辦公室青年人群心肺功能狀態及其影響因素研究

林敏，劉耿星，林藝嬪，張麗君，張麗娟，熊玉琴

1 對象與方法

1.1 研究對象 選取2016年5—11月在廈門某電子公司辦公室工作的管理或文職人員，以不同管理科室分層后，采用簡單隨機抽樣法選取92例在辦公室工作的青年人為研究對象。納入標準：（1）年齡20～45歲；（2）辦公室工作者；（3）能進行踏車運動者；（4）自愿完成各項問卷和檢查者。排除合并急性呼吸道感染者2例。本研究經廈門大學附屬第一醫院人體研究倫理委員會批注，納入的研究對象均簽署知情同意書。

1.2 研究方法

1.2.1 資料收集 在廈門大學附屬第一醫院由經過培訓的2名心功能科醫師對所有研究對象進行問卷調查、體格檢查、心肺功能評估資料的收集。（1）問卷調查：采用自行設計的問卷調查表，由專門工作人員指導研究對象填寫問卷，內容包括基本信息（性別、年齡、既往史等）、吸煙情況（以連續或累積吸煙6個月及以上，每天至少吸1支煙定義為吸煙，吸煙指數=每日吸煙支數×吸煙年數［2］）、飲酒情況（以每日飲啤酒360 g以上，白酒30 g以上，葡萄酒100 g以上，滿足其一即定義為飲酒；飲酒頻率為每個月飲酒的次數；飲酒量為每次飲酒的毫升數乘以酒精度數［3］）、睡眠情況、是否按時進早餐、是否有焦慮情緒、是否堅持運動（有每周至少運動1次的運動習慣即為堅持運動）、日常運動量〔評估采用《運動能力特定活動問卷》［4］詢問其日常活動水平，得出其所對應的代謝當量值（METs）〕。調查問卷發放90份，回收90份，問卷的有效回收率為100%。（2）體格檢查：包括測量當日研究對象的身高、體質量、靜息心率，其中在測試前2 h禁食茶、咖啡、煙、酒等刺激性食物，安靜環境下休息5 min后，再取仰臥位記錄12導聯心電圖，選擇Ⅱ導聯連續描記10個QRS波群，測量其RR間期，平均RR間期計算靜息心率［5］。（3）心肺功能評估：采用CS-200型心肺運動測試儀（SCHILLER，瑞士公司），對研究對象進行功率遞增方案的極量運動試驗，并測定最大攝氧量。極量運動試驗：即運用阻力功率逐漸增加的踏車，讓患者進行主動的克服阻力的運動，直至患者出現癥狀或體征限制，以盡可能達到患者最大運動量的運動方法，從而獲得運動中的最大攝氧量、最大功率、最大心率等指標［6］。運動終止指征：自覺疲勞無法堅持；或運動峰值血壓高于220/110 mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa）；或出現心律失常、ST段抬高等心電圖改變。

1.2.2 分組 根據極量運動試驗測定研究對象的最大攝氧量。最大攝氧量是指進行恒定功率運動時，機體可以達到的最高攝氧量，在試驗中通常用峰值攝氧量來表示，是反映人體有氧運動能力的重要指標［7］。目前國內沒有統一的標準，僅由WASSERMAN根據不同年齡、性別、身高、體質量、種族等信息計算出該患者運動中可達到的最大攝氧量值預計值，≥預計值的83%，則認為該患者最大攝氧量處于參考范圍［8］。因目前沒有最大攝氧量參考值的統一標準，故將本研究對象中最大攝氧量數值進行二分位分組（本研究以所有研究對象最大攝氧量數值的第50分位數為分組界值，≤1.64 L/min為最大攝氧量低組，≥1.67 L/min為最大攝氧量高組），分別為最大攝氧量高組和最大攝氧量低組，每組各45例。

