运动的益处已被科学家无数次的证实:定期进行体育锻炼有助于预防心脏病、中风、糖尿病、乳腺癌和结肠癌等非传染性疾病,同时,可预防高血压,超重和肥胖,改善心理健康,提高生活质量获得幸福感。世界卫生组织建议,人们每周至少从事分钟的中等强度身体活动,或75分钟的高强度身体活动,也可两者结合达到相同水平,低于这个标准的人即被认为是体力活动不足。据世界卫生组织公布的数据显示,缺乏体育锻炼已成为全球第四大死亡风险因素,全球超过14亿成年人由于体育锻炼不足而面临疾病风险,尤其是高收入国家[1]。据数据估算,每年全世界因缺乏锻炼而致死的人数高达万人,大约21%~25%的乳腺癌和直肠癌、27%的糖尿病和30%缺血性心脏病可以归因于缺乏身体活动,且数据逐年增长。此外,慢性非传染性疾病目前已构成全球近50%的疾病负担,每10例死亡中约有6例归因于慢性非传染性疾病。

运动强度与死亡危险

Strain等[2]收集了来自~年间个国家有关国民体育活动和全因死亡的数据。为了更好地评估体育锻炼对过早死亡的影响,研究选取了40~74岁之间的人群数据,并应用“人口预防比例(preventedfractionforthepopulation,PFP)”模型对全球人群进行运动数据评估,这也是首个与运动相关的全球PFP研究。研究结果显示,从全球来看,每年运动使得15.0%的人群避免过早死,相当于万人。非洲地区最高,约占16.6%,美国最低占13.1%。而且低收入国家和地区的PFP更高约占17.9%,高收入国家为14.1%。另外,男性相比于女性,在运动中获益更为显著平均PFP为16.0%,而女性的为14.1%。每周至少进行分钟中等强度的运动,或者75分钟高强度运动,或者是同等强度的运动组合,每年全球至少有万成年人避免过早死亡。虽然,体育锻炼对身心都起到很重要的作用,但也不宜过度。Hayashi等[3]对日本专业的传统艺术家的长寿数据进行分析发现,与工作相关的长期剧烈运动或许并不能有效延长机体寿命。相比于表演茶道、讲述喜剧故事及演奏乐曲这些“久坐不动”的传统艺术演员,歌舞伎演员的寿命要短。

Saint-Maurice等[4]进行的一项研究,总共纳入了例具有代表性的美国成年人样本(平均年龄56.8岁),平均随访10.1年。参与者佩戴加速度计长达7天,平均每天佩戴14.4小时,以测量每天走的步数和走路的强度。根据加速度计数据,每天有13%的参与者步行不到步,有35%的参与者步行~步,有31%的参与者步行~步,有18%的参与者超过步。结果发现,与每天行走步相比,每天行走步全因死亡率降低51%,包括心脏病和癌症导致的死亡。每天步行步甚至更多,降低了65%。每天调整总步数后,更大的步数强度与较低的死亡率没有显著相关性。该研究结果提示,40岁以上的成年人,每天走的步数越多,在未来10年内死于心脏病、癌症或其他任何原因的可能性就越小。

以往的一项荟萃分析调查了个人中运动与死亡率之间的关系。结果显示,不管强度怎样都会降低死亡率。每天进行24分钟的中度到剧烈强度运动降低的风险最大。另一项针对例男性健康专业人员的研究中,发现与低强度运动相比,高强度运动还可以减缓血管衰老。另一项对超过例受试者的研究报告说明,完成第一次马拉松会对中央血压和动脉僵硬产生有益影响,从而使血管年龄降低4年26岁。年龄较大和速速较慢的马拉松运动员受益最多。研究证实定期进行中等强度的有氧运动可以改善健康状况并延长寿命。Parry-Williams等[5]搜集了例参与者进行30~55公里长距离的步行数据,这些参与者中9%的人肌钙蛋白水平升高,其中有43%的人在43个月内发生了不良心血管事件。运动引起的肌钙蛋白血清水平升高可能掩盖亚临床心脏病并提供有关未来不良事件的预后信息。该研究提示,定期进行有氧适度的运动对于健康至关重要;耐力运动却有潜在危害,但这并不影响耐力运动可以改善健康状况和延长人的寿命。

