身体活动流行病学的发展源流、学科体系与研究趋向//郭强,汪晓赞
《上海体育学院学报》2021年第10期
专题导读
作为人类一种最自然、最基本的生存状态,身体活动可使人达到能量摄入与消耗高效且持续的平衡。然而,基于新技术变革的现代化生活方式正在逐渐打破这种平衡,身体活动不足问题在全球范围内日益凸显且不断加剧。当前,学界亟待从学理层面明确身体活动行为模式与健康水平的复杂关系,为从实践层面探索新技术、新方法在身体活动中的运用,进而促进身心健康奠定基础。基于此,本刊2021年第10期组织了“身体活动与健康促进”专题,采用研究综述、临床试验、动物实验、现场测试等方法,分别从身体活动流行病学学科史的视角探讨身体活动与社会生态、整体健康的关系;从国内外新技术、新方法应用实践的视角,针对孕妇、肥胖儿童青少年、高盐摄入群体等特殊人群进行身体活动评价、运动强度诊断等,为提升其身体活动的科学性和有效性提供理论依据与方法建议;从国内外前沿研究成果综述的视角,探讨身体活动与心脏康复、调节微量营养素代谢的关系,以期通过对积极生活方式的正向引导和干预实践促进人们健康水平的整体提升。
本文引用格式
郭强,汪晓赞.身体活动流行病学的发展源流、学科体系与研究趋向[J].上海体育学院学报, 2021, 45(10):15-26
身体活动流行病学的发展源流、学科体系与研究趋向
身体活动(physical activity)又称体力活动,其作为人类一种最自然、最基本的生存状态,使人们在长期的进化过程中达到了能量摄入与消耗持续且高效的平衡。然而,在以信息化、数字化为基本特征的现代社会生产、生活中,人们的身体活动似乎越来越少,科技的“便利性”造就了人们日益慵懒的生活方式,身体活动的平衡被打破,预示着人们最简单的健康基础发生了动摇。一项基于全球190万人的研究发现,2001—2016年发达国家和发展中国家人们身体活动不足的问题日趋明显。针对儿童青少年乃至成年人身体活动和身心健康水平下降的问题,我国学者从测评方法到影响因素、从横断面调查到纵向追踪开展了多种视角和方法的相关研究,但其认识维度与提升策略似乎仍未跳出单一的“生物学”视角,而转向从社会生态系统理解身体活动在生产、生活中角色作用的根本变化。
本文试图剖析身体活动流行病学(physical activity epidemiology)的发展源流、学科体系和研究趋向,探讨如何在身体活动流行病学的研究框架下考察身体活动与社会生态以及整体健康的关系,厘清“身体活动水平—健康风险因素—积极生活方式”之间的有机联系,为身体活动流行病学的学科定位和研究实践提供参考。
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身体活动流行病学的研究缘起
1.1 身体活动诱导的生物进化的底层逻辑
世界卫生组织(World Health Organization,WHO)统计数据显示,全球每年6%的死亡与身体活动缺乏有关,身体活动缺乏已成为人类的四大死亡风险因素之一。尽管积极参与身体活动的健康效益显而易见,但是世界范围内儿童青少年乃至成年人身体活动不足的问题仍不容忽视。人们的身体活动具有最天然的行为属性,也是日常生活最基本的需求。Cordain等研究发现,人类在1万年前已基本形成了现在的解剖结构和生理特征,甚至旧石器时代人类的基因组就已“决定”了现在人们久坐少动的生活方式。因为人们对能量摄入的储存效率在基因表达方面存在差异,在食物匮乏的旧石器时代,这种高效转化和储存能量的“优良”基因得以生存和延续。但在物质极为丰富的现代社会,这种“高效”反而助推了肥胖症和“三高”(高脂血症、高血压、高血糖)等慢性病的发生,这可能也是人们难以长期坚持体质量管理的原因之一。Cherow等认为,人类身体活动的进化符合“达尔文主义”自然选择的生物特性,在旧石器时代,狩猎、采摘等高强度身体活动是人类生存和发展必备的技能,人类进化的自然选择结果是保留和延续能够支持剧烈的、持续的身体活动的人类基因。如果说旧石器时代的身体活动是人类为了基因延续的自然选择结果,那么现代社会则是人们主动放弃了以身体实践为特征的生产、生活方式,当然也为此付出了文明的代价。从基因、结构到行为,人类基因表达和身体结构的“底层设计”似乎并未随着工业化和信息化完成适应性的改变,致使身体活动似乎陷入了“生物体”的底层逻辑和“社会人”的行为特征“悖论”之中。
