第二节 体力活动测量原理与方法

1996年，美国卫生部长关于体力活动与健康的报告中指出，每天用于中高强度体力活动中的能量消耗达到150千卡体力活动或每周达到1000千卡体力活动对于降低成年人慢性病风险是有效的。2007年，美国运动医学学会（ACSM）及美国心脏协会（AHA）建议：除日常体力活动外，成年人进行每天30分钟以上（每周5天或以上）中等强度的体育锻炼可以降低慢性病风险，改善健康状况。所有这些建议都是建立在大量流行病学调查数据和临床研究基础上的，而这些研究的基本手段是对体力活动和能量消耗的准确测量。

一、体力活动测量原理

目前所用的体力活动测量方法主要基于两种基本原理，即测量体力活动（PA）行为和测量能量消耗（EE）（图3-1）。

二、体力活动测量方法

体力活动可用直接测量的方法，如运动传感器；也可用间接的方法测量，如体力活动问卷、记录和日志。体力活动测量主要包括以下几个方面：频率（frequency）、持续时间（duration）、强度（intensity）和活动形式（type/mode）等，进而评估体力活动的总量（volume），必要时还可以评估能量消耗（energy expenditure， EE）。

频率是指每周或每月进行活动的次数或天数；持续时间通常是指在特定活动中所花的时间（分钟或小时）；强度是指在进行具体活动时的费力程度，通常用能量代谢当量（ME T）来表示。ME T是指一项活动的能量消耗率减去安静时能量代谢率（1 MET）。1 MET大约相当于每公斤体重每小时的能量消耗为1千卡（1 Kcal/kg/h）。大众健身项目鼓励参与者进行中等强度的体力活动来降低疾病风险并促进健康。这里的“中等强度”是指能量消耗在3～6MET之间的强度。大于6MET的活动为较大强度的体力活动，可提高心肺耐力。体力活动总量通常用每周参加体力活动的分钟或小时数记录，并同时记录频率、持续时间和强度等信息。如体力活动总量可表示为强度·时间/周（如：MET.hr/wk或MET.min/wk），即按照一周中，某项活动的能量代谢当量值乘以该项活动进行的时间来计算。全面的体力活动测量还应包括活动的类型和方式（如步行、做家务、慢跑等）。

体力活动测量方法包括各种主客观的测量、观察和记录。如利用个体观测、运动传感器或遥感技术等记录个体的体力活动行为，还可通过体力活动日记或问卷调查了解个体在过去一段时间内的体力活动情况。表3-1汇总了目前常用的体力活动和能量消耗测量方法。不同方法所测量的维度不同，测量获得的信息和对技术条件的客观要求也不同。

注：PA：体力活动；EE：能量消耗；F：频率；D：持续时间；I：强度；M：模式；Kcal：千卡；MET：梅脱（metabolic equivalent）。

多数体力活动问卷的主要目标是估计不同活动的能量消耗，如家务、职业和休闲体力活动。能量消耗单位用千卡或千焦表示。（1kcal=4.2kj，即1kg水升高1℃所需的热量）。流行病学研究中，常常将平均日能量能耗在4.3 kcal/min及以上作为体力活动活跃的标准。直接能量计是将个体置于一个绝热的密封舱中，测量其产热量。这种技术精确度很高（1%误差），但是对工程技术的要求也很高，以及由于空间受限，体力活动可能受限等原因，在作为体力活动问卷效标时并不常用。间接能量计是利用耗氧量和二氧化碳产生量估计能量消耗，按每升氧气消耗产生5 kcal能量估计。近年来，随着便携式仪器的出现，使得在实验室外测量能量消耗成为可能。这些技术帮助设计体力活动问卷，为估计能量消耗制定评分方法，并作为体力活动问卷及传感器等其他体力活动测量工具的效度评价方法。

目前，小范围体力活动研究及体力活动问卷效度评价常用的方法有三种：双标水法、心率监测法、运动传感器。其中，由于心率监测和传感器简便可行，在实际工作中最常用。“双标水法”非常昂贵，而且可操作性差，但是其准确性最高、不易受人为因素影响。表3-2从花费、对正常活动的干扰、接受性、是否能测量特异的体力活动（包括类型、强度、持续时间、频率、次数等）等方面比较了几种方法各自的优缺点。