我国20～69岁人群握力增龄性变化趋势分析

武东明



我国20～69岁人群握力增龄性变化趋势分析

武东明

国家体育总局体育科学研究所, 北京 100061

为了解我国20～69岁人群握力增龄性变化趋势。方法：选取2000年、2005年、2010年和2014年我国国民体质监测数据库中20～69岁完成握力测试人群，通过握力极差率、年度同比增长率、环比增长率等指标完成对20～69岁人群横向增龄性变化趋势的研究；同时采用聚合交叉方法结合结构年代学原理对4次国民体质监测数据库进行重新构建，并将重构后数据进行趋势预测，建立20～69岁人群握力纵向增龄性变化趋势线。最终在握力横向增龄性变化趋势和纵向增龄性变化趋势的基础上，构建出我国20～69岁人群握力增龄性变化趋势。结果表明：1）从历次国民体质监测数据对比来看，握力值随着监测次数的递增持续下降，且下降幅度逐渐减小；2）从不同年龄组握力增龄性变化情况来看，握力存在平台期和下降期2个阶段，且握力进入下降期后下降幅度呈现出增龄性增大趋势，男性在35岁年龄组，女性在40岁年龄组进入下降期，且男、女性均在50岁年龄组进入明显下降期；3）对握力极差率分析发现，我国男性上肢肌肉力量从成年到老年下降了30.3%～36.8%，女性下降了23.3%～28.5%；4）对握力增龄性变化的横向研究结果和纵向研究结果对比发现，存在横向研究低估增龄性损失的现象。

增龄；握力；增长率；国民体质监测

1 前言

力量素质是人们赖以生存的基本素质，主要是某一部分肌肉工作时克服内、外阻力的能力[2]。研究表明，力量素质与个体健康水平之间存在高度相关，中等以上力量水平可以有效降低成年人死亡率，通过合理的力量训练可以有效预防心肺功能及骨骼类慢性疾病的发生。

2014年国民体质监测公报显示，反映我国成、老年人群最大力量的握力指标继续下降。美国学者研究表明，因肌力下降和肌肉含量的减少而引起的各种疾病所造成的经济损失超过180亿美元/年[18]，肌力下降不光影响人们的体力活动水平，还增加各类骨关节疾病的发生风险，提高了老年人轮椅等辅助工具的使用率，最终影响老年人的生活质量，缩短健康寿命[11]。崔芳芳[1]等研究发现，我国人口健康寿命要比预期寿命短接近10年，如何利用科学有效的手段在有限预期寿命的基础上延长健康寿命正在引起国内、外学者的重视[15]。

本文以运动可以延缓肌力增龄性下降[10,17]为出发点，希望通过分析4次国民体质监测工作中唯一一个20～69岁均进行测试的力量指标——握力为突破口，引用聚合交叉法结合结构年代学原理，将4次国民体质监测数据库进行重新构建。通过对比分析各年度握力增龄性变化和转换后握力增龄性变化之间的异同，打破横向单层面分析获得增龄性变化的局限性，透过以横向研究与纵向研究相互论证的方法，找出我国20～69岁人群握力增龄性变化趋势，为今后的研究打下基础。

2 研究对象与方法

2.1 研究对象

选取2000年、2005年、2010年和2014年我国国民体质监测中完成握力测试的20～69岁人群为研究对象，其中，2000年样本量为229 767人（男性115 606人，女性114 161人），2005年样本量为245 035人（男性122 204人，女性 122 831人），2010年样本量为231 925人（男性116 392人，女性115 533人），2014年样本量为223 124人（男性111 269人，女性111 855人）。国民体质监测均采用分层随机整群抽样原则，从全国31个省、自治区、直辖市抽取检测对象，4个年度抽样点基本保持一致。

2.2 研究方法

聚合交叉研究，是从横断方向抽取不同年龄组进行横向研究，其后按一定的时间间隔对这同一批被试进行所需次数的重复测查，在横向研究的基础上构成纵向研究，是一种集横向研究和纵向研究一体的方法。

