朱為模
追溯運(yùn)動處方的研究和發(fā)展歷史,大致可以分為4個(gè)時(shí)期3個(gè)階段:第一個(gè)時(shí)期,1950年以前,研究對運(yùn)動重要性的認(rèn)識以及運(yùn)動在人進(jìn)化中所起的重要作用;第二個(gè)時(shí)期,1950—1990年,確定運(yùn)動與健康、慢性病之間的關(guān)系(這兩個(gè)時(shí)期可看作運(yùn)動處方發(fā)展的“過去”);第三個(gè)時(shí)期,1990年至今,確定運(yùn)動對慢性病防治的量效關(guān)系以及影響應(yīng)用“運(yùn)動藥”的因素,這一期可以看作運(yùn)動處方發(fā)展的“現(xiàn)在”;第四個(gè)時(shí)期是對未來的猜測,可看作運(yùn)動處方的“未來”。
縱觀人類運(yùn)動處方的發(fā)展史,在1950年前,研究以對運(yùn)動重要性的認(rèn)識以及運(yùn)動在人進(jìn)化中的重要作用為主。在中國,從公元前3000年的大舞、《呂氏春秋》(公元前241年)中關(guān)于“流水不腐,戶樞不蠹”的記載、2 600多年前黃帝內(nèi)經(jīng)中的 “上醫(yī)治未病”,到東漢末年(184—220年)華佗所創(chuàng)的“五禽戲”,再到唐朝永徽三年(652年)孫思邈在《千金要方》中“大小勞”對健康作用的描述“養(yǎng)性之道,常欲小勞,但莫大疲及強(qiáng)不能堪有”,均表述了運(yùn)動在促進(jìn)健康、防治疾病中的作用。在國外,從公元前776年古希臘的第一屆古代奧林匹克運(yùn)動會到法國思想家伏爾泰所提出的“生命在于運(yùn)動”中可以看出,東西方的先賢們早就認(rèn)識到運(yùn)動對于健康的重要性以及運(yùn)動必須適量的原則。
據(jù)史料記載,古代東西方文明都對 “運(yùn)動是良藥”有一定得認(rèn)識和實(shí)踐,都有對缺乏運(yùn)動、肥胖和糖尿病干預(yù)的描述。除了有對糖尿病干預(yù)要用 “重藥”(即大強(qiáng)度運(yùn)動的干預(yù))的記錄外,大多數(shù)有記載的歷史文獻(xiàn)都強(qiáng)調(diào)運(yùn)動治療中要避免強(qiáng)度過大的運(yùn)動。有意思的是,幾個(gè)世紀(jì)后的今天重提“運(yùn)動是良藥”對史學(xué)家而言只不過是老調(diào)重彈(What′s old is new again)。關(guān)于古代東西方文明對早期“運(yùn)動是良藥”的認(rèn)識和貢獻(xiàn)請參閱Tipton的詳盡闡述[1]。
就“運(yùn)動是良藥”在西方的發(fā)展而言,有史學(xué)家認(rèn)為,兩位古代醫(yī)生Hippocrates(公元前460—370年)和Galen(129—210年)最具影響[2]。這是因?yàn)樗麄冊缇驼J(rèn)識到運(yùn)動的重要性 “Eating alone will not keep a man well,he must also take exercise(一個(gè)人光靠吃不可能健康,他還必須運(yùn)動)。”實(shí)際上一直到20世紀(jì)初,西方的體育教育主要是由醫(yī)生擔(dān)任的。隨著后來學(xué)校體育向游戲(games)和競技(sports)轉(zhuǎn)向,體育課開始由受過體育專業(yè)培訓(xùn)的老師或教練來上,體育和醫(yī)學(xué)也因此開始分家。由于現(xiàn)在除了吸煙之外,缺乏運(yùn)動變成了最重要的慢性疾病的危險(xiǎn)因素之一,西方醫(yī)學(xué)界又重新開始認(rèn)識運(yùn)動在疾病治療中的作用:“Physical activity,while not a drug,can behave like one(雖然運(yùn)動本身不是藥,但已經(jīng)可以完全起到藥的治療作用)。”[3]關(guān)于“運(yùn)動是良藥”在西方發(fā)展的大事記,請參閱Berryman的詳盡闡述[2]。
運(yùn)動在早期人類進(jìn)化中的作用主要來源于人類學(xué)學(xué)者對原始狩獵部落的研究。其中美國埃默里大學(xué)Stanley Boyd Eaton教授團(tuán)隊(duì)的工作最具代表性,他們有如下發(fā)現(xiàn)。
1.3.1 現(xiàn)代人體力活動的需求源于漫長的進(jìn)化選擇
現(xiàn)代人對體力活動的需求本能并非來自今天的田徑場、體育館或運(yùn)動生理實(shí)驗(yàn)室,而是源于漫長的進(jìn)化選擇。從兩百萬年前的類人猿到一萬年前農(nóng)業(yè)革命的開始,我們的祖先基本是靠狩獵-采果(Hunting-Gathering)為生。身體的基因、機(jī)能和結(jié)構(gòu)也是為適應(yīng)當(dāng)時(shí)的環(huán)境而組成,而這個(gè)組成在過去四萬到五萬年中基本沒有多少變化,即現(xiàn)代人能量攝入、消耗以及對運(yùn)動的需求基本和石器時(shí)代一樣,對現(xiàn)代人的運(yùn)動量的需求也因此必須從人的過去尋找答案[4]。雖然眾多的醫(yī)生都認(rèn)同經(jīng)常運(yùn)動是健康之必須,但每天應(yīng)保證的運(yùn)動量則是眾說紛紜。根據(jù)目前所有的數(shù)據(jù)來推測,成年人每天至少要有相當(dāng)于消耗490 kcal的運(yùn)動量[5]。
1.3.2 狩獵-采果時(shí)代的人運(yùn)動能量消耗
狩獵-采果時(shí)代的人每天大約走6~16 km;每天運(yùn)動消耗 800~1 200 kcal,是現(xiàn)代人的 3~5 倍;大強(qiáng)度運(yùn)動之后的第二天一般都伴有強(qiáng)度不大的運(yùn)動;中大強(qiáng)度運(yùn)動之后的第二天也多通過足夠睡眠和休息時(shí)間來恢復(fù);走或跑在過去多是在草地或軟的地面上完成;每周至少有1~2次中高強(qiáng)度沖刺的運(yùn)動;每周至少有2~3次,每次至少20~30 min與發(fā)展力量和柔韌性相關(guān)的運(yùn)動鍛煉;所有的運(yùn)動都是在戶外環(huán)境中完成的;很多運(yùn)動(如狩獵)都是以小群體為單位一起完成的;除了老人和小孩外,其他人必須運(yùn)動才能生存[6]。
1.3.3 運(yùn)動是生存的選擇
我們的基因還是處在必須運(yùn)動才能生存選擇后的狀態(tài)?,F(xiàn)代社會變化太快造成還是石器時(shí)代的身體與高度機(jī)械和自動化缺乏體力勞動的社會不匹配,帶來的是不可避免的肥胖和現(xiàn)代文明(慢性)病[7-8]。
從20世紀(jì)50年代到20世紀(jì)90年代,以下幾項(xiàng)重要的研究和報(bào)告幫助我們認(rèn)清了運(yùn)動與健康、慢性病之間的明確關(guān)系。
英國流行病學(xué)家JeremyN.Morris(1910—2009年)的倫敦公交車研究應(yīng)該是最早和最有影響力的早期體力活動與健康之間關(guān)系的研究。Morris于1949年開始對公交車駕駛員和售票員的心臟發(fā)病率進(jìn)行追蹤研究后發(fā)現(xiàn),售票員在當(dāng)時(shí)倫敦二層公交車上售票過程中,每天要比基本坐著不動的駕駛員多上下600次左右的“樓梯”。這小小的運(yùn)動量差別竟導(dǎo)致售票員的心臟發(fā)病率要比駕駛員低一半之多。這項(xiàng)研究于1953年發(fā)表在著名的 《柳葉刀》雜志(The Lancet)上[9],也由此開啟了體力活動流行病學(xué)(Physical Activity Epidemiology)的先河[10]。 Morris在 1957年出版的《流行病學(xué)應(yīng)用》[11]也成了流行病學(xué)的經(jīng)典教材。
因?yàn)橛腥速|(zhì)疑駕駛員較高的心臟發(fā)病率是否受其他(如心理壓力)因素的影響,Morris又對英國郵局坐著辦公的人和郵遞員進(jìn)行了對比研究。結(jié)果同樣發(fā)現(xiàn),郵遞員每天工作中由走路和騎自行車帶來的運(yùn)動量,使他們的心臟發(fā)病率要低于同在一個(gè)郵局里工作久坐不動的同事[9]。
受Morris影響,在同一時(shí)期對運(yùn)動與健康關(guān)系認(rèn)識作出杰出貢獻(xiàn)的是美國的運(yùn)動流行病學(xué)家Ralph S.Paffenbarger。Paffenbarger主持過兩項(xiàng)重大的追蹤研究。第一項(xiàng)是始于20世紀(jì)60年代初著名的哈佛大學(xué)校友研究 (The College Alumni Health Study)。最初的研究目的是想了解冠心病的危險(xiǎn)因素,但研究結(jié)果為后來認(rèn)識缺乏運(yùn)動(Physical Inactivity)成為慢性病的一個(gè)危險(xiǎn)因素作出了重大貢獻(xiàn)[12]。
Paffenbarger主持的另外一個(gè)重要研究是對6 000名35~64歲舊金山地區(qū)海岸工作人員的追蹤研究。1951年這批海岸工作人員做過一次全面體檢,16年后的1970年,Paffenbarger的團(tuán)隊(duì)對這批研究對象做了回訪,結(jié)果發(fā)現(xiàn)過去在工作中運(yùn)動量較大的人群(每周運(yùn)動量超過1 000 kcal)的死亡率要明顯低于其他人員[13-14],這進(jìn)一步證明了Morris早期對運(yùn)動與健康的報(bào)道[15]。
Paffenbarger對運(yùn)動流行病研究還有兩個(gè)重要貢獻(xiàn),一個(gè)是開始用問卷的方式對體力活動進(jìn)行定量研究,哈佛體力活動問卷也成為早期體力活動研究的重要工具[16]。Paffenbarger的另外一個(gè)貢獻(xiàn)是開始研究運(yùn)動的量效(Dose-Response)關(guān)系。1978年,Paffenbarger報(bào)道了每周運(yùn)動多消耗2 000 kcal或更多能量的人群的死亡率要明顯低于久坐不運(yùn)動的人群[17]。到了20世紀(jì)90年代,Paffenbarger等報(bào)道經(jīng)常運(yùn)動將心血管死亡率降低25%~30%[18],Sesso等的跟進(jìn)研究進(jìn)一步證實(shí)了這些發(fā)現(xiàn)[19]。
