肥 胖 及 年 龄 在 间 断 性 上 肢 作 业 过 程 中 对 人 体 多 种 机 能 的 影 响 Lora A. Cavuoto1and Maury A. Nussbaum 这 篇 论 文 评 估 了 肥 胖 和 年 龄 对 上 肢 间 断 性 运 动 功 能 的 主 要 影 响 过 去 三 十 年, 普 遍 肥 胖 一 直 困 扰 着 人 们, 而 且 肥 胖 率 的 增 加 造 成 了 更 高 的 医 疗 费 和 工 伤 率 和 工 作 日 的 减 少 肥 胖 和 老 龄 化 会 改 变 工 作 需 求, 影 响 工 人 身 体 和 心 理 运 动 能 力 然 而, 量 化 相 关 工 作, 缺 乏 经 验 式 的 研 究 影 响 着 工 作 量, 工 人 数 量 和 他 们 潜 在 的 平 衡 年 龄 为 18-25 岁 和 50-65 岁 的 8 个 肥 胖 和 8 个 非 肥 胖 参 与 者, 完 成 三 项 固 定 工 作 量 的 耐 力 测 试 : 手 柄 抓 握, 肩 屈 曲 和 模 拟 上 肢 装 配 人 体 多 种 机 能 的 衡 量 因 素 包 括 : 忍 耐 度, 不 安 程 度, 机 动 控 制 力 以 及 一 定 工 作 条 件 下 的 作 业 表 现 非 肥 胖 组 忍 耐 时 间 超 过 60%, 而 且 其 中 年 长 的 参 与 者 持 续 时 间 更 长 ; 然 而 目 前 还 没 有 证 据 表 明 肥 胖 和 年 龄 存 在 相 互 影 响 的 关 系 肥 胖 还 会 损 害 人 体 多 种 机 能, 例 如 : 潜 在 的 高 频 率 肌 肉 损 伤, 不 舒 适 度 的 增 加, 以 及 工 作 表 现 的 衰 退 这 些 肥 胖 造 成 的 损 伤 反 映 了 肥 胖 者 间 根 本 的 生 理 差 异, 但 其 与 年 龄 无 关 为 避 免 肥 胖 者 一 直 疲 劳 作 业, 肥 胖 相 关 的 损 伤 已 经 暗 示 了 工 作 时 间 和 工 作 强 度 简 介 工 伤 会 导 致 生 产 能 力 下 降, 损 失 工 作 日, 工 作 效 率 降 低 和 工 人 的 不 满 最 近 人 口 统 计 的 更 新, 肥 胖 者 工 作 压 力 变 大, 如 果 不 增 加 发 生 率 和 工 伤 赔 偿, 这 种 压 力 预 计 将 会 持 续 增 加 在 世 界 各 地, 按 超 重 分 类 有 超 过 15 亿 的 成 年 人 身 体 质 量 指 数 大 于 25kg/m 2 在 过 去 三 十 年 里, 肥 胖 症 ( 体 质 指 数 >30kg/m 2 ) 的 普 及 度 已 经 翻 倍 除 了 更 高 的 受 伤 率, 直 接 的 医 疗 赔 偿 和 工 人 的 赔 尝 索 要, 患 肥 胖 症 的 工 人 损 失 的 工 作 日 已 经 是 车 间 事 故 损 失 工 作 日 的 13 倍 同 样 的, 可 以 看 到 过 去 三 十 年, 超 过 65 岁 的 工 人 数 已 经 翻 倍 了 随 着 每 次 工 伤, 工 人 50 多 个 12 天 中 位 数 的 缺 失, 使 职 业 伤 害 和 职 业 疾 病 比 年 龄 增 长 对 工 人 作 业 影 响 更 严 重 肥 胖 症 与 肌 肉 与 生 理 变 化 有 关, 包 括 毛 细 管 密 度 降 低 和 血 液 流 速 减 慢, 因 此 限 制 了 氧 气 和 能 量 的 供 给 肥 胖 症 典 型 的 治 疗 手 段 像 锻 炼 和 减 肥, 因 为 毛 细 血 管 密 度 回 到 正 常 水 平 而 显 得 不 够 结 合 血 液 有 限 的 流 速, 肥 胖 者 体 内 的 肌 肉 细 胞 会 减 少 必 需 线 粒 体 的 相 对 数 量 和 大 小 来 提 供 能 量 当 人 体 保 持 收 缩 状 态 时, 这 些 生 理 变 化 会 降 低 身 体 恢 复 效 率, 而 且 可 能 因 此 导 致 更 快 的 肌 肉 疲 劳 为 了 证 明 它 的 正 确 性,Eksioglu 提 出 了 在 人 体 保 持 最 大 收 缩 度 的 30% 的 过 程 中 BMI 和 忍 耐 时 间 的 逆 向 关 系 一 份 年 轻 人 肥 胖 相 关 性 忍 耐 时 间 差 异 的 早 期 研 究 中, 针 对 肥 胖 和 非 肥 胖 组 个 体 的 观 察 比 较, 例 如 手 柄 抓 握, 肩 屈 曲 和 固 定 躯 干 伸 展 程 度 实 验 中, 发 现 了 相 反 的 结 果 然 而, 在 另 一 份 针 对 年 轻 和 年 长 者 的 研 究 中, 发 现 肥 胖 症 患 者 有 更 短 的 肩 屈 曲 忍 耐 时 间 肌 肉 感 应 疲 劳 能 力 的 衰 退 会 导 致 伤 害 危 险 性 的 增 加, 以 及 工 作 绩 效 的 降 低 最 近,Tettech et al. 