洪金涛,翟 博,陈 莹,郑樊慧,王晶晶,方 晨,王 道
握力是一种主要用以评估人体上肢肌肉力量发展水平的指标,通过测量前臂外侧肌群和手内在肌群联合收缩所产生的最大力量来反映[1]。 以往研究表明,握力与多种慢性疾病风险之间存在相关关系(如高血压、糖尿病前期、脂肪性肝病),并与中老年人同时患有3 种和5 种以上慢性病存在纵向关联[2-5]。 在预测全因死亡率、 心血管病死亡率和日常生活活动能力失能方面, 握力更是一个具有较强证据的可靠指标[6]。 由此可见,握力对于人体健康十分重要。
随着年龄的增长,肌肉力量会逐渐降低[7]。 一项分析我国20~69 岁人群握力增龄性变化趋势的研究显示[8]:男性的握力在35 岁年龄组进入下降期,女性则稍晚,在40 岁年龄组进入下降期;50 岁年龄组男性和女性的握力则呈现出明显下降,且年龄越大,握力的下降幅度也越大。 在我国实现健康老龄化的进程中,肌肉力量是社会关注的一个健康热点。提高成年人、 老年人的握力对降低他们未来罹患疾病的风险,避免或延后多种不良健康结局的发生,以及提升老年时期的生活质量、 增加健康寿命等具有重要作用[6]。
肌肉力量不足是2014 年上海市第四次国民体质监测所发现的市民体质弱项,20~59 岁成年人、60~69 岁老年人的握力较第三次监测均有明显下降[9]。2020 年上海市第五次国民体质监测的监测对象中,首次新增了70~79 岁年龄段的老年人。 在上海市人口老龄化程度进一步加深的背景下[10],了解本市成年人、老年人的握力基本状况和变化特征,对于开展减缓握力下降的相关科学研究和干预实践具有重大意义。因此,本研究将重点聚焦握力这一与健康密切联系的关键指标,通过分析2020 年上海市第五次国民体质监测20~79 岁成年人、老年人的握力数据,阐明成年人、老年人握力的现状,并进一步探究握力的性别特征和年龄变化特征, 为制定增强上海市成年人、老年人握力的健康指导策略提供依据。
以2020 年上海市第五次国民体质监测所采集的20~79 岁成年人、老年人握力数据为研究对象。此次监测覆盖上海市16 个区。 采用分层随机整群抽样的原则抽取监测对象,要求所监测的对象身体健康,发育健全,无先天、遗传性疾病,无运动禁忌症,具有生活自理能力和基本的运动能力, 且语言表达能力、思维能力和接受能力正常。
经过数据清理与筛查,剔除重复值、缺失值、异常值、逻辑不符等数据记录,最终纳入的有效样本总计40 842 人,其中成年人26 822 人(20~59 岁,女性占比50.1%),老年人14 020 人(60~79 岁,女性占比50.7%)。 成年人、老年人均每5 岁划分1 个年龄组,共分成12 个年龄组。
成年人、老年人的握力测试严格遵守《第五次国民体质监测工作手册》中的工作细则与《上海市第五次国民体质监测实施方案》中的相关规定。为保证所采集数据的准确性、科学性、真实性,各区体质测试工作人员均需经过线上理论培训、线下实操培训,并通过理论与实操考核。
握力的测量工具为国家体育总局指定的握力测试仪(规格型号:GMCS-WCS3,含主机1 个、握力传感器1 个)。具体测试方法如下:测试前,测试人员需确认仪器进入工作状态,主机显示数值“0.0 kg”,指导受试者用有力手握住上下握柄, 另一只手转动握距调整轮,调到适宜的用力握距。 测试时,要求受试者身体直立,双脚自然分开,与肩同宽,双臂斜下垂,掌心向内,用最大力紧握上下握柄。受试者在测试过程中不得摇摆手臂、下蹲或接触握柄。握力测试连续进行2 次, 第一次测试完成后需要松开握力计的上下握柄,当主机显示屏再次显示“0.0 kg”时,进行第2 次测试,最终主机将自动记录并保存最好成绩。 若受试者无法确定有力手,则左、右手分别进行2 次测试,记录最大数值。握力测试值以kg 为单位,精确到小数点后1 位。
