不同职业人群的体力活动水平——基于加速度计和活动日志数据

王 欢，江崇民，蔡 睿，刘 欣，钱竞光，徐亮亮，徐 凯，武东明



不同职业人群的体力活动水平
——基于加速度计和活动日志数据

王 欢1，江崇民1，蔡 睿1，刘 欣2，钱竞光3，徐亮亮2，徐 凯3，武东明1

WANG Huan1，JIANG Chong-min1，CAI Rui1，LIU Xin2，

研究目的：采用加速度计与日志两种方法采集不同职业人群的体力活动水平，计算达到国际PA 指南的比例，分析达标人群的体力活动特征因素，为今后体力活动的评价和干预提供依据。研究方法：研究对象选取办公室工作者、保洁、服务员、交通协管人员、工厂的一线工人作为非体力劳动、轻体力劳动、中等强度劳动、大强度劳动人群4类职业人群。研究对象佩戴加速度计GT3X连续佩戴1周，同时使用“日志法”，填写说明记录每日(24 h)体力活动的日记。研究结果：1)4类职业人群的体力活动有明显差别。随着劳动强度的增加，工作日以“分钟”累计的MVPA时间和活动能耗递增，而静坐时间递减。而以10 min为单位计算的MVPA集中在10～16 min，4类职业之间的差异没有显著性。休息日4类职业的MVPA时间显著低于工作日，静坐时间高于工作日。2)使用 “分钟”MVPA参数计算不同职业人群达到PA指南的比例≥60%，其中工厂体力劳动达到100%。基于Bout参数，人群达标率9%～19%，体力劳动者的达标率低于非体力者。3)不同职业PA达标人群的日常体力活动主要以步行为主，其中上下班步行是最主要的活动。结论：不同职业人群体力活动水平和特征不仅与职业劳动强度、是否上班有关，还与所用测量仪器以及评价参数有关，加速度计不同的参数具有不同的评价意义。

体力活动；加速度计；体力活动指南；中等强度

前言

体力活动是指由骨骼肌收缩产生的身体活动，也是指在基础代谢的水平上，身体能量消耗增加的活动，包括职业性、休闲型和其他日常活动。体力活动不足或静坐生活方式减少产生的疾病，成为影响成年人健康的主要因素之一[9]。目前国际上普遍认可的体力活动指南是由美国运动医学会和美国心脏病协会于20世纪90年代发表的，它推荐成年人应每周5天进行至少30 min中等强度体力活动或每周3天进行25 min高强度的有氧体力活动。在西方许多国家的调查中显示，只有20%～60%的成年人达到足够有益于健康的体力活动时间[12]，而在我国历年的健身活动状况调查中，通常以参加每周3次以上、每次至少30 min的中等强度的健身活动的人群定义为“经常锻炼人群”，2014年抽测结果显示，目前有18%的成年人属于经常锻炼人群[3]。

测量评价体力活动的方法很多，对于同一人群，使用不同的测量方法会得到不同的结果。因此，客观、准确的体力活动测量方法就显得尤为必要。加速度计因其小巧便携、无需受试者进行回顾，且能准确提供关于体力活动的总量、强度和持续时间等信息，近10年来在国际上被大量应用于体力活动监测[16]。但是，由于加速度计数据在分析时使用的评价方法的不统一，造成统计结果间的巨大差异[5,11]。此外，加速度计只能提供运动强度和运动量，无法记录受测人的具体活动内容，进而影响体力活动水平的全面评价以及干预措施的制定。而活动日志法正好弥补了加速度计的不足，可以帮助受测人详细记录每天的活动时间和内容，加速度计与活动日志的结合为全面了解受测人的体力活动特征提供了可能。

近几年来，随着我国经济的快速发展，人们的生活方式也发生了巨大的变化，成年人的体力活动总体趋势是活动量明显减少，静坐生活方式时间明显增加[7]，但是，在社会快速转型时期，不同职业类型人群的体力活动有哪些特征值得深入研究探讨，目前国内缺少这方面的研究报道。

本研究采用加速度计与日志两种方法采集不同职业人群的体力活动水平，计算达到国际PA 指南的比例，分析达标人群的体力活动特征因素。为今后体力活动的评价和干预提供依据。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