研 究 了 两 份 手 工 处 理 作 业 中 上 背 肌 的 疲 劳 状 况, 得 出 了 结 论 : 更 高 体 质 指 数 会 导 致 更 长 时 间 的 自 定 速 作 业, 以 及 更 低 的 绩 效 在 上 肢 控 制 目 标 作 业 中 也 观 察 到 了 参 与 者 工 作 时 间 增 加 对 于 从 人 体 质 量 支 撑 上 移 除 额 外 需 求 的 机 械 惯 性 负 载 的 坐 姿 操 作 式 作 业, 与 那 些 非 肥 胖 或 者 超 重 的 孩 子 相 比 患 肥 胖 症 的 孩 子 在 优 良 机 动 控 制 作 业 中 展 示 出 较 差 的 表 现 对 于 高 龄 工 人 来 说, 在 与 个 人 体 力 相 关 且 具 有 一 定 机 能 水 平 的 作 业 中, 疲 劳 肌 肉 纤 维 的 选 择 性 减 少, 减 缓 了 肌 肉 疲 劳 的 速 度, 增 长 了 忍 耐 时 间 在 早 期 有 关 日 常 生 活 活 动 的 测 试 中 已 经 表 明, 年 龄 和 肥 胖 都 会 导 致 对 行 动 限 制 的 风 险 增 大, 尤 其 是 走 路 和 下 肢 作 业 测 试 内 容 主 要 涉 及 轻 负 荷 条 件 下 的 下 肢 运 动 情 况, 而 且, 早 期 的 上 肢 作 业 研 究 几 乎 没 有 考 虑 到 负 载 的 影 响 这 次 研 究 所 要 记 录 的 主 要 人 群 是 60 岁 以 上 的 女 性, 她 们 提 供 了 大 部 分 肥 胖 和 高 龄 工 人 的 局 限 性 认 识 在 早 期 的 一 篇 论 文 里, 我 们 发 现 了 肥 胖 和 年 龄 对 持 续 等 长 的 忍 耐 时 间 的 交 互 影 响 对 高 龄 肥 胖 群 体, 在 作 者 的 了 解 范 围 内, 没 有 研 究 已 经 测 试 出 和 车 间 要 求, 工 人 能 力 和 表 现 的 直 接 关 联. 发 症 因 为 劳 动 力 统 计 数 据 不 断 变 化 以 及 过 去 研 究 的 局 限 性, 需 要 新 的 数 据 去 指 导 不 同 体 型 人 进 行 体 力 劳 动 的 安 排 因 此, 作 为 实 现 这 个 目 标 的 第 一 步, 目 前 工 作 的 目 标 就 是 评 估 肥 胖 及 年 龄 在 间 断 性 上 肢 作 业 过 程 中 对 人 体 多 种 主 要 机 能 的 交 互 性 影 响 这 里 的 多 种 机 能 包 括 : 忍 耐 力, 不 安 度, 控 制 力 和 作 业 表 现 情 况, 并 且, 在 三 种 需 要 一 定 幅 度 不 同 的 上 肢 作 业 中 进 行 测 量 采 用 间 断 性 作 业 是 想 在 短 时 间 休 息 的 工 作 条 件 下, 更 快 的 看 到 测 试 结 果 这 里 假 设 :1) 肥 胖 者 多
种 机 能 衰 退 ;2) 在 高 龄 参 与 者 中, 大 量 肥 胖 产 生 的 影 响 会 被 观 察 到 ;3) 当 作 业 需 要 手 臂 肌 肉 运 动 时, 肥 胖 产 生 的 影 响 会 被 放 大 研 究 方 法 实 验 参 与 者 招 募 来 自 当 地 社 区 的 32 位 参 与 者 分 成 八 人 制 的 四 个 小 组 ( 四 名 男 性, 四 名 女 性 ), 他 们 都 基 于 一 定 的 肥 胖 和 年 龄 水 平 : 年 轻 不 胖 (18.5<BMI<25 kg/m 2,18-25 岁 ), 年 轻 肥 胖 (30<BMI<40 kg/m 2 ), 年 老 不 胖 (50-65 岁 ), 和 年 老 肥 胖 为 避 免 较 高 BMI 可 能 导 致 并 出 现, BMI 被 限 制 到 小 于 40 kg/m 2 参 与 者 完 成 了 由 Virginia Tech Institutional Review Board 赞 成 通 过 的 实 验 步 骤 所 有 参 与 