大学女教师体力健康指标与代谢综合征的相关性研究分析

郁建华 夏洪涛 郑弘溶 王 钦 裴仁俊

(1.南京航天航空大学 体育部,江苏 南京 210016； 2.河北工程大学 体育与健康工程学院,河北 邯郸 056001；3.韩国朝鲜大学 体育学院, 韩国 光州 61452)

代谢综合征的发病率在全球范围内呈上升趋势，其成人患病率约为25%，已成为严重影响人类健康的全球性疾患。代谢综合征是指人体的蛋白质、脂肪、碳水化合物等物质发生代谢紊乱的病理状态,代谢综合征并不是单一的一种疾病,而是一组复杂的代谢紊乱症候群。随着人类生活水平的整体提高，MetS的发病率和患病率一直呈上升趋势，MetS目前已成为受关注公共卫生问题。在中国大学教育体系中，女教师有着举足轻重的作用。大学女教师不仅要承担繁重的工作、科研压力，还有来自子女抚养、教育和家庭日常生活方面的压力，她们是典型的静坐少动人群。过度压力、长期静坐都是患MetS的危险因素，大学女教师是MetS的高发人群。

目前，针对代谢综合症体力健康指标因素尚未统一标准，严重影响其诊断精准辨证及有效治疗，本研究基于对中国大学女教师代谢综合征症状的发展现状以及反映个体体力健康水平的相关指标进行相关性研究，探讨不同体力健康指标对大学女教师代谢综合征的影响以及体力健康指标对代谢综合征的预测价值。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

通过随机抽样的方法，在几所某大学(共有女性教师1000人)在职女教师群体中抽取120名实验对象，通过AHA/ACSM健康/体适能机构的运动前筛查问卷，进行危险分层和筛选，剔除CVD高危人群(心血管疾病患者)19人，确定101名受试者签署试验告知书，征询受试者同意后，自愿参加本研究并签订知情同意书。依据诊断标准对受试群体分为无症状组、MetS症状组和MetS患者。

1.2 研究方法

1.2.1 代谢综合征指标诊断

依据2005年国际糖尿病联合会(IDF)制定的“中心性肥胖为核心，腰围作为中心性肥胖”的诊断指标，参考2009年美国国家胆固醇教育计划成人治疗专家组Ⅲ(NCEP-ATPⅢ)针对不依照族裔别不同而调整的腰围标准筛选此次受试群体代谢综合征的症状分布以及诊断。表明以腰围男﹥102 cm ，女﹥88 cm的中心型肥胖，确定为MetS的主要导致因素之一。

1.2.2 体力健康指标测试

体力健康指标测试由课题组统一培训，统一要求，完成测试以及数据收集。测试指标主要包括：身体健康指标(身高、体重)，体力健康指标(肺活量、台阶指数、握力)和身体素质指标(一分钟仰卧起坐、坐位体前屈、单足站立、柔韧性平衡测定)。通过数据分析评定女教师的身体健康发展水平及心血管呼吸系统机能，研究体力健康指标作为MetS的可疑因素影响。

采集仪器：恒康佳业HK6800成人型体力测试仪、秒表、便携软尺、坐位体前屈测试仪。

1.2.3 12周运动训练方法

在高校体育部的指导下，对研究组的大学女教师进行12周的运动训练干预。在实验开始前，对运动训练干预组的大学女教师Mets患者进行理论指导，让每位患者理解实验过程并能正确完成训练任务。每次运动训练前要充分进行准备活动，以拉伸腰、腹、背、臀及四肢肌肉为主，并充分活动各个关节和韧带，时间为15分钟。随后进行跳绳和HIIT运动，5分钟跳绳后休息1分钟再进行10分钟HIIT运动为一组，每次做3组，心率维持在120～160次/分钟，组间休息为4分钟。运动结束后进行充分的拉伸放松。运动频率为每周三次(周二、周四、周六)。

