馬冠生¹，張倩¹，張春燕¹，張新²，張嵐²，胡小琪¹

1. 中國疾病預防控制中心營(yíng)養與食品安全所，北京 100050  2. 北京市西城區中小學(xué)衛生保健所，北京 100032

【摘要】目的 研究補充牛奶終止3年后對青春期女生體格和骨骼發(fā)育的影響。方法 從698名參加為期24個(gè)月強化牛奶補充實(shí)驗中隨機抽取504人進(jìn)行跟蹤調查。分別采用食物頻率問(wèn)卷和一年體力活動(dòng)問(wèn)卷收集研究對象的膳食攝入和體力活動(dòng)狀況，并檢查其體格發(fā)育和第二性征發(fā)育狀況（Tanner五分期法）。采用雙能量X線(xiàn)骨密度測量?jì)x（DEXA）測量全身和前臂的骨量以及全身體成分。結果 與干預前比較，隨訪(fǎng)期補充強化鈣牛奶組、強化鈣+維生素D牛奶組和對照組的身高、下肢長(cháng)、體重等指標均有不同程度的增長(cháng)，但各組增長(cháng)值間的差異無(wú)顯著(zhù)性；補充強化鈣牛奶組的坐高增長(cháng)值顯著(zhù)高于其它兩組（12.0cm、11.1cm和11.0cm，P<0.01）。隨訪(fǎng)期三組研究對象的乳房和陰毛發(fā)育程度以及月經(jīng)初潮率均沒(méi)有顯著(zhù)性差異。與干預前比較，隨訪(fǎng)期末三組的全身和前臂骨量指標都有一定程度增長(cháng)，但全身和前臂遠端1/10處的BMC、骨面積和BMD增長(cháng)率的差異均沒(méi)有顯著(zhù)性，而補充強化鈣牛奶組和強化鈣+維生素D牛奶組前臂遠端1/3處BMC和骨面積增長(cháng)率顯著(zhù)高于對照組（BMC: 54.4%、53.4%和50.7%; BA: 7.3%、7.0%和6.1%）。結論 對于北京低鈣、低牛奶攝入的10歲女生，補充牛奶（245mg/d）后促進(jìn)骨量增長(cháng)和體格發(fā)育的優(yōu)勢在中止補充三年后呈逐漸消失的趨勢。

關(guān)鍵詞：強化牛奶 兒童青少年 骨量 體格發(fā)育

 

兒童青少年期是骨量增長(cháng)最關(guān)鍵的時(shí)期，人體峰值骨量（Peak bone mass， PBM）的90%以上都是在該時(shí)期積累的。研究發(fā)現，PBM越高，到老年期發(fā)生骨質(zhì)疏松的危險性越低。因此，在青少年期積累充足的骨量，獲得理想的PBM，是預防老年后發(fā)生骨質(zhì)疏松的有效措施之一。

北京城區青春期女生骨量增長(cháng)，同時(shí)對坐高、身高、體重均有促進(jìn)作用^[1-3]。

但是這種骨量增長(cháng)和體格發(fā)育的優(yōu)勢在干預停止后是否仍存在目前尚不確定。目前國內外關(guān)于補充牛奶長(cháng)期效果的研究較少，尤其缺乏前瞻性跟蹤調查數據。本次研究首次針對中國低鈣飲食的青春期女生，為進(jìn)一步明確短期牛奶補充實(shí)驗是否在停止補充牛奶后繼續發(fā)揮作用，我們在停止補充牛奶3年后對研究對象進(jìn)行跟蹤調查。

在1999-2001年，對北京市西城區的6所小學(xué)女生分別給予強化鈣牛奶（Ca：245mg/d）或強化鈣+維生素D牛奶(Ca：245mg/d，維生素D：3.3µg/d)，3所學(xué)校女生為對照組,保持日常飲食，無(wú)干預措施。在2004年,對完成牛奶補充實(shí)驗的698名女生進(jìn)行跟蹤調查。

按照自愿參加的原則，并排除了患有影響骨代謝的肝、腎疾病和骨骼系統疾病者作為本研究的調查對象。本研究經(jīng)中國疾病預防控制中心營(yíng)養與食品安全所倫理評審委員會(huì )同意，并由學(xué)生家長(cháng)簽署了知情同意書(shū)。

