基于身體活力和老化速度的40~65歲男性體質(zhì)年齡模型的構(gòu)建

趙曉光，顧耀東,2，于佳彬,2，馬 曄，周喆嘯,2，李建設(shè)

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基于身體活力和老化速度的40~65歲男性體質(zhì)年齡模型的構(gòu)建

趙曉光1，顧耀東1,2，于佳彬1,2，馬 曄1，周喆嘯1,2，李建設(shè)1

1. 寧波大學(xué) 大健康研究院, 浙江 寧波 315211; 2. 寧波大學(xué) 體育學(xué)院, 浙江 寧波 315211

目的：基于體育活動能夠改善身體活力和延緩老化速度的研究假設(shè)，在全民健身的大背景下構(gòu)建體質(zhì)年齡模型來個(gè)體化評估身體活力和老化速度。方法：研究對象為40~65歲健康男性76名。選取與日歷年齡相關(guān)的身體形態(tài)、成分和活動能力等體質(zhì)測量指標(biāo)，采用主成分分析法構(gòu)建體質(zhì)年齡模型并驗(yàn)證有效性。結(jié)果：構(gòu)建了體質(zhì)年齡模型公式，體質(zhì)年齡=0.58×日歷年齡-5.9×第1主成分分析得分+21.7，第1主成分得分=0.110×X4+0.104×X3+0.914×X2-0.033×X1-9.52（X1，腰圍；X2，時(shí)間肺活量；X3，縱跳；X4，橫向反復(fù)跨步移動）。結(jié)論與建議：體質(zhì)年齡模型能夠有效評價(jià)身體活力和老化速度，它可以作為健康管理的參考指標(biāo)、運(yùn)動干預(yù)效果的評價(jià)指標(biāo)來評估中老年人體質(zhì)健康狀況。建議將體質(zhì)年齡這一指標(biāo)納入到中老年人體質(zhì)健康評價(jià)體系之中。

體質(zhì)年齡；身體活力；老化速度；體質(zhì)測量

我國自1999年步入老齡化社會以來，人口老齡化程度就不斷加深。截至2016年底，我國60歲及以上人口已達(dá)2.3億，占總?cè)丝诘?6.7%，到2020年將達(dá)到2.6億，占總?cè)丝诘?7.8%左右[4,9]。面臨著人口老齡化不斷加深的現(xiàn)狀，我國政府先后出臺了《“健康中國2030”規(guī)劃綱要》《“十三五”健康老齡化規(guī)劃》等綱要指南，旨在增強(qiáng)人民身體體質(zhì)，提高人民健康水平。與此同時(shí)，近年來我國中老年人也開始愈發(fā)關(guān)注自身的身體機(jī)能狀況和健康水平，參與體育活動的人數(shù)也正在逐年增加。已有研究表明，規(guī)律的體育運(yùn)動可以改善中老年人身體機(jī)能狀態(tài)，提高身體活力水平，延緩老化速度[5,11,14,19]。然而，身體活力水平和老化速度如何評價(jià)？選取哪些指標(biāo)及如何運(yùn)用這些指標(biāo)對其進(jìn)行評價(jià)？此類相關(guān)研究在我國還鮮有報(bào)道。因此，在全民健身的大背景下建立一套完善、有效的指標(biāo)體系和評價(jià)方法來個(gè)體化評估中老年人身體活力和老化速度是十分迫切和必要的。

不同于日歷年齡，體質(zhì)年齡是對體質(zhì)測量的諸多指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析所得到的個(gè)體化評估身體活力和老化速度的一種綜合性評價(jià)指標(biāo)。體質(zhì)年齡有別于生物年齡和生理年齡，它們的測試指標(biāo)主要側(cè)重于生理學(xué)和生物化學(xué)；而體質(zhì)年齡是建立在日歷年齡基礎(chǔ)之上，主要通過體質(zhì)測量數(shù)據(jù)獲得，測試指標(biāo)主要側(cè)重于與人體身體活力和老化速度相關(guān)的身體形態(tài)、身體成分和身體活動能力指標(biāo)等。體質(zhì)年齡具有個(gè)體性，它能夠評估具有相同日歷年齡人群的不同個(gè)體的身體活力和老化速度。在許多發(fā)達(dá)國家，如日本，體質(zhì)年齡已經(jīng)作為其國民體質(zhì)監(jiān)測的一項(xiàng)重要參考指標(biāo)來個(gè)體化評估國民身體活力和老化速度[29]。

