24小時動作行為對學(xué)齡前兒童體質(zhì)健康影響的等時替代效益研究

常振亞 ，王樹明

（1.華東師范大學(xué) 體育與健康學(xué)院，上海 200241；2.長沙師范學(xué)院 學(xué)前教育學(xué)院，湖南 長沙 410100）

以往有關(guān)身體活動的研究集中于探究中高強(qiáng)度身體活動（moderate-to-vigorous physical activity，MVPA）的健康效益，然而近年研究聚焦低強(qiáng)度身體活動（light physical activity，LPA）的健康效益（Carson et al.，2013；Denton et al.，2013；Kim et al.，2013；Mcgee et al.，2020；Piepoli，2020；Powell et al.，2020），有研究表明，LPA 與個體肥胖（Mcgee et al.，2020；Powell et al.，2020）、體能（Denton et al.，2013）和心血管代謝健康（Carson et al.，2013；Kim et al.，2013；Piepoli，2020）均有關(guān)聯(lián)。另外，靜坐行為（sed‐entary behavior，SB）對個體健康的影響（常振亞等，2020；Carson et al.，2016；Cheng et al.，2020；Hoare et al.，2016；Powell et al.，2020；Van Ekris et al.，2016）也越來越受到關(guān)注。已有相關(guān)身體活動指南中均會提出不同強(qiáng)度身體活動的推薦量，并強(qiáng)調(diào)要適度減少靜坐行為。隨著身體活動研究內(nèi)涵的不斷擴(kuò)大，在國外學(xué)術(shù)研究中出現(xiàn)了“24 h動作行為（movement behaviour）”的學(xué)術(shù)概念，指從無強(qiáng)度到高強(qiáng)度的運(yùn)動連續(xù)體，包括了睡眠、靜坐行為和身體活動（Kuzik et al.，2017；Tremblay et al.，2016）。加拿大和澳大利亞發(fā)布的“24 h身體活動指南”也均使用了“24 h動作行為”概念。24 h身體活動指南強(qiáng)調(diào)動作行為的組合可能會更全面地促進(jìn)兒童身心健康，而不是單一動作行為，這提示人們在檢查身體活動、靜坐行為或睡眠對兒童肥胖及其他健康指標(biāo)的影響時，需要綜合考慮它們之間的相互影響，而對24 h動作行為進(jìn)行整體研究，可以更加立體地提供改善兒童健康的機(jī)會。

目前，國外學(xué)者已經(jīng)初步探索了學(xué)齡前兒童24 h動作行為與健康的關(guān)系。Kuzik等（2017）對1月齡至5歲兒童24 h動作行為與健康指標(biāo)之間的關(guān)系進(jìn)行了綜述，發(fā)現(xiàn)身體活動和靜坐行為的理想組合與學(xué)齡前兒童運(yùn)動發(fā)育和健康體質(zhì)顯著相關(guān)，與肥胖狀況的改善也相關(guān)，但相關(guān)不顯著，與身高、體質(zhì)量和頭圍等無關(guān)，而睡眠和靜坐行為的理想組合與學(xué)齡前兒童肥胖顯著相關(guān)，特別是與低睡眠和高靜坐的組合顯著相關(guān)。然而該研究表明，支撐這些結(jié)論的證據(jù)十分有限（共10項(xiàng)研究，其中9項(xiàng)研究涉及靜坐行為和身體活動組合，僅1項(xiàng)研究涉及睡眠和靜坐行為組合，沒有找到其他組合），且主要是“非常低”到“低”質(zhì)量的證據(jù)。另外，有國外研究集中于探究24 h動作行為與學(xué)齡前兒童BMI以及肥胖之間的關(guān)系，其他方面的實(shí)證關(guān)聯(lián)有待進(jìn)一步研究（宋俊辰等，2020）。當(dāng)前，國內(nèi)學(xué)者不僅關(guān)注身體活動和靜坐行為與健康之間的關(guān)聯(lián)，也有部分學(xué)者關(guān)注睡眠及身體活動與健康之間的關(guān)聯(lián)，但鮮見同時關(guān)注身體活動、靜坐行為與睡眠之間的關(guān)聯(lián)及其對健康的影響研究。有研究揭示，良好的睡眠對學(xué)齡前兒童身體活動具有積極的影響力（文椈等，2018），而較短夜間睡眠時間和較長靜坐時間（屏幕時間）的學(xué)齡前兒童更容易出現(xiàn)心理健康問題（Wu et al.，2017）。Ji等（2018）使用健身手鐲（fitness bracelets）調(diào)查了112名學(xué)齡前兒童的身體活動和睡眠情況，探究了二者與父母報(bào)告的屏幕時間對學(xué)齡前兒童BMI的影響，發(fā)現(xiàn)學(xué)齡前兒童超重（15.2%）和肥胖（9.8%）比例較高，睡眠和身體活動習(xí)慣也不佳，但研究沒有直接給出屏幕時間、身體活動及睡眠對肥胖影響的關(guān)聯(lián)。

