高校中年女教师体力活动水平与心血管风险因素的关系

 作者：陕西师范大学体育学院   朱文斐  孙宇亮  万炳军 

摘要：

研究目的：通过体力活动水平问卷调查、安静状态下心血管风险因素及递增负荷运动测试，探索体力活动水平与高校中年女教师心血管风险因素之间的关系，评价不同体力活动水平高校中年女教师心血管疾病风险因素的差异，为提高高校教师健康水平，促进高校教师健康管理提供参考。

研究方法：采用国际体力活动问卷对469名高校中年女教师进行体力活动水平调查。其中，203名女性符合运动测试条件，按体力活动水平分为高、中、低等组，在安静状态下测量身高、体重、腰围、血脂、血压、脉搏波传导速度（PWV）等心血管风险因素并确定心血管危险等级；通过递增负荷功率车测试测量最大摄氧量以及心电图，评价各组女性心肺耐力和剧烈运动状态下的心血管风险。

结果与分析：该人群总体体力活动水平为3525.7±3749.0 MET-minutes/wk，处于高等水平。不同体力活动组总体力活动量、总静坐时间、工作、交通、家务体力活动比例组间存在显著性差异（P<0.01）；组间PWV等存在显著性差异（P<0.05）；组间不同心血管危险分层等级人数比例存在显著性差异（P<0.01），中等组高危人数百分比最少。运动中心电图ST段异常人数比例存在显著性差异（P<0.01），中等组异常人数最少。

结论与建议：高校中年女教师中，中、高体力活动水平者心血管风险相对较小，其中总体力活动量处于中等水平的女性心血管风险最低。适量的体力活动水平可能有利于降低该人群心血管疾病的风险，提高高校中年女教师的健康水平。

四、论文正文（不超过5000字）

 

高校中年女教师体力活动水平与心血管风险因素的关系

朱文斐¹，孙宇亮¹，万炳军¹

1. 陕西师范大学体育学院

1. 研究目的

体力活动（physical activity）指由骨骼肌收缩导致能量消耗明显增加的各种身体活动^[1]，包括工作、交通、家务、休闲运动等多类身体活动。随着人类科技的进步和生活水平的提高，体力活动不足已经成为心血管疾病、糖尿病等慢性疾病的独立风险因素。目前，大量有关成年人流行病学研究表明较高的体力活动水平对改善人体心肺耐力^[1]、血压^[2,3]等心血管疾病敏感指标呈负相关关系。但目前有关亚洲人群，尤其是中国高校女教师体力活动相关研究还鲜有报道。

本研究旨在通过对高校中年女教师体力活动水平调查、心血管风险因素及递增负荷运动测试，探索中年女教师体力活动水平与心肺耐力的相互关系，评价不同体力活动水平女性心肺耐力与心血管疾病风险情况，为心血管疾病等疾病的风险评估提供参考。

2. 研究方法

2.1 研究对象

对居住在北京市市区469名40-49岁高校女教师进行问卷调查。从问卷调查对象中有203名符合运动测试条件的女性自愿进行进一步测试。参加测试的203名女性经问卷调查，无吸烟、酗酒等不良生活习惯，未进入绝经期，且均无经临床诊断的运动测试禁忌症^[4]。测试前征得受试对象同意并签署知情同意书。测试前一周预约时间，测试前一天电话联系确定测试内容和要求，要求受试对象空腹12小时以上参与血液检测。参加运动测试女性基本情况可见表1：

 

表1 参加测试女性基本情况

年龄（岁）	BMI（kg/m2）	腰围（cm）	SBP（mmHg）	DBP（mmHg）
44.5±3.3	24.0±4.5	81.8±9.4	115.3±14.1	74.4±10.0

注：BMI表示身体质量指数，SBP、DBP分别表示晨起安静状态下血压收缩压与舒张压。

 

2.2 实验设计

本研究问卷内容主要涉及社会背景（包括年龄、性别、居住环境、家庭收入、受教育程度等）、生活习惯（吸烟、饮酒与饮食情况）、个人病史与家族病史以及体力活动情况等。其中，体力活动水平部分参考美国心血管健康评价手册以及国际体力活动问卷（IPAQ）^[5]制定。问卷信度通过专家访谈的形式确定，问卷效度通过加速度计（Omron HJA-350IT）进行检验。

