成年人體力活動、久坐行為與體質健康關系研究

章慧珍，林家仕，陳建明

(集美大學體育學院，福建 廈門 361021)

近年來，我國慢性病發病率、死亡率持續上漲，已成為社會關注的焦點。體質健康是國民身體健康狀況的代表性指標，包含國民體質監測11項指標，能夠準確預測許多慢性疾病的發病和全因死亡率[1-3]，因此了解體質健康下降的決定因素具有重要的公共衛生學意義。

影響體質健康的因素有很多，如營養、環境、遺傳等，其中體力活動不足已被證實是影響體質健康的四大危險因素之一[4]，具有可逆性。通過增加體力活動水平[5-7]可有效增強體質，減少慢性病的發病及死亡風險。然而近幾年，國外有學者[8-10]發現久坐行為同樣也影響著體質健康，甚至有學者認為二者可能存在交互作用。那么體力活動、久坐行為對體質健康的影響是獨立的，還是存在相互作用？

目前國內對此類研究還較少，已有的研究大多數只關注體力活動或久坐行為對體質健康的影響，而忽略了二者共同存在對體質健康的影響，并且調查對象主要集中在青少年，對成年人的調查較少。因此本文以成年人為調查對象，通過客觀收集體力活動、久坐行為與國民體質11項指標數據，探究體力活動、久坐行為二者與體質健康的關聯，為今后科學指導全民健身方案的制定提供理論依據。

1 研究對象與研究方法

1.1 研究對象

本研究以成年人體力活動、久坐行為及體質健康的關系為研究對象，以379名成年人為調查對象，經過篩選，剔除79名數據不完整者，最終確定300名成年人為調查對象，其中男性149名，女性151名。男性平均年齡為40.0±18.2歲，女性平均年齡為42±19.6歲。

調查對象為年齡20—59歲的男性或女性，具有完全的認知和行為能力，自愿參與項目測試，并簽署知情同意書。

1.2 研究方法

1.2.1 加速度計傳感器測量體力活動

PA采用ActiGraph GT3X+三軸加速度計(ActiGraph LLC， Pensacola， FL，USA)進行客觀測量。受試者在調查員的指導下將已完成數據初始化的加速度計佩戴于身體右側與肚臍平高的髖部[11]，受試者需連續佩戴7d(包含5個工作日、2個周末)，除游泳和睡眠外，其他清醒狀態下均不可摘下，測試期間不改變習慣性活動模式。回收加速度計后，利用ActiLife6.0(v6.13.3)對加速度計進行數據處理[12]，有效數據的篩選方案如下：加速度計有效時間設定為至少包含三個工作日和一個周末，每天佩戴時間大于等于8h，采樣間隔為10S,加速度計數(counts)連續60 min為0判定為無效時間。能量公式選擇FreedsonVM3C0mbination(2011),體力活動分層采用FreedsonVM3cut-points[13]。本研究主要選取中高體力活動總時間(即中等強度與大強度相加≥3.0METs)。依據《2018美國體力活動指南》的體力活動推薦量分層，分為低體力活動組(<150min/week，Low physical activity，LPA)、中等體力活動組(150≤X≤300 min/week，Moderate physical activity，MPA)、高體力活動組(>300 min/week，Higher physical activity，HPA)三個等級。

1.2.2 問卷調查獲取SB

通過國際體力活動長卷久坐行為部分(IPAQ)對受試者一般情況基本信息和過去7天SB情況進行調查。將6h/day作為切點(有研究表明每天靜坐6h是健康相關風險升高的閾值[14-16])將SB分為低久坐行為組(≤6h，Low Sedentary behavior，LSB)、高久坐行為(>6h，Higher Sedentary behavior，HSB)兩組。

1.2.3 采集體質健康指標數據

體質健康主要選取國民體質監測11項，項目由身體形態(BMI(身高體重))、身體機能(肺活量、臺階測試)、身體素質(握力、選擇反應時、坐位體前屈、俯臥撐(男)、仰臥起坐(女)、縱跳、閉眼單腳站立)三部分構成。由專業的國民體質監測測試團隊工作人員，采用國民體質監測中心國民體質監測專用設備(恒康佳業HK-6800)提供11項指標測試服務，使用奧美之路(型號GZZ-V9)國民體質監測系統進行采集和統計學處理，并導出各指標的原始成績及評分情況，將體質健康綜合評價按照《國民體質測定標準》(成人部分)轉換為合格、不合格兩類。