我國自2000年開展國民體質(zhì)監(jiān)測工作以來，雖然有關(guān)體質(zhì)的相關(guān)研究方興未艾，但有關(guān)中老年人體質(zhì)年齡的研究卻并不多見。鄧小紅[3]引用日本學(xué)者金成吉所構(gòu)建的體質(zhì)年齡模型來評價(jià)我國國民體質(zhì)狀況，即通過測量立位體前屈、閉眼單足立、反復(fù)橫跨和俯臥撐4項(xiàng)體質(zhì)指標(biāo)，然后把4項(xiàng)得分相加，與體質(zhì)年齡評定表進(jìn)行對照得出個(gè)人體質(zhì)年齡的大致范圍，再與個(gè)人的日歷年齡相比較來評價(jià)身體機(jī)能水平。德力格爾等[2]引用日本文部科學(xué)省新體力測試項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)，即測量握力、仰臥起坐、坐位體前屈、單腳睜眼站立、10 m障礙走和6 min步行等6 項(xiàng)體質(zhì)指標(biāo)來計(jì)算體質(zhì)年齡和體力評價(jià)等級?？梢钥闯?，目前我國有關(guān)體質(zhì)年齡的少量報(bào)道也大多是引用國外的體質(zhì)年齡模型標(biāo)準(zhǔn)來評價(jià)我國國民的體質(zhì)健康狀況。然而，由于身體形態(tài)和生活習(xí)慣等的不同，國外的體質(zhì)年齡模型是否適用于我國國民還值得商榷。

Loprinzi等[22]從人體老化基因角度證實(shí)40~65歲人群身體老化速度最快，而體育運(yùn)動能夠改善人體老化基因。本研究基于規(guī)律的體育運(yùn)動能夠改善身體機(jī)能、提高身體活力和延緩人體老化速度的功能，在全民健身的大背景下構(gòu)建40~65歲人群體質(zhì)年齡模型來個(gè)體化評估身體活力和老化速度。構(gòu)建體質(zhì)年齡的意義在于它可以作為健康管理的參考指標(biāo)使個(gè)體直觀地了解體質(zhì)年齡與日歷年齡的差距；體質(zhì)年齡可以作為運(yùn)動干預(yù)效果的評價(jià)指標(biāo)以掌握身體活力和老化速度改善情況；此外，體質(zhì)年齡還可以作為一項(xiàng)參考指標(biāo)推廣到我國國民體質(zhì)監(jiān)測之中。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

通過在街道社區(qū)宣傳以及在商場、超市和公園等處張貼海報(bào)對受試者進(jìn)行募集。受試者均為男性，年齡范圍在40~65歲之間，無運(yùn)動習(xí)慣。對受試者進(jìn)行體質(zhì)測量并建立體質(zhì)年齡模型。然后招募相同年齡階段的有運(yùn)動習(xí)慣和無運(yùn)動習(xí)慣的健康男性作為模型驗(yàn)證組，以驗(yàn)證體質(zhì)年齡模型。運(yùn)動習(xí)慣以每周運(yùn)動時(shí)間是否達(dá)到150 min為評定標(biāo)準(zhǔn)。受試者的基本情況見表1。

表1 受試者基本情況

1.2 身體形態(tài)指標(biāo)測量

首先是體重指數(shù)（BMI）的評價(jià)。受試者首先進(jìn)行裸足、短衣短褲狀態(tài)下的身體形態(tài)學(xué)測量。利用身高計(jì)（YG-200, Yagami, Japan）和體重計(jì)（TBF-551, Tanita, Japan）對身高和體重進(jìn)行測量，讀數(shù)分別精確至0.1 cm和0.1 kg。BMI為體重（kg）除以身高（m）的平方（kg/m2）。其次是腰圍的測量，受試者雙腳分開25~30 cm，體重均勻分配兩腿站立，使用人體用卷尺測量經(jīng)臍點(diǎn)的腰部水平周長（cm），重復(fù)測試2次，取平均值。腰圍是世界衛(wèi)生組織推薦的測量方法，能夠反映脂肪總量和脂肪分布的綜合指標(biāo)。

1.3 身體成分指標(biāo)測量

采用生物電阻法（HBF-354, Omron, Japan）對體脂率進(jìn)行測量。受試者手持測量儀，身體自然站立，背部挺直，手臂伸直與身體成90°垂直，等待約30 s測量儀分析完畢，即可獲得體脂率數(shù)值（%），重復(fù)測試2次，取平均值。

1.4 肺功能能力指標(biāo)測量

肺功能能力使用時(shí)間肺活量進(jìn)行評價(jià)。時(shí)間肺活量采用日本捷斯特CHEST 肺功能測試儀HI-801進(jìn)行測量。受檢者雙腳站立與肩同寬，受試者作最大吸氣至肺總量位屏氣 1 s后以最大力量、最快速度呼氣至殘氣量位，持續(xù)、均勻、快速呼盡（L），重復(fù)測試2次，取平均值。

