,表明瘦組織對女性生命重要時期(絕經前)的骨量維持有突出貢獻。其原因考慮:絕經前女性處在峰值BMD形成期,BMI、肌肉量大者骨骼所受應力也大,與男性一樣能刺激負重骨的生長和延緩其骨量丟失;另一方面身體脂肪量對骨峰值期有正常月經周期的女性血中雌激素水平影響小[9]。

  體成分對絕經后女性BMD影響的國內外研究多僅局限在某一層面,未闡明絕經早期和后期的不同。本研究發現,絕經早期(50~59歲,絕經女性占92.5%)瘦組織仍是BMD重要的決定因素,而脂肪組織的影響還不明顯;絕經后期(≥60歲,絕經女性占100%)女性脂肪則是BMD變異更好的預測因子。提示脂肪對女性BMD的影響與年齡、絕經時間有關,絕經后女性具有更多脂肪組織,后者能提高芳香化酶活性,增加循環中雌激素水平,對骨量起到保護作用[10]。但這種作用在<60歲和≥60歲的絕經女性之間存在差異,造成這種差異的原因可能是影響骨代謝的最低雌激素水平要求為90 pmol/L,多數絕經早期女性雌激素水平仍然能達到此水平[11];其次,雖然絕經后女性體內雌激素量與脂肪量呈正比,但在初期瘦組織減少造成的骨量丟失效應仍然大于脂肪的保護作用。

  總之,不同性別、不同年齡段人群,瘦組織和脂肪對骨量的貢獻不同,瘦組織是BMD主要的決定因素,脂肪僅有利于絕經后期婦女和老年男性部分骨骼BMD的維持。因此,強調“高體質量或肥胖是骨量的保護因素” 是片面、不正確的,因為質量增加帶來的過多脂肪所導致的心血管疾病風險增加可能遠大于其對骨骼的益處,通過合理飲食、加強體育鍛煉增加瘦組織和肌肉力量以增加骨量是對機體更為有利的選擇。

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