者 要 使 用 全 球 体 能 活 动 调 查 问 卷 报 告 他 们 的 日 常 锻 炼 活 动 四 个 组 中 每 组 的 参 与 者 身 材 和 运 动 水 平 活 动 相 似 ( 有 关 四 个 组 的 数 据 总 结 见 Table I) 每 天 锻 炼 活 动 的 标 准 大 约 相 当 于 步 行 一 小 时 的 运 动 量 组 别 间 在 腰 部 和 臀 部 力 量 最 大 的 区 别, 在 于 由 肥 胖 而 不 是 其 他 因 素 像 发 达 的 肌 肉, 引 起 的 BMI 的 不 同 实 验 方 法 这 篇 论 文 包 括 两 项 实 验 活 动, 使 剩 余 肌 肉 疲 劳 或 酸 痛 达 到 最 小 化, 它 们 至 少 间 隔 两 天 第 一 项 测 试, 参 与 者 完 成 了 间 断 性 忍 耐 作 业, 包 括 单 手 抓 握 和 肩 屈 曲 另 一 项 测 试, 他 们 使 用 普 渡 木 钉 板 完 成 了 模 拟 上 肢 多 种 机 能 的 忍 耐 性 作 业 ( 型 号 32020, 拉 菲 德 仪 器, 拉 菲 德,Ind) 这 两 项 测 试 的 进 行 顺 序 是 制 约 性 的, 比 如 同 一 项 测 试 里 手 抓 握 和 肩 屈 曲 的 顺 序 是 确 定 的 为 了 使 参 与 者 在 开 始 第 二 项 作 业 时, 不 适 度 回 到 基 线 标 准, 在 手 抓 握 和 肩 屈 曲 作 业 之 间, 给 他 们 提 供 了 足 够 的 休 息 时 间 (~5 分 钟 ) 热 身 运 动 和 精 通 型 作 业 包 括 间 断 性 静 态 作 业 和 特 定 的 人 体 动 态 极 限 伸 展 作 业, 其 完 成 度 优 于 每 项 忍 耐 性 作 业 随 后, 受 试 者 自 愿 完 成 了 相 同 的 对 人 体 最 大 收 缩 度 的 测 试 (MVCs), 包 括 手 抓 握, 肩 屈 曲, 和 测 试 作 业 中 肩 的 伸 展 度, 并 且, 在 钉 板 测 试 中, 肩 伸 展 度 是 一 项 有 代 表 性 的 强 度 测 试 受 试 者 都 是 右 手 优 势, 且 用 右 手 或 右 臂 作 业 用 数 字 控 制 式 测 力 器 测 量 手 部 抓 握 强 度 ( 微 型 场 效 应 晶 体 管 4, 霍 根 健 康 产 业 公 司, 西 方 乔 丹, 犹 他 州 ) 在 测 试 肩 屈 曲 时, 受 试 者 坐 在 一 个 商 务 测 力 计 上 (Biodex 系 统 3Pro,Biodex 医 疗 系 统, 雪 莉,N.Y.) 在 前 期 作 业 的 描 述 中, 手 抓 握 和 肩 屈 曲 的 工 作 姿 势 已 经 被 标 准 化 在 肩 束 缚 测 试 中, 受 试 者 绑 住 肩 膀, 笔 直 坐 在 Biodex 上, 使 他 们 的 双 臂 与 地 面 平 行 ( 如 图 一 ) 两 肩 伸 展 的 同 时, 测 力 计 的 旋 转 中 心 与 其 肩 关 节 对 齐 对 于 每 项 MVC 测 试, 受 试 者 被 要 求 在 2 秒 多 时 间 里, 身 体 达 到 最 大 伸 展 度, 并 保 持 3 秒, 然 后 缓 慢 放 松 休 息, 之 后 继 续 保 持 测 试 姿 势 给 予 受 试 者 语 言 鼓 励 时, 可 以 看 到 他 们 在 力 量 或 力 矩 上 的 反 馈 在 至 少 完 成 的 三 项 MVC 测 试 中, 每 项 间 有 2 分 钟 的 休 息 时 间, 直 到 峰 值 不 再 增 加 在 MVC 实 验 中, 记 录 最 大 力 量 或 力 矩 作 为 参 与 者 的 MVC 值, 并 且, 对 于 测 力 计 装 置 和 身 体 部 位 所 引 起 的 相 关 重 力 效 应, 随 后 也 进 行 了 校 正 在 随 后 的 MVC 实 验 和 两 分 多 钟 的 休 息 后, 参 与 者 完 成 了 三 项 运 动 性 耐 力 测 试 中 的 一 个 在 那 些 使 用 MVCs 数 据 收 集 方 法 的 身 体 姿 势 测 试 中, 手 抓 握 和 肩 屈 曲 间 断 性 保 持 着 最 大 力 量 或 力 矩 测 试 中, 尽 可 能 追 踪 受 试 者 在 对 抗 目 标 时, 基 于 可 见 反 馈 上 的 总 力 量 或 总 力 矩 手 抓 握 目 标 的 力 量 是 100N, 肩 屈 曲 的 力 矩 是 9Nm( 以 上 测 试 都 需 要 支 撑 手 臂 肌 肉 ) 之 前 的 研 究 已 经 表 明, 这 种 力 度 与 通 常 的 旋 转 和 搬 运 作 业 中 特 定 的 握