1.5 肌肉力量指標(biāo)測量

肌肉力量測量包括上肢和下肢肌力的測量。上肢肌力使用握力（Grip-D5101, Takei, Japan）、下肢肌力使用縱跳（Jump-MD TKK 5106, Japan）進(jìn)行評價(jià)。首先進(jìn)行握力測試，根據(jù)受試者手掌大小調(diào)節(jié)握力器抓握幅度，以手掌中指第2指關(guān)節(jié)成90°彎曲為宜，叮囑受試者用最大力量抓握握力器，左右手各測試2次，取平均值。然后進(jìn)行縱跳測試，受試者在腰間佩戴縱跳測試儀，盡最大努力進(jìn)行垂直跳躍，測試人員記錄受試者的跳躍高度（cm），重復(fù)測試2次，取平均值。

1.6 靈敏性指標(biāo)測量

靈敏性測量包括橫向和縱向反復(fù)跨步移動測試。橫向反復(fù)跨步移動時(shí)，受試者兩腳跨立站在左右間隔為1 m的3條線的中間線上，然后受試者重復(fù)性地進(jìn)行橫向跨步移動?？绮揭苿舆^程中，雙腳需踩到或者跨過兩邊端線。測試人員記錄受試者在20 s內(nèi)左右跳躍移動的最大重復(fù)次數(shù)（n）?？v向反復(fù)跨步移動時(shí)，受試者站立在一橫線的后方，然后右腳跨過此橫線，待左腳也跨過橫線后，右足、左足再次跨回原點(diǎn)。反復(fù)跨步移動過程中，兩腳不得踩到中間橫線。測試人員記錄受試者在20 s內(nèi)前后跨步的最大重復(fù)次數(shù)（n）。

1.7 柔韌性指標(biāo)測量

使用坐位體前屈（Yagami WL-35, Japan）對受試者的柔韌性進(jìn)行評價(jià)。受試者脫鞋、兩膝伸直坐在測量儀前，雙手手掌交叉重疊，然后一邊呼氣的同時(shí)身體盡量向前伸展，以指尖能夠達(dá)到的最遠(yuǎn)距離作為測量值（cm），重復(fù)測試2次，取平均值。

1.8 平衡能力指標(biāo)測量

采用單腿閉眼平衡測試對平衡能力進(jìn)行評價(jià)。受試者須在閉眼的狀態(tài)下雙手叉腰，并使用優(yōu)勢足進(jìn)行單腿站立。測試人員記錄受試者的最大平衡保持的時(shí)間（s），重復(fù)測試2次，取平均值。

1.9 體質(zhì)年齡模型的構(gòu)建及有效性驗(yàn)證

體質(zhì)年齡模型的構(gòu)建方法與Hofecker[18]、Nakamura[23]、田中喜代次等[30]對體質(zhì)年齡進(jìn)行構(gòu)建的方法大致相同。首先，使用相關(guān)性檢驗(yàn)來分析無運(yùn)動習(xí)慣（模型構(gòu)建組）人群的日歷年齡與所測量的體質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)性，提取與日歷年齡有顯著相關(guān)的體質(zhì)測量指標(biāo)。其次，對所提取的體質(zhì)測量指標(biāo)進(jìn)行主成分分析并結(jié)合T值原理，得出不同指標(biāo)權(quán)重的第1主成分得分的逆轉(zhuǎn)公式，即未校正的體質(zhì)年齡模型。然后，參考Dubina等[15,16]的模型校正方法對模型進(jìn)行校正，完成可以與日歷年齡進(jìn)行比較的體質(zhì)年齡模型構(gòu)建。最后，基于有運(yùn)動習(xí)慣人群的體質(zhì)年齡小于日歷年齡這一研究假設(shè)，本研究通過對運(yùn)動習(xí)慣有和無的受試者（模型驗(yàn)證組）體質(zhì)年齡進(jìn)行測量并與其日歷年齡進(jìn)行獨(dú)立樣本檢驗(yàn)，從而達(dá)到驗(yàn)證模型有效性的目的。模型驗(yàn)證的預(yù)期結(jié)果是無運(yùn)動習(xí)慣人群的體質(zhì)年齡與日齡年齡之間無顯著性差異，而有運(yùn)動習(xí)慣人群體質(zhì)年齡顯著地小于日歷年齡。數(shù)據(jù)采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析，顯著性水平設(shè)定在< 0.05，非常顯著性水平設(shè)定在< 0.01。

2 研究結(jié)果

2.1 提取與日歷年齡相關(guān)的體質(zhì)測量指標(biāo)

由表2可知，模型構(gòu)建組的日歷年齡與所測量的腰圍（= -0.31，=0.03）、時(shí)間肺活量（= -0.35，= 0.02）、縱跳（=-0.33，= 0.02）和橫向反復(fù)跨步移動（= -0.40，< 0.01）等體質(zhì)指標(biāo)之間具有顯著性相關(guān)，未發(fā)現(xiàn)BMI、體脂率、握力、前后反復(fù)跨步移動及單腿閉眼站立與日歷年齡之間存在顯著相關(guān)。因此，我們提取與日歷年齡具有顯著性相關(guān)的腰圍、時(shí)間肺活量、縱跳和橫向反復(fù)跨步移動來進(jìn)行主成分分析，為構(gòu)建體質(zhì)年齡做準(zhǔn)備。

