精確地促進(jìn)身體活動與運(yùn)動

鄭祥敏，張仁祥，常健康，余 洲

1 前言

身體活動 (Physical activity，PA) 涉及到所有的人體運(yùn)動，包括有目的的鍛煉(即有氧/力量運(yùn)動)、職業(yè)活動、家務(wù)活、騎自行車上下班和休閑活動[1]。久坐和缺乏身體活動與心肺功能低下 (Cardiorespiratory fitness，CRF) 、高血壓、糖尿病、高血脂癥等有直接的關(guān)系。然而陽性的變化程度存在個體間差異，并非所有的鍛煉方案都普遍有效，因此不應(yīng)采用“一刀切”的運(yùn)動處方。如何促進(jìn)大眾參與運(yùn)動一直備受關(guān)注[2]，當(dāng)前應(yīng)充分認(rèn)知身體活動/運(yùn)動訓(xùn)練的量、強(qiáng)度、練習(xí)的次數(shù)和持續(xù)時間對個體產(chǎn)生的影響[3]，從而提高精確設(shè)計(jì)運(yùn)動方案的能力[4]，精確地促進(jìn)身體活動/運(yùn)動。

2 提高心肺適應(yīng)能力所需的身體活動量

CRF被廣泛認(rèn)為是非傳染性疾病未來健康的預(yù)后指標(biāo)，運(yùn)動能提高心肺代謝能力[5,6]。增加PA和鍛煉的量，從低到當(dāng)前的運(yùn)動推薦量，有助于在群體水平數(shù)值平均改善的背景下增加CRF。無論是通過更長的運(yùn)動持續(xù)時間和/或強(qiáng)度來完成，與推薦水平(即每周中等強(qiáng)度150分鐘或75分鐘劇烈強(qiáng)度運(yùn)動)相比，更高的活動量通常導(dǎo)致CRF的更大改善。通過匹配干預(yù)組之間的熱量消耗來闡明強(qiáng)度對CRF反應(yīng)的獨(dú)立影響也相當(dāng)大[3]。早期的研究表明，健康的久坐中年男性隨機(jī)進(jìn)行為期12周的劇烈強(qiáng)度(即63-81%最大有氧能力，每次350千卡)每周運(yùn)動5天，與隨機(jī)分配到對照組的男性相比，CRF增加15%；中等強(qiáng)度運(yùn)動(最大有氧能力的42-60%，每次350千卡)CRF增加8%[7]。近年來，短跑間歇訓(xùn)練，包括短時(30-60秒)的超最大強(qiáng)度(>100%的最大有氧能力)運(yùn)動，與中度持續(xù)有氧運(yùn)動相比，CRF也增加了[3]。然而，CRF對訓(xùn)練方法(即中等強(qiáng)度與高強(qiáng)度)的反應(yīng)的個體間差異模糊了個體層面的預(yù)期結(jié)果，因此可能會有所削弱。提供精確的PA和運(yùn)動訓(xùn)練建議，以獲得所需的能力，以期達(dá)成CRF的最佳增加。

3 身體成分對身體活動/運(yùn)動量和強(qiáng)度的反應(yīng)