1.2.4 統計方法

采用百分比形式來描述數據，運用線性回歸分析不同等級PA、SB在控制混雜因素前后與體質健康的相關性。將PA、SB按不同等級組合分為HSB+HPA、HSB+MPA、HSB+LPA、LSB+MPA、LSB+HPA、LSB+LPA六個組，運用二元Logistic回歸分析探討在六組情況下與體質健康合格率的關系。數據分析采用SPSS22.0軟件進行，顯著性水平設置為0.05。

2 研究結果與分析

2.1 PA與體質健康的相關性分析

對PA各等級間體質健康的相關分析發現，無論男女各指標均隨體力活動等級的提升而出現不同程度的改善，顯示出明顯的劑量效益。在男性中(如表1所示)，調整SB等因素之前(模式1)，肺活量(β=0.15，P=0.05)、臺階指數(β=0.23，P=0.04)、握力(β=0.16，P=0.05)、縱跳(β=0.21，P=0.04)、綜合評價(β=0.19，P=0.03)與PA呈正向線性相關(P<0.05)，其余指標的改善程度不具有顯著性，HPA組肺活量、臺階指數、握力、縱跳、綜合評價相對LPA組分別提高了95.4 ml、6.7、2.5 kg、11.4 cm、1.3分左右。在調整SB等因素后(模式2)，肺活量(β=0.15，P=0.05)、臺階指數(β=0.21，P=0.04)、握力(β=0.12，P=0.04)、綜合評價(β=0.15，P=0.04)與PA的正向線性相關仍不變(P<0.05)，但相關系數稍有減弱，而縱跳與PA的相關性不再顯著，此外其余指標未因調整SB等因素而出現顯著相關。

表1 PA與體質健康指標的線性回歸分析結果(男)

在女性中(如表2所示)，調整SB等因素前(模式1)，肺活量(β=0.14，P=0.05)、臺階指數(β=0.17，P=0.03)、握力(β=0.13，P=0.03)、仰臥起坐(β=0.27，P=0.04)、綜合評價(β=0.22，P=0.03)與PA呈正向線性相關(P<0.05)；BMI、反應時與PA呈負向相關但不具有顯著性。在調整SB等因素后(模式2)，肺活量(β=0.13，P=0.05)、臺階指數(β=0.14，P=0.04)、握力(β=0.12，P=0.05)、仰臥起坐(β=0.31，P=0.03)、綜合評價(β=0.22，P=0.04)與PA的正向線性相關保持不變(P<0.05)，除了仰臥起坐的相關系數稍有提高，其他指標的相關系數都略有下降。此外，其余指標與PA仍不具有顯著相關。由此可見，PA在肺活量、臺階指數、握力、仰臥起坐(女)、綜合評價方面顯示出明顯正向線性相關，且無明顯的男女差異。

表2 PA與體質健康指標的線性回歸分析結果(女)

2.2 SB與體質健康的相關性分析

通過對久坐行為與體質健康情況分析發現，無論男女各指標均隨久坐行為等級的提升而出現不同程度的下降，顯示出明顯的劑量-效應關系。在男性中(如表3所示)，未調節PA等因素前(模式1)，BMI(β=0.22，P=0.00)與SB呈正向線性相關，相關性特別顯著(P<0.00)，隨著SB等級提高，BMI增加了1.6個單位。臺階指數(β=-0.27，P=0.00)、握力(β=-0.14，P=0.04)、閉眼單腳站立(β=-0.28，P=0.00)、綜合評價(β=-0.31，P=0.00)與SB呈負向線性相關，隨著SB等級提高，臺階指數、握力、閉眼單腳站立、綜合評分分別降低了6.7、0.5 kg、22.9 s、3.9分。除此之外，其余指標的下降幅度無顯著性。在調節PA等因素后(模式2)，BMI(β=0.13，P=0.04)與SB的正向線性相關以及臺階指數(β=-0.26，P=0.00)、握力(β=-0.13，P=0.04)、閉眼單腳站立(β=-0.20，P=0.00)、綜合評價(β=-0.30，P=0.01)與SB的負向線性相關仍保持不變(P<0.05～0.01)，但相關系數稍有下降，其余指標未因調整因素而出現顯著相關性。