表2 日歷年齡和所測量的各體質(zhì)指標(biāo)間的相關(guān)性

注：*表示具有顯著性差異，< 0.05；**表示具有非常顯著性差異，< 0.01，下同。

2.2 基于主成分分析的體質(zhì)年齡構(gòu)建

在進(jìn)行主成分分析前，我們需要考慮體質(zhì)測量指標(biāo)間的多重共線性。對所提取體質(zhì)測量指標(biāo)之間相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)（表3），縱跳與橫向反復(fù)跨步移動之間存在著顯著相關(guān)（= 0.35，= 0.02），但這兩個(gè)指標(biāo)分別代表肌肉力量和靈敏性兩大不同身體素質(zhì)，因此，在進(jìn)行主成分分析時(shí)，所提取的4個(gè)體質(zhì)測量指標(biāo)全部進(jìn)入分析。

對所提取的體質(zhì)測量指標(biāo)進(jìn)行主成分分析發(fā)現(xiàn)，第1主成分的特征值為1.59（全部方差的39.7%），第1主成分系數(shù)在-0.308~0.777之間（表4）?；谥鞒煞址治?，我們獲得不同體質(zhì)指標(biāo)權(quán)重的第1主成分得分，即：第1主成分得分=0.110×X4+0.104×X3+0.914×X2-0.033×X1-9.52（X1，腰圍；X2，時(shí)間肺活量；X3，縱跳；X4，橫向反復(fù)跨步移動）。

表3 所提取體質(zhì)測量指標(biāo)之間的相關(guān)系數(shù)矩陣

表4 所提取體質(zhì)測量指標(biāo)的主成分分析

以日歷年齡為X軸，第1主成分得分為Y軸作散點(diǎn)圖可知（圖1），第1主成分得分與日歷年齡之間呈負(fù)相關(guān)關(guān)系（= -0.42，= 0.03）。但是，第1主成分得分所建立的公式不能表現(xiàn)出隨著日歷年齡增加體質(zhì)年齡也增加的正向發(fā)展趨勢，因此，我們基于T值原理對第1主成分得分公式進(jìn)行倒置轉(zhuǎn)換后得到未校正的體質(zhì)年齡模型公式，即：未校正的體質(zhì)年齡=-5.9×第1主成分分析得分+51.7。圖2所示為47名受試者未校正的體質(zhì)年齡與日歷年齡的散點(diǎn)圖。

圖1 第1主成分得分與日歷年齡的相關(guān)性散點(diǎn)圖

Figure1. Scatter Plots between First Principal Component Scores and Calendar Ages

圖2 未校正的體質(zhì)年齡與日歷年齡的相關(guān)性散點(diǎn)圖

Figure2. Scatter Plots between Physical Fitness Ages and Calendar Ages

未校正的體質(zhì)年齡與日歷年齡的相關(guān)系數(shù)為0.42，根據(jù)Dubina等[15,16]的模型校正方法對模型進(jìn)行校正，完成體質(zhì)年齡模型公式，即：校正后的體質(zhì)年齡=0.58×日歷年齡-5.9×第1主成分分析得分+21.7。圖3為47名受試者未校正的體質(zhì)年齡與日歷年齡的散點(diǎn)圖，可以看出兩者相關(guān)性顯著（= 0.65，< 0.01）。

圖3 校正后的體質(zhì)年齡與日歷年齡的相關(guān)性散點(diǎn)圖

Figure3. Scatter Plots between Adjusted Physical Fitness Ages and Calendar Ages

2.3 體質(zhì)年齡模型的驗(yàn)證

基于有運(yùn)動習(xí)慣人群的體質(zhì)年齡小于日歷年齡這一研究假設(shè)，對模型驗(yàn)證組有運(yùn)動習(xí)慣和無運(yùn)動習(xí)慣受試者的體質(zhì)年齡進(jìn)行測量并與日歷年齡比較（表5），發(fā)現(xiàn)無運(yùn)動習(xí)慣受試者的體質(zhì)年齡與日歷年齡之間沒有顯著性差異，而有運(yùn)動習(xí)慣受試者的平均體質(zhì)年齡顯著小于其日歷年齡10.6歲（<0.01）。圖4所示為有運(yùn)動習(xí)慣受試者體質(zhì)年齡與日歷年齡散點(diǎn)圖，可以發(fā)現(xiàn)圖中有運(yùn)動習(xí)慣人群的體質(zhì)年齡有明顯下移的現(xiàn)象。

