許金芝
(曲阜師范大學體育教學部,山東 曲阜 273165)
眾多研究已證實,體力活動是改善個人身體和精神健康的一種基本手段,對非傳染病預防具有積極作用。但運動健身并不僅僅是個人行為,如何科學地開展運動干預,收獲最大健康效益,降低運動風險是一個長期且具有延續性的系統工程,也是我們目前面臨的急需解決的理論和實踐課題。
體育鍛煉作為體力活動的一種特殊形式,其科學性、針對性、有效性、安全性在全民健身計劃推廣中的作用和地位越來越重要。面對參加體育鍛煉的普通健康人群、運動康復治療人群及運動干預慢性病人群,如何根據他們的健康狀況、運動適應能力、鍛煉的目的指導他們學會適度運動健身、科學長期鍛煉、避免健康風險,取得最佳的健身、康復、治療效果,達到真正的健身目的,是我國從體育大國向體育強國邁進過程中一個急待解決的問題,其本質是健康機能評定和運動風險評估系統的技術創新與開發。
目前,我國在全民健身理論領域的研究成果雖然越來越多,但是有關運動風險評估的研究極少。每5年進行1次的國民體質監測,對個人而言,能夠共享的研究成果僅限于體質評價標準。即使一些國民體質檢測站實現了常態化體質測試,但其提供的運動處方中只包括運動方式、運動強度、運動量、運動頻率、運動時間等內容,并沒有告訴人們如何在運動中預防摔倒、骨折、猝死等風險。
面對這一現實,我們一方面在推行全民健身計劃、提高國民健康素質的過程中需要系統的研究積累;另一方面,我們需要建立一個科學統一、開放立體的運動風險評估理論,為提供更高水平的全民健身科技服務建立支撐體系,為科學健身向縱深發展提供理論指導與科學依據。
在世界上絕大多數國家,缺乏運動、不健康的飲食習慣、不規律的生活方式、攝入熱量過多、肥胖及相關的慢性病都是公眾健康面臨的最大問題。早在20世紀60年代,因運動缺乏而引發的國民健康危機就已經引起美國的社會重視。20世紀90年代,美國青少年身體活動率急劇下降,因運動不足導致肥胖癥、心血管疾病和糖尿病發病率明顯提高,國民醫療保健費用大幅增加。經過半個世紀的努力,美國國民健康問題至今沒有得到有效地解決,相反卻呈現出了進一步加重的趨勢。其原因在于對風險人群的評估以及體力活動安全級別的劃分研究工作開展較晚。
2010年的體質監測結果顯示,我國學生體質狀況有所改善,青少年體質狀況持續下滑的趨勢得到了遏制,但大學生的體質狀況仍在下滑,中小學生的超重和肥胖檢出率、學生視力不良檢出率仍在繼續上升。由于運動缺乏引發的健康風險令人擔憂。我國在7~22歲城市男生群體中,肥胖率達13.33%,超重率達14.81%,相比2005年分別增加1.94和1.56百分點。肥胖兒童的健康風險不僅是容易患多個系統的疾病,如呼吸道感染、骨關節發育異常、運動素質下降等,更值得關注的是兒童期持續肥胖是成年期多種慢性疾病的一個主要危險因素,包括糖尿病、心血管疾病、高血壓等,增加了過早死亡的危險性,使生活質量下降。
幾乎所有的觀點認為,學生課業負擔重,長時間上網、看電視,體力活動、勞動嚴重不足等是導致我國中小學生肥胖率、近視率繼續擴大的主要原因。其實,運動風險評估體系的缺失同樣不可忽視。因為,“運動是醫藥”的理念雖然已在全球范圍內推廣,但是目前體力活動水平還沒有納入醫生問診的內容體系中。我國《黃帝內經》中記載:“久視傷血,久臥傷氣,久坐傷肉,久立傷骨,久行傷筋。”運動缺乏不僅會給健康人群帶來健康風險,還會影響慢性病人群的治療效果與康復進程。
隨著科技進步和社會發展,久坐的生活方式逐漸取代了過去較高的勞動強度?!熬米辈粌H引起氣血不暢、肌肉松弛、倦怠乏力,還會影響到血液循環,導致大腦供血不足,傷神損腦,精神壓抑。因此,久坐的生活方式為什么會誘發多種疾病也就不難理解。一些學者嘗試將久坐與積極參與運動的兩類人群的患病情況與健康狀況的特征進行對比,初步得出了短時間、多回合的中等強度體力活動患病風險最低的論斷。加拿大一個體力活動研究專家團隊就體力活動與健康結果之間的關系建立了一個模型,久坐的生活方式是導致健康受損的主要因素漸成共識,這為之后運動干預研究進一步完善提供了重要的依據和參考。