分析历次国民体质监测数据构成发现，国民体质监测工作开展是每5年一次，20～69岁人群年龄组构成自20岁开始每个年龄组年龄间隔也为5岁。按照年龄结构学原理，国民体质监测间隔年限和年龄组划分间隔及国民体质监测调查时间间隔相同，均为5年。也就是说，2000年的20岁年龄组人群在2005年是25岁年龄组人群的适龄人口，到2010年则是30岁年龄组适龄人口，2014年大部分是35岁年龄组适龄人口。根据国民体质监测工作办法规定，国民体质监测在全国同一时间段、同一个抽样点随机整群抽样开展监测工作，对比分析年龄结构学原理和人口队列研究等方法，并咨询有关专家后，认为采用聚合交叉研究将2000-2014年4次国民体质监测数据进行重新整合，在原有数据的基础上扩展构建出新的数据，并对新构建出的数据进行增长率和相关曲线的拟合等统计分析符合聚合交叉研究原理。

文中各类增长率进入明显增长或下降期的判断依据为增长率与平均增长率之间的关系，若增长率绝对值与平均增长率绝对值之差大于零则判为进入明显增长或下降期，若小于零则判断为未进入明显增长或下降期。年度同比增长率＝（高年度握力均值－低年度握力均值）/低年度握力均值×100％，年度同比增长率是本年度与上年度同期之间相比较。握力极差率=（最大握力值-最小握力值）/最大握力值×100%，握力极差率是同一测试年度握力极差占握力最大值的百分比。环比增长率＝（大年龄组握力均值－小年龄组握力均值）/小年龄组握力均值×100％，主要反映小年龄组比大年龄组握力变化情况。

3 结果与分析

3.1 握力增长率变化情况

为了更好地分析握力增龄性变化情况，采用年度极差率和环比增长率来分别对2000年、2005年、2010年和2014年握力数据进行分析，希望可以通过年度极差率和环比增长率的变化对我国20～69岁人群力量横向变化趋势有一个初步了解。

从不同年度极差率来看，2000年、2005年、2010年和2014年男性年度极差率分别为36.8%、36.0%、34.0%和30.3%；女性分别为28.5%、28.1%、25.2%、23.2%。

通过图1可以看出，男性各年龄组环比增长率2000年、2005年和2010年在35～39岁年龄组进入负增长，2014年在30～34岁年龄组进入负增长。各年度进入负增长年龄段之后平均增长率分别为-4.34%、-4.26%、-4.06%和-3.22%。

图1 2000年、2005年、2010年和2014年男性各年龄组握力环比增长率

Figure1. The Growth Rate of Males’ grip Strength by Each Age Group in 2000, 2005, 2010 and 2014

从不同年度进入明显增长期的起始年龄组来看，2000年和2010年出现在50～54岁年龄组，2005年和2014年在55～59岁年龄组进入明显下降期。

图2 2000年、2005年、2010年和2014年女性各年龄组握力环比增长率

Figure 2. The Growth Rate of Females’ grip Strength by Each Age Group in 2000, 2005, 2010 and 2014

通过图2 可以看出，女性各年龄组环比增长率各年度均从40～44岁年龄组开始进入负增长；各年度进入负增长之后平均增长率分别为-4.06%、-4.02%、-3.67%和-3.41%。从不同年度进入明显下降期的起始年龄组来看，各年度均是自50～54岁年龄组进入明显下降期。

从图3可以看出，男性握力2005年较2000年除60～69岁年龄段、2010年较2005年除20岁年龄组、2014年较2010年除65岁年龄组处于同比正增长外，其余各年度年龄组均处于同比负增长，且各年龄组之间同比增长率各不相同。

为了更好地呈现出握力同比增长率跟年龄组之间的关系，本文首先对图中数据进行曲线拟合，并对拟合后趋势线进行分析发现，2005年较2000年呈现出随着年龄的增长男性握力同比增长率逐渐趋于正增长的趋势；2010年较2005年在20～60岁年龄段呈现出以35岁年龄组为峰底的“V”型变化趋势；2014年较2010年则呈现出以40岁年龄组为转折点的变化曲线，在40岁年龄组之前负增长率维持在一个相对稳定状态，在40岁年龄组之后负增长率随着年龄的增长逐渐向零点靠近。