在远古时期,人的身体活动始终被狩猎或农耕的户外环境所“支配”,而在现代文明社会似乎依然如此,人们“享受”的社会文明带来的久坐生活方式是现代科技对自身的“支配”。那么到底是人类面对自然进行了主动适应和积极变化,还是生物遗传以疾病的形式实施了对人类的悄然改造?并未可知。人类的进化就是对环境变化的生理反应过程,身体活动的进化即为一个典型的例子。所以,理解在当前自然和社会环境下人们的活动状态可能对人类选择最优化的生存方式有基础性的指导作用。从慢性病与久坐行为的强相关性及其低龄化的发展趋势来看,显然久坐少动不是人类最恰当的生活方式。根据进化医学的观点,疾病往往是与人们当时所处的生活方式、环境与生物进化的不匹配有关,同理,身体活动诱导的基因表达与现代生活方式变革的不兼容催生了现代社会慢性病的高发。Booth等研究认为,身体活动不足对基因表达的重要作用普遍缺少科学的、医学的、公正的审视,导致低估或忽视了身体活动不足诱导的基因表达的现实意义。因此,回顾人类远古狩猎、采摘生存状态的进化过程,有助于更好地理解现代人的生存和健康问题。
1.2 剥离了身体实践的现代生活方式
科技的浪潮推动着人类文明的跨越式发展,机械化、电气化、自动化、信息化俨然成为社会进步的代名词,而在以工业机械和信息网络驱动的工作、学习和娱乐生活中,人们的身体角色发生了扭转,身体实践参与程度的减少甚至成为判断科学技术先进性的关键因素。然而,人类长期进化而来的解剖学特征仍然是为满足稳定的站立、行走和奔跑而设计的,从狩猎捕食、采摘野果到屯垦土地、圈养动物,从家务劳动到交通出行,从体力劳作到休闲娱乐,这一系列基本的身体活动似乎都已从日常生活中逐渐剥离甚至消失,取而代之的是自动化、信息化的便捷生活方式。即便人类文明经过现代科技的洗礼,“为动而生”的身体结构仍未发生根本性的改变。与之相对应的是,工业革命彻底改变了人们身体活动与食物供给的关系,从而动摇了人类身体行为模式的底层逻辑,生产效率的提升和物质资源的丰富使人们不再为食物疲于奔命。物质文明的快速发展与人类健康之间的失衡是亟待解决的关键问题,但从当前社会普遍的亚健康状态和低龄化的慢性病发生率看,人类似乎还未找到其间自洽的逻辑。
基于WHO的“每天60 min中至高强度身体活动(moderate to vigorous physical activity)”的建议标准,在欧洲、美国儿童青少年中能够满足该标准的比例分别仅为15%和18.4%,我国同龄人群中每天进行持续60 min以上体育锻炼的比例也仅为21.2%。更为严重的是,不积极的身体活动行为习惯可能会从儿童延续至青少年甚至成年时期。与过去相比,同龄儿童和成年人每天的能量消耗都减少了600 cal(1 cal=4.184 J),人们身体活动水平的变化可见一斑。西班牙学者Merino等较为全面地总结了人们“少动多坐”生活方式的主要原因:①以电视机、计算机、手机和互联网为代表的休闲娱乐相关的久坐行为日趋增多,导致户外活动时间减少;②学校体育课数量和质量欠缺,无法满足学生的日常活动需求;③休闲娱乐的活动形式发生变化,视频类活动取代了传统户外活动;④私家车、公共汽车替代了走路和骑车,成为主要交通出行方式;⑤钢筋水泥的城市化建设没有提供良好的人居环境,社会的安全隐患导致人们减少了步行、骑车等活动;⑥信息化和机械化现代社会的生产和生活方式发生了根本性的变化;⑦家长过度的“安全焦虑”导致其“限制”子女及自身的户外活动;⑧没有建立起学校、家庭和社会一体化的、综合性联动机制和身体活动支持性环境。由此可见,社会环境的整体变化在潜移默化中影响和改变着人们的生活方式,身体活动减少与久坐行为增加则是最具代表性的变化特征。
1.3 慢性病低龄化趋向的潜在健康危害
根据WHO的数据模型预测,到2030年非传染性疾病死亡人数将高达5 200万,占死亡总人数的68%以上,而身体活动不足与吸烟、酗酒、不健康饮食并称为非传染性疾病的四大健康风险因子。无论是结构化的健身锻炼还是非结构化的体力劳作,身体活动往往与日常工作和生活交织在一起。Salbe等研究发现,在针对成年人的身体活动干预中,那些儿时在学校和日常活动中比较活跃的人,其实验干预效果更佳,儿童进行身体活动的经验会影响其成年后参与身体活动的动机。1985年电视机普及之初,Dietz等对13 600名儿童青少年开展了一项大规模调查研究,结果显示看电视时间每增加1 h,肥胖检出率即增高2%。