1.3 統計學方法 采用SPSS 18.0統計軟件進行數據分析。呈正態分布的計量資料以表示，組間比較采用獨立樣本的t檢驗；非正態分布的計量資料以中位數（四分位間距）〔M（QR）〕表示，組間比較采用Mann-WhitneyU檢驗；計數資料以相對數表示，組間比較采用χ2檢驗；采用Pearson相關和偏相關分析探討最大攝氧量的相關因素，影響因素分析采用多元線性回歸分析。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組一般資料比較 最終共納入研究對象90例，其中男50例，女40例；年齡為20～45歲，平均（29.7±5.3）歲。90例研究對象最大攝氧量為0.81～2.88 L/min，中位數為1.65 L/min。男性最大攝氧量為（2.07±0.41）L/min，女性為（1.35±0.29）L/min；最大攝氧量占預計值的百分比為（76.68±13.39）%。兩組性別、體質指數、靜息心率、吸煙指數、飲酒頻率、飲酒量、堅持運動者所占比例及日常運動量比較，差異有統計學意義（P＜0.05），年齡、睡覺時間點、按時早餐及有焦慮情緒者所占比例比較，差異無統計學意義（P＞0.05，見表1）。

2.2 一般資料與最大攝氧量的相關分析 Pearson相關分析結果顯示，計量資料中體質指數、吸煙指數、飲酒頻率、飲酒量、睡覺時間點、日常運動量與最大攝氧量呈正相關（P＜0.05），靜息心率與最大攝氧量呈負相關（P＜0.05，見表2）。為進一步探討生活方式因素的影響，調整性別、年齡、體質指數后，偏相關分析結果顯示，日常運動量與最大攝氧量呈正相關（r=0.330，P=0.002），而靜息心率與最大攝氧量呈負相關（r=-0.305，P=0.005）。

2.3 最大攝氧量影響因素的多元線性回歸分析 以最大攝氧量為因變量，以偏相關分析中差異有統計學意義的項目，并結合本研究實際情況和查閱文獻，以性別、年齡、體質指數、日常運動量及靜息心率作為自變量，采用逐步法進行多元線性回歸分析（α入=0.05，α出=0.10），結果顯示，性別、體質指數、靜息心率及日常運動量均為最大攝氧量的影響因素（P＜0.05，見表3）。

表2 一般資料與最大攝氧量的Pearson相關分析Table 2 Correlative analysis of the maximum oxygen uptake and risk factors

表3 最大攝氧量影響因素的多元線性回歸分析Table 3 Multiple linear regression analysis of the maximum oxygen uptake and risk factors

3 討論

3.1 辦公室青年人群最大攝氧量低 最大攝氧量是評估機體運動功能和運動耐量的常用指標，常應用于運動員選拔、訓練狀態評估［9］。運動生理學研究認為影響最大攝氧量因素包括：肺內氧擴散能力、最大心搏出量、血液氧運載能力及骨骼肌氧利用［10］。因此，最大攝氧量是個多系統配合協調能力的綜合體現，在評估個體心肺功能方面有著十分重要的價值，是本研究用該指標來探索影響心肺功能的生活方式因素的可靠依據。同時，本研究采用精密呼吸測量技術定量測定最大攝氧量，數據更為可靠，是本研究的特色之處。但是關于最大攝氧量的參考值，目前只有WASSERMAN研究團隊設計出的預計值計算方法，對于我國居民的參考值，目前尚無大數據支持。針對年齡20～39歲的青年人群，北京紅十字朝陽醫院所測的最大攝氧量：男性為（2.57±0.50）L/min，女性為（1.50±0.27）L/min；廣東省人民醫院也提出其測量數據，男性為（2.25±0.35）L/min；女性為（1.56±0.29）L/min；最大攝氧量達預計值的83%為參考范圍［6］。相比而言，本研究樣本中辦公室青年人群的最大攝氧量低于以上醫院獲得的健康青年人群數據，占預計值百分比也明顯較低，提示該人群的心肺功能普遍降低，心肺儲備功能的下降導致機體生理功能的減退，可能引起血管和肺相關疾病發生率增加，這也是目前辦公室人群普遍存在的問題。