力 要 求 相 似 从 一 份 静 态 生 物 力 学 分 析 中 看 到, 按 压 肩 膀 的 力 量 大 约 等 价 于 一 个 50 百 分 位 的 男 性 在 测 试 姿 势 中 手 持 特 定 手 用 工 具 所 用 的 力 气 平 均 来 说, 这 些 目 标 需 求 等 价 于 肥 胖 群 体 不 大 于 28%MVC 实 验 的 相 关 需 求, 和 非 肥 胖 群 体 大 约 31%MVC 实 验 的 需 求 ( 包 括 在 肩 屈 曲 实 验 中 需 要 支 持 手 臂 肌 肉 的 力 矩 的 大 小 ) 这 两 项 作 业 都 在 0.75 个 工 作 周 期 和 30 秒 周 期 时 间 内 完 成 了, 因 此, 每 项 22.5 秒 的 身 体 伸 展 实 验 后 是 7.5 秒 的 休 息 时 间 基 于 我 们 前 期 对 持 续 性 手 抓 握 和 肩 屈 曲 作 业 的 研 究, 这 里 周 期 时 间 被 选 用, 以 便 对 受 试 者 一 个 指 标 的 测 试 时, 受 试 者 可 以 完 成 多 个 周 期, 即 大 约 5-10 分 钟 的 忍 耐 时 间 这 个 特 定 的 工 作 周 期 同 时 也 是 间 断 性 作 业 中 受 试 者 长 时 间 肌 肉 收 缩 的 时 间, 这 些 间 断 性 作 业 可 能 存 在 建 筑 轻 工 业 制 造 作 业 或 飞 行 作 业 中, 受 试 者 疲 劳 钉 板 作 业 受 试 者 工 作 休 息 时 间 会 持 续 到 他 告 诉 记 录 者 1 hr 感 受 不 到 或 者 已 经 消 失 在 普 渡 钉 板 实 验 时, 参 与 者 坐 着 参 与 实 验, 钉 板 有 一 定 倾 斜 角, 其 基 部 在 受 试 者 肩 膀 高 度 处 ( 图 2a,b). 受 试 者 面 对 钉 板, 背 靠 在 椅 子 上 他 们 间 断 的 完 成 了 耐 力 性 装 配 作 业, 并 且 每 项 任 务 包 括 按 顺 序 放 置 4 件 物 品 ( 铁 销, 垫 圈, 和 铁 圈 ; 图 2c) 对 于 肥 胖 和 非 肥 胖 群 体, 在 大 约 15% 的 MVC 实 验 中, 相 关 性 的 作 业 要 求 手 臂 的 高 度 为 了 确 保 受 试 者 作 业 条 件 一 致, 实 验 的 听 觉 频 率 为 每 分 钟 20 下 第 一 声, 受 试 者 捡 起 一 根 铁 销 并 把 它 放 进 钉 板 孔 里 在 随 后 的 敲 击 里, 他 们 拿 起 垫 圈, 把 它 放 在 铁 销 上, 之 后 是 铁 圈, 接 着 是 第 二 个 垫 圈 一 个 组 合 实 验 完 成 后, 这 些 步 骤 接 着 在 下 一 个 钉 板 孔 里 重 复 ( 从 上 到 下 操 作 ) 钉 板 实 验 在 0.75 个 上 述 工 作 周 期 完 成 了, 但 用 了 长 达 160 秒 的 工 作 时 间 去 完 成 足 够 量 的 组 合 数 以 便 对 受 试 者 表 现 进 行 数 据 zx 分 析 前 期 工 作 已 经 表 明 受 试 者 忍 耐 时 间 易 受 工 作 周 期 不 同 的 影 响, 而 受 工 作 时 间 影 响 少, 因 此, 工 作 周 期 与 实 验 结 果 保 持 一 致 在 每 项 实 验 的 初 级 阶 段, 受 试 者 再 次 从 钉 板 的 第 一 个 孔 开 始 受 试 者 作 习 时 间 一 直 持 续 到, 他 们 告 诉 记 录 着 不 能 继 续 实 验 或 1hr 已 经 消 失 在 所 有 忍 耐 性 测 试 中, 在 实 验 的 末 尾, 对 相 关 身 体 部 位 不 适 度 的 评 定 (RPDs) 采 用 十 分 制 在 手 抓 握, 肩 屈 曲 和 钉 板 实 验 中, 对 上 肢 末 端, 肩 膀 和 上 臂 都 分 别 进 行 了 RPDs 评 定 在 整 个 测 试 过 程 中, 其 分 数 是 公 开 的, 接 下 来 立 即 进 行 的 每 项 忍 耐 度 测 试, 对 参 与 者 表 现 出 的 有 关 伸 展 度 方 面 的 单 一 MVC 