武東明
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我國20~69歲人群握力增齡性變化趨勢分析
武東明
國家體育總局體育科學(xué)研究所, 北京 100061
為了解我國20~69歲人群握力增齡性變化趨勢。方法:選取2000年、2005年、2010年和2014年我國國民體質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)庫中20~69歲完成握力測試人群,通過握力極差率、年度同比增長率、環(huán)比增長率等指標(biāo)完成對20~69歲人群橫向增齡性變化趨勢的研究;同時(shí)采用聚合交叉方法結(jié)合結(jié)構(gòu)年代學(xué)原理對4次國民體質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)庫進(jìn)行重新構(gòu)建,并將重構(gòu)后數(shù)據(jù)進(jìn)行趨勢預(yù)測,建立20~69歲人群握力縱向增齡性變化趨勢線。最終在握力橫向增齡性變化趨勢和縱向增齡性變化趨勢的基礎(chǔ)上,構(gòu)建出我國20~69歲人群握力增齡性變化趨勢。結(jié)果表明:1)從歷次國民體質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)對比來看,握力值隨著監(jiān)測次數(shù)的遞增持續(xù)下降,且下降幅度逐漸減?。?)從不同年齡組握力增齡性變化情況來看,握力存在平臺期和下降期2個(gè)階段,且握力進(jìn)入下降期后下降幅度呈現(xiàn)出增齡性增大趨勢,男性在35歲年齡組,女性在40歲年齡組進(jìn)入下降期,且男、女性均在50歲年齡組進(jìn)入明顯下降期;3)對握力極差率分析發(fā)現(xiàn),我國男性上肢肌肉力量從成年到老年下降了30.3%~36.8%,女性下降了23.3%~28.5%;4)對握力增齡性變化的橫向研究結(jié)果和縱向研究結(jié)果對比發(fā)現(xiàn),存在橫向研究低估增齡性損失的現(xiàn)象。
增齡;握力;增長率;國民體質(zhì)監(jiān)測
力量素質(zhì)是人們賴以生存的基本素質(zhì),主要是某一部分肌肉工作時(shí)克服內(nèi)、外阻力的能力[2]。研究表明,力量素質(zhì)與個(gè)體健康水平之間存在高度相關(guān),中等以上力量水平可以有效降低成年人死亡率,通過合理的力量訓(xùn)練可以有效預(yù)防心肺功能及骨骼類慢性疾病的發(fā)生。
2014年國民體質(zhì)監(jiān)測公報(bào)顯示,反映我國成、老年人群最大力量的握力指標(biāo)繼續(xù)下降。美國學(xué)者研究表明,因肌力下降和肌肉含量的減少而引起的各種疾病所造成的經(jīng)濟(jì)損失超過180億美元/年[18],肌力下降不光影響人們的體力活動(dòng)水平,還增加各類骨關(guān)節(jié)疾病的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn),提高了老年人輪椅等輔助工具的使用率,最終影響老年人的生活質(zhì)量,縮短健康壽命[11]。崔芳芳[1]等研究發(fā)現(xiàn),我國人口健康壽命要比預(yù)期壽命短接近10年,如何利用科學(xué)有效的手段在有限預(yù)期壽命的基礎(chǔ)上延長健康壽命正在引起國內(nèi)、外學(xué)者的重視[15]。
本文以運(yùn)動(dòng)可以延緩肌力增齡性下降[10,17]為出發(fā)點(diǎn),希望通過分析4次國民體質(zhì)監(jiān)測工作中唯一一個(gè)20~69歲均進(jìn)行測試的力量指標(biāo)——握力為突破口,引用聚合交叉法結(jié)合結(jié)構(gòu)年代學(xué)原理,將4次國民體質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)庫進(jìn)行重新構(gòu)建。通過對比分析各年度握力增齡性變化和轉(zhuǎn)換后握力增齡性變化之間的異同,打破橫向單層面分析獲得增齡性變化的局限性,透過以橫向研究與縱向研究相互論證的方法,找出我國20~69歲人群握力增齡性變化趨勢,為今后的研究打下基礎(chǔ)。