同时,看电视、使用计算机这类久坐少动的生活方式不仅导致了能量消耗水平的降低,往往还增加了零食等休闲食品、“垃圾”食物的摄入,也会受到更多高热量产品广告的诱惑。现代社会生活与身体活动水平相辅相成,心血管代谢相关的“生活方式病”“富贵病”的高发在某种意义上也是现代文明的代价,电子化的生产、生活方式将人们牢牢地“拴”在了椅子上,身体活动在日常生活中的角色悄然发生改变,而人们也乐此不疲。从这个意义上看,人们既是科技文明进步的贡献者,也是身体活动方式变革的受害者。基于对身体活动水平改变及其健康效益的认识,发现整个社会生态系统似乎缺乏积极的身体活动支持环境,而社会环境的各个组成要素都有不可推卸的责任。因此,身体活动流行病学应运而生,对于身体活动不足的流行性普查、影响因素的“病因”推断、“易感”人群的特征规律识别、健康风险的模型预测等,都需要进行基于多学科交叉的持续探讨。
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身体活动流行病学的发展源流
WHO将身体活动不足解释为“一种流行在世界各个国家的全球性、非传染性慢性疾病”,其严重程度可见一斑,研究者和政策制定者以流行病学的视角将身体活动不足导致的健康问题提升到了新的高度。1996年,Jeremy Morris和Ralph Paffenbarger被国际奥林匹克委员会医学委员会授予奥林匹克勋章,表彰他们在身体活动与健康研究领域作出的突出贡献。至此,身体活动流行病学被医学、运动科学等主流学科认可,并形成了流行病学的一个新的分支。
20世纪50年代初,流行病学专家Morris等开展的英国伦敦公交车司机与售票员健康调查揭示了身体活动与冠心病发病率之间的关系。该调查结果显示,公交车司机和售票员的冠心病发病率存在显著性差异,即公交车司机心血管疾病的发病率比售票员高出了30%,死亡率也更高。售票员经常走动的工作状态决定了其具有更高的身体活动水平,而这被认为是导致其冠心病发病率与公交车司机存在差异的最主要因素。1958年,Morris等开展的英国伦敦邮政系统员工健康研究也显示,邮局客服人员和邮递员的身体活动水平不同是导致两者心血管疾病患病率存在差异的主要原因。身体活动与心血管健康之间的关系被研究证实,这被视为身体活动流行病学发端的里程碑。身体活动流行病学的核心在于研究身体活动与健康之间的辩证关系,为发现和解决健康问题提供新的方法和思路。在20世纪50年代之前,体育运动远离于人们的日常生活,仅被用于军队训练和运动竞赛,早期的公共健康研究主要以“卫生运动”为主导,并未与公共健康建立联系。Morris等关于身体活动与心血管疾病的研究向人们彰显了身体活动是一种抵抗疾病和改善健康的方法和手段,也自此树立了身体活动流行病学在预防疾病和健康风险研究中的重要地位。
20世纪60年代,Paffenbarger设计实施了哈佛大学校友健康追踪研究,同样证明了身体活动是一种影响人寿命和慢性病发病率的重要因素。身体活动健康效益的证实使更多公共卫生和运动生理领域的学者涉足身体活动流行病学研究。在当时,运动科学研究的焦点在于技术动作、活动行为的生理与心理调节及人体机能的功能表现,但促进健康的身体活动并未得到足够的重视。1981年出版的Exercise:The Facts一书首次综合性地评价了运动锻炼的健康效益,认为运动锻炼具有预防疾病、促进健康的积极作用。Morris将“通过体育运动预防心血管慢性病”称为“最划算”(best buy)的健康行为。1984年,美国疾病与预防控制中心召开的流行病学研讨会首次围绕“身体活动”的主题探索旨在提高居民身体活动水平的行动计划。这次会议摒弃了临床研究方法,而是以公共健康的视角探索如何提升身体活动水平进而改善健康水平。自此,身体活动流行病学开始为人们所认识和熟知。Haskell认为,以往单纯关注运动训练如何提升人的机能表现的时代已过去,现代流行病学更加强调身体活动对整体健康的积极影响。1989年,美国疾病与预防控制中心专家Caspersen率先阐释了身体活动流行病学的核心概念、研究方法与应用,探讨了身体活动的特征规律及其与各种病因风险之间的复杂关系。1994年,英国邀请了来自全世界的流行病学、运动科学、教育学等领域的学者,召开了以“身体活动”为主题的学术研讨会,并对身体活动水平的推荐标准(每周至少5 d、每天至少30 min的中等强度身体活动)达成一致意见,这也使各国身体活动流行病学研究的国际比较成为可能。《2008年美国身体活动指南》(2008 Physical Activity Guidelines for Americans)的发布极大推动了身体活动流行病学的新发展,肯定了身体活动的健康效益,并提出了身体活动的国家标准,随后加拿大、澳大利亚、英国、新加坡等国家也提出了身体活动建议标准。
