首頁(yè) 資訊 24 h活動(dòng)行為與大學(xué)生體質(zhì)健康關(guān)系的成分分析

24 h活動(dòng)行為與大學(xué)生體質(zhì)健康關(guān)系的成分分析

來(lái)源：泰然健康網(wǎng) 時(shí)間：2024年12月09日 09:02

體質(zhì)健康問(wèn)題不僅關(guān)系到大學(xué)生當(dāng)前和未來(lái)的發(fā)展，更是影響國(guó)民健康素質(zhì)的提高。第八次全國(guó)學(xué)生體質(zhì)與健康調(diào)研結(jié)果顯示，大學(xué)生體質(zhì)健康水平整體呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，身體素質(zhì)持續(xù)下滑[1]。研究表明，缺乏身體活動(dòng)(physical activity，PA)是影響體質(zhì)健康的危險(xiǎn)因素之一[2]。此外，長(zhǎng)時(shí)間久坐和睡眠不足對(duì)體質(zhì)健康具有一定的消極影響[3-4]。以往研究主要關(guān)注單一行為對(duì)健康的獨(dú)立影響，事實(shí)上，特定活動(dòng)行為組合(如充足的PA和睡眠、低久坐)與健康的關(guān)系更為密切[5]。從活動(dòng)行為角度看，24 h活動(dòng)可劃分為睡眠、久坐和身體活動(dòng)，這些行為之間相互依存且有共線(xiàn)性，一種行為的改變必然會(huì)導(dǎo)致其他行為的相應(yīng)調(diào)整[6]。因此，一種整合24 h內(nèi)所有活動(dòng)行為的成分分析方法被引入至身體健康促進(jìn)領(lǐng)域[7-10]?；诖耍狙芯渴褂贸煞址治鎏接懘髮W(xué)生24 h活動(dòng)行為與體質(zhì)健康的關(guān)系，為大學(xué)生身體活動(dòng)促進(jìn)和體質(zhì)健康干預(yù)策略的制定提供參考。

1. 對(duì)象與方法

1.1 對(duì)象

采用方便抽樣方法，于2022年9月23日至11月12日在上海市、湖北省和浙江省各抽取1所綜合性高校進(jìn)行數(shù)據(jù)收集。采用分層抽樣方法，按專(zhuān)業(yè)類(lèi)型將大學(xué)所有學(xué)院分為文科(包括經(jīng)濟(jì)學(xué)、管理學(xué)、法學(xué)、教育學(xué)、文學(xué)和歷史學(xué))和理科(包括理學(xué)、工學(xué)、農(nóng)學(xué)和醫(yī)學(xué))兩層。在每所學(xué)校每層采用直接抽取法選取1個(gè)學(xué)院，每個(gè)學(xué)院采用直接抽取法抽取2個(gè)班級(jí)，共計(jì)抽取453名全日制大一至大三年級(jí)學(xué)生(大四年級(jí)外出實(shí)習(xí)，參與有一定困難)，納入446名無(wú)運(yùn)動(dòng)禁忌癥且自愿參與的學(xué)生，其中104名活動(dòng)數(shù)據(jù)未達(dá)到有效標(biāo)準(zhǔn)，最終納入342名。其中，男生134名，女生208名；大一學(xué)生138名，大二134名，大三70名；被試平均年齡(19.49±1.04)歲。本研究所有學(xué)生均自愿參與且知情同意, 研究通過(guò)了浙江師范大學(xué)人體實(shí)驗(yàn)倫理委員會(huì)的倫理審查(批號(hào)：ZSRT2022102)。

1.2 方法1.2.1 一般情況

采用自編問(wèn)卷進(jìn)行調(diào)查，內(nèi)容包括年齡、性別、專(zhuān)業(yè)(文科類(lèi)、理科類(lèi))、吸煙(是、否)和飲酒[從不，偶爾(≤2次/月)]，經(jīng)常(1≥次/周)。