上 力 量 的 缺 失 进 行 了 量 化 因 变 量 和 相 关 性 分 析 忍 耐 时 间 的 长 短 基 于 给 定 任 务 中 完 成 作 习 周 期 的 数 量 或 者 60 分 钟 里 的 最 大 值 在 MVC 实 验 中, 肌 肉 力 量 的 损 伤 度 是 用 百 分 比 的 变 化 除 以 忍 耐 时 间 来 表 示 RPDs 被 用 来 对 相 关 身 体 部 位 的 反 映 进 行 早 期 记 录 每 项 测 试 中 对 受 试 者 的 表 现 进 行 测 定 和 计 算, 包 括 手 抓 握 和 肩 屈 曲 的 追 踪 能 力 和 钉 板 中 完 成 的 组 装 数 量 对
于 前 者, 追 踪 能 力 被 量 化 为 时 间, 每 项 实 验 时 间 里, 实 验 者 保 持 在 目 标 力 量 或 力 矩 的 +/-5% 钉 板 实 验 中, 受 试 者 的 表 现 被 量 化 为 组 合 数 与 标 准 速 度 的 百 分 比 ( 标 准 速 度 为 每 个 工 作 时 间 段 内 10 个 组 合 数 ) 如 果 一 个 参 与 者 满 足 了 标 准 装 配 数, 那 么 他 那 段 时 间 的 表 现 被 记 为 100% 受 试 者 在 RPD 的 表 现 ( 百 分 比 变 化 ) 的 增 加 率 和 减 少 率 都 是 用 线 性 回 归 (vs. 时 间 ) 获 得 的 使 用 分 开 的 多 因 素 的 方 差 (ANOVAs) 去 评 估 肥 胖, 年 龄, 性 别 之 间 主 要 的 相 互 影 响, 按 屏 蔽 变 量 的 顺 序 来 描 述 它 们 记 录 的 高 疲 劳 度 ( 或 疲 劳 的 影 响 ) 被 看 作 为 短 的 忍 耐 时 间, 高 的 肌 肉 力 量 损 伤 率,RPD 的 增 加, 表 现 衰 退 的 证 据 由 于 实 验 的 探 索 性 并 且 每 组 样 本 较 小, 以 及 有 限 资 源 的 限 制, 数 据 统 计 的 显 著 水 平 被 设 定 为 P<0.1 在 忍 耐 时 间 上 应 用 对 数 变 换 去 实 现 方 差 齐 性, 为 此, 在 逆 转 换 为 原 始 单 元 后, 汇 总 统 计 量 被 作 为 方 法 (95% 可 靠 区 间 ) 而 呈 现 所 有 其 他 汇 总 统 计 量 被 作 为 其 他 方 法 (SDs) 而 呈 现 使 用 简 单 的 测 试 性 影 响 或 相 关 的 成 对 比 较 来 测 定 它 们 间 明 显 的 相 互 作 用 (F(2,48)=2.5;p=0.0909;η2=0.012); 在 抓 握 和 钉 板 实 验 中, 肥 胖 组 忍 耐 时 间 明 较 短, 但 是, 在 肩 屈 曲 中 发 现 其 比 较 值 更 长 ( 图 3) 总 体 来 说, 肌 肉 损 伤 率 是 每 分 钟 4.0(4.7)%, 并 且, 这 在 肥 胖 和 非 肥 胖 组 (F(1,24) =0.52; p>0.48;η2 =0.0043), 年 轻 和 高 龄 组 (F(1,24) =0.26;p>0.61;η2=0.0021) 间 是 一 致 的 肥 胖 x 存 在 显 著 的 性 别 互 动 性 (F(1,24) =3.3;p=0.0818;η2=0.027), 男 性 肥 胖 组 比 其 非 肥 胖 组 有 较 高 的 肥 胖 率 ( 图 4) 实 验 结 果 忍 耐 时 间 和 肌 肉 力 量 损 失 肥 胖 的 主 要 影 响 是 明 显 的 (F(1,24) =9.7 ; p=0.0047;η2 =0.056), 并 且, 总 的 来 说, 非 肥 胖 群 体 比 肥 胖 群 体 (415(322 534)s) 的 忍 耐 时 间 (663 (493 891) s) 长 60%. 除 此 之 外, 年 龄 (F(1,24) =3.7;p=0.065;η2=0.022), 实 验 (F(2,48)=86.2;p<0.0001;η2=0.40), 和 性 别 (F(1,24)=16.5;p=0.0005;η2=0.095). 