数据处理使用SPSS26.0,经正态性检验,握力数据服从正态分布,以均值±标准差表示。 分类数据则以频数(%)来表示。 2 组间比较采用独立样本T 检验,比较不同性别成年人、老年人握力均值差异的显著性。 多组间比较采用单因素方差分析(one-way ANOVA),比较各年龄组不同性别成年人、老年人握力均值差异的显著性,使用塔姆黑尼T2 进行多重比较检验, 检验男性和女性各年龄组两两之间握力均值差异的显著性。分别以男性、女性20~24 岁年龄组的握力均值作为基准值,运用公式“(各年龄组握力均值-基准值)/ 基准值×100%” 来计算同一性别、各年龄组握力均值较基准值的变化百分比,并使用定基比图进行呈现。所有分析均为双侧检验,设定P<0.05为差异有统计学意义。
由表1 可知,成年人和老年人总样本量为40842 人,其中成年人26 822 人[占比65.7%,年龄(39.6±11.38)岁],老年人14 020 人,占比34.3%,平均年龄(69.2±5.49)岁。按人群类别划分,成年人、老年人的握力均值分别为(36.2±10.35)kg、(29.5±8.74)kg,合计的握力均值为(33.9±10.33)kg。
表1 上海市20~79 岁成年人、老年人握力总体现状(±SD)Table1 Values of overall grip strength among 20- to 79-year-old adults in Shanghai(±SD)
表1 上海市20~79 岁成年人、老年人握力总体现状(±SD)Table1 Values of overall grip strength among 20- to 79-year-old adults in Shanghai(±SD)
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表2显示了男性和女性成年人、老年人的握力基本情况。 男性的整体握力均值高于女性(P<0.001)。无论是成年人、 老年人, 男性的握力都高于女性(P<0.001)。 方差分析的结果显示,各个年龄组成年人、老年人的握力在性别上均存在显著差异。 12 个年龄组的男性握力均值都高于女性 (所有P<0.001)。此外,男性35~39 岁年龄组握力达到峰值,女性40~44 岁年龄组握力达到峰值(表3)。
表2 上海市20~79 岁不同性别成年人、老年人握力比较Table2 Comparisons by sex of grip strength among 20- to 79-year-old adults in Shanghai
表3 上海市20~79 岁各年龄组不同性别成年人、老年人握力比较Table3 Comparisons by sex of grip strength in each age group among 20- to 79-year-old adults in Shanghai
经过进一步多重比较检验可知(表4),男性和女性握力随年龄变化的情况不相同。具体而言,男性20~24 岁组到35~39 岁组,握力随着年龄增长稍有增加, 但相邻2 个年龄组的握力在统计学意义上均无显著性差异(P>0.05)。男性40~44 岁组、45~49 岁组的握力略有下降, 但较之各自相邻的上一年龄组握力,在统计学意义上也不具有显著性差异(P>0.05)。
表4 上海市20~79 岁各年龄组男性和女性握力均值的塔姆黑尼T2 多重比较检验Table4 Results of ANOVA with post-hoc Tamhane's T2 test of grip strength between age groups among 20-to 79-year-old adults in Shanghai
男性50~54 岁组至75~79 岁组的握力随着年龄增长逐渐下降,与各自相邻的上一年龄组握力比较,在统计学意义上都具有显著性差异(P<0.001)。其中,男性75~79 岁组的握力与70~74 岁组的握力比较,下降了3.92 kg(P<0.001),是男性所有相邻两两年龄组之间握力差值的最大值。
