王京钟，李若薇，闫怀成，陈学存（中国疾病预防控制中心营养与食品安全所，北京 100050） 摘要 采用自身对照设计，比较心率监测和活动记录日记（PAD）两种方法估测全天能量消耗的差异。结果表明，两种方法没有显著相关性（r=0.138, P>0.05），配对t检验有显著差异P <0.001。其中个体差异对PAD的影响较为显著。用体表面积、去脂体重和基础代谢率对PAD进行标准化后，提高了与心率监测的相关性，相关系数分别为0.47，0.45和0.40（P值均小于0.001），且配对t检验后两者与心率监测结果没有显著差异（P>0.05）。
活动记录日记法是目前我国估测全天能量消耗的主要方法[1，2]。近来用心率监测法估测全天能量消耗逐渐受到人们的重视。有实验证实在估测全天能量消耗时，心率监测法与双标记水法和呼吸室法都有很好的相关性[3，4]。本实验采用自身对照的配对实验设计，同时采用两种方法估测连续3d全天能量消耗的均值，比较两方法的差异。
1材料和方法
1.1实验对象：78名自愿受试者，年龄为18~44岁，均排除怀孕、代谢性和内分泌失调等疾病。受试者皆为棉纺厂细纱车间的纺织女工。
1.2人体测量：清晨空腹状态测量受试者身高和体重，分别精确到0.1cm和0.1kg，体重测量为净重。
体表面积（A/m2）的公式如下[1]：
A2 =0.00586×身高+0.0126×体重-0.0461
采用生物电阻抗分析仪测定去脂体重（FFM）。此数值为直接由仪器显示的读数，为厂家未公开计算公式计算得出的。
1.3基础代谢率（BMR）的测量采用多氏袋法测量。使用口器和双通道不重复呼吸的低阻力瓣膜采气系统收集受试者呼出气，在标准条件下分析呼出气中O2和CO2含量和体积，以及受试者的通气量。用Weir公式计算能量消耗[1]：
EE(kJ/min)=1.63VO2+4.6VCO2
VO2为实际氧耗量，VCO2为实际CO2生成量。
1.4心率监测法：在实验室中，每名受试者模拟日常生活的18种活动，用心率监测器和多氏袋法同时测量各种活动的心率和能量消耗。推导个体的心率-能量消耗的多元回归方程[5]。之后在实际生活中进行连续3天的心率监测，记录每分钟心率。参照回归方程推算每名受试者3天能量消耗的平均值。以TEE·HR表示，单位：MJ/d。
1.5活动记录日记法：将日常活动划分为11类日常活动和3种车间劳动动作（见表2）。各项活动单位时间能量消耗采用本次实验以及国内和FAO/WHO已经发表的多氏袋方法测量[1，2，6]。由于能量消耗与人体体成分的组成、基础代谢率有密切的关系[7，8], 因此，分别用FFM，A和BMR对各项活动的单位时间能量消耗（EE）进行标化，即：EE/FFM (kJ/min·kg)；EE/A (kJ/min·m2)；PAI=EE/BMR。
活动记录与心率监测同时进行，活动记录由经过培训的跟踪员记录工作时间的活动类别及其占用的时间。下班后由受试者自行记录，填写记录表。
全天能量消耗TEE·PAD的计算，是各项活动单位时间能量消耗与其占用时间之积的和，表示为：EE·PAD；若用标化后的单位时间能量消耗计算，则分别表示为：EE·FFM，EE·A，EE·BMR，单位为MJ/d。
1.6统计分析：采用SPSS统计软件，对心率监测和活动记录进行相关分析，并用配对t检验比较两组均数差异的显著性。
2结果和讨论
2.1一般情况：受试者一般情况的均数和标准差见表1。
|
年龄
（岁） |
体重
（ kg ） |
身高
(cm) |
体表面积
(cm 2 ) |
去脂体重
(kg) |
基础代谢率
(kJ/min) |
|
29.5±6.5 |
54.2±6.7 |
160.6±5.3 |
1.58±0.10 |
40.4±3.8 |
3.84±0.44 |
2.2各种活动单位时间能量消耗：表2列出了11种日常活动和3种车间活动单位时间能量消耗，其中包括3种经过标化的数值。由于对日常活动进行了分类，简化了活动记录和计算。而且分类后的活动记录项目为混合活动的综合项目，它包括完成同类活动的一系列动作。这种记录方式更接近实际生活情况。
|
组别 |
EE
(kJ/min) |
EE/FFM
(kJ/( min·kg )) |
EE/ A
(kJ/( min·m 2 )) |
PAI |
|
BMR |
3.72±0.60 |
0.09±0.01 |
2.35±0.34 |
1.00 |
|
坐加手部活动 |
4.76±0.58 |
0.12±0.01 |
3.02±0.31 |
1.29±0.27 |
|
坐加上肢活动 |
5.94±0.86 |
0.15±0.02 |
3.75±0.50 |
1.62±0.28 |
|
站加手部活动 |
5.76±0.85 |
0.14±0.02 |
3.64±0.48 |
1.58±0.30 |
|
站加上肢活动 |
6.81±0.84 |
0.17±0.03 |
4.30±0.69 |
1.87±0.38 |
|
走 路（慢） |
8.88±0.55 |
0.22±0.10 |
5.61±0.79 |
2.46±0.48 |
|
（中） |
10.27±0.64 |
0.25±0.10 |
6.49±0.76 |
2.84±0.56 |
|
（快） |
14.11±0.88 |
0.35±0.10 |
8.91±0.78 |
3.90±0.77 |
|
骑自行车（慢） |
9.70±1.35 |
0.24±0.03 |
6.13±1.12 |
2.40±0.58 |
|
（中） |
12.44±1.98 |
0.31±0.05 |
7.87±1.23 |
3.43±0.78 |
|
（快） |
14.7±1.90 |
0.37±0.05 |
9.30±1.16 |
4.07±0.88 |
|
厨房劳动 |
6.33±1.03 |
0.16±0.02 |
4.00±1.74 |