表1 兩組一般資料比較Table 1 Comparison of the baseline date between the two groups

3.2 影響最大攝氧量的重要因素 有研究發現，經濟條件和生活環境會對機體最大攝氧量產生影響［11］。本研究試圖從城市輕體力勞動的青年人群入手，研究吸煙、飲酒、睡眠、情緒等生活習慣因素對最大攝氧量的影響。本研究結果顯示，最大攝氧量低組和最大攝氧量高組的性別、體質指數、靜息心率、吸煙指數、飲酒頻率、飲酒量、堅持運動者所占比例及日常運動量有明顯差異，且體質指數、吸煙指數、飲酒頻率、飲酒量、睡覺時間點、日常運動量與最大攝氧量呈正相關。飲酒越多者最大攝氧量越大，可能是因為定期的飲酒刺激，加速血液循環，從而起到了心肺功能鍛煉的作用；睡覺時間越晚者，最大攝氧量相應增大，這與彭偉［12］的研究結果相符；吸煙指數越高者心肺功能越好，這一結論與孫海文等［13］、王惠賢等［14］的研究結果不太一致。但調整了性別、體質量指數后，以上差異均不復存在，分析其可能的原因：（1）樣本量偏小，可能存在偏差；（2）對于吸煙、飲酒及睡眠質量等的評估不夠細致，導致其可信度下降，另外，吸煙可能主要影響肺功能，本研究并未將肺功能相關指標單獨分析，這也是本團隊下一步深入研究的方向；（3）本研究選取的是青年人，其年齡跨度分布較窄，其中對最大攝氧量影響較大的因素還是性別、體質指數，其影響程度明顯大于其他生活習慣因素。因為最大攝氧量反映的是運動時氧攝入的通氣和交換功能、氧運輸系統的心泵功能以及肌肉的氧利用功能，男性及體質指數較大者，無論是肌肉量或者脂肪量的增多，均可導致靜息及運動時所需氧量較女性或體質指數較小者明顯增高，極限運動時的最大攝氧量也相應增高。

3.3 運動對最大攝氧量的影響 本研究結果顯示，日常運動量與最大攝氧量呈正相關，且不受年齡、性別、體質指數等因素的影響，多元線性回歸結果顯示，日常運動量是最大攝氧量的影響因素，這與DE ANGELIS等［15］的研究結果一致，有氧運動能力受訓練強度、頻率、年限、持續時間及個體初始水平影響。運動是提高心肺功能的最重要因素，倡導全民運動，尤其是長期久坐的輕體力勞動的青年人群，更應將定期運動作為提高心肺功能的首選方法。另外，值得關注的是，堅持運動可以在一定程度上提高機體的最大攝氧量，但訓練一旦停止，攝氧量則會下降到一般水平［16］。因此，將運動作為日常的生活習慣，不僅可以增加血液流速，進而鍛煉心臟泵血和循環功能，還可增加肺通氣和氣體交換能力，另外還可以減輕體質量，增加胸腔容積，這才是改善心肺儲備、保持良好生理功能的關鍵。定量研究運動方式、頻率、負荷等對心肺功能的影響的，將是本課題組進一步研究的方向，為將來應用于臨床康復和全民運動奠定基礎。

3.4 靜息心率與最大攝氧量的關系 在采用其他方法測定最大攝氧量的研究中，發現在男性青年學生群體中，隨著平靜時心率的增加，最大攝氧量逐漸降低［17］，這與本研究的結果一致。一方面，日常運動量少者心肌收縮力不足，導致每搏輸出量下降，泵出的血液不足以供應全身，故需通過增加心率的方式來增加心搏出量，從而滿足日常活動的需求，表明其心臟功能較差；另一方面，由于較少運動，呼吸肌舒縮力、肺泡氣體交換能力均處于較低水平，以致血液中血紅蛋白攜氧能力減弱，也只能通過心率增加以代償心搏出量，這也是靜息心率增快的原因。也有運動研究表明，安靜時心率的變化有明顯的個體差異，應用安靜時心率可以對運動員的訓練強度和訓練量進行區別對待，為制定個體化的訓練計劃提供參考依據［18］。因此，對于久坐不動的辦公室人群，可建議通過心率這一簡單易得的指標來初步評估心肺功能狀態，從而有意識地增加運動量以加強心肺功能的鍛煉，使機體獲得更好的生理狀態。