选取南京和上海市高校、图书馆的办公室人员作为非体力劳动者，共计171人。选取上海市饭店保洁和服务员、交通协管人员作为轻体力劳动者，共计48人。选取江苏省南京市两所工厂的一线工人(工作以走、搬运为主)作为中等强度和大强度体力劳动者，共计105人。经计算筛选，有效数据共312人，其中，非体力劳动者有效数据165人，体力劳动者有效数据147人。

非体力劳动和各级体力劳动的界定参考《体力劳动强度分级》GB3869—83。非体力劳动是指以坐姿为主。轻体力劳动是指立姿或者有间断性走为主，伴有上肢的轻度活动。中等强度体力劳动是指手和臂持续动作(如锯木头等)；臂和腿的工作(如卡车、拖拉机或建筑设备等运输操作)；臂和躯干的工作(如锻造、风动工具操作、粉刷、间断搬运中等重物、除草、锄田、摘水果和蔬菜等)。大强度体力劳动是臂和躯干负荷工作(如搬重物、铲、锤锻、锯刨或凿硬木、割草、挖掘等)。

1.2 体力活动测量

加速度计的佩戴方法：

采用美国Actigraph公司生产的GT3X 系列 加速度传感器测量研究对象的日常体力活动量。每名受试者发放GT3X 加速度传感器1个，设定数据采样间隔为60 s，在研究人员的帮助下，佩戴在身体右侧髋部，连续佩戴1周( 含周六周日2个双休日) 。每日保证至少佩戴8 h。

加速度计数据的分析：

本研究加速度计数据的分析使用了Actilife software6.1版本。能耗的预测公式选择Freedson VM3 Combination(2011)。中等强度和大强度的界定采用Freedson VM3 cut-points，即中等强度2 690 counts/min以上，大强度6 167 counts/min以上。对静坐行为的界定是活动强度小于100 counts/min。

对于每日活动达到中等强度和大强度时间的统计，本研究采用了两种方法：1)以“分钟”为单位进行累加(min_MVPA)；2)用了“bout”参数，即计算至少持续10 min的中等强度和大强度的活动量。因为根据美国运动医学学会建议，每次活动达到10 min以上才有健康益处。

此外，依据加速度计提供的min_MVPA和bout参数评价调查人群符合PA guideline的比例，即每周有150 min的中等强度活动或者75 min的大强度活动的人群。

1.3 日志法

我们制作了体力活动日志表格，受试者按照填写说明记录每日(24 h)体力活动的日记，每15 min为一个周期记录活动的内容，比如，睡觉，走路上班，吃午饭、坐姿看电视等。如果活动不足15 min，可酌情取舍。同时，受试者还要记录每日佩戴和取下加速度计的时间。

1.4 身体形态测量

身高和体重的测量采用电子测量设备(鑫东华腾技术公司，北京)。身高和体重的测量计数保留小数点后1位。

1.5 统计方法

数据采用SPSS 11.0 统计软件进行分析。不同职业之间的差异检验采用方差分析，显著性水平定在0.05。

2 研究结果

2.1 受试者基本信息

研究对象的年龄、身高、体重信息见表1。不同职业之间的身高体重差异没有显著性，体力和非体力工作之间也没有显著差异。研究对象每天工作时间在8 h以上的人数比例占95%以上，每周工作的天数平均为5～6天。

2.2 不同职业人群活动强度在中等以上的时间

以分钟为单位计算工作日中等以上强度活动的时间见表2，不论男女4类职业之间的差异非常显著(P<0.05)，从坐姿办公到工厂大强度劳动MPA、VPA、MVPA时间以及每日活动能耗依次递增。到了休息日，4类职业的MVPA时间都减少，坐姿办公减少约20%，服务业减少约30%，工厂体力劳动减少约70%，而休息日4类职业的MVPA时间差异不显著(P>0.05)，非体力略高于体力。

表1 本研究受试者基本特征一览表Table 1 Basic Character of Subjects

表2 本研究受试者工作日中等和大强度活动的累计时间和能耗一览表Table 2 Cumulative Time and Energy Consumption of Medium and Large Intensity Activities in the Working Days