表3 SB與體質健康指標的線性回歸分析結果(男)

在女性的數據中(如表4所示)，在未調整PA等因素之前(模式1)，BMI(β=0.22，P=0.00)與SB呈正向線性相關(P<0.01)，隨著SB等級提高BMI增加了1.8個單位；肺活量(β=-0.17，P=0.03)、臺階指數(β=-0.17，P=0.03)、握力(β=-0.22，P=0.00)、閉眼單腳站立(β=-0.26，P=0.00)、綜合評價(β=-0.24，P=0.00)與SB呈負向線性相關，隨著SB等級提高，肺活量、臺階指數、握力、閉眼單腳站立、綜合評價分別下降了15 mL、4.8、3.6 kg、27.9 s、3.0分，相關性顯著(P<0.05-0.01)。除此之外，其余指標的下降程度未發現顯著線性關聯。在調整PA等因素后(模式2)，BMI(β=0.13，P=0.05)與SB的正向線性相關以及肺活量(β=-0.17，P=0.03)、臺階指數(β=-0.31，P=0.00)、握力(β=-0.21，P=0.01)、閉眼單腳站立(β=-0.15，P=0.05)、綜合評價(β=-0.13，P=0.04)與SB的負向線性相關仍不變(P<0.05-0.01)，臺階指數的相關系數稍有提高，其余指標相關系數均略有下降。除此之外，坐位體前屈、反應時、縱跳、仰臥起坐未因調整PA等因素出現顯著相關性。 SB在BMI方面顯示出正向線性相關，在肺活量、臺階指數、握力、閉眼單腳站立、仰臥起坐(女)、綜合評價方面顯示出明顯負向線性相關，且無明顯男女差異。

表4 SB與體質健康指標的線性回歸分析結果(女)

2.3 PA、SB不同等級組合情況下與體質健康合格率的相關性分析

以體力活動與久坐行為不同等級組合為自變量，以體質健康合格率為因變量，HSB+LPA組合作為參照，logistic分析結果如表5所示，除了HSB+MPA組以外，其余組合體質健康獲得合格的優勢比均高于參照組，差異具有顯著性(P<0.05)。處于同等級SB情況下，體質健康獲得合格的優勢比均隨PA等級的提高而升高(在HSB情況下：LPAHSB，OR =1.41，95%CI1.27～2.43>1；在MPA情況下：LSB>HSB，OR=1.69，95%CI1.51～3.34>1.01，95%CI1.01～2.31)；在HPA情況下：LSB>HSB，OR=1.74，95%CI1.53～3.44>1.43，95%CI1.28～2.81)。可見同等級SB或PA中，體質健康的合格率會隨著對方等級變化而發生改變，久坐行為等級越低，體力活動等級越高，其體質健康的合格率越高。

表5 體力活動、久坐行為二者組合與體質健康合格率的logistic回歸分析結果

進行一步組間交叉比較發現，處于HSB的同時處于LPA情況下，其體質健康獲得合格的優勢比最低(1reference)，而處于LSB的同時處于HPA(OR=1.74，95%CI1.53～3.44，P<0.05)，其體質健康綜合評價獲得合格的優勢比最高。可見當處于低PA與高SB、高PA與低SB這兩種極端情況組合對體質健康合格率分別存在反向、正向的協同作用。當受試者處于HSB與HPA組合狀態(OR=1.43，95%CI1.28～2.81，P<0.05)，體質健康綜合評價獲得合格的優勢比高于處于LSB與LPA狀態下的受試者(OR=1.41，95%CI1.27～2.43)。這表明當體力活動達到較高水平時，即使久坐水平較高，其體質健康獲得合格的優勢比可以超過低久坐行為組。可見高PA可以減少高SB對體質健康的危害，PA和SB之間存在相互抵消作用。