也 是 主 要 影 响 因 素 相 对 于 年 轻 人 (453 (347 592) s), 观 察 到 高 龄 人 群 (606 (452 813) s) 有 更 长 的 忍 耐 时 间, 并 且 相 对 女 性 人 群 (386 (293 509) s), 男 性 (711 (547 925) s) 忍 耐 时 间 更 长 肥 胖 x 存 在 显 著 的 实 验 互 动 性 RPDs 肥 胖 对 RPD 的 增 长 率 有 主 要 影 响 (F(1,24) =4.4;p=0.047;η2=0.027), 肥 胖 人 群 (1.7 (1.3) min-1) RPD 增 长 率 大 约 32%, 总 体 高 于 非 肥 胖 人 群 (1.3 (1.3) min 1). 相 比 高 龄 参 与 者 (1.8 (1.3) vs. 1.3(1.2) min 1), 年 轻 参 与 者 (F(1,24) =5.1;p=0.034;η2=0.031) 也 有 较 高 的 RPD 增 长 率 肥 胖 x 存 在 显 著 的 实 验 互 动 性 (F(2,48)=2.7;p=0.078;η2=0.018); 因 此 三 项 实 验 中, 肥 胖 组 有 较 高 增 长 率, 在 手 抓 握 实 验 中 有 很 大 差 别 ( 高 出
大 约 60%), 而 且 钉 板 实 验 较 明 显 (p=0.003; Figure 5) 实 验 表 现 肥 胖 组 (6.1 (10.0)%/min) 的 表 现 衰 退 率 (F(1,24) =8.4; p=0.008;η2=0.079) 高 于 非 肥 胖 组 (1.5 (5.4)%/min). 肥 胖 x 也 存 在 显 著 的 性 别 互 动 性 (F(1,24) =3.8; p=0.063;η2=0.036) 女 性 肥 胖 人 群 的 表 现 衰 退 率 是 女 性 非 肥 胖 组 (p = 0.0022) 的 六 倍, 在 男 性 组 也 存 在 同 样 规 律 (p>0.51) ( 图 6) 肥 胖 对 表 现 衰 退 率 的 影 响 也 依 赖 于 实 验 (F(2,48) =4.0;p=0.024;η2 =0.055). 在 钉 板 实 验 中, 肥 胖 组 间 没 有 不 同 (p>0.95), 但 在 手 抓 握 实 验 中 肥 胖 组 表 现 衰 退 率 是 非 肥 胖 组 (p=0.0004) 的 七 倍 多, 肩 屈 曲 测 试 中 是 非 肥 胖 组 两 倍 (p=0.06)( 图 六 ) 他 发 现 在 进 行 同 样 的 脚 踏 车 运 动 时, 肥 胖 者 需 要 更 多 氧 气 在 肌 肉 损 伤 率 上 肥 胖 和 性 别 的 交 互 性 进 一 步 证 明 了 肥 胖 对 人 体 多 种 表 现 衰 退 的 影 响 男 性 肥 胖 者 比 非 肥 胖 者 有 更 高 的 肌 肉 损 伤 率, 这 暗 示 了 肥 胖 者 疲 劳 加 深 率 更 高 同 样, 在 实 验 者 疲 劳 时 间 自 愿 协 议 中, Maffiuletti et al. 发 现 男 性 肥 胖 者 有 更 高 的 股 四 头 肌 肌 力 损 伤 率 肥 胖 组 也 被 观 察 到 手 抓 握 和 肩 屈 曲 实 验 中, 机 能 表 现 较 差 和 较 高 的 表 现 衰 退 率 Hulens et al. 认 为 运 动 对 于 肥 胖 者 更 苛 刻, 并 且, 女 性 肥 胖 者 有 更 深 的 疼 痛 感, 这 与 目 前 手 抓 握 实 验 中 看 到 的 更 高 的 RPD 增 长 率 相 一 致 早 期 的 研 究 着 眼 于 实 验 者 身 体 长 时 间 的 伸 展, 而 缺 乏 与 肥 胖 相 关 的 肌 肉 损 伤 率, 增 长 波 动 和 RPD 的 增 加 然 而, 这 次 测 试 包 括 了 间 断 的 休 息 时 间, 和 相 关 的 忍 耐 时 间, 这 易 于 察 觉 实 验 中 表 现 的 差 别 影 响 肥 胖 和 年 龄 对 人 体 多 种 机 能 的 相 互 总 结 肥 胖 对 人 体 多 种 表 现 的 影 响 我 们 假 设 肥 胖 人 群 在 多 项 间 断 性 作 业 中 有 较 低 的 多 种 表 现 机 能 为 了 证 明 它, 非 肥 胖 组 在 这 三 项 实 验 中 总 体 有 大 约 长 达 60% 的 忍 耐 时 间 有 关 受 试 者 拉 伸 水 平 和 忍 耐 度 关 系 的 对 比 表 明 对 于 肥 胖 和 非 肥 胖 实 验 者 数 据 恰 当 的 遵 循 幂 函 数 下 降 的 传 统 形 式 以 前 对 肩 屈 曲 忍 耐 持 续 等 长 时 间 的 测 试, 其 中 参 与 者 年 龄, 