綜上所述，辦公室青年人群的心肺功能較低，性別、體質指數、靜息心率及日常運動量均為最大攝氧量的影響因素。靜息心率可初步評估心肺功能，以便指導該人群改善生理功能、預防疾病產生。為進一步提高辦公室青年人群的心肺功能，增加日常運動量是最簡單、最有效的方法，同時通過靜息心率的初步評估和監測，能更好地指導和幫助其進行運動，從而提高整體青年人群的心肺功能、維持良好的健康狀態、減少疾病的發生。

作者貢獻：林敏、張麗娟進行試驗設計與實施，撰寫論文、成文并對文章負責；劉耿星、林藝嬪、張麗君、熊玉琴進行試驗實施、評估、資料收集；張麗娟進行質量控制與審校。

本文無利益沖突。

［1］寧亮，孫興國.心肺運動試驗在醫學領域的臨床應用［J］.中國全科醫學，2013，16（11）：3898-3902.DOI：10.3969/j.issn.1007-9572.2013.11.073.NING L，SUN X G.Clinical application of cardiopulmonary exercise testing［J］.Chinese General Practice，2013，16（11）：3898-3902.DOI：10.3969/j.issn.1007-9572.2013.11.073.

［2］何權瀛，高瑩慧.關于吸煙問題若干名詞定義［J］.中華結 核 和 呼 吸 雜 志，2009，32（1）：26.DOI：10.3760/cma.j.issn.1001-0939.2009.01.008.HE Q Y，GAO Y H.Definition of a number of nouns on smoking［J］.Chinese Journal of Tuberculosis and Respiratory Diseases，2009，32（1）：26.DOI：10.3760/cma.j.issn.1001-0939.2009.01.008.

［3］原衛生部心血管病防治研究中心.中國心血管病報告2010［M］.北京：中國大百科全書出版社，2011：13-15.

［4］孫唯佳，孫建琴，彭景.代謝當量在評估體力活動強度及健康效應中的應用［J］.現代預防醫學，2010，37（7）：1318-1323.SUN W J，SUN J Q，PENG J.Application of metabolism equivalent in appraisal of physical strength activity intensity and health effect［J］.Modern Preventive Medicine，2010，37（7）：1318-1323.

［5］黃宇玲，王志軍，劉雪梅，等.靜息心率與中老年人群頸動脈斑塊檢出率的關系［J］.中華高血壓雜志，2014，22（9）：841-846.DOI：10.16439/j.cnki.16737245.2014.09.014.HUANG Y L，WANG Z J，LIU X M，et al.The relationship between resting heart rate and detection rate of carotid artery plaque in middle-aged and elderly people［J］.Chinese Journal of Hypertension，2014，22（9）：841-846.DOI：10.16439/j.cnki.16737245.2014.09.014.

［6］黃思賢，譚新洪.心肺運動試驗的臨床應用［M］.北京：人民衛生出版社，2007：159-162.

［7］邱俊強.最大攝氧量及其派生指標的研究進展［J］.北京體育大學學報，2011，34（1）：73-76.DOI：10.19582/j.cnki.11-3785/g8.2011.01.020.QIU J Q.Research progress of maximal oxygen uptake and its derivative indexes［J］.Journal of Beijing Sport University，2011，34（1）：73-76.DOI：10.19582/j.cnki.11-3785/g8.2011.01.020.

［8］HANSEN J E，SUE D Y，WASSERMAN K.Predicted values for clinical exercise testing［J］.Am Rev Respir Dis，1984，129（2 Pt 2）：S49-55.DOI：10.1164/arrd.1984.129.2P2.S49.