圖1 體力活動、久坐行為二者組合與體質健康合格率邏輯分析森林圖

3 討論

3.1 PA是體質健康的獨立促進因素

國外大量綜述和跟蹤性研究表明，PA與體質健康之間存在獨立線性相關。在身體形態方面，R Golubic[17]對231名成年人進行了為期7年的跟蹤隊列研究，在控制年齡、隨訪時間、吸煙狀況、經濟狀況和SB時間后，發現肥胖指數的降低與PA降低獨立相關[β=-0.27(-0.36，-0.18)]。而本研究結果顯示，PA與BMI之間無顯著性相關。與本研究結果相同，王正倫[18]等人的研究提出BMI與PA無密切關系，同時指出肥胖組中、高強度體力活動反而多于正常組。導致這種結果可能是由于BMI指數不能準確區分身體質量成分，使得肌肉含量高者也可能被判定為體質指數超標。在心肺機能方面，J Henson[19]通過對752名男性進行橫斷面的調查發現，在調整SB等因素中，PA與心肺機能(β=0.21，P=0.00)之間存在正向的線性關聯。心肺機能是體質健康指標中最為重要的，心肺機能常在與健康相關的體力活動研究中被提及[20]，心肺機能的變化通常被認為是體力活動的重要體現，許多學者認為心肺機能改善與體力活動形式的改變有著緊密的量效關系[21-24]，通過增加體力活動的強度、活動量都可以提高心肺機能。在力量素質方面，學者們存在不一致的看法，盡管有大量干預性研究一致認為增加體力活動對力量素質有著短期益處[25-27]，但觀察性研究并不總是能發現體力活動和肌肉力量之間存在關聯[28-31]。此后，有學者發現[32]PA與力量素質的關聯會受到BMI等影響，與非肥胖者相比，肥胖者在基線時擁有更大的握力。在柔韌素質、平衡能力、反應時方面 ，本研究未發現與PA的顯著關聯，與本結果不同，大量研究[33-34]支持PA與柔韌素質、平衡能力呈正向相關，與反應時呈負向相關。導致結果之間存在差異的原因可能是體力活動的測量方法、統計的樣本量、調整的混雜變量以及人群特征等因素所制約。雖然各學者在體質健康各指標與PA的關系上存在不一致的看法，但從總體來看，體力活動是體質健康的獨立促進因素，通過增加體力活動更有利于維持身體形態、提高心肺機能、發展身體素質。

3.2 SB是影響體質健康的獨立危險因素

SB與體力活動不足不同，指的是人在保持坐位或躺姿等身體狀態時，其消耗小于1.5METs-h/week的身體活動，大量流行病學研究認為SB是獨立于體力活動影響體質健康的危險因素。在身體形態方面，許多學者[17,35-36]認為久坐行為時間越長，體質指數越高，肥胖風險越高。在控制PA等因素后[37]，久坐行為與BMI仍呈正向線性相關并仍然顯著(P<0.01)，另外有證據表明增加間斷久坐行為的次數可以改善肥胖情況[38]。在心肺機能方面，J Henson[19]通過對752名男性進行橫斷面的調查發現，在調整PA等因素中，SB與心肺機能(β=-0.22，P<0.00)之間存在負向的線性關聯。與此結果相同，許多學者認為[10]久坐是心肺機能降低的重要決定因素，隨著久坐時間增加，人體的血液循環減緩,心臟的功能隨之減退,同時還會使胸腔的血液不足,導致人的心肺功能進一步減弱。此外,心肺機能會隨著BMI的增加而出現下降趨勢[39]，表明SB導致的BMI下降可能是心肺機能下降的一大誘因。在身體素質方面，本研究結果顯示SB與握力(男：β=-0.13，P=0.04；女：β=-0.21，P=0.01)、閉眼單腳站立(男：β=-0.20，P=0.01)呈負向線性相關，其余指標中未發現顯著關聯。而有學者發現SB與縱跳之間也具有負向關聯[40],但未查閱到支持俯臥撐、仰臥起坐、反應時與SB具有顯著相關性的支持性資料。究其原因表現可能與個體基線水平、先天遺傳等因素影響有關，如選擇反應時是反映人體神經與肌肉系統的協調性和快速反應能力的重要生理指標，其神經末梢敏感、神經通路長短對反應時起決定性的作用。綜合上訴研究，基本與本研究結果相同，支持SB是體質健康的獨立危險因素，長時間久坐會使身體素質下降，肥胖及心血管等疾病的風險增高。