图3 2000年、2005年、2010年和2014年男性各年龄组年度同比增长率

Figure 3. The Year-on-year Growth Rates of Males’ grip Strength by Each Age Group in 2000, 2005, 2010 and 2014

从图4可以看出，女性握力各年度较上一调查年度各年龄组均处于同比负增长，且各年龄组之间同比增长率不相同。对拟合后趋势分析发现，各年度较上一调查年度增长率拟合曲线呈现出“V”型，其中，2014年和2010年“V”型变化趋势的峰底出现在30岁年龄组，2005年峰底出现在50岁年龄组。

3.2 聚合交叉分析

聚合交叉研究是通过历史数据解释现象随时间变化的规律。本文选取的数据来自2000年、2005年、2010年和2014年国民体质监测数据，分析国民体质监测间隔年限发现，除2014年间隔4年外其余年份之间间隔为5年，数据以5年为时间差的定比序列，且定比序列间隔与体质监测年龄组划分时间间隔相同。通过对间隔时间、抽样点、样本人群的构成等条件分析发现，研究方法在横向研究的基础上可以进一步深入挖掘，且现阶段数据符合聚合交叉研究的条件，本文拟以2000年数据为模型基准数据，充分利用时间序列间隔和定比间隔相同的数据特征，按照2000年20岁年龄组人群在2005年、2010年和2014年分别为25岁年龄组、30岁年龄组、35岁年龄组适龄人群的特征，将历次调查数据按照2000年20岁、2005年25岁、2010年30岁、2014年35岁年龄组握力进行数据二次重构，并将重构后数据进行趋势预测处理，希望通过重构后数据对握力进行宏观分析。

图4 2000年、2005年、2010年和2014年女性各年龄组年度同比增长率

Figure 4. The Year-on-year Growth Rates of Females’ grip Strength by Each Age Group in 2000, 2005, 2010 and 2014

通过图5 可以看出，重构后各年龄组男性握力基本呈现出以30岁年龄组为最高值的单波峰曲线。通过对数据进行走势预测发现，数据趋势预测比较理想，在65岁以前年龄组²均高于0.8，模型拟合优度比较高。对拟合后趋势线分析发现，20～25岁年龄组呈现出随年龄的增长握力以1.5%/年龄组的速度逐渐增长，30～40岁年龄组呈现出随年龄的增长握力相对稳定且小幅度下降；40岁以后年龄组呈现出随着年龄的增长握力以5.8%/年龄组的速度逐渐下降。

图5 重构后男性各年龄组握力及变化趋势

Figure 5. Males’ grip Strength and Its Change Trend after Reconstruction by Each Age Group

通过图6可以看出，重构后各年龄组女性握力数据呈现出随年龄的增长而逐渐下降的趋势。通过对数据进行走势预测发现，数据趋势预测比较理想，所有年龄组²均高于0.8，模型拟合度比较高。对拟合后趋势线分析发现，曲线总体呈现出以40岁年龄组为分水岭，40岁及以前握力下降相对缓慢，仅保持在2.1%/年龄组的速率；45岁及以后年龄组曲线下降相对较快，握力以6.2%/年龄组的速率快速下降。

图6 重构后女性各年龄组握力及变化趋势

Figure 6. Females’ grip Strength and Its Change Trend after Reconstruction by Each Age Group

4 讨论与分析

人体是由肌肉、骨骼、脂肪、蛋白质和水共同构成，构成人体的各种身体成分不是一成不变的，而是会随着年龄的变化而逐渐变化。国内、外研究者通过动物、人体解剖等实验证实了人类增龄性肌肉衰退与力量下降之间存在必然联系[16]，且这种衰退直接关系到老年人活动能力和自理能力。