本研究基于上述研究重點(diǎn)分析以下3個方面：1）24 h動作行為時間相對分布與體質(zhì)健康的綜合關(guān)聯(lián)；2）調(diào)整行為整體及單個其他行為所花費(fèi)的時間后，每種動作行為與體質(zhì)健康的關(guān)聯(lián)；3）一種行為等時替代另一種行為部分時間后體質(zhì)健康變化的“劑量-效應(yīng)”。本研究體質(zhì)健康中的“體質(zhì)”指《國民體質(zhì)測定標(biāo)準(zhǔn)手冊》（幼兒部分）中的體質(zhì)。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

根據(jù)《國民體質(zhì)測定標(biāo)準(zhǔn)手冊》（幼兒部分）的年齡分層方式，分別從7個年齡層（3.0歲、3.5歲、4.0歲、4.5歲、5.0歲、5.5歲、6.0歲）中隨機(jī)抽取60名，共420名兒童參與研究，實(shí)際有效參與研究的兒童有373名（表1）。

表1 被試基本情況Table 1 List of Basic Conditions of the Participants

1.2 研究方法

1.2.1 身體活動和靜坐行為測試

使用ActiGraph GT3X-BT三軸加速度計(jì)（Pensacola，F(xiàn)L，USA）測量兒童的身體活動和靜坐行為。學(xué)齡前兒童在一周內(nèi)連續(xù)7天佩戴加速度計(jì)，期間除洗澡、游泳、睡覺外其他時間均要求佩戴。每個加速計(jì)都有一個識別號碼，按識別號碼給兒童佩戴加速度計(jì)，佩戴部位位于右側(cè)髂嵴上部。設(shè)備測試后利用Actilife（Version 6.11.4）對數(shù)據(jù)進(jìn)行下載和初步分析，對于測量數(shù)據(jù)不符合要求或者有缺失的部分受試者及時進(jìn)行補(bǔ)測。加速度計(jì)主要測評學(xué)齡前兒童以下指標(biāo)：1）靜坐行為；2）低強(qiáng)度身體活動；3）中等強(qiáng)度身體活動（moderate physical activity，MPA）；4）高強(qiáng)度身體活動（vigorous physical activity，VPA）。在此基礎(chǔ)上可以進(jìn)一步計(jì)算出中高強(qiáng)度身體活動（MVPA=MPA＋VPA）和總身體活動（the total of physical activity，TPA，TPA=LPA＋MPA＋VPA）等指標(biāo)。Butte等（2013）綜合運(yùn)用室內(nèi)量熱法、雙標(biāo)水法和心率監(jiān)測等方法建立了學(xué)齡前兒童的身體活動強(qiáng)度分界值，校驗(yàn)過程嚴(yán)謹(jǐn)且認(rèn)可度高，是加速度計(jì)數(shù)據(jù)處理軟件Actilife內(nèi)置的身體活動強(qiáng)度分界標(biāo)準(zhǔn)之一，因此，本研究予以采用（表2）。

表2 ActiGraph GT3X-BT身體活動測量參數(shù)設(shè)置Table 2 Physical Activity Measurement Parameter Settings List of GT3X-BT

