被動(dòng)式模擬慢跑裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種便攜式電動(dòng)機(jī)械，用于人們?cè)诰妥蜓雠P時(shí)腳部的被動(dòng)向上提升和向下敲擊。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)代社會(huì)中，長(zhǎng)時(shí)間坐立已經(jīng)融入我們生活的許多環(huán)境中，包括交通運(yùn)輸、工作場(chǎng)所和家中。新的證據(jù)表明，坐立時(shí)間過(guò)長(zhǎng)(也被稱(chēng)為久坐行為-這涉及到非常低的能量消耗，例如看電視和伏案工作)不利于健康結(jié)果的產(chǎn)生，包括心臟代謝風(fēng)險(xiǎn)的生物標(biāo)記、2型糖尿病和過(guò)早死亡。重要的是，即使考慮了花費(fèi)在業(yè)余體能活動(dòng)方面的時(shí)間，這些不利的關(guān)聯(lián)性依然存在。流行病學(xué)和實(shí)驗(yàn)研究提出了具有說(shuō)服力的充分理由，現(xiàn)在過(guò)多的坐立應(yīng)被視為體能活動(dòng)與健康之間聯(lián)系的一個(gè)重要的獨(dú)立因素，特別是有關(guān)糖尿病和心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)方面。
[0003]這樣的風(fēng)險(xiǎn)可能會(huì)與食用預(yù)煮/罐頭食品和零食相混淆，因?yàn)楸娝苤?，人們?jīng)常在看電視時(shí)食用這類(lèi)食物。實(shí)際上，有證據(jù)表明，在觀(guān)看電視時(shí)所消耗食物的種類(lèi)和數(shù)量，是造成與低運(yùn)動(dòng)量相關(guān)的電視觀(guān)看與超重之間關(guān)聯(lián)性的原因。與未吃零食的成人相比，吃零食造成1.5小時(shí)/周的額外觀(guān)看電視的時(shí)間。吃零食造成不良的飲食質(zhì)量，這與較高的總熱量攝入量、脂肪總量、動(dòng)物和植物脂肪以及食用較多的快餐、甜食和含糖飲料有較大的關(guān)聯(lián)性。這當(dāng)中的一些觀(guān)察到原因背后的機(jī)理很容易能夠猜到。例如，邊看電視邊吃飯或者坐在沙發(fā)或扶手椅上吃東西，自然會(huì)造成更長(zhǎng)的觀(guān)看電視時(shí)間。食用預(yù)煮/罐頭食品和零食也是如此，因?yàn)楸娝苤@些是在看電視時(shí)經(jīng)常食用的食物類(lèi)型。實(shí)際上，有證據(jù)表明，在觀(guān)看電視時(shí)所消耗食物的種類(lèi)和數(shù)量是造成電視觀(guān)看與超重之間關(guān)聯(lián)性的原因。
[0004]大多數(shù)美國(guó)居民過(guò)著久坐不動(dòng)的生活，而缺乏足夠的體能活動(dòng)。在美國(guó)，不到5%的成人和僅有8%的青少年(年齡12-19歲)分別堅(jiān)持每天體育鍛煉30分鐘和60分鐘的建議。花費(fèi)在久坐不動(dòng)的活動(dòng)當(dāng)中的時(shí)間量(如坐在電腦前或看電視)也大幅提升?，F(xiàn)在，美國(guó)的8-18歲的青少年兒童在典型的一天當(dāng)中花費(fèi)在娛樂(lè)媒體上的時(shí)間平均為7小時(shí)38分鐘，這相當(dāng)于每周53小時(shí)。
[0005]較長(zhǎng)的坐立和觀(guān)看電視的時(shí)間與死亡率正相關(guān)。根據(jù)美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院-美國(guó)退休人員協(xié)會(huì)飲食與健康研究(NIH-AARP Diet and Health Study)，對(duì)沒(méi)有報(bào)告任何癌癥、心血管疾病，或呼吸系統(tǒng)疾病的240819位成年人(年齡50-71歲)進(jìn)行了基線(xiàn)檢查。死亡率被查明超出8.5年。久坐不動(dòng)的行為與平差(adjustment) 了年齡、性別、教育程度、吸煙、飲食、人種和適度劇烈體能活動(dòng)(MVPA)后的死亡率正相關(guān)。
[0006]久坐是不健康的。無(wú)論坐立時(shí)間過(guò)久還是坐立間歇時(shí)間較少，都會(huì)增加代謝的風(fēng)險(xiǎn)，當(dāng)過(guò)渡到更長(zhǎng)的久坐不動(dòng)的時(shí)間(一天)會(huì)顯著降低胰島素敏感性。減少日常行走活動(dòng)，胰島素對(duì)口服葡萄糖耐量試驗(yàn)的響應(yīng)和內(nèi)臟脂肪量分別在1周后和2周后增加。
