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摘要：体力活动研究近年来受到越来越多的关注。以2012年第59届美国运动医学会年会交流论文为例，从体力活动与健康、体力活动现状调查、体力活动测量工具、体力活动影响因素、体力活动促进五个方面对当前体力活动研究的现状进行总结。结果表明第59届美国运动医学会年会发表的体力活动相关研究具有选题范围广、研究深入细致、实践应用价值大等特点。建议在我国进行体力活动研究时采用客观准确的方法测量体力活动水平与健康指标，明确两者间的量效关系，从而提出适合国人的体力活动指南；在体力活动的流行病学调查中，尽量应用客观测量工具，并采用追踪研究的设计，从而准确评估国人体力活动水平及其变化趋势；从多个层面深入研究不同人群的体力活动影响因素，为体力活动干预方案的设计提供切实依据；体力活动干预方案的设计要依据成熟的理论和可靠的证据，同时兼顾方案的效果和实施的成本效益。
关键词：体力活动；测量工具；现状
中图分类号：G804.2 文献标识码：B 文章编号：1007—3612（2012）08—0043-07
美国运动医学会（American College of SportsMedicine，ACSM）成立于1954年，是目前世界最大的运动医学及科学学术组织。自1954年起，ACSM每年举办一次年会，自1977年起，我国陆续有学者介绍美国运动医学会年会，但以往的介绍主要侧重于运动医学和基础研究领域。近年来，体力活动（Physical Activity，PA）因其在健康促进中的重要性受到越来越多的关注，成为运动科学领域新的研究热点。最近5年的ACSM年会中，有关体力活动的议题基本都占到了议题总量的10%左右，且有逐渐增多的趋势。ACSM第59届年会于2012年5月29日-6月2日在美国旧金山市召开，共收到各类研究论文3 500余篇。依据本届年会的专题报告及收录论文，本文总结当前体力活动研究的现状，并探讨体力活动研究之发展趋势，以期为国内相关体育科研工作者提供有益的参考。
在本届ACSM年会的397个议题中，以体力活动为主的议题达到了50个，占议题总数的12.6%。体力活动有关的议题按其主要内容可划分为5个类别：体力活动与健康、体力活动现状调查、体力活动测量工具、体力活动影响因素和体力活动促进，各个研究类别所占比例情况见图1。其中，体力活动促进和体力活动与健康的相关议题数分别达到了20个和16个，共占体力活动议题总数的72%，反映了当前研究主要关注于实际应用。下文将按上述5个类别对本届ACSM年会的体力活动相关研究进行概括，并列举其中有代表性的发现。
1 体力活动与健康
1.1 体力活动与身体健康（physical health） 体力活动与健康的关系研究已相对成熟，历次ACSM所推出的体力活动指南也是以此类研究结果为依据制定的。当前研究强调采用准确、客观的方法测量体力活动水平及健康指标，在严谨的实验设计基础上，明确体力活动与健康指标间的量效关系，从而使研究结果更具参考和指导意义。一项针对8个欧洲国家5 548名2～10岁儿童青少年的横断面研究发现，加速度计测量的体力活动水平与簇集性心血管和代谢风险因子评分有密切关系，体力活动少的孩子比体力活动多的孩子风险因子评分高。Boyd等的研究观察了不同运动频率（2 d/周，2～3 d/周，4～5 d/周，5 d以上/周）和不同强度（3 METs，5 METs，6METs）的运动时间与老年人最大摄氧量（VO2max）之间的关系，发现最大摄氧量随着每周运动频率增加而增加（r=0.78，P<0，001），并与加速度计测得的高强度体力活动（6MET以上）时间的关系最为密切（r=0.71，P<0.001）。体力活动健康效益的进一步明确，将对制定相应的体力活动指南具有重要意义，而我国目前在此方面的研究还极为薄弱。