1.2.2 問卷調(diào)查

問卷調(diào)查共3個部分。第一部分為學(xué)齡前兒童睡眠時間調(diào)查。本研究的睡眠時間（sleep duration，SP）界定較為寬泛，指用于睡眠的實(shí)際時間，指學(xué)齡前兒童白天和晚上上床時間至起床時間的總和，旨在考察相對于身體活動和靜坐行為的睡眠時間使用情況。具體通過以下3個問題進(jìn)行調(diào)查：1）最近一個月，通常您的孩子晚上幾點(diǎn)鐘上床睡覺？2）最近一個月，通常您的孩子早上幾點(diǎn)鐘起床？3）回憶您的孩子最近一個月白天的小睡次數(shù)和睡眠持續(xù)時間，然后勾選出您的孩子白天睡覺的總時長。在選項(xiàng)設(shè)置上，首先將工作日和周末加以區(qū)分，其次將主要時段或時長（6：00—10：00，20：00—23：00，白天 1～3 h）選項(xiàng)之間的間隔設(shè)置為30 min，其他時段或時長選項(xiàng)之間的間隔設(shè)置為60 min，取選項(xiàng)的中間值作為實(shí)際的睡眠時間，具體計(jì)算公式為：睡眠時長=［（工作日白天睡眠時長＋工作日夜晚睡眠時長）×5＋（周末白天睡眠時長＋周末夜晚睡眠時長）×2］/7。第二部分為學(xué)齡前兒童家庭經(jīng)濟(jì)條件調(diào)查。家庭經(jīng)濟(jì)條件（social economic status，SES）問卷編制主要參考北京師范大學(xué)發(fā)展心理研究所袁曉嬌的SES問卷（袁曉嬌等，2009），包括父母文化程度、父母職業(yè)和家庭經(jīng)濟(jì)收入。該問卷編制時考慮到青少年可能不了解家庭收入，所以采用調(diào)查家庭資源的方式間接了解家庭收入，本研究由于是父母直接填寫，因此，直接選用家庭經(jīng)濟(jì)收入指標(biāo)。根據(jù)國際學(xué)生評估項(xiàng)目計(jì)算SES的方法按4個步驟計(jì)算SES，其中職業(yè)分類按照Gan‐zeboom等（1996）的國際社會經(jīng)濟(jì)地位職業(yè)分類索引中的記分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，最后將SES按照1個標(biāo)準(zhǔn)差的方法分為3個等級（任春榮等，2013）。第三部分為兒童相關(guān)基本信息的調(diào)查。主要調(diào)查學(xué)齡前兒童的性別和年齡信息以及其父母的身高和體質(zhì)量等信息。

1.2.3 體質(zhì)健康測試

測試采用國家體育總局群體司制定的《國民體質(zhì)測定標(biāo)準(zhǔn)手冊》（幼兒部分）進(jìn)行。測試指標(biāo)包括身體形態(tài)指標(biāo)和身體素質(zhì)指標(biāo)兩類。身體形態(tài)測試指標(biāo)為身高和體質(zhì)量。身體素質(zhì)測試指標(biāo)包括10 m折返跑、立定跳遠(yuǎn)、網(wǎng)球擲遠(yuǎn)、雙腳連續(xù)跳、坐位體前屈和走平衡木。體質(zhì)健康測試共8項(xiàng)指標(biāo)，每項(xiàng)各5分，共計(jì)40分，＜20分為不合格，20～27分為合格，28～31分為良好，＞31分為優(yōu)秀。

1.3 數(shù)據(jù)處理

1）運(yùn)用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)和單因素方差分析呈現(xiàn)身體形態(tài)和身體素質(zhì)在不同人口統(tǒng)計(jì)學(xué)變量上的差異性，采用成分?jǐn)?shù)據(jù)的描述性統(tǒng)計(jì)方法呈現(xiàn)24 h動作行為數(shù)據(jù)的集中和離散情況（Chastin et al.，2015）。成分?jǐn)?shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)使用變異矩陣即所有成分之間成對比率的對數(shù)方差來反映數(shù)據(jù)的離散情況，方差越小代表相應(yīng)比率中的兩種行為所花費(fèi)的時間發(fā)生相互轉(zhuǎn)換的概率越高，方差越大代表相應(yīng)比率中的兩種行為所花費(fèi)的時間發(fā)生相互轉(zhuǎn)換的概率越低。

