1、高校學(xué)生微量元素水平與體質(zhì)體能的相關(guān)性微量元素與人體健康的研究是一門新興的多領(lǐng)域綜合性學(xué) 科，是現(xiàn)代生命科學(xué)和現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的前沿科學(xué)。微量元素參與人體多種酶的合成與代謝，具有多種生理功能，在體內(nèi)代謝活動中起 著重要的作用。本研究利用毛發(fā)測試法，檢測了來自北京等15個省、市大學(xué)生體內(nèi)的微量元素含量。研究了鎰、鋅、銅、鐵、 鈣等五種微量元素與體質(zhì)、體能的相關(guān)性。1研究方案與方法研究方案本課題由吉林大學(xué)化學(xué)與體育兩個專業(yè)合 作進(jìn)行跨學(xué)科研究，首先由化學(xué)學(xué)科進(jìn)行人發(fā)微量元素的實(shí)驗(yàn)、 測試，體育學(xué)科對受試者進(jìn)行體質(zhì)健康測試，在此基礎(chǔ)上研究、 探索鎰、鋅、銅、鐵、鈣等五種微量元素與體質(zhì)、 體能的相關(guān)性。研究方

2、法研究對象及測試指標(biāo)本研究的 120名測試對象是在 吉林大學(xué)一年級、二年級（2005級、2006級）9個學(xué)院中隨機(jī)抽 樣產(chǎn)生的（他們來自北京、福建、廣東、江蘇、山東、河南、河 北、湖南、湖北。遼寧、黑龍江、吉林等15個省市），其中男60名、女生60名。取受試者后枕部發(fā)際處頭發(fā)進(jìn)行了鐵、鈣、 銅、鎰、鋅5種微量元素含量的測定（受試者在測試前一周禁止 用任何洗滌用品洗發(fā)）。與此同時按照教育部頒發(fā)（以下簡稱為 標(biāo)準(zhǔn)），進(jìn)行了體質(zhì)健康水平的檢測。刪除資料不全及數(shù)據(jù)異常者，最終有效樣本數(shù)據(jù)為 85份（男生46名、女生39名）。樣品采集與處理將頭發(fā)樣品剪成小于 5mm勺碎段置于燒杯中，用流水洗滌。棄去水后

3、，加入一定量的丙酮，振蕩 5min,棄去丙酮。再用去離子水漂洗，然后用5%洗潔精洗滌，每次之間均用去離子水漂洗至無泡沫。將樣品用90（3烘箱烘干，稱取0.2g干燥后的頭發(fā)樣品，置于50mL燒杯內(nèi)，加入5:1（體 積比）的HNO3f HCIO4組成的混合酸5mL緩慢加熱硝化樣品至 溶液澄清，移入10mL容量瓶中用5%的稀硝酸定容待測。檢測、實(shí)驗(yàn)方法用PE公司4300DV等離子體發(fā)射光譜儀對發(fā)中微量元素的含量進(jìn)行了測試。按儀器的工作條件， 測定頭發(fā)中的微量元素濃度和對應(yīng)的空白濃度。頭發(fā)中微量元素的含量按x=（C- C0）X10/w計(jì)算。式中c和C0分別表示微量 元素在頭發(fā)樣品中的濃度和對應(yīng)的空白濃

4、度，單位為pg/ g,W為頭發(fā)的質(zhì)量、單位為gco數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì) 將測量所得的數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)庫，用 SPSS10.0統(tǒng)計(jì)軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。各主要測試指標(biāo)以均 數(shù)土標(biāo)準(zhǔn)差表示，差異性檢驗(yàn)采用配對t-test ,對有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析并采用皮爾遜相關(guān)性檢驗(yàn)。2結(jié)果與分析男女生發(fā)中鎰、鋅、銅、鐵、鈣含量測定結(jié)果表1是男、女生發(fā)中鎰、鋅、銅、鐵、鈣含量對比結(jié)果。從表 1中可 以看出男、女生的發(fā)中鎰和鐵的含量未見顯著性差異， 而男生的 發(fā)中銅、鋅以及鈣含量顯著低于女生。很多研究者發(fā)現(xiàn)，女性發(fā) 微量元素水平普遍高于男性，尤其以鋅、銅、鈣為著。其原因可能與性別差異以及男生飲食攝入品種較單一、攝入含鈣量豐富的

