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高蛋白食品对体育运动员骨密度的影响分析

作者:李文峰 张志坚 薛斌 刘景龙来源:《中国食品》日期:2024-02-26人气:83

引言

骨密度是衡量骨质健康中较为重要的指标,骨密度的变化与年龄、性别、饮食习惯、运动情况等存在直接关系。当前提升骨密度的饮食方式较为单一,通常以增加某种微量元素进行骨质调节,增加骨密度,进而强化身体素质。初始的饮食方式对于运动员蛋白质的摄入标准是固定的,无法适用于所有体育运动员的体质。为此,需要就高蛋白食品对体育运动员骨密度的影响进行分析。此次选定较为真实的环境作为测试的背景,综合运动员日常的训练进度以及营养需求,制定高蛋白食品的摄入量,结合运动员当前的骨密度,进行高蛋白质量的调整,加快代谢速度,降低脆性骨折、骨裂的发生概率。

一、实验准备

1.材料准备。考虑到最终测试结果的真实性与可靠性,选定多种高蛋白质食品进行辅助测试,具体如下所示:

①奶类高蛋白质食品:牛奶、羊奶(均为优质蛋白)

②蛋类高蛋白质食品:鸡蛋、鸭蛋、鹅蛋(高蛋白质,适量食用,胆固醇较高)

③肉类高蛋白质食品:牛肉、羊肉等(均为优质蛋白)

④豆类高蛋白质食品:黄豆、豆腐等(蛋白质丰富,容易被身体吸收消化)

利用上述准备的食品进行饮食方案设定,达到为体育运动员补充蛋白质的目的。以此为基础进行测试对象的选定。从篮球、足球、排球、田径、跳远、拳击六种体育项目中各自选择男 20 名、女 20 名运动员,确保其健康状况良好,不存在其他方面的疾病和伤病。测试对象情况如表1所示。

表1   测试体育运动员基本情况分析表

性别 身高/cm 体重/kg 年龄 训练周期/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

针对当前选定运动员的基本状况,制定基础的实验测试框架。除了上述准备的高蛋白质食品之外,还需要设置专业的记录仪器,便于运动员日常身体状况、营养摄入、骨骼情况的变化。

2.环境布置。为确保测试的真实性与可靠性,需要将选定的运动员集中划归、训练,并制定完善对应的场地和基础设施,以待后续的测定辅助训练。采用专项训练和集中训练的组合方式进行测试,定期测定出各个周期运动员骨密度的变动情况。

在专业的测定控制程序之中接入一个双能 X 骨密度测试仪,仪器在运行的过程中,产生的 X 射线管球会依据初始的设定经过装置,获得低能和高能光子峰。此种光子峰可以穿透人体组织,精准识别到骨骼的发育状态,对选定的运动员进行骨骼状态的描述分析,以待后续使用。此外,此种装置还可以将扫描到体内组织的信号送至存储程序之中,进行数据处理,分析出骨矿物质含量及体成分。

以此为基础,还需要采用双能 X 线吸收法( dual energy X - ray absorptiometry,DXA) ,对测定运动员受试的部位进行BMD数值、脂肪含量( fat mass,FM) 与肌肉质量( lean mass,LM) 等参数的汇总整合,以待后续实验的设定与使用。

二、实验方法及过程设定

为了确保最终的测试结果具有更高的可信度,采用 G* Power3 样本计算软件先对运动员的体脂和骨骼情况做出汇总整合,采用统计法测定计算出限制方差,通过模式选择( F test) F检验,效应量输入0.6(设定为体运动员体脂的大效应量)。选定运动员的全身、脊柱、盆骨、大腿骨骼位置进行密度测定。设定基础的测试分析指标与参数,如表2所示。

表2   基础测试分析指标与参数设置表

基础测试指标名称 初始测试参数基准值 实际测试参数基准值

哑变量 12.29 14.02

单因素方差 2.77 3.82

协变量 3.21 2.01

受力峰值 +11.82 +15.82

骨骼转换次数/次 12 18

反作用力峰值波动比 5.22 6.02


综合当前的测定数据,结合篮球、足球、排球、田径、跳远、拳击六项体育项目的训练特征与需求,制定专业性的专业性训练方案+集中训练方案+高蛋白质饮食方案等。依据实际的影响测定要求,构建对应的试验周期。每个周期设置为30天,共划定6个周期。在实验的过程中,利用专业的设备,定期定时给运动员提供高蛋白质的食品。由于每一位运动员的骨骼状态是不同的是,所以制定的辅助饮食方案也存在差异。