体 型 和 BIM 值 相 同, 实 验 表 明 非 肥 胖 租 比 肥 胖 组 忍 耐 时 间 长 20% 另 一 项 在 受 试 者 身 体 持 续 伸 展 时 对 抓 握 忍 耐 的 研 究 发 现, 在 一 定 相 对 负 载 的 情 况 下, 男 性 BMI 与 忍 耐 时 间 成 负 相 关 以 前 和 目 前 结 果 在 量 级 上 不 同 的 原 因, 可 能 是 由 于 持 续 的 检 查 和 间 断 性 运 动 各 自 相 对 通 常, 在 间 断 性 作 业 测 试 中, 与 肥 胖 相 关 引 起 差 异 会 在 疲 劳 度 上 明 显 的 表 现 肥 胖 者 毛 细 作 用 和 血 液 流 速 的 降 低, 限 制 了 他 们 在 间 断 性 作 业 休 息 期 间 和 肌 肉 恢 复 性, 因 此 导 致 更 短 的 忍 耐 时 间 这 符 合 Hulens et al 的 报 告, 基 于 以 上 实 验 结 果, 对 高 龄 人 群, 肥 胖 相 关 性 差 异 在 人 体 多 种 表 现 中, 假 设 很 多 尽 管 在 忍 耐 时 间 和 RPD 增 长 率 上 看 到 了 年 龄 产 生 的 重 要 影 响, 但 目 前 实 验 结 果 并 没 有 表 明 年 龄 和 肥 胖 有 相 互 影 响 在 每 项 间 断 的 上 肢 作 业 实 验 中, 高 龄 的 参 与 者 有 更 长 的 忍 耐 时 间, 和 较 低 的 RPD 增 长 率 每 项 实 验, 两 个 年 龄 组 的 预 疲 劳 强 度 相 似 (8% 内 ), 这 可 以 与 前 期 一 定 水 平 的 相 对 作 业 需 求 对 照 ( 一 定 的 最 大 容 量 百 分 比 ) 在 一 定 量 的 相 对 荷 载 下, 结 果 与 之 前 针 对 高 龄 人 慢 的 疲 劳 积 累 报 告 相 一 致 我 们 的 测 量 数 据 并 没 有 表 明 肥 胖 和 年 龄 的 相 互 影 响, 因 为 由 于 每 个 年 龄 或 肥 胖 组 仅 有 8 名 参 与 者, 以 及 忍 耐 和 疲 劳 测 量 的 固 有 的 不 准 确 性, 限 制 了 对 它 们 间 微 弱 关 系 的 理 解 不 同 实 验 中 肥 胖 对 人 体 表 现 机 能 的 影 响 我 们 也 假 设 肥 胖 产 生 的 影 响 在 实 验 间 是 相 互 独 立 的, 具 体 的 说, 由 于 钉 板 实 验 中 需 要 手 臂 肌 肉 的 运 动 和 支 撑, 肥 胖 组 和 非 肥 胖 组 间 有 很 大 区 别 与 假 设 一 致, 与 肥 胖 组 相 比, 非 肥 胖 组 在 钉 板 实 验 中 有 几 乎 两 倍 的 忍 耐 时 间, 手 抓 握 实 验 中 大 约 70% 的 小 组 有 大 幅 度 的 差 异, 肩 屈 曲 中 是 20% 在 钉 板 小 组 实 验 中, 肩
膀 相 对 需 要 腕 部 负 载 量 大 约 15%MVC 的 支 持 因 此, 在 肥 胖 组, 忍 耐 时 间 的 差 异 不 会 促 使 更 高 的 实 验 要 求 ( 例 如 胳 膊 更 重 的 负 载 ), 并 且, 可 能 会 顶 替 由 于 肌 肉 生 理 上 肥 胖 相 关 性 造 成 的 差 异 根 据 以 上 记 录 的 受 损 肌 肉 的 血 液 流 速, 肥 胖 组 肌 肉 恢 复 受 限 在 受 试 者 进 行 动 态 钉 板 作 业 时, 除 了 休 息 期 间 尽 管 手 抓 握 和 肩 屈 曲 实 验 中, 与 肥 胖 相 关 的 表 现 有 显 著 的 衰 退, 但 在 钉 板 实 验 中, 肥 胖 并 没 有 产 生 影 响 实 验 结 果 不 支 持 我 们 对 钉 板 实 验 中 肥 胖 造 成 很 大 影 响 的 假 设, 并 且, 结 果 与 有 关 表 现 衰 退 的 前 期 报 告 中 高 的 BMI 是 一 致 的 对 同 样 的 坐 着 摆 放 钉 子 的 实 验, 肥 胖 的 孩 子 比 非 肥 胖 者 更 慢, 并 且, 如 果 长 时 间 的 作 业 发 现 他 们 需 要 控 制 上 肢 目 标 如 果 出 现 相 同 的 结 果, 我 们 本 应 看 到 肥 胖 者 更 高 的 表 现 衰 退 率, 这 表 明 参 与 者 跟 不 上 节 拍 器 并 且 不 得 不 更 慢 的 移 动 目 前 研 究 和 Berrigan et al 的 研 究 不 同 的 一 个 合 理 解 释 就 是 后 者 实 验 中 受 试 者 是 站 着 的, 这 增 加 了 一 个 本 次 实 验 不 存 在 的 平 衡 约 束 他 们 观 察 到 肥 胖 相 关 的 参 与 者 运 动 次 数 增 加, 这 给 控 制 平 衡 的 困 难 中 又 加 了 一 个 约 束, 在 他 们 后 来 的 实 验 中 提 出 了 在 减 肥 前 后 观 察 受 试 者 坐 着 的 作 业 表 现 此 外,D Hondt et al. 