1.70±0.57 |
|
室内清洁 |
12.94±0.81 |
0.32±0.01 |
8.17±2.23 |
3.58±0.70 |
|
照顾孩子 |
7.06±0.44 |
0.18±0.01 |
4.46±2.26 |
1.95±0.38 |
|
市场购物 |
9.47±0.59 |
0.23±0.01 |
5.98±2.61 |
2.62±0.51 |
|
挡车 |
7.83±0.47 |
0.19±0.01 |
4.94±1.38 |
2.16±0.42 |
|
清洁机器 |
10.90±0.68 |
0.27±0.01 |
6.88±2.36 |
3.01±0.59 |
|
落纱 |
15.07±0.94 |
0.37±0.02 |
9.52±3.05 |
4.17±0.82 |
2.3全天能量消耗：从表3可见，心率监测和PAD估测的全天能量消耗结果TEE·HR和TEE·PAD，虽然数值很接近，但相关分析结果表明：TEE·HR和TEE·PAD结果中未进行标化的结果EE·PAD没有显著的相关性（r=0.138, P>0.05）。均数的配对t检验结果表明两者具有显著的差异（P<0.01）。而TEE·PAD结果中进行过标化的结果EE·FFM、EE·A和EE·BMR与TEE·HR均有显著的相关，相关系数分别为0.446，0.474和0.403，显著性检验P<0.001。由此可见，PAD中对单位时间能量消耗进行标化，提高了PDA与心率监测的相关性。由于心率监测采用个体的心率-能量消耗回归方程推算个体全天能量消耗，是一种消除个体差异影响的方法，所以可以认为标化起到了消除部分个体差异的作用，从而进一步证实了全天能量消耗与个体因素有关。
|
组别 |
均数 ± 标准差
（ MJ/d ） |
相关分析
R P |
配对 t 检验
t p |
|
TEE · HR
(TEE · PAD) |
9.591±1.719 |
|
|
|
EE · PAD |
10.108±0.753 |
0.1383 |
2.57 0.01 |
|
EE · A |
9.887±0.997 |
0.4742 0.001 |
1.72 0.01 |
|
EE · FFM |
9.552±1.179 |
0.4462 0.001 |
0.21 |
|
EE · BMR |
9.521±1.711 |
0.4034 0.001 |
0.33 |
此外，从表3配对t检验结果可以看出，EE·A与TEE·HR有显著的统计学差异（P<0.01）。其原因可能是由于体表面积难以准确测量，而是由于体重和身高推导出来的。所以，存在一定的误差。而EE·FFM和EE·BMR则与TEE·HR没有显著差异（P>0.05）。可见，去脂体重和基础代谢率在全天能量消耗中起到重要作用的个体因素。
从本实验的结果来看，虽然心率监测和PAD是现场调查能量消耗的不同方法，但是各有优缺点和不同的适用范围。心率监测是一种对受试者干扰小，消除部分个体影响因素的，较为客观的记录手段。但是目前仅限于在实验室，通过模拟日常生活动作的方法推导心率-能量消耗回归方程。由于心率与环境因素和心理因素有着密切的关系，而实验室与实际生活之间存在一定的差异，这会对回归方程的推导产生干扰。这正是有待我们进一步深入研究和探讨的内容。若使用活动记录日记法估测全天能量消耗时，我们仍然可以用标化的方法消除部分个体差异造成的影响。其中使用FFM和BMR标化是比较理想的方法。因此，世界卫生组织推荐的PAI作为PAD计算的参数是有其原因的[2]。
参考文献:
[1] 王喜生，殷太安，刘继鹏等. 人体营养状况的评价方法 [M]. 天津: 天津科学出版社，1989, 35.
[2] James WPT, Schofield EC. Human Energy Requirements [M]. Oxford, New York, Tokyo: FAO: 1990, 35
[3] Livingstone MBE, Prentice AM, Coward WA, et al. Simultaneous measurement of freeliving energy expenditure by the doubly labeled water method and heart rate monitoring [J]. Am J Clin Nutr, 1990,52:59
[4] Spurr GB, Prentice Am, Murtatroyd PR, et al. Energy expenditure using minute-by-minute heart rate recording: comparison with indirect calorimetry [J]. Am J Clin Nutr, 1988,48:552
[5] Daucy MJ, James WPT. Assessment of the heart rate method for determine energy expenditure, rasting in man using a whole body calorimeter [J]. Br J Nutr, 1979, 42:1
[6] Van Raajj JMA, Schonk CM, Vermaat-Miedema SH, et al. Energy cost of physical sctivity. Throughout pregnancy and the first year postpartum in Dutch woman with sedentary lifestyles [J]. Am J Clin Nutr, 1990, 52:234
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