一般情況問(wèn)卷：了解學(xué)生的家族史、疾病史和社會(huì )經(jīng)濟狀況等。

一年食物頻率問(wèn)卷：采用面對面詢(xún)問(wèn)方式，了解研究對象過(guò)去一年含鈣豐富的食物攝入情況。

采用經(jīng)過(guò)驗證^[4]的體力活動(dòng)問(wèn)卷收集研究對象在過(guò)去一年的參加學(xué)校組織的體力活動(dòng)、課余時(shí)間體力活動(dòng)和體育訓練情況，根據美國Ainsworth^[5] 的研究確定活動(dòng)強度系數，計算體力活動(dòng)強度。

體力活動(dòng)強度（kcal/w*kg bw）=Σ各項活動(dòng)去年一年參加的月數×平均每周活動(dòng)次數×平均每次活動(dòng)時(shí)間（min）×活動(dòng)強度系數（MET，kcal/h.kg bw）/60/12

身高、體重由固定調查員按照標準程序測定，計算體質(zhì)指數（BMI，Body Mass Index），BMI（kg/m²）=體重(kg)/身高(m)²。采用Tanner^[6]五分期法評價(jià)受試者的乳房和陰毛發(fā)育分期，詢(xún)問(wèn)月經(jīng)初潮狀況。

用美國NORLAND XR-36型雙能X線(xiàn)骨密度儀（DEXA）測量受試者的全身骨礦物含量（TBMC）、骨面積（TBA）和骨礦物密度（TBMD），前臂近端骨礦物含量（PFBMC）、骨面積（PFBA）和骨礦物密度（PFBMD），以及前臂遠端骨礦物含量（DFBMC）、骨面積（DFBA）和骨礦物密度（DFBMD）。BMC以g為單位，骨面積以cm²為單位，BMD是用BMC除以相應的骨面積，以g/cm²為單位。計算各骨量指標與干預前相比的增長(cháng)率。

采用儀器、測試技師和測試部位與干預研究一致。檢測過(guò)程中每天早晨根據廠(chǎng)家提供的標準進(jìn)行質(zhì)量控制。干預前、后和隨訪(fǎng)期連續測量5天的變異系數都在0.56～0.65%之間。檢查時(shí)要求受試者只穿貼身衣褲，取下任何含金屬的物件。測量全身骨量同時(shí)測定體成分指標，并計算體脂百分比。

體重（kg）=瘦體重（kg）+體脂（kg）+骨礦物含量（kg）

體脂百分比（%）=體脂（kg）/體重（kg）´100%

采用SPSS11.0和SAS6.12進(jìn)行數據清理和統計分析。對數值變量用均數和標準差描述分布，用單因素方差分析（正態(tài)分布數據）或Kruskal-Wallis 秩和檢驗（非正態(tài)分布數據）比較組間差異。用頻數表描述分類(lèi)變量，采用Ridit分析（等級資料）或χ²檢驗比較組間差異。所有比較以P<0.05為顯著(zhù)性判斷標準。

從完成1999-2001年的698名女生中隨機跟蹤調查504人，隨訪(fǎng)率72.2%。比較各組參加隨訪(fǎng)的研究對象同干預試驗各組總體的基線(xiàn)特征無(wú)顯著(zhù)性差異，見(jiàn)表1。

比較過(guò)去兩年患病情況，補充強化鈣牛奶組、強化鈣+維生素D牛奶組和對照組分別有6人、4人和7人在過(guò)去兩年中有過(guò)骨折史，補充強化鈣+維生素D牛奶組有2人有過(guò)內分泌疾病史，各組均無(wú)肝腎疾病史。各組間家庭月均總收入、家庭月均食物支出無(wú)顯著(zhù)性差異。

 

表1：干預前各組隨訪(fǎng)人群與總體人群的比較（Mean±SD）

	強化鈣牛奶組			強化鈣+維生素D牛奶組			對照組
	隨訪(fǎng) （n=152）	總體 （n=209）		隨訪(fǎng) （n=173）	總體 （n=242）		隨訪(fǎng) （n=179）	總體 （n=247）
年齡(years)	10.1±0.4	10.1±0.4		10.1±0.3	10.1±0.3		10.1±0.3	10.2±0.4
身高(cm)	140.0±6.1	140.5±6.4		141.1±6.6	141.1±7.0		141.2±6.3	141.1±6.5
體重(kg)	33.8±7.4	33.8±7.2		33.6±7.1	33.4±7.0		34.0±7.2	33.7±6.9
TBMC(g)	1336±213	1348±217		1339±199	1338±204		1372±209	1353±200
PFBMC(g)	0.955±0.125	0.962±0.129		0.958±0.122	0.959±.124		0.977±0.134	0.971±0.134
DFBMC(g)	0.654±0.094	0.660±0.097		0.657±0.097	0.655±0.095		0.658±0.095	0.659±0.098
膳食能量攝入(kcal)	1314±298	1314±314		1373±324	1348±338		1408±325	1412±327
膳食鈣攝入(mg)	414.6±142.3	415.5±146.5		419.4±187.2	429.6±199.0		457.4±174.7	460.7±175.8
膳食維生素D攝入(μg)	0.832±0.557	0.846±0556		1.025±0.859	1.064±0.963		1.034±0.840	0999±0.789
體力活動(dòng)總強度 (kcal/w.kg bw)#	2969±6182	2816±5464		3826±6494	4550±8053		2953±6697	2986±7419

