活到96岁的健身大师杰克·拉拉尼有一句口头禅：“人不是死于衰老，而是死于不活动。”2这也许略显夸张，但实际上，自从文明降临或许还要稍早一点，人类便已知道，身体活动可以改善健康。直到小拉尔夫·S.帕芬巴格博士（Dr. Ralph S. Paffenbarger Jr.）开启他革命性的研究之前，没有人知道运动量与寿命之间的关系。帕芬巴格博士被亲切地称为帕夫，他第一次用曲线展现了这两者之间类似于药物剂量的对应关系。帕芬巴格生于1922年，他在职业生涯的开始阶段参与了美国政府的脊髓灰质炎疫苗计划，之后将兴趣转向慢性病研究，先后在哈佛大学医学院和斯坦福大学医学院任教。帕芬巴格发表了很多出色的研究成果，其中一项结论是，养成日常食用巧克力的习惯可以将寿命延长一年3，但是他在学术上的重大突破源于大学校友。某一天，他突然想到，大学为了从校友那里得到捐款会一直与他们保持密切联系，而自己恰好可以利用这种便利。于是帕芬巴格成功地说服了哈佛大学和宾夕法尼亚大学帮助他向5 000位校友发出请求，允许自己从1962年开始收集并跟踪他们的身体活动习惯和健康状况。在那之后，他耐心地等待了数十年，这些校友慢慢变老，很多人故去。最终，他得到了超过7 000人的数据。
帕芬巴格于1986年在《新英格兰医学杂志》（The New England Journal of Medicine）上发表了里程碑式论文，其中重要的结果见图12-1上图。4其中，横轴是运动量，体现的是每周身体活动平均消耗的能量，纵轴是全因死亡率，即每年每万人中的死亡人数。每个点的上方标出的数字是相对死亡风险，即每个年龄组锻炼校友的全因死亡率与久坐校友的全因死亡率之比。不出所料，年龄最大组校友的全因死亡率最高，是年龄最小组的10倍，但是请注意，对于不同年龄组，运动量与全因死亡率关系曲线的斜率不同：年龄越大，斜率越高。那些每周锻炼消耗2 000大卡以上能量的中年校友（25～49岁），其全因死亡率比习惯久坐的同龄同学要低21%。而那些每周锻炼消耗2 000大卡以上能量的70岁以上校友，其全因死亡率只有习惯久坐的同龄同学的一半。是的，只有一半。这一研究结果一经公布就成为锻炼与全因死亡率之间关系的第一份明确证据，强有力地证明了两者之间存在的剂量-效应关系。锻炼并非包治百病，但是锻炼越多，你的寿命就会越长，而且随着年龄的增加，我们的身体活动对于寿命的正面影响就会显著增强。
图12-1 哈佛大学校友人群中，锻炼行为与死亡风险之间的剂量-效应关系
注：上图为不同年龄组哈佛大学校友的身体运动量与全因死亡率之间的关系；下图为哈佛大学校友的身体运动量与相对死亡风险的关系。
资料来源：改编自Paffenbarger, R. S., Jr. (1986), Physical activity, all-cause mortality, and longevity of college alumni, New England Journal of Medicine 314: 605-13; Paffenbarger, R. S., Jr., et al. (1993), The association of changes in physical-activity level and other lifestyle characteristics with mortality among men, New England Journal of Medicine 328: 538-45。
随着时间的推移，帕芬巴格及其同事不断对结论进行补充。到了1993年，他们积累了足够的数据，初步揭示了寿命与身体活动之间的关系并不固定的比例关系，就像图12-1下图所展现的那样。5图12-1仍然使用同一批校友的数据，将所有年龄组的相对死亡风险与身体活动水平进行对照。由此可知，即使是轻微的身体活动（每周消耗1 000大卡能量）也能将全因死亡率降低近40%，如果能够将运动量加倍，效果更佳。但是，如果继续增加运动量，它所带来的益处反而会降低。图12-1没有显示的另一项发现是，那些在个人锻炼情况报告中自报进行中等强度或者高强度锻炼的校友的全因死亡率，比那些只进行轻量活动的校友要低。此外，那些从中年才开始锻炼的校友，与那些一直进行锻炼的校友一样，全因死亡率也处于较低水平。这说明，任何时候开始锻炼都不迟。
