青少年身體活動、久坐行為與體質健康關系的實證研究*

張 磊

(南京中醫藥大學，江蘇 南京 210023)

體質是預測心血管疾病和死亡率的重要指標。Foley和Simmons等人的研究表明，通過身體活動能改善與健康有關的生物學指標，進而能影響成年甚至一生的健康。我國青少年體質測試的指標一般包括體成份、上下肢力量、速度、柔韌性和有氧耐力。影響青少年體質的因素非常復雜。Pangrazi 和Corbin(2003)提出了影響青少年體質因素的模型，該模型認為影響青少年體質的因素包括不可變因素(遺傳、環境、成長)和可變因素(身體活動)。[1]Chinapaw MJ認為通過中高強度的身體活動和久坐行為能影響青少年的體質健康。[2]高強度的身體活動與更好的有氧能力和體重指數(BMI)有關，而久坐行為與較低的心血管機能和青少年的BMI增加有關。

有研究者探討了我國青少年身體活動與久坐行為的特征，認為女孩是隨著年齡增大身體活動逐漸下降，而男孩身體活動量變化不大，但兩者均具有嚴重的久坐行為。[3]有研究者通過測量初中生的身體活動與有氧體適能，發現身體活動能正向預測初中生的有氧體適能。[4]國外眾多學者研究發現，中高強度的身體活動能有效促進青少年的體質測試成績，而久坐行為可能與較低的體質水平有關。[5]以上研究對體力活動的測量都是采取主觀的自我報告方法，自我報告的體力活動和久坐的時間可能會受到回憶和社會期望的干擾而產生誤差。對體力活動和久坐時間的客觀評估不太容易產生偏見，因此可以更準確地估計體力活動、久坐時間和與健康相關的體質測試指標之間的關聯。此外，上述研究沒有分析體力活動和久坐時間與個體體質測試成績評分值之間的獨立和組合關系。體力活動和久坐時間是相互獨立的，但可能與心肺功能相互關聯。然而，很少有研究客觀測量的中高強度身體活動、久坐時間和體質健康的幾個組成部分之間的詳細聯系。從公眾衛生的角度來看，理解身體活動、久坐時間與體質健康之間是如何存在獨立的和交互的關聯非常重要。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

本研究以青少年身體活動、久坐行為以及體質健康的關系為研究對象，以江蘇省某市五所高中學生為調查對象。本次調查了626名高中生，其中男生為300名，女生為326名。男生平均年齡為17.48±0.92，女生平均年齡為17.41±0.93。

1.2 研究方法

1.2.1 文獻資料法

以身體活動、久坐行為、體質健康等為關鍵詞，在中國知網Ebscohost、Emerakd外文數據庫收集英文文獻。

1.2.2 測量法

學生體質健康數據的測量按《國家學生體質健康標準》所給出高中生的測量項目進行測量，其項目包括了體重指數(BMI)、50m跑、坐位體前屈、立定跳遠、引體向上(男)/1min仰臥起著(女)，1000m跑/800m跑。本研究將用BMI、立定跳遠、1000m跑/800m跑、坐位體前屈這四個指標作為自變量進行研究。這四個指標分別體現了學生的身體形態、力量素質、耐力素質和柔韌素質。把學生測試成績按《標準》的評分標準，將每項測試項目的原始分數轉換成百分制。在每次測試后，參與者被分為兩個區域，即合格區和不合格區。