2）采用中心化條形圖比較不同體質(zhì)健康群體之間學(xué)齡前兒童的24 h動作行為差異狀況。首先計(jì)算不同體質(zhì)健康群體之間的24 h動作行為比例，然后計(jì)算每一動作行為的比例平均值，再計(jì)算每一動作行為比例與比例平均值的自然對數(shù)，最后呈現(xiàn)24 h動作行為在不同體質(zhì)群體上的差異。相比普通條形圖，中心化條形圖可以更清晰地揭示出不同體質(zhì)群體之間的差異情況（Chastin et al.，2015）。

3）基于成分?jǐn)?shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)中的等距對數(shù)比轉(zhuǎn)換（isometric log ratio transformation，ilr）進(jìn)行多元回歸分析，以系統(tǒng)考察SP、SB、LPA和MVPA與體質(zhì)健康的關(guān)聯(lián)。本研究SP、SB、LPA和MVPA之和為常數(shù)1 440，即本研究數(shù)據(jù)實(shí)質(zhì)上為成分?jǐn)?shù)據(jù)。如果同時在回歸模型中直接納入這些變量，回歸過程中就會出現(xiàn)多重共線性問題，無法將所有動作行為花費(fèi)的時間作為多元回歸模型中的解釋變量，協(xié)方差矩陣是單維的。由此，成分?jǐn)?shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析首先要解決成分?jǐn)?shù)據(jù)的定和問題，即各成分之和為常數(shù)。一般的處理原則是將成分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，且轉(zhuǎn)換方法不唯一，其中等距對數(shù)比變換是近年在時間使用流行病學(xué)中慣用的轉(zhuǎn)換方法。具體來說，本研究構(gòu)建的回歸方程為E（Y/Z）=γ0＋γ1z1＋γ2z2＋γ3z3＋…＋γd-1zd-1＋covariances，協(xié)變量依次為性別、年齡、父親 BMI、母親 BMI和 SES，zi=，其中d為成分?jǐn)?shù)據(jù)中成分的數(shù)量，i=1，2，… ，d-1，zi為ilr變換變量，bi為對應(yīng)的成分?jǐn)?shù)據(jù)。由此，本研究需要構(gòu)建4個模型，模型中的γ1分別代表調(diào)整行為整體及單個其他行為所花費(fèi)的時間后SP、SB、LPA和MVPA相對于其他3種行為與體質(zhì)健康之間的關(guān)聯(lián)，回歸模型的顯著性代表24 h動作行為時間分布與體質(zhì)健康整體關(guān)聯(lián)的顯著性。

參考成分?jǐn)?shù)據(jù)等時替代分析的已有研究方法（Du‐muid et al.，2018，2019），運(yùn)用 R 統(tǒng)計(jì)軟件3.6.1版本中的Compositions包，結(jié)合相關(guān)語言代碼進(jìn)行等時替代回歸分析，以揭示不同動作行為相互替代后體質(zhì)健康的變化。

2 研究結(jié)果與分析

2.1 學(xué)齡前兒童的體質(zhì)健康情況

本研究學(xué)齡前兒童體質(zhì)合格率為90.1%，優(yōu)秀率為9.2%。這一結(jié)果略好于2014全國體質(zhì)監(jiān)測公報(bào)湖南省學(xué)齡前兒童的合格率（87.7%）和優(yōu)秀率（8.9%）。學(xué)齡前兒童體質(zhì)得分呈現(xiàn)出年齡差異（F=3.51，P=0.002），但沒有性別差異（t=0.04，P=0.835）和SES差異（F=1.98，P=0.139），即3.5歲和4.5歲兒童體質(zhì)得分均顯著高于5.0歲和6.0歲兒童，其余年齡組之間均沒有顯著性差異。