人们趋向于久坐少动的工作、生活和娱乐方式是现代社会的新常态。Ekelund等开展的一项覆盖全球100万人口的研究揭示了久坐时间、中至高强度身体活动与全因死亡风险的动态变化关系(图1)。该研究结果证明,身体活动水平越低且久坐时间越久的人,其死亡风险越高。更值得注意的是,如果不控制久坐时间,即使具有较高的中至高强度身体活动水平,仍然存在较高的死亡风险。因此,身体活动流行病学需密切关注久坐行为的类型、强度、时长及其与健康风险之间的关系。
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身体活动流行病学的学科体系
3.1 身体活动流行病学的研究对象
身体活动最早被Caspersen等于1985年定义为由于骨骼肌活动所产生的任何消耗能量的身体移动形式,该定义被WHO和世界各地的研究者沿用至今。健身锻炼(exercise)和运动竞赛(sport)作为身体活动最常见的组织化活动形式,长期以来一直是人们关注的焦点。此外,身体活动还包括日常生活中大量的非结构化活动形式,这些活动同样产生了能量消耗和健康效益。促进健康身体活动(health-enhancing physical activity)是身体活动的一个解释维度,其强调不仅应通过专门性的运动锻炼获得健康水平的提升,更应关注以走路、骑车、手工劳动、休闲娱乐等为代表的日常身体活动的健康效益。这种非锻炼性的身体活动恰是人体能量消耗的最大组成部分,并且生命中的大部分时间都处于非锻炼性活动状态。与促进健康身体活动相对应的是被认为存在潜在健康危害的久坐行为,其主要指静坐或躺卧的较低能量消耗的行为组合,或在非睡眠状态下,能量消耗≤1.5 METs的坐或倚靠行为,换言之,久坐行为是一种能量消耗较少的特殊身体活动行为。国外有学者提出,每分钟步行<100步或每天步行<5 000步即可认为处于久坐生活方式。需要注意的是,久坐行为的含义强调低能量消耗的静坐行为,而那些不满足身体活动建议标准的无效活动可被认为是身体活动不足,但其与久坐行为并不存在线性关系。身体活动流行病学研究往往指向总体的身体活动水平,包括促进健康身体活动的健康效益、身体活动不足与久坐行为的健康风险。
“流行病学”的英文翻译为“epidemiology”,其词根来源于拉丁文epi(……之中)和demo(人群),主要研究疾病或健康风险的分布特征、发展趋势、传播途径和决定因素等,并有针对性地进行疾病或卫生事件的预防和控制,在历经大量的理论与实践检验后,已逐渐形成社会流行病学和行为流行病学等多个分支。流行病学旨在帮助人们认识和理解慢性病的成因,探索预防和控制疾病发生的方法和手段,其对人们健康的积极作用已被认可,它与生物统计学(biostatistics)并称为“公共健康”的2个基础研究工具。WHO已在全球调研报告中提出身体活动不足是一种高危因素,是导致肥胖和慢性心血管疾病的重要因素之一。身体活动流行病学作为行为流行病学的一个新兴分支,主要关注什么人群、什么时间、什么地方、什么形式的身体活动行为特征,以及怎样认识不同水平的身体活动与健康的潜在关系。
综上所述,笔者认为,身体活动流行病学研究不同人群身体活动的分布特征、影响因素及其与健康水平的关系,重点关注的是身体活动与疾病和其他潜在健康风险的关系,并探究、识别影响人们身体活动发生、发展及健康风险的生物学、心理学、遗传学和社会学因素。身体活动流行病学被应用于疾病预防和健康促进的干预实践及人口流行性普查。值得注意的是,人们即便达到了日常身体活动建议标准,仍可能伴随着严重的久坐行为,从而带来心血管疾病方面的健康风险。因此,需要进一步明确身体活动流行病学的理论体系和研究范式,以加深对身体活动与健康水平之间内在关系的认识。
3.2 身体活动流行病学的理论体系
3.2.1 身体活动流行病学的学科定位