和 Berrigan et al 都 没 有 对 疲 劳 实 验 的 忍 耐 时 间 进 行 测 量, 但 对 受 试 者 表 现 进 行 了 逐 个 测 量 钉 板 实 验 中 其 表 现 衰 退 率 相 对 较 低 ( 图 六 ), 肥 胖 组 中 这 些 衰 率 有 相 对 大 的 差 异 性 因 此, 目 前 对 实 验 者 表 现 的 测 量, 及 样 本 的 大 小, 不 足 以 判 断 出 本 次 作 业 肥 胖 相 关 性 差 异 局 限 性 正 如 前 面 提 到 的, 本 论 文 可 能 受 样 本 容 量 小, 和 一 些 因 变 量 的 潜 在 不 敏 感 性 的 限 制 受 试 者 本 质 身 生 理 上 的 差 异 不 能 使 用 直 接 测 量 来 评 估, 并 且, 在 以 后 的 实 验 中 也 需 要 针 对 这 里 观 察 到 的 现 象 的 差 异, 测 试 其 假 设 的 正 确 性 除 此 之 外, 只 有 两 个 级 别 的 肥 胖 组 和 两 个 级 别 的 年 龄 组 参 与, 然 而, 这 允 许 组 间 分 开 对 肥 胖 和 年 龄 相 关 性 的 差 异 和 相 互 影 响 进 行 方 便 的 测 试 限 制 BMI 的 范 围 去 控 制 可 能 并 发 症 的 影 响, 这 些 并 发 症 可 能 以 高 的 BMI 值 呈 现 虽 然, 这 可 以 避 免 肥 胖 相 关 性 差 异, 但 参 与 者 是 否 能 够 代 表 真 正 的 工 作 者 还 不 确 定 这 里 间 断 的 身 体 拉 伸 可 能 与 工 作 任 务 不 直 接 相 关, 并 且 目 前 结 果 的 适 用 性 受 限 于 试 验 的 肌 肉 群, 荷 载, 和 工 作 周 期 然 而, 这 些 实 验 确 实 复 制 了 多 样 化 的 工 作 任 务 要 求, 并 且 能 形 成 理 论 去 理 解 肥 胖 影 响 工 人 的 作 业 表 现 的 可 能 机 理 结 论 比 较 非 肥 胖 和 高 龄 组, 肥 胖 和 年 轻 的 参 与 者 各 自 有 更 短 的 忍 耐 时 间 没 有 证 据 显 示 肥 胖 和 年 龄 在 忍 耐 时 间 上 存 在 相 互 影 响 由 于 其 他 因 变 量 也 会 使 人 体 肥 胖 相 关 性 的 多 种 表 现 机 能 受 损, 但 与 年 龄 无 关, 这 与 在 高 龄 肥 胖 人 群 中 目 前 发 现 的 限 制 性 运 动 能 力 是 相 反 的 忍 耐 时 间 的 结 果 也 表 明 了, 对 于 控 制 性 差 的 作 业 和 动 态 钉 板 作 业, 肥 胖 产 生 的 影 响 最 大 以 前 已 经 被 报 道 了 的 人 体 多 种 机 能 和 高 BMI 指 数 下 降, 在 本 实 验 中 可 控 的 间 断 性 作 业 中 被 观 察 到 间 断 性 作 业 中 看 到 的 肌 肉 损 伤 能 反 映 潜 在 的 肥 胖 相 关 的 生 理 差 异, 这 限 制 了 在 休 息 期 间 肌 肉 的 恢 复 速 度 这 提 示 了 为 阻 止 疲 劳 发 展, 而 对 工 作 时 间 和 工 作 要 求 的 安 排 情 况 例 如, 肥 胖 工 人 需 要 更 长 的 休 息 时 间 去 恢 复 到 他 们 身 体 机 能 最 佳 的 状 态 基 于 对 肥 胖 者 疲 劳 度 增 加 规 律 的 发 现, 工 作 环 境 设 计 者 也 需 要 考 虑 额 外 的 工 作 设 备, 和 最 小 化 需 要 支 撑 部 分 体 重 的 时 间 需 要 进 一 步 的 实 验 去 测 试 个 体 差 异 产 生 的 影 响 是 否 会 影 响 工 作 表 现 和 工 伤 ( 译 者 : 郑 磊 霞 华 北 科 技 学 院 )