具體身體形態(tài)項(xiàng)目差異情況（表3）為：男童身高顯著高于女童，但體質(zhì)量和BMI無顯著性差異；隨著學(xué)齡前兒童年齡的增加，身高和體質(zhì)量不斷增加且總體具有顯著性，但BMI無年齡差異；不同SES兒童在身高、體質(zhì)量和BMI上均無顯著性差異。具體身體素質(zhì)項(xiàng)目差異情況（表4）為：女童在坐位體前屈項(xiàng)目上顯著好于男童，但在其余項(xiàng)目上男童均好于女童；除坐位體前屈外，隨著年齡的增加，身體素質(zhì)各項(xiàng)目均有所進(jìn)步，且總體具有顯著性；中等SES兒童坐位體前屈顯著好于低等SES兒童，但在其他身體素質(zhì)項(xiàng)目上均無顯著性差異。另外，學(xué)齡前兒童 BMI與父親 BMI（r=0.14，P=0.008）和母親 BMI（r=0.08，P=0.150）均為正相關(guān)，且在父親BMI上具有顯著性。

2.2 學(xué)齡前兒童的24 h動作行為情況

本研究學(xué)齡前兒童日均SP、SB、LPA和MVPA 4部分的比例依次為43.0%、36.6%、16.6%和3.8%（表5）。依據(jù)變異矩陣可知，最高對數(shù)比方差都涉及MVPA，其中與LPA的對數(shù)比方差最小，表明學(xué)齡前兒童花費(fèi)在MVPA上時間可能更為穩(wěn)定，如果發(fā)生變化，相較而言與LPA時間發(fā)生轉(zhuǎn)換的概率最高。同時，最低對數(shù)比方差涉及的兩種動作行為分別為SB和SP，學(xué)齡前兒童用于SB的時間和SP的時間更有可能發(fā)生轉(zhuǎn)換。

2.3 不同體質(zhì)健康等級學(xué)齡前兒童24 h動作行為的差異情況

體質(zhì)健康不合格和合格學(xué)齡前兒童的24 h動作行為模式截然相反，而體質(zhì)健康狀況良好和優(yōu)秀的學(xué)齡前兒童呈現(xiàn)出相似的24 h動作行為模式，即較高的SP、LPA、MVPA和較低的SB。體質(zhì)健康合格的學(xué)齡前兒童的24 h動作行為水平區(qū)別于體質(zhì)健康不合格的學(xué)齡前兒童，主要表現(xiàn)為MVPA水平較高（圖1）。

2.4 24 h動作行為與學(xué)齡前兒童體質(zhì)健康的關(guān)聯(lián)

除雙腳連續(xù)跳和體質(zhì)量之外，24 h動作行為時間相對分布與體質(zhì)健康及其子指標(biāo)均具有顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。MVPA與身高、身體形態(tài)、10 m折返跑、立定跳遠(yuǎn)、身體素質(zhì)和體質(zhì)健康等均具有積極的影響力；LPA與多數(shù)體質(zhì)健康指標(biāo)均無顯著關(guān)聯(lián)，但對身高和立定跳遠(yuǎn)均為負(fù)向的影響力；SB對立定跳遠(yuǎn)具有負(fù)向的影響力，而SP對立定跳遠(yuǎn)具有正向的影響力，SB和SP在其他體質(zhì)健康指標(biāo)上均無顯著影響力（表6）。

表3 學(xué)齡前兒童身體形態(tài)的基本情況Table 3 The Basic Situation of Preschool Children’s Body Shape

表4 學(xué)齡前兒童身體素質(zhì)的基本情況Table 4 Basic Situation of Physical Health of Preschool Children

2.5 24 h動作行為15 min等時替代變化后體質(zhì)健康的變化情況

參照Stuart等（2017）以等時替代15 min為例進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)MVPA等時替代其他動作行為時，學(xué)齡前兒童身體形態(tài)、身體素質(zhì)以及體質(zhì)健康得分均顯著上升，反之均顯著下降，其中和LPA相互替代時變化幅度最大；LPA等時替代SB時，學(xué)齡前兒童身體形態(tài)和體質(zhì)健康得分均顯著上升，但身體素質(zhì)得分變化沒有顯著性；SP等時替代LPA時，身體形態(tài)、身體素質(zhì)和體質(zhì)健康得分均顯著上升，反之均顯著下降；SP等時替代SB時，身體形態(tài)得分顯著下降，但身體素質(zhì)和體質(zhì)健康均顯著上升（表7）。