而对照组在入组后的12周内不接受任何运动训练，仅根据自我感觉进行调整，与入组前保持一样的生活和工作状态。

1.3 统计学分析

使用Windows的SPSS(版本26.0；SPSS，Chicago，Ill)对数据进行分析和管理，样本数据以均数±标准差(x±s)表示，采用F检验相关指标的差异性，方差同质性检验(Leven's-test)p >0.05(方差齐)，以One-Way ANOVA检验结果为最终结果，多重比较以LSD为最终结果；p <0.05(方差不齐)，以Welch检验结果为最终结果，多重比较以Games-Howell结果为最终结果；不同症状人群与各项体力健康指标的相关性采用Spearman Rank Correlation进行双尾检验；采用有序logistics回归及预测准确率对体力健康指标的诊断能力进行评价。

2 结果

2.1 不同症状组别大学女教师体力健康指标差异性比较

对反映不同MetS症状大学女教师的体力健康水平指标进行Levene's检验，年龄(p=0.196>0.05)、身高(p=0.071>0.05)、肺活量(p=0.636>0.05)、台阶指数(p=0.913>0.05)、握力(p=0.183>0.05)、坐位体前屈(p=0.871>0.05)、单足站立(p=0.082>0.05)以及仰卧起坐(p=0.199>0.05)八项指标Levene's检验的差异不具有统计学意义,p值均>0.05，方差均等，选择One-Way ANOVA检验，重比较以LSD为最终结果；体重(p=0.018<0.05)指标Levene's检验的差异具有统计学意义(p<0.05)，方差不均等，选择Welch检验，多重比较以Games-Howell结果为最终结果。

不同症状组别大学女教师体力健康指标在年龄、肺活量、台阶指数、握力、体重五项指标上均存在显著性差异。各项指标差异分别为：年龄，F(2，98)=5.357，p =0.006<0.05；肺活量，F(2，98)=11.96，p =0.000<0.05；台阶指数，F(2，98)=8.187，p =0.001<0.05；握力，F(2，98)=2.734，p =0.007<0.05；体重F=33.235，p =0.000<0.001。这说明上述五项指标是大学女教师MetS症状的可疑影响因素，而其余指标对大学女教师MetS的症状程度影响不明显。事后比较发现体重指标各个组别之间均存在显著性差异；年龄和肺活量两项指标中MetS患病状态组别与其他两组均有显著性差异；台阶指数和握力两项指标中无症状组别和其余两组有显著性的差异。具体数据见表1。

表1 不同症状组别大学女教师体力健康指标差异性比较

2.2 不同症状组别大学女教师体力健康指标相关性分析

对反映大学女教师体力健康水平各项指标与MetS症状做相关性分析，其中，系数r是指不同症状组别的大学女教师在各个体力健康指标中的相关性系数。R值大于0，表示正相关；r值小于0，表示负相关。通常，r的绝对值小于0.3表示极弱，认为不相关；r的绝对值在0.3到0.5之间的表示低度相关；r的绝对值在0.5到0.8之间的表示中度相关；r的绝对值大于等于0.8的表示高度相关；r的绝对值大于0.95的表示显著性相关。由表2可见，年龄、体重、肺活量、台阶指数这四项指标与大学女教师MetS症状存在较为明显的相关关系。年龄、体重的r值大于0，说明年龄和体重与MetS症状呈正相关，年龄越大、体重越重，MetS症状的等级也会相应增高。肺活量和台阶指数肺活量和台阶指数与MetS症状呈负相关关系，说明反映心肺耐力水平的肺活量和台阶指数越高，MetS症状的等级也会相应降低；握力、坐位体前屈、单足站立以及仰卧起坐四项指标与MetS症状呈负相关关系，但不具有显著性。