由于Morris和Paffenbarger對運(yùn)動流行病學(xué)的杰出貢獻(xiàn),1996年的亞特蘭大夏季奧運(yùn)會的第一個(gè)奧林匹克運(yùn)動獎(The First International Olympic Committee Prize)同時(shí)授予了他們兩人。
同一時(shí)期重要的體力活動與健康的研究是美國密歇根大學(xué)Thomas Francis Jr.博士主持的Tecumseh社區(qū)健康研究。20世紀(jì)40年代,F(xiàn)rancis博士就萌生了研究整個(gè)社區(qū)來確定為什么在同一社區(qū)內(nèi)人的健康有差異的想法。受密歇根州政府以及后來美國政府衛(wèi)生研究院的資助,該研究始于1957年,分別在1959—1960年、1961—1965年和 1967—1969年 3個(gè)時(shí)間段對社區(qū)里近90%的20歲以上成年人進(jìn)行了追蹤研究(第三階段研究包括運(yùn)動平板測試),并明確了體力活動、體適能與疾病危險(xiǎn)因素之間的關(guān)系[20-21]。
庫珀中心跟蹤研究是由享有有氧運(yùn)動之父、預(yù)防醫(yī)學(xué)先驅(qū)之名的肯尼斯·庫珀博士(Kenneth H.Cooper)所創(chuàng)建。20世紀(jì)60年代,庫珀博士正在美國空軍服役,為了有效地訓(xùn)練美國國家航天局的宇航員,庫珀博士發(fā)明了著名的12分鐘跑測試和1.5英里跑有氧能力測試以及一套進(jìn)行有氧運(yùn)動鍛煉的評分系統(tǒng)。20世紀(jì)60年代末的美國人因?yàn)樯钯|(zhì)量的提高,日常運(yùn)動量急劇減少,垃圾食品攝入量增加,心臟病發(fā)病率也開始隨之迅速升高。庫珀博士在1968年及時(shí)發(fā)表了他著名的 《有氧運(yùn)動》(“Aerobics”)一書。后來被翻譯為41種語言(包括盲文)在全世界出版發(fā)行,1986年牛津英語詞典收錄了庫珀博士定義的 “Aerobics”一詞。1970年庫珀博士從美國空軍退役,在美國德克薩斯州的達(dá)拉斯市創(chuàng)辦了庫珀診所(Cooper Clinic)和庫珀有氧研究中心(Cooper Aerobics Research Center,現(xiàn)名為 Cooper Aerobics)。 在庫珀診所,每個(gè)病人除了進(jìn)行常規(guī)醫(yī)學(xué)檢查,還要進(jìn)行有氧能力和其他體適能的測定。久而久之,一個(gè)全世界最大的運(yùn)動與健康數(shù)據(jù)庫和追蹤研究也應(yīng)運(yùn)而生,開始名為“Aerobics Center Longitudinal Study(ACLS)”, 后 來 更 名 為 “Cooper Center Longitudinal Study(CCLS)”,迄今已對十幾萬人追蹤了近半個(gè)世紀(jì)。到了20世紀(jì)80年代末期,美國著名運(yùn)動流行病學(xué)家Steven N.Blair博士開始用流行病學(xué)的方法對CCLS數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)如果一個(gè)人通過平板測試測定的有氧能力良好,那么這個(gè)人因各種疾病死亡的風(fēng)險(xiǎn)就會降低58%。1989年,Blair博士等將這一具有里程碑意義的研究結(jié)果發(fā)表在 《美國醫(yī)學(xué)協(xié)會雜志》(Journal of Medical Association,JAMA)上,奠定了運(yùn)動對健康作用認(rèn)識的新基礎(chǔ)(注:2019年正好是Blair這篇?dú)v史性文章發(fā)表30周年,筆者對他進(jìn)行了專訪)[22-23]。
到了1980年,美國政府公共健康服務(wù)部(U.S.Public Health Service)開始認(rèn)識到了運(yùn)動和體適能的重要性,把二者納入在改善美國人健康的15個(gè)領(lǐng)域中。但當(dāng)時(shí)美國政府并沒有官方的運(yùn)動和體適能數(shù)據(jù),于是決定在美國疾病控制和預(yù)防中心(CDC,the Centers for Disease Control,現(xiàn)名為 the Centers for Disease Control and Prevention)建立一個(gè)行為流行病與評價(jià)處(Behavior Epidemiology and Evaluation),該部門專門負(fù)責(zé)監(jiān)測美國大眾的健康行為現(xiàn)狀和趨勢,并因此建立了以州為單位的健康危險(xiǎn)行為監(jiān)督系統(tǒng)(Behavior Risk Factor Surveillance System),開始了到目前仍在進(jìn)行的,包括運(yùn)動在內(nèi)的美國國民健康行為監(jiān)測[24]。
1995年美國CDC旗下行為流行病與評價(jià)處的研究人員對體力活動 (physical activity)和運(yùn)動/體育鍛煉(Exercise)專門做了定義,這些定義還在被沿用:(1)體力活動是骨骼肌收縮導(dǎo)致能量消耗增加的身體運(yùn)動 (Physical Activity is definitely as any bodily movement produced by skeletal muscles that result in energy expenditure);(2)運(yùn)動 /體育鍛煉是體力活動的一部分,它的特點(diǎn)包括有計(jì)劃、有組織、可重復(fù),其目標(biāo)是最終或逐漸改善體適能 (Exercise is a set of physical activity that is planned,structural,and repetitive and has as a final or intermediate objective improvement or maintenance of physical fitness)[25]。
第二個(gè)時(shí)期還有一個(gè)對運(yùn)動與健康有深遠(yuǎn)影響的追蹤研究,即家庭遺傳研究,其中HERITAGE代表“Health,Risk Factor,Exercise Training And Genetics”,研究由著名的運(yùn)動遺傳專家 Claude Bouchard教授主持,5個(gè)大學(xué)參與,是運(yùn)動健康界的第一個(gè)重大運(yùn)動基因研究。該研究對90個(gè)白人家庭、40個(gè)黑人家庭的父母以及3個(gè)或更多的成年子女進(jìn)行運(yùn)動干預(yù),共分為3個(gè)階段(第一階段為1992—1997年,第二階段為1997—2001年,第三階段為2001—2004年)。截至2004年9月此項(xiàng)研究共發(fā)表120多篇研究論文,揭示了基因在運(yùn)動反應(yīng)(Exercise response)差異上的作用[26]。
Bouchard教授所進(jìn)行的另外一個(gè)貢獻(xiàn)是在1988年與加拿大體育科學(xué)協(xié)會以及安大略省旅游和娛樂處合作舉辦了第一屆運(yùn)動、體適能與健康國際大會 (The First International Conference on Exercise,Fitness,and Health),并在此次大會的基礎(chǔ)上,于1990年發(fā)表了科學(xué)聲明[27],這積極地推動了在世界范圍內(nèi)認(rèn)識運(yùn)動對健康的作用。
1995年,美國運(yùn)動醫(yī)學(xué)協(xié)會(American College of Sports Medicine,ACSM)聯(lián)合美國CDC在JAMA上發(fā)文對運(yùn)動和健康之間的關(guān)系做出了科學(xué)聲明,提倡每個(gè)成年人每天應(yīng)當(dāng)參加30 min或者更多的中等強(qiáng)度的運(yùn)動[28]。
1996年美國醫(yī)務(wù)總監(jiān) (同國內(nèi)衛(wèi)生部發(fā)言人)關(guān)于體力活動與健康的報(bào)告 (Physical Activity and Health:A Report of the Surgeon General)是探索運(yùn)動與健康研究和實(shí)踐一個(gè)具有歷史里程碑意義的總結(jié)。由Steven N.Blair博士領(lǐng)銜,近百位專家參加撰寫的這份報(bào)告,在總結(jié)了近千篇研究后傳遞了兩個(gè)重要的信息:第一,中等強(qiáng)度運(yùn)動(如每天快走30 min,每周至少5 d;約每天150 kcal或每周1 000 kcal的運(yùn)動),即可得到健康的收益;第二,雖然并非需要參加高強(qiáng)度運(yùn)動才能受益,但參加運(yùn)動的總量直接與健康有關(guān),而且只要是中等強(qiáng)度的運(yùn)動,可以用累積的方式完成(例如每天參加3個(gè)10 min的運(yùn)動來滿足每天30 min的要求),也可以用不同的運(yùn)動形式(例如花園里的勞作)來完成。這篇報(bào)告的發(fā)表意味著參加體力運(yùn)動對健康的益處和必要性被公共衛(wèi)生和醫(yī)學(xué)界正式認(rèn)可。體力活動流行病學(xué)之父Jerry N.Morris在2009年的一段話可以作為對這一階段工作最好的總結(jié):“We in the west are the first generations in human history in which the mass of the population has to deliberately exercise to be healthy。 ”(西方這一代人是人類歷史上的第一代必須專注地去運(yùn)動才能保證健康的人)[29]