2.6 MVPA和其他動作行為等時替代后體質(zhì)健康的變化情況

隨著MVPA等時替代LPA、SB和SP時間的增加，體質(zhì)健康狀況在逐步提升，提升幅度由大到小依次為MVPA等時替代LPA、MVPA等時替代SB、MVPA等時替代SP。隨著LPA、SB和SP等時替代MVPA時間的增加，學(xué)齡前兒童體質(zhì)健康水平迅速下降，下降幅度大于MVPA等時替代其他3種行為時的上升幅度（圖2）。

3 討論

本研究使用成分?jǐn)?shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析法系統(tǒng)探究我國兒童24 h動作行為與體質(zhì)健康之間的關(guān)系。主要解決了兩個方面的問題：1）揭示了學(xué)齡前兒童24 h動作行為與身體形態(tài)和身體素質(zhì)的綜合關(guān)聯(lián)；2）引入動作行為時間預(yù)算和健康之間關(guān)系研究的統(tǒng)計(jì)解決方法，以應(yīng)對傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)中的共線性問題。研究結(jié)果同現(xiàn)有研究一致（方慧等，2018；王曉飛，2018；趙廣高 等，2017；Carson et al.，2017；Ruiz et al.，2013；Stuart et al.，2017），支持 MVPA 的積極體質(zhì)健康效益，學(xué)齡前兒童MVPA對身體素質(zhì)的提高和身體形態(tài)的改善均具有正向的影響力，此外本研究還有以下幾個主要發(fā)現(xiàn)。

1）學(xué)齡前兒童24 h動作行為中MVPA的時間比例相對穩(wěn)定，不易與其他動作行為時間發(fā)生轉(zhuǎn)換。這或許可以解釋SB與個體健康之間的關(guān)聯(lián)獨(dú)立于其他動作行為，如MVPA（Dunstan et al.，2011；Owen et al.，2009），從本研究結(jié)果來看，學(xué)齡前兒童清醒期間MVPA與SB時間發(fā)生轉(zhuǎn)換的概率最小，可以認(rèn)為SB與個體健康之間的關(guān)聯(lián)相對獨(dú)立于MVPA。然而，Maher等（2014）認(rèn)為，SB、LPA與健康的關(guān)聯(lián)并不獨(dú)立于其他動作行為，而是由于SB和LPA時間的增加，進(jìn)而減少了MVPA時間所致。從本研究運(yùn)用的成分?jǐn)?shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)思想來看，關(guān)于單一行為對健康的影響是否獨(dú)立于另一行為的爭論可能在前提上就是不成立的，在定和約束的條件下，任一行為時間的改變必然會帶來余下行為時間的改變。

2）學(xué)齡前兒童MVPA等時替代其他行為時均具有積極的體質(zhì)健康效益，其中等時替代LPA時效益最佳。這與已有的學(xué)齡前兒童身體活動指南或運(yùn)動指南精神并不一致，相關(guān)指南一般在提倡增加學(xué)齡前兒童身體活動水平的同時減少學(xué)齡前兒童的靜坐時間，似乎揭示了增加學(xué)齡前兒童身體活動水平的最佳路徑。然而本研究結(jié)果并不支持這一觀點(diǎn)，首先，MVPA與LPA時間相互轉(zhuǎn)換的概率更高，其次，本研究等時替代結(jié)果也表明，減少LPA增加MVPA是增加學(xué)齡前兒童體質(zhì)健康的最佳路徑。SB減少有可能更多地轉(zhuǎn)化為LPA而不是MVPA，加上一天的時間有限，不可能無限制地減少SB，由此提醒教育工作者要逐步改變“減少靜坐=身體活動充足=體質(zhì)健康良好”的認(rèn)知，要讓學(xué)齡前兒童在有效的活躍時間內(nèi)，合理提升MVPA比例，以達(dá)到更好地提升其體質(zhì)健康水平的目的（常振亞等，2020）。

表5 成分?jǐn)?shù)據(jù)的集中趨勢和離散程度Table 5 Centralized Trend and Dispersion of Composition Data