众所周知，肌肉的绝对肌力取决于该肌肉的生理横断面积。肌肉的生理横断面愈大，肌肉收缩时产生的力也愈大，两者接近正比例关系[7]。早期对于肌肉含量的研究方法局限于尸体解剖，但随着超声、CT扫描和双能X光射线（DEXA）吸收仪等技术的发展和普及，Gallagher等[12]和Jansser等[14]研究者发现，老年人的四肢横断面积与青年人相似，但是，老年人的骨骼肌面积比青年人少28%～36%。有研究表明，人类总肌肉力量从成年到老年下降20%～40%，并且70岁以上老年人的肌肉力量丢失更为严重[6,12,14]。本研究利用20～69岁人群握力极差率得出我国男性从成年到老年肌力下降30.3%～36.8%，女性下降23.3%～28.5%，与已有研究[6,12,14]之间还略有偏差，分析原因可能是上述等学者的研究对象包含70岁及以上人群，而本文分析数据来源于国民体质监测，该监测年龄上限设置在69岁，剔除了70岁以上人群，造成两者之间肌力下降幅度略有不同。

从力量增龄性衰退角度分析，本文一方面印证了我国20～69岁人群握力增龄性下降趋势确实存在；另一方面，精确论证了我国20～69岁人群握力下降起始年龄，即男性是35岁年龄组，女性是40岁年龄组，且男、女性握力出现明显下降是在50岁及以后年龄组。与默克[3]、岩村等[6]学者的研究进行比较发现，我国20～69岁人群握力平均下降率较其他研究起始年龄组略微存在一些差异。分析原因发现，本文研究肌肉力量的部位是上肢肌肉，与岩村、默克等学者选取的肌肉力量部位略有差异，但武东明等学者的四肢肌肉力量相比其他部位肌肉力量下降的起始年龄更早的结论[5]可以与本文相互印证我国20～69岁人群肌肉力量下降起始年龄组。

从力量增龄性下降变化率来看，本研究发现，力量增龄性变化是由平台期和明显下降期两部分共同构成，且力量下降速率呈现出增龄性增大趋势。男、女性上肢力量分别在30岁年龄组和35岁年龄组达到握力峰值；男性以40岁年龄组，女性以45岁年龄组为分水岭，在分水岭年龄组与力量峰值年龄组之间的握力属于平台期，分水岭之后各年龄组握力处于明显下降期，其中，男性下降速率可达4.7%/年龄组，女性则为4.4%/年龄组。Bassey等[9]研究认为，65岁以上老年人握力下降率为2%/岁；Hurley等[13]发现，握力50岁以后以12%～15%/10年的速度下降。本研究显示，在进入明显下降期之后，平均每年握力下降率约0.9%，略低于欧、美等研究，然而，由于测试方法、研究对象年龄分组等方面存在一定差异，本文研究结果不能与上述结果之间进行简单的直接对比。但是，鉴于温煦等[4]研究证实，中国人骨骼肌含量下降速度比欧、美人慢，而骨骼肌含量是决定肌肉力量的重要指标，可以佐证我国20～69岁人群群握力进入明显下降期之后平均握力下降率略低于欧、美等研究结果。

在研究力量下降率的增龄性变化过程中，学者主要从力量增龄性下降的横向研究和纵向研究两方面对力量增龄性下降率进行论述，但存在横向研究低估增龄性损失的现象[8,9]。Bassey等[9]跟踪研究65岁老年人握力发现，4年后男性下降19%，女性下降12%，而他横向研究的年平均下降率才为1.5%，年平均下降率明显低于纵向追踪结果。Aniansson等[8]跟踪69岁老年男性发现，股四头肌力量7年后（n=23）自身下降22%，11年后（n=9）自身力量下降了35%。本文发现，定比重构后男性所有年龄组下降率均值为4.0%/年龄组，女性为4.4%/年龄组，均高于男、女性环比平均增长率。可以看出，定比重构后男性40岁及以上年龄组下降率为5.8%/年龄组，女性为6.2%/年龄组，而横向增龄性变化男性为4.7%/年龄组，女性为3.8%/年龄组。分析发现，本研究虽然呈现出了力量增龄性横向研究的下降率低于纵向研究的结果，但是，下降速率低于Bassey、Aniansson等的结论，分析原因可能是Bassey、Aniansson等研究的受试者最高年龄要大于本研究最高年龄（69岁）。另外，本研究是重构后的纵向研究，较真正纵向研究还存在一定差异，要想比较我国20～69岁人群最大力量增龄性下降率横向和纵向两者之间的差异，还需要后续进一步研究进行论证。