先进行运动员当前骨密度T值的计算。骨密度T值指的是骨密度峰值与平均值之间的比值。如下公式1所示:

(1)

式1中:为骨密度T值,为可识别范围,为骨密度峰值,为骨骼年龄,为骨密度峰值。经过上述适当的训练及高蛋白饮食辅助方案,先测定1~3周期运动员骨密度情况,如表3所示。

表3   1~3周期体育运动员骨密度情况分析表

项目 全身BMD(g/cm3) 脊柱BMD(g/cm3) 盆骨BMD(g/cm3) 大腿BMD(g/cm3)

篮球 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

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

跳远 1.02±0.72 1.27±0.11 1.38±0.11 1.38±0.23

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


当前所测定的骨密度值与运动员初始的骨密度增长比计算,如下公式2所示:

(2)

式2中:为骨密度增长比,为定向体脂变化差值,为测定周期,为转换均值,为哑变量结合当前的测定需求及标准。进入4~6周期的训练测定。当前给运动员准备的蛋白质食品每日摄入量有所增加,确保独立食品的蛋白质含量12g/100g(固体),6g/100mL(液体)。在该周期特定的时间之内计算出运动员体内的基质金属蛋白酶(MMP),并分析出波动差,如下公式3所示:

 (3)

式3中:为基质金属蛋白酶(MMP)波动差,为骨钙素含量,为食品单元量,为钙吸收量,为胶原蛋白含量,为骨骼增长情况,为骨量流失。结合当前的测定,完成对基质金属蛋白酶(MMP)波动差的计算。波动差值越小,表明运动员的骨密度增长率得到了稳定的控制。对4~6周期的运动员骨密度情况做出分析,如下表4所示:

表4   4~6周期的体育运动员骨密度情况分析表

项目 全身BMD(g/cm3) 脊柱BMD(g/cm3) 盆骨BMD(g/cm3) 大腿BMD(g/cm3)

篮球 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

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

跳远 1.13±0.67 1.19±0.10 1.35±0.10 1.36±0.23

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


利用激光双能 X 骨密度测试仪,对当前运动员的骨骼情况进行识别与描述,形成基础的图像之后,结合获取的数值,测定出多元逐步回归结果。并构建高蛋白质骨密度影响情况,如图1所示。


三、实验结果分析

选定的20名男运动员和20名男运动员通过高蛋白质食品的辅助,经过6个周期的调整与测定之后,最终得出的骨密度值如图2所示。


通过以上的测算,利用该蛋白质食品,调整选定运动员的骨密度,周期阶段之内,运动员的骨密度逐步达到了合理的范围之内,具有实际的应用价值。

四、讨论

通过以上实验的测试分析与验证研究,最终选定的20名男运动员和20名女运动员的在高蛋白质食品的调节下,骨密度均得到了一定的提升,这说明合理科学的高蛋白质食品摄入,一定程度可以提升体育运动员自身的骨密度;高蛋白质食品摄入的减少,也会导致体育运动员自身的骨密度降至病害程度,增加脆性骨折、骨裂等问题的出现。

五、结束语

此次以真实的运动员训练方案和计划作为辅助测试目标,先对当前每一个运动员的骨密度进行测定,分析其骨密度与运动能力之间的正相关关系。随后,调整运动员日常的饮食习惯,针对高蛋白质食品做出分析与验证,列举出其具体形成的影响内容,从多个方向增加运动员自身的骨密度,大幅度降低脆性骨折、应力性骨折等损伤风险,有助于运动能力的多方向提高。此外,蛋白质的摄入量来源与骨代谢状态也存在密切关系,除了增加运动员骨密度,还可以在短时间之内改善骨骼健康状况,降低潜在运动的风险,促使运动员获得最大的收益。


本文来源:《中国食品》https://www.zzqklm.com/w/qt/29400.html


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