表2 不同症状组别大学女教师体力健康指标的相关性分析

2.3 不同症状组别大学女教师体力健康指标的有序logistics回归

2.3.1 对大学女教师体力健康指标进行多元有序logistics回归分析

对全部体力健康指标的有序logistics回归，平行线检验的结果为χ2=12.572，P=0.183，说明比例优势假设存在；Deviance拟合优度检验显示模型拟合好，χ2=122.428，P=1.000，但是有(66.7%)频数为0的单元格；模型拟合优度检验显示，本模型优于只有常数项的模型，χ2=84.928，P<0.001。具体数据见表3。

表3 全部体力健康指标有序logistics回归模型参数估计值

大学女教师代谢综合症症状的出现与反映体力健康水平指标的年龄、体重、肺活量、台阶指数、握力以及仰卧起坐等变量系数有统计学意义(P=0.003 < 0.05、P < 0.001、P < 0.001、P=0.019 < 0.05、P=0.015 < 0.05、P=0.024 < 0.05)。

身高、坐位体前屈、单足站立等变量系数无统计学意义(P=0.198、P=0.706 、P=0.422)，从模型精简的角度考虑，将身高、坐位体前屈、单足站立三个变量从模型中剔除，把年龄、体重、肺活量、台阶指数、握力以及仰卧起坐五项指标做为具有独立影响因素的自变量，再次进行有序logistics回归。见表4。

表4 独立影响因素指标有序logistics回归的模型参数估计值及OR值

平行线检验的结果为χ2=8.389，P=0.211，说明比例优势假设存在。Deviance拟合优度检验显示模型拟合好，χ2=124.885，P=1.000，但有(66.7%)频数为0的单元格。模型拟合优度检验显示，本模型优于只有常数项的模型，χ2= 82.471，p < 0.001。精简后纳入回归分析的变量系数经Wald检验p值均 < 0.05 ,具有显著性。进一步查看各项指标对应系数，经“exp(B)”计算OR值，分别为年龄=1.143(95%CI：1.051-1.242 )，χ2=9.839，p < 0.05；体重=1.196倍(95%CI：1.113-1.287 )，χ2=23.576，p < 0.001；肺活量=0.997(95%CI：0.996-0.998)，χ2=16.216，p < 0.001；台阶指数=0.867(95%CI：0.770-0.976)，χ2=5.568，p < 0.05；握力=0.908(95%CI：0.839-0.982)，χ2= 5.777，p <0.05；一分钟仰卧起坐=0.944(95%CI：0.898-0.993)，χ2=4.971，p <0.05。

2.3.2 体力健康指标预测大学女教师MetS症状回归方程模型及准确度检验

对全部潜在独立影响因素进行分析，遴选出对大学女教师MetS症状具有独立影响因素的体力健康指标，以因变量MetS患者人群为对照组，再次进行有序logistic回归，可以得到下属两个方程：

方程一：LN(实验前人群分类=1)= -6.454-0.134*年龄-0.179*体重+0.003*肺活量+0.143*台阶指数+0.096*右手握力+0.058*仰卧起坐

方程二：LN(实验前人群分类=2)= -2.18-0.134*年龄-0.179*体重+0.003*肺活量+0.143*台阶指数+0.096*右手握力+0.058*仰卧起坐

对回归数据进行交叉表检验，验证有序logistics回归模型的准确度，即体力健康指标对大学女教师MetS症状预测的准确度。如表5 所示，经计算，该回归模型预测的准确度达到了73.27%，说明模型预测程度比较高，在预测大学女教师MetS症状方面具有一定的实际应用价值。

表5 体力健康指标回归模型预测准确度检验的交叉表

3 讨论

查阅资料发现，体力健康指标对MetS影响的研究中，年龄、体重、握力等指标的研究较为普及，在身高、肺活量、台阶指数(或者心肺耐力)、仰卧起坐以及柔韧平衡性等方面的研究相对较少，或者是以联合指标的形式出现，例如腰围身高比(WHt R)、体质指数( BMI )等指标。