表5 運(yùn)動習(xí)慣有無的受試者體質(zhì)年齡和日歷年齡比較情況

注：**表示與日歷年齡相比較具有非常顯著性差異，< 0.01。

圖4 有運(yùn)動習(xí)慣受試者體質(zhì)年齡與日歷年齡散點(diǎn)圖

Figure4. Scatter Plots between Physical Fitness Ages and Calendar Ages in Subjects with Exercise Habit

3 分析討論

我國《“十三五”健康老齡化規(guī)劃》的主要任務(wù)中明確指出，要“加強(qiáng)老年人健康相關(guān)科研工作。開展大型隊(duì)列研究，研究判定與預(yù)測老年健康的指標(biāo)、標(biāo)準(zhǔn)與方法?！盵4]本研究基于體育活動能夠改善身體活力和延緩老化速度的研究假設(shè)，在全民健身的大背景下構(gòu)建體質(zhì)年齡模型來個(gè)體化評估身體活力和老化速度，以期為中老年人體質(zhì)健康評估提供新的參考指標(biāo)。研究發(fā)現(xiàn)，利用主成分分析法提取腰圍、時(shí)間肺活量、縱跳和橫向反復(fù)跨步移動等體質(zhì)測量指標(biāo)所構(gòu)建的體質(zhì)年齡模型能夠解釋全部方差的39.7%。模型校正前體質(zhì)年齡與日歷年齡的相關(guān)系數(shù)= 0.42，使用與Dubina等[15,16]相同的模型校正方法，校正后的體質(zhì)年齡與日歷年齡的相關(guān)系數(shù)=0.65。模型驗(yàn)證利用運(yùn)動習(xí)慣有和無的受試者體質(zhì)年齡和日歷年齡進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)有運(yùn)動習(xí)慣受試者的平均體質(zhì)年齡顯著小于其日歷年齡10.6歲。本研究認(rèn)為，體質(zhì)年齡模型能夠有效評估身體活力和老化速度，在對中老年人體質(zhì)健康進(jìn)行評估時(shí)，可以考慮將體質(zhì)年齡納入到體質(zhì)健康評價(jià)體系之中。

身體活力是身體的活動能力，它是維持正常生理活動、從事生產(chǎn)生活學(xué)習(xí)、適應(yīng)自然環(huán)境、融入社會的必要條件。老化一般指生物體從成熟期以后直至死亡過程中所表現(xiàn)出來的身體機(jī)能逐漸衰退的現(xiàn)象。身體機(jī)能是指人的整體及其組成的各器官、系統(tǒng)所表現(xiàn)的生命活動。一般來說，身體活力和老化與身體機(jī)能之間具有高度的相關(guān)性，但由于受遺傳基因、生活習(xí)慣、飲食結(jié)構(gòu)、體育鍛煉和氣候環(huán)境等因素的影響，個(gè)體的身體活力和老化與身體機(jī)能狀況也會呈現(xiàn)一定的差異性[1,7,8,10,13]。例如，對具有相同日歷年齡的有運(yùn)動習(xí)慣和無運(yùn)動習(xí)慣的兩組人群進(jìn)行比較，有運(yùn)動習(xí)慣人群的身體活力水平可能較高，而身體老化速度則較低，反之亦然。所以，不能簡單地使用日歷年齡來評價(jià)身體活力水平和老化速度，而需要借助評價(jià)方法更為科學(xué)的體質(zhì)年齡來對其進(jìn)行個(gè)體化評估。本研究提取與日歷年齡相關(guān)度較高的體質(zhì)測量指標(biāo)，如腰圍、時(shí)間肺活量、縱跳和橫向反復(fù)跨步等進(jìn)行主成分分析，并結(jié)合模型校正的方法建立了體質(zhì)年齡模型，即體質(zhì)年齡=0.58×日歷年齡-5.9×第1主成分分析得分+21.7，第1主成分得分=0.110×X4+0.104×X3+0.914×X2-0.033×X1-9.52（X1，腰圍；X2，時(shí)間肺活量；X3，縱跳；X4，橫向反復(fù)跨步移動）。經(jīng)研究驗(yàn)證，體質(zhì)年齡模型在評估身體活力和老化速度方面具有有效性。

因?yàn)閹讉€(gè)或多個(gè)指標(biāo)可以反映相同的身體機(jī)能或身體素質(zhì)，因此在構(gòu)建模型時(shí)，指標(biāo)間的多重共線性是構(gòu)建模型時(shí)需要考慮的一個(gè)重要問題[30]。把具有相關(guān)性的幾個(gè)或多個(gè)指標(biāo)都納入到模型中會導(dǎo)致模型出現(xiàn)多重共線性。在本研究中，雖然縱跳與橫向反復(fù)跨步移動指標(biāo)之間具有顯著的相關(guān)關(guān)系（= 0.35，= 0.02），但是，我們發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)指標(biāo)分別反映肌肉力量和靈敏性兩大不同身體素質(zhì)，因此，本研究認(rèn)為，將縱跳與橫向反復(fù)跨步移動這兩個(gè)具有顯著相關(guān)的指標(biāo)都納入到模型中不會導(dǎo)致模型多重共線性的發(fā)生。