選取2000年、2005年、2010年和2014年我國國民體質(zhì)監(jiān)測中完成握力測試的20~69歲人群為研究對象,其中,2000年樣本量為229 767人(男性115 606人,女性114 161人),2005年樣本量為245 035人(男性122 204人,女性 122 831人),2010年樣本量為231 925人(男性116 392人,女性115 533人),2014年樣本量為223 124人(男性111 269人,女性111 855人)。國民體質(zhì)監(jiān)測均采用分層隨機(jī)整群抽樣原則,從全國31個(gè)省、自治區(qū)、直轄市抽取檢測對象,4個(gè)年度抽樣點(diǎn)基本保持一致。
聚合交叉研究,是從橫斷方向抽取不同年齡組進(jìn)行橫向研究,其后按一定的時(shí)間間隔對這同一批被試進(jìn)行所需次數(shù)的重復(fù)測查,在橫向研究的基礎(chǔ)上構(gòu)成縱向研究,是一種集橫向研究和縱向研究一體的方法。
分析歷次國民體質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)構(gòu)成發(fā)現(xiàn),國民體質(zhì)監(jiān)測工作開展是每5年一次,20~69歲人群年齡組構(gòu)成自20歲開始每個(gè)年齡組年齡間隔也為5歲。按照年齡結(jié)構(gòu)學(xué)原理,國民體質(zhì)監(jiān)測間隔年限和年齡組劃分間隔及國民體質(zhì)監(jiān)測調(diào)查時(shí)間間隔相同,均為5年。也就是說,2000年的20歲年齡組人群在2005年是25歲年齡組人群的適齡人口,到2010年則是30歲年齡組適齡人口,2014年大部分是35歲年齡組適齡人口。根據(jù)國民體質(zhì)監(jiān)測工作辦法規(guī)定,國民體質(zhì)監(jiān)測在全國同一時(shí)間段、同一個(gè)抽樣點(diǎn)隨機(jī)整群抽樣開展監(jiān)測工作,對比分析年齡結(jié)構(gòu)學(xué)原理和人口隊(duì)列研究等方法,并咨詢有關(guān)專家后,認(rèn)為采用聚合交叉研究將2000-2014年4次國民體質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行重新整合,在原有數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上擴(kuò)展構(gòu)建出新的數(shù)據(jù),并對新構(gòu)建出的數(shù)據(jù)進(jìn)行增長率和相關(guān)曲線的擬合等統(tǒng)計(jì)分析符合聚合交叉研究原理。
文中各類增長率進(jìn)入明顯增長或下降期的判斷依據(jù)為增長率與平均增長率之間的關(guān)系,若增長率絕對值與平均增長率絕對值之差大于零則判為進(jìn)入明顯增長或下降期,若小于零則判斷為未進(jìn)入明顯增長或下降期。年度同比增長率=(高年度握力均值-低年度握力均值)/低年度握力均值×100%,年度同比增長率是本年度與上年度同期之間相比較。握力極差率=(最大握力值-最小握力值)/最大握力值×100%,握力極差率是同一測試年度握力極差占握力最大值的百分比。環(huán)比增長率=(大年齡組握力均值-小年齡組握力均值)/小年齡組握力均值×100%,主要反映小年齡組比大年齡組握力變化情況。
為了更好地分析握力增齡性變化情況,采用年度極差率和環(huán)比增長率來分別對2000年、2005年、2010年和2014年握力數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,希望可以通過年度極差率和環(huán)比增長率的變化對我國20~69歲人群力量橫向變化趨勢有一個(gè)初步了解。
從不同年度極差率來看,2000年、2005年、2010年和2014年男性年度極差率分別為36.8%、36.0%、34.0%和30.3%;女性分別為28.5%、28.1%、25.2%、23.2%。
通過圖1可以看出,男性各年齡組環(huán)比增長率2000年、2005年和2010年在35~39歲年齡組進(jìn)入負(fù)增長,2014年在30~34歲年齡組進(jìn)入負(fù)增長。各年度進(jìn)入負(fù)增長年齡段之后平均增長率分別為-4.34%、-4.26%、-4.06%和-3.22%。
圖1 2000年、2005年、2010年和2014年男性各年齡組握力環(huán)比增長率
Figure1. The Growth Rate of Males’ grip Strength by Each Age Group in 2000, 2005, 2010 and 2014