目前，研究業(yè)已發(fā)現(xiàn)訓(xùn)練學(xué)上的變量對體成分產(chǎn)生的影響。受試人員被隨機(jī)分配到活動對照組：HAHI組-相當(dāng)于每周約20英里的慢跑，65-80%的峰值耗氧量(peak oxygen consumption ，VO2)； LAHI組—相當(dāng)于每周跑步約12英里，峰值VO2達(dá)到65-80%)；或中度強(qiáng)度組(LAMI)：約12英里的慢跑，40-55%峰值VO2。與對照組和LAHI組相比，HAHI訓(xùn)練方案的參與者最大總體重(-2.9±2.8 kg)和脂肪量(-4.8±3.0 kg)下降最大。與對照組相比，LAHI和LAMI體重和脂肪量均顯著下降，但結(jié)果相似。與對照相組比，腹部(臍部水平)，腰部(臍上方和劍突下方的最小水平周長)和臀部(水平，臀大肌最大突出)周長在活動組中顯著減少。然而，在不同強(qiáng)度組中，與HALI和LAMI組相比，只有那些表現(xiàn)HAHI的患者臀圍明顯減少，這表明任何活動水平都有助于減少腹部，腰部和臀部周圍(肥胖的替代指標(biāo))，但是，在較高的運(yùn)動強(qiáng)度下持續(xù)時間較長可能需要經(jīng)歷更大的臀圍減少[8]。Hammond 等人研究發(fā)現(xiàn)[9]，對于相當(dāng)于運(yùn)動訓(xùn)練工作量的24周干預(yù)，腰圍和體重減輕的類似減少。與對照組相比，任何數(shù)量和強(qiáng)度的運(yùn)動訓(xùn)練都會導(dǎo)致腰圍減少，但在運(yùn)動組之間沒有差異，體重減輕。在HAHI組中，被認(rèn)為具有臨床有意義的體重變化(>2 kg)的參與者的百分比最高(68.4%)，其次是HALI(66.1%)和LALI(49.9%)，而HALI (69.8%)腰圍有臨床意義變化(> 2cm)的患者比例最高，其次是HAHI(60.5%)和LALI(50%)。然而，檢查腰圍和身體的個體反應(yīng)對各個活動量的權(quán)重表明群體內(nèi)相當(dāng)大的個體差異，沒有個體反應(yīng)的一致預(yù)測因子。目前，已經(jīng)確定影響體重調(diào)節(jié)的各種行為和生理因素。已經(jīng)提出了應(yīng)答增加的活動的補(bǔ)償機(jī)制，通過增加活動量，基礎(chǔ)代謝率，食物的熱效應(yīng)，以及影響能量平衡其他的能量消耗。

代表身體成分的圓周測量是快速和具有成本效益的標(biāo)記，可以在任何環(huán)境中獲得，同時提供臨床上有意義的未來死亡率預(yù)測。增加成像技術(shù)，以量化特定隔間中脂肪組織的體積，加深了對運(yùn)動的影響及其與減少脂肪的關(guān)系的理解。與久坐對照組相比，LALI、HALI和HAHI訓(xùn)練量有助于脂肪組織總數(shù)量減少更多、更顯著。然而，運(yùn)動量和/或強(qiáng)度似乎沒有顯著影響總脂肪、內(nèi)臟和腹部皮下脂肪組織丟失的程度(在飲食模式保持不變時)。考慮到與脂肪組織升高相關(guān)的重大健康風(fēng)險(xiǎn)，低高海拔以下高濃度似乎有助于總脂肪組織的喪失。此外，在Cowan等人的研究中[10]，在先前討論的各種量和強(qiáng)度下進(jìn)行運(yùn)動訓(xùn)練，保持骨骼肌肉總質(zhì)量，與對照組相比沒有變化。然而，與對照組相比，HALI和HAHI都導(dǎo)致上半身骨骼肌肉質(zhì)量顯著減少。在高量有氧運(yùn)動訓(xùn)練計(jì)劃中加入阻力運(yùn)動方案，可以預(yù)防肌肉流失，同時優(yōu)化脂肪組織的損失。

3.1 運(yùn)動和身體活動對血壓產(chǎn)生的影響(BP)

身體活動成就的眾多健康益處中，顯著的益處是降血壓。在具有較高靜息血壓的個體中，靜息收縮壓和舒張壓(SBP和DBP)下降的程度顯著。然而，靜息血壓的變化甚至很小，(即SBP為3-5 mm Hg)在DBP中則為2-4毫米汞柱，均可以為中度和缺血性CVD事件減少7%至10%。在研究不同量和運(yùn)動強(qiáng)度的作用的研究中，PA和運(yùn)動訓(xùn)練的BP降低效果仍有很大差異，有些人表示BP的數(shù)量在增加時沒有任何改善[3]。Church等人隨機(jī)選擇BP升高的女性進(jìn)行中等強(qiáng)度運(yùn)動(最大有氧能力的50%)，達(dá)到當(dāng)前PA建議運(yùn)動量的50%，100%或150%，對降低SBP或DBP沒有影響[11]。在6個月的時間內(nèi)與對照組的參與者比對。相比之下，最近的一項(xiàng)薈萃分析研究了高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練與中等強(qiáng)度連續(xù)訓(xùn)練對高血壓患者預(yù)先或確定的高血壓持續(xù)訓(xùn)練的影響，結(jié)果顯示SBP和DBP降低了兩種訓(xùn)練方法的效果[3]。