女性25~29 岁组的握力较之20~24 岁组略有下降,但在统计学意义上无显著性差异(P>0.05)。 女性30~34 岁组至40~44 岁组, 握力随着年龄增长逐渐增加, 但相邻2 个年龄组的握力在统计学意义上都没有显著性差异 (P>0.05)。 女性50~54 岁组至75~79 岁组,握力随着年龄增长逐渐下降,较之各自相邻的上一年龄组握力, 在统计学意义上均具有显著性差异(P<0.001)。 其中,女性70~74 岁组握力较之65~69 岁组下降1.71 kg(P<0.001),是女性所有相邻两两年龄组之间握力差值的最大值。
图1显示了与20~24 岁握力基准值相比较,男性和女性25~29 岁至75~79 岁各年龄组握力变化的百分比。 男性25~29 岁组至45~49 岁组增长幅度先变大后缩小。 男性50~54 岁至75~79 岁组的握力较之基准值有所降低, 且下降幅度随着年龄的增长越来越大。女性25~29 岁组握力与基准值相比较,下降了0.36%。 女性30~34 岁组至50~54 岁组握力较之基准值的增长幅度先变大后缩小。 女性55~59 岁至75~79 岁组的握力较之基准值逐渐降低, 且与男性类似,下降幅度随着年龄的增长越来越大。
图1 上海市20~79 岁男性和女性成年人、 老年人握力随年龄变化的定基比Figure1 Base ratio of grip strength with age among 20-to 79-year-old adults in Shanghai
握力是人体重要的健康预测指标[11],本研究基于大样本数据,报告了上海市20~79 岁40 842 名成年人、老年人的握力现状,并分析比较了握力的性别差异和年龄变化差异。 值得注意的是,70~74 岁组和75~79 岁组老年人是2020 年上海市第五次国民体质监测新增的监测对象, 扩大监测对象的年龄范围对于加深了解本市成年人、 老年人握力变化的整体规律具有重要意义。研究结果显示,握力存在显著的性别差异,男性的握力高于女性,且男性出现握力峰值的年龄组(35~39 岁)早于女性(40~44 岁),男性和女性握力随着年龄变化的趋势不一致, 各年龄组握力变化程度也不完全一致。
性别已被证实是影响握力的重要因素之一[12],本研究发现上海市20~79 岁成年人、 老年人握力的性别特征如下。 首先,不论是成年人,还是老年人,同年龄组的男性握力都大于女性, 这与国内外多项研究结果一致[13-15]。 例如,来自美国国家健康与营养调查2011—2012 年的数据表明,18~80 岁男性成年人、老年人的握力均高于女性[13];纳入我国10 个地区约2.5 万名成年人、 老年人的大样本量调查同样也显示男性握力超过女性[15]。先前研究表明,男性和女性的握力差异从青少年时期开始显现[13,16],这种性别差异可归因于男女的生理结构差异、 激素水平差异、身体活动差异等多个方面[12]。 以身体活动为例,男性的身体活动比女性更加活跃,且有研究表明中高强度的身体活动与男性老年人握力呈正相关关系,对女性老年人握力则没有明显的影响[17]。在具体的体育锻炼项目上,男女也存在不同。 2014 年上海市第四次国民体质监测报告显示,女性多进行跳舞、跑步、骑车等有氧运动,力量练习较少,男性进行肌肉力量练习(徒手、器械等)的人数比例高于女性[9]。其次, 本研究中男性和女性握力达到峰值的年龄组不同。 男性35~39 岁组握力达到最大值, 女性则稍晚,在40~44 岁组达到握力最大值。 这与2014 年第四次上海市国民体质监测的握力峰值年龄组结果相同[9]。 相较于男性,女性达到握力峰值的年龄组之所以较晚,可能是由于生育期体内孕激素、雌激素等分泌增加, 进而促进了蛋白质的合成并维持着一定的力量[18]。 最后,本研究显示随着年龄的增加,男性和女性握力的变化规律不一致。 虽然男性和女性的握力基本上都呈现出随年龄增长先上升后下降的趋势,与以往研究发现基本吻合[19-20],但是男性和女性握力变化的幅度不相同, 尤其是55~59 岁组至75~79 岁组,男性握力下降的幅度显然大于女性。 先前的研究发现, 骨骼肌含量的下降会直接影响骨骼肌力量,随着年龄的增加,男性骨骼肌萎缩的速率比女性更快[21],本研究的数据印证了这一说法。
本研究发现握力在增龄过程中呈现出不同的变化特点,主要有以下2 点特征。