1.2.2 24 h活動(dòng)行為測(cè)量

使用ActiGraph wGT3X-BT加速度計(jì)對(duì)身體活動(dòng)和久坐行為進(jìn)行連續(xù)一周的測(cè)量，除涉水活動(dòng)外，受試者需全時(shí)佩戴。此外，受試者填寫(xiě)睡眠日志以確定睡眠時(shí)間。測(cè)試前指導(dǎo)受試者加速度計(jì)的使用方法及注意事項(xiàng)，要求將加速度計(jì)放置在右側(cè)髖部。加速度計(jì)采樣頻率為30 Hz，以60 s的間隔時(shí)間在A(yíng)ctiLife 6.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效性篩選，計(jì)量單位為每分鐘計(jì)數(shù)(counts per minute, CPM)?；顒?dòng)強(qiáng)度界定：久坐行為為0~99 CPM，低強(qiáng)度身體活動(dòng)(light physical activity, LPA)為100~1 951 CPM，中高強(qiáng)度身體活動(dòng)(moderate to vigorous physical activity, MVPA)為≥1 952 CPM[11]。有效日定義為加速度計(jì)佩戴≥10 h的清醒時(shí)間，受試者需至少有3個(gè)有效日(包括2個(gè)工作日和1個(gè)休息日)的數(shù)據(jù)才被納入分析。連續(xù)60 min無(wú)數(shù)據(jù)被視為未佩戴。

1.2.3 體質(zhì)健康測(cè)量

根據(jù)教育部發(fā)布的《國(guó)家學(xué)生體質(zhì)健康標(biāo)準(zhǔn)(2014年修訂)》中規(guī)定的儀器和方法對(duì)大學(xué)生身體形態(tài)、身體功能和身體素質(zhì)進(jìn)行測(cè)量[12]。身體形態(tài)的測(cè)量指標(biāo)為體質(zhì)量指數(shù)(body mass index, BMI)=體重(kg)/[身高(m)]2；身體功能指標(biāo)為肺活量；身體素質(zhì)指標(biāo)為50 m跑、立定跳遠(yuǎn)、坐位體前屈、仰臥起坐(女)、引體向上(男)、800 m跑(女)和1 000 m跑(男)。總分由標(biāo)準(zhǔn)分與附加分之和構(gòu)成，滿(mǎn)分為120分，標(biāo)準(zhǔn)分為各單項(xiàng)指標(biāo)得分與權(quán)重乘積之和，滿(mǎn)分為100分。附加分根據(jù)成績(jī)超過(guò)100分的加分項(xiàng)目進(jìn)行加分，滿(mǎn)分為20分。加分項(xiàng)目為男生引體向上和1 000 m跑，女生為仰臥起坐和800 m跑，各指標(biāo)加分幅度均為10分。根據(jù)學(xué)生總分評(píng)定為優(yōu)良(≥80分)，及格(60~79.9分)和不及格(≤59.9分)[12]。

1.3 質(zhì)量控制

正式測(cè)試前，所有測(cè)試人員均接受統(tǒng)一培訓(xùn)，并進(jìn)行小樣本的預(yù)測(cè)試與預(yù)分析。施測(cè)過(guò)程中，由測(cè)試人員向參與者說(shuō)明本次研究的目的和意義，獲得知情同意后，指導(dǎo)參與者進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試過(guò)程由測(cè)試人員和教師監(jiān)督。測(cè)試結(jié)束后，測(cè)試人員對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總、校對(duì)，對(duì)缺失數(shù)據(jù)者進(jìn)行補(bǔ)測(cè)或不納入統(tǒng)計(jì)分析，以確保數(shù)據(jù)的完整性和可靠性。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