表3 本研究受试者休息日中等和大强度活动的累计时间和能耗一览表Table 3 Cumulative Time and Energy Consumption of Medium and Large Intensity Activities in the Rest Days

2.3 不同职业人群的静坐时间

4类职业人群的工作日静坐的时间有差异(P<0.05)。考虑静坐时间与加速度计佩戴时间有关，本研究计算了静坐时间比例，即加速度计统计的静坐累计时间除以佩戴时间。结果显示，从坐姿办公到工厂大强度劳动，随着劳动强度增加，静坐时间比率依次降低，从45%到17%。到了休息日，4类职业人群的静坐时间和比率都有增加，其中工厂重强度劳动者的静坐比率增加了一倍，达到37%，不过仍低于坐姿办公的60%以及服务业的50%。

2.4 不同职业人群体力活动达标率

加速度计数据为客观计算评价体力活动达标水平提供了便利。使用min_MVPA参数计算出的人群达标率较高，办公室人群60%～80%，工厂大强度劳动者接近100%，劳动强度越大，达标率越高。按照美国ACSM建议，特别强调持续10 min以上的中等强度活动对健康有益。本研究以10 min为起点的bout参数重新计算中等强度活动时间和达标率(表5)。基于Bout参数的统计结果显示，不同人群每日大强度的时间分别集中在10～16 min，4类职业之间的差异没有显著性(P>0.05)，坐姿办公、服务业的bout时间略高于工厂中等强度和大强度劳动。使用Bout参数，不同职业人群达标率为9%～19%，坐姿办公和服务业的达标率较高，为16%～19%，大强度劳动者的达标率较低，为10%。

表4 本研究受试者工作日和休息日静坐活动时间一览表Table 4 Sitting Time in Working Day and Rest Day

表5 本研究加速度计min_MVPA参数和BOUT参数评价1周体力活动的达标率一览表Table 5 Min_MVPA Parameters and BOUT Parameters of the Accelerometer Evaluating the Standard Rate of Physical Activity in a Week(%)

2.5 PA达标人群的体力活动内容

本研究进一步分析该达标人群身体日常活动内容的特点。以Bout参数计算出的达标人群为研究对象，将他们的活动日志信息和每日加速度计bout数据一一对应，发现在达标人群中，90%完全依靠步行活动达到PA指南要求，10%还有跑步和羽毛球活动。在步行活动中，上下班步行是促使PA达标的最主要活动，其次是闲暇时间从事有规律的健步走，最后是买菜、购物行为。

表6 本研究达标人群的体力活动内容、时间和人数一览表Table 6 The Content,Time and Number of Physical Activity of Qualified People

不同职业达标人群的体力活动内容有一定的特点，非体力劳动者的活动内容相对丰富，除了步行外，还有跑步、球类活动。步行活动主要是上下班步行和闲暇健步走活动。体力劳动者的活动内容相对单一，主要是步行活动，而步行活动以上下班交通步行为主。

3 分析讨论

3.1 不同职业人群体力活动特征

办公室工作、服务业、工厂制造业是中国目前典型的职业类型，这几类职业的劳动强度有明显差别，其中办公室人员以坐姿为主，服务业以站立和走路为主，工厂中等强度劳动以坐、站为主，伴有上肢活动 ，大强度劳动属于(搬运、装卸)重体力劳动。本研究利用加速度计和活动日志研究了这4类职业人群的体力活动特点，数据显示，在加速度计众多参数中能反映4类职业总体活动水平的参数有MPA、VPA、MVPA、AEE、sedentary time。随着劳动强度的增加，MPA、VPA、MVPA、AEE递增，sedentary time递减，4类职业之间的差异显著。

本研究发现，不同职业人群的一周体力活动水平还与是否上班有关。加速度计的数据表明，4类职业人群工作日的体力活动水平和能耗值高于休息日。国内一篇关于环卫工人日常体力活动现状的报道指出，男、女工人休息日活动量均约占工作日的一半左右[2]。以上数据反映，无论是体力人群还是非体力人群，与工作相关的体力活动水平在我国职业人群总体力活动水平中占重要作用。到了休息日职业人群往往通过休息调整，缓解工作日的疲劳。