Strain等[6]分析了参与英国生物样本库(UKBiobank)研究的例中年人数据,受试者在腕部佩戴了研究级的活动追踪器,为期一周。基于可穿戴设备记录的数据,研究人员计算了他们的活动持续时间、强度和总活动量,还评估了中等强度和剧烈运动量在总活动量中所占百分比。分析了身体活动水平(包括强度和总量)与死亡风险的关联。研究结果显示,无论强度如何,活动总量都与死亡风险密切相关。将至少10%活动量来自中等及以上强度活动,且活动总量只有15kJ/kg/d(约3.6大卡/kg/d,1kJ≈0.大卡)的人群作为对照,活动强度一致,但活动总量达到20kJ/kg/d(约4.8大卡/kg/d)的人群,死亡风险就可以降低1/3。两组活动量的差距,相当于步行35分钟+快走2分钟。活动总量相同的情况下,中等及以上强度的活动量占比增加,还能进一步大幅降低死亡风险。同样与上述对照组相比,活动总量为30kJ/kg/d的人群,如果将中等及以上强度的活动量占比从10%提高到30%,死亡风险能从对照组1/2再降低到对照组的1/4。与对照组相比,这相当于多步行1小时+快走35分钟。该结果提示,近10万人数据验证了高强度活动对健康的好处不仅仅在于增加总活动量。当然,通过低强度活动累积足够多的活动量,仍然可以将死亡风险减半。通过更高强度的运动来消耗卡路里,改善健康的效果更好。

Wang等[7]进行了一项研究共纳入例成年参与者,平均年龄42.8岁,女性占比51.7%,平均随访时间10.1年,旨在探究剧烈运动(VPA)的增加是否会进一步降低参与者死亡率。结果表明,无论采取哪种运动方案中等强度运动(MPA)或VPA,在全因死亡率降低(MPA,HR=0.83;VPA,HR=0.8)和CVD相关死亡率的降低(MPA,HR=0.75;VPA,HR=0.79)方面都有相似的获益。相比中等强度运动,剧烈运动(HR=0.89)与癌症死亡率呈显著负相关,而剧烈运动时间占总运动时间的比例越高,全因死亡率越低。例如,与没有进行剧烈运动的成年人相比,那些VPA占总运动50%~75%以上的人全因死亡率低了17%(HR0.83)。该研究提示。每周应最少进行分钟的中等+剧烈运动,虽然中等强度的运动可能更容易被接受并适用于大多数人群,但医疗人员或许可以建议人群适当增加剧烈运动的比例,因为可能会带来额外的健康益处。

Pedisic等[8]探讨了跑步与跑步强度与全因,心血管和癌症死亡风险的关系。该研究入选了6项前瞻性队列的14项研究(汇总样本为个)包括例参与者。荟萃分析显示,跑步可使全因死亡风险降低27%(合并调整的危险比(HR)=0.73),心血管死亡危险降低30%(HR=0.70)和癌症死亡风险降低23%(HR=0.77)。荟萃回归分析显示,每周频率,每周持续时间,步速和总跑步量没有明显的剂量反应趋势。该研究结果提示,无论其强度如何,增加跑步的参与率可能会导致人口健康的显着改善和长寿。任何强度的跑步,甚至每周一次,都比没有跑步要好,但是更高剂量的跑步不一定带来更大的死亡率收益。