从问卷调查对象中选取203名符合条件的女性，根据前人研究所得到的每项运动的能量消耗值计算受试者七天体力活动总能量消耗，各项体力活动能量消耗单位计为MET-minute/week（即不同体力活动对应的MET x 活动时间（min）x 每周活动次数），并根据IPAQ手册^[5]标准对受试者体力活动水平进行分层，分为高、中、低体力活动水平三组。

三组女性分别参加递增负荷功率车测试，运动测试前测量身高、体重、腰围、血压、空腹血糖（FBG）、空腹血脂（包括总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）、高密度脂蛋白胆固醇（HDL-c）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-c）、脉搏波传导速度（PWV）与肱踝指数（ABI））等指标，并参考美国运动医学学会（ACSM）运动测试与运动处方指南（第八版）心血管疾病危险分层来确定各组女性心血管风险等级^[4]。

PWV、ABI测试采用日本产OMRON BP-203RPE Ⅲ测试仪，测试中受试者平躺于测试床上，处于仰卧位，将测试袖套分别套于受试者的右臂肱动脉与右脚踝动脉处，自动加压进行测试，分别测试安静状态下、运动后即刻与运动后5分钟的PWV与ABI值。

递增负荷运动测试方案为：起始负荷25W，每2分钟增加25W，最高负荷200W。运动测试过程中记录测试对象ECG、血压、心率、摄氧量变化；运动结束后即刻至运动后五分钟继续测量测试对象ECG、血压、心率恢复情况。记功器采用Custo Med EC3000功率自行车，使用CORTEX metaLYZER-Ⅱ气体分析仪收集受试者呼吸气体，Suntec Tango⁺运动血压监护仪监控运动中血压变化，ECG和心率使用Custo Med 12导动态心电监护仪进行监测，所有指标由CORTEX metaLYZER-Ⅱ气体分析仪配套的metasoft软件系统记录保存。运动终止标准参考ACSM运动终止标准^[4]。

2.3 统计分析

采用SPSS 23.0软件包。不同体力活动组组间心血管风险指标采用单因素方差分析。不同体力活动组各心血管危险等级人数比例和运动测试过程中风险指标异常发生率采用列联表计算并进行组间卡方检验。递增负荷运动过程中血压等动态指标采用重复测量方差分析。P<0.05表示显著性差异，P<0.01表示非常显著性差异。数据采用平均数±标准差表示。

3. 结果与分析

3.1 各体力活动水平组心血管风险因素指标情况

根据问卷结果显示，不同体力活动组女性总体力活动能量消耗、总静坐时间具有显著性差异；体力活动水平越高，总静坐时间越少。从各组占总人数比例上来看，每周体力活动能量消耗低于600MET-min/wk的占17.2%，能量消耗600-3000MET-min/wk之间的占42.6%，3000MET-min/wk以上的占40.2%。总的来看，体力活动水平为中高等级的占总人数的82.8%，总体力活动能量消耗平均值为3525.7 MET-min/wk，根据国际体力活动问卷体力活动水平分层，40-49岁高校女教师的总体力活动水平总体处于高等水平（>3000 MET-min/wk）。

如表2所示，203名女性中，各组总体力活动能量消耗随体力活动水平升高而增加，且组间有显著性差异（P<0.01）。各组总静坐时间随体力活动水平升高而减少，且组间有显著性差异（P<0.01）。中等组安静PWV明显低于其它两组，组间存在显著性差异（P<0.05）。其他指标组间没有显著性的差异（P>0.05），但是从总体趋势上来看，各组组间形态学指标（BMI，腰围）随着体力活动水平的升高而下降；血糖血脂指标中FBG、TG、LDL-C中等组高于其他两组，TC、LDL-C随着体力活动水平升高而下降。

 