運(yùn)動處方相關(guān)的研究和發(fā)展在這一階段可謂達(dá)到升華。運(yùn)動對健康的作用也開始被當(dāng)作藥品一樣來研究,例如開始廣泛采用臨床隨機(jī)對照實(shí)驗(yàn)(Random Clinical Trial)的實(shí)驗(yàn)方法來研究運(yùn)動對健康和疾病的管理作用,這個(gè)階段的進(jìn)展主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
美國運(yùn)動醫(yī)學(xué)協(xié)會前主席William Haskell在1994年關(guān)于運(yùn)動量效的闡述為這個(gè)領(lǐng)域的研究設(shè)定了科學(xué)和完整的體系[30],他的闡述包括以下要點(diǎn):(1)大量研究證明經(jīng)常參加運(yùn)動的人更健康;(2)不論參加中等或較大強(qiáng)度的運(yùn)動,只要通過參加運(yùn)動達(dá)到了一定的能量消耗值,就能達(dá)到增進(jìn)健康的效果;(3)中等強(qiáng)度運(yùn)動的價(jià)值已被科學(xué)研究所證明,尤其對過去久坐很少參加運(yùn)動的人群,包括肥胖人群、病人和老年人(在這之前,美國運(yùn)動醫(yī)學(xué)協(xié)會所推薦的運(yùn)動強(qiáng)度多以較大強(qiáng)度為主);(4)究竟是絕對強(qiáng)度還是相對強(qiáng)度在量上的作用更大還需要更多的研究來確定;(5)同樣的量,個(gè)體之間所產(chǎn)生的效果差異很大。例如有研究報(bào)道,同樣的干預(yù)情況下個(gè)體之間對有氧能力的影響結(jié)果差別可高達(dá)14倍之多;(6)無論是作為預(yù)防還是治療,雖然大家在所采用的“運(yùn)動藥”量上差異很大,但卻不需要像藥品那樣得到美國食物和藥品管理總署 (U.S.Food and Drug Administration,F(xiàn)DA)或其他部門的批準(zhǔn)。
然而缺乏這樣的管理并不等于可以放松標(biāo)準(zhǔn)。相反應(yīng)該像FDA批準(zhǔn)藥的標(biāo)準(zhǔn)來研究和批準(zhǔn)“運(yùn)動藥”的應(yīng)用,它們包括:(1)有效性,某一特定藥是否能帶來特別健康益處;(2)劑量,什么樣的劑量是有效的,什么樣的劑量對某一特定的人群是安全的;(3)應(yīng)用性,可帶來的療效是否可以應(yīng)用到大多數(shù)人;(4)作用機(jī)理:是什么樣的生理變化帶來了療效?這些原則到現(xiàn)在仍然是運(yùn)動處方研究應(yīng)該遵循的基本標(biāo)準(zhǔn)。
另外一個(gè)關(guān)于對運(yùn)動量效認(rèn)識產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響的是在2000年10月11日至15日在加拿大召開的“運(yùn)動量效”專題論壇。論壇集中討論了現(xiàn)有的研究運(yùn)動量效關(guān)系的科學(xué)證據(jù),對運(yùn)動量效認(rèn)識的變化并達(dá)成共識。根據(jù)所達(dá)成的共識,論壇在現(xiàn)有的科學(xué)基礎(chǔ)上對運(yùn)動量效的現(xiàn)狀作了總結(jié),并在2001年把總結(jié)發(fā)表在美國運(yùn)動醫(yī)學(xué)協(xié)會官方雜志Medicine and Science in Sports and Exercise(MSSE)的專輯上(2001,Suppl.6)。該專輯包括24篇總結(jié)文章,6個(gè)分組主席的小結(jié),24篇文章中有11篇是討論專門的效應(yīng)指標(biāo),這個(gè)專輯到目前為止還是對運(yùn)動量效研究最系統(tǒng)、詳盡的研究總結(jié)。
另外一個(gè)對運(yùn)動量效研究和應(yīng)用有較大影響的是Steven N.Blair等對體力活動推薦量演變的綜述[31],包括以下幾個(gè)要點(diǎn);(1)每天30 min中等強(qiáng)度體力活動可以對久坐人群在健康各方面都帶來積極的影響;(2)但這個(gè)運(yùn)動量對體重控制或減肥可能不夠,可能需要加量或控制能量攝入;(3)已經(jīng)做到每天30 min中等強(qiáng)度運(yùn)動的人如果加量,應(yīng)該能得到更多的健康益處;(4)除了有氧運(yùn)動,每周也應(yīng)該有至少兩次的力量和柔韌性訓(xùn)練。
運(yùn)動量的準(zhǔn)確測量是確定運(yùn)動藥效的首要影響因素,也應(yīng)該是研究運(yùn)動量效最重要的第一步。最早運(yùn)動量的測量可以追溯到18世紀(jì)到19世紀(jì),例如早在1707年英國的醫(yī)生Sir-John Floyer就發(fā)明了一個(gè)可以測量病人在運(yùn)動時(shí)的心率的“腕表”[32]。20世紀(jì)上半葉運(yùn)動生理學(xué)家在運(yùn)動可以對人的器官、組織和身體的促進(jìn)作用的認(rèn)識上有了長足進(jìn)步[33],但這部分工作主要是在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下完成,參加的人多為小樣本健康年輕人。Morris[9]的工作開啟了以大樣本流行病方法為主的運(yùn)動藥量效研究。但最初的研究還是基于不同工種人群的對比(例如重體力勞動對比輕體力或久坐),研究人群也只集中在男性。目前最常用的測定方法是體力活動問卷和可穿戴設(shè)備。
3.4.1 體力活動問卷
問卷方法用于體力活動測定源于20世紀(jì)60年代。Hammond用了一個(gè)很簡單的問卷來研究體力活動量與死亡率之間的關(guān)系:你在工作和娛樂中有多少體力活動(How much physical activating do you get at work or play)?沒有(none)、有一點(diǎn) (slight)、中等量(moderate)、重體力(heavy)[34]。 Frank 等用問卷除了測定工作和娛樂中的體力活動多少,也開始了解受試者在工作中久坐的時(shí)間[35]。在這之后體力活動問卷法開始漸漸在運(yùn)動與健康的研究中得到廣泛應(yīng)用。1997年Andrea M.Krisa和Carl J.Caspersen組織了一個(gè)作者團(tuán)隊(duì)對常用的體力活動問卷進(jìn)行了整理,選擇了31個(gè)問卷,這些問卷包括3個(gè)應(yīng)用人群(一般人群20個(gè),老年人4個(gè),大樣本人口水平監(jiān)督7個(gè))[36]。在這之后的20年中,針對不同人群和需要的問卷也應(yīng)運(yùn)而生。根據(jù)美國癌癥研究所最新整理,可用的體力活動問卷已高達(dá)113個(gè)之多[37]。
雖然20世紀(jì)90年代到21世紀(jì)10年代間問卷被廣泛用于體力活動量測定,尤其是在大規(guī)模人群的監(jiān)督研究中,但問卷方式還是存在幾個(gè)很大的缺點(diǎn):第一,客觀性差,這是因?yàn)閱柧矶际强孔晕业挠洃浐透惺軄砘卮穑坏诙?,效度差,即問卷所測的體力活動或者能量消耗的結(jié)果與金標(biāo)準(zhǔn)[如雙標(biāo)水(doubly labeled water)]測定結(jié)果的相關(guān)性均較低,這和問卷方法的第一個(gè)弱點(diǎn)有直接關(guān)系;第三,比較容易過高估計(jì)實(shí)際參加的體力活動。研究表明,受社會標(biāo)準(zhǔn)(Social Norms)的影響,人一般在自我報(bào)告時(shí)有多報(bào)好的行為(如參加運(yùn)動)、少報(bào)不良行為(如吃垃圾食品)的趨勢;第四,容易受其他因素的影響(如性別、年齡、種族、收入、教育程度等);第五,不適用于兒童,因?yàn)樗麄儾荒軠?zhǔn)確地記住自己的活動。雖然有這些不足之處,但大規(guī)模人口運(yùn)動行為調(diào)查仍然需要這種簡便易行的調(diào)查方法。研究人員也因此一直在各方面對問卷方法加以改進(jìn)和探討。例如美國癌癥研究所和美國CDC在2010年7月專門召集了一次專家會議就改進(jìn)問卷方法進(jìn)行了探討,會議的論文于2012年作為專輯發(fā)表在《體力活動與健康》期刊上(Journal of Physi-cal Activity and Health,Vol 9,Suppl.1)。
3.4.2 可穿戴設(shè)備
由于問卷方法有上述的種種不足,研究人員開始探索用其他更客觀的方法包括計(jì)步器、加速器、心率記錄等來測定運(yùn)動量。Tryon對早期這些方法用于心理和醫(yī)學(xué)方面的工作有過詳盡的闡述[38],而Montoye等在1996年發(fā)表的 《體力活動測量與能量消耗》(Measuring Physical Activity and Energy Expenditure)一書則是運(yùn)動健康界在這方面研究和實(shí)踐的早期詳盡闡述[39]。
1999年10月美國體育測量與評價(jià)協(xié)會(Measurement and Evaluation Council)與庫珀有氧中心合作在美國達(dá)拉斯市召開了一個(gè)以體力活動測定為主題的論壇,就體力活動測量的現(xiàn)狀以及未來進(jìn)行了探討。會議的論文在2000年以專輯的形式在《鍛煉與運(yùn)動研究季刊》上發(fā)表,部分論文則以教科書的形式由美國人體運(yùn)動出版社在2002年出版。