随着医疗水平和社会生活的发展变化,流行病学对疾病谱系的关注焦点从天花、鼠疫等传染性疾病转向了心脑血管疾病、糖尿病、肥胖症等慢性非传染性疾病。针对非传染性疾病的研究,现代流行病学经过了3个主要发展阶段:①起步阶段(20世纪40年代中期至60年代早期),明确了流行病学的基本概念和计算方法;②发展阶段(20世纪60年代中期至80年代早期),产生了匹配、交互等新的数据观察思想,形成了基于计算机的大规模数据分析方法;③成熟阶段(20世纪90年代至今),建立了多元化的统计方法和多样化的暴露因素观察系统。如前所述,从1953年Morris等探讨公交车系统员工身体活动与心血管疾病关系的经典案例开始,到1981年Exercise:The Facts一书明确了身体活动对疾病预防和健康促进的积极作用;从1989年Caspersen首次提出身体活动流行病学的学科发展雏形,到1996年国际奥林匹克委员会医学委员会的勋章颁授确立了身体活动流行病学的学科地位,这些标志性的时间和事件,与现代流行病学理论体系的发展完善过程一致。值得注意的是,身体活动流行病学始终以流行病学、行为科学、运动科学等跨学科交叉为基础理论的底层逻辑。例如,美国健康与人类服务部于1996年发布的关于身体活动与健康的科学询证报告是系统考察和论证身体活动与健康关系的标志性案例报告,该报告协同美国疾病预防与控制中心、美国慢性病预防与健康促进中心、美国总统体质与竞技体育委员会等多个部门、多个领域的学者,共同探讨了身体活动的核心概念、影响因素、疾病关系、提升策略,确立了非传染性疾病的流行病学观察视角和研究思路。身体活动流行病学向上依次追溯到母学科“行为流行病学—流行病学—预防医学”的价值定位,可归纳为通过有效地筛查和识别疾病或风险因素、预防和控制疾病或风险因素进而维护与促进人的健康水平。身体活动流行病学作为预防医学的学科分支,主要从群体视角认识身体活动不足及其健康危害的现象、本质和规律。
3.2.2 身体活动流行病学的理论框架
身体活动不足作为一种慢性非传染性疾病,认识其发生、发展的变化过程有助于开展疾病的诊断、预防和控制,而行为流行病学是认识身体活动不足的人群分布特征和健康危害,提供行为促进策略的重要实践性方法。Sallis等对367项流行病学研究进行综述,提出了行为流行病学研究阶段分类的系统框架,用以指导有效改善吸烟、营养、心理等方面的不健康行为。本文结合该理论的主体框架和身体活动的研究实践,提炼了身体活动流行病学研究的理论框架(图2),以便系统、客观地观察身体活动与健康水平的关系。
(1)建立身体活动与健康的分布关系。身体活动与健康关系的研究既是身体活动流行病学的逻辑起点,也是推动身体活动流行病学后续各阶段研究的基础和前提。The Lancet分别于2012年、2016年和2021年出版了3期“身体活动专刊”(physical activity series),有力论证了身体活动不足与全因死亡率、心血管疾病、代谢综合征、2型糖尿病、肥胖症等慢性病的关系。身体活动的健康效益或身体活动不足的健康危害具体体现为一定规则下的剂量效应关系,进而驱动了身体活动指南的研制,为不同特征人群的行动实践提供参考和建议。对于不同年龄、性别、地域、职业等人群,明确其身体活动的分布特征是流行病学研究的基本任务,而不同特征人群(如银行职员、程序员等长期处于静坐工作状态的白领及搬家公司、建筑工地的重体力劳动者)的身体活动强度、时长与健康的关系是否存在特异性差别,以及如何明确不同特征群体身体活动与健康的剂量效应关系以实现健康效益的最优化,都有待持续研究。
(2)发展多样化的身体活动测评方法。身体活动的有效监测是流行病学研究的关键因素。身体活动具有促进健康身体活动和非锻炼性活动行为等多维属性,并且渗透在学习、工作、生活的各个场景中,这要求其测评方法具有多元化的特征。总体而言,身体活动测评方法主要涉及以调查问卷、测试量表等为代表的主观性测评方法和以计步器、加速度计、心率监控仪等为代表的客观性测评方法。不论采用何种测评工具和方法,都需要体现身体活动的强度、时长、频率、类型等基本要素,以观察身体活动与健康水平之间的剂量效应关系。早期有关身体活动水平的大规模人群流行性调查及其分布特征的研究主要采用国际身体活动量表、全球身体活动量表、身体活动阶段量表等主观性调查方法,而运动传感器技术的革新使不同条件下身体活动的累积时长、能量消耗水平、类型识别的精确测量成为可能。这种不间断的、自然状态下身体活动的有效测量极大地提高了人们对身体活动与健康之间关系的认识深度。但是,主观与客观测评方法的信度、效度一致性,以及规模性人群的使用成本和可操作性等问题还未得到根本解决。