青少年身體活動和靜止性活動的采用ActiGraph wGT3X-BT人體運動能耗監測儀進行測量，該測量工具采用3軸原始加速度記錄活動信息，在軟件中進行數據轉換后可得到以下數據，包括原始加速度(單位為重力加速度)、體力活動強度、佩戴時間，心率、R-R間隔、身體姿勢、步數、睡眠時間等。采樣間隔的長度設定為15s，以便對身體活動強度進行更精確的估計。使用自動數據還原程序來分析原始的結果數據。如果在60min之內加速度計沒有數值的變化，則這個數據被定義無效。身體活動測試至少需要3天的記錄(兩個工作日和一個周末)，一天之中至少要有600min的有效時間。強度標準根據先前的研究，總體活動水平以數值/每分鐘來表示。久坐時間設定在0-100計數/分鐘范圍內。我們根據freedson等人的研究標準：≥4METS和年齡特異性強度閥值對參與者進行分類。為了便于探討身體活動與靜止性活動交互對身體活動的關系，將樣本分為：高身體活動/高靜止性活動；高身體活動/低靜止性活動；低身體活動/高靜止性活動；低身體活動/低靜止性活動四個組別。其標準如下，身體活動活躍者是每天中高強度身體活動時間≥1h者為高身體活動，中高強度身體活動時間<1小時者為低身體活動。高靜止性活動是指靜止性活動≥中位數(靜止性活動時間的中位數)，低靜止性活動是指<中位數。

調研工作者對受試者詳細介紹研究的目的，受試者簽訂了知情同意書后，調研人員對受試者進行設備的穿戴培訓，告知一些注意事項，受試者可以隨時退出研究。人體運動能耗監測儀戴在腰部的右側，除了洗澡、或水中活動外，其他所有時間都需要佩戴。

1.2.3 數理統計法

描述性的數據用均值±標準差或百分比來表示，運用T檢驗和卡方檢驗來評價高中生身體活動、久坐行為和體質健康各指標(BMI、800/1000m、立定跳遠、坐位體前屈)在性別方面的差異性。運用二元邏輯斯回歸分析探討身體活動或久坐不動與青少年體質的關系。之后，在相互校正身體活動或久坐不動的基礎上，檢驗了身體活動或久坐不動時間與青少年體質的關系。回歸分析分別檢驗了中高強度身體活動時間與體質水平得分的關系。運用多元邏輯斯回歸探討體質測試各指標得分與身體活動時間、久坐不動時間的關系，以低身體活動/高靜止性活動作為基準組。當回歸分析模型在校正性別后，男女之間沒有差異性，因此所有的回歸模型都將男生與女生合并作為一個樣本進行分析。數據分析采用spss21.0軟件進行，顯著性水平設置為0.05。

2 研究結果

2.1 身體活動、久坐不動及體質測量結果的描述性分析

描述性統計結果如表1，受試者每天在中高強度體力活動上的均值為42.5±23.9 min，每天久坐時間上的均值為589.1±107.6min。從整體上來看，低身體活動的學生每天平均體力活動時間為31.8±15.3min，而高身體活動的時間為72.4±20.1min。無論低身體活動還是高身體活動，男生與女生存在顯著性差異，且女生身體活動的時間少于男生。

從靜止性時間來看，整體上每天靜止性活動時間為589.1±107.6min，高靜止性活動時間為664.3±85.7min，低靜止性活動為499.5±63.2min。高靜止性活動男女之間不存在差異，但整體靜止性活動和低靜止性活動，男女之間存在顯著差異，且女生靜止性活動高于男生。

從身體活動/靜止性活動來看，每天中高強度身體活動超過1小時的只有20.91%的樣本量，并且在這個方面男生與女生也有顯著性差異。在對參與者的分類中，有43.8%被歸類在低身體活動/高靜止性活動這一類中。有35.3%的學生被歸類為低身體活動/低靜止性活動，6.7%的學生為高身體活動/高靜止性活動，14.2%的學生被歸類為高身體活動/低靜止性活動中。

從體質測試的指標來看，BMI超重和肥胖的達26.5%，其中男生為96人，占32%，女生為70人，占21.5%。耐力跑1000m/800m的合格率特別低，不合格率為70%，男生不合格率為77.3%，女生不合格率為76.7%，表明了學生心肺功能比較差，有氧耐力普遍有待提高。立定跳遠有31%的學生不合格，其中男生為35%，女生為27.3%，近三成的學生的力量素質較差。坐位體前屈的成績不是很理想，不合格的比例達到了42%，其中女生高達59.5%的不合格率。