表2 各组女性心血管风险因素指标情况

	低（n=35）	中（n=95）	高（n=73）	总体（n=203）
总体力活动 (MET-minutes/wk)	363.2±149.4	1907.8±669.3	6767.5±5243.7**	3525.7±3749.0
总静坐时间 (min/wk)	2721.1±777.3	2242.8±1137.5	1832.0±1140.1**	2136.8±1132.5
BMI（kg/m2）	22.8±6.1	23.8±3.2	23.9±3.4	24.0±4.5
WC（cm）	78.7±9.9	82.4±9.4	81.6±9.4	81.8±9.4
SBP（mmHg）	109.4±18.3	114.6±13.2	116.4±14.1	115.3±14.1
DBP（mmHg）	75.1±12.5	74.3±10.1	74.4±9.8	74.4±10.0
FBG（mmol/L）	6.4±2.0	5.3±0.7	5.6±1.2	5.3±1.2
TG（mg/dl）	175.6±29.3	180.2±35.3	184.8±36.0	188.6±54.5
TC（mg/dl）	97.1±43.1	136.2±112.8	177.4±143.3	151.4±78.2
HDL-C（mg/dl）	59.8±3.3	54.3±11.6	53.9±11.7	53.7±11.5
LDL-C（mg/dl）	85.0±73.7	132.3±138.3	106.3±34.6	109.8±35.8
PWV（cm/s）	1346.8±190.4	1236.9±169.8	1280.8±161.5*	1314.0±195.7
ABI	1.2±0.1	1.1±0.1	1.1±0.1	1.1±0.1

注：数据上标“*”表示P<0.05，有显著性差异，“**”表示P<0.01，有非常显著性差异。

 

如表3所示，对不同体力活动组进行心血管危险分层后，通过卡方检验发现，不同体力活动组组间存在显著性差异（P<0.05）；体力活动水平越高，处于中危等级人数比例越低；低等组处于高危等级的人数比例最高，低危等级的人数比例最低；中等组低危等级人数比例最高，高危等级人数比例最低，心血管风险相对最小。

表3 不同体力活动组心血管危险分层情况

		低(n=35)	中(n=95)	高(n=73)	总体（n=203）
心血管危险等级	低危等级%	37.14	66.67	59.76	58.82
	中危等级%	40.00	24.14	21.95	25.98
	高危等级%	22.86	9.20	18.29*	15.20

注：表中数据代表根据ACSM心血管危险分层标准该体力活动组处于某个心血管风险等级的人数占本组人数的百分比。组间差异采用卡方检验，数据上标“*”表示P<0.05，有显著性差异，“**”表示P<0.01，有非常显著性差异，标于高等组高危人数%。

 

3.2 各体力活动水平组心肺耐力与运动风险情况

如表4所示，各组间体力活动水平越高，相对最大摄氧量越大，运动时间越长，但组间无显著性差异（P>0.05）。运动中最高心率组间无显著性差异（P>0.05）。

表4 各组运动测试心肺耐力情况

	低（n=35）	中（n=95）	高（n=73）	总体（n=203）
完成运动时间（min）	9.4±1.9	9.7±1.7	9.3±1.9	9.5±1.8
VO2MAX（L/min/kg）	26.8±5.6	27.0±5.1	27.4±6.4	27.1±5.7
MAX HR（b/min）	158.2±19.2	160.8±14.6	158.8±16.9	159.3±16.9

注：MAX HR指运动测试中的最高心率。

 

如表5所示，运动测试中各组心率、血压、心电图指标异常没有显著性差异（P>0.05）。其中，低等组心肺耐力较低者所占比例较高；随着体力活动水平的增加，最大摄氧量水平偏低的人数比例逐渐减少，血压异常人数比例逐渐增加，心率变时功能不全人数比例逐渐减少；另外中等组ST段异常人数比例明显少于其余两组。

 

表5 各组运动测试异常情况

组别	最大摄氧量水平偏低人数%	ST段异常人数%	血压异常人数%	心率变时功能不全人数%
低（n=35）	41.7	8.3	8.3	41.7
中（n=95）	29.5	3.2*	18.9	37.9
高（n=73）	28.8	8.2	19.2	37.0
总体	30.0	5.6	18.3	37.8

注：最大摄氧量水平偏低表示相对最大摄氧量小于低于25 L/min/kg；ST异常表示心电图ST下降超过1mm；血压异常表示随着运动负荷增加，收缩压下降超过10mmHg；心率变时功能不全表示最大心率低于（220-年龄-20）b/min^[4]。

 