5 结论

1. 从历次国民体质监测数据对比来看，握力随着监测次数的递增持续下降，但下降幅度逐渐减小。

2. 从不同年龄组握力增龄性变化来看，握力是由平台期和明显下降期两部分共同构成，男性在35岁年龄组，女性在40岁年龄组进入下降期，且进入下降期后下降幅度呈现出增龄性增大趋势；男、女性均在50岁年龄组进入明显下降期。

3. 对握力极差率分析发现，我国男性肌肉力量从成年到老年下降了30.3%～36.8%，女性下降了23.3%～28.5%。

4. 对握力增龄性变化进行横向研究结果和纵向研究结果对比发现，存在横向研究低估增龄性损失的现象。

[1] 崔芳芳, 曾倩, 宇传华. 1990-2013年全球和中国健康寿命损失年现状及变化分析[J]. 中国卫生统计, 2016, 33(2):333-335.

[2] 刘晔,郑晓鸿.体能训练基本理论与实用方法[M].北京:北京体育大学出版社,2011:315.

[3] 默克.默克家庭医学手册[M]北京:人民卫生出版社,2015:228].

[4] 温煦, 王梅, 张一民,等. 中国城镇居民骨骼肌含量和骨骼肌力量在增龄过程中的变化研究[J]. 体育科学, 2010, 30(3):36-41.

[5] 武东明,江崇民,蔡睿. 我国成年男性居民不同身体部位最大力量特征研究[J]. 中国体育科技,2015,(06):134-138.

[6] 岩村真樹,金内雅夫,梶本浩之. Measurement of skeletal muscle mass of japanese men and women aged 18-84 by bioelectrical impedance analysis focusing on the difference in measured values produced by different equipment[J]. Rigakuryoho Kagaku,2015, 30(2):265-271.

[7] 杨锡让.实用运动生理学[M]北京:北京体育大学出版社,1998: 78.

[8] ANIANSSON A, HEDBERG M, HENNING G B,. Muscle morphology, enzymatic activity, and muscle strength in elderly men: a follow-up study.[J]. Muscle Nerve, 1986, 9(7):585-591.

[9] BASSEY EJ,HARRIES UJ.Normal values for handgrip strength in 920 men and women aged over 65 years, and longitudinal changes over 4 years in 620 survivors[J]. Clin Sci (Lond), 1993, (3):331-337.

[10] BROWNW F. A method for estimating the number of motorunits in themr muscles and thechanges in motor unitcount withaging,[J]. J NeurolNeurosurg Psych/atry,1972,35:845-852．

[11] Doherty T J. Invited review: Aging and sarcopenia.[J]. 应用生理学杂志, 2003, 95(4):1717-1727.

[12] GALLAGHER D, VISSER M, MEERSMAN R E D,. Appendicular skeletal muscle mass: effects of age, gender, and ethnicity[J]. J Appl Physiol, 1997, 83(1):229-239.

[13] HURLEY B F. Age, gender, and muscular strength.[J]. J Gerontol, 1995, 50:41-44.

[14] JANSSEN I, BAUMGARTNER R N, ROSS R,. Skeletal muscle cutpoints associated with elevated physical disability risk in older men and women.[J].Am J Epidemiol,2004,159(4):413-21.

[15] ZHOU M G.. Cause-specific mortality for 240 causes in China during 1990-2013: A systematic subnational analysis for the Global Burden of Disease Study 2013 [EB/OL]. http://dx.doi.org/10.1016/S0140-6736(15)00551-6.

[16] MC CARTNEY N. A longitudinal trial of weight training in the elderly. Continued improvements in year 2[J]. J Gerontol, 1996,51(6):B425-B438.

[17] ROUBENOFF R. Sarcopenic obesity:the confluence of two epidemics.[J]. Obes Res, 2004, 12(6):887-888.

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

国家体育总局体育科学研究所基本科研业务费(基本16-52)。

武东明,男,硕士,助理研究员,主要研究方向为体质测量与评价, E-mail:wudongming@ciss.cn。