重磅!繼2016年在世界頂尖醫學雜誌《循環》(Circulation)發表科學聲明認定有氧能力是臨床生命體徵後(詳見我「生命體徵」一文),美國心臟學會最近又在《循環》雜誌上發表科學聲明,認定青少年有氧能力是一個非常重要的健康標誌(An Important Marker of Health)!
(「生命體徵」連結)
對有氧能力(文獻裡也叫心肺功能(Cardiorespiratory Fitness, CRF)、心肺耐力、有氧體適能等)的定義和「生命體徵」一文中基本一樣:
「… the capacity of the circulatory and respiratory systems to supply oxygen to skeletal muscle mitochondria for energy production needed during physical activity.」
是指心肺和循環系統把氧氣輸送到肌肉線粒體為人在做體力活動時提供能量的能力。
講到與健康有關的「Marker」,大家可能馬上想到去醫院的血檢報告上所列的指標。能把青少年有氧能力提到「健康標誌」的高度是基於過去幾十年大量的科學研究。連同2016年的科學聲明,美國醫學界給有氧能力兩個大的健康標籤:成年人叫「生命體徵」、青少年叫「健康標誌」。之所以叫「健康標誌」可能在於青少年有氧能力對健康扮演更多的是對未來的影響吧。
包含有166篇參考文獻的這篇科學聲明裡有6個部分,23個要點。我把這些要點簡單翻譯如下,並對其中的一些要點加以點評。有興趣的讀者可通過點擊下方連結下載原文一讀:
有意思的是這次聲明中很多觀點早在10年前我的本科母校南京師範大學舉辦的《青少年體質健康國際會議》上提及。有氧之父庫珀博士也參加了那次會議,好幾位在會上進行演講嘉賓的工作也在這次聲明中被提及。原來計劃今年再辦一屆,疫情一攪不得不推遲了。
第一部分:生理考慮
1. 運動是通過改善氧氣傳輸系統結構和功能上的適應來提高有氧能力的。
2. 體力活動、運動鍛鍊和有氧能力有關聯,但又各有其獨立性。
我的點評:「Physical Activity」在國內通常被翻譯為「身體活動」,「Exercise」是指為了健康,有目的、有計劃的去運動,所以翻成「運動鍛練」或「體育鍛練」較為合適。
第二部分:青少年有氧能力測定
1. 最準確的測量青少年有氧能力的方法是在實驗室裡用平板遞增測驗通過氣體分析來測定最大吸氧峰值,但此方法無法大規模實施。
2. 實踐中有氧能力的測定多用簡易的遞增測驗如20米往返跑來替代。
3. 如果空間有限,臺階測驗也是一個不錯的選擇。
4. 測驗應該儘可能選用有一定強度的而不是以測功能為主的測驗,例如步行測驗。
5. 不要完全相信預測的最大吸氧峰值,因為它受所用測驗的效度和被測試的人是否盡力等因素影響。
6. 用問捲來測有氧能力也許在大樣本的流行病調查中有所幫助,但屬於最不準確的有氧能力測定方法。
我的點評:4:20米往返跑是全世界目前最普及的青少年有氧能力的測定。在美國被配上了節拍和音樂叫「PACER」是美國目前國家青少年體適能測驗的一個重要組成部分,很受孩子們的歡迎。國內也有博士生用PACER做過論文,也有學者試圖在學校推廣,但好像受到很大的阻力,沒有成功,很可惜。目前國內所通常用的青少年有氧能力測驗是男生1000米跑、女生800米跑。我們都知道,800米的供能是介於無氧和有氧之間,和有氧能力金標準的相關係數大概只在0.4左右。另外目前國內青少年有氧能力的評價所用的是相對標準。相對標準最大的缺點是當一個人群都不健康時,「平均」或「高於平均」沒有任何意義且可能產生誤導。目前國外青少年有氧能力評價的趨勢是轉向與健康有關,用的是像對血壓和血糖一樣的絕對標準。
連同氣體分析的平板遞增測驗
PACER測驗
第三部分:影響青少年有氧能力的因素
1. 有研究證明有氧能力受遺傳基因影響,但具體制約的基因尚不知曉。
2. 所觀察到的種族差別其實主要是受其他生活方式、心血管疾病和社會經濟因素的影響。
3. 年齡、性別和運動強度是決定青少年有氧能力最重要的因素。運動的強度、時長和頻率是改變青少年有氧能力最需要考慮的元素。