3.3 PA、SB不同等級組合對體質健康存在交互作用

PA、SB不僅對體質健康存在獨立的影響，二者對體質健康還存在著交互作用。美國一項針對10 984名21歲以上成年人的橫斷面研究[41]，在控制了混雜因素后，發現在SB<60 min，MVPA<60 min情況下，相比在SB<60 min，MVPA≥60 min(P<0.001)情況下，平均BMI較低(P<0.01)；而在SB<60 min ，MVPA≥60 min情況下，相比在SB≥189 min，MVPA≥60 min情況下，平均BMI無顯著差異。一項前瞻性研究顯示提高體力活動水平的同時減少久坐行為會改善肥胖的代謝標志物，而單獨增加體力活動或減少久坐行為則無顯著改善。研究結果表明SB、PA與體質健康之間的關聯會隨對方時間的變化而發生改變，PA與SB之間存在交互影響，但交互的內容與劑量還不能明確。一項健康風險的追蹤調查發現[42]，久坐時間越短，體力活動水平越高，其健康風險越低；在同一體力活動水平下，久坐時間越長，健康風險越大。Matthews等[43]人將PA和SB各分為兩個水平因素：高PA 和低PA，高SB和低SB。結果表明：在低SB(<6.5 h/d)和高PA(≥26.4 METs-h/week)時，全因死亡率風險最低;但在高SB(≥10.5 h/d)和低PA(<12.6 METs-h/week)時，風險高達47%。由此我們不難發現體力活動與久坐行為兩個極端的交叉組合對健康具有正向或反向的協同效應。隨后有學者[44]將此類研究進一步完善，將PA、SB分別作了4分位的分層(PA：<2.5、16、30、> 35.5 METs-h/week；SB：<4、4～6、6～8、> 8h/d)，結果發現，中高體力活動即使久坐時間較長，其死亡風險發生率也不會顯著增加，甚至比中低體力活動要低得多，后者即使久坐時間較短，其死亡風險發生率也較大。比如體力活動≥35METs-h/week,久坐時間≥5 h/day情況下死亡風險指數(HR1.16，95%CI1.05～1.28)相比體力活動<2.5METs-h/week，久坐時間<1h/day組(HR1.32，95%CI1.20～1.46)顯著下降(P=0.01)。該研究結果不僅驗證上述研究結論，同時還發現PA、SB對健康效益的影響具有相互抵消作用。雖然以上研究都以健康效益作為因變量，但在體質健康中出現了同樣的研究結論。本研究結果顯示，在相同SB(或PA)等級情況下，體質健康獲得合格的優勢比隨著對方等級的提升而增加。在LSB、HPA情況下，體質健康獲得合格的優勢比最高，在HSB、LPA情況下，體質健康獲得合格的優勢比最低。與在HPA、HSB情況下相比，在LAP、LSB情況下，體質健康獲得合格的優勢比反而更低。可見，無論是對體質健康還是健康效益影響，體力活動與久坐行為都存在協同或抵消的交互效應。

4 結論

(1)體力活動是體質健康正向的促進因素，超過國際推薦量體力活動，更有助于提高心肺機能水平、增強上肢力量，促進柔韌性、平衡能力發展。

(2)久坐行為是影響體質健康的獨立危險因素，增加久坐行為時間會使體質水平下降，增加患肥胖、心腦血管疾病的風險。

(3)體力活動與久坐行為兩者聯合對體質健康存在協同或抵消作用。在進行較高體力活動的同時減少久坐行為時間，將對體質健康產生更大的效益，反之則作用相反。當在長時間久坐狀態下，只要體力活動達到較高水平，就可降低久坐對體質健康的危害。