(3)识别身体活动的多维影响因素。在行为流行病学的语境下,影响身体活动的因素主要是导致身体活动不足发生率增加的因素。基于群体性的观察视角,身体活动流行病学更关注身体活动行为与整体社会生态学系统的互动关系。根据社会生态模型,身体活动的影响因素包括个体因素(性别、年龄、收入水平、受教育程度、自我效能、运动基础等)、人际关系因素(同伴、家人、教师等)、制度或组织因素(单位规章制度、安全服务保障等)、公共政策因素(财税支持、教育政策、法律法规等),考察不同维度影响因素下身体活动水平的差异可评估身体活动不足的高危人群和易感环境。社会生态模型中各维度的影响因素可能是身体活动不足的预测因子,由于个体、环境、制度、政策因素的不稳定性,这些预测因子与身体活动的关系往往处于动态变化的状态。科学技术的革新使预测因子测评的精细化和多元化特征更加明显,并且多元化的影响因素与身体活动之间可能存在更加复杂多变的交互作用关系,而人们对身体活动流行病学的认识也必将更加清晰、具体、明确,这为提升身体活动水平的干预实践提供了方向性参考。身体活动流行病学研究应识别风险因素和保护因素,以正向地加强人们身体活动的保护因素,这对人的健康乃至公共卫生更具现实意义。
(4)评估身体活动的干预实践效果。身体活动的干预实践建立在测评方法有效运用和影响因素有效识别的基础上,其中以“金标准”随机对照试验的检验效果最为严谨,因为这种观察方式更容易接近身体活动与健康之间最真实、客观的关系,可提供更有说服力的证据支撑。但实验研究所需的人力、财力、物力和时间成本也较高。身体活动的影响因素涉及社会生态系统的多个方面,在身体活动的干预实践过程中难以控制所有变量而进行准实验研究,这也是行为流行病学研究的难点之一。所以,研究设计应充分结合影响因素的观察结果,遵循“成本效率最佳”原则,即干预实践中考虑预期改变的行为目标的数量和优先级,如身体活动社会支持环境、自我效能、体能水平等。实践干预研究的论证思维是在身体活动分布基础上进行的分析与归纳,通过研究设计不断“追问”身体活动与健康效益或危害存在什么关系,不同的身体活动水平对健康结果产生促进还是抑制作用,以及不同身体活动的类型和强度对健康结果影响效果的强弱。
(5)转化身体活动研究成果的应用实践。身体活动流行病学涉及的分布特征、测评方法、影响因素和干预实践等研究成果,终将从数理统计和实验研究走向普通大众的生活实践,即落实于不同政府、机构、团队等各职能主体的政策引导和不同人群的生活场景之中,以彰显其更高的公共健康价值。随着久坐行为与健康风险剂量效应关系研究的深入,在大量的实证研究基础上建立了专门化的身体活动建议标准和行动指南,如WHO提出的儿童青少年每天进行60 min中至高强度身体活动,成年人则应达到每天150 min中等强度或75 min高强度身体活动,并需要兼顾强健骨骼肌与有氧能力的活动类型,美国、加拿大、澳大利亚、英国、新加坡等国家也出台了面向本国人群的身体活动行动指南。我国的阳光体育运动开展、社区健身路径和公园健身步道建设等也需在相关职能部门主导下进行,在身体活动政策制度保障和城市规划指引下,制订真正惠及普通大众的行动指南和健康促进计划。
3.3 身体活动流行病学的研究范式
研究范式由美国科学家Kuhn首次在其著作《科学革命的结构》(The Structure of Scientific Revolutions)中提出,主要指某一学科共同体所认可的一套概念体系和分析研究模式,遵循一致性的理论基础、知识体系和研究方法。身体活动流行病学的研究范式指向了2种问题类型,即身体活动与健康结果之间的相关性与因果性,具体到研究类型则对应描述性研究和分析性研究(包括观察性研究和实验性研究)。早期研究往往使用决定因素解释身体活动与个人、社会、环境、政策等的关系。这些因素被观察到与身体活动之间存在着不同程度的紧密联系,被认为是身体活动的一种决定性因素。然而,对于身体活动决定性因素的研究实际上多是运用横断面调查的描述性分析方法,其强调在统计方法上推算和预测各要素与身体活动之间的关系,但不能提供充分的证据或不能用于证明这些因素与身体活动之间必然的因果关系。一般认为,通过长时跟踪研究和实验干预研究可以识别身体活动与影响因素或健康结果之间的决定性关系。因此,身体活动流行病学中横断面研究、队列研究、回顾研究、实验研究等的作用都是从不同角度论证人们的身体活动与身心健康之间的内在联系。这种基于群体观念和疾病分布的研究逻辑是身体活动流行病学区别于基础医学和临床医学的独特研究视角。身体活动不足及其健康危害在不同人群、地区和时间的“三间分布”是典型的流行病学特征。无论是描述性研究还是分析性研究,身体活动不足的分布特征都是健康风险和疾病的外在表现,核心问题还是不同身体活动水平与健康结果的互动关系,而身体活动水平的流行性调查、身体活动不足的“病因”推断、身体活动的健康效益、身体活动不足的预防与干预措施则共同构成了身体活动流行病学研究的实施路径。
