基于个体化步频阈值的台湾肥胖青年中高强度步行运动强度精准评估研究

《BMC Public Health》：Individualized walking cadence thresholds of moderate to vigorous intensity for Taiwanese obese young adults

本研究针对肥胖人群步态模式与代谢需求改变的问题，开展了台湾肥胖青年中高强度体力活动(MVPA)个体化步频阈值研究。通过递增负荷步行测试，建立了不同强度(3 METs、4.8 METs、6 METs)的性别特异性步频阈值，发现体脂率仅与男性3 METs步频显著相关。研究为肥胖人群提供了精准的步行运动处方依据，对促进肥胖人群身体活动具有重要意义。

　　

在全球肥胖问题日益严峻的背景下，肥胖已成为非传染性疾病的主要风险因素。据世界卫生组织数据，2022年全球约43%的成年人超重，其中16%为肥胖。COVID-19大流行进一步凸显了解决肥胖问题的紧迫性，研究表明疫情期间身体活动水平下降了33.5%，久坐行为增加了28.6%。这些变化导致2型糖尿病患病率和全因死亡率显著上升。

肥胖的预防和治疗强调减少久坐行为和提高身体活动水平，美国运动医学学会(ACSM)建议超重和肥胖成年人每周进行250-300分钟的中高强度体力活动(MVPA)以维持长期减重效果。然而，现有研究多基于正常体重人群建立步频阈值，而肥胖人群由于步态模式和代谢需求的改变，需要针对特定人群的步频阈值。

步频作为体力活动强度的可靠预测指标，与代谢当量(METs)具有强相关性(R²=0.79-0.91)。先前研究提出了成人MVPA的合理步频阈值(100-130步/分钟)，但个体差异显著影响步频。特别是肥胖会影响步行效率和能量消耗，因此建立针对肥胖青年的步频阈值至关重要。

本研究旨在探讨身体成分变量与MVPA步频的关系，并为台湾肥胖青年建立适当的步频阈值，提供更个性化的身体活动建议，以满足肥胖人群的特殊需求。

研究人员采用了生物电阻抗分析(InBody 720)评估身体成分，包括体重、BMI、体脂肪量(BFM)、体脂百分比(FAT)、内脏脂肪面积(VFA)和骨骼肌质量(SMM)。通过递增负荷跑步机测试(3.2、4.0、4.8、5.6、6.4 km/h)，使用气体分析仪(MetaMax 3B)和心率监测仪(Polar H10)测量氧耗量，同时用数码摄像机手动计数步频。采用ROC曲线分析确定不同强度(3 METs、4.8 METs、6 METs)的最佳步频阈值。

参与者特征

研究招募了48名符合台湾卫生福利部肥胖标准(BMI≥27 kg/m²)的肥胖青年。身体成分分析显示，男性在身高、体重和SMM方面显著高于女性，而女性的FAT和BFM显著高于男性。

不同速度下的测量变量差异

女性在4.0、4.8、5.6和6.4 km/h速度下的步频显著高于男性。尽管两性间的VO₂和METs无显著差异，但女性通过提高步频补偿较短的步长以适应相同的步行速度。

身体成分变量与步频的相关性

相关性分析显示步频与METs存在强相关性(男性r=0.726，女性r=0.737)。男性FAT与3 METs步频显著正相关(r=0.395)，而女性无显著相关性。逐步回归分析表明FAT解释了男性3 METs步频16%的变异(R²=0.156)。

步频阈值的ROC分析

ROC模型显示出良好的判别能力(AUC=0.82-0.89)。男性最佳步频阈值为：MPA(3 METs)114步/分钟、MPA_young(4.8 METs)119步/分钟、VPA(6 METs)124步/分钟；女性为：MPA 115步/分钟、MPA_young125步/分钟、VPA 131步/分钟。

研究结果表明，身体成分的差异显著影响肥胖个体在中低强度步行活动中的步频调整机制，且存在明显的性别差异。随着运动强度增加，身体成分对肥胖男性步频的影响减弱，心肺适能和肌肉力量等因素可能在决定步频和能量消耗方面发挥更大作用。

本研究首次建立了台湾肥胖青年MPA_young(4.8 METs)的步频阈值，为肥胖青年提供了具体的步行活动指导。建议肥胖青年采用4.8 METs阈值(男性≥119步/分钟，女性≥125步/分钟)，以提高超过3 METs的可能性，避免在实际应用中低估身体活动强度。这些发现填补了步频研究领域的空白，强调了身体活动对改善身体成分和健康的重要性。

研究的实际意义在于提供了可自我监控的简单方法：计数10秒步数乘以6估算步频。或设定具体的步数目标：肥胖青年男性实现4.8 METs需10分钟1,190步(30分钟3,570步)，6 METs需10分钟1,240步(30分钟3,720步)；女性相应为1,250步和1,310步。这些步数目标为健康促进和运动干预提供了可行且易行的中高强度步行标志。