使用SPSS 27.0和R 3.6.3軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)數(shù)資料(性別、年級(jí))描述其頻數(shù)和構(gòu)成比，計(jì)量資料(年齡、體質(zhì)健康總分)滿(mǎn)足正態(tài)分布，描述其(x±s)。使用R軟件中“Compositions”包進(jìn)行成分?jǐn)?shù)據(jù)分析。采用幾何均值描述各活動(dòng)變量的集中趨勢(shì)，使用變異方差矩陣描述各活動(dòng)變量間的離散趨勢(shì)，其中方差越接近0，兩個(gè)行為之間依賴(lài)性越強(qiáng)。采用成分多元線(xiàn)性回歸分析探討24 h活動(dòng)行為與體質(zhì)健康之間的關(guān)聯(lián)，在回歸分析前將活動(dòng)行為數(shù)據(jù)進(jìn)行等距對(duì)數(shù)比(isometric log ratio, ILR)轉(zhuǎn)換，獲得每種活動(dòng)行為的ILR坐標(biāo)[13-14]。以每種行為的ILR坐標(biāo)為自變量，以體質(zhì)健康總分為因變量，協(xié)變量為年齡、性別、專(zhuān)業(yè)、吸煙和飲酒，建立成分多元線(xiàn)性回歸模型。基于擬合的成分多元線(xiàn)性回歸模型，采用等時(shí)替代方法，以15 min為替代時(shí)間，將某一行為重新分配給另一種行為，總時(shí)間保持不變，以預(yù)測(cè)體質(zhì)總分發(fā)生的變化。并針對(duì)具有顯著替代效應(yīng)的活動(dòng)行為，以5 min為一個(gè)單位，持續(xù)增加至60 min，以探討不同替代時(shí)間與體質(zhì)健康的“劑量—效應(yīng)”關(guān)系。檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。

2. 結(jié)果

2.1 研究對(duì)象基本情況與24 h活動(dòng)行為特征

大學(xué)生睡眠、久坐行為、LPA、MVPA的幾何均值和構(gòu)成比分別為515.89，678.88，196.30，48.92 min/d和35.83%，47.14%，13.63%，3.40%。體質(zhì)健康綜合評(píng)分為(73.09±8.55)分，及格率為72.51%(248名)，優(yōu)良率為20.76%(71名)，不及格率為6.73%(23名)?；顒?dòng)行為間方差均大于0，說(shuō)明行為之間存在不同程度的依賴(lài)性。其中，久坐行為與睡眠的ILR方差最小(ln睡眠/久坐行為=0.05)，說(shuō)明這兩種行為的相互依賴(lài)性最高，最有可能發(fā)生轉(zhuǎn)換。MVPA與其他3種行為均存在較高的ILR方差(ln MVPA/睡眠=0.39，ln MVPA/久坐行為=0.39，ln MVPA/LPA=0.43)，說(shuō)明MVPA時(shí)間較為穩(wěn)定，相對(duì)其他行為更不容易發(fā)生轉(zhuǎn)換。

2.2 大學(xué)生24 h活動(dòng)行為與體質(zhì)健康的成分線(xiàn)性回歸分析

結(jié)果顯示，大學(xué)生MVPA(β=2.55)、LPA(β=5.88)與體質(zhì)健康總分呈正相關(guān)(t值分別為2.58，2.66，P值均＜0.05)；睡眠(β=-5.18)、久坐行為(β=-3.24)與體質(zhì)健康總分的關(guān)聯(lián)無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t值分別為-1.62，-0.99，P值均＞0.05)。

2.3 大學(xué)生24 h活動(dòng)行為15 min等時(shí)替代與體質(zhì)健康總分的預(yù)測(cè)值變化

以15 min為替代時(shí)間，探討不同行為之間相互替代對(duì)體質(zhì)健康總分的影響。結(jié)果顯示，用MVPA替代睡眠和久坐行為，學(xué)生體質(zhì)健康總分分別增加0.71，0.64分；用LPA替代睡眠和久坐行為體質(zhì)健康總分分別增加0.50，0.43分；用睡眠時(shí)間等時(shí)替代LPA和MVPA，體質(zhì)健康總分分別下降0.50和0.91分；久坐時(shí)間替代LPA和MVPA，體質(zhì)健康總分下降0.43和0.84分。睡眠和久坐行為以及LPA和MVPA之間的相互替代無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值均＞0.05)。見(jiàn)表 1。