由于技術(shù)、科技的突破和產(chǎn)品的問世(如Acti-Graph),以加速器為測量技術(shù)支撐的體力活動測量裝置異軍突起,從2000年前后開始成為體力活動測定的 “主力軍”。據(jù) Troiano報(bào)道,1981年到1996年之間,每年用加速器的研究不超過10篇,但到了2003—2004年之間,每年研發(fā)相關(guān)文章已到90篇以上[40]。到了 2003—2004年,美國最大的常規(guī)健康調(diào)查研究NHANES(National Health and Nutrition Examination Survey)第一次使用加速器對一個(gè)近7 000人的代表性樣本進(jìn)行了體力活動測量。鑒于加速器使用的迅速發(fā)展,美國北卡大學(xué)(University of North Carolina at Chapel Hill) 的 Dianne S.Ward教授于2004年舉辦一個(gè)題為 “客觀監(jiān)督體力活動:填補(bǔ)加速器科學(xué)空白”(Objective Monitoring of Physical Activity:Closing the Gaps in the Science of Accelerometry)的論壇,從各方面探討改進(jìn)和推進(jìn)加速器在測定體力活動上的應(yīng)用。會議的論文于2005年發(fā)表在MSSE的一個(gè)專輯上(2005,Vol.37,Suppl.11)。
到了2009年,為了滿足以加速器為主的體力活動測量的迅速發(fā)展以及解決所面臨的問題,美國癌癥研究所又組織了一次“客觀測定體力活動:最佳實(shí)踐和未來趨勢”(Objective Measurement of Physical Activity:Best Practice and Future Direction)的專題會議,來自全世界的體力活動專家對客觀體力活動測定現(xiàn)狀和挑戰(zhàn)進(jìn)行了系統(tǒng)的分析和總結(jié),對急需研究的方向進(jìn)行了詳盡的描述。會議的結(jié)果在2012年以10篇文章加1篇附件的形式發(fā)表在MSSE的一個(gè)專輯上(2012,Vol 44,Suppl.1)。不過到此為止,體力活動測定的方法還是主要應(yīng)用在研究領(lǐng)域或政府對人口運(yùn)動行為的監(jiān)測上。
隨著信息技術(shù)尤其是智能手機(jī)的普及,新一代可穿戴設(shè)備(Wearable Devices)問世,并以商業(yè)形式直接應(yīng)用到大眾消費(fèi)人群。早期代表產(chǎn)品包括Jawbone、Fitbit等。這些產(chǎn)品的特點(diǎn)是時(shí)尚,可與手機(jī)App對接,從過去的不舒適(如胸口的心率帶)、不方便(如腰部帶記錄器或加速器)轉(zhuǎn)為舒適方便的手腕穿戴,但這些產(chǎn)品也普遍存在著沒有經(jīng)過嚴(yán)格的科學(xué)檢驗(yàn)、信效度低、記錄結(jié)果誤差大的問題[41]。不過可以預(yù)測,隨著新一代產(chǎn)品的改進(jìn),大規(guī)模、準(zhǔn)確方便地測定日常生活(free living)中的體力活動將會在不久的將來得以實(shí)現(xiàn)。
相對運(yùn)動量測定的方法,效應(yīng)量的變量、品種和數(shù)量要大和復(fù)雜得多,從最初Morris的心臟病死亡率到今天各種各樣分子水平的指標(biāo),對健康的作用和需求也是各有不同[9],例如從為減肥而設(shè)計(jì)的不同強(qiáng)度的有氧運(yùn)動,到為了增肌而制定不同負(fù)荷的力量訓(xùn)練等,是要注重短時(shí)的生理反應(yīng)還是關(guān)注長時(shí)間的療效,也是在測定效應(yīng)量時(shí)必須做出的棘手選擇。一般來說,在制定運(yùn)動處方選擇效應(yīng)量時(shí)應(yīng)考慮以下問題:(1)對某一特定的“運(yùn)動藥”量,哪一個(gè)是最重要的和健康有關(guān)的效應(yīng)量;(2)某一特定“運(yùn)動藥”是如何引起生理的反應(yīng)繼而帶動了臨床應(yīng)用上的好處;(3)在效應(yīng)量上造成個(gè)體差異的原因是什么;(4)帶來的健康益處(Health benefit)和健康風(fēng)險(xiǎn)(Health risk,如運(yùn)動量過大所造成的傷害)的關(guān)系以及比例是什么[42]。
在過去幾十年中,以某一疾病為中心,對問題(1)和問題(2)已經(jīng)有了較為完善的答案(例如運(yùn)動對心臟病、高血壓、糖尿病的作用都有了很好的總結(jié)),但對問題(3)和問題(4)還缺乏系統(tǒng)的研究。
現(xiàn)代慢性病和常見病多與生活方式有關(guān),因此“運(yùn)動藥”的作用也變得越來越重要,各有關(guān)學(xué)術(shù)團(tuán)體也會定期在文獻(xiàn)分析的基礎(chǔ)上對某一疾病的運(yùn)動量效關(guān)系做出小結(jié)和指南。美國運(yùn)動醫(yī)學(xué)協(xié)會對糖尿病[43]和高血壓[44]的指南就是很好的例子。運(yùn)動對癌癥的量效研究也是一個(gè)很好例子,1983年美國出現(xiàn)第一例運(yùn)動與研究的報(bào)道[45],但在過去幾十年中大量的臨床隨機(jī)分組研究得以完成,運(yùn)動對癌癥的積極治療作用得到了美國醫(yī)學(xué)界癌癥協(xié)會的官方認(rèn)可,專門發(fā)布了指南[46]和專著[47]。美國運(yùn)動醫(yī)學(xué)協(xié)會還專門設(shè)立了癌癥運(yùn)動訓(xùn)練師(Certified Cancer Exercise Trainer)的認(rèn)證培訓(xùn)。
雖然運(yùn)動對疾病的積極防治作用,但在醫(yī)生的治療中又缺乏運(yùn)動處方這一環(huán)節(jié),美國運(yùn)動醫(yī)學(xué)會與美國醫(yī)學(xué)會(American Medical Association)在2007年聯(lián)合推出了 “運(yùn)動是良藥”(Exercise is medicine,EIM)的項(xiàng)目,旨在:(1)讓醫(yī)務(wù)人員在每一次為病人看診時(shí)測定病人參加體力活動的多少;(2)確定病人的運(yùn)動量是否達(dá)到美國運(yùn)動指南所建議的運(yùn)動量;(3)向需要的病人提供咨詢,如何達(dá)到指南提出的運(yùn)動量,或向他們推薦其他可以幫助他們改善運(yùn)動行為的醫(yī)療或社區(qū)的咨詢和支持。
這一項(xiàng)目很快得到全世界許多醫(yī)學(xué)界和體育界同行的認(rèn)可、支持和推動,到了2016年EIM項(xiàng)目已經(jīng)在包括中國在內(nèi)的43個(gè)國家得到認(rèn)可和試行??上У氖荅IM后來得到可口可樂的贊助,2015年,以尖銳政治立場聞名的美國紐約時(shí)報(bào) (New York Times)用大篇幅指責(zé)可口可樂以贊助運(yùn)動研究和推廣為伎倆,旨在轉(zhuǎn)移公眾對可口可樂軟飲料在肥胖蔓延的作用和對健康的危害上的注意力[48]。美國運(yùn)動醫(yī)學(xué)會也被迫中止和可口可樂的合作關(guān)系,雖然EIM項(xiàng)目沒有因此夭折,但也是元?dú)獯髶p。整個(gè)事件對健康界不應(yīng)接受危害健康行業(yè)的贊助作出了一個(gè)很好的警示。
雖然在過去的幾十年里有不少關(guān)于運(yùn)動處方專著的發(fā)表(表1),美國運(yùn)動醫(yī)學(xué)會所編著的《ACSM運(yùn)動測試與處方指南》(ACSM's Guidelines for Exercise Testing and Prescription,以下簡稱《指南》)是運(yùn)動處方文獻(xiàn)的權(quán)威。第一版《指南》出版于1975年,英文書名為Guidelines for Graded Exercise Testing and Exercise Prescription。最新的一版為第十版,英文書于2016年出版,名為ACSM's Guidelines for Exercise Testing and Prescription(10th Edition),與第 一版的書名相比,“ACSM's” 被加進(jìn)了標(biāo)題,“Graded”被請出了標(biāo)題(這個(gè)變化從第三版就開始了,也反映了從純實(shí)驗(yàn)室的測驗(yàn)走向?qū)嶋H應(yīng)用的一個(gè)轉(zhuǎn)折)。經(jīng)過40年的精雕細(xì)琢,《指南》也早已經(jīng)從一本不起眼的小冊子一躍成為全球運(yùn)動健康界的“圣經(jīng)”之一,它也見證和反映了運(yùn)動與健康領(lǐng)域過去40年的飛躍式發(fā)展。
表1 運(yùn)動處方專著案例[49-55]Table 1 Cases of Exercise Prescription Monograph[49-55]
從第一版到第七版,《指南》大約每5年更新一次:第二版(1980 年),第三版(1986 年),第四版(1991 年),第五版(1995 年),第六版(2000 年),第七版(2005年)。從第八版(2009年)開始,縮短了更新時(shí)間;第八版與第九版 (2013年)之間只間隔4年,從第九版到第十版(2016年)則變成了3年,反映了運(yùn)動與健康研究領(lǐng)域最近10年的飛躍發(fā)展。值得一提的是《指南》的第八版、第九版和第十版也已被北京體育大學(xué)王正珍教授的團(tuán)隊(duì)翻譯成中文,并出版發(fā)行。與第九版比,第十版《指南》有如下特點(diǎn)。
3.8.1 章節(jié)變化
章節(jié)的具體變化見表2。第九版中的第5章和第6章在新版中被壓縮為一個(gè)章節(jié),但第十版又從原來第九版第8章中專門分出了一個(gè)環(huán)境章節(jié) (在第十版中還是第8章),并且又增加了一個(gè)專門針對代謝綜合疾病(此處并沒有使用“代謝綜合征”)以及心血管危險(xiǎn)因素運(yùn)動處方的新章節(jié)(即第10章)。雖然針對心血管危險(xiǎn)因素(如高血壓)的運(yùn)動處方在第九版中已有所提及,但把它們和代謝綜合疾病作為一章專門進(jìn)行論述反映了運(yùn)動對緩解疾病風(fēng)險(xiǎn)以及心血管疾病預(yù)防的積極作用。
3.8.2 運(yùn)動前的風(fēng)險(xiǎn)篩查
從第六版到第九版《指南》中運(yùn)動前風(fēng)險(xiǎn)篩查都是用 PAR-Q (Physical Activity Readiness Questionnaire)問卷來完成:
①醫(yī)生是否曾經(jīng)告知你患有心臟病,且只能參加醫(yī)生推薦的體力活動?