冠心病患者运动与死亡相关性

当前的美国稳定性缺血性心脏病患者诊断和管理指南建议,冠心病患者每周至少应有5天(最好每天)进行半小时至一小时的低中强度有氧运动,例如快走。Tulppo等[9]进行一项研究纳入例经冠脉造影确诊的冠心病患者,其中例无症状。不经常运动的患者占11%,不规律运动者占36%,37%每周规律运动2~3次,16%每周规律运动至少4次。校正多个传统临床危险因素后的分析显示,平均随访6.3年期间,与每周坚持规律运动2~3次的患者相比,很少运动的冠心病患者出现心原性猝死的风险增加1.45倍,心源性死亡风险增加1.2倍。在有症状即加拿大心血管学会心绞痛分级≥2级的患者中,与每周规律运动2~3次者相比,很少运动者发生心原性猝死的风险增加2.64倍,而运动过多(每周至少运动4次)者心源性猝死风险更高,增加6.46倍。而对于没有心绞痛症状的冠心病患者来说,休闲时间运动与心原性猝死风险无关。该研究结果提示,冠心病患者如果不经常运动,容易发生心原性猝死;对于有心绞痛症状的患者来说,运动过度时心原性猝死风险更高。

老年人运动与死亡相关性

很多观察性研究表明运动对过早的全因死亡率具有统计学意义上的预防作用,与不运动的个体相比,积极运动的个体因各种原因过早死亡的风险降低了72%。Stensvold等[10]评估了5年有监督的运动训练与建议的体育活动对老年人(70~77岁)死亡率的影响。该研究入选了例年龄在70~77岁的居民,最终共有例(例女性)老年人被纳入基线筛查,并在1年、3年和5年后被邀请进行随访筛查。参与者被随机分为两组,每周进行两次高强度间歇训练(HIIT,n=),约70%峰值心率的中等强度持续训练(MICT,n=),或遵循国家体育锻炼指南(n=;对照组);所有训练持续5年。在对照组和联合MICT和HIIT组之间,所有原因的死亡率没有差异。以对照组为参考(观察死亡率为4.7%)分别进行MICT和HIIT分析时,观察到HIIT后绝对风险降低1.7%(风险比0.63),MICT后绝对风险增加1.2%(HR=1.24)。当HIIT与MICT作为参照组比较时,观察到所有原因死亡率的绝对风险降低了2.9%(HR=0.51)。与MICT组相比,对照组的参与者选择进行更多的HIIT体力活动。该研究结果提示,与推荐的指南和MICT相比,HIIT降低了过早死亡的风险。

García-Hermoso等[11]分析了老年人长期运动干预的安全性和有效性。该研究入选了93项RCT和6项RCT健康研究符合纳入标准,总计例参与者,平均年龄74.2岁。结果显示,老年人长期运动干预(≥1年)可使死亡率降低7%(RR=0.93);锻炼显着减少了跌倒和跌倒相关伤害的次数,并改善了身体机能和认知能力。结果似乎与参与者的基线特征(年龄,身体功能和认知状态)和运动频率无关。该研究结果提示,长期老年人超过1年以上的运动可降低死亡的风险。此外,运动减少了跌倒和跌倒相关伤害的次数,并改善了该人群的身体机能和认知能力。从生命的第三个十年开始,由于多种原因,肌肉质量和力量逐渐丧失,这影响了肌肉骨骼系统的功能。肌肉质量和强度的丧失与衰老的综合作用被称为肌肉减少症,与老年人的发病率和死亡率更高有关。因此,早期治疗是必不可少的,体育锻炼是达到最佳效果的治疗方法。Barajas-Galindo等[12]对12项研究进行分析发现,体育锻炼可以减少肌肉减少症。在包括单独进行的高强度力量运动或结合有氧运动的研究中,肌肉质量,肌肉力量和功能测试时间均得到改善。经常运动(每周两次以上)的人的无脂肪量也显着增加。当前证据表明,力量训练及其在有氧运动的多模式程序中的组合对人体测量和肌肉功能参数显示出显着的有益效果。因此,应根据每个人的特点调整包括适当特性的力量锻炼等规定的锻炼计划,并取代仅处方有氧运动(步行)的常规做法。