1.2 体力活动与心理健康（mental health） 除了传统的身体健康研究，本次年会亦有相当多的研究关注体力活动的心理健康效应，并注重研究结果与实践的紧密结合。例如，在办公室或教室提供简易的运动设施是近年来提出的一项旨在提高体力活动水平、减少静坐行为的干预措施，但有学者担心这样的措施会影响工作或课堂表现。Alderman等邀请66名健康志愿者（平均年龄约21岁）分别于行走（以自选速度在跑台完成）和静坐后进行认知能力测试，结果显示两种情况下受试者的认知能力表现并无差异；Audiffrin等的研究进一步证实，在静止站立、5 min自选速度跑台行走、5 min1.5倍自选速度跑台行走三种状态下进行听觉任务切换测试，两种行走状态下的任务切换表现均好于静止站立状态，推测这可能是由于低强度的运动提高了觉醒水平。上述研究提示在办公室或教室设立活动设施可以在不影响工作表现甚至提高工作表现的情况下减少静坐行为。再如，许多家长（尤其是中国家长）因为担心孩子参与体力活动占用过多时间和精力而影响学习成绩，限制孩子参加体力活动。在一项涉及5 593名儿童的大样本调查中，Booth等以加速度计测量儿童的体力活动水平，并以每日儿童注意测试（Test of Everyday Attention for Children）测量儿童的执行能力（executive function），初步的结果显示无论是体力活动总量还是中等及较高强度体力活动时间均与执行功能正相关。
2 体力活动现状调查
体力活动按照其强度可分为极高强度体力活动、高强度体力活动、较高强度体力活动、中等强度体力活动、低强度体力活动以及静态行为。以前的描述性研究主要关注中等及较高强度体力活动（MVPA），近年来由于静态行为被越来越多地证明与健康指标有着密切而独立的关系，故对静态行为的描述亦越来越受到重视。客观的体力活动测量方法（如加速度计、计步器等）的大量应用亦使得对体力活动水平和静态行为的描述更加准确和深入。除此之外，本届年会的体力活动水平调查还呈现以下特点：
2.1 深入挖掘体力活动模式特征 当前体力活动的流行病学调查已经不局限于对体力活动及静态行为总量的描述，越来越多的研究关注对其模式特征的深入挖掘。有多个研究探讨了儿童在不同时段的体力活动及静态行为情况。Tammelin等以加速度计测量了218名1—9年级学生的体力活动水平，发现其总的静态行为时间为4.4～8.0 h/d，MVPA时间为45～69 min/d。在校期间，静态行为平均为35.7—46.0 min/h；在校外期间，静态行为时间平均为33.2～42.8 min/h，且高年级学生体力活动时间较少而静态行为时间较多。McIver等以加速度计测量了141名1-5年级小学生在体育课及课间休息时的体力活动水平，发现在平均48 min的体育课上，学生达到MVPA的时间仅占30%，其中5年级女生更是仅有23%。与5年级学生相比，1年级学生有更多的课间休息时间（24 min vs.17 min），且在休息时间里更加活跃（65%vs.48%的时间为MVPA）。亦有研究系统描述了成人的静态行为模式，如Kim等发现了由加速度计测量的1038名中年人的静态行为变化规律。作者将工作日的时间分为8：00—10：59、11：00—12：59、13：00—15：59、16：00—18：59四个时段，将周末日的时间分为8：00—11：59、12：00—13：59、14：00—16：59、17：00-18：59四个时段。在工作日，静态行为由最初的33.13 min/h，在前两个时段下降（斜率分别为-0.78及-0.14），而在后两个时段上升（斜率分别为0.28及0.93）；而在周末日，静态行为由最初的36.44 min/h，除了在第一个时段下降外（斜率为一1.80），在后三个时段均上升且升幅逐渐增大（斜率分别为0.27、0.45及1.88），结果提示针对成人静态行为增长时段设计干预方案可能取得更好的效果。