②當(dāng)你參加體力活動時(shí),是否感覺胸痛?
③自上個(gè)月以來,你是否在沒有參加體力活動時(shí)發(fā)生過胸痛?
④你是否曾經(jīng)因頭暈而跌倒或是曾經(jīng)失去知覺?
⑤你是否有因體力活動變化而加重的骨或關(guān)節(jié)疾病(如腰背部、膝關(guān)節(jié)或髖部)?
⑥最近醫(yī)生是否因?yàn)槟愕难獕夯蛐呐K問題給你開藥(如水劑或片劑)?
⑦你是否知道一些你不能進(jìn)行體力活動的其他原因?
如果被篩查人哪怕只是在上述問題中回答了一個(gè)“是”,那么他/她就必須在征得醫(yī)生的批準(zhǔn)以后,才能夠參加運(yùn)動。最近的研究表明,這樣看似“安全”的篩查標(biāo)準(zhǔn)反而會把最需要運(yùn)動的疾病風(fēng)險(xiǎn)人群排除在運(yùn)動健身、康復(fù)和治療的門外。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)在國內(nèi)應(yīng)用也很不實(shí)際,因?yàn)閲鴥?nèi)絕大多數(shù)病人沒有自己的固定家庭醫(yī)生,幾乎沒有給病人做運(yùn)動指導(dǎo)訓(xùn)練的醫(yī)生,醫(yī)院更沒有“批準(zhǔn)運(yùn)動”的科室和服務(wù)。
表2 第九版與第十版運(yùn)動處方章節(jié)的變化Table 2 Changes of Exercise Prescription Chapters in the Ninth and Tenth Editions
另外最近的研究還發(fā)現(xiàn),運(yùn)動對于包括病人在內(nèi)的大多數(shù)人是安全的,并且能夠讓健康和體適能得益很大,因運(yùn)動而引起的心臟問題大多可以通過識別其風(fēng)險(xiǎn)而加以預(yù)防,運(yùn)動帶來的益處要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過運(yùn)動可能帶來的風(fēng)險(xiǎn)。
2014年美國運(yùn)動醫(yī)學(xué)科學(xué)圓桌會議(Scientific Roundtable)提出新的篩查模型,把篩查側(cè)重在:被篩查人現(xiàn)在參加運(yùn)動的情況;是否有心臟等疾病的征兆;擬參加運(yùn)動的強(qiáng)度。第十版所采用的“2014 PAR-Q+”就反映了這些變化,問卷分為“整體健康問題”和“健康細(xì)節(jié)問題”兩部分,對存在“整體健康問題”者,需要進(jìn)一步詢問“健康細(xì)節(jié)問題”,對存在“健康細(xì)節(jié)問題”者需要進(jìn)一步進(jìn)行PARmed-X+問卷[56]調(diào)查(詳見第十版《指南》29~35 頁)。
3.8.3 靜坐少動行為對健康的危害
最近大量的研究證明久坐行為 (Prolonged Sitting or Sedentary Behavior)對健康危害很大,久坐也因此被比喻為“21世紀(jì)的吸煙行為”。第十版《指南》也及時(shí)反映了這一認(rèn)識,在第1章和第6章對此進(jìn)行了專門的闡述。
3.8.4及時(shí)反映其他研究成果和動向
第十版《指南》也及時(shí)反映了運(yùn)動與健康領(lǐng)域的最新研究成果與認(rèn)識,例如大強(qiáng)度間歇訓(xùn)練(High Intensity Interval Training,HIIT)的作用、運(yùn)動可能帶來的肌肉和骨骼損傷、體適能測定方法與評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)等。雖然運(yùn)動對健康的作用很大,但大多人還是不參加運(yùn)動或是很快放棄了運(yùn)動。針對這個(gè)問題,《指南》第十版第12章對運(yùn)動行為理論和干預(yù)方法又進(jìn)行了進(jìn)一步的拓展。
3.8.5 在線支持
第十版《指南》的另一個(gè)特點(diǎn)就是在每一個(gè)小專題的后面都提供了在線支持(Online Resource),代表了今天信息分享的最新形式。
當(dāng)然《指南》還存在不足:第一,雖然書中介紹了眾多的預(yù)測公式(如最大心率的預(yù)測),但是這些公式的誤差范圍卻完全沒有提及,很容易給使用者們一個(gè)“預(yù)測值就是實(shí)際值”的錯(cuò)覺,但再好的預(yù)測都會有誤差,如果在運(yùn)動測試和干預(yù)中忽略這個(gè)誤差,不但可能會事倍功半,還可能導(dǎo)致?lián)p傷,甚至威脅生命;第二,雖然東方的健身運(yùn)動,如瑜伽、太極拳、氣功等,已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于西方的運(yùn)動實(shí)踐中,并且已被研究證明了它們的積極效果,但《指南》對如何將其納入運(yùn)動處方卻完全空白,急待改進(jìn),這一空白也應(yīng)該是國內(nèi)太極拳和氣功研究人員急需主攻的一個(gè)研究方向。盡管不算完美,但第十版《指南》毋庸置疑是一部代表了運(yùn)動與健康領(lǐng)域過去40年大量研究的集錦,它應(yīng)當(dāng)是每一位從事運(yùn)動與健康事業(yè)的專業(yè)人士必備的案頭“圣經(jīng)”。
可以與《指南》相媲美的另外一個(gè)重要的運(yùn)動與健康的文獻(xiàn)就是美國衛(wèi)生與公眾服務(wù)部(Health and Human Service)于2008年發(fā)布的《美國體力活動指南》(Physical Activity Guidelines for American)[57]。 當(dāng)時(shí)很快就要卸任的部長Michaelo Leavitt非常想在自己任期內(nèi)做出“留名青史”的業(yè)績,因此以極大的力度推動這個(gè)指南的完成。除了專家委員會,全美還調(diào)用了大批運(yùn)動與健康專業(yè)的博士生參加,筆者的一名博士生也有幸被選中參加,幫助整理文獻(xiàn)。在總結(jié)了大量研究的基礎(chǔ)上完成的共8個(gè)章節(jié)的指南,對兒童青少年、成年人、老年人的體力活動益處,具體需求,運(yùn)動傷害防護(hù)等都提出了非常具體的指導(dǎo),是繼1996年《運(yùn)動與健康》藍(lán)皮書發(fā)布后另一個(gè)體力活動與健康的里程碑級的文獻(xiàn)。
2018年,《美國體力活動指南(第二版)》[58]修訂完成出版,包括了以下主要的更新:(1)增加了運(yùn)動對大腦健康、其他癌癥以及防止跌倒等健康益處的說明;(2)增加了運(yùn)動對人感覺、功能和睡眠直接和長期的益處的說明;(3)增加了運(yùn)動對老年人和其慢性病患者積極作用的新證據(jù);(4)闡述了久坐行為風(fēng)險(xiǎn)與運(yùn)動之間的關(guān)系;(5)增添了學(xué)齡前兒童(3~5歲)運(yùn)動指南;(6)去掉了成年人一次運(yùn)動應(yīng)該至少保持10 min的要求;(7)介紹了經(jīng)過驗(yàn)證的可以幫助更多人參加運(yùn)動的方法。
受《美國體力活動指南》的影響,針對特殊人群的運(yùn)動指南也應(yīng)運(yùn)而生,如學(xué)齡前兒童[59]、兒童青少年[60]、老年人[61]、殘疾人[62]的運(yùn)動指南等。
體力活動或運(yùn)動的梅脫值 (Metabolic Equivalent,MET),是代表體力活動相對安靜時(shí)的能量消耗的倍數(shù),也即代表著這一體力活動的強(qiáng)度。第一版的《體力活動梅脫表》發(fā)表于1993年[63],第二版于2000年更新[64]。最新的第三版于2011年更新[65],共包括821種不同運(yùn)動的梅脫值。這項(xiàng)工作后來也被延伸到兒童和青少年[66]人群中,為評價(jià)體力活動的互換性提供了很大的方便。不足之處包括很多運(yùn)動項(xiàng)目的梅脫值是基于很小的樣本或完全靠推理而成。另外除了太極拳等少數(shù)“中國的運(yùn)動”外,很多中國老百姓常見的運(yùn)動并沒有包括在梅脫表里,因此完善中國人群常見的體力活動和他們喜聞樂見的體育運(yùn)動的梅脫值迫在眉睫。
在人類沒有交通工具之前,行走是人類最常用也是最重要的交通形式。隨著交通工具尤其是現(xiàn)代交通工具的出現(xiàn),人的每日步行量迅速減少。中國的先賢早就認(rèn)識到步行對健康的重要性。但真正開始大規(guī)模用步行來促進(jìn)健康的方法源于20世紀(jì)60年代的日本。1964年東京夏季奧運(yùn)會之前,日本政府欲借勢推動國民的運(yùn)動參與和健康。Yoshiro Hatano教授從東京的一個(gè)健走俱樂部計(jì)步器——Manpo-kei(萬步記錄器)上得到靈感,并進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)一個(gè)日本成年人每天消耗300 kcal基本與每天10 000步的行走所消耗的熱量相等,繼而提出了“萬步走”的口號。2005年筆者在美國伊利諾伊大學(xué)組織了一個(gè)題為“步行與健康”(Walk for Health)的國際論壇,與會專家就步行的好處,每天該走多少步,影響步行的因素等進(jìn)行了深入的討論。論壇的結(jié)果也于2008年以一個(gè)專輯的形式發(fā)表在MSSE(2008,Vol.40,Suppl.7)上,是迄今為止對步行與健康研究最完整的綜述。