表 1 大學(xué)生睡眠、久坐行為和身體活動(dòng)之間15 min等時(shí)替代與體質(zhì)健康總分的預(yù)測(cè)值變化(n=342)

Table 1. Predicted changes in 15-min isotemporal substitution between sleep, sedentary behavior, and PA with the total scores of physical fitness among college students(n=342)

變量睡眠↑ 久坐行為↑ LPA↑ MVPA↑ 睡眠↓ — 0.07(-0.19~0.33) 0.50(0.15~0.90)* 0.71(0.18~1.24)* 久坐行為↓ -0.07(-0.33~0.20) — 0.43(0.09~0.78)* 0.64(0.13~1.15)* LPA↓ -0.50(-0.90~-0.15)* -0.43(-0.78~-0.10)* — 0.17(-0.41~0.75) MVPA↓ -0.91(-1.60~-0.22)* -0.84(-1.51~-0.17)* -0.41(-1.13~0.31) —注： ↑表示該活動(dòng)行為時(shí)間增加15 min，↓表示該活動(dòng)行為減少15 min；*P＜0.05。()內(nèi)數(shù)據(jù)為95%CI。2.4 大學(xué)生24 h活動(dòng)行為重新分配時(shí)間與體質(zhì)健康總分的劑量—效應(yīng)關(guān)系

以5 min為增量，逐漸增加分配時(shí)間至60 min，探討體質(zhì)健康總分可能發(fā)生的變化。如圖 1所示，LPA和睡眠、久坐行為之間的相互替代呈現(xiàn)線(xiàn)性關(guān)系且具有對(duì)稱(chēng)性，即在重新分配的60 min內(nèi)，LPA每增加5 min，睡眠和久坐行為減少，體質(zhì)健康總分分別提高0.16，0.14分，反之，睡眠和久坐行為每增加5 min，LPA減少，體質(zhì)健康總分分別下降0.16，0.14分。

圖 1 LPA與其他活動(dòng)行為相互替代對(duì)大學(xué)生體質(zhì)健康的影響

Figure 1. Impacts of mutual substitution between LPA and other movement behaviors on physical fitness among college students

MVPA與久坐行為和睡眠之間的相互替代具有明顯的不對(duì)稱(chēng)性，即MVPA替換久坐和睡眠對(duì)體質(zhì)健康總分的提升效果低于睡眠和久坐替代MVPA對(duì)體質(zhì)健康總分的降低效果。用5 min的MVPA時(shí)間替代睡眠和久坐行為時(shí)，體質(zhì)健康總分分別增加0.25，0.23分；在隨后的10~60 min，體質(zhì)健康總分的上升速度逐漸減慢，分別為0.15~0.23，0.13~0.21分。用5 min的睡眠和久坐行為等時(shí)替代MVPA時(shí)，體質(zhì)健康總分分別下降0.27，0.25分。隨后的10~25 min時(shí)間內(nèi)，體質(zhì)健康總分逐漸下降0.30~0.44，0.28~0.41分。在睡眠和久坐替代MVPA時(shí)間為30~45 min時(shí)，體質(zhì)健康總分驟降0.53~1.51，0.51~1.49分。見(jiàn)圖 2。

圖 2 MVPA與其他活動(dòng)行為相互替代對(duì)大學(xué)生體質(zhì)健康的影響

Figure 2. Impacts of mutual substitution between MVPA and other movement behaviors on physical fitness among college students

3. 討論

本研究中，大學(xué)生24 h時(shí)間分布主要集中在久坐行為和睡眠，其中久坐時(shí)間在24 h活動(dòng)中占比為47.14%，而MVPA僅占3.40%，總體呈現(xiàn)“靜坐少動(dòng)”的活動(dòng)模式。變異矩陣數(shù)據(jù)表明，睡眠與久坐行為之間依賴(lài)程度最高，最容易發(fā)生轉(zhuǎn)換，與譚健怡等[15]的分析結(jié)果一致?？赡苁怯捎谒吆途米际窍鄬?duì)靜態(tài)的活動(dòng)，需要較少的身體活動(dòng)量和能量消耗，在進(jìn)行這類(lèi)活動(dòng)時(shí)，身體狀態(tài)相對(duì)穩(wěn)定，容易發(fā)生轉(zhuǎn)換。而MVPA需要較高的能量消耗、心肺負(fù)荷和肌肉功能，不容易與其他活動(dòng)行為發(fā)生轉(zhuǎn)換。