各組隨訪(fǎng)與總體比較： T-test   P>0.05         ^#Kruskal-Wallis 檢驗  P>0.05

 

參加本次隨訪(fǎng)的研究對象中，隨訪(fǎng)期間補充強化鈣牛奶組、強化鈣+維生素D牛奶組和對照組平均年齡均為15.0歲，各組研究對象身高、體重、BMI、瘦體重、體脂百分比及青春發(fā)育狀況沒(méi)有顯著(zhù)性差異。隨訪(fǎng)期補充強化鈣牛奶組、強化鈣+維生素D牛奶組和對照組過(guò)去一年中平均每天膳食鈣攝入分別為572.3mg、564.5mg和634.4mg，組間無(wú)顯著(zhù)性差異；各組平均每天飲用牛奶及酸奶量無(wú)顯著(zhù)性差異。隨訪(fǎng)期間補充強化鈣牛奶組過(guò)去一年的平均課余時(shí)間體育活動(dòng)強度為37.3 kcal/(w*kg bw)，顯著(zhù)高于補充強化鈣+維生素D牛奶組的28.6 kcal/(w*kg bw)和對照組的29.8 kcal/(w*kg bw)。三組參加學(xué)校組織的體育活動(dòng)強度系數和參加體育訓練的比例沒(méi)有組間差異，見(jiàn)表2。

表2 隨訪(fǎng)期研究對象一般狀況（Mean±SD）

	強化鈣牛奶組		強化鈣+維生素D牛奶組		對照組	P
年齡（year）	15.0±0.4		15.0±0.4	15.0±0.4		0.677
身高(cm)	161.5±5.4		161.4±5.9	161.8±5.2		0.811
體重(kg)	55.2±10.0		54.8±9.3	55.2±9.6		0.926
坐高(cm)	86.7±2.7		86.6±2.8	86.6±2.7		0.865
BMI(kg/m2)	21.2±3.7		21.1±3.4	21.1±3.4		0.963
瘦體重(kg)	32.83±4.707		33.07±4.792	33.85±4.370		0.300
體脂（kg）	20.16±6.634		19.92±5.541	20.05±6.173		0.970
骨礦物含量(kg)	2.282±0.293		2.277±0.242	2.325±0.255		0.417
體脂百分比(%)	35.61±6.092		35.57±4.746	35.01±5.675		0.718
乳房發(fā)育分期*						0.243
一期	0		0	0
二期和三期	3(2.0)		12(6.9)	4(2.2)
四期和五期	147(98.0)		160(93.1)	174(97.8)
月經(jīng)初潮*	148（97.4）		173（100.0）	178（99.4）		0.984
食物鈣攝入（mg）	572.3±297.3		564.6±348.0	634.4±304.4		0.081
牛奶消費量(g/d)	234.4±141.4		219.7±152.3	242.8±125.8		0.330
酸奶消費量(g/d)	106.0±116.2		98.2±93.0	96.5±88.1		0.688
學(xué)校組織體育活動(dòng)強度#（kcal/(w*kg bw)）	16.1±11.8		14.4±10.7	14.9±9.8		0.366
課余時(shí)間體育活動(dòng)強度#（kcal/(w*kg bw)）	37.3±27.9 a		28.6±21.9 b	29.8±21.4 b		0.005
參加體育訓練的人數*	22（14.5%）		32（18.5%）	30（16.9%）		0.623

組間比較：?jiǎn)我蛩胤讲罘治?ANOVA ； ^#   組間比較: Kruskal-Wallis 檢驗；    

 與干預前比較，隨訪(fǎng)期補充強化鈣牛奶組、強化鈣+維生素D牛奶組和對照組的身高、體重、瘦體重和體脂等指標均有不同程度的增長(cháng)，但各組間的增長(cháng)值無(wú)顯著(zhù)性差異，見(jiàn)表3。