從不同年度進(jìn)入明顯增長期的起始年齡組來看,2000年和2010年出現(xiàn)在50~54歲年齡組,2005年和2014年在55~59歲年齡組進(jìn)入明顯下降期。
圖2 2000年、2005年、2010年和2014年女性各年齡組握力環(huán)比增長率
Figure 2. The Growth Rate of Females’ grip Strength by Each Age Group in 2000, 2005, 2010 and 2014
通過圖2 可以看出,女性各年齡組環(huán)比增長率各年度均從40~44歲年齡組開始進(jìn)入負(fù)增長;各年度進(jìn)入負(fù)增長之后平均增長率分別為-4.06%、-4.02%、-3.67%和-3.41%。從不同年度進(jìn)入明顯下降期的起始年齡組來看,各年度均是自50~54歲年齡組進(jìn)入明顯下降期。
從圖3可以看出,男性握力2005年較2000年除60~69歲年齡段、2010年較2005年除20歲年齡組、2014年較2010年除65歲年齡組處于同比正增長外,其余各年度年齡組均處于同比負(fù)增長,且各年齡組之間同比增長率各不相同。
為了更好地呈現(xiàn)出握力同比增長率跟年齡組之間的關(guān)系,本文首先對圖中數(shù)據(jù)進(jìn)行曲線擬合,并對擬合后趨勢線進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),2005年較2000年呈現(xiàn)出隨著年齡的增長男性握力同比增長率逐漸趨于正增長的趨勢;2010年較2005年在20~60歲年齡段呈現(xiàn)出以35歲年齡組為峰底的“V”型變化趨勢;2014年較2010年則呈現(xiàn)出以40歲年齡組為轉(zhuǎn)折點(diǎn)的變化曲線,在40歲年齡組之前負(fù)增長率維持在一個(gè)相對穩(wěn)定狀態(tài),在40歲年齡組之后負(fù)增長率隨著年齡的增長逐漸向零點(diǎn)靠近。
圖3 2000年、2005年、2010年和2014年男性各年齡組年度同比增長率
Figure 3. The Year-on-year Growth Rates of Males’ grip Strength by Each Age Group in 2000, 2005, 2010 and 2014
從圖4可以看出,女性握力各年度較上一調(diào)查年度各年齡組均處于同比負(fù)增長,且各年齡組之間同比增長率不相同。對擬合后趨勢分析發(fā)現(xiàn),各年度較上一調(diào)查年度增長率擬合曲線呈現(xiàn)出“V”型,其中,2014年和2010年“V”型變化趨勢的峰底出現(xiàn)在30歲年齡組,2005年峰底出現(xiàn)在50歲年齡組。
聚合交叉研究是通過歷史數(shù)據(jù)解釋現(xiàn)象隨時(shí)間變化的規(guī)律。本文選取的數(shù)據(jù)來自2000年、2005年、2010年和2014年國民體質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù),分析國民體質(zhì)監(jiān)測間隔年限發(fā)現(xiàn),除2014年間隔4年外其余年份之間間隔為5年,數(shù)據(jù)以5年為時(shí)間差的定比序列,且定比序列間隔與體質(zhì)監(jiān)測年齡組劃分時(shí)間間隔相同。通過對間隔時(shí)間、抽樣點(diǎn)、樣本人群的構(gòu)成等條件分析發(fā)現(xiàn),研究方法在橫向研究的基礎(chǔ)上可以進(jìn)一步深入挖掘,且現(xiàn)階段數(shù)據(jù)符合聚合交叉研究的條件,本文擬以2000年數(shù)據(jù)為模型基準(zhǔn)數(shù)據(jù),充分利用時(shí)間序列間隔和定比間隔相同的數(shù)據(jù)特征,按照2000年20歲年齡組人群在2005年、2010年和2014年分別為25歲年齡組、30歲年齡組、35歲年齡組適齡人群的特征,將歷次調(diào)查數(shù)據(jù)按照2000年20歲、2005年25歲、2010年30歲、2014年35歲年齡組握力進(jìn)行數(shù)據(jù)二次重構(gòu),并將重構(gòu)后數(shù)據(jù)進(jìn)行趨勢預(yù)測處理,希望通過重構(gòu)后數(shù)據(jù)對握力進(jìn)行宏觀分析。
圖4 2000年、2005年、2010年和2014年女性各年齡組年度同比增長率