2.2 以追踪研究描述体力活动变化趋势 追踪研究对于描述体力活动及静态行为的变化趋势是必不可少的，本次年会亦有多个学者报告了其追踪调查的结果，而此类研究主要针对的是儿童和青少年。在体力活动方面，Edwards等以加速度计追踪了372名儿童由3—7岁的体力活动变化，发现在3岁时体力活动水平高的儿童，在4～7岁时其体力活动水平亦高于同龄者，提示在早期养成体力活动习惯的重要性。Wong等的研究发现，6～10岁儿童即使在1 a的时间里，上学日的MVPA时间亦可下降达54%～60%，而步行上下学的习惯有助于减缓此下降趋势。在静态行为方面，Jaze等报告了儿童由5岁到15岁的10年间，静坐时间中断（sedentary breaks）的频率下降超过200次/d，其中男生每年下降1.8次/h，女生每年下降2.0次/h，反映出儿童单次静坐时间的延长。另一项为期18 a的追踪研究调查了由青年期到成年后静态屏幕时间（sedentary screen time）的变化，发现青少年时期的受试者仅有13.3%报告每日超过2 h的静态屏幕时间，而在成年后此比例飙升至81.7%，同时受试者的BMI亦由青少年时期的24.2升至成年后的27.7，提示在青少年时期减少静态屏幕时间至2 h/d以下可能有助于预防成年后的BMI增长。
3 体力活动测量工具
体力活动的测量工具可以大体分为主观测量工具（如问卷）和客观测量工具（如加速度计、计步器）。准确测量体力活动及静态行为水平，对于了解体力活动流行情况、明确体力活动与健康指标之间的量效关系，乃至准确评估体力活动干预方案的效果等均有重要作用。本次年会虽然不乏大量对各种体力活动主观测量工具的验证研究，但仍可以看出客观体力活动测量工具的应用已逐渐成为主流和今后的趋势，下文针对本届年会客观工具的验证和发展研究做一总结。
3.1 完善已广泛应用的工具 ActiGraph系列加速度计是当前世界范围内应用最为广泛的加速度计，目前正在被使用的包括GT1M和较新型的GT3X、GT3X+等多个型号，一些研究就该系列仪器的使用进行了探讨。Crouter等比较了ActiGraph GT3X+采用Cvm2RM、Cva2RM、Freedson、Treuth、Trost和Puyau等多个能量消耗方程推算儿童日常体力活动能量消耗的准确性，证实采用Cvm2RM、Cva2RM可减少个体误差。Byun等发现，若要以最少的测量天数获得对学龄前儿童静态行为的可靠测量（ICC≥0.8），日均静态行为的加速度计数界值为<373counts/15 s（佩戴6.4 d），校内静态行为的界值为<200counts/15 s（佩戴1.8 d）。亦有研究比较了不同型号的ActiGraph加速度计的表现：Mahar等报告，与GT1M型加速度计相比，较新型的GT3X+型加速度计会高估成人的MVPA时间达20 min/d以上；McMillan等亦证实了GT3X型加速度计在行走和慢跑状态下记录的加速度计数高于GT1M。此外，有学者探讨了Acti-Graph型加速度计垂直轴加速度计数出现平台（level—off）的原因，指出这可能是由于其使用了较窄的过滤频率（0.5～2.5 Hz），从而错过对高速奔跑状态下的数据记录。
3.2 发展和验证新工具 本届年会亦有多个学者对于一些新涌现的测量工具进行了验证性研究。SenseWear Armband是一种臂带式热流量双轴加速度计，有学者指出该型加速度计能够比较好地估计中老年人高强度的体力活动，对儿童体力活动强度划分的表现优于ActiGraph型加速度计；但亦有学者报告该型加速度计会高估成人的静坐行为达134%，而低估低强度体力活动达83%，故仍需进一步的研究以验证其有效性。其他被验证的工具包括ViM腕式三轴加速度计、GeneActive腕式三轴加速度计、My Wellness Key型加速度计、FitBit型计步器等，其中My Wellness Key型加速度计被证明在走与跑（跑台）状态下测得的能量消耗与间接测热法相关度很高（r=0.94，P<0.01）。