表1 青少年體力活動、靜止活動和體質測試指標描述性分析

2.2 中高強度身體活動、久坐時間與體質健康指標的關系

校正性別和年齡，以中高強度身體活動、靜止性活動時間作為自變量，以體重指數、耐力跑、立定跳遠和坐位體前屈作為因變量(a表示分別校正中高強度身體活動或靜止性活動)運用邏輯斯回歸分析結果如表2所示。結果表明，青少年從事中高強度身體活動越多，學生在體重指數中的合格區的勝算越高，其勝率為1.004，95%的置信區間為1.000～1.008，p<0.05。在校正靜止性活動后，中高強度身體活動與學生實現體重指數合格區正相關，靜止性活動時間與體重指數的相關不具有顯著性。

中高強度身體活動時間越多，青少年落入耐力跑合格區的勝算越高，OR值為1.015，95%CI是1.013～1.019，即使校正靜止性活動后，中高強度與有氧耐力的合格區具有正相關。需要指出的是，靜止性活動時間越多，學生落入合格區的勝算越低，在調整身體活動后，其OR值為0.998，95%CI位于0.997～0.999，P<0.01。靜止性活動時間與實現耐力跑合格區呈負相關，即靜止性時間越多，青少年落入耐力跑合格區的勝算就越低，校正身體活動后的OR值為0.998， 95%CI為0.997～0.999，P<0.01。

從立定跳遠的指標來看，青少年中高強度身體活動與立定跳遠合格區呈正相關，也就是說，學生從事中高強度時間越多，其實現合格的勝算越大。校正靜止性活動后，其OR值為1.006，95%CI為1.003～1.009，P<0.01。靜止性活動時間與立定跳遠成績相關不具有顯著性。

青少年從事中高強度身體活動時間與坐位體前屈的成績正相關，表明青少年參與中高強度身體活動的時間越多，其達到坐位體前屈合格的勝算就越大。校正靜止性活動后的OR值為1.019，95%CI位于1.015～1.022，p<0.001。靜止性活動時間與坐位體前屈的測試成績呈負相關，青少年靜止性活動時間越多，其實現坐位體前屈合格的勝算越小，校正中高強度身體活動后的OR值為0.999，95%CI為0.998～1.000，p<0.001。

表2 中高強度身體活動、靜止性活動與體質健康指標的邏輯斯回歸分析

2.3 身體活動/靜止活動各組與體質健康指標的邏輯斯回歸分析

以身體活動/靜止活動四種不同的組合為自變量，以體質健康四個指標為應變量，把低身體活動/高靜止活動作為參照組，表3結果顯示，身體活動/靜止活動各組對體重指數沒有影響。但對耐力素質而言，高身體活動/高靜止活動與低身體活動/高靜止活動比較來看，處于前者區域的學生，其耐力跑成績合格勝算是后者的1.62倍，其OR值為1.62，95%CI值是1.32～2.54，P<0.001；高身體活動/低靜止活動組的學生是低身體活動/高靜止活動組學生的1.89倍，其OR值為1.89，95%CI位于1.43～2.68，P<0.001。立定跳遠體現學生的力量素質，從數據分析結果來看，身體活動/靜止活動四組之間對立定跳遠的成績似乎沒有影響。

表3 身體活動/靜止性活動各組與體質健康指標的邏輯斯回歸分析

從對坐位體前屈的成績影響來看，低身體活動/低靜止活動與基準組比較來看，其OR值為1.23，95%CI位于1.05～1.42之間，p<0.01，表明前者中的學生在坐位體前屈成績合格為后者的1.23倍。高身體活動/高靜止活動組與基準組比較來看，其OR值為1.75，95%CI位于1.49～2.58之間，p<0.001，前者在坐位體前屈的合格勝算為后者的1.75倍。高身體活動/低靜止活動與低身體活動/高靜止活動比較來看，，其OR值為2.62，95%CI位于1.98～3.36之間，p<0.001，可見，經常性的中高強度身體活動改變了學生的柔韌素質，前者是后者在該素質的合格勝算的2.62倍。