Figure 4. The Year-on-year Growth Rates of Females’ grip Strength by Each Age Group in 2000, 2005, 2010 and 2014
通過圖5 可以看出,重構(gòu)后各年齡組男性握力基本呈現(xiàn)出以30歲年齡組為最高值的單波峰曲線。通過對數(shù)據(jù)進(jìn)行走勢預(yù)測發(fā)現(xiàn),數(shù)據(jù)趨勢預(yù)測比較理想,在65歲以前年齡組2均高于0.8,模型擬合優(yōu)度比較高。對擬合后趨勢線分析發(fā)現(xiàn),20~25歲年齡組呈現(xiàn)出隨年齡的增長握力以1.5%/年齡組的速度逐漸增長,30~40歲年齡組呈現(xiàn)出隨年齡的增長握力相對穩(wěn)定且小幅度下降;40歲以后年齡組呈現(xiàn)出隨著年齡的增長握力以5.8%/年齡組的速度逐漸下降。
圖5 重構(gòu)后男性各年齡組握力及變化趨勢
Figure 5. Males’ grip Strength and Its Change Trend after Reconstruction by Each Age Group
通過圖6可以看出,重構(gòu)后各年齡組女性握力數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出隨年齡的增長而逐漸下降的趨勢。通過對數(shù)據(jù)進(jìn)行走勢預(yù)測發(fā)現(xiàn),數(shù)據(jù)趨勢預(yù)測比較理想,所有年齡組2均高于0.8,模型擬合度比較高。對擬合后趨勢線分析發(fā)現(xiàn),曲線總體呈現(xiàn)出以40歲年齡組為分水嶺,40歲及以前握力下降相對緩慢,僅保持在2.1%/年齡組的速率;45歲及以后年齡組曲線下降相對較快,握力以6.2%/年齡組的速率快速下降。
圖6 重構(gòu)后女性各年齡組握力及變化趨勢
Figure 6. Females’ grip Strength and Its Change Trend after Reconstruction by Each Age Group
人體是由肌肉、骨骼、脂肪、蛋白質(zhì)和水共同構(gòu)成,構(gòu)成人體的各種身體成分不是一成不變的,而是會(huì)隨著年齡的變化而逐漸變化。國內(nèi)、外研究者通過動(dòng)物、人體解剖等實(shí)驗(yàn)證實(shí)了人類增齡性肌肉衰退與力量下降之間存在必然聯(lián)系[16],且這種衰退直接關(guān)系到老年人活動(dòng)能力和自理能力。
眾所周知,肌肉的絕對肌力取決于該肌肉的生理橫斷面積。肌肉的生理橫斷面愈大,肌肉收縮時(shí)產(chǎn)生的力也愈大,兩者接近正比例關(guān)系[7]。早期對于肌肉含量的研究方法局限于尸體解剖,但隨著超聲、CT掃描和雙能X光射線(DEXA)吸收儀等技術(shù)的發(fā)展和普及,Gallagher等[12]和Jansser等[14]研究者發(fā)現(xiàn),老年人的四肢橫斷面積與青年人相似,但是,老年人的骨骼肌面積比青年人少28%~36%。有研究表明,人類總肌肉力量從成年到老年下降20%~40%,并且70歲以上老年人的肌肉力量丟失更為嚴(yán)重[6,12,14]。本研究利用20~69歲人群握力極差率得出我國男性從成年到老年肌力下降30.3%~36.8%,女性下降23.3%~28.5%,與已有研究[6,12,14]之間還略有偏差,分析原因可能是上述等學(xué)者的研究對象包含70歲及以上人群,而本文分析數(shù)據(jù)來源于國民體質(zhì)監(jiān)測,該監(jiān)測年齡上限設(shè)置在69歲,剔除了70歲以上人群,造成兩者之間肌力下降幅度略有不同。
從力量增齡性衰退角度分析,本文一方面印證了我國20~69歲人群握力增齡性下降趨勢確實(shí)存在;另一方面,精確論證了我國20~69歲人群握力下降起始年齡,即男性是35歲年齡組,女性是40歲年齡組,且男、女性握力出現(xiàn)明顯下降是在50歲及以后年齡組。與默克[3]、巖村等[6]學(xué)者的研究進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn),我國20~69歲人群握力平均下降率較其他研究起始年齡組略微存在一些差異。分析原因發(fā)現(xiàn),本文研究肌肉力量的部位是上肢肌肉,與巖村、默克等學(xué)者選取的肌肉力量部位略有差異,但武東明等學(xué)者的四肢肌肉力量相比其他部位肌肉力量下降的起始年齡更早的結(jié)論[5]可以與本文相互印證我國20~69歲人群肌肉力量下降起始年齡組。
