第二节 体力活动与健康的关系
早在5千年以前,中国与印度的科学家和医生就已经意识到体力活动和健康之间的联系。在公元前5世纪,古希腊医学家已经描述了体育锻炼能够预防并治疗一些疾病。在16世纪,意大利医生描述了体育锻炼对儿童的健康成长起促进作用,并对老年人和患病人群有多种健康益处。18世纪早期,被誉为“职业医学之父”的意大利医生Ramazzini在系统研究了55种职业人群的常见疾病及致病因素后,指出某些职业会对健康带来不良影响,如修鞋匠,裁缝和其他久坐不动工作的人存在诸多健康问题,而其它职业人群(如长期跑步的人)则可避免这些问题。现代流行病学研究为体力活动与健康的关联提供了更多的证据。
一、体力活动与健康的循证研究证据
现代体力活动与疾病风险间关联的研究始于20世纪40年代末Morris JN等开始的一项有关冠心病(Coronary Heart Disease,CHD)的研究。1953年,Morris JN等在著名医学杂志Lancet上发表文章,通过对伦敦31000名双层巴士司机与售票员的研究发现,与需要穿梭于车厢内售票的售票员相比,工作过程中静坐少动的机动车驾驶员冠心病发病率和死亡率都显著增高;售票员即使发生冠心病,发病年龄较晚,病情也较轻。因而Morris JN等提出假设:从事较活跃体力劳动的人群较静坐少动工作方式人群患冠心病的危险性低,即使发生,发病年龄比后者延迟,严重程度也较后者轻。该项研究成为体力活动与心血管疾病风险研究史上的里程碑,开创了现代体力活动流行病学的新纪元。Morris后来又发表了一份类似的观察报告:步行投递邮件的邮递员比那些久坐少动的办公室职员和电话接线员患冠心病的风险要低,为其前期提出的体力活动与健康关联假说增添了新的证据。
此后,体力活动(physical activity)或体质状况(physical fitness)与心血管疾病(cardiovascular disease)间关系的研究论文逐年增加。尤其是1990年以后,体力活动或体质状况与心血管疾病的研究论文迅猛增加,成为公共健康和运动科学领域最活跃的研究方向之一。在该研究方向也出现了大量的长期队列研究,如Framingham心脏病研究、Tecumseh社区健康研究、芬兰Lumberjacks研究、美国铁路工人研究、哈佛校友研究等。其中美国Cooper研究所从20世纪70年代开始了一项著名的追踪研究,即有氧中心纵向研究(Aerobics Center Longitudinal Study,ACLS)。有氧中心纵向研究以有氧运动能力研究为基础,探讨心肺耐力与人群健康或疾病风险间的关系,引起运动科学与公共健康领域的广泛关注。近年来有氧中心纵向研究团队发表了大量极具影响力的研究论文,其核心结论是心肺耐力(Cardiorespiratory Fitness,CRF)作为人群体力活动水平的一个客观生理指标,与各人群全死因死亡率(all-cause mortality rates)及心血管疾病死亡率高度相关。
目前,世界范围内除非洲少数地区外,慢性病已成为威胁人类生命和健康的首要原因,不健康膳食、能量过剩、体力活动不足、肥胖及与之相关的慢性病已经成为世界性的公共卫生问题。据世界卫生组织估计,如果不健康的饮食、体力活动不足、烟草滥用等慢性病主要危险因素被消除,至少80%的心脏病、中风、Ⅱ型糖尿病可得到预防,40%的癌症可预防。近年来越来越多的循证研究证据支持体力活动的健康促进功能(表1-2)。
表1-2 体力活动与疾病的循证研究证据
大规模队列研究的证据表明:体力活动不足是很多疾病发病与死亡的重要原因,如体力活动与心血管疾病、冠心病、Ⅱ型糖尿病、精神疾病、心肌梗死、痴呆、中风、癌症、骨质疏松,甚至死亡等相关联。增加体力活动不仅可以预防疾病,而且可以治疗疾病。Me ta分析和系统综述的结果表明:体力活动充足的人群冠心病危险性只有静坐人群的一半,规律体力活动还与糖尿病、肥胖、骨质疏松、结肠癌风险减低和促进精神健康相关联。与肥胖相比,与体力活动不足相关的心肺耐力差是人群全死因死亡率更好的预测因子。有氧中心纵向研究表明:如果每个人都有中等水平的心肺耐力,全死因死亡率将降低17%,而去除肥胖这一危险因素,死亡率仅降低2%~3%。
体力活动不足是影响全球疾病负担的一个重要的健康危险因素,是影响世界范围内大多数人健康的主要问题。世界卫生组织资料显示60%~85%的成年人日常生活方式为静坐生活方式或近似静坐生活方式。因此必须采取积极有效的措施促进各人群体力活动的参与程度和科学化程度,以提高公众健康水平。以增强国民体质、促进国民健康水平、预防慢性病为目的的生活方式干预必须以体力活动干预为先导。
二、体力活动与健康关系模型
