體適能(Physical Fitness)是指人體所具備或獲得的與完成體力活動能力相關(guān)的一組要素或特征。健康體適能包括5大要素:心肺耐力、身體成分、肌肉力量、肌肉耐力和柔韌性。對健康體適能水平進行適宜地測試和科學(xué)評價,一方面了解運動者的健康狀況和運動能力,建立合理、可行的運動目標(biāo),利于給出安全、科學(xué)、有效、個性化運動處方,更好地指導(dǎo)運動鍛煉;另一方面可判斷運動鍛煉的效果,幫助運動者調(diào)整目標(biāo)并激勵其參與運動,養(yǎng)成長期堅持運動的習(xí)慣。骨關(guān)節(jié)疾病、慢性疾病、運動損傷患者術(shù)前進行一定項目的體適能評估,有利于手術(shù)醫(yī)師及運動處方師更好地了解患者的各器官功能,制定下一步的診療計劃。
心肺耐力(Cardiorespiratory Fitness,CRF)是指持續(xù)體力活動中呼吸系統(tǒng)吸入氧氣、循環(huán)系統(tǒng)運送氧氣及骨骼肌利用氧氣的能力,體現(xiàn)人的心肺功能和有氧耐力。心肺耐力是健康體適能的核心組成成分:①低水平CRF與明顯增加的全因早期死亡風(fēng)險有關(guān),特別是與心血管疾病死亡風(fēng)險相關(guān);②提高CRF與降低全因死亡率相關(guān);③高水平的CRF與較高水平的體力活動習(xí)慣有關(guān)[1]。
用于評價心肺耐力的指標(biāo)因測試方法不同而不同,最大攝氧量(Maximal Oxygen Uptake,
O2max)或峰值攝氧量(Peak Oxygen Uptake,O2peak)是CRF的重要測評指標(biāo)。當(dāng)對心肺耐力進行前后對比時,除了可用最大攝氧量或峰值攝氧量評價外,相同負(fù)荷下的心率反應(yīng)下降也可提示心肺耐力得到改善。選擇最大強度或次大強度運動測試主要取決于測試目的、被測者的健康風(fēng)險水平及可使用的設(shè)備及測試人員。最大強度測試要求被測者運動到力竭,達到最大攝氧量和/或最大心率水平,因此不適用于某些特殊個體且需要配備急救設(shè)備(圖1-3-1)。對于某些風(fēng)險較高人群,通常選用次大強度運動測試來評估受試者的CRF。次大強度運動測試的基本目的是測試一級或多級次大負(fù)荷下的心率反應(yīng),并據(jù)此預(yù)測O2max。
① 次大強度運動測試
次大強度運動測試(圖1-3-2)的基本目的是測試多級次大強度負(fù)荷下的心率反應(yīng),并通過心率與負(fù)荷的關(guān)系推算最大攝氧量,同時監(jiān)測受試者對運動的其他反應(yīng),包括心率、血壓、主管疲勞感覺、癥狀和體征(如呼吸困難、心絞痛等級等),這些信息可用于評價受試者對運動的功能性反應(yīng),以及在控制環(huán)境條件的情況下受試者隨時間變化的次大強度運動反應(yīng)。
圖1-3-2次大強度運動測試
② 最大強度運動測試
遞增運動負(fù)荷試驗(圖1-3-3)是測定最大攝氧量以反映個體心肺耐力的基本方法,在臨床上進行遞增運動負(fù)荷試驗時,為監(jiān)測心肌缺血、血流動力學(xué)或電壓改變,以及其他相關(guān)癥狀或體征,需要根據(jù)具體情況選擇對心電圖、血流動力學(xué)、氣體分析和癥狀體征進行監(jiān)測。
圖1-3-3最大強度運動測試
梅脫(Metabolic Equivalent of Energy,MET)是英文縮寫“MET”的譯音,翻譯為“能量代謝當(dāng)量”。1 MET 是指每公斤體重從事1min活動消耗3.5mL的氧氣所對應(yīng)的運動強度,
1 MET的活動強度,相當(dāng)于健康成年人安靜坐位時的代謝水平,稍高于基礎(chǔ)代謝水平(約3.3ml/kg/min)。MET是由攝氧量計算而來,但其使用較攝氧量更為方便,不論活動是否需要克服自身體重,均可用MET來表示其運動強度。
心臟功能(Functional Capacity,F.C)的單位為梅脫。心臟功能能力是指機體在盡力活動時,所能達到的最大MET值。對一般健康人來說,心臟功能能力相當(dāng)于最大攝氧量對應(yīng)的水平。但對老、弱、患疾病人群來說,心臟功能能力只相當(dāng)于在沒有出現(xiàn)或出現(xiàn)異常即刻達到的峰值攝氧量水平所對應(yīng)的MET值。
用心功能能力來評價心肺功能,更直觀、更具可比性。在耐力運動處方的制訂中,心臟功能能力是確定運動強度的依據(jù)。