從力量增齡性下降變化率來看,本研究發(fā)現(xiàn),力量增齡性變化是由平臺期和明顯下降期兩部分共同構(gòu)成,且力量下降速率呈現(xiàn)出增齡性增大趨勢。男、女性上肢力量分別在30歲年齡組和35歲年齡組達(dá)到握力峰值;男性以40歲年齡組,女性以45歲年齡組為分水嶺,在分水嶺年齡組與力量峰值年齡組之間的握力屬于平臺期,分水嶺之后各年齡組握力處于明顯下降期,其中,男性下降速率可達(dá)4.7%/年齡組,女性則為4.4%/年齡組。Bassey等[9]研究認(rèn)為,65歲以上老年人握力下降率為2%/歲;Hurley等[13]發(fā)現(xiàn),握力50歲以后以12%~15%/10年的速度下降。本研究顯示,在進(jìn)入明顯下降期之后,平均每年握力下降率約0.9%,略低于歐、美等研究,然而,由于測試方法、研究對象年齡分組等方面存在一定差異,本文研究結(jié)果不能與上述結(jié)果之間進(jìn)行簡單的直接對比。但是,鑒于溫煦等[4]研究證實(shí),中國人骨骼肌含量下降速度比歐、美人慢,而骨骼肌含量是決定肌肉力量的重要指標(biāo),可以佐證我國20~69歲人群群握力進(jìn)入明顯下降期之后平均握力下降率略低于歐、美等研究結(jié)果。
在研究力量下降率的增齡性變化過程中,學(xué)者主要從力量增齡性下降的橫向研究和縱向研究兩方面對力量增齡性下降率進(jìn)行論述,但存在橫向研究低估增齡性損失的現(xiàn)象[8,9]。Bassey等[9]跟蹤研究65歲老年人握力發(fā)現(xiàn),4年后男性下降19%,女性下降12%,而他橫向研究的年平均下降率才為1.5%,年平均下降率明顯低于縱向追蹤結(jié)果。Aniansson等[8]跟蹤69歲老年男性發(fā)現(xiàn),股四頭肌力量7年后(n=23)自身下降22%,11年后(n=9)自身力量下降了35%。本文發(fā)現(xiàn),定比重構(gòu)后男性所有年齡組下降率均值為4.0%/年齡組,女性為4.4%/年齡組,均高于男、女性環(huán)比平均增長率。可以看出,定比重構(gòu)后男性40歲及以上年齡組下降率為5.8%/年齡組,女性為6.2%/年齡組,而橫向增齡性變化男性為4.7%/年齡組,女性為3.8%/年齡組。分析發(fā)現(xiàn),本研究雖然呈現(xiàn)出了力量增齡性橫向研究的下降率低于縱向研究的結(jié)果,但是,下降速率低于Bassey、Aniansson等的結(jié)論,分析原因可能是Bassey、Aniansson等研究的受試者最高年齡要大于本研究最高年齡(69歲)。另外,本研究是重構(gòu)后的縱向研究,較真正縱向研究還存在一定差異,要想比較我國20~69歲人群最大力量增齡性下降率橫向和縱向兩者之間的差異,還需要后續(xù)進(jìn)一步研究進(jìn)行論證。
1. 從歷次國民體質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)對比來看,握力隨著監(jiān)測次數(shù)的遞增持續(xù)下降,但下降幅度逐漸減小。
2. 從不同年齡組握力增齡性變化來看,握力是由平臺期和明顯下降期兩部分共同構(gòu)成,男性在35歲年齡組,女性在40歲年齡組進(jìn)入下降期,且進(jìn)入下降期后下降幅度呈現(xiàn)出增齡性增大趨勢;男、女性均在50歲年齡組進(jìn)入明顯下降期。
3. 對握力極差率分析發(fā)現(xiàn),我國男性肌肉力量從成年到老年下降了30.3%~36.8%,女性下降了23.3%~28.5%。
4. 對握力增齡性變化進(jìn)行橫向研究結(jié)果和縱向研究結(jié)果對比發(fā)現(xiàn),存在橫向研究低估增齡性損失的現(xiàn)象。
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A Trend Analysis of Age-related Grip Strength Changes of Chinese People Aged 20 to 69 Year Old
WU Dong-ming
China Institute of Sport Science, Beijing 100061,China.