自从帕芬巴格开创性的调查之后，美国等西方国家又开展了大量探寻健康与运动量之间关系的研究。与帕芬巴格的方法类似，大多数此类研究都是在一个大规模的个体样本中寻找全因死亡率或者患病率与不同锻炼强度之间的关系。另外一些研究则采用随机对照实验的方法，测量不同运动量对血压、胆固醇、糖代谢能力等身体健康相关指标产生的影响。到了20世纪90年代，这一领域已经积累了大量研究成果，世界三大卫生组织决定召集专家组对这些成果进行评估，并形成结论予以推荐。1995年和1996年，这三个专家组都公布了核心内容大致相同的建议：为了全面降低慢性疾病的风险，成年人应每周至少进行5次单次时长至少30分钟的中等强度到高强度锻炼。6他们还建议，儿童每天应至少参加60分钟的身体活动。在那之后，成年人每周运动150分钟、儿童每天运动60分钟这一全球化的标准经历了多次评估和确认，其间只进行了微调。
下面来看看美国卫生和公共服务部2018年发布的更新版本。这份内容严谨且丰富的报告给出了很多结论，其中一项是对帕芬巴格著名的锻炼与全因死亡率之间剂量-效应关系的进一步修订（见图12-2上图）。7图中使用的数据是从超过1万名成年人那里收集到的。与帕芬巴格的研究一样，该图的横轴用每周有氧运动的时间表示总运动量，纵轴是不区分年龄的相对全因死亡风险，但是对性别、烟酒摄入和社会经济状况进行了修正。正如你所看到的，全因死亡率差异最大的群体为久坐人群和每周锻炼60分钟的人群，后者的全因死亡率比前者低约30%。随着运动量的增加，相对全因死亡风险持续降低。自报每周锻炼3小时和6小时人群的相对全因死亡风险分别可降低10%和15%。这一研究还从强度方面分析了运动量的影响，结论是30分钟高强度锻炼在效果上等同于60分钟中等强度锻炼。8
图12-2 每周运动量与相对死亡风险之间的剂量-效应关系
注：上图为多项研究结果的合并呈现，接受调查的总人数超过100万人。结果显示，哪怕只进行极少量的锻炼，也会得到显著的益处，但是这种效应最终会呈下降趋势。每周锻炼时间接近1 900分钟时（相当于每周超过31小时，这是非常极端的情况），呈现的上升效应从统计学来说并不明显。下图列出了12项不同研究的数据，中间的粗线为剂量-效应关系的中位数。
资料来源：改编自Physical Activity Guidelines Advisory Committee (2018), Physical Activity Guidelines Advisory Committee Scientific Report (Washington, D.C.: U.S. Department of Health and Human Services); Wasfy, M. M., and Baggish, A. L. (2016), Exercise dosage in clinical practice, Circulation 133: 2297-313。
最终，2018年美国卫生和公共服务部专家组总结道，进行身体活动总比不活动好，更多的身体活动会给健康带来额外的好处，为了达到“明显的健康收益”，成年人每周应至少进行150分钟中等强度的有氧身体活动，或者75分钟高强度身体活动，或者将两者合理结合起来。其中，中等强度有氧身体活动是指心率区间为最大心率的50%～70%的有氧身体活动，高强度有氧身体活动是指心率区间为最大心率70%～85%的有氧身体活动。他们还重申了对于儿童一直以来的建议，即每天至少活动60分钟。最后，他们还建议所有人每周都应该进行两次力量训练。
所以，帕芬巴格是正确的。但是，现在让我们带着怀疑的态度更深入地分析一下推荐给成年人的最低运动量。图12-2上图显示的剂量-效应关系曲线数据来自大量的研究项目。我的同事米根·瓦斯菲（Meagan Wasfy）和阿伦·巴吉什将其中12项研究的数据单独拿出来做成了图12-2下图。同之前一样，横轴是每周进行中等强度到高强度身体活动时间的中位数，纵轴是横轴描述的人群与每周锻炼时间少于60分钟人群的相对全因死亡风险之比。9粗线代表所有12项研究中剂量-效应关系的中位数。
我想指出这张图中几处值得特别关注的点。首先，这些研究都存在变量。在某些人群中，身体活动将相对全因死亡风险降低了一半，这也许是由年龄和锻炼项目不同造成的。其次，虽然存在变量，但是身体活动与全因死亡率之间的剂量-效应关系确实遵从一个普遍规律。在所有研究中，最大的受益者均来自每周锻炼时间为90分钟的群体，他们的相对全因死亡风险平均降低了20%。如果锻炼时间继续增加，相对全因死亡风险仍然会降低，但是折线不再像之前那样陡。我们把代表中位数的粗折线作为一个合理的指南，那么如果我们希望在每周锻炼90分钟的基础上再降低20%的相对全因死亡风险，就需要每周再投入330分钟进行锻炼，从而使每周总锻炼时间达到420分钟。
最后的结论是，每周至少锻炼150分钟是一个相对而言较理想的锻炼时间，它还有一个好处，那就是目标清晰且可以实现。但是，并不存在收益率最高的理想运动量。没有锻炼习惯的人只要增加一点点运动量，就可以获得最可观的增效，运动量增加越多，效果越好。但是随着运动量的逐步增加，健康状况增效也会递减。那么，你真的有可能过度锻炼吗？