由表6可见，递增负荷运动过程中，不同体力活动水平组心电图主要指标、心率、RPE、血压在不同运动负荷时都有显著性变化（P<0.01），其中低体力活动水平组心电图QRS时限、ST段变化幅度、QT时限校正值以及血压变化幅度较中高体力活动水平组更大，其中QTc时限的变化组间有显著性差异（P<0.05）。

 

表6 递增负荷运动测试中心肺耐力指标变化情况

		安静状态	第一级负荷后	第二级负荷后	运动结束即刻
QRS （ms）	低	91.5±21.2	92.4±8.7	96.0±6.9	119.5±40.6##
	中	90.6±15.3	91.0±10.0	93.7±10.4	106.1±24.5##
	高	89.3±8.8	91.6±8.5	93.4±9.7	105.1±24.0##
ST （mV）	低	0.0±0.1	0.0±0.1	0.0±0.1	-0.2±0.2##
	中	0.0±0.1	0.0±0.1	0.0±0.1	-0.2±0.1##
	高	0.0±0.0	0.0±0.1	0.0±0.0	-0.1±0.1##
QTc	低	451.8±21.6	482.9±47.0	488.9±40.7	511.3±102.2##
	中	445.7±26.4	465.0±42.4	466.5±25.9	460.5±51.9##
	高	443.5±34.6	465.3±36.4	462.6±22.9	458.8±42.3## **
HR （b/min）	低	70.3±9.5	94.8±11.3	127.3±11.1	158.2±19.2##
	中	67.6±8.3	95.2±9.0	126.5±11.8	160.9±14.6##
	高	69.2±13.2	96.8±11.4	125.2±14.3	158.7±16.8##
SBP （mmHg）	低	115.1±15.2	126.7±22.1	146.9±17.4	174.9±18.6##
	中	114.6±14.5	117.6±19.4	136.0±17.4	164.7±19.5##
	高	116.1±13.5	120.9±20.1	138.8±18.0	164.6±18.1##
DBP （mmHg）	低	73.7±8.2	74.8±10.5	78.8±8.5	87.3±7.8##
	中	74.3±9.7	70.9±11.5	74.5±9.5	83.7±10.4##
	高	74.7±10.6	73.2±12.4	76.9±11.0	85.3±10.2##

注：组内各级负荷指标有显著性差异（P<0.05）表示为 “#”，有非常显著性差异（P<0.01）表示为“##”；组间有显著性差异（P<0.05）表示为 “*”，有非常显著性差异（P<0.01）表示为“**”。

 

由图1可见，不同体力活动组ST段变化的趋势还是存在一定的差异，安静状态下、运动负荷第一级和中间级之间，不同体力活动组ST段变化差异较小，但是中间级到运动结束低体力活动组下降幅度最大，中等组次之，高等组下降幅度最小。这说明低等组在运动测试后半程运动中出现心肌缺血的可能性较大，运动中心血管风险相对较高。由图2可见，低体力活动组QTC值偏高，变化幅度较大，幅度明显大于其他两组（P<0.01），且在运动测试后半程呈上升趋势，而中高体力活动组则较为平稳并呈略下降趋势，说明体力活动水平较高人群在大负荷运动中心肌缺血的情况发生率较低。

 

图1 递增负荷运动中不同体力活动组ST变化

 

 

图2 递增负荷运动中不同体力活动组QTC变化（@@: P< 0.01; @: P< 0.05）

 

4. 分析与讨论

4.1 静态心血管风险因素与体力活动水平的关系

本研究受试者心血管风险因素指标处于正常范围。不同体力活动组女性的各项心血管风险因素指标虽然不存在显著性差异，但是就总体趋势而言，中、高体力活动水平女性BMI和WC相对较低，血脂、血糖、血压、血管硬度等相对较高，心血管风险总体小于低体力活动水平者。为了从总体上评估女性的安静状态下的心血管风险，本研究采用了ACSM心血管危险分层标准，发现总体力活动水平较高的女性心血管总体较健康，心血管疾病风险率较低。说明较高的体力活动水平能够降低机体安静时的收缩压和舒张压，增加血液中的HDL-C，减少LDL-C，减少总脂肪含量尤其是腹腔内脂肪，改善机体糖耐量水平。这一结论与前人研究一致，增加体力活动可以有效控制体重，预防肥胖的发生^[6-12]。