运动降低死亡危险可能机制

缺乏运动和随之而来的较低的能量消耗毫无疑问地导致了心血管疾病,例如冠心病和中风,这些疾病被认为是世界范围内致残和死亡的主要原因。运动可有效改善运动耐力,血脂浓度,血压,还可以降低血糖[13]。Lew等[14]采用Ⅱ型糖尿病小鼠和非糖尿病小鼠(8周龄或16周龄)中分别进行8周的中强度运动(MIE)和高强度运动(HIE)。同时通过微动脉造影术、免疫组化、免疫印迹以及RT-PCR来评估这些实验小鼠的心脏和冠状动脉的结构和功能变化,并比较两组差异以此验证运动是否能改善糖尿病性心脏病(DHD)。研究结果表明,如果从8周龄开始运动,无论是MIE还是HIE,都可以防止冠状动脉和心功能障碍、心脏纤维化、微血管稀疏和miRNA信号中断的发生(这些症状都可以在未运动的糖尿病小鼠中观察到)。但是,如果在糖尿病小鼠已经出现心功能障碍,即从16周龄开始进行运动干预,那么,在这种情况下MIE对心血管的益处将不复存在。对小鼠体内的miRNA-进行了沉默或上调,检测这些小鼠在DHD的疾病发展趋势与运动与否相似,发现支撑运动对心血管益处的机制至少部分是通过组织特异性miRNA-介导的。

人体骨骼肌(又称横纹肌)占体重的45%,它们是由数以千计且具有收缩功能的肌细胞组成。健康的骨骼肌具有强大的再生能力,通过激活、增殖和分化肌肉干细胞来应对轻微损伤,这一过程在很大程度上有助于局部和全身炎症反应。尤其是干扰素γ(IFN-γ)这种重要的促炎细胞因子,已被证明与各种类型的肌肉萎缩和功能障碍有关。将这些功能齐全的工程化肌肉浸泡在相对高水平的干扰素γ中7天,以模拟长期慢性炎症的影响。正如预期的那样,肌肉变小了,并失去了大部分力量。Chen等[15]将这些功能齐全的工程化肌肉浸泡在相对高水平的干扰素γ中7天,以模拟长期慢性炎症的影响。正如预期的那样,肌肉变小了,并失去了大部分力量。然后,再次使用干扰素γ,但这一次是通过一对电极刺激肌肉以模拟人体锻炼的效果,并希望通过这一过程诱导一些肌肉生长。结果发现,工程化的人体肌肉几乎完全阻止了慢性炎症的影响。它抑制了肌细胞中的一种特定分子途径,而用于治疗风湿性关节炎的两种药物托法替尼和巴利替尼恰好阻断的是同一条具有抗炎作用的途径。该研究提示,运动可抵御慢性炎症带来的破坏性影响。

Nayor等[16]通过检测受试者急性运动前后的代谢物分析来描述人类运动反应模式的代谢结构。受试者来自Framingham心脏研究。分别在静息状态(n=)和运动峰值(n=)时对受试者进行了心肺运动测试和代谢物分析。分析结果显示,从静息状态到运动峰值,种检测的代谢物中有种的血液循环水平发生了改变,错误发现率5%。变化有:胰岛素抵抗相关代谢物减少(谷氨酸,-29%;二甲基胍基戊酸[DMGV],-18%),,脂肪分解相关代谢物、NO的生物利用度(+29%)和脂肪褐变(+26%)以及其他与心脏代谢风险相关的通路代谢物均增多了。在Framingham心脏研究的重复样本中检测了种代谢产物,发现其中种代谢物(92.6%)的改变与上述一致。研究人员确定了运动反应模式的4种代谢物特征,并随后在独立的队列中进行了分析,发现其中两种与中位随访超过23.1年的总体死亡率相关。

运动有益健康建议

世界卫生组织专门制订了《关于体育锻炼有益健康的全球建议》,建议针对三个年龄组给出了可实施且方便的体育锻炼的方式[17]。

①5~17岁年龄组:儿童和青少年的身体活动包括在家庭、学校和社区中的玩耍、游戏、体育运动、交通往来、家务劳动、娱乐、体育课或有计划的锻炼等。5~17岁儿童和青少年应每天累计至少有60分钟中等到高强度身体活动;大于60分钟的身体活动可以提供更多的健康效益;大多数日常身体活动应该是有氧活动。同时,每周至少应进行3次高强度身体活动,包括强壮肌肉和骨骼的活动等。