盡管體育運動能夠帶來眾多健康益處,但不可回避的事實是伴隨體育運動而產生的運動傷病和意外事件仍然存在發生的概率,引起體力活動潛在負面影響的因素目前大多在運動強度和運動量、心臟病、糖尿病、骨質疏松等。普通人群肌肉骨骼系統最容易發生運動傷?。ü趋馈㈥P節、肌肉、肌腱和韌帶),一方面,由于過度運動中的身體姿勢難以穩定和維持,身體局部過度受力,生物力學平衡失調,由此造成軟組織的慢性損傷;另一方面,由于過度運動中軀體處于一種不平衡不穩定的狀態下難以始終保持正確的運動姿勢,即使通過自身調整不穩定的身體狀態,也難以達到神經-肌肉系統的平衡和控制,本體感覺能力下降,摔倒、骨折等意外也就無法避免。
多數研究顯示,增加運動強度可以對心血管健康、肌肉質量和力量等產生更積極的效果,但是更多運動量可能會在產生更大益處的同時,也可能造成更高的損傷和心血管疾病風險,如慢性心臟病患者在運動強度超出心臟承受負荷時容易出現心律失常,引發運動猝死;其他意外事件則包括中暑、脫水等突發情況。近年來,我國學校運動會、學生體質測試、大眾馬拉松比賽中運動猝死時有發生,表面上看是意外事件,其實一方面是與運動風險意識薄弱、運動風險評估體系缺失、把運動能力強等同于身體健康的認識誤有關;另一方面也與研究方法與研究進展滯后有關。因為大多數研究的功能受限評估是自述的,無法保證評估的有效性,應當采用客觀的評估方法。同時,盡管研究已經證實,規律的有氧運動能預防功能受限,并有充足的證據表明存在量效關系,但是由于運動風險評估體系尚未建立,很難明確需要多少體力活動量才能既保證真正的健身效果又能保證其安全。
過度運動還會明顯增加體內代謝產物,消耗大量營養物質,特別容易發生維生素的缺乏。如果運動后不及時補充營養或膳食營養不平衡,容易引發情緒不佳。雖然人們應盡可能通過運動避免讓自己長期處在緊張狀態中,以防心臟由于心率長期不規則而出現更嚴重的病癥,但是研究證實,情緒不佳特別是發怒也可以造成心率不齊或心跳不規則,而且是一種普遍的現象,并非為心臟病患者所特有。無論是情緒不佳還是心情緊張都可以影響神經系統的工作,而受到干擾的神經系統又反過來影響心臟的健康狀態。二者之間的平衡更是離不開運動風險評估理論的發展與完善。發達國家不僅對體力活動的健康促進作用給予了相當的重視,同時也開始關注對運動效果和風險人群的科學評估。
體育運動預防衰退的機制包括2個方面:其一是體適能和身體機能得到改善,其二是降低了慢性疾?。ㄈ缧难懿?、Ⅱ型糖尿病、抑郁癥等)的發病率。運動健身帶來的健康獲益主要包括心肺健康、代謝健康、肌肉骨骼健康、預防癌癥、身體功能健康、心理健康等方面,運動缺乏與過度運動存在的主要風險包括慢性疾病、慢性損傷、心律失常、免疫力下降、營養缺乏、摔倒、骨折、中暑、脫水、運動猝死等。運動風險評估的理論框架見表1。

表1 運動風險評估的理論框架
“發展體育運動,增強人民體質”是崇高的理念,對運動健身效果進行科學評估可以回答“證據在哪里?”的疑問,因此是成功開具運動處方的前提和基礎。心血管疾病發病率和死亡率占據各類疾病的首位,其發病的直接原因是冠狀動脈粥樣硬化引起的心肌缺血。大量流行病學研究顯示,適宜的體育活動可以明顯降低心血管疾病患病率和死亡率,在心血管疾病患者康復方面起重要作用。
運動對人體健康機能產生積極影響的分子機制研究眾多,主要集中在免疫系統抗體蛋白、抑制腫瘤發生的p53蛋白、抗氧化酶、染色體端粒酶等領域。p53蛋白在負責調節多種與癌癥相關應激狀態的生理應答的復雜分子網絡中,處于核心地位,是抗腫瘤研究領域的重點。運動可以上調心肌染色體端粒酶的活性,增加端粒逆轉錄酶(TERT)和端粒重復序列結合因子2(TRF)的蛋白表達,降低介細胞周期調控點激酶2(CHK2)、p53、p16等蛋白的表達。這有利于保護心臟健康,抑制腫瘤發生。