5、牛奶等食物較少有關(guān)，本研究也得到了類似的結(jié)果。止匕外，男、女生發(fā)中鎰含量及男生發(fā)中鈣含量均低于參考值， 而男、女生發(fā)中鐵含量及女生的發(fā)中鋅含量均高于標(biāo)準(zhǔn)參考值。男、女生體質(zhì)健康水平的測定結(jié)果表2是男、女生體質(zhì)健康水平的對比結(jié)果， 從各個項(xiàng)目的絕對值來看， 除臺階試 驗(yàn)指數(shù)和體重之外，男、女生之間都有顯著性差異，這是由性別 差異帶來的。另外男生與女生的臺階試驗(yàn)指數(shù)之間卻未見顯著性 差異，并且女生臺階試驗(yàn)指數(shù)的平均水平達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)中良好的 上限。而男生只達(dá)到良好的下限， 這可以說明女生心臟功能水平 要好于男生。此外男、女生握力水平都達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)秀或良 好水平，而肺活量和立定跳遠(yuǎn)的成績只達(dá)到的及格線，其

6、原因可能與學(xué)生對這兩個項(xiàng)目測試技術(shù)要領(lǐng)的把握程度，以及日常體育鍛煉習(xí)慣等因素有關(guān)。男女生微量元素含量與體質(zhì)體能的關(guān)系男女生發(fā)中五種微量元素含量與身高、體重之間的 關(guān)系表3表明男女生發(fā)中鎰、鋅、銅、鐵、鈣元素含量與體重 之間均未見顯著的相關(guān)性。 此結(jié)果可以說明發(fā)中鐵元素含量對體 重的影響不大；男女生發(fā)中鐵元素含量與身高之間呈顯著的負(fù)相 關(guān)關(guān)系。而女生發(fā)中鎰元素含量與身高之間則呈現(xiàn)出正相關(guān)關(guān)系；男生發(fā)銅元素含量與身高之間雖未體現(xiàn)出統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上的顯著相關(guān)相關(guān)性，但也呈現(xiàn)出負(fù)相關(guān)的趨勢。這些相關(guān)性預(yù)示著發(fā) 中鐵、銅、鎰元素含量對身高發(fā)育有重要的影響。Hurley和Keen 的試驗(yàn)結(jié)果表明，鎰元素缺乏的

7、動物骨骼的改變有較強(qiáng)的特征 性，一般表現(xiàn)為關(guān)節(jié)增大變形， 長骨增粗、縮短，導(dǎo)致下肢變形。 也有研究指出，鐵、銅、鎰、鉛增高不利于身高增長。本研究得 出了與其相近的結(jié)果。雖然我們還不清楚鐵、銅、鎰等微量元素對身高影響的機(jī)制， 但我們的研究結(jié)果表明：鐵、銅元素含量越高，鎰元素含量越低 對身高發(fā)育越不利。這是一個十分值得關(guān)注的問題，我們將在后續(xù)的研究中進(jìn)一步探討上述幾種微量元素對身體形態(tài)、發(fā)育的影響。男女生發(fā)中微量元素含量與運(yùn)動能力之間的關(guān)系鐵元素與運(yùn)動能力之間的關(guān)系 鐵在肌體中發(fā)揮極為重要的生物學(xué)作用。肌體中氧的運(yùn)輸能力、能量代謝、免疫 機(jī)能等都與鐵有著密切的關(guān)系，因此鐵對運(yùn)動能力具有極為重要 的

8、作用。當(dāng)鐵缺乏時，會導(dǎo)致蛋白質(zhì)合成減少，血紅蛋白攜氧能 力下降，以及能量代謝失調(diào)，影響運(yùn)動員的能量代謝水平，使機(jī) 體的做功能力下降，從而使人的運(yùn)動能力下降。而鐵的含量增高， 血液中的血紅蛋白的含量也高，血液攜氧的能力強(qiáng)，耐力也會增強(qiáng)。表3的結(jié)果體現(xiàn)出了男女生的發(fā)鐵含量與身體機(jī)能關(guān)系的明顯不同。男生的發(fā)鐵含量與肺活量、 立定跳遠(yuǎn)以及握力之間均 存在負(fù)的相關(guān)關(guān)系，其中與肺活量及立定跳遠(yuǎn)的相關(guān)性為顯著， 與握力呈弱的負(fù)相關(guān)性。而女生的發(fā)鐵含量僅與肺活量之間呈現(xiàn) 出了顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系， 與立定跳遠(yuǎn)無相關(guān)性，與握力則呈現(xiàn)出 弱的正相關(guān)性。這個結(jié)果預(yù)示著發(fā)中鐵含量對肺功能及肌肉力量 有著重要的影響。雖然我