圖1 不同體質(zhì)健康情況兒童24 h動作行為的差異情況Figure 1.Differences in Movement Behaviors of Children with Different Physical Health

表6 24 h動作行為與體質(zhì)健康之間的關(guān)聯(lián)Table 6 The Association between Movement Behavior and Physical Health

表7 24 h動作行為15 min等時替代與體質(zhì)健康之間的關(guān)聯(lián)情況Table 7 Association between Movement Behavior 15 min Isochronous Substitution and Physical Health

圖2 MVPA等時替代其他行為后對體質(zhì)健康的變化情況Figure 2.Changes in Physical Health after MVPA Isochronous Substitutions for Other Behaviors

3）等時替代效益具有不對稱性，伴隨MVPA等時替代其他行為時間的增加，學(xué)齡前兒童體質(zhì)健康水平會緩慢提升，反之則會迅速下降。例如，用15 min/天MVPA代替15 min/天LPA時，體質(zhì)健康上升0.66，相反則下降0.83，如果等時替代時間延長，效果會更加明顯（圖2）。同時這一現(xiàn)象不僅存在于學(xué)齡前兒童中，學(xué)齡兒童的相關(guān)研究中也有類似的發(fā)現(xiàn)（Stuart et al.，2017）。這一現(xiàn)象或許可以從以下兩個方面加以理解。一方面，從MVPA中移除15 min相當(dāng)于《學(xué)齡前兒童（3～6歲）運(yùn)動指南》（關(guān)宏巖等，2020）推薦量60 min的25%，而將SB時間減少15 min僅占SB總時間2.85%，即15 min變化對MVPA來說是一個很大的變化，而對于SB來說僅僅是一個微小的調(diào)整，由此造成了等時替代效益的不對稱性。另一方面，累積效應(yīng)在身體活動當(dāng)中的體現(xiàn)。當(dāng)個體致力于提升體質(zhì)健康水平時，需要堅(jiān)持體育鍛煉，才能有更好的體質(zhì)健康效益，反之當(dāng)個體不能堅(jiān)持體育鍛煉或者放棄體育鍛煉時，體質(zhì)健康效益可能會迅速下降。這一點(diǎn)從心肺耐力訓(xùn)練的角度可能會更加容易理解，當(dāng)個體堅(jiān)持科學(xué)訓(xùn)練，心肺耐力會有所增加，而當(dāng)個體停止訓(xùn)練后，心肺耐力可能會迅速下滑，甚至恢復(fù)到原有的水平。

4）學(xué)齡前兒童MVPA不變時，LPA和SP等時替代SB以及SP等時替代LPA后，均具有一定的體質(zhì)健康效益。SP和LPA的體質(zhì)健康效益與MVPA相比顯然十分微弱，然而SP和LPA在學(xué)齡前兒童24 h動作行為的比例卻很高，合計(jì)占59.6%，提示在重視MVPA健康效益的同時不能忽視SP和LPA的健康效益。有研究表明，支持SP的積極健康效益（李一辰等，2011；劉東寧 等，2016；文天靜，2016）。本研究SP與體質(zhì)健康的關(guān)聯(lián)基本支持已有研究結(jié)果，SP與體質(zhì)健康正向關(guān)聯(lián)，且SP等時替代SB和LPA后均有一定的體質(zhì)健康效益。然而本研究LPA與體質(zhì)健康負(fù)向關(guān)聯(lián)，這一結(jié)果顯然沒有滿足研究預(yù)期，可能與所采用的身體活動強(qiáng)度分界值有關(guān)，目前不同學(xué)者基于加速度計(jì)建立的SB/LPA強(qiáng)度分界值差異較大。較低的SB/LPA強(qiáng)度分界值必然帶來較高的LPA和較低的SB，進(jìn)而可能會導(dǎo)致LPA和SB體質(zhì)健康效益的混淆。我國當(dāng)前以加速度計(jì)為測評工具的學(xué)齡前兒童研究中均是采用國外學(xué)者建立的身體活動強(qiáng)度分界值，而這些強(qiáng)度分界值差異較大，是否適合我國學(xué)齡前兒童還有待更多地實(shí)證檢驗(yàn)（常振亞等，2019）。當(dāng)然，要想從根本上解決這一問題，就需要建立中國學(xué)齡前兒童的身體活動強(qiáng)度分界值。令人欣喜的是，已開始有國內(nèi)學(xué)者嘗試建立我國學(xué)齡前兒童的身體活動強(qiáng)度分界值（李堃等，2017），然而該分界值的適用年齡僅為5～6歲兒童，未來學(xué)者可以在其基礎(chǔ)上進(jìn)一步拓展年齡階段，增強(qiáng)中國學(xué)齡前兒童身體活動強(qiáng)度分界值的適用性。另外，雖然本研究LPA與體質(zhì)健康負(fù)向關(guān)聯(lián)，但等時替代分析發(fā)現(xiàn)，LPA等時替代SB后具有一定的體質(zhì)健康效益，有研究揭示，LPA等時替代SB后，去脂體質(zhì)量指數(shù)（fat-free index）顯著上升（Mcgee et al.，2020），啟示未來學(xué)者可以進(jìn)一步豐富體質(zhì)健康指標(biāo)，以深入挖掘LPA的體質(zhì)健康效益，促進(jìn)學(xué)齡前兒童健康成長。