代謝當(dāng)量與運動類型有很大關(guān)系,也可反映運動強度的指標(biāo)。一般認(rèn)為小于3 METs 屬于低強度運動,3-6 METs 屬于中等強度運動,大于6 METs 屬于高強度運動[2]。流行病學(xué)研究經(jīng)常采用代謝當(dāng)量定義心肺功能。美國心臟協(xié)會采用代謝當(dāng)量值作為心肺功能分級依據(jù)。
紐約心臟病學(xué)會心功能分級(New York Heart Association,NYHA)的具體分級標(biāo)準(zhǔn)如下:
Ⅰ級:體力活動不受限,一般的體力活動不引起過度的乏力、心悸、氣促和心絞痛。METs值≥7。
Ⅱ級:輕度體力活動受限,一般的體力活動即可引起心悸、氣促等癥狀。
METs值5-7。
Ⅲ級:體力活動明顯受限,休息時尚正常,低于日?;顒恿恳部梢鹦募?、氣促。METs值2-5。
Ⅳ級:體力活動完全喪失,休息時仍有心悸、氣促。METs值<2。
肌肉力量、肌肉耐力和肌肉做功能力統(tǒng)稱為“肌肉適能”[3]。肌肉力量是指肌肉用力的能力,肌肉耐力指肌肉持續(xù)收縮的能力或重復(fù)收縮的次數(shù),肌肉做功能力是指肌肉單位時間內(nèi)做功的情況[4]。
肌肉力量可以是靜力性的(某一關(guān)節(jié)或某一組關(guān)節(jié)無明顯角度變化),也可是動力性的(即外部負(fù)荷或身體某一部分運動使肌肉長度變化)。
靜力性力量可以使用多種設(shè)備進行測量,包括電子拉力計和握力計(圖1-3-4)。靜力性力量測試主要針對特定肌群和關(guān)節(jié)角度。握力可用于評估老年人的死亡風(fēng)險和功能狀態(tài)[5]。
圖1-3-4電子握力測試
動力性力量最常用的測試方法是一次最大重復(fù)次數(shù)(1 repetition maximum,1-RM),即在正確姿勢和一定規(guī)則下、全關(guān)節(jié)活動范圍內(nèi),能完成且僅能完成1次重復(fù)動作所對應(yīng)的阻力值。一般在4次測試內(nèi)獲得1-RM(或多RM)值,兩次測試之間休息3-5分鐘。
肌肉耐力是某肌群在一定時間內(nèi)完成重復(fù)收縮至肌肉疲勞的能力,或保持1-RM特定百分比的持續(xù)時間。如連續(xù)完成仰臥卷腹的最大次數(shù)可用來評價腹部肌群的耐力,俯臥撐的最大次數(shù)可用來評價上半身肌群的耐力。
在我國的國民體質(zhì)監(jiān)測中,采取握力、俯臥撐(男)、一分鐘仰臥起坐(女)和縱跳測試來評價肌肉力量和肌肉耐力。詳見《國民體質(zhì)測定標(biāo)準(zhǔn)手冊(成年人部分)》。
表1-3-1不同性別、年齡人群仰臥卷腹部肌肉耐力分級[6]
表1-3-2《國民體質(zhì)測定標(biāo)準(zhǔn)》握力評價標(biāo)準(zhǔn)[7]
研究已充分證實體脂過多尤其是腹部脂肪過多與高血壓、代謝綜合征、2型糖尿病(T2DM)、中風(fēng)、心血管疾病和血脂異常等多種慢性疾病相關(guān)。
①體重指數(shù)
體重指數(shù)(Body Mass Index,BMI)是用來衡量體重是否超重的常用指標(biāo),BMI具體計算方法是:BMI=體重/身高[2]。其中,體重的單位是千克(kg),身高的單位是米(m),BMI的單位是kg/m2。
BMI與體脂百分比有一定關(guān)系,但它只能反應(yīng)體重相對身高的大小,而不能精確反映人體內(nèi)的脂肪含量是否過多。肌肉比較發(fā)達的人,BMI可能達到超重的標(biāo)準(zhǔn),但其身體中脂肪的含量并不高。一般BMI<18.5為“體重過低”,BMI在18.5-23.9為“體重正?!?,BMI在24-27.9為“超重”,BMI≥28為“肥胖”。
②圍度
圍度測量,可用于預(yù)測身體成分,并可體現(xiàn)脂肪分布情況,適用于不同性別和年齡的人群,在準(zhǔn)確測試的前提下,圍度測量的準(zhǔn)確性與實際身體成分相差2.5%-4.0%。具體測量見表1-3-3。
表1-3-3標(biāo)準(zhǔn)圍度測量姿勢和部位[8]
生物電阻抗法(BIA)是一種簡單、安全、無創(chuàng)的測量身體成分的方法,實用性較強,在嚴(yán)格的測試操作下用多電極的體成分測試儀進行測量的結(jié)果是比較準(zhǔn)確的。其測量原理是將微量電流通入人體內(nèi),通過測量電流阻抗的情況來推算身體內(nèi)各種組織的含量。
圖1-3-5生物電阻抗法體成分測試