9、們目前無法知道男女生這種差異的具體 原因之所在，但是可以肯定的是，對大學(xué)生群體而言，鐵含量與 身體機(jī)能之間存在一定的相關(guān)性。2.3.2.2鎰元素與運(yùn)動能力之間的關(guān)系 鎰是人和動物維持生命所必需的 微量元素，它參與體內(nèi)多種生命活動，缺乏時可導(dǎo)致多種疾病， 過多時又可致中毒，因而日益受到醫(yī)學(xué)界的關(guān)注。大多數(shù)鎰缺乏 的癥狀（發(fā)育遲緩、皮炎和不育等）和生化改變（高密度脂蛋白、 糖耐量的異常等）均只在鎰嚴(yán)重缺乏的動物實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)，因此將 其作為人的生物學(xué)指標(biāo)的特異性不強(qiáng)?，F(xiàn)已知鎰過量可造成不可逆的神經(jīng)系統(tǒng)的改變。表3的結(jié)果表明女生的發(fā)中鎰含量與肺活量之間呈顯著負(fù) 相關(guān)關(guān)系，與握力則呈現(xiàn)出弱的正相關(guān)性。目前

10、還未見鎰偏高對于人體運(yùn)動機(jī)能影響的研究報(bào)告，但是我們的試驗(yàn)結(jié)果表明， 微量元素鎰對人的肺機(jī)能有重要的影響。鈣元素與運(yùn)動能力之間的關(guān)系鈣不僅促進(jìn)機(jī)體的生長發(fā)育、維持組織細(xì)胞機(jī)能的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，同時影響著機(jī)體的 運(yùn)動機(jī)能。目前關(guān)于鈣攝入量與運(yùn)動能力關(guān)系的直接研究報(bào)道并不多。有研究發(fā)現(xiàn)，極量運(yùn)動可使小鼠骨骼肌中鈣和鎂元素含量 明顯下降。研究表明，女運(yùn)動員高于男運(yùn)動員，球類運(yùn)動員高于 田徑運(yùn)動員，優(yōu)秀運(yùn)動員低于一般運(yùn)動員。 這說明機(jī)體內(nèi)鈣含量 與運(yùn)動強(qiáng)度成負(fù)相關(guān)。運(yùn)動時汗液排出可使鈣丟失增多身體消耗 越大鈣的含量相應(yīng)越低。我們的試驗(yàn)結(jié)果顯示出女生發(fā)鈣含量與 肺活量之間呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，與上述研究有相同的趨

11、勢。 因此我們認(rèn)為，鈣的含量直接影響人的運(yùn)動能力和水平，鈣含量過高，預(yù)示著身體運(yùn)動的不足。銅元素與運(yùn)動能力之間的關(guān)系銅是多種酶與血漿銅藍(lán)蛋白的組成成分， 可催化血紅蛋白的合成， 這對運(yùn)動員的 最大攝氧量有重大的意義。已有許多研究證明了成年運(yùn)動員發(fā)中 銅含量明顯高于普通大學(xué)生。這說明在一定范圍內(nèi)發(fā)銅水平越高運(yùn)動能力則強(qiáng)。雖然目前還沒有研究能夠直接證明發(fā)銅水平與力量之間關(guān)系，但本研究的結(jié)果顯示女生的發(fā)銅含量成顯著的正相關(guān)關(guān)系，得出了與上述文獻(xiàn)相類似的結(jié)果。因此我們可以認(rèn)為銅的含量對肌肉力量有著一 定的影響。鋅元素與運(yùn)動能力之間的關(guān)系鋅能通過影響雄性激素水平而影響運(yùn)動能力。 體內(nèi)缺鋅可導(dǎo)致運(yùn)動能力降低。 研 究發(fā)現(xiàn)，給體內(nèi)缺乏鋅的運(yùn)動員補(bǔ)鋅能增強(qiáng)運(yùn)動員的肌肉代謝， 提高肌肉力量。體內(nèi)鋅含量異常，不論下降和增高都會引起貧血， 導(dǎo)致最大攝氧量下降，影響運(yùn)動能力。本研究的結(jié)果中未體現(xiàn)出發(fā)鋅含量與運(yùn)