[0007]2型糖尿病(T2D)的自然歷史與胰島素敏感性(胰島素抵抗)的進(jìn)行性惡化密切相關(guān)，胰島素敏感性(胰島素抵抗)最初通過(guò)增加胰島素分泌(高胰島素血)而進(jìn)行補(bǔ)償，以保持血糖控制水平。然而，隨著時(shí)間推移，胰腺惡化的細(xì)胞功能和胰島素不再以適當(dāng)?shù)牧窟M(jìn)行分泌以補(bǔ)償?shù)鸵葝u素敏感性，導(dǎo)致葡萄糖耐受不良、高血糖癥以及隨后診斷的2型糖尿病。糖尿病與脂肪肝、認(rèn)知功能減退和一些癌癥，以及包括失明、腎功能衰竭、截肢和心血管疾病在內(nèi)的晚期并發(fā)癥有關(guān)。2型糖尿病患者的死亡率增加至大約兩倍，相關(guān)的費(fèi)用投入給醫(yī)療保健系統(tǒng)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。在美國(guó)，有三分之一的成年人和16-18%的青少年是肥胖者，而三十年前這一數(shù)字只有5至6%。2型糖尿病發(fā)生率的增加緊隨肥胖的增加。在美國(guó)，糖尿病影響8.3%的人口，其中包括1880萬(wàn)確診的糖尿病患者以及另外的700萬(wàn)未確診的患者。年齡等于或大于20歲的另外35%的美國(guó)成人或7900萬(wàn)美國(guó)人患有糖尿病前期，而到2050年，大約三分之一的美國(guó)成年人會(huì)患上糖尿病。
[0008]糖尿病的流行已成為全球性的問(wèn)題。全世界估計(jì)有5億人為肥胖癥人群，而另外有15億人為超重人群。每年大約有300萬(wàn)人由于超重和肥胖癥而死亡。在2011年，全世界有3.66億人患有糖尿病，并造成460萬(wàn)例死亡。國(guó)際糖尿病聯(lián)合會(huì)估計(jì)，到2030年，糖尿病患者的人數(shù)將增加差不多43 %而上升至5.52億。在2011年，大約有2.8億人患有糖尿病前期；到2030年，這一數(shù)字預(yù)計(jì)將上升至接近4億。因此，確定有效的預(yù)防和治療策略是必要的。
[0009]由不活動(dòng)引起的胰島素敏感性降低的臨床意義在于，胰島素敏感性降低的存在是患上糖尿病前期的必然過(guò)程，也是2型糖尿病的前兆。2型糖尿病患者具有更短的平均壽命。毫不奇怪，終身體能活動(dòng)不足與2型糖尿病的患病率和死亡率的增加密切相關(guān)。此外，葡萄糖代謝在人體脂肪含量和/或最大攝氧量改變之前變得紊亂，表明這種疾病可能是由不活動(dòng)所誘導(dǎo)的，而不是由全身肥胖所誘導(dǎo)。
[0010]越來(lái)越多的證據(jù)表明，獲得推薦的每周鍛煉量并不一定能夠保護(hù)個(gè)人免于疾病。例如，對(duì)于那些達(dá)到每周所規(guī)定的150分鐘運(yùn)動(dòng)量的上班族而言，如果他們?cè)谏畹钠渌矫嫒匀槐３志米粍?dòng)的話(huà)，包括坐立超過(guò)8小時(shí)/天，則存在全因死亡率升高的風(fēng)險(xiǎn)。不幸的是，普通成年人花費(fèi)他們一天當(dāng)中50-60%的時(shí)間在明確為坐或臥這樣的久坐不動(dòng)的行為上面，而不到3%的美國(guó)成年人達(dá)到每周體能活動(dòng)量的建議水平。因此，在大多數(shù)情況下，個(gè)體都是久坐不動(dòng)以及不活動(dòng)的。但是，超越這些重要的分類(lèi)，目前是什么證據(jù)來(lái)支持“2型糖尿病患者坐在椅子上”的觀(guān)點(diǎn)？2型糖尿病的青少年患者與他們的年齡相匹配的非糖尿病對(duì)照個(gè)體相比，每天久坐不動(dòng)的時(shí)間要多56分鐘。坐立的時(shí)間也與血糖負(fù)相關(guān)，即使針對(duì)體能活動(dòng)進(jìn)行校正。看電視的時(shí)間可以被用作是坐立或久坐時(shí)間的有說(shuō)服力的替代?？措娨晻r(shí)間>40與<1小時(shí)/周相比，使得患上2型糖尿病的風(fēng)險(xiǎn)增加50?70%。當(dāng)針對(duì)日常體能活動(dòng)進(jìn)行校正時(shí)，看電視的時(shí)間(坐立時(shí)間的替代)和2型糖尿病風(fēng)險(xiǎn)之間的關(guān)聯(lián)性基本上沒(méi)有改變。即使個(gè)體增加了體能活動(dòng)水平，如果久坐不動(dòng)的行為沒(méi)有得到糾正，他們?nèi)匀幻媾R風(fēng)險(xiǎn)。在2型糖尿病的高危成年人群中，久坐不動(dòng)的時(shí)間對(duì)2小時(shí)口服葡萄糖耐量試驗(yàn)(0GTT)葡萄糖水平非常地不利。