3.2 身體活動對葡萄糖產(chǎn)生的影響

近年來糖尿病發(fā)病率和患病率的增加趨勢導(dǎo)致過早的CVD和死亡率。血糖失調(diào)雖然復(fù)雜，但很大程度上歸因于慢性缺乏身體活動和不良的飲食習(xí)慣。很明顯，在前期糖尿病個體中開始結(jié)構(gòu)化運(yùn)動方案可以將胰島素敏感性提高到相同程度，如單獨(dú)開始藥物治療。事實(shí)上，運(yùn)動訓(xùn)練可能優(yōu)于藥物治療。此外，在整個生命過程中保持常規(guī)PA可以預(yù)防糖尿病的發(fā)展。最近的證據(jù)也可能表明HAHI和HALI運(yùn)動訓(xùn)練可能導(dǎo)致葡萄糖和胰島素對2小時口服葡萄糖耐量試驗(yàn)的反應(yīng)更有利[12]。與對照組相比，18名參與者隨機(jī)進(jìn)行了24周的HAHI經(jīng)歷顯著降低了兩種葡萄糖，而HALI和HAHI組的曲線下胰島素面積顯著降低。與身體成分變化中描述的趨勢類似，每組內(nèi)部都有不同的改進(jìn)；運(yùn)動時間和強(qiáng)度都與他們的觀察結(jié)果無關(guān)。當(dāng)然，這些發(fā)現(xiàn)表明在HAHI進(jìn)行運(yùn)動會引起臨床上有利的反應(yīng)。最近，對這些數(shù)據(jù)的重新檢查包括葡萄糖和胰島素水平發(fā)生的日常變化[13]。葡萄糖和胰島素水平的日常變化來自對照組從基線和24周測量值所經(jīng)歷的變化。曲線“無應(yīng)答”閾值下的2小時葡萄糖和胰島素面積分別測定為±2.2mmol / L和±940.2pmol / L，空腹胰島素為±38.9pmol / L。應(yīng)用這些閾值顯示，無論運(yùn)動組(LALI，HALI或HAHI)，都存在大量2小時葡萄糖無反應(yīng)者(分別為98.0%，86.8%，94.2%)，并且與無反應(yīng)者數(shù)量無差異。對照組(86.7%)。在檢查曲線下胰島素面積的變化以及空腹胰島素時，這些趨勢相似。

3.3 身體活動對脂蛋白水平產(chǎn)生的影響

定期PA和運(yùn)動訓(xùn)練有利地改變高密度脂蛋白(HDL)和甘油三酯(TG)的循環(huán)血漿水平。中度至劇烈強(qiáng)度的有氧運(yùn)動訓(xùn)練與HDL增加約4%相關(guān)，低密度脂蛋白(LDL)的變化極小，總膽固醇減少約2%，TG減少11%[14]。深入研究各種粒徑、密度、組成和功能的影響有助于加強(qiáng)對有發(fā)展CVD風(fēng)險(xiǎn)的個體的檢測。量化有氧運(yùn)動訓(xùn)練對粒徑影響的研究的薈萃分析顯示，大HDL，LDL和平均LDL大小的濃度增加，同時降低大LDL(VLDL)，小LDL，中HDL的濃度，并且意味著VLDL大小，與年齡、性別、種族和體重指數(shù)(BMI)無關(guān)[15]。 然而，由于研究中運(yùn)動強(qiáng)度的差異很大，因此無法確定運(yùn)動強(qiáng)度對粒徑變化的影響。此外，Slentz等人[8]研究數(shù)據(jù)還證明了HAHI運(yùn)動訓(xùn)練在增加HDL，大HDL顆粒和HDL顆粒大小方面的有利作用。在去訓(xùn)練5天和15天后保留這些變化。LAMI組的參與者在去訓(xùn)練的第5天和第15天也經(jīng)歷了維持增加的HDL大小。此外，HDL膽固醇最公認(rèn)的特征是其促進(jìn)膽固醇從泡沫細(xì)胞逆向轉(zhuǎn)運(yùn)回肝臟的作用。HDL以這種方式轉(zhuǎn)運(yùn)膽固醇的能力與CVD的發(fā)展成反比。在6種不同的運(yùn)動干預(yù)措施中，膽固醇外流能力的變化僅在運(yùn)動強(qiáng)度高、強(qiáng)度大時出現(xiàn)。

