高蛋白食品對(duì)體育運(yùn)動(dòng)員骨密度的影響分析

引言

骨密度是衡量骨質(zhì)健康中較為重要的指標(biāo)，骨密度的變化與年齡、性別、飲食習(xí)慣、運(yùn)動(dòng)情況等存在直接關(guān)系。當(dāng)前提升骨密度的飲食方式較為單一，通常以增加某種微量元素進(jìn)行骨質(zhì)調(diào)節(jié)，增加骨密度，進(jìn)而強(qiáng)化身體素質(zhì)。初始的飲食方式對(duì)于運(yùn)動(dòng)員蛋白質(zhì)的攝入標(biāo)準(zhǔn)是固定的，無法適用于所有體育運(yùn)動(dòng)員的體質(zhì)。為此，需要就高蛋白食品對(duì)體育運(yùn)動(dòng)員骨密度的影響進(jìn)行分析。此次選定較為真實(shí)的環(huán)境作為測(cè)試的背景，綜合運(yùn)動(dòng)員日常的訓(xùn)練進(jìn)度以及營(yíng)養(yǎng)需求，制定高蛋白食品的攝入量，結(jié)合運(yùn)動(dòng)員當(dāng)前的骨密度，進(jìn)行高蛋白質(zhì)量的調(diào)整，加快代謝速度，降低脆性骨折、骨裂的發(fā)生概率。

一、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

1.材料準(zhǔn)備。考慮到最終測(cè)試結(jié)果的真實(shí)性與可靠性，選定多種高蛋白質(zhì)食品進(jìn)行輔助測(cè)試，具體如下所示：

①奶類高蛋白質(zhì)食品：牛奶、羊奶（均為優(yōu)質(zhì)蛋白）

②蛋類高蛋白質(zhì)食品：雞蛋、鴨蛋、鵝蛋（高蛋白質(zhì)，適量食用，膽固醇較高）

③肉類高蛋白質(zhì)食品：牛肉、羊肉等（均為優(yōu)質(zhì)蛋白）

④豆類高蛋白質(zhì)食品：黃豆、豆腐等（蛋白質(zhì)豐富，容易被身體吸收消化）

利用上述準(zhǔn)備的食品進(jìn)行飲食方案設(shè)定，達(dá)到為體育運(yùn)動(dòng)員補(bǔ)充蛋白質(zhì)的目的。以此為基礎(chǔ)進(jìn)行測(cè)試對(duì)象的選定。從籃球、足球、排球、田徑、跳遠(yuǎn)、拳擊六種體育項(xiàng)目中各自選擇男 20 名、女 20 名運(yùn)動(dòng)員，確保其健康狀況良好，不存在其他方面的疾病和傷病。測(cè)試對(duì)象情況如表1所示。

表1   測(cè)試體育運(yùn)動(dòng)員基本情況分析表

性別 身高/cm 體重/kg 年齡 訓(xùn)練周期/年

男 183.4±7.8 76.7±12.7 21.4±3.3 8.9±3.7

女 176.1±5.4 69.4±6.2 20.2±3.4 6.2±2.9

針對(duì)當(dāng)前選定運(yùn)動(dòng)員的基本狀況，制定基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)測(cè)試框架。除了上述準(zhǔn)備的高蛋白質(zhì)食品之外，還需要設(shè)置專業(yè)的記錄儀器，便于運(yùn)動(dòng)員日常身體狀況、營(yíng)養(yǎng)攝入、骨骼情況的變化。

2.環(huán)境布置。為確保測(cè)試的真實(shí)性與可靠性，需要將選定的運(yùn)動(dòng)員集中劃歸、訓(xùn)練，并制定完善對(duì)應(yīng)的場(chǎng)地和基礎(chǔ)設(shè)施，以待后續(xù)的測(cè)定輔助訓(xùn)練。采用專項(xiàng)訓(xùn)練和集中訓(xùn)練的組合方式進(jìn)行測(cè)試，定期測(cè)定出各個(gè)周期運(yùn)動(dòng)員骨密度的變動(dòng)情況。

在專業(yè)的測(cè)定控制程序之中接入一個(gè)雙能 X 骨密度測(cè)試儀，儀器在運(yùn)行的過程中，產(chǎn)生的 X 射線管球會(huì)依據(jù)初始的設(shè)定經(jīng)過裝置，獲得低能和高能光子峰。此種光子峰可以穿透人體組織，精準(zhǔn)識(shí)別到骨骼的發(fā)育狀態(tài)，對(duì)選定的運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行骨骼狀態(tài)的描述分析，以待后續(xù)使用。此外，此種裝置還可以將掃描到體內(nèi)組織的信號(hào)送至存儲(chǔ)程序之中，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，分析出骨礦物質(zhì)含量及體成分。