線(xiàn)性回歸分析結(jié)果顯示，增加MVPA時(shí)間有利于大學(xué)生體質(zhì)健康，與目前學(xué)界的觀(guān)點(diǎn)一致[16-17]。MVPA能夠促進(jìn)能量消耗和脂肪氧化，產(chǎn)生更大的負(fù)能量平衡以及改善神經(jīng)募集運(yùn)動(dòng)單元能力[18]，增加肌纖維維度[19]，提高身體供能系統(tǒng)的效率[20]，從而有助于改善身體形態(tài)，增加肌肉力量和爆發(fā)力。LPA對(duì)體質(zhì)健康的影響尚存爭(zhēng)議。本研究中，LPA的增加與大學(xué)生體質(zhì)健康呈正相關(guān)，而張婷等[10]的研究發(fā)現(xiàn)LPA與體質(zhì)健康存在負(fù)相關(guān)。研究結(jié)果的不一致可能源于結(jié)局指標(biāo)和身體活動(dòng)強(qiáng)度切點(diǎn)值的差異。首先，張婷等[10]對(duì)體質(zhì)健康評(píng)分細(xì)則進(jìn)行了部分修訂，且排除了BMI和引體向上2個(gè)項(xiàng)目。本研究則是按照《國(guó)家學(xué)生體質(zhì)健康標(biāo)準(zhǔn)(2014年修訂)》[12]對(duì)所有測(cè)試項(xiàng)目進(jìn)行加權(quán)和統(tǒng)計(jì)，且有研究揭示LPA的健康效應(yīng)主要體現(xiàn)在改善身體成分和提高心肺功能[21-22]，從而使得研究結(jié)果之間存在不一致。其次，不同研究者建立的身體活動(dòng)強(qiáng)度切點(diǎn)值差異較大。本研究中LPA的切點(diǎn)值為100~1 951 CPM，張婷等[10]則為101~2 295 CPM，切點(diǎn)值的差異導(dǎo)致LPA和MVPA水平劃分不同，從而導(dǎo)致LPA對(duì)體質(zhì)健康影響的結(jié)果不一致。提示LPA對(duì)體質(zhì)健康的影響需要更多的研究進(jìn)一步驗(yàn)證。此外，線(xiàn)性回歸分析顯示睡眠和久坐時(shí)間的增加與體質(zhì)健康之間關(guān)聯(lián)無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。然而，等時(shí)替代分析表明，睡眠和久坐行為與MVPA、LPA之間的相互替代對(duì)體質(zhì)總分產(chǎn)生了顯著的效益。每天15 min的睡眠替代相同時(shí)長(zhǎng)的MVPA對(duì)體質(zhì)健康的效應(yīng)最高，其次為L(zhǎng)PA；久坐行為替代MVPA、LPA同樣會(huì)產(chǎn)生不利影響。提示應(yīng)該鼓勵(lì)不活躍或不夠活躍的大學(xué)生參與任何強(qiáng)度的身體活動(dòng)，與《中國(guó)人群身體活動(dòng)指南(2021)》提倡“動(dòng)則有益”的原則一致[23]?？紤]到充足的睡眠對(duì)大學(xué)生健康的重要性[24-25]，不宜犧牲睡眠時(shí)間來(lái)增加身體活動(dòng)，應(yīng)盡可能減少久坐時(shí)間，增加PA，尤其是MVPA，從而達(dá)到增進(jìn)體質(zhì)健康的效果。