［9］董宏，劉寶，劉樺瑋，等.間歇性低氧訓練對運動員有氧能力影響的Meta分析［J］.體育科學，2016，36（10）：67-71.DOI：10.16469/j.css.201610009.DONG H，LIU B，LIU H W，et al.The effects of intermittent hypoxic training on aerobic capacity of athletes：meta analysis［J］.China Sport Science，2016，36（10）：67-71.DOI：10.16469/j.css.201610009.

［10］孟思進.關于最大攝氧量的限制因素［J］.武漢體育學院學報，2003，37（2）：43-46.DOI：10.3969/j.issn.1000-520X.2003.02.015.MENG S J.On the limited factors of maximal oxygen uptake［J］.Journal of Wuhan Institute of Physical Education，2003，37（2）：43-46.DOI：10.3969/j.issn.1000-520X.2003.02.015.

［11］任晉軍，李端年.對中國大學生體質城鄉差異的分析［J］.體育科學，1998，18（6）：22-24.DOI：10.3969/j.issn.1000-677X.1998.06.007.REN J J，LI D N.Analysis of urban and rural differences of Chinese college students' physique［J］.Sports Science，1998，18（6）：22-24.DOI：10.3969/j.issn.1000-677X.1998.06.007.

［12］彭偉.城市青年白領健康體適能與體力活動的相關分析與研究［D］.上海：上海師范大學，2016：33-34.PEGN W.Correlative analysis and research on physical fitness and physical activity of urban young white collar workers［D］.Shanghai：Shanghai Normal University，2016：33-34.

［13］孫海文，馬貴喜，李靖，等.吸煙人群戒煙后運動心肺功能變化跟蹤研究［J］.轉化醫學雜志，2012，1（1）：22-24.DOI：10.3969/j.issn.2095-3097.2012.01.006.SUN H W，MA G X，LI J，et al.The following-up research on cardiopulmonary function of smoke-quitted population［J］.Translational Medicine Journal，2012，1（1）：22-24.DOI：10.3969/j.issn.2095-3097.2012.01.006.

［14］王惠賢，施一敏，孫海文.戒煙教育干預對吸煙者運動心肺功能影響的觀察［J］.人民軍醫，2013，64（6）：635-636.WANG H X，SHI Y M，SUN H W.Observation of the effect of smoking cessation education intervention on the cardiopulmonary function of smokers［J］.People's Military Surgeon，2013，64（6）：635-636.

［15］DE ANGELIS M，VINCIGUERRA G，GASBARRI A，et al.Oxygen uptake，heart rate and blood lactate concentration during a normal training session of an nerobic dance class［J］.Eur J Appl Physiol Occupl Physiol，1998，78（2）：121-128.DOI：10.1007/s004210050396.

［16］陳銳.最大攝氧量的影響因素及測定方法［J］.內江科技，2012，33（11）：176-177.DOI：10.3969/j.issn.1006-1436.2012.11.146.CHEN R.The influencing factors and determination methods of maximum oxygen uptake［J］ .Neijiang Science and Technology，2012，33（11）：176-177.DOI：10.3969/j.issn.1006-1436.2012.11.146.

［17］目金輝，孟羽俊，馬向陽，等.青年學生平靜時心率與PWC170、V02max以及心功能適應指數的關系［J］.中國醫療前沿，2007，2（22）：27-29.DOI：10.3969/j.issn.1673-5552.2007.22.015.MU J H，MENG Y J，MA X Y，et al.The relation between the resting heart rate and PWC170、VO2max and the fitness index of cardiac function of college students［J］.China Healthcare Innovation，2007，2（22）：27-29.DOI：10.3969/j.issn.1673-5552.2007.22.015.

［18］侍文斌.最大攝氧量與心率之間的相關性研究［J］.科學 大 眾，2009，73（1）：87-88.DOI：10.16728/j.cnki.kxdz.2009.01.105.SHI W B.A study of the correlation between maximum oxygen uptake and heart rate［J］.Popular Science，2009，73（1）：87-88.DOI：10.16728/j.cnki.kxdz.2009.01.105.

（收稿日期：2017-11-25；修回日期：2018-03-20）

（本文編輯：石敏杰）