[0011]除了工作場(chǎng)所，通勤必須被視為一天當(dāng)中出現(xiàn)坐立時(shí)間的一部分。2009年美國(guó)人口調(diào)查局的報(bào)告說(shuō)，通過(guò)對(duì)1.32億人口進(jìn)行調(diào)查，只有380萬(wàn)人使用非車(chē)輛的交通方式(步行和騎自行車(chē))上下班。因此，美國(guó)有97 %的人口每天上下班都是坐在車(chē)輛里。由于平均通勤時(shí)間為25.1分鐘，因此一般的美國(guó)公民要花費(fèi)約50分鐘/天的時(shí)間坐車(chē)上下班。如果全部距離采用“活動(dòng)行程”(如步行或騎自行車(chē))是不可行的，為了容易地減少這種坐著的時(shí)間，人們可以在遠(yuǎn)離工作場(chǎng)所的地方把車(chē)停放或從巴士 /火車(chē)下車(chē)，然后步行剩下的距離。或者，人們?cè)诔税褪?火車(chē)上班的路上可以選擇站立而不是坐著。但要做到這一點(diǎn)是很困難的。
[0012]針對(duì)“久坐生活方式”的健康影響的流行病學(xué)調(diào)查通常集中在與缺乏參與建議的活動(dòng)量(中等至高強(qiáng)度體能活動(dòng)<MVPA>)相關(guān)聯(lián)的不利影響方面。隨著日常活動(dòng)和非運(yùn)動(dòng)性能量消耗對(duì)于健康的作用更加清晰，對(duì)于久坐行為時(shí)間占到整體體能活動(dòng)的水平的潛在不利影響的理解也得到了迅速發(fā)展?；ㄙM(fèi)在久坐行為上的時(shí)間反映了人們各種不同的偏好活動(dòng)，包括坐或躺靠以及低水平的能量消耗。普通的美國(guó)成年人花費(fèi)在久坐行為上的時(shí)間要超過(guò)他或她醒著的時(shí)間的一半，老年人花費(fèi)在久坐行為上的時(shí)間要超過(guò)他們每天醒著的時(shí)間的60% (或9小時(shí))。較長(zhǎng)的久坐時(shí)間與體重增加、肥胖癥、不良代謝健康和死亡率的風(fēng)險(xiǎn)增加獨(dú)立地相關(guān)。即使整體的體能活動(dòng)水平得到控制，休閑時(shí)間的坐立仍然與死亡率正相關(guān)，而高水平的整體活動(dòng)并沒(méi)有完全避免與坐立相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)。人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)關(guān)于活動(dòng)、總體坐立時(shí)間和電視觀(guān)看的獨(dú)立和組合效應(yīng)的類(lèi)似結(jié)果。
[0013]如果將久坐不動(dòng)的時(shí)間減少至每天3小時(shí)以下，美國(guó)人口的平均期望壽命預(yù)計(jì)能夠增加2年，而如果將過(guò)度看電視的時(shí)間減少至每天2小時(shí)以下，平均期望壽命預(yù)計(jì)能夠增加1.4年 ovan der Ploeg HP，Chey T，Korda RJ et al.，“Sitting time and all-causemortality risk in 222 497 Australian adults，，，Arch Intern Med 2012; 172(6):494-500對(duì)45歲或以上的222 497人所作的前瞻性問(wèn)卷調(diào)查，根據(jù)(澳大利亞)新南威爾士州出生、死亡和婚姻登記處的從2006年2月1日至2010年12月31日的死亡率數(shù)據(jù)進(jìn)行隨訪(fǎng)研究。在621695人年的隨訪(fǎng)中(平均2.8年)，有5405例死亡病例。與坐立時(shí)間少于4小時(shí)/天相比，在平差了體能活動(dòng)和其它混雜因素的情況下，坐立時(shí)間分別為4小時(shí)至小于8小時(shí)、8小時(shí)至小于11小時(shí)、11小時(shí)或更長(zhǎng)時(shí)間的全因死亡率的風(fēng)險(xiǎn)比分別為1.02(95%置信區(qū)間，0.95-1.09)，1.15(1.06-1.25)和1.40(1.27-1.55)。