綜上所述，體質(zhì)健康促進(jìn)工作者應(yīng)該盡量優(yōu)化24 h動作行為的比例，以最大限度地提升學(xué)齡前兒童的健康水平。雖然成分?jǐn)?shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)法可以被視為方法論問題，但它實(shí)際上導(dǎo)致了對兒童身體活動概念理解的根本轉(zhuǎn)變。一個整體研究范式的打開，有利于探究全天不同動作行為所花費(fèi)的時間最佳分布，有利于進(jìn)一步研制身體活動、靜坐行為和睡眠的綜合指南。本研究雖然將成分?jǐn)?shù)據(jù)整體研究范式應(yīng)用于探究日常動作行為與健康的關(guān)聯(lián)，但更有意義的組合方法有賴于更多研究類型的設(shè)計(jì)和分析。如可以考慮將靜坐行為細(xì)分為屏幕時間和非屏幕時間，也可將個體行為細(xì)分為躺、坐、站、走、跑等活動類型，或者按照學(xué)齡前兒童一日生活安排拆解出相關(guān)更有意義的活動類型（趙星等，2016）。當(dāng)前，24 h監(jiān)控方案的不斷推出，致使加速度計(jì)等運(yùn)動傳感器的連續(xù)佩戴變得越來越普遍，這將有利于消除非穿戴時間的影響。此外，將來研究還可以提高睡眠時間以及其他行為測評的準(zhǔn)確性（張勇，2019）。24 h動作行為測評準(zhǔn)確性的改進(jìn)與成分?jǐn)?shù)據(jù)分析相結(jié)合，可能會帶來更多深入系統(tǒng)的健康關(guān)聯(lián)機(jī)制解析。

4 結(jié)論

學(xué)齡前兒童24 h動作行為時間相對分布與體質(zhì)健康關(guān)聯(lián)緊密，其中花費(fèi)在MVPA上的時間可能較為穩(wěn)定，如果發(fā)生變化，相較而言與LPA時間發(fā)生轉(zhuǎn)換的概率最高；學(xué)齡前兒童MVPA對身體素質(zhì)的提高和身體形態(tài)的改善均具有正向的影響力；學(xué)齡前兒童MVPA等時替代其他行為時均具有積極的體質(zhì)健康效益，其中等時替代LPA時效益最佳；等時替代效益具有不對稱性，伴隨MVPA等時替代其他行為時間的增加，學(xué)齡前兒童體質(zhì)健康水平會緩慢提升，反之則會迅速下降；MVPA不變時，LPA和SP等時替代SB以及SP等時替代LPA以后均具有一定的體質(zhì)健康效益。未來教育者提升學(xué)齡前兒童體質(zhì)健康水平時需著眼于行為整體并持之以恒的維護(hù)和促進(jìn)，其中通過增加MVPA和降低LPA是提升學(xué)齡前兒童體質(zhì)健康水平的有效方法之一。