按照美国ACSM建议，强调持续10 min以上的中等强度活动对健康有益。本研究以10 min为起点的bout参数计算中等强度活动时间，发现不同人群的bout值集中在10～16 min，明显少于以分钟为单位计算的MVPA时间，甚至体力劳动者的bout时间似乎还少于非体力活动。那么，为什么大强度体力劳动的分钟-MVPA时间(147 min)与bout时间(12 min)相差巨大呢？本研究认为，尽管在工作中有很多大、中等强度的活动，但是，单次活动的持续时间常常不足10 min，这种短周期的中大强度活动被bout算法“过滤”，不能算作有效的促进健康的活动。相反，虽坐姿办公人群的分钟-MVPA累计时间不如体力活动，但仍有部分中等强度的活动时间，可以持续到10 min以上，因而bout 时间可能大于体力劳动者。

本研究除了研究不同职业的动态活动特征外，还研究了静态活动特征。研究表明，静坐累计时间和静坐比例能反映4类职业的活动水平，从坐姿办公到工厂大强度劳动，随着劳动强度增加，静坐时间逐渐减少，静坐比率依次降低。静坐累计时间与静坐比例两个参数相比，静坐比率更加客观反映受测人的静坐行为水平，因为除去了仪器佩戴时间的影响。调查显示，在加速度计收集每日活动的10～17 h中，坐姿办公人群平均接近50%的时间处于坐姿行为，而工厂大强度劳动者仅有15%的时间处于坐姿行为。当今国内、外的诸多研究表明，坐姿行为的健康危害作用是独立于每日30 min体力活动效益的[6]，如何采取措施减少职业特点带来的久坐健康风险是今后很有意义的研究领域。

3.2 不同职业人群体力活动达标率与体力活动内容

本研究依据加速度计统计活动时间评价不同职业人群符合国际PA指南要求的比例，在国内应是首创。在本研究中，使用两类参数计算达标率，结果不尽相同，其中用Bout参数计算的结果似乎更加合理，4类职业人群达标率为10%～19%，与之前国内开展的全国性调查结果接近[3]。达标率的职业特征总体上表现出非体力高于体力，坐姿办公和服务业的达标率略高于大强度劳动者。

本研究以Bout参数计算出的达标人群为对象，进一步分析该达标人群身体日常活动的内容。我们将他们的活动日志信息和每日bout数据一一对应，发现中国人PA达标人群的体力活动主要以步行交通为主，无论你是什么职业人群，只要在上下班交通中每次10 min以上的步行累计达到30 min，都可以达到PA标准。该结果与之前的研究报告一致[1,4]。

另外，本次研究发现，非体力劳动者闲暇时间体育运动的内容比体力劳动者更丰富。除了交通中步行之外，更多比例的人在闲暇时间从事健步走、跑步、打球活动。研究证明，在闲暇时间多进行不同方式的健身活动，带来更多的健康益处[18]。非体力工作者因为比体力劳动者具备更强的健身意识和更多的闲暇时间，因而能从事更多的体育健身运动，这也部分解释了非体力劳动者PA达标率高于体力劳动者的原因。

综合以上信息，加速度计评价活动水平的指标有两类，min_ MPA和 bout_ MPA,前者按分钟计算中等强度以上活动的累计量，主要与职业劳动活动水平有关；后者反映每日持续10 min以上中等活动的时间，主要与交通和闲暇时间的活动水平有关。职业、交通、闲暇属于3个不同的生活领域，每种领域的活动都可以达到中等强度以上，究竟哪类体力活动更有助于促进健康？关于职业体力活动水平与健康关系报道结论不一致[14,17]，而相关研究肯定了交通中步行的积极作用[10,15]。闲暇时间体力活动越多越有益于健康的依据则非常充分和一致[7,8]。从目前的文献报道看，多支持闲暇和交通中体力活动的健康效益。由此可以看出，用加速度计bout 参数评价人群体力活动的质量和达标率更具有应用价值。