[0014]人口對(duì)于坐立的歸因分?jǐn)?shù)為6.9%。坐立和全因死亡率之間的因果關(guān)系在不同的性別、年齡、身體質(zhì)量指數(shù)類(lèi)別和體能活動(dòng)水平當(dāng)中表現(xiàn)一致，以及在相比較的健康參與者與存在心血管疾病或糖尿病的參與者當(dāng)中也表現(xiàn)一致。因此，久坐不動(dòng)成為了全因死亡率的一個(gè)危險(xiǎn)因素，其獨(dú)立于體能活動(dòng)。
[0015]對(duì)于60歲以上的個(gè)體，坐立時(shí)間每增加一小時(shí)/天則增加50%的殘疾風(fēng)險(xiǎn)-不管參與了多少適度的運(yùn)動(dòng)。因此，久坐不動(dòng)的行為本身是殘疾的危險(xiǎn)因素，其與缺乏中等至高強(qiáng)度體能活動(dòng)相分離。久坐不動(dòng)的行為與缺乏適度運(yùn)動(dòng)是幾乎一樣強(qiáng)的致殘危險(xiǎn)因素。殘障影響超過(guò)5600萬(wàn)的美國(guó)人，使他們是無(wú)法進(jìn)行日常生活活動(dòng)，例如自己吃飯、穿衣或洗澡，以及上下床和在房間行走。殘障提高了住院和制度化的風(fēng)險(xiǎn)，成為了醫(yī)療保健費(fèi)用的主要來(lái)源，每花費(fèi)4美元它就占了 1美元。
[0016]根據(jù)建議，一個(gè)人要達(dá)到用計(jì)步器或加速度計(jì)測(cè)定的每天10000步的標(biāo)準(zhǔn)，這表示在基準(zhǔn)體能活動(dòng)的最低水平的基礎(chǔ)上增加30分鐘的中等至高強(qiáng)度體能活動(dòng)(MVPA)。三十分鐘的中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)相當(dāng)于以每分鐘100步的步行速率行走3，000-4，000步。將這一步行量增加至日常生活常規(guī)活動(dòng)的6，000-7，000步(不確定的假設(shè))，則大約為每天1萬(wàn)步。然而，最近的一項(xiàng)石開(kāi)究(Scheers T，Philippaerts R,Lefevre J.“Compliance with differentphysical activity recommendat1ns and its associat1n with soc1-demographiccharacteristics using an objective measure，，，BMC Public Health 2013;13:136)表明，只有16%的男性和14%的女性能夠連續(xù)七天達(dá)到每天至少10000步。當(dāng)頻率要求降低至5天/周，則有45 %的男性和55 %的女性實(shí)現(xiàn)了這一目標(biāo)。
[0017]根據(jù)一項(xiàng)通過(guò)采用計(jì)步器對(duì)久坐的上班族的步數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的研究表明，與非工作日的久坐行為時(shí)間(339± 137分鐘/天)相比，工作日的久坐行為時(shí)間(517± 144分鐘/天)明顯要長(zhǎng)得多?？傮w而言，65%的工作時(shí)間是久坐不動(dòng)的，而工作時(shí)的坐立時(shí)間占了每日總的坐立時(shí)間的63%。對(duì)于那些工作時(shí)久坐時(shí)間最長(zhǎng)的人，他們并沒(méi)有通過(guò)減少自己工作之外的久坐行為來(lái)進(jìn)行補(bǔ)償。事實(shí)上，那些報(bào)稱(chēng)工作時(shí)久坐時(shí)間最長(zhǎng)的人，其報(bào)稱(chēng)在工作之外的久坐行為更長(zhǎng)。這項(xiàng)研究的結(jié)論是，職業(yè)健康干預(yù)措施應(yīng)致力于減少久坐上班族在工作場(chǎng)所和休閑活動(dòng)中的坐立時(shí)間。
[0018]久坐不動(dòng)的健康危害的如此背景清楚地表明，需要進(jìn)行干預(yù)以消除其不良影響。在先進(jìn)的社會(huì)中，人們不太接受對(duì)于生活方式改變的建議(例如間歇性地改變成站姿)。為了解決這一問(wèn)題，必須使人們理解久坐不動(dòng)的不利影響的依據(jù)。由于久坐不動(dòng)的主要死亡結(jié)果涉及心血管疾病和糖尿病的發(fā)展，人們必須尋找這兩種疾病及其病理生理基礎(chǔ)之間的共性。觀(guān)察結(jié)果表明，久坐的生活方式導(dǎo)致:1)能量消耗降低，其伴隨著肥胖的潛在發(fā)展，并受到肥胖相關(guān)飲食行為的加劇;2)內(nèi)皮功能障礙，這是大多數(shù)慢性“久坐”疾病的