4. 除去體力活動,目前沒有足夠證據證明久坐行為是影響青少年有氧能力的單獨因素。
5. 營養對提高青少年有氧能力的作用可能是提高增加線粒體的數量和功能實現的。
我的點評:10:別看到運動場上黑人多就認為他們有運動天賦,他們的成功主要還是來自後天的環境;12:對成年人的研究發現,久坐對有氧能力是有很負面影響的,這個結論還需要更多的研究去核實。
心率監督和教育已經是很多美國學校體育教學的一個部分。幾年前我曾採訪過一位要求每一個學生都自己買一塊心率手錶的校長。他對我如何做到這一點的回答很簡單:「為什麼上數學課可以要求學生自己買計算器,體育課不能讓學生買心率表呢?後者其實比前者更重要!」
第四部分:青少年有氧能力對健康的影響
1. 年輕時的有氧能力對減低一個人成年後的全因死亡率和終身的心血管疾病風險都有積極的作用。
2. 即使在青少年時期,有氧能力已經被證明對減低心血管疾病風險和其他疾病,例如代謝症候群、糖尿病、非酒精脂肪肝和心理疾病等,都有積極作用。
3. 有氧能力越高,青少年時期的認知能力、自我價值和生活滿意度也越高。
我的點評:醫學界能這樣高度評價青少年有氧能力對一個人的終身健康的積極作用太值得點讚了!和中國很多家長的「四肢發達、頭腦簡單」對運動的錯誤認識相反,越來越多的研究證明運動對孩子認知能力和心理健康會產生積極的作用!
20分鐘有氧運動後,腦洞大開(右圖腦電為證),解認知題的能力明顯提高。這是我們系Hillman教授被引用眾多的早期有氧運動對提高認知能力積極作用的早期研究
最新的研究表明,有氧運動能夠明顯降低青少年的自殺傾向
第五部分:青少年有氧能力現狀和趨勢
1. 大約12-15歲之間一半的男孩、三分之二女孩的健康有氧能力不達標。
2. 5個肥胖青少年裡有4個的健康有氧能力不達標。
我的點評:自1980年代中開始,國外青少年體適能的中心從競技(Performance-related)轉向健康(Health-related)。最具代表性的就是庫珀研究院的FitnessGram®(體適能電報,名字是個體育老師起的,Fitness即體適能,Gram代表Telegram,即電報;其實就是個體適能健康成績報告單)。每年有百萬的學生被測試,個性化體適能健康成績報告單和運動建議也被學生帶回家(為了方便第一代移民父母的需要,紐約的報告單有8個不同的語言版本)。雖然國內也有定期的全國體質測定,但多為國家層次的調研所用,參加的學生並沒有得到個人的體適能狀況反饋。我是2003年我導師退休後擔任FitnessGram®的科學顧問的,負責與標準制定有關的測量與統計關鍵技術的研發和把關。上面達標與否的標準就是根據我們研發的FitnessGram®標準(見下)而統計出來的。
第六部分:青少年有氧能力研究缺口
1. 除了平板測驗,好幾個在診所用的有氧能力測驗已經問世,但目前急需把它們標準化,測驗結果和數據的統一和協調。臺階測驗可能更適合在診所裡實行,但需要進一步的研究。
2. 急需加強診所和社區在檢測青少年有氧能力上的互動和協調、共享測驗結果、提供諮詢和幹預。
3. 急需更多的研究發現什麼樣的運動幹預對提高青少年(尤其是肥胖和有氧能力低下人群)的有氧能力最有效。也需要更多的研究確定需要進行幹預的有氧能力的閾值。
4. 需要更多追蹤研究確定青少年有氧能力對成年心血管疾病的影響。
5. 也急需更多的研究確定影響青少年有氧能力下降的因素以便制定相應的幹預措施以逆轉下降的趨勢。
我的點評:這篇科學聲明最有意義的地方是它主要是為家庭醫生寫的。在美國除了急診,一個人要看病需要先看自己的家庭醫生。中小學校每年秋季開學時都要求學生做個體檢。過去主要是防止傳染病,這篇聲明開始探討如何把有氧能力的檢測包括在家庭醫生給青少年每年的體檢裡意義重大:第一,讓父母開始認識到有氧能力和運動對他們孩子身心健康的重要性,第二,開始探索如何真正的在社區進行「體醫融合」,例如FitnessGram®現在的顧問裡也包括了醫生開始探索如何讓學校所測的體適能健康成績單被社區診所的醫生接受,反過來學校和社區體育又可以幫助家庭醫生的所開運動處方的執行。可以肯定,和2016「生命體徵」聲明一樣,這篇聲明將會對疾病的早期預防,對把「運動是良藥」在健康中的落實從娃娃就開始抓起的推進具有指導性的深遠意義!