在很長一段時(shí)間內(nèi),對運(yùn)動與健康研究的重點(diǎn)大多集中在中高強(qiáng)度運(yùn)動對健康的影響上,進(jìn)入21世紀(jì)后,有新的研究發(fā)現(xiàn),久坐行為是一個(gè)單獨(dú)的健康危險(xiǎn)因素,系統(tǒng)的研究也隨之展開。2015年筆者在美國伊利諾伊大學(xué)專門就“久坐行為與健康”為題組織的論壇,對久坐行為與健康進(jìn)行了深入的探討,并由此達(dá)成了對久坐行為的新認(rèn)識:(1)久坐行為是一個(gè)人特殊的行為,可以簡單定義為坐的時(shí)間太長,而不應(yīng)與運(yùn)動做得太少混淆(sedentary behavior may be defined as too much sitting,as distinct from too little exercise);(2)久坐行為是指 1~1.5 METs坐和斜躺的行為(sedentary behavior typically involve sitting or reclining,in the energy-expenditure range ofsome 1.0~1.5 METs);(3)就促進(jìn)健康而言,體力活動主要指3~8 METs的中高強(qiáng)度體力活動或鍛煉(moderate-to-vigorous physical activity;exercising),例如快走或跑步,新的研究表明,1.5~3 METs的輕體力活動(light physical activity)例如家務(wù)勞動或慢走也對促進(jìn)健康有利;(4)“運(yùn)動不足”(inactive) 是指沒有達(dá)到中高強(qiáng)度體力活動或《美國體力活動指南》推薦的量;這個(gè)詞應(yīng)該代替“久坐”(sedentary)來表達(dá)運(yùn)動不足的意思;(5)久坐行為是個(gè)單獨(dú)的健康危險(xiǎn)因素,可視為“21世紀(jì)的吸煙”。
論壇所產(chǎn)生的論文以27個(gè)章節(jié)的形式發(fā)表在由筆者和澳大利亞著名運(yùn)動與健康學(xué)者Neville Owen共同編輯的《久坐行為與健康:概念,測量和干 預(yù) 》(Sedentary Behavior and Health:Concept,Assessment and Intervention)[67]一書中。該書由著名的美國人體運(yùn)動出版社Human Kinetics出版,是目前對久坐行為和健康最為系統(tǒng)和完善闡述的專著。
信效度檢驗(yàn),確定測量工具強(qiáng)度的割點(diǎn)(cut-off),確定運(yùn)動量效的關(guān)系是目前運(yùn)動處方數(shù)據(jù)分析的重點(diǎn),這在主要的幾本體力活動和久坐行為與健康的專著中都有專門章節(jié)闡述[67-69]。總體而言,先進(jìn)的測量和數(shù)據(jù)分析理論與方法,如應(yīng)題試答理論[70]等值化方法[71]、大數(shù)據(jù)挖掘[72]、人工智能/機(jī)器學(xué)習(xí)[73-74]還沒有得到廣泛應(yīng)用,有很大的改善空間。
運(yùn)動是人的重要行為之一。在漫長的過去,人為了生存必須運(yùn)動,同時(shí)為了節(jié)省能量,又會在不需要運(yùn)動時(shí)盡可能地“偷懶”。由于現(xiàn)代的生活環(huán)境為人類提供了太多“偷懶”的機(jī)會,有目的地進(jìn)行運(yùn)動常會變成一件非常困難的事。雖然運(yùn)動心理學(xué)家在過去的幾十年中嘗試了各種基于改變行為理論設(shè)計(jì)的運(yùn)動干預(yù)[75]和堅(jiān)持運(yùn)動的干預(yù)[76],但這些研究大都以失敗告終[77]。目前認(rèn)為基于社會生態(tài)學(xué)理論[78]下的環(huán)境和政策的干預(yù)有可能成為運(yùn)動干預(yù)的有效方法[79]。
從計(jì)步器到心率表的應(yīng)用,新的科技始終伴隨著對運(yùn)動劑量與效、行為改變的研究以及應(yīng)用。筆者曾專門對應(yīng)用高科技來促進(jìn)體力活動進(jìn)行文獻(xiàn)綜述[80-81],雖然許多當(dāng)時(shí)的高科技設(shè)備和技術(shù)(如手機(jī),藍(lán)牙通訊,GPS、GIS,語音識別)都已經(jīng)被應(yīng)用在與體力活動有關(guān)的研究中,但基于先進(jìn)科技行為理論 (如勸說型科技,Persuasive Technology/Captology)的研究和實(shí)踐還幾乎為零。隨著今天手機(jī)App和穿戴設(shè)備的廣泛運(yùn)用,可以預(yù)測新一代的科技、人工智能以及最新行為改變理論的設(shè)備和應(yīng)用將會給高科技在運(yùn)動處方的應(yīng)用上帶來革命性的變化。
2016年12月,美國心臟病學(xué)會(America Heart Association,AHA)在總結(jié)了大量研究成果的基礎(chǔ)上,在著名的《循環(huán)》雜志上發(fā)表了其專家團(tuán)隊(duì)在進(jìn)行了大量的文獻(xiàn)綜述以后,對“有氧能力”所做出的科學(xué)聲明,將有氧能力(心肺耐力)列為第五大臨床生命體征(注:有氧能力的相對英文包括Cardiorespiratory Fitness、Overall Fitness,Endurance Fitness、Aerobic Fitness和 Aerobic Capacity,因?yàn)?Aerobic Capacity一詞最為常用,故翻譯為“有氧能力”),該聲明的要點(diǎn)闡述如下:(1)大量的科學(xué)研究證明低下的有氧能力會導(dǎo)致人患心血管疾病、各種死亡的可能以及各種疾病發(fā)病率風(fēng)險(xiǎn)的增加;(2)大量流行病研究的結(jié)果表明,人的有氧能力不但要比吸煙、高血壓、高血脂和Ⅱ型糖尿病能更加準(zhǔn)確地預(yù)測因疾病而導(dǎo)致的死亡,有氧能力還能幫助這些傳統(tǒng)的健康風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)對健康進(jìn)行預(yù)測和評估;(3)有氧能力這一指標(biāo)能夠幫助醫(yī)務(wù)人員對病人的健康風(fēng)險(xiǎn)做出更準(zhǔn)確的劃分,幫助病人通過生活方式的干預(yù),對其疾病進(jìn)行科學(xué)管理,以更大程度地降低他們患心血管以及其他慢性疾病的可能。
有氧能力最精確的測定方法是最大攝氧量(VO2max),即人在極限負(fù)荷運(yùn)動情況下每公斤體重每分鐘所能攝取的氧氣量(mL/kg體重/min)。美國心臟協(xié)會的科學(xué)聲明是用“有氧梅脫值”來表示一個(gè)人的有氧能力的。梅脫的英文是MET(Metabolic E-quivalent of Energy,能量代謝當(dāng)量),代表一個(gè)人安靜時(shí)的基礎(chǔ)代謝率。成年人的平均梅脫值為3.5 mL/kg體重/min,如果一個(gè)人的最大吸氧量為35 mL/kg體重/min,那么他的有氧梅脫值就是10。
美國心臟協(xié)會的科學(xué)聲明進(jìn)一步指出:(1)增加有氧能力對人的健康作用很大,每增加一個(gè)有氧梅脫值,能增加人的生存可能(Survival Benefit)高達(dá)8%~35%。稍稍提高有氧能力(即提高1~2個(gè)有氧梅脫值)就可以降低10%~30%患心血管疾病的可能;(2)成年人有氧梅脫值低于5時(shí),死亡率明顯增加,相反,有氧梅脫值大于8時(shí),生存率明顯增加;(3)有氧能力高的人群,比有氧能力低的人群患肺癌、乳腺癌、消化系統(tǒng)癌癥的可能性要低20%~30%;(4)有氧能力高的老年人,比有氧能力低的老年人患老年癡呆等老年疾病的可能性要低36%;(5)特別有意義的是從有氧能力提高中受益最大的人群 (50%以上)不是有氧能力非常高的馬拉松選手,而是有氧能力低下(有氧梅脫值低于5)和較低(有氧梅脫值為5~7)的人群。
可以肯定,這一科學(xué)聲明將會對運(yùn)動處方的發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。這是因?yàn)轶w育和醫(yī)療第一次有了一個(gè)共同的指標(biāo)來評價(jià)一個(gè)人的健康。
1922年諾貝爾物理獎得主Nils Bohr曾說過“預(yù)測是件非常難的事,預(yù)測未來更是‘難上加難’(Prediction is very difficult,especially if it is about the future)”。在今天科技突飛猛進(jìn)變化莫測的年代,更是如此。因此下面4個(gè)關(guān)于運(yùn)動處方“未來化”的預(yù)測其實(shí)更多地是對未來運(yùn)動處方發(fā)展的期望。
差異是大千世界任何一個(gè)物種生存和進(jìn)化的必需,人當(dāng)然也不例外。因此像“每天一萬步”或“每周150 min中等強(qiáng)度的有氧活動”這樣“一刀切”的運(yùn)動量推薦肯定是不能滿足不同年齡、性別、身體狀況、患病種類和程度以及不同運(yùn)動歷史人群的需求。因此處方必須個(gè)性化,只有個(gè)性化的處方才能做到“運(yùn)動藥”的精準(zhǔn)化(Precise Exercise Medicine)。除了進(jìn)一步改善對日常生活中的體力活動和能量消耗的測定和評價(jià)外,以下兩個(gè)領(lǐng)域研究的進(jìn)展應(yīng)該對個(gè)性化的處方生成會有幫助。
4.1.1 基因