2.4 討論

結果表明，在單獨分析中高強度、久坐時間與體質健身指標的關系時發現，中高強度身體活動時間與體質健康評分成績有正相關，而柔韌素質、耐力素質與久坐時間呈負相關。在將身體活動與靜止活動聯合分析中，隨著身體活動水平的上升和久坐時間減少，達到合格區中的耐力和柔韌性的可能就越高，而與力量素質和身體形態沒有相關性。

體質測試各項得分反映了每個參與者的身體素質水平。較高的分數可能表明在體質測試體系中表現得越好。有證據表明，較好的體質健康測試成績應對年輕人的健康有積極的影響。青少年在中高強度身體活動中花費更多的時間，達到健康健身區中身體成分、耐力素質、力量素質、柔韌素質標準的可能性就越高。雖然有些參與者未達到身體活動的標準水平但也被歸類到了合格區，但這些結果強調了達到標準水平的重要性。即在中高強度身體活動上花費的時間越多，就越有可能獲得比較高的體質測試上的得分。

研究進一步驗證了身體活動時間與久坐時間的結合是否與體質測試成績有關。盡管身體活動時間與久坐時間對體質測試指標有分別獨立的影響，但研究也顯示到了兩者的聯合作用對于體質測試的影響。那些被歸類為高身體活動/低靜止性活動組的人比低身體活動/高靜止活動組的人更容易達到體質測試合格區中，尤其在耐力跑和柔性的測試中更為明顯。此外，那些被歸類為高身體活動/低靜止活動的人比那些被歸類低身體活動/高靜止性的人更有可能達到較高的體質測試得分。這凸顯了增加身體活動時間和減少久坐行為在預防疾病和改善年輕人的健康方面的作用。然而，這兩種行為可能被認為是獨立的，因為它們是兩種不同的機制，可能具有獨立的健康風險。因此，增加身體活動的行為可能與減少久坐行為之間沒有關聯。

Trost SG的一項研究表明，在葡萄牙年輕人中，促進更高水平的PA顯得尤為重要，其原因是在10-11歲的人中只有36%，16-17歲的人中只有4%滿足根據2010世界衛生組織制定的身體活動指導標準。盡管滿足身體活動活躍標準的葡萄牙兒童比例似乎較低，但仍高于美國[6]。本研究結果強調了開展身體活動推廣計劃的重要性，特別是在大多數年輕人不參考身體活動標準的國家。因此，要求青年人的父母和教育工作者制定使青年變得更加參與身體活動的戰略。

研究結果顯示，BMI和久坐時間之間沒有關聯。然而，在久坐時間調整后，中高強度身體活動所花的時間也變得與BMI有關。這一結果與一些研究相反[7]，并與其他橫斷面和前瞻性研究相一致，表明靜坐時間與青少年的肥胖和肥胖的變化無關[8]。結果的差異可能是由于使用評估身體活動和久坐時間的方法不同所造成的。自我報告所評估的久坐時間似乎與肥胖有關，而客觀測量的久坐時間似乎與肥胖無關。此外，久坐時間可能導致肥胖增加，而高肥胖也可能增加久坐時間。

3 結論

3.1 增加中高強度身體活動，有利于青少年體質水平的提高，在耐力素質與柔韌素質改變方面更顯著；中高強度身體活動可有效改善BMI和增強青少年力量，使青少年在BMI、下肢力量的合格勝算增加。

3.2 久坐不動負向影響柔韌素質和耐力素質，特別是隨著中高強度活躍程度增加而久坐行為減少時，其在柔韌素質、耐力素質方面合格勝算增加更明顯。

3.3 中高強度身體活動、久坐不動行為不僅能單獨影響體質健康，其二者結合更能影響體質健康，但二者影響的機制是否相同仍需探討。

本研究通過探討中高強度身活動與久坐不動活動單獨與聯合對體質健康指標的影響，其研究啟示我們：學校、家庭和社會應該盡可能地增加青少年的中高強度身體活動，同時有效減少不必要的久坐行為是讓青少年獲得健康的有效途徑。