对年龄指标的现有研究资料分析，发现随着年龄增长, 代谢综合征患病率也逐渐增加[2]。年龄与多项指标聚集明显相关,代谢的异常数目增多,发生MetS的比例越高[3]。40-59岁的男性相比20-39岁的男性达到MetS诊断标准的可能性约为3倍。60岁及以上的男性达到标准的可能性是20-39岁年龄组的四倍以上，而60岁以上的女性则是20-39岁组的六倍以上[4]。在本研究中通过logistics回归发现，年龄指标每增加一岁，出现代谢综合征状态的OR值是原来的1.143倍。这表明年龄是患代谢综合征一个大的危险因素。

在慢性疾病危险因素的研究中，多采用体重指数(BMI)来反映机体的肥胖和体脂分布(FD)的情况，但BMI临界值对身体脂肪的敏感性会随着年龄的增长而降低，并且所有年龄段使用固定的临界值都会导致“差异性的分类错误”，进而造成超重和肥胖的患病率随年龄的增长以及慢性病风险的增加可能会被BMI误估计[5]。同样原因，在查阅体重指标与MetS的相关研究资料时，发现部分学者采用握力体重指数、联合腰围身高体重指标、身高标准体重以及体重波动指数等指标来考察体重指标与MetS成分的患病率的相关性。对握力体重指数的研究发现，体重握力指数与MetS及其组分的发生呈显著负相关，通过体重握力指数的评估可以为MetS的预防及早期诊断提供依据[6]；对联合腰围身高体重指标的研究发现，体重/(身高-腰围)2对MetS也具有较高的预测价值,在对MetS进行有效筛查时指标的灵敏性较为突出[7]；对身高标准体重的研究发现，身高标准体重与慢性疾病危险因素有关,但早期鉴别危险因素的灵敏性差[8]；对体重波动指数的研究发现，体重随年龄变化的均方根误差(体重-RMSE)与每种MetS成分的患病率呈显著正相关[9]。在本研究中，发现大学女教师的体重对患有MetS有正向的影响作用，体重每增加一公斤，出现代谢综合征状态的OR值是原来的1.196倍，因此，针对该项指标的诊断应用，同样建议采用体重与多指标联合诊断。

对心肺耐力(CRF)指标(肺活量、台阶指数)的现有研究资料分析，高水平的CRF更有利于改善MetS风险，CRF要比体力活动(PA)更能预测MetS发病率和相关风险因素[10]。美国学者在一项针对人体最大摄氧量(VO2 max)与MetS的患病风险研究发现，VO 2max与MetS评分之间的关系具有临界意义[11]。低强度至中等强度的心肺运动可以改善绝经后妇女的MetS成分[12]。在关于CRF与MetS组分炎症的研究中发现，随着CRF水平等级的提高,所有MetS组分的炎症因子均呈现显著性差异，同时CRF在MetS的抗炎效应中的作用呈现独立的显著因素,只要提高CRF,即使不能降低BMI,对MetS组分的相关炎症因子也可以起到抑制作用，CRF可以作为预测MetS组分炎症反应的评价指标[13]。在本项研究中肺活量和台阶指数与MetS症状呈负相关的关系，是大学女教师患MetS疾病的保护因素，这和现有的研究结果一致。