3.3 探索更准确测量体力活动的方法 同往届年会一样，本届年会亦可见到对更准确测量体力活动的新方法新手段的探讨。如Strath等的研究发现，与间接测热法比较，应用佩戴于腕部、腰部、踝部的三个三轴加速度计综合判断体力活动强度，其准确率（89%）明显高于单个加速度计（腰部83%，踝部82%，腕部69%），且总体均方根误差（root mean square error）只有1.06 METs。Howe等报告，与间接测热法相比，单独使用加速度计（ActiGraph）会高估能量消耗约1.6～2.4 kC/min，而联合使用心率计与加速度计测得的能量消耗与间接测热法无显著差异，提示条件允许的情况下联合使用多种工具可能会提高测量准确性。
4 体力活动影响因素
对体力活动影响因素的充分了解，是发展出有针对性的有效干预方案的基础。根据社会生态理论，体力活动的影响因素可划分为个体因素、社会环境因素、建筑环境因素等。
4.1 个体因素 个体因素中，多数研究关注个体心理因素与体力活动的关系，其中自我效能（self—effica—cv）仍被证明是与体力活动关系最密切的心理因素。Nagle等的研究发现体力活动水平高的女性拥有较高的运动自我效能，Silva等报告自我效能和愉悦感（enjoyment）是青少年体力活动的预测因子。此外，有学者调查有运动习惯者中断运动的原因，发现疲劳、身体不舒服、学业或工作的压力等因素是最常被提及的原因。Mooradian等访问了15名7～14岁肥胖儿童，发现乐趣、能和朋友在一起、能够外出是最主要的体力活动促进因素，而不想活动、疲劳是最主要的障碍因素。
4.2 社会环境因素 来自家人、朋友的影响也被证明是体力活动的重要影响因素。Larsen等的研究发现，与家人和朋友的电话联络以及与朋友的见面和更高的体力活动水平有关，但有趣的是与家人的见面却可能降低体力活动水平。Sehary等研究了教养类型对学龄前儿童静坐行为的影响，结果发现与严厉型家长相比，宽松型家长的孩子在工作日屏幕时间更多；在周末日，严厉型家长的孩子的屏幕时间少于宽松型家长和放任型家长的孩子。Barkley等的研究发现，与体重正常者相比，肥胖男孩更易受到同伴攻击，从而导致其更多的静坐时间。Mendonca等的研究指出，运动参与具有明显的家庭聚集性，且同辈人参与运动的习惯相近，提示同时针对个体和家庭的干预方案可能更易获得成功。
4.3 建筑环境因素 近年来建筑环境对体力活动的影响成为新的研究热点，本次年会亦有大量研究对此方面影响因素进行了报告。在针对成年人的研究方面，Carroll等的调查显示美国成人步行或骑车出行的比例仅有17%，68.8%的受访者提到目的地太远是其主要的障碍因素，而Sallis等的研究指出加强交通安全可能有助于促进骑车出行。Papadopoulos等发现相对于高密度社区居民，低密度社区居民认为其居住环境交通安全虽差，但人行道设施较好，这可能导致了其体力活动水平与高密度社区居民并无差异。此外值得注意的是，通常认为越高行走性（walkability）的环境越有利于人们的体力活动，而Macfarlane等的研究指出，在行走性过高的环境（如香港），反而会导致体力活动的减少（例如过于方便的交通可能导致步行距离的缩短），提示对于环境的研究要针对不同地区的特点。在针对儿童青少年的研究方面，有研究显示在午餐及休息时间提供运动器材（β=0.123）以及操场的硬件设施（β=0.102）与小学生的体力活动相关；Moore等的研究发现居住在乡村孩子的体力活动水平较城市孩子高，而到各个目的地的距离以及环境安全性与其体力活动水平显著相关。
5 体力活动促进
体力活动相关研究的最终目的，是为了发展、设计有效的干预方案，以提高群体的体力活动水平、建立健康的生活方式。除了常见的体力活动干预研究外，本届年会呈现以下特点：