4 结论

来自加速度计和活动日志的信息表明，中国不同职业人群的体力活动有差异。从坐姿办公到工厂大强度体力工作，劳动强度越大，工作日以分钟为单位累计的MVPA时间越多、活动能耗越高、静坐时间越少。休息日各类职业人群MVPA时间显著减少，静坐时间增加。而以≥10 min统计的MVPA时间则与职业劳动强度的关系不密切，而与交通中及与闲暇时间的持续中大强度的活动水平有关。

用加速度计的不同参数评价人群体力活动达标率的差异较大。基于Bout参数评价4类职业人群达标率10%～20%，非体力高于体力劳动。不同职业人群PA达标人群的主要体力活动是交通中的步行活动。

5 建议

根据加速度计和日志数据，本研究为不同职业人群提出体力活动促进建议。首先，继续坚持或者增加交通中的步行活动。因为不仅可以使你成为PA达标者，而且有研究支持交通中的体力活动同样能促进健康；其次，针对不同职业人群的身体活动促进建议：

劳动强度较重的职业人群，不要因为每日工作中活动总量和能耗高就忽视闲暇时间的锻炼。因为有证据表明，只有持续10 min以上的活动才会有健康益处。而这类人群在工作中有中等强度活动能维持10 min以上的情况很少，需要增加工作外的持续时间10 min以上的中等身体活动水平。

办公室人群因为每日工作中的活动量较少，需要闲暇时间多运动。同时，减少每日的久坐时间，研究表明，每日超过6 h的久坐行为明显增加健康风险，而且这种危害作用独立于闲暇时间体育锻炼的促进作用。

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Physical Activity Levels in Different Occupational Groups—Based Accelerometer and Activity Log Data

QIAN Jing-guang3，XU Liang-liang2，XU Kai3,WU Dong-ming1

The purpose of this study was to evaluate the PA level of different occupations,the prevalence of meeting PA guidelines,and to identify the PA contents for the compliance groups by using accelerometer and log methods.It would provide the basis for physical activity interventions.Method:A total of 312 adults aged 20 to 50 from 12 workplaces volunteered to participate in the study.According to the labor intensity,the participants were divided into four categories.The office worker at universities and libraries were defined as non-manual workers;the cleaner,waiter,traffic-police assistance were defined as light PA workers;the workers in the production line in factories as moderate and vigorous PA workers.They wore the accelerometer GT3X for a continuous week.Their PA logs of every day activity were recorded using the “Log Method”. Results:1.The physical activity level of four occupational groups was significantly different.With the increased labor intensity,the MVPA time accumulated by “minutes” and the PA energy expenditure increased and the sedentary time decreased in the week days.There was no significant difference in the MVPA calculated by “bout”.The MVPA time in the weekend days was significantly lower than the week days but the sedentary time in weekend days was higher than week days among the occupational groups.2.The proportion of meeting the PA guidelines in different occupations was≥60% when calculated by mintune-MVPA.Whereas the compliance rate was 9% to 19% based on bout parameters,and non-manual workers had higher compliance rate than manual workers.3.MVPA of almost all persons who met the standard relied on walking.Walking to work was the major moderate and vigorous activity. Conclusions and Suggestions:The PA levels and characteristics of in different occupations are not only related to the type of occupations,work or not,but also related to the measuring instrument and the evaluation parameters.Different evaluation parameters for accelerometer have different significance.

physicalactivity(PA)；accelerometer；physicalactivityguidelines；moderateintensity

2015-10-13；

2016-04-20

国家科技支撑计划课题(2012BAK23B02)。

王欢(1972-)，女，北京人，副研究员，博士，主要研究方向为体质与身体活动测量与评价，Tel：(010)87182583，E-mail：wanghuan@ciss,cn；江崇民(1962-)，男，山东青岛人，研究员，博士，主要研究方向为体质测量与评价，Tel：(010)87182582，E-mail：jiangchongmin@ciss.cn。

1.国家体育总局体育科学研究所，北京 100061；2.上海体育科学研究所，上海 200030；3．南京体育学院，江苏 南京 210014 1．China Institute of Sport Science，Beijing 100061，China；2．Shanghai Research Institute of Sports Science，Shanghai 200030，China；3．Nanjing Institute of Physical Education and Sports，Nanjing 210014,China.

G804.49

A

10.16469/j.css.201605005