在體質(zhì)年齡模型構(gòu)建的方法上，Heikkinen等[17]使用握力、血壓、肺活量、反應(yīng)時(shí)、骨密度、聽力、白發(fā)、皮膚彈性等諸多與衰老相關(guān)度較高的指標(biāo)，通過多元線性回歸分析的方法建立體質(zhì)年齡模型。同樣，Suominen[28]、Hofecker[18]和Latorre-Rojas等[21]分別利用人體和動物實(shí)驗(yàn)的橫向數(shù)據(jù)，通過多元線性回歸的統(tǒng)計(jì)方法對體質(zhì)年齡模型進(jìn)行了構(gòu)建與驗(yàn)證。Nakamura等[23-25]選取最大肺活量、背肌力、縱跳、橫向反復(fù)跨步、軀干屈伸以及最大體力勞動能力等體質(zhì)指標(biāo)，并聯(lián)合血糖、血脂、膽固醇、紅細(xì)胞數(shù)等血液指標(biāo)，通過主成分分析的統(tǒng)計(jì)方法分別對男性和女性中老年人的體質(zhì)年齡模型進(jìn)行了構(gòu)建。Kimura等[20]通過測量單腿閉眼和睜眼站立、座位體前屈、膝關(guān)節(jié)屈伸肌力、 6 m步行速度、10 m步行時(shí)間等體質(zhì)指標(biāo)，使用多元線性回歸結(jié)合主成分分析的統(tǒng)計(jì)方法分別構(gòu)建了男性和女性老年人的體質(zhì)年齡模型?；诖罅恳酝芯靠芍?，在體質(zhì)年齡模型構(gòu)建的方法選擇上，學(xué)者一般都較多使用多元線性回歸分析法、主成分分析法或主成分分析結(jié)合多元線性回歸分析方法對模型進(jìn)行構(gòu)建。與以往模型構(gòu)建方法略有不同，雖然本研究也采用主成分分析法對體質(zhì)年齡模型進(jìn)行構(gòu)建，但是在模型構(gòu)建完成后，本研究還參考Dubina等[15,16]的模型校正方法對模型進(jìn)行優(yōu)化，如圖2和圖3所示，模型預(yù)測的準(zhǔn)確性得到了提高。

在體質(zhì)年齡模型構(gòu)建的指標(biāo)選擇上，選取能夠反映或部分反映身體形態(tài)和成分、身體機(jī)能和素質(zhì)的指標(biāo)構(gòu)建模型被廣泛認(rèn)可。如Latorre-Rojas等[21]通過測量身體機(jī)能指標(biāo)，如2 min臺階測試，身體素質(zhì)指標(biāo)如30 s椅子坐站、手臂屈伸測試、坐椅體前伸、抓背測試和8英尺往返走等，建立女性體質(zhì)年齡模型。田中喜代次等[30-32]通過測試受試者BMI、腰圍、臀圍和皮褶厚度（身體形態(tài)指標(biāo)），體脂率、全身肌肉含量和脂肪含量（身體成分指標(biāo)）、時(shí)間肺活量和最大攝氧量（身體機(jī)能指標(biāo)），握力、縱跳、單腿閉眼站立、座位體前屈、俯臥背屈伸、橫向和縱向反復(fù)跨步移動（身體素質(zhì)指標(biāo)）等指標(biāo)建立體質(zhì)年齡模型。Kimura等[20]通過測量包含單腿閉眼和睜眼站立、座位體前屈、膝關(guān)節(jié)屈伸肌力、6 m步行速度、10 m步行時(shí)間等有關(guān)速度、靈敏、柔韌、肌力等身體素質(zhì)指標(biāo)構(gòu)建男性和女性老年人的體質(zhì)年齡模型。本研究在指標(biāo)選擇上，選取了腰圍、時(shí)間肺活量、縱跳和橫向反復(fù)跨步移動等體質(zhì)測量指標(biāo)，它們能夠反映身體形態(tài)、肺功能能力、肌力和靈敏性，然后使用主成分分析法構(gòu)建體質(zhì)年齡模型。雖然本研究同時(shí)也對BMI、握力、體脂率、座位體前屈、前后反復(fù)跨步移動和單腿閉眼站立等體質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行了測量與評價(jià)，但在進(jìn)行主成分分析前的體質(zhì)測量指標(biāo)與日歷年齡的相關(guān)性檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，這些指標(biāo)與日歷年齡之間的相關(guān)性較小且未發(fā)現(xiàn)有顯著性（而腰圍、時(shí)間肺活量、縱跳和橫向反復(fù)跨步移動等4項(xiàng)指標(biāo)與日歷年齡相關(guān)性較大且具有顯著性，表2），納入到模型后會對模型預(yù)測的準(zhǔn)確性造成一定的影響。因此，本研究所構(gòu)建的體質(zhì)年齡模型選取了與日歷年齡相關(guān)性較大的腰圍、時(shí)間肺活量、縱跳和橫向反復(fù)跨步移動等4項(xiàng)體質(zhì)測量指標(biāo)構(gòu)建模型。