5.1 以理论为指导设计干预方案 体力活动干预方案普遍能获得即时或短期的效果，但挑战来自于多数方案比较难以获得长期的可持续的行为改变。基于行为改变理论设计的干预方案，由于有较成熟的理论作为支持，有可能获得更理想的效果。自我决定理论（self—determination theory）主要关注与可持续行为改变关系密切的心理动机机制，Carraca等概括了近年来与自我决定理论有关的干预研究，证实其在解释行为改变方面的价值，并强调了自主调节及运动目标对维持体力活动干预的长期效果的重要意义。Hsu等的研究对比了以自我决定理论为基础设计的干预方案和传统运动干预方案对肥胖女性体力活动改变的效果。在干预结束后的随访期，70%的自我决定理论干预组仍保持了活跃的生活方式并达到体力活动推荐量，而传统运动干预组仅有23%。此研究还发现，自我调节的信心和能力对于运动习惯的维持很重要，其中目标设定是最主要的影响因素。Active LivingEvery Day（ALED）是当前较流行的基于阶段性改变理论（stage of change theory）设计的干预方案，根据受试者所处的心理和体力活动“阶段”予以相对应的干预措施，Das等的研究证实ALED干预方案能显著提高受试者的体力活动水平、睡眠质量和心理健康。
5.2 注重采用新的技术和手段 随着科技的发展，高科技产品和工具越来越多地融入人们的生活，借助这类工具，或可使体力活动干预方案更易为大众接受、并取得良好效果。Aurea等使用电子邮件监控受试者的体力活动状况并对其进行个体化的指导，证明该方法能够有效提高受试者参与体力活动的动机，并更多地参与体力活动、减少静态行为。Saito等尝试由指导者通过iPad程序帮助受试者设立运动目标、并制定相应的运动计划从而提高其体力活动水平，初步的结果发现，经过为期一个月的干预，iPad实验组每日步数较干预前增加超过1 200步，而对照组基本不变。Dell’Orto等尝试使用跑步机办公桌代替传统的办公桌以提高以静坐为主的办公室工作人员的体力活动水平，虽然结果没有统计学意义，但可观察到受试者MVPA比例增加的趋势，不失为今后可以尝试的方向之一。
5.3 注意平衡干预方案的效果和成本效益 制定及评定体力活动干预方案除了要考虑该方案的效果，如受试者体力活动水平的改变，也应重视实施方案达到特定效果所需的经济花费，即成本效益。效果很差的方案固然没有推广的价值，但实施起来过于昂贵的方案亦不可能在大范围内推广。Archer等比较了减重教育、佩戴运动传感器、佩戴运动传感器+减重教育等于预方案对肥胖成人的减重效果及其成本效益。结果发现佩戴运动传感器是其中最经济的干预方案（每人每公斤减重花费51美元），佩戴运动传感器+减重教育方案虽可获得最大的减重效果（平均每人6.59 kg），但每多减重1kg就要比单纯佩戴运动传感器多花费60美元/人，因此单纯佩戴运动传感器是三种方案中成本效益最高的。Koh等对比了基于步数（以计步器测量）的运动处方和基于运动时间的运动处方对提高老年人体力活动水平的效果，并计算由此产生的保健护理及参与体力活动等的花费，结果发现基于步数的运动处方成本效益更佳。
6 小结
综上所述，第59届美国运动医学会年会发表的体力活动相关研究具有选题范围广、研究深入细致、实践应用价值大等特点，以下几点可供国内学者在今后的研究中借鉴和参考。
1）采用客观准确的方法测量体力活动水平与健康指标，明确两者间的量效关系，从而提出适合国人的体力活动指南；
2）在体力活动的流行病学调查中，尽量应用客观测量工具，并采用追踪研究的设计，从而准确评估国人体力活动水平及其变化趋势；
3）从多个层面深入研究不同人群的体力活动影响因素，为体力活动干预方案的设计提供切实依据；
4）体力活动干预方案的设计要依据成熟的理论和可靠的证据，同时兼顾方案的效果和实施的成本效益。