劑量—效應(yīng)分析顯示，MVPA與睡眠和久坐行為之間的替代效益不對(duì)稱(chēng)，即睡眠和久坐行為替代MVPA對(duì)體質(zhì)健康的負(fù)面影響遠(yuǎn)大于反向替代的積極作用。Chastin等[13]指出不對(duì)稱(chēng)性可能與分配時(shí)間占活動(dòng)行為時(shí)間的比例有關(guān)，一般情況下，MVPA時(shí)間比久坐和睡眠時(shí)間短得多，因此這些活動(dòng)行為任一時(shí)間的重新分配都會(huì)造成每個(gè)行為占比之間的巨大差異。本研究中大學(xué)生MVPA時(shí)間為48.92 min，占總時(shí)間的3.40%；而久坐時(shí)間為678.88 min，占總時(shí)間的47.14%。就MVPA時(shí)間而言，5 min約占本研究大學(xué)生MVPA時(shí)間的1/10，MVPA時(shí)間大比例的減少勢(shì)必會(huì)引起較大的變化，而對(duì)久坐行為而言，5 min的占比不超過(guò)1/100，微小的變化帶來(lái)的影響也較小。表明MVPA水平越低的個(gè)體可以從分配給MVPA時(shí)間的小幅增加中獲得更顯著的益處。此外，劑量—效應(yīng)曲線(xiàn)還觀(guān)察到，在60 min內(nèi)，MVPA時(shí)間替代睡眠和久坐行為對(duì)體質(zhì)健康的益處呈遞減趨勢(shì)，而用睡眠或久坐行為替代MVPA的不利影響隨時(shí)間延長(zhǎng)而遞增。根據(jù)可逆性和超負(fù)荷的運(yùn)動(dòng)生理學(xué)原理，身體活動(dòng)缺乏到某一程度時(shí)身體代謝和身體素質(zhì)會(huì)迅速下降，而增加身體活動(dòng)時(shí)身體功能的逐漸適應(yīng)使增益變慢[26]。因此，大學(xué)生在日?；顒?dòng)中應(yīng)盡可能增加MVPA時(shí)間，如果增加MVPA時(shí)間具有挑戰(zhàn)性，那么保持現(xiàn)有MVPA水平同樣重要。

LPA與睡眠和久坐行為的劑量—效應(yīng)分析表明，LPA替代睡眠和久坐同樣能對(duì)體質(zhì)健康產(chǎn)生積極影響。相對(duì)于將久坐行為轉(zhuǎn)換為MVPA而言，LPA與久坐行為的依賴(lài)程度更高，在日常活動(dòng)中更容易發(fā)生轉(zhuǎn)換，如在學(xué)習(xí)或使用電子設(shè)備時(shí)，可進(jìn)行走動(dòng)、伸展等低強(qiáng)度身體活動(dòng)，不僅減少了久坐，同時(shí)增加了身體活動(dòng)量。此外，通過(guò)多次短時(shí)間LPA間斷久坐行為也被證明具有一定的健康效益[27]。建議大學(xué)生將LPA穿插在日常的生活中，如每隔30~45 min進(jìn)行5~10 min的伸展、散步或做簡(jiǎn)單的體操等[28-29]，降低久坐帶來(lái)的危害。

本研究在整體視角下探討了24 h活動(dòng)行為與大學(xué)生體質(zhì)健康的關(guān)系，同時(shí)結(jié)合等時(shí)替代和劑量—效應(yīng)分析，預(yù)測(cè)了不同活動(dòng)行為之間的相互替代對(duì)體質(zhì)健康的影響。但本研究的抽樣方法可能對(duì)樣本的代表性造成一定的限制，未來(lái)的研究可選取大范圍、具有代表性的樣本進(jìn)行分析。

志謝:感謝上海財(cái)經(jīng)大學(xué)和長(zhǎng)江大學(xué)文理學(xué)院師生對(duì)本次研究測(cè)試提供的支持與幫助。

網(wǎng)址: 24 h活動(dòng)行為與大學(xué)生體質(zhì)健康關(guān)系的成分分析 http://www.u1s5d6.cn/newsview387240.html