運動延緩衰老,其分子機制可能在于保護了白細胞的染色體端粒。與健康但運動量很少的同齡人相比,長跑運動員白細胞的染色體端粒長度更長。人到中年,機體的胸腺開始出現萎縮,功能下降。T細胞和NK細胞(兩大類淋巴細胞)耗損增多,細胞數量逐漸減少,促進正常機體老化。T細胞和NK細胞越多,免疫功能就越好,人就不易生病和衰老。
運動能促進骨代謝,預防骨質疏松。骨質疏松性骨折除了能夠造成患者生存質量的大幅下降,甚至導致死亡。人體內的造骨細胞每天都在對骨骼進行更新:增加或減少骨骼中磷酸鈣的含量。當造骨細胞周圍的液體中的磷酸鈣飽和時就會產生新的磷酸鈣結晶,結晶分為同質結晶和不同質結晶兩種方式,不同質結晶黏著在柔軟的膠原質上會使骨骼密實而堅硬,但同質結晶則形成游離的懸浮晶體,不黏著在膠原質纖維上,這樣就會造成骨質疏松癥。
現代社會生活節奏變快,生活壓力變大,焦慮、抑郁情緒增多的原因可能在于長期壓力過大會誘導DNA損傷,促進衰老,抑制抗癌蛋白質P53的表達。科學研究顯示,對身體健康有益的鍛煉方式還能夠健腦。鍛煉可以改善大腦部位的血液循環,使大腦細胞變得更有柔韌性,同時使得細胞之間的聯系更為緊密。鍛煉還能夠加快新陳代謝的速度,降低壓力,有助于集中注意力。運動產生的愉悅感會幫助大腦更好地工作。
運動強度的高低、運動頻率的大小、運動時間的長短、能量消耗的多少、運動方式的不同都會影響健康獲益,也同樣影響健康風險。運動強度、運動時間、運動方式與運動風險的關系見表2、表3。
老年人每周堅持身體鍛煉至少3次的較之其他鍛煉很少的同齡人患上癡呆癥的概率低1/3,即使是散步對老年人防范癡呆癥也有好處,而且運動風險較低。因為身體鍛煉可以預防高血壓、高血脂、糖尿病及中風,而這些疾病均有可能導致癡呆癥。
中年人以風險較低的、50%最大攝氧量的強度(心率大約為130~140b/min)持續跑步45min,可明顯提高血液中淋巴T細胞、NK細胞及由B細胞產生的抗體水平,作用可持續到運動后6h左右。中低強度的運動往往引起大腦垂體腺釋放一種嗎啡類激素(內啡肽),這種激素能對免疫功能發揮促進作用,并能引起運動者身心愉悅,使運動后能保持飽滿的精神狀態。研究證實,不同類型的體育鍛煉對心境都有積極的影響。運動能夠緩解壓力過大,改善個體的抑郁、焦慮、緊張等消極情緒。在情緒不佳的狀態下,成年女子進行有氧鍛煉對心境的改善都具顯著的作用。即使緩慢的身體活動也可以影響心境狀態,并降低焦慮水平。其原因可能主要與心理期待、注意分散、神經傳導增強、內啡肽的釋放和體溫的變化有關。
較系統地參加體育鍛煉者,體內紅細胞中抗氧化酶對運動可產生適應性變化,表現為含量或活性明顯提高。這對清除和抵御因運動而產生的氧自由基,減輕組織中的反應程度具有積極的意義,對于延緩衰老亦有明顯的作用。
2.4.1 從運動性因素視角出發,運動缺乏和運動過度會存在健康風險從運動性因素視角出發,無論是運動缺乏,還是運動過度,都會存在健康風險,運動干預是“治未病”的具體體現?!爸挝床 笔俏覈嗅t具原創性的觀點,基于“治未病”的運動處方是對人們生活行為模式的一種干預,是支撐全民健身計劃科學性、有效性、安全性的核心。運動處方是為健康的生活方式(heath lifestyle)服務的,使人們從座位生活方式轉向活動的生活方式。從1990 年起,美國運動醫學會(ACSM)每3 年為運動處方的制定提出研究進展和指導建議,目的是使運動處方獲得最大的益處和最低的風險。此后,運動處方進入了流行病學研究。Gordon 的Meta 分析表明,合理的運動可有效降低高血壓患者的血壓,綜合效果為降低收縮壓10.8 mmHg/舒張壓 8.2 mmHg(1mmHg=133.322 4Pa)。并提出了運動處方的5個主要要素:安全性、運動方式、運動強度、運動時間和運動的頻率。