第一点特征是握力随着年龄的增长表现出阶段性变化,先逐渐增大并达到峰值,维持一定水平,之后再逐渐下降。 这种变化特征与其他研究的发现基本一致[19-20,22],具体可划分为3 个阶段:(1)成年早期握力略有提升,在35~44 岁达到峰值(男性35~39 岁组,女性40~44 岁组);(2)中年时期(男性40~49 岁,女性45~49 岁)握力维持在一定水平;(3)男性和女性的握力均在50~54 岁组显著下降,并在60 岁之后加速下降。究其原因,成年人早期的骨骼肌质量和力量仍在增加,握力逐渐增大,而伴随着年龄增长,衰老不可避免[22-23]。Abe 等[24]对613 名20~89 岁成年人、老年人的握力进行分析, 发现中老年人握力增龄性下降主要归因于肌肉质量的降低。此外,老化是一个复杂的过程, 肌肉体积的萎缩、 肌肉纤维建构的改变、日常身体活动的减少、罹患慢性疾病等原因都会使握力下降[25-28]。
第二点特征表现在第三阶段, 即握力显著下降的阶段。一方面,男性和女性的握力均在50~54 岁年龄组显著下降, 这提示该年龄组是握力变化的重要拐点;另一方面,各年龄组握力下降的程度不完全一致。 以往的研究也发现,握力在50 岁之后开始显著下降[19,29],但这与武东明[8]的研究结果不同,他分析得出我国男性的握力在35 岁年龄组进入下降期,女性握力在40 岁年龄组进入下降期, 而到了50 岁年龄组,男性和女性的握力均已进入明显下降期。与其相比,上海市成年人、老年人握力显著下降的年龄组较晚,可能的原因如下:第一,数据来源不同,武东明采用的是前4 次国民体质监测的全国20~69 岁成年人、老年人的握力数据,而本研究仅使用了第五次国民体质监测的上海市数据,在进行比较时受到时间、地域等其他多方面因素的影响; 第二, 上海市成年人、老年人自身的握力基数较高,这可能与上海人群的受教育程度、锻炼习惯、生活方式等多种因素的影响有关[30-31];第三,本研究为横断面研究,而武东明采用聚合交叉研究方法对前4 次国民体质监测的横断面数据进行了处理, 研究方法的不同也可能对所得出的结果造成影响。关于各年龄组握力下降的程度,本研究发现随着年龄的增长, 握力下降的幅度越来越大。 与20~24 岁组握力相比, 男性55~59 岁组至75~79 岁组握力下降百分比从4.85%增大到31.01%,女性55~59 岁组至75~79 岁组握力下降百分比则从2.52%增大到23.00%。 Frederiksen 等[32]的纵向研究表明,男性和女性的握力在50~85 岁的年龄跨度里,握力基本呈现线性下降的趋势, 男性握力平均每年下降0.59 kg,女性握力平均每年下降0.31 kg。 陈雪萍等[33]的研究有过相似报道,他们发现握力在75 岁以后下降明显,且男性下降比女性快。一项专门针对男性老年人的研究也证实, 握力与年龄呈负相关,75~79 岁年龄段男性老年人握力下降的程度显著[34]。
本研究为大样本量的横断面研究, 存在一定的局限性。首先,横断面的研究结果无法得出真实的因果关系,尤其是握力的年龄变化特征与趋势,有待未来的纵向研究去进一步证实;其次,本研究尚未纳入其他会影响握力的因素(例如:体形、生活方式、体育锻炼情况等)[35], 故而可能会影响对握力结果的解读;最后,本研究的样本为上海市20~79 岁成年人、老年人, 研究结果可能并不适用于其他地域或超出此年龄段的人群,因此在解读与应用时需谨慎。
基于2020 年上海市第五次国民体质监测20~79 岁成年人、老年人握力数据发现,各年龄组男性的握力均大于女性; 男性和女性握力达到峰值的年龄组不相同, 男性35~39 岁组握力达到峰值, 女性则在40~44 岁组握力达到峰值; 男性和女性的握力基本呈现随着年龄的增长先上升后下降的趋势, 但男性和女性握力变化的幅度不一致;在增龄过程中,握力呈现出阶段性变化特征, 成年早期握力增加,在35~44 岁达到峰值,中年时期维持一定水平,50~54 岁组握力开始显著下降,60 岁之后加剧降低; 握力下降的拐点是50~54 岁组,55 岁及以上各年龄组握力下降的程度不一致,年龄越大下降幅度越大,且男性握力下降比女性快。