对力量指标的现有研究资料分析，发现握力减弱与代谢综合征的各个特征以及总体定义显著性关系[14]，且平均综合握力(MCRGS)的增加与MetS患病率及其部分组分成反比[15]。这和(董聪敏, 2017)力量训练对骨骼肌代谢效应明显优于有氧运动, 其能够增加肌肉力量, 改善体成分, 促进葡萄糖转运和摄取, 增强胰岛素敏感性的有一定相关性[16]。但握力指标对MetS患者血脂水平的改善并没有显著性效果, 而在血糖水平以及胰岛素抵抗方面具有显著的改善效果[17]。在针对不同人群的研究中，中国学者发现(黄晖明et al., 2019)40-59岁成年人的握力与代谢综合征没有关联性,这和本研究的相关性研究一致[18]。但与握力体重指数呈负相关,提示相对肌肉力量越高, 代谢综合征和其他心血管危险因素风险越低。韩国学者在一项针对青少年握力与MetS的研究时发现，握力与青少年代谢综合征也具有相关关系[19]。当青少年患有MetS后，青少年的握力体重比均出现显著性下降，并建议把握力作为MetS的一种简易诊断方法。因此握力体重指数可以有效预测相关慢性疾病的风险,从评判健康水平和预测疾病风险的功能,建议国民体质监测指标体系采用握力体重指数替换握力[20]。同时力量训练作为MetS患者运动处方的有益补充, 应当长期坚持。在本研究中反应大学女教师肌肉力量的两项指标，握力与MetS呈负相关相关关系，不具有显著性，但仰卧起坐指标具有显著性的负相关关系。在纳入多项指标的logistics回归后，握力和仰卧起坐指标对患MetS均具有显著性的负向影响作用。握力的OR值为0.908；仰卧起坐的OR值为0.944。由此可见，在肌肉力量指标与MetS相关性的研究中，现有针对肌肉力量指标的选择，多为以爆发性力量为主的握力指标，但研究发现，握力作为独立指标与MetS的相关性研究不具有显著性，本研究结果也推导出同样结论。现有研究多采用和体重联合在一起的握力体重指标，在本研究中，在多指标(包含体重指标)纳入回归分析中，结果同样显示握力指标具有显著性差异。另一项反映大学女教师肌肉耐力力量的指标--一分钟仰卧起坐，与大学女教师MetS也呈现显著性差异，在进一步的回归分析中发现，仰卧起坐指标均优于握力指标，因此，本研究认为耐力力量指标(仰卧起坐)更能反应大学女教师力量与MetS的关系。

对柔韧性和平衡性指标的现有研究资料分析，发现针对柔韧性和平衡性指标与MetS的相关性研究性对较少，在一项针对亚洲老年人MetS的研究中发现柔韧性降低与MetS的发生呈正相关关系，与没有代谢综合症的女性相比，患有代谢综合症的老年妇女柔韧性较低[21]。65岁或65岁以上老年女性患者的总体身体健康状况(力量，柔韧性，力量，敏捷性和平衡性)均全面下降，但除了柔韧性指标--坐位体前屈外，其他坐姿测试的体力健康因素均没有显著性差异[22]。由此可见，柔韧性指标与老年群体的MetS具有相关性，在其他年龄段目前研究资料较少，尚不能完全确定柔韧性与MetS的相关性影响，本研究中实验对象主要是中青年大学女教师，结果显示，柔韧性与大学女教师的MetS不具有显著性相关关系。同样对平衡性指标与MetS现有资料的分析，也没有相关显著性差异的研究成果，和本研究的结果一致。

4 结论

大学女教师的年龄、肺活量、台阶指数、握力以及体重这五项指标是影响MetS症状的可疑因素。所以，本文研究着重从这几个方面入手，用logistics回归模型将各个因素与MetS的关系曲线表现出来。其中，年龄、体重两项指标与大学女教师MetS呈现明显的正相关关系，力量和心肺耐力指标则呈现明显的负相关关系；耐力性力量指标(一分钟仰卧起坐)相对于爆发性力量指标(握力)对大学女教师MetS的影响更为明显。

通过体力健康指标构建的logistics回归模型能较好的预测大学女教师MetS的发生率，该模型可以作为一种简易方便的预测筛选工具，对今后开展大学女教师代谢综合征的快速诊断与筛选提供一定的实际应用价值，也为减轻社会经济负担,促进我国高等教育的健康发展具有重要意义。基于研究目的，大学女教师们需完善自身健康的生活方式，勤加运动,定期进行身体检查,对MetS能够做到早发现、早治疗, 进行相应的行为干预。