2.4.2 從安全因素視角出發,科學健身的運動量、運動強度應隨意調節從安全性因素視角出發,科學健身的運動量、運動強度應根據身體實際感受隨意調節,運動生活化應代替運動會常態化。從歷史的角度看,在治未病的實踐中,五禽戲、八段錦、太極拳等特色健身項目應運而生,它們屬于體育的另一種形式,叫作“運靜”。西方體育運動一般具有超量恢復的特點,運是載體是方法,動是表象,其目的在于通過運動達到強身健體,獲得新的適應能力,包括對自然的適應能力和對社會的適應能力。而我國的太極拳、健身氣功等,不體現超量,也沒有劇烈的身體運動打破自身的內環境平衡,力求動靜結合,要求“動中求靜,靜中有為,動靜有作”,在“動中求靜”中不斷強化“靜”的機制,從而達到疏通經絡,平衡陰陽,加強心理因素和生理因素的聯系,解決身心失調的目的。西方體育運動的超量特點,使其不適用于體質較差的人群,以及發生器質性病變的人群,健身氣功、太極拳的“動中求靜”,使其可以成為各類人群身體鍛煉的有效手段。
2.4.3 從 科學性因素視角出發,運動風險評估體系將促進科學健身質的飛躍從科學性因素視角出發,運動風險評估體系應重點包括運動心肺功能、心血管系統、肌肉力量、骨密度、足底壓力及平衡能力等內容,大健康觀應代替體適能觀,為提供更高水平的全民健身科技服務建立支撐體系,為科學健身向縱深發展提供理論指導與科學依據。健康機能評定是運動風險評估和運動干預的前提和基礎。心肺運動試驗是通過監測機體在運動狀態下的攝氧量(VO2)、二氧化碳排出量(VCO2)、心率(HR)、每分鐘通氣量(VE)等來評價心肺等臟器對運動的反應。由于運動需要肺、心臟和肌肉等臟器密切協調的工作時能完成,因此,心肺運動試驗是唯一將心與肺耦連,在運動中同時對心肺功能的整體情況和儲備功能進行綜合評價的科學工具。該方法彌補了傳統靜態心肺功能檢查的許多不足,具有安全、無創、重復性好的特點,是目前國際上通用的綜合評價人體呼吸循環機能水平的一種動態檢測方法。

表2 運動方式與運動風險

表3 運動強度、運動時間與運動風險
國內外運動醫學的大量研究表明,人體心肺功能水平與健康狀況和運動能力密切相關。運動心肺功能狀況的良好程度與健康水平密切相關,并且能夠反映出人體的機能儲備和運動能力。但是目前國外對運動心肺功能研究更偏重于評估運動負荷強度、心肺功能儲備或者臨床研究。
BMD一直以來都作為經典指標來進行骨質疏松相關的研究。一般認為,骨骼的強度取決于其材料特性和結構特性,而在決定骨強度的若干因素中,骨礦物質含量或骨礦物質密度直接反映了骨組織的量的因素,骨密度對骨強度的貢獻為58%~70%。各研究學者對于骨折風險性的預測研究中,出現了很多獨立于BMD之外的預測指標和方法。 BMD在預測男性與女性的骨折風險性上有著同樣重要的作用,但在應用時應當同時考慮年齡和BMD作為風險預測的指標。作為絕經后婦女10年骨折風險性預測的指標,骨量減少、低骨密度和既往骨折史有著重要的作用,這些指標的共同預測結果相較于僅依賴于BMD測量的預測要更有意義。
總而言之,一方面對體力活動的不斷需求,另一方面又不得不擔憂運動帶來的風險,這對矛盾體的碰撞最終促成了健康機能評定和運動風險評估的系統研究,為公眾提供科學有效安全的干預指導,將運動帶來的風險最小化,獲益最大化,成為這一研究貫穿始終的宗旨。
本研究提出建立“運動風險評估體系”的論點,并確立其內涵組成:第一,從運動性因素視角出發,無論是運動缺乏,還是運動過度,都會存在健康風險,運動風險評估是“治未病”的具體體現;第二,從安全性因素視角出發,科學健身的運動量、運動強度應根據身體實際感受隨意調節,推廣科學健身,運動生活化應代替運動會常態化;第三,從科學性因素視角出發,運動風險評估體系應重點包括運動心肺功能、心血管系統、肌肉力量、骨密度、足底壓力及平衡能力等內容,大健康觀應代替體適能觀。運動風險評估體系的建構為提供更高水平的全民健身科技服務建立支撐體系,為科學健身向縱深發展提供理論指導與科學依據。