Dishman等认为,身体活动流行病学研究具有两大基本特征:①使用传统流行病学方法研究身体活动水平及其与健康之间的关系;②研究不同身体活动水平的人群分布及其影响因素,建立身体活动不足与影响因素之间的关系,并通过进一步的实验来验证和判断这些关系的可靠性和稳定性,进而改善身体活动不足产生的健康风险。基于国内外身体活动流行病学相关研究,笔者提出了身体活动流行病学研究的整体框架(图3),各个主题环节在整个身体活动流行病学研究中具有相互影响的基础性作用。国外运动科学与公共健康领域的学者广泛地开展了体育与公共卫生的学科交叉研究,推动了身体活动流行病学的发展。然而,我国公共卫生或流行病学领域的学者鲜有涉足身体活动领域的研究,尤其身体活动不足与健康风险关系的研究及运动促进健康水平提升的实践干预研究少之又少。这不仅是研究主体或研究范式的学科差异,而且反映了对于身体活动健康效益的认知程度和学科发展程度的偏差,身体活动流行病学必然要走向体育、卫生、教育等跨学科的合作发展。
众所周知,流行病学研究主要分为描述性研究、分析性研究和理论性研究3种类型,较为常见的观察性研究和实验性研究归属于分析性研究(图4)。我国学者较多运用横断面研究进行身体活动水平的流行性调查及其年龄、性别的差异分析,但鲜有考察身体活动与健康风险潜在关系的实验性或观察性研究。当前,学者们已认识到身体活动水平与健康风险之间紧密的相关性,但将身体活动作为疾病诊疗的参考指标或健康提升的处方方案,还需要更多的临床研究来明确身体活动的形式、强度、类型及其与健康风险的因果关系及剂量效应关系。2016年,美国心脏协会在Circulation发表了科学声明,“将心肺功能作为重要的临床生命体征,认可心肺功能能够有效预测慢性心血管疾病风险,而身体活动能够有效提升心肺功能”。至此,反映心肺功能的有氧能力成为除呼吸、体温、脉搏、血压之外的第五大基本生命体征。对于身体活动流行病学研究,将不同活动强度、类型和时长作为预测疾病风险、慢性病诊断和运动处方的参考指标,还需大量的实证研究论证支撑。
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身体活动流行病学的研究趋向
4.1 明确不同特征人群的行动指南
纵观历史,人类依靠狩猎或耕种的劳动形式维持自身的生存与发展,强健的身体始终是基础保障,“为动而生”的身体结构和活动形式也是顺应自然规律的进化结果。在此过程中,身体活动承担着维持机体健康平衡的关键作用。当前,电子化的学习和工作方式融入了人们的社会生活,信息技术的日新月异加速了社会文明的发展,身体活动从社会生产、生活中逐渐剥离,取而代之的是信息化生活的社会新常态。但人类身体进化的程度似乎没有跟上科技革新的步伐,“为动而生”的底层逻辑还没有彻底改变。机械化、自动化、信息化是当前社会发展的必然趋势,仅靠人们的自觉来抵挡“去身体活动化”的现代生活方式是十分困难的,所以面对“少动多坐”的现实情况,相关研究机构、行业团队及政府部门有义务通过建立科学的分类标准与合理、可操作的行动指南进行引导,从而关照不同特征人群的身体活动与健康需求,这也是社会文明进步的重要表现。目前,针对身体残障人群、超重和肥胖人群、婴幼儿人群、老年人群、慢性病人群及职场白领、司机、学生等族群,身体活动的类型、强度、时长的判别标准及其参考依据是什么,身体活动与健康的关系是否存在人群特异性,不同特征人群身体活动指导方案是否具有可操作性和特殊性等,都需要进一步明确,解决这些问题也有助于识别身体活动不足的流行性特征及其潜在的健康风险。因此,面向我国居民的身体活动指南需建立在人群特征和实证研究的基础上,从借鉴到改造,从研制到推广,明确满足不同特征人群需要的具有可操作性的身体活动行为指南是未来需持续探索的方向。
4.2 促进群体与个体研究视角的融合