在體質(zhì)年齡模型的指標(biāo)權(quán)重上，本研究利用主成分分析發(fā)現(xiàn)，與腰圍、時(shí)間肺活量和橫向反復(fù)跨步移動等指標(biāo)相比，縱跳所占的指標(biāo)權(quán)重最高，第1主成分系數(shù)達(dá)到了0.777（表4）。此研究結(jié)果與李美淑等[6]的研究結(jié)果大致相同，即受試者縱跳指標(biāo)在模型中所占的指標(biāo)權(quán)重最高，第1主成分系數(shù)為0.913。這表明，肌肉力量，特別是下肢肌肉力量指標(biāo)在體質(zhì)健康指標(biāo)體系中具有重要作用，這也間接地說明了體質(zhì)健康狀況較差的老年人其肌肉衰減癥（肌少癥）的發(fā)病率以及跌倒的發(fā)生率相對較高的原因。

模型建立完成后，需要對模型的有效性進(jìn)行驗(yàn)證。在體質(zhì)年齡模型有效性的驗(yàn)證方法上，Shigematsu等[27]基于具有心血管疾病的患者其身體活力下降和老化速度較快的研究假設(shè)，通過測量一般健康人群和冠狀動脈硬化患者人群的體質(zhì)年齡，然后比較體質(zhì)年齡與日歷年齡的差異，達(dá)到對體質(zhì)年齡模型進(jìn)行驗(yàn)證的目的。此研究結(jié)果表明，一般健康人群的體質(zhì)年齡與日歷年齡之間沒有顯著性差異（>0.05），而冠狀動脈患者人群的體質(zhì)年齡顯著地高于日歷年齡（<0.01）。本研究驗(yàn)證體質(zhì)年齡模型有效性的思路與以上研究大致相同，本研究基于有運(yùn)動習(xí)慣人群的體質(zhì)年齡小于日歷年齡這一研究假設(shè)，通過對運(yùn)動習(xí)慣有無的受試者體質(zhì)年齡進(jìn)行測量并與其日歷年齡進(jìn)行獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)（表5和圖4），15名有運(yùn)動習(xí)慣受試者的體質(zhì)年齡小于日歷年齡10.6歲（< 0.01），而14名無運(yùn)動習(xí)慣的受試者體質(zhì)年齡和日歷年齡之間沒有顯著性差異（> 0.05），此研究結(jié)果證明了研究假設(shè)，表明本研究所構(gòu)建的體質(zhì)年齡在評估中老年人身體活力和老化速度方面具有有效性。

與其他模型相比較，本研究所構(gòu)建的體質(zhì)年齡模型具有一定的共性和差異性。共性除了構(gòu)建模型所選取的指標(biāo)可以反映或部分反映身體形態(tài)和成分、身體機(jī)能和素質(zhì)之外，它還表現(xiàn)在所構(gòu)建的體質(zhì)年齡模型都能夠反映某一特定群體的體質(zhì)健康狀況。Latorre-Rojas等[21]所構(gòu)建的體質(zhì)年齡模型可以反映西班牙50歲以上女性的體質(zhì)健康狀況，田中喜代次等[30-32]先后建立了4個(gè)不同的體質(zhì)年齡模型，能夠分別反映日本20~64歲和65歲以上男性和女性體質(zhì)健康狀況。而本研究所構(gòu)建的體質(zhì)年齡模型能夠反映我國40~65歲男性的體質(zhì)健康狀況。差異性表現(xiàn)在構(gòu)建體質(zhì)年齡模型所選取的指標(biāo)雖然能夠反映或部分反映身體形態(tài)、肺功能能力、肌力、柔韌性和靈敏性等，但不同學(xué)者構(gòu)建模型所選取的具體指標(biāo)略有不同。如Nakamura等[24]選取最大肺活量、背肌力、縱跳、橫向反復(fù)跨步、軀干屈伸以及最大體力勞動能力等6項(xiàng)指標(biāo)來構(gòu)建模型，這6項(xiàng)指標(biāo)能夠反映肺功能能力、肌力、靈敏性和柔韌性等身體機(jī)能和身體素質(zhì)。本研究選取腰圍、時(shí)間肺活量、縱跳和橫向反復(fù)跨步移動來構(gòu)建體質(zhì)年齡模型，這4項(xiàng)指標(biāo)能夠反映身體形態(tài)、肺功能能力、肌力和靈敏性。造成這種差異性的主要原因可能與受試者性別、年齡、種族、生活習(xí)慣以及體質(zhì)測量儀器和測量方法不同有關(guān)[20]。此外，采用何種統(tǒng)計(jì)分析方法構(gòu)建模型可能也會導(dǎo)致其模型指標(biāo)構(gòu)成具有一定的差異性[26]。