不同体力活动组中，中等组心血管危险分层低危人数比例最高，高危人数比例最低，说明中等组心血管风险不仅低于低等组，也低于高等组；出现这种现象的原因可能是由于高等组相对于其他两组总体力活动量中工作有关体力活动所占的比例最高，而休闲时间体力活动最少，因此体力活动水平产生的健康效应虽然高于低等组，但是不如中等组明显。中等组安静状态下心血管风险最低，可能是由于其体力活动处于适宜水平，有利于心血管健康。

本研究还进一步测试了脉搏波速度（PWV）以及肱踝指数（ABI），PWV通过血压检测观察血管直径变化评价血管硬化程度^[13]，ABI反映了全身动脉粥样硬化情况^[14]。结果显示，PWV与体力活动水平有明显的负相关关系，中高体力活动水平者PWV明显低于低体力活动者，说明中高体力活动水平者血管硬度较低，血管弹性较好，动脉粥样硬化风险以及心血管疾病风险较低。ABI各组水平没有明显差异，均处于正常水平。血管硬化是心血管疾病早期的重要症状之一，本研究参加运动测试人群均为无不良症状人群，心血管风险因素相关指标基本都处于正常值范围内，因此血管硬度的预测作用有比较重要的参考价值，可以作为预测未来心血管疾病风险的依据之一。有研究显示，一段时间内增加有氧运动运动量可以减缓随着年龄增长而导致的血管硬化现象^[15]。提高体力活动水平可能有利于降低血管硬度，降低心血管风险。

4.2 心肺耐力与体力活动水平的关系

心肺耐力主要反映人体摄取、运输和利用氧的能力，涉及心脏、肺、骨骼肌以及整个血液循环系统的功能状态，是人体维持正常新陈代谢的重要保障。体力活动水平是影响人体健康与疾病风险的重要独立因素之一。本研究结果中体力活动水平与心肺耐力不存在显著性相关关系，可能是由于遗传因素、肌肉力量等其他因素的影响作用。但从总体趋势上而言，中高体力活动水平者相对最大摄氧量更大，可以推测增加高校中年女教师总的日常体力活动量，可以有效提高其心肺耐力，有利于个人健康水平的提高。这与前人研究结果一致，表明体力活动水平与心肺耐力存在正相关关系^[16-17]。进一步来说，大量研究显示心肺耐力与心血管风险存在显著的负相关关系，心肺耐力是心血管疾病的重要独立风险因素，提高心肺耐力可以有效防治心血管疾病^[18-22]。因此，本研究中高体力活动水平者心肺耐力水平较高，可以推测这部分人群相对于低体力活动水平者心血管疾病和其他各类慢性疾病的发病率和死亡率可能相对较低。

4.3 动态心血管风险因素与体力活动水平的关系

递增负荷运动测试主要采用运动刺激来激发机体潜在能力，用运动的手段来发现机体各系统和器官在安静状态下无法觉察到的异常现象，对于心血管疾病风险的评估具有尤其重要的意义。因此，采用运动测试是确定人体心肺耐力水平、诊断心血管疾病风险和设计科学合理运动处方的重要手段。尽管本研究运动测试中不同体力活动组组间心率、血压、心电图指标异常率没有显著性差异，但低等组运动测试中心率、血压异常和心肌缺血出现的概率较高，运动中的心血管风险相对中高体力活动水平者而言较高。而中等组ST段异常人数比例明显少于其余两组，说明与低等组和高等组相比，中等组由于从事更为适宜的运动强度，心肌缺血可能性较低，心血管风险较小。这一点与安静状态下各组心血管风险情况一致，提示中等体力活动水平有利于高校中年女教师心血管系统健康。

5. 结论与建议

高校中年女教师体力活动处于国际体力活动问卷体力活动分层高等水平。体力活动水平是影响城市高校中年女教师心血管系统的重要风险因素。提高体力活动水平有利于女性心血管健康。高校中年女教师中，低体力活动水平者静态与动态心血管风险因素最多，心血管风险最大；高体力活动水平者在从事剧烈运动中心血管风险较大；中等体力活动水平者静态、动态心血管风险因素最少，心血管风险最小，是这一人群适宜的总体力活动水平。

 

6. 参考文献

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