身体活动流行病学涉及的描述性、观察性和实验性研究方法的应用都具有鲜明的数理统计特征,有助于考察身体活动与健康的关系。由于流行病学的研究设计基于群体分析的视角,要求身体活动的分布特征、影响因素及反映其与健康的关系的检测指标能够体现清晰、明确、可观测性的变量语言,如横断面研究、跟踪研究或实验性研究中,身体活动时长、强度、频率的地域和年龄分布特征及与健康之间的直接或间接关系都具有鲜明的定量研究特征。身体活动流行病学的宏观趋势研究为政策导向和行动指南提供了积极的反馈,但可能也意味着研究过程中主动“放弃”了一些不易定量的变量信息。人们在社会生态系统中的日常活动行为不可避免地与个体环境、物理环境和社会环境相互融合,而个体心理特征、城市建成环境、社会人际关系等非结构化信息具有不易定量和动态变化的特点,但其可能实实在在地影响着人们身体活动的行为选择。例如,儿童青少年在体育课堂、亲子活动、运动竞赛等场景中获得的积极或消极运动体验,可能会潜移默化地影响其持续的身体活动参与行为和意愿,所以宏观大数据的定量统计或许可以分类甄别出喜欢运动和不喜欢运动的人群,但是可能难以简单地回答为何有的人喜欢运动,有的人则不然。身体活动流行病学研究强调定量方法,以大数据获得群体特征的宏观预测,但也导致了对微观信息捕捉的缺乏,尤其在身体活动不足的预防和行动干预方面,身体活动的“小数据”在分析方法和操作实践上都需要被更多地关注。
4.3 厘清健康风险的生理生化机制
缺乏身体活动和持续的久坐行为不应以“生活习惯”简而论之,因为长期身体活动不足可能会产生身体机能的器质性变化,直至形成具有潜在健康风险的顽固慢性病。身体活动不足的危害性和严重性则需要相关研究深入其对人体生理生化的影响机制层面,这也是建立不同活动行为与健康效益或危害的剂量效应关系和指导方案的逻辑基础。身体活动水平与个体心理特征、家庭环境、社会认知水平等显著关联,因而应将身体活动不足的问题在社会生态语境下进行整体性探讨,而干预措施的重点也在于营造和构建身体活动支持性的环境氛围。当前,我国身体活动相关的研究实践主要呈现以下2个特点:①多年来持续关注体质健康研究,学校体育研究长期以来几乎将运动锻炼作为改善健康水平的唯一手段,但日常生活中同样累积健康效益的非结构化、非规律性身体活动似乎还未引起足够的重视。②北京、上海、沈阳、广州、成都、武汉等地区相继出现了基于问卷调查或加速度计测量身体活动水平的调查研究,但很少涉及身体活动与健康水平剂量效应关系的干预研究及相关影响机制的生理生化研究。身体活动流行病学的研究实践多为描述性的横断面调查和生态学的相关性研究,鲜有观察性的队列研究、病例对照研究和实验性的随机对照研究,并且过多地强调了描述性研究而难以观察到不同身体活动水平与慢性病风险之间的因果关系。
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结束语
“健康的选择成为一种简单的选择”是世界健康促进大会自1986年发布《渥太华宪章》(The Ottawa Charter on Health Promotion)以来始终坚持的宗旨。而人们的身体活动本身就交织在日常生产生活中,当前的政策驱动和行动导向都致力于帮助人们恢复这种天然能力,使身体活动成为一种自然、轻松且富有吸引力的生活方式选择。从Morris等的公交系统员工经典研究案例开始,至今身体活动流行病学经过了60多年的发展历程,其主要职责在于识别、判断和预测身体活动水平与健康的潜在关系,但归根到底是通过对积极生活方式的正向引导和干预实践促进人们健康水平的整体提升。身体活动水平与久坐行为的主观问答或客观测量仍无法捕捉人们活动行为的全貌,这影响着人们对身体活动行为模式与健康结果复杂关系的全面认识。例如,肥胖人群的身体活动水平往往较低,也反映了其存在较高的慢性心血管疾病风险。但身体活动不足的行为表现是运动技能缺失导致的运动方式受限的身体问题,还是对从事运动的自信心缺失的心理问题?是生活作息与饮食不规律的习惯问题,还是羞于与人在运动中互动交往的人际关系问题?这些都会影响身体活动流行病学研究对现实问题的理解深度和解决路径。
本文刊于《上海体育学院学报》2021年第10期。为方便阅读,此处删去原文注释,如果其他媒体或机构转载,请标明文章出处。
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