表3 各組研究對象隨訪(fǎng)期與干預前比較體格指標增長(cháng)值(Mean±SD)

	強化鈣牛奶組	強化鈣+維生素D牛奶組			對照組		P
身高（cm）	21.4±4.6		20.3±5.1		20.6±4.8		0.105
坐高（cm）	12.0±2.4a		11.1±2.9b		11.0±2.7b		0.003
體重(kg)	21.4±6.0		21.2±6.0		21.1±5.8		0.921
骨礦物含量(kg)	0.94±0.16		0.93±0.16		0.95±0.15		0.743
瘦體重(kg)	11.77±3.38		11.54±3.94		11.80±3.38		0.687
體脂（kg）	8.24±3.80		8.75±3.36		8.94±3.39		0.393

    組間比較：ANOVA分析 具有相同字母P>0.05，具有不同字母P<0.05

干預前，補充強化鈣牛奶組、強化鈣+維生素D牛奶組和對照組的骨量各指標無(wú)顯著(zhù)差異。隨訪(fǎng)期末，采用重復測量的方差分析，各組自身骨量各指標在隨訪(fǎng)期顯著(zhù)高于干預前，但組間骨量指標均無(wú)顯著(zhù)差異。

補充強化鈣牛奶組和強化鈣+維生素D牛奶組研究對象的前臂近端BMC增長(cháng)率平均為54.4%和53.4%，顯著(zhù)高于對照組50.7%；骨面積增長(cháng)率為7.3%和7.0%，顯著(zhù)高于對照組6.1%；三組BMD增長(cháng)率無(wú)顯著(zhù)性差異。三組研究對象全身和前臂遠端BMC、骨面積和BMD平均增長(cháng)率無(wú)組間顯著(zhù)性差異，見(jiàn)表4。

表4 隨訪(fǎng)期與干預前比較各組研究對象不同部位的骨量增長(cháng)率(%，Mean±SD）

	強化鈣牛奶組	強化鈣+維生素D牛奶組	對照組	P
全身
BMC	71.9±14.5	71.0±14.7	70.7±14.2	0.852
骨面積	32.0±8.0	31.2±9.3	30.9±7.9	0.628
BMD	30.1±6.8	30.3±6.0	30.4±6.1	0.962
前臂近端
BMC	54.4±10.5a	53.4±11.0 a	50.7±11.5b	0.008
骨面積	7.3±3.4 a	7.0±3.1 a	6.1±3.4 b	0.003
BMD	43.8±8.5	43.4±8.7	42.0±9.1	0.138
前臂遠端
BMC	77.3±20.3	72.8±20.7	74.5±17.7	0.117
骨面積	29.2±9.4	27.9±9.0	27.8±7.7	0.305
BMD	37.3±12.2	35.0±11.5	36.5±11.6	0.194

組間比較，單因素方差分析   相同字母：P>0.05，不同字母P<0.05

影響青春期骨骼發(fā)育的環(huán)境因素很多，包括營(yíng)養、運動(dòng)、體格和體成分、青春期發(fā)育狀況等。本次研究的補充強化鈣牛奶組、強化鈣+維生素D組和對照組研究對象在干預前和隨訪(fǎng)期，體力活動(dòng)水平、膳食能量和營(yíng)養素攝入、身高、體重、青春期發(fā)育狀況等指標三組間均無(wú)顯著(zhù)差異。經(jīng)過(guò)5年，三組研究對象的平均鈣攝入從干預前的423mg/d增加到隨訪(fǎng)期的591mg/d，可能是由于隨著(zhù)人民生活水平的提高和“學(xué)生奶計劃”營(yíng)養知識的宣傳，北京市居民的飲食行為和對健康飲食的認識發(fā)生了改變，逐漸認識到牛奶對健康的意義，提高了牛奶的消費。干預前鈣的主要食物來(lái)源是深色綠葉植物，谷物，魚(yú)和大豆類(lèi)，而牛奶及其制品僅占很小比例；隨訪(fǎng)時(shí)鈣的主要食物來(lái)源是牛奶，其提供的鈣占總鈣攝入的60%以上，與1992年全國營(yíng)養調查數據相比，牛奶提供鈣的比重有所上升。但三組上述各指標變化趨勢沒(méi)有組間差異。