体力活动促进健康,是通过遗传、环境、行为与生活方式等的综合作用,通过改善健康相关的体质指标及健康状况指标产生效应的。体力活动水平、健康相关体质与健康之间的关系是非常复杂的。图1-5描述了体力活动与健康间的复杂关系。这个模型是目前对体力活动、体质、健康等相互关系的综合效应模型。该模型中,综合考虑了遗传因素、行为及生活方式因素、个体因素、社会心理因素等对体力活动、体质、健康的相互关系的效应。模型显示规律的体力活动可影响体质,体质反过来又会改变体力活动水平。它不仅提示随着体质的增强人们会变得更活跃,同时提示体质好的人可能源于他们更活跃的生活方式,它也说明了体质和健康之间的关系是双向的。即体质影响健康,健康状况也影响体力活动水平和体质水平。其它相关的因素因个人健康状况不同而异。同样,个体体质水平不完全取决于体力活动水平,其它行为生活方式、生理状况和社会环境条件、个人特质和遗传特点也会影响体质与健康基本关系模型的组成和决定他们之间的相互关系。
图1-5 体力活动、健康相关体质和健康之间的关系模型
(引自:Bouchard C,Blair SN,et al,Physical activity and health,Human Kinetics,2006)
三、体力活动与健康的剂量效应关系
“剂量”这个术语通常被用来指代体力活动的特征(如类型、强度、频度、持续时间和活动量),这些特征在促进健康和提高运动能力中发挥着重要作用。“效应”或“健康效应”通常用来代表在体力活动中发生的各种身心方面的改变。因此,在体力活动与健康领域中,“剂量——效应”指的是体力活动的特征与其所产生的健康效应之间的关系。而在体质研究领域中,“剂量——效应”指的是以下两者之间的关系:①通过标准测试测得的体质水平(如跑台测试中最大有氧能力水平或一次最大卧推重量);②具体的健康结局(如Ⅱ型糖尿病和冠心病的预防与改善程度)。
大量流行病学资料已经证明:日常较高的体力活动水平及中等水平的体质能产生显著的健康效益,并证明在通常情况下人们体力活动水平越高,获取的健康效益也就越显著。体力活动或体质水平与全死因死亡率成反比,且有剂量反应关系。目前已有体力活动与健康量效关系(dose response of physical activity and health)的诸多证据(表1-3)。目前,研究者们仍然在探讨体力活动与某些特定健康效益的精确的剂量——效应关系,其中普遍关注的要素是:体力活动状况(类型、强度、频度、持续时间和运动量)、个体特征(性别、年龄、健康史和运动水平)及健康结局。而以上的这些要素对科学设计与实施运动处方,促进人们高效、安全地参与体力活动起着重要的作用。
表1-3 体力活动与健康的量效关系
四、体力活动效益最大化
对于健康来说,体力活动是一把双刃剑。在活动量或强度提高的同时,运动相关损伤发生的风险也相应增加,尤其是骨骼肌肉损伤与心血管并发症。当我们希望建立获取健康效益的最佳活动剂量时,强度是尤其应关注的要素,但强度同时也是活动中诱发各种运动风险的主要因素。因此,在评定体力活动与健康的量效关系时,不但要考虑其产生的健康效益,还要考虑该剂量产生的风险,做到健康风险最小化,效益最大化。较高强度的活动或许在改善某一具体的健康指标方面能获得更多效益,但中等强度的活动因其具有低风险特征,能提供更为全面的健康效益。
在产生健康效益的最小与最大活动剂量之间可能存在着一个最佳剂量,在这个剂量上,个体花最少的时间和精力就能获取最大的健康效益——积极健康效应的最大化和消极健康效应或风险的最小化。依据目前对剂量——效应的理解,获得不同健康效益所需的最佳剂量也不同,并且最佳剂量也存在着个体差异。这种差异包括先天遗传因素,同时也受到性别、年龄、锻炼水平、营养和整体健康状况等因素的影响。
五、“运动是良医”理念的提出与发展
目前已经有有力的证据表明规律的体力活动可产生广泛的健康效益,如减少心脏病、Ⅱ型糖尿病及某些癌症风险,延缓增龄性的身体机能退化等。近来又有新的证据表明体力活动延缓认知衰退,对脑健康有益。
人类历史发展早期,即已有朴素的运动是良医(Exercise Is Medicine,EIM)的思想,但作为一种学术理念,“运动是良医”由美国运动医学会于2007年正式提出,经过近3年的实践,2010年正式召开第一届国际代表大会并向全球发布。“运动是良医”作为一种学术思想和实践模式,必须通过基础研究、应用实践及政策保障得以推广。2010年“运动是良医”第一届会议广泛讨论了以下几方面的内容:①科学证据:包括生理学的、公共卫生的、行为科学的证据,分析“运动是良医”在美国和国际范围内的发展前景;②应用:如何通过医生、健身专业人员、及其他卫生保健服务人员将科学证据和政策应用于日常实践中;③政策制定:通过法律或非法律性政策的形式将运动科学研究的证据应用到公共卫生实践中,促进“运动是良医”的全球化。“运动是良医”建议将体力活动水平作为人的基本生命体征,纳入医生问诊的内容体系中,并提倡临床医生和健康管理人员积极参与人群预防性卫生服务,促进人群体力活动水平的提高,倡导积极健康的生活方式。