以此為基礎(chǔ)，還需要采用雙能 X 線吸收法( dual energy X － ray absorptiometry，DXA) ，對(duì)測(cè)定運(yùn)動(dòng)員受試的部位進(jìn)行BMD數(shù)值、脂肪含量( fat mass，F(xiàn)M) 與肌肉質(zhì)量( lean mass，LM) 等參數(shù)的匯總整合，以待后續(xù)實(shí)驗(yàn)的設(shè)定與使用。

二、實(shí)驗(yàn)方法及過程設(shè)定

為了確保最終的測(cè)試結(jié)果具有更高的可信度，采用 G* Power3 樣本計(jì)算軟件先對(duì)運(yùn)動(dòng)員的體脂和骨骼情況做出匯總整合，采用統(tǒng)計(jì)法測(cè)定計(jì)算出限制方差，通過模式選擇( F test) F檢驗(yàn)，效應(yīng)量輸入0.6(設(shè)定為體運(yùn)動(dòng)員體脂的大效應(yīng)量)。選定運(yùn)動(dòng)員的全身、脊柱、盆骨、大腿骨骼位置進(jìn)行密度測(cè)定。設(shè)定基礎(chǔ)的測(cè)試分析指標(biāo)與參數(shù)，如表2所示。

表2   基礎(chǔ)測(cè)試分析指標(biāo)與參數(shù)設(shè)置表

基礎(chǔ)測(cè)試指標(biāo)名稱 初始測(cè)試參數(shù)基準(zhǔn)值 實(shí)際測(cè)試參數(shù)基準(zhǔn)值

啞變量 12.29 14.02

單因素方差 2.77 3.82

協(xié)變量 3.21 2.01

受力峰值 +11.82 +15.82

骨骼轉(zhuǎn)換次數(shù)/次 12 18

反作用力峰值波動(dòng)比 5.22 6.02

綜合當(dāng)前的測(cè)定數(shù)據(jù)，結(jié)合籃球、足球、排球、田徑、跳遠(yuǎn)、拳擊六項(xiàng)體育項(xiàng)目的訓(xùn)練特征與需求，制定專業(yè)性的專業(yè)性訓(xùn)練方案+集中訓(xùn)練方案+高蛋白質(zhì)飲食方案等。依據(jù)實(shí)際的影響測(cè)定要求，構(gòu)建對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)周期。每個(gè)周期設(shè)置為30天，共劃定6個(gè)周期。在實(shí)驗(yàn)的過程中，利用專業(yè)的設(shè)備，定期定時(shí)給運(yùn)動(dòng)員提供高蛋白質(zhì)的食品。由于每一位運(yùn)動(dòng)員的骨骼狀態(tài)是不同的是，所以制定的輔助飲食方案也存在差異。

先進(jìn)行運(yùn)動(dòng)員當(dāng)前骨密度T值的計(jì)算。骨密度T值指的是骨密度峰值與平均值之間的比值。如下公式1所示：

（1）

式1中：為骨密度T值，為可識(shí)別范圍，為骨密度峰值，為骨骼年齡，為骨密度峰值。經(jīng)過上述適當(dāng)?shù)挠?xùn)練及高蛋白飲食輔助方案，先測(cè)定1~3周期運(yùn)動(dòng)員骨密度情況，如表3所示。

表3   1~3周期體育運(yùn)動(dòng)員骨密度情況分析表

項(xiàng)目 全身BMD(g/cm3) 脊柱BMD(g/cm3) 盆骨BMD(g/cm3) 大腿BMD(g/cm3)

籃球 1.13±0．11 0.83±0．17 1.13±0.16 1.23±0.16

足球 1.25±0．37 0.92±0.11 1.17±0.02 1.38±0.16

排球 1.21±0．27 1.02±0.72 1.23±0.88 1.38±0.09

田徑 1.82±0.62 1.09±0.14 1.38±0.12 1.52±0.28

跳遠(yuǎn) 1.02±0.72 1.27±0.11 1.38±0.11 1.38±0.23

拳擊 1.17±0.62 1.72±0.12 1.52±0.16 1.59±0.15

當(dāng)前所測(cè)定的骨密度值與運(yùn)動(dòng)員初始的骨密度增長(zhǎng)比計(jì)算，如下公式2所示：

（2）

式2中：為骨密度增長(zhǎng)比，為定向體脂變化差值，為測(cè)定周期，為轉(zhuǎn)換均值，為啞變量結(jié)合當(dāng)前的測(cè)定需求及標(biāo)準(zhǔn)。進(jìn)入4~6周期的訓(xùn)練測(cè)定。當(dāng)前給運(yùn)動(dòng)員準(zhǔn)備的蛋白質(zhì)食品每日攝入量有所增加，確保獨(dú)立食品的蛋白質(zhì)含量12g/100g（固體），6g/100mL（液體）。在該周期特定的時(shí)間之內(nèi)計(jì)算出運(yùn)動(dòng)員體內(nèi)的基質(zhì)金屬蛋白酶（MMP），并分析出波動(dòng)差，如下公式3所示：