1953年,J.D.Watson和F.H.Crick博士證實(shí)了DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu),從而開啟了分子生物學(xué)的時(shí)代,開始從基因?qū)用娼沂旧i。兩人也因此在1962年與R.E.Franklin共同分享諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎。1999年,領(lǐng)導(dǎo)“家庭遺傳研究”的Bouchard和他的團(tuán)隊(duì)在 《應(yīng)用生理學(xué)雜志》(Journal of Applied Physiology)[82]上發(fā)表了著名的最大攝氧量訓(xùn)練反應(yīng)差異研究的結(jié)果,即20周同等有氧訓(xùn)練之后,有的人最大攝氧量明顯提高,有的人卻“無動于衷”,相差可高達(dá)每分鐘1 L之高;而且這些差別和遺傳有關(guān),更準(zhǔn)確地說與21個(gè)單核苷酸多態(tài)性 (Single Nucleotide Polymorphism,SNP)有關(guān),這些 SNP可以解釋高達(dá)47%的差異[83-84]。在過去的35年中,基因?qū)\(yùn)動能力及其運(yùn)動行為的重要作用更加明了[85-88]。鑒于基因信息基礎(chǔ)的行為干預(yù)和體重管理也被提到了日程上來[89-90]。當(dāng)然需要同時(shí)指出的是,目前市場上商家所推出的基因檢驗(yàn)以及干預(yù)處方基本都沒有得到科學(xué)研究的驗(yàn)證,也因此受到運(yùn)動基因科學(xué)家和運(yùn)動健康專業(yè)組織的抵制[91-92]。
4.1.2 進(jìn)一步改善對“運(yùn)動藥”量與效的測定
處方的核心是藥劑量與效之間的關(guān)系。過去的幾十年里對運(yùn)動量的測定雖然有了長足的進(jìn)步[38-39,68,93],但用于日常運(yùn)動量檢測實(shí)踐中還基本依靠加速器(如ActiGraph或Fitbit)或心率 (如 Polar或樂心手環(huán))的技術(shù),二者都有一定的局限性。例如加速器不能很準(zhǔn)確地測量人在騎行或游泳運(yùn)動時(shí)的負(fù)荷;而心率則可能受人情緒的干擾。這些設(shè)備在運(yùn)動能量消耗上也都有較大的誤差,目前急需用新一代技術(shù)(如納米技術(shù))感受器來克服這些障礙。
對效的檢測也是如此,目前一代可穿戴設(shè)備所提供的運(yùn)動效果指標(biāo)(如心率的高低、步數(shù)的多少、強(qiáng)度的推斷等)也是不能滿足對運(yùn)動效果的準(zhǔn)確測定。新一代運(yùn)動療效指標(biāo)尤其是對體內(nèi)分子水平指標(biāo)(如腸道菌群)的開發(fā),應(yīng)該會對運(yùn)動療效的認(rèn)識有革命性的變化。
傳統(tǒng)的運(yùn)動處方通常是建立在一次性的檢測信息上產(chǎn)生,而一個(gè)人對運(yùn)動負(fù)荷刺激的反應(yīng)一定是和在某一特定時(shí)刻的狀態(tài)有關(guān)。一個(gè)原本是安全適宜的運(yùn)動強(qiáng)度可能因?yàn)橐粋€(gè)人的疲勞,血糖的突然下降,血壓的突然升高而成為致命的“殺手”。專家們也因此早就提出用生態(tài)瞬間評估法 (Ecological Momentary Assessment,EMA)來捕捉日常生活中的心理和生理的變化[94],大量根據(jù)EMA的運(yùn)動研究也應(yīng)運(yùn)而生[95-96]。根據(jù)捕捉到的瞬時(shí)信息,運(yùn)動處方劑量(例如運(yùn)動強(qiáng)度)隨時(shí)可以做出相應(yīng)的調(diào)整。雖然目前還做不到運(yùn)動處方的遠(yuǎn)程瞬時(shí)調(diào)整,但通過遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行心血管風(fēng)險(xiǎn)管理[97]和運(yùn)動干預(yù)[98]的有效性都已得到證實(shí)??梢钥隙S著新一代以手機(jī)為基礎(chǔ)的動態(tài)運(yùn)動干預(yù)的設(shè)備,課程以及App應(yīng)用的開發(fā),運(yùn)動處方的動態(tài)、瞬時(shí)和生活化將很快可以實(shí)現(xiàn)。
隨著第四次工業(yè)革命即智能化的到來和物聯(lián)網(wǎng)在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用,可以預(yù)料將對新一代的運(yùn)動處方的生成和應(yīng)用將帶來深遠(yuǎn)的影響。事實(shí)上,新一代鑒于物聯(lián)網(wǎng)的帶有互動功能的運(yùn)動設(shè)備和課程已經(jīng)開始走進(jìn)用戶的家庭,大致可分為以下3類。
4.3.1 直播形式(Livestreaming)
直播目前以兩種形式出現(xiàn),一種是遠(yuǎn)程在家參加健身班,老師通過遠(yuǎn)程直播教學(xué),同學(xué)在自己的家中仍然可以感受到在健身房里集體上課的互動感覺;二是選課,即學(xué)員點(diǎn)播所感興趣的、事先已錄制好的課程。這種形式的優(yōu)勢是學(xué)員可以不受時(shí)間的限制,在自己方便的時(shí)候上課,缺點(diǎn)是丟失了上集體健身課時(shí)互相激勵的氛圍和互動的樂趣。最令人感到振奮的是有的直播教學(xué)已經(jīng)可以通過Google Chromecast(CC)電視棒和專用的心率帶來遠(yuǎn)程監(jiān)測和調(diào)控、為學(xué)員量身定制運(yùn)動強(qiáng)度且不斷進(jìn)行動態(tài)調(diào)整。
4.3.2 智能健身器材形式
這一類型的特點(diǎn)是遠(yuǎn)程智能健身課程是建立在專業(yè)的運(yùn)動設(shè)備上的(例如Peloton和Flywheel)。第一批產(chǎn)品以快速蹬飛輪車(Spin Bike)為主,學(xué)員們可以在不同的地點(diǎn),在固定的時(shí)間,選擇著名教練所上的課程或自選預(yù)先錄好的課程。運(yùn)動處方、運(yùn)動強(qiáng)度的動態(tài)監(jiān)測和調(diào)節(jié)都是量身定做的。這一類型的優(yōu)點(diǎn)是使用固定的器械,個(gè)性化課程的設(shè)定和執(zhí)行都相對容易;缺點(diǎn)是運(yùn)動的形式可能過于單一,且需要花錢購買專用的運(yùn)動設(shè)備。
4.3.3 遠(yuǎn)程視覺教練形式
這一類型是以手機(jī)的App形式為主,從健身、力量訓(xùn)練、HIIT到形體塑造和減肥,應(yīng)有盡有。如果不使用可穿戴設(shè)備,這一類型目前的互動性和個(gè)性化尚需改進(jìn)。
信息時(shí)代大數(shù)據(jù)也已經(jīng)來到我們身邊且在迅速地改變我們的生活,也被專家們[99]認(rèn)可為網(wǎng)絡(luò)之后另一次的科技大革命。隨著信息物聯(lián)化,全天候/全年候?qū)\(yùn)動劑量和效果的監(jiān)控,建立在大數(shù)據(jù)上的信息已經(jīng)蜂擁而至,如何用現(xiàn)代數(shù)據(jù)方法來處理大數(shù)據(jù)已成為運(yùn)動處方發(fā)展的一個(gè)熱門研究領(lǐng)域。除了早被關(guān)注的數(shù)據(jù)挖礦(Data Mining)等方法,人工智能/深度學(xué)習(xí)等方法應(yīng)該是運(yùn)動處方大數(shù)據(jù)、智能化研究和開發(fā)應(yīng)用的關(guān)鍵,建立和應(yīng)用信息系統(tǒng)(Informatics System)來進(jìn)行運(yùn)動干預(yù)也會在不久的將來成為現(xiàn)實(shí)[100]。
運(yùn)動是良藥,但只靠運(yùn)動并不能預(yù)防和治療疾病,運(yùn)動必須與健康的生活方式緊密結(jié)合起來。1984年 7月 20日 《跑步大全》(The Complete Book of Running)[101]作者Jim Fixx在跑步時(shí)猝死就是一個(gè)例子。Fixx35歲時(shí)的體重是97 kg,跑步10年后的1977年,即《跑步大全》一書出版印刷那年,他的體重是70 kg,減少了20 kg。Fixx的猝死事件對當(dāng)時(shí)在美國蓬勃興起的有氧跑步運(yùn)動風(fēng)潮來說是個(gè)很大的打擊,一個(gè)通過跑步獲得健康的權(quán)威怎么會突然在運(yùn)動中猝死?運(yùn)動對健康有好處嗎?面對這些疑惑,有氧運(yùn)動之父庫珀博士對Fixx的尸檢報(bào)告做了詳盡的研究,并且對他的家人和周圍的人做了采訪,得出了以下結(jié)論:(1)Fixx有家族心臟病史,他的父親35歲時(shí)候就犯了第一次心臟病,43歲時(shí)就死于心臟??;(2)他有過嚴(yán)重吸煙的歷史;(3)他因?yàn)楣ぷ骱突橐龅膯栴}正經(jīng)歷著巨大的壓力;(4)他的飲食習(xí)慣很不健康,外出旅行時(shí),基本是以垃圾食品為主;(5)沒有做過運(yùn)動前的體能測定。
庫珀博士根據(jù)這些調(diào)查和民眾因?yàn)镕ixx之死所引起的對運(yùn)動和健康的疑惑還專門寫了一本書,名叫《放心大膽跑:如何預(yù)防在有氧運(yùn)動時(shí)的心臟病發(fā)作和猝死》(Running Without Fear:How to Reduce the Risk of Heart Attack and Sudden Death During Aerobic Exercise)[102]。