Cadogan曾在高鈣攝入的西方兒童中開(kāi)展補充牛奶研究，發(fā)現增加奶制品攝入能促進(jìn)兒童骨量和身高的增長(cháng)，但并未繼續進(jìn)行跟蹤調查^[7]。而在本研究的干預階段，實(shí)驗組全身和前臂近端、遠端的骨量增長(cháng)率，身高和體重等體格指標增長(cháng)率均顯著(zhù)高于對照組^[1-3]。而在隨訪(fǎng)期末，實(shí)驗組在干預期獲得的骨量增長(cháng)優(yōu)勢在干預停止36個(gè)月后呈逐漸消失的趨勢：從整個(gè)60個(gè)月看，實(shí)驗組的全身和前臂遠端骨量增長(cháng)率與對照組沒(méi)有顯著(zhù)性差異，身高、體重增長(cháng)的組間也沒(méi)有顯著(zhù)性差異，但2個(gè)實(shí)驗組前臂近端的BMC和BA平均增長(cháng)率仍高于對照組，坐高增長(cháng)存在組間差異。

目前，關(guān)于補充鈣劑及其終止后對兒童青少年骨量及體格發(fā)育影響已有少量研究，但結果不一。Dibba等發(fā)現給岡比亞兒童平均補鈣（碳酸鈣）714mg/d達12個(gè)月，顯著(zhù)改善補充組的骨量增長(cháng)，這種優(yōu)勢在干預終止后的12個(gè)月仍存在，而且其中一些優(yōu)勢在干預終止24個(gè)月后仍未完全消失^[8-9]。Bonjour等給未進(jìn)入青春期的健康女孩每天食用含鈣（牛奶中提取）850mg的小點(diǎn)心，一年后實(shí)驗組骨量增長(cháng)值顯著(zhù)高于對照組；干預終止1和3.5年后，實(shí)驗組的骨量增長(cháng)仍顯著(zhù)高于對照組^[10-11]。 但Lee等在我國江門(mén)地區^[12]和香港地區^[13]開(kāi)展補充碳酸鈣研究和Slemenda^[14]在美國開(kāi)展的補充檸檬酸蘋(píng)果酸鈣研究均發(fā)現，增加鈣攝入對兒童青少年骨量沉積的促進(jìn)作用在干預終止后逐漸消失。

在兒童青少年中補充鈣劑可以減少骨重吸收、降低骨轉化率，從而增加骨量。而通過(guò)食用奶制品來(lái)增加鈣攝入時(shí)，不僅骨重吸收減少，還能通過(guò)IGF-1的作用促進(jìn)骨形成，促進(jìn)骨縱向和橫向的生長(cháng)，表現為身高和骨寬度的增加。而前臂近端主要以皮質(zhì)骨為主，代謝過(guò)程遠慢于松質(zhì)骨占很大比例的前臂遠端，這樣在干預終止3年后，而前臂近端增長(cháng)的優(yōu)勢就尚未完全消失。

兒童在青春期前的快速生長(cháng)主要與四肢的生長(cháng)為主，而進(jìn)入青春期后首先表現為軀干的快速生長(cháng)，因此對不同階段兒童采取營(yíng)養干預措施產(chǎn)生的效果略有不同。本研究的干預期多數兒童開(kāi)始進(jìn)入青春發(fā)育期，補充牛奶促進(jìn)兒童體格發(fā)育，尤其是軀干的生長(cháng)，表現為實(shí)驗組坐高增長(cháng)顯著(zhù)增于對照，而且這種對軀干生長(cháng)的促進(jìn)作用在補充研究終止3年后有未完全消失。

本研究提示，對于低鈣、低奶制品攝入的北京青春期兒童，在每個(gè)學(xué)習日補充牛奶兩年獲得的骨量增長(cháng)和體格發(fā)育的優(yōu)勢在干預中止三年后呈逐漸消失的趨勢。雖然兒童青少年期補充鈣或牛奶確實(shí)能促進(jìn)骨量增長(cháng)，但在干預中止后其作用是否仍存在以至于達到理想的PBM，目前還不能確定。因此，為了保持骨骼和體格健康成長(cháng)，應堅持長(cháng)期食用牛奶及其制品，同時(shí)養成積極參加體力活動(dòng)等良好的生活方式。因此，在整個(gè)生長(cháng)發(fā)育過(guò)程中都應保持高鈣攝入，才能獲得理想的遺傳PBM，預防老年期骨質(zhì)疏松的發(fā)生。

 

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