②18~64岁年龄组:岁成年人的身体活动包括在日常生活、家庭和社区中的休闲时间活动、交通往来(如步行或骑自行车)、职业活动(如工作)、家务劳动、玩耍、游戏、体育运动或有计划的锻炼等。18~64岁成年人每周至少分钟中等强度有氧身体活动,或每周至少75分钟高强度有氧身体活动,或中等和高强度两种活动相当量的组合;有氧活动应该每次至少持续10分钟;为获得更多的健康效益,成人应增加有氧身体活动,达到每周分钟中等强度或每周分钟高强度有氧身体活动,或中等和高强度两种活动相当量的组合;每周至少应有2天进行大肌群参与的强壮肌肉活动。

③65岁及以上年龄组:65岁及以上老年人的身体活动包括在日常生活、家庭和社区中的休闲时间活动、交通往来(如步行或骑车)、职业活动(如仍从事工作)、家务劳动、玩耍、游戏、体育运动或有计划的锻炼。老年人每周至少分钟中等强度有氧身体活动,或每周至少75分钟的高强度有氧身体活动或中等和高强度两种活动相当量的组合;有氧活动应该每次至少持续10分钟;为获得更多的健康效益,老年人应增加有氧活动量,达到每周分钟中等强度或每周分钟高强度有氧或动,或中等和高强度两种活动相当量的组合;活动能力较差的老年人每周至少应有3天进行提高平衡能力和预防跌倒的活动;每周至少应有2天进行大肌群参与的强壮肌肉活动;因健康状况不能达到所建议的身体活动水平的老人,应尽可能在能力和条件允许的情况下积极进行身体活动。

小结

从全球来看,每年运动使得15.0%的人群避免过早死,相当于万人。40岁以上的成年人,每天走的步数越多,在未来10年内死于心脏病、癌症或其他任何原因的可能性就越小。定期进行中等强度的有氧运动可以改善健康状况并延长寿命。跑步可使全因死亡风险降低27%,心血管死亡危险降低30%和癌症死亡风险降低23%。冠心病患者如果不经常运动,容易发生心原性猝死;对于有心绞痛症状的患者来说,运动过度时心原性猝死风险更高。长期老年人超过1年以上的运动可降低死亡的风险。运动降低死亡危险的机制包括:运动可有效改善运动耐力,血脂浓度,血压,还可以降低血糖;运动可抵御慢性炎症带来的破坏性影响。运动可使机体的代谢发生改变,这些改变可以降低死亡危险。

参考文献:略

医院心脑血管专家

曾医院分院心内科主任

医院学术委员会主任

中国高血压联盟理事

中国心力衰竭学会委员

中国老年医学会高血压分会天津工作组副组长

中国医疗保健国际交流促进会高血压分会委员

天津医学会心血管病专业委员会委员

天津市心脏学会理事

天津市心律学会委员

天津市医师协会高血压专业委员会常委

天津医学会老年病专业委员会常委

天津市医师协会心力衰竭专业委员会委员

天津市中西医结合学会心血管疾病专业委员会常委

天津市医药学专家协会专业委员会委员

天津市中西医结合学会心脑同治专业委员会常委

《中华老年心脑血管病杂志》编委,《中华临床医师杂志》特邀审稿专家,《华夏医学》杂志副主编,《中国心血管杂志》常务编委,《中国心血管病研究》杂志编委,《世界临床药物》杂志编委、《医学综述》杂志编委、《中国医药导报》杂志编委、《中国现代医生》杂志编委、《心血管外科杂志》审稿专家

发表论文篇,其中第一作者篇,参加著书11部

出诊时间

周二上午(专家诊区2诊室)

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