To explore the trend of the age-related grip strength change of Chinese people aged 20 to 69 year old. Methods: 20 to 69 year old people who completed grip strength test from 2010 to 2014 were selected as the research objects from the Chinese National Physique Monitoring Database. Based on such indexes as rate of extremely poor grip strength, year-on-year growth rate and growth rate, a study was carried out on the horizontal age-related change trend of 20 to 69 year old people; meanwhile, based on the principle of structure chronology, the aggregation and crossing method was used to reconstruct the fourth national physique monitoring database, conduct trend prediction on the reconstructed data and build the age-related change trend of the grip strength of Chinese people aged 20 to 69. Results and Conclusions: 1) The comparisons of the previous national physique monitoring data showed that the grip strength declined constantly with the increase of monitoring times and the decline became smaller and smaller. 2) According to the age-related changes of different age groups, grip strength had two phases: plateau and decrement, and after entering the decrement phase, the decline showed a tendency of age-related increase; males in the group aged 35 years and females in the group aged 40 years entered the decrement phase, and both males and females in the group aged 50 years entered a phase of dramatic decrement. 3) The analysis of rate of extremely poor grip strength found that the muscular strength of upper extremities of Chinese males was decreased by 30.3% to 36.8% from adulthood to old age, while that of Chinese females by 23.3% to 28.5%. 4) Comparisons of the horizontal research results and longitudinal research results of age-related grip strength changes found that the horizontal research underestimated age-related loss.
804.49
A
1002-9862(2018)02-0111-06
10.16470/j.csst.201802015
2017-04-01;
2018-02-05
國家體育總局體育科學(xué)研究所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)(基本16-52)。
武東明,男,碩士,助理研究員,主要研究方向?yàn)轶w質(zhì)測量與評價(jià), E-mail:wudongming@ciss.cn。