4 促進(jìn)大眾積極參與身體活動/進(jìn)行運(yùn)動

任何量和/或強(qiáng)度的PA和運(yùn)動，所帶來的CVD和死亡率的整體風(fēng)險(xiǎn)降低，是促進(jìn)參與任何形式運(yùn)動的最基本的理由。此外，減少久坐似乎具有獨(dú)立的健康益處。最近，Arena等人[16]提出了一種新的范例，供從業(yè)人員在評估運(yùn)動模式和咨詢患者進(jìn)行更多運(yùn)動時進(jìn)行考慮，在該模型中，減少坐位時間以及增加步數(shù)/日和運(yùn)動訓(xùn)練都是重要的獨(dú)立組成部分此外，在評估和獲得當(dāng)前數(shù)據(jù)時，應(yīng)始終將個體的CRF作為預(yù)后健康評估的一部分。當(dāng)運(yùn)動的所有三個組成部分都融入個人的日常生活中，達(dá)到最佳水平時，健康益處就會復(fù)雜化，以及CRF的潛在改善。從業(yè)人員采用擬議的范例允許采用更個性化的方法來規(guī)定運(yùn)動計(jì)劃。由于與先前不活躍的個體變得活躍相關(guān)的各種障礙，從業(yè)者開始鍛煉的最初焦點(diǎn)應(yīng)該是鼓勵減少坐位并采用合理數(shù)量的一般PA和運(yùn)動訓(xùn)練個人，同時促進(jìn)逐步發(fā)展以滿足PA指南。而精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的發(fā)展，精確的評定可能提供新的思路[17,18]。

雖然仍有許多研究領(lǐng)域需要確定不同數(shù)量和強(qiáng)度的運(yùn)動對個體運(yùn)動反應(yīng)的影響，但很明顯，與PA有關(guān)的精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)可用于改善CRF。與HALI和LALI運(yùn)動處方相比，在以前久坐的個體中在HAHI進(jìn)行定期運(yùn)動增加了CRF臨床意義上更好適應(yīng)性的可能性。旨在減輕體重和成分的運(yùn)動處方可能不會受到運(yùn)動量或強(qiáng)度的極大影響。然而，在較高強(qiáng)度下進(jìn)行的有效的運(yùn)動計(jì)劃與較長的適度鍛煉的類似熱量消耗相匹配可導(dǎo)致體成分的類似減少。同樣，只要每周運(yùn)動符合PA指南，運(yùn)動量和強(qiáng)度似乎都不會顯著影響SBP、DBP和胰島素敏感性發(fā)生變化的程度。最后，雖然大多數(shù)PA量至少達(dá)到推薦的PA水平有利于改善血脂分布，但是更高的運(yùn)動量和強(qiáng)度似乎是改善HDL膽固醇攜帶能力的高預(yù)后指標(biāo)所必需的。

5 小結(jié)

PA和運(yùn)動訓(xùn)練是強(qiáng)有力的行為，改變個人的健康軌跡，以促進(jìn)長期的身體獨(dú)立，生活質(zhì)量和降低發(fā)展成非傳染性疾病的風(fēng)險(xiǎn)和過早的發(fā)病率/死亡率。未來的研究仍然需要充分了解不同數(shù)量和強(qiáng)度的PA和運(yùn)動訓(xùn)練的長期影響，運(yùn)動方式間的關(guān)系[19]，以及是否有一個人可以獲得的益處的上限[20]，此外，對有助于識別無響應(yīng)者和響應(yīng)者的特征的理解有限。同時需明確標(biāo)記在運(yùn)動訓(xùn)練中的個體間反應(yīng)差異。確定這些預(yù)測因素將極大地提高從業(yè)人員，以更加個性化和有效的方式設(shè)計(jì)出PA和運(yùn)動訓(xùn)練方案的能力。