本研究在以下幾個(gè)方面具有局限性。首先，本研究是基于橫向數(shù)據(jù)分析構(gòu)建體質(zhì)年齡模型，這可能會導(dǎo)致模型對結(jié)果的解釋不夠充分。其次，在研究結(jié)果的適用性方面，本研究所構(gòu)建的體質(zhì)年齡模型是基于40~65歲男性所建立的。因此，它是否也適用于女性群體以及其他年齡段群體還有待驗(yàn)證。再次，在本研究的模型構(gòu)建過程中，我們并未對受試者的心肺耐力指標(biāo)進(jìn)行測量，而心肺耐力指標(biāo)被認(rèn)為是體質(zhì)健康的核心要素[12]。鑒于此，在后續(xù)的模型應(yīng)用和模型完善過程中，我們將嘗試把心肺耐力指標(biāo)納入到體質(zhì)年齡模型之中。最后，構(gòu)建模型所運(yùn)用的數(shù)據(jù)樣本量越大，模型的信度和效度就越有保證，而本研究用于構(gòu)建模型的受試者樣本量偏少（n = 47）。雖然樣本量相對較小，但是，本研究中所構(gòu)建的體質(zhì)年齡模型能夠說明全部方差的40%左右。同時(shí)，對模型進(jìn)行驗(yàn)證還發(fā)現(xiàn)，該模型能夠有效地評價(jià)身體活力和老化速度。

4 結(jié)論與建議

本研究基于規(guī)律的體育運(yùn)動能夠改善身體機(jī)能、提高身體活力和延緩人體老化速度的功能，在全民健身的大背景下構(gòu)建體質(zhì)年齡模型來個(gè)體化評估身體活力和老化速度。本研究利用主成分分析法構(gòu)建了40~65歲男性體質(zhì)年齡模型公式，體質(zhì)年齡=0.58×日歷年齡-5.9×第1主成分分析得分+21.7，第1主成分得分=0.110×X4+0.104×X3+0.914×X2-0.033×X1-9.52（X1，腰圍；X2，時(shí)間肺活量；X3，縱跳；X4，橫向反復(fù)跨步移動）。經(jīng)檢驗(yàn)，該模型能夠有效評估身體活力和老化速度。

體質(zhì)年齡模型具有廣泛的應(yīng)用性，可以作為健康管理的參考指標(biāo)、運(yùn)動干預(yù)效果的評價(jià)指標(biāo)來個(gè)體化評估體質(zhì)健康狀況。體質(zhì)年齡模型能夠有效評估身體活力和老化速度，在對中老年人體質(zhì)健康狀況進(jìn)行評估時(shí)，建議將體質(zhì)年齡納入到體質(zhì)健康評價(jià)體系之中。

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Construction of Physical Age Model for Men Aged 40~65 based on Physical Vitality and Aging Speed

ZHAO Xiao-guang1, GU Yao-dong1,2, YU Jia-bin1,2, MA Ye1, ZHOU Zhe-xiao1,2, LI Jian-she1

1. Research Academy of Grand Health, Ningbo University, Ningbo 315211, China; 2. Faculty of Sport Science, Ningbo University, Ningbo 315211, China.

Objective: Based on the research hypothesis of physical activity improving physical vitality and reducing aging speed, the purpose of this study was to build a physical fitness age model under the background of national fitness. Methods: Seventy-six adult male subjects aged 40-65 years old took part in our study. Several indicators including body shape, body composition and physical activity which related to calendar age were selected. Principal component analysis was used to build a physical fitness age model and verify the validity. Result: Physical fitness age = 0.58×calendar age – 5.9×first principal component scores (FPS) + 21.7, FPS = 0.110×X4 + 0.104×X3 + 0.914×X2 - 0.033×X1 - 9.52 (X1, waist circumference; X2, forced vital capacity; X3, vertical jump; X4, stepping side by side). Conclusion and suggestion: The physical fitness age model can effectively assess physical vitality and aging speed, which can be used as a reference indicator of health management, an evaluating indicator of effect of exercise intervention to assess physical health of middle-aged and elderly. It is suggested that physical fitness age should be as an important indicator that included in the physical health evaluation system for middle-aged and elderly individuals.

G804.49

A

1002-9826(2018)06-0068-08

10.16470/j.csst.201806009

2018-01-17；

2018-09-29

浙江省哲學(xué)社會科學(xué)規(guī)劃課題（18NDJC101YB）。

趙曉光,男,助理研究員,博士,主要研究方向?yàn)檫\(yùn)動醫(yī)學(xué),Email: xiaoguangzhao1985@gmail.com。