 （3）

式3中：為基質(zhì)金屬蛋白酶（MMP）波動(dòng)差，為骨鈣素含量，為食品單元量，為鈣吸收量，為膠原蛋白含量，為骨骼增長(zhǎng)情況，為骨量流失。結(jié)合當(dāng)前的測(cè)定，完成對(duì)基質(zhì)金屬蛋白酶（MMP）波動(dòng)差的計(jì)算。波動(dòng)差值越小，表明運(yùn)動(dòng)員的骨密度增長(zhǎng)率得到了穩(wěn)定的控制。對(duì)4~6周期的運(yùn)動(dòng)員骨密度情況做出分析，如下表4所示:

表4   4~6周期的體育運(yùn)動(dòng)員骨密度情況分析表

項(xiàng)目 全身BMD(g/cm3) 脊柱BMD(g/cm3) 盆骨BMD(g/cm3) 大腿BMD(g/cm3)

籃球 1.12±0．15 0.74±0．12 1.11±0.14 1.21±0.16

足球 1.21±0．30 0.82±0.12 1.12±0.01 1.31±0.10

排球 1.20±0．24 1.01±0.65 1.21±0.83 1.33±0.05

田徑 1.72±0.55 1.06±0.12 1.34±0.11 1.51±0.21

跳遠(yuǎn) 1.13±0.67 1.19±0.10 1.35±0.10 1.36±0.23

拳擊 1.09±0.58 1.67±0.11 1.42±0.13 1.52±0.12

利用激光雙能 X 骨密度測(cè)試儀，對(duì)當(dāng)前運(yùn)動(dòng)員的骨骼情況進(jìn)行識(shí)別與描述，形成基礎(chǔ)的圖像之后，結(jié)合獲取的數(shù)值，測(cè)定出多元逐步回歸結(jié)果。并構(gòu)建高蛋白質(zhì)骨密度影響情況，如圖1所示。

三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

選定的20名男運(yùn)動(dòng)員和20名男運(yùn)動(dòng)員通過高蛋白質(zhì)食品的輔助，經(jīng)過6個(gè)周期的調(diào)整與測(cè)定之后，最終得出的骨密度值如圖2所示。

通過以上的測(cè)算，利用該蛋白質(zhì)食品，調(diào)整選定運(yùn)動(dòng)員的骨密度，周期階段之內(nèi)，運(yùn)動(dòng)員的骨密度逐步達(dá)到了合理的范圍之內(nèi)，具有實(shí)際的應(yīng)用價(jià)值。

四、討論

通過以上實(shí)驗(yàn)的測(cè)試分析與驗(yàn)證研究，最終選定的20名男運(yùn)動(dòng)員和20名女運(yùn)動(dòng)員的在高蛋白質(zhì)食品的調(diào)節(jié)下，骨密度均得到了一定的提升，這說明合理科學(xué)的高蛋白質(zhì)食品攝入，一定程度可以提升體育運(yùn)動(dòng)員自身的骨密度；高蛋白質(zhì)食品攝入的減少，也會(huì)導(dǎo)致體育運(yùn)動(dòng)員自身的骨密度降至病害程度，增加脆性骨折、骨裂等問題的出現(xiàn)。

五、結(jié)束語

此次以真實(shí)的運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練方案和計(jì)劃作為輔助測(cè)試目標(biāo)，先對(duì)當(dāng)前每一個(gè)運(yùn)動(dòng)員的骨密度進(jìn)行測(cè)定，分析其骨密度與運(yùn)動(dòng)能力之間的正相關(guān)關(guān)系。隨后，調(diào)整運(yùn)動(dòng)員日常的飲食習(xí)慣，針對(duì)高蛋白質(zhì)食品做出分析與驗(yàn)證，列舉出其具體形成的影響內(nèi)容，從多個(gè)方向增加運(yùn)動(dòng)員自身的骨密度，大幅度降低脆性骨折、應(yīng)力性骨折等損傷風(fēng)險(xiǎn)，有助于運(yùn)動(dòng)能力的多方向提高。此外，蛋白質(zhì)的攝入量來源與骨代謝狀態(tài)也存在密切關(guān)系，除了增加運(yùn)動(dòng)員骨密度，還可以在短時(shí)間之內(nèi)改善骨骼健康狀況，降低潛在運(yùn)動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)，促使運(yùn)動(dòng)員獲得最大的收益。

本文來源：《中國(guó)食品》http://12-baidu.cn/w/qt/29400.html