表1-3-4 BMI和腰圍與健康風(fēng)險的關(guān)系[9]
表1-3-5體脂百分比評價標(biāo)準(zhǔn) (單位:%)[10]
柔韌性是活動某一關(guān)節(jié)使其達到最大關(guān)節(jié)活動度(Range of Motion,ROM)的能力。它與運動技能密切相關(guān),是日常生活活動中不可缺少的一種能力。保持所有關(guān)節(jié)的柔韌性有助于完成運動,而當(dāng)某項運動使關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)超出最大關(guān)節(jié)活動范圍時,會導(dǎo)致組織損傷。柔韌性的大小與關(guān)節(jié)囊的伸展性、充分的準(zhǔn)備活動、肌肉粘滯性以及其他組織的順應(yīng)性有關(guān)。
主動關(guān)節(jié)活動度(active range of motion ,AROM):是人體自身的主動隨意運動而產(chǎn)生的運動弧。被動關(guān)節(jié)活動度(passive range of motion,PROM):是通過外力,如幫助患者活動關(guān)節(jié)產(chǎn)生的運動弧、正常情況下,被動運動至終末時會產(chǎn)生一種關(guān)節(jié)囊內(nèi)的、不受隨意運動控制的運動,因此,PROM略大于AROM。
肌肉斷裂、肌肉無力、神經(jīng)支配功能障礙、關(guān)節(jié)疼痛或腫脹等,是使AROM下降的原因。PROM下降主要由于關(guān)節(jié)本身機構(gòu)異常引起。被動活動正常而主動活動不能者可能是神經(jīng)麻痹;主動和被動活動均有障礙者,則可能關(guān)節(jié)僵硬、關(guān)節(jié)黏連、肌肉攣縮、瘢痕組織形成等。
由于在全身各關(guān)節(jié)的柔韌性中,軀干和下肢柔韌性在日常體力活動和體育鍛煉中相對比較重要,而且可能與肌源性腰痛的形成有一定關(guān)系,因此,推薦用坐位體前屈測試來測定和評價軀干和下肢的柔韌性(圖1-3-6)。相對于腰部柔韌性來說,坐位體前屈測試能更好地評估腘繩肌的柔韌性[11]。
圖1-3-6坐位體前屈測試
關(guān)節(jié)活動度測量原則:首先應(yīng)明確被測關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)軸心位置、關(guān)節(jié)兩端緩解縱軸線位置以及關(guān)節(jié)的中立位。當(dāng)關(guān)節(jié)產(chǎn)生位移時,按關(guān)節(jié)活動的方向及活動幅度的大小,確定ROM測定結(jié)果。如肘關(guān)節(jié)中立位為上臂縱軸與前臂縱軸呈180°夾角,當(dāng)前臂用力屈曲,兩縱軸線夾角只能縮小到60°時,屈肘ROM為120°。
表1-3-6特定單關(guān)節(jié)的活動度[12]
表1-3-7坐位體前屈測試對軀干和下肢柔韌性進行分級評價表[13]
并不是所有人都適合進行運動測試,在測試之前,需要準(zhǔn)確評價運動測試的風(fēng)險和益處,判斷運動者是否存在運動測試的禁忌證(包括絕對禁忌證和相對禁忌證)。
①近期安靜狀態(tài)下心電圖顯示有嚴(yán)重心肌缺血、急性心肌梗死(兩天內(nèi))或其他急性心臟病事件。
②可引起癥狀或血流動力學(xué)改變的未控制的心律失常。
③嚴(yán)重、有癥狀的主動脈狹窄。
④未控制、有癥狀的心力衰竭。
⑤急性肺栓塞或肺梗死。
⑥急性心肌炎或心包炎。
⑦可疑或確診的動脈瘤破裂。
⑧急性全身感染,伴有發(fā)熱、全身疼痛或淋巴結(jié)腫大。
①冠狀動脈左支狹窄。
②中度狹窄性心瓣膜病。
③電解質(zhì)紊亂(低血鉀、低鎂血癥)。
④肥厚型心肌病或其他形式的流出道狹窄。
⑤重度房室傳導(dǎo)阻滯。
⑥室壁瘤。
⑦心動過速或心動過緩。
⑧運動中加重的神經(jīng)肌肉、肌肉骨骼疾病和風(fēng)濕性疾病。
⑨未控制的代謝性疾?。ㄈ缣悄虿 ⒓谞钕俟δ芸哼M或黏液性水腫)。
⑩慢性感染性疾病(如艾滋?。?/span>
?精神或軀體障礙導(dǎo)致的運動能力顯著降低。
在相對禁忌證中,如果運動的益處大于風(fēng)險,且安靜時無癥狀,可以暫時不考慮作為運動禁忌證,并在醫(yī)務(wù)監(jiān)督下運動或采取較低強度的運動。
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