過去幾十年的大量研究也證實(shí)了生活方式對健康的作用,即70%~80%的慢性病是由不健康的生活方式所致。例如,Ornish等發(fā)現(xiàn)400多個(gè)與前列腺癌有關(guān)的基因可以通過生活方式干預(yù)來改變[103]。與運(yùn)動處方有關(guān)的健康生活方式包括健康飲食、體重管理、戒煙控酒、壓力管理、睡眠管理、慢病管理、滿足不同人群的需求、運(yùn)動認(rèn)知、環(huán)境互動、融入行為理論10個(gè)方面。
4.4.1健康飲食
除了在能量平衡上飲食(能量的進(jìn))和運(yùn)動(能量的出)的緊密關(guān)聯(lián)外,飲食對健康的作用已被大量的研究所證實(shí)。健康飲食的原則包括多吃蔬菜水果,少吃紅肉多吃深海魚,多吃全谷物和纖維,保證能量平衡[104-105]。目前被科學(xué)研究認(rèn)可的飲食包括地中海飲食(Mediterranean Diet)和根據(jù)地中海飲食為高血壓患者所設(shè)計(jì)的DASH飲食 (Dietary Approach to Stop Hypertension,通過飲食干預(yù)來治療高血壓)。另外最近科研人員用健康素食指標(biāo)來研究素食對健康的積極作用[106]。可以預(yù)測健康飲食的指導(dǎo)處方和干預(yù)是未來運(yùn)動處方并行發(fā)展不可分割的一部分。
4.4.2 體重管理
運(yùn)動和飲食的有效干預(yù)就是體重管理的基礎(chǔ),只靠其一肯定失敗。快速、只靠辟谷或低能量攝入減下來的體重或脂肪,不但會反彈,而且可能對健康產(chǎn)生長期的負(fù)面影響??茖W(xué)的減肥和體重管理一定要從健康的生活方式入手。另外有研究報(bào)道體重超標(biāo)的患者可以通過有氧干預(yù)成為健康的“胖子”[107],也提示體重管理可以先從提高有氧能力開始。另外中國人,尤其是女性,要注意“隱性肥胖”的危害。所謂“隱性肥胖”是指人看上去苗條,且BMI正常,但實(shí)際體脂率遠(yuǎn)超正常指標(biāo) (男性正常為25%,女性正常為30%)。其產(chǎn)生的主要原因是肌肉太少,導(dǎo)致雖然絕對脂肪量并不高,但體脂率卻超標(biāo)。臨床也同樣有“瘦子脂肪肝”的案例。
4.4.3 戒煙控酒
煙酒對健康的危害廣為人知,可喜的是運(yùn)動除了其他的好處外,還對戒癮(包括煙、酒和毒品)有積極作用。對有煙癮或酒癮患者的運(yùn)動處方應(yīng)當(dāng)包括幫助戒煙控酒。
4.4.4 壓力管理
心理因素尤其是長期壓力[108-109]對健康的負(fù)面影響已被大量的研究所證實(shí)[105]。在美國,焦慮(Anxiety)是影響人健康最大的心理問題,占心理疾病的31%左右[110],憂郁占心理疾病的7.1%(女性8.7%,男性5.3%)[111]。運(yùn)動,尤其是東方的身心運(yùn)動,如太極、瑜伽、氣功等,對壓力管理的積極作用已被臨床和科研所證實(shí)[112]。制定運(yùn)動處方時(shí)應(yīng)結(jié)合患者的心理和壓力狀態(tài)來選擇相應(yīng)的運(yùn)動形式和制定強(qiáng)度、時(shí)間、頻率等。
4.4.5 睡眠管理
缺覺、睡眠時(shí)間不規(guī)律是當(dāng)今信息世界的一個(gè)通病,也是眾多疾病的根源,例如肥胖[113]、糖尿病[114]、心血管疾病和高血壓[115]、免疫功能[116]等。研究表明,每天睡眠少于5個(gè)小時(shí)的人的死亡風(fēng)險(xiǎn)可增加15%[117]。最近對晝夜節(jié)律(Circadian Rhythms)的突破性研究也從生理學(xué)角度對睡眠的重要性提供了科學(xué)根據(jù),科學(xué)家們也因此獲得2017年諾貝爾獎??上驳氖切乱淮目纱┐髟O(shè)備已經(jīng)可以提供比較準(zhǔn)確的睡眠監(jiān)督,包括深睡眠的時(shí)間。可以肯定未來的運(yùn)動處方一定會包括用戶睡眠時(shí)間和質(zhì)量的互動以及提供改進(jìn)睡眠的建議和指導(dǎo)。
4.4.6 慢病管理
慢病包括心臟病、癌癥、高血壓、糖尿病、高血脂、高尿酸/痛風(fēng)、肥胖、脂肪肝等已經(jīng)是人類的主要“殺手”。以高血壓為例,如果以最新的收縮壓高于130 mmHg,舒張壓高于80 mmHg為高血壓標(biāo)準(zhǔn)的話,中國成年人近一半(46.4%)患有高血壓。除了病種之間的差別 (例如糖尿病人的運(yùn)動降糖效果只能維持48 h,而高血壓患者運(yùn)動降壓效果維持一般在8~10 h)外,針對每個(gè)人的個(gè)人特點(diǎn)(年齡、性別、種族等)的病情,用藥種類和計(jì)量,是否同時(shí)患有其它疾病而開出個(gè)性化的運(yùn)動處方還任重道遠(yuǎn),有許多工作要做。
4.4.7 滿足不同人群的需求
每個(gè)人群都有自己的生活習(xí)慣、文化和喜聞樂見的運(yùn)動/鍛煉形式。例如太極拳就是非常受中國大眾喜愛的運(yùn)動。隨著太極拳對健康的積極作用被大量科學(xué)研究所證實(shí),越來越多的西方人也開始喜愛上這項(xiàng)運(yùn)動。但需要指出的是,很多這類的民族傳統(tǒng)運(yùn)動的量效關(guān)系還沒有像西方有氧運(yùn)動和抗阻訓(xùn)練那樣進(jìn)行系統(tǒng)的研究,并未得到科學(xué)的驗(yàn)證,很多基本但又是非常重要的問題還沒有得到回答。例如,太極拳每次應(yīng)該打多少時(shí)間,每周幾次?練太極拳能夠增加壽命幾年?降低疾病風(fēng)險(xiǎn)多少?太極拳的作用機(jī)理是什么?與有氧運(yùn)動、力量訓(xùn)練的差別在哪兒?
加大力度開始研究并回答這類問題,開出適合不同文化人群的處方應(yīng)該是提高未來運(yùn)動處方個(gè)性化、有效性的一個(gè)方向。
4.4.8 運(yùn)動認(rèn)知
知識就是力量,而今天我們的體育教育中有一個(gè)很大的缺陷就是沒有把“Why?(為什么?)”的知識和道理教給學(xué)生,很多上了近20年體育課的學(xué)生不知道為什么要用跑步進(jìn)行身體鍛煉?跑步和有氧能力,心臟健康和疾病之間的關(guān)系是什么?心臟基本的結(jié)構(gòu)和功能是什么?影響心臟健康的危險(xiǎn)因素有哪些?心臟病的基本癥狀是什么?運(yùn)動中胸口發(fā)痛怎么辦?2018年美國心臟協(xié)會發(fā)表聲明確認(rèn)健康認(rèn)知能力(Health Literacy)和心臟健康的關(guān)系[118]。雖然國外已努力地把運(yùn)動認(rèn)知融入到體育教育的教學(xué)大綱、教材[119]和測驗(yàn)中[120],如何在運(yùn)動處方中加入更多的認(rèn)知成分尚需很大的努力。
4.4.9 與環(huán)境的結(jié)合
“基因是子彈,環(huán)境是扳機(jī)”,筆者非常欣賞這個(gè)對人與環(huán)境在健康上關(guān)系的描述。眾多的研究已經(jīng)證明環(huán)境對一個(gè)人健康的影響,需要指出的是這里的環(huán)境不僅是指自然環(huán)境(空氣、水、綠地比例等),還指的是一個(gè)更廣義的環(huán)境,包括自然,社會,文化,社區(qū)、學(xué)校、家庭等。這也是為什么社會生態(tài)學(xué)的理論是目前指導(dǎo)大健康干預(yù)的主要理論。把運(yùn)動和環(huán)境結(jié)合的生態(tài)療法[121]、綠色治療[122]和綠色運(yùn)動[123]也應(yīng)運(yùn)而生。隨著可穿戴設(shè)備進(jìn)一步多元化(例如測試紫外線功能)和智能化(例如能夠準(zhǔn)確測定一個(gè)人已經(jīng)獲得的日照時(shí)間和周圍環(huán)境的特點(diǎn)),基于生態(tài)綠色療法的運(yùn)動處方一定能夠最大程度地利用周圍環(huán)境的優(yōu)勢。
4.4.10 融入行為理論
“體重反彈”“參加健康俱樂部的人3個(gè)月后就只有不到30%還在堅(jiān)持運(yùn)動”,以及生活方式干預(yù)一次次的失敗讓公共衛(wèi)生領(lǐng)域的專家們都常常百思不得其解。筆者認(rèn)為解惑的鑰匙必須要從“人從哪里來?”的理論(例如達(dá)爾文的《進(jìn)化論》)里面找。人類在漫長進(jìn)化中所得來的生存機(jī)制 (例如能量攝入是多多益善,脂肪是儲存能量最好的形式,嗜鹽保水對生命至關(guān)重要,搏斗或逃生(Fight or Flight)是應(yīng)對壓力的基本身體反應(yīng),凝血能夠幫助意外的受傷等功能)在今天突然變 “好”(例如能量攝入來得太容易)的環(huán)境里都成了人類致病甚至致命的天敵[124]。如果今天我們還按照“好吃懶做”的本能去生活,我們變得肥胖、血壓高、心腦血管堵塞的日子一定不遠(yuǎn)[125]。因此需要根據(jù)“人從哪里來?”的理論來設(shè)計(jì)新一代“逆人性”[126]的運(yùn)動處方來解決由原始的本能和現(xiàn)代環(huán)境不匹配所帶來的大規(guī)模健康問題。
從認(rèn)識到運(yùn)動對健康的重要性到運(yùn)動成為防病治病的良藥以及運(yùn)動處方的發(fā)展走過了近70年的歷程。國外大量科學(xué)的研究(尤其是追蹤研究)和數(shù)據(jù)是支持運(yùn)動處方不斷前進(jìn)的基石。他山之石,可以攻玉,從運(yùn)動處方科學(xué)發(fā)展中所學(xué)到的智慧將會對中國傳統(tǒng)運(yùn)動處方的建設(shè)、中國大眾的健康促進(jìn)作出積極貢獻(xiàn)。