梁 果，王麗娟，陳 歡，林 浩，陳 元

（上海體育學(xué)院 體育教育訓(xùn)練學(xué)院，上海 200438）

超重或肥胖已成為全球性的公共衛(wèi)生問題，在我國亦是如此。2020年12月發(fā)布的《中國居民營養(yǎng)與慢性病狀況報(bào)告（2020年）》顯示，我國6～17歲兒童青少年超重肥胖率已接近20%。肥胖問題已嚴(yán)重影響到我國兒童青少年的腦功能、生長發(fā)育、心理健康和社會(huì)適應(yīng)（鐘磊發(fā)等，2018）。身體活動(dòng)、久坐行為和睡眠是影響我國兒童肥胖的3個(gè)重要因素，既往研究認(rèn)為，這3種行為獨(dú)立影響兒童產(chǎn)生肥胖風(fēng)險(xiǎn)（賈俐挺 等，2013；李新 等，2017；Xu et al.，2017）。然而，身體活動(dòng)、久坐行為與睡眠3種行為構(gòu)成一天24 h活動(dòng)，一種行為時(shí)間的變化必然會(huì)引起其他行為活動(dòng)時(shí)間的變化。因此，有學(xué)者提出，不能僅考慮單一行為對(duì)個(gè)體健康狀況的影響，應(yīng)當(dāng)采用共變（co-varia?tion）方法，探析24 h活動(dòng)三要素的相互聯(lián)系對(duì)個(gè)體健康結(jié)果的綜合效應(yīng)（Mekary et al.，2009；Prochaska，2008）。

基于此，Pedi?i?（2014）提出，應(yīng)將 24 h 活動(dòng)數(shù)據(jù)視為成分?jǐn)?shù)據(jù)，即每部分?jǐn)?shù)據(jù)相對(duì)獨(dú)立，但將其組合構(gòu)成一個(gè)固定常量（如一天24 h的活動(dòng)）。由于成分?jǐn)?shù)據(jù)非負(fù)性以及定和性的限制，使用傳統(tǒng)線性回歸分析會(huì)使各成分?jǐn)?shù)據(jù)間存在偽相關(guān)與多重共線性的問題（Chayes，1960；Pear?son，1896）。由此，2015年，英國學(xué)者Chastin將成分分析方法（compositional data analysis）引入健康促進(jìn)研究領(lǐng)域。此種方法通過對(duì)成分?jǐn)?shù)據(jù)之間進(jìn)行對(duì)數(shù)比轉(zhuǎn)換成時(shí)間占比，從而了解不同行為的時(shí)間分布與健康結(jié)局變量的關(guān)系，消除原成分?jǐn)?shù)據(jù)中不同成分之間的共線性，使傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)分析方法適用于成分?jǐn)?shù)據(jù)（黃婷婷等，2019）。目前，國外部分研究者運(yùn)用成分分析方法探討了中高強(qiáng)度身體活動(dòng)（moderate-to-vigorous physical activity，MVPA）、低強(qiáng)度身體活動(dòng)（light physical activity，LPA）、久坐行為和睡眠時(shí)間的占比以及等時(shí)替代（即在同一時(shí)間內(nèi)用一種活動(dòng)代替另一種活動(dòng)）對(duì)肥胖風(fēng)險(xiǎn)的影響（Carson et al.，2016；Kim et al.，2020；Talarico et al.，2018）。研究發(fā)現(xiàn)，MVPA的時(shí)間占比增多可以降低肥胖風(fēng)險(xiǎn)，久坐行為的時(shí)間占比增多會(huì)增加肥胖風(fēng)險(xiǎn)；并且，用MVPA替代LPA、久坐行為和睡眠會(huì)降低肥胖風(fēng)險(xiǎn)，而用久坐行為替代MVPA、LPA和睡眠會(huì)增加肥胖風(fēng)險(xiǎn)（Carson et al.，2016；Kim et al.，2020；Talaricoet al.，2018）。基于這些研究，加拿大與澳大利亞運(yùn)動(dòng)生理協(xié)會(huì)組織相關(guān)專家分別于2016年與2019年制定頒布了加拿大與澳大利亞的兒童青少年24 h活動(dòng)指南。

在我國，對(duì)于成分分析在身體活動(dòng)與健康研究領(lǐng)域應(yīng)用的文獻(xiàn)報(bào)道大多停留在理論層面（宋俊辰等，2020；張婷等，2020），目前僅有一項(xiàng)實(shí)證研究運(yùn)用此方法分析24 h活動(dòng)與學(xué)齡前兒童體質(zhì)健康的關(guān)系（常振亞等，2020），鮮見學(xué)者運(yùn)用此方法針對(duì)學(xué)齡兒童24 h活動(dòng)與健康指標(biāo)的關(guān)系進(jìn)行分析。本研究聚焦上海市6～13歲學(xué)齡兒童，研究目的包括：1）采用成分分析方法探討兒童MVPA、LPA、久坐行為、睡眠的時(shí)間分布與其身體質(zhì)量指數(shù)z分?jǐn)?shù)（body mass index z-score，zBMI）的關(guān)系；2）在成分?jǐn)?shù)據(jù)的框架下，探討MVPA、LPA、久坐行為和睡眠時(shí)間之間進(jìn)行15 min等時(shí)替代對(duì)zBMI的影響；3）探究MVPA、LPA、久坐行為和睡眠持續(xù)替代時(shí)間與zBMI之間的劑量-效應(yīng)關(guān)系。

1 研究對(duì)象與方法

本研究以上海市6～13歲學(xué)齡兒童為研究樣本，測量其身體活動(dòng)、久坐行為、睡眠時(shí)長與zBMI。本研究通過了上海體育學(xué)院倫理委員會(huì)的倫理審查。

1.1 測量與調(diào)查對(duì)象

采用隨機(jī)分層整群的抽樣方法，首先從上海19個(gè)區(qū)縣中隨機(jī)抽取3個(gè)城區(qū)，在每個(gè)區(qū)中隨機(jī)抽取1所小學(xué)，從1～5年級(jí)中各隨機(jī)抽取一個(gè)班級(jí)，邀請(qǐng)班級(jí)所有學(xué)齡兒童共578名參與研究。按照自愿參與的原則，共有528名學(xué)齡兒童及其監(jiān)護(hù)人簽署了知情同意書。排除心、脾、腎、肝等臟器存在問題者，共有466名學(xué)齡兒童參與此次研究。本研究運(yùn)用Actigraph GT3X型人體運(yùn)動(dòng)能耗監(jiān)測儀（以下簡稱“加速度計(jì)”）對(duì)466名學(xué)齡兒童一周不同強(qiáng)度身體活動(dòng)、久坐時(shí)間與睡眠時(shí)長進(jìn)行測量，并按照An?derson等（2005）提出的身體活動(dòng)有效篩選標(biāo)準(zhǔn)，即每天佩戴時(shí)間不少于10 h為1個(gè)有效日，1周至少佩戴3個(gè)有效日為有效身體活動(dòng)數(shù)據(jù)，獲取有效測試數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)分析顯示，在466名參與測試的學(xué)齡兒童中，324名學(xué)齡兒童的身體活動(dòng)測試數(shù)據(jù)達(dá)到有效標(biāo)準(zhǔn)，為有效數(shù)據(jù)，有效率為69.5%。對(duì)324名學(xué)齡兒童發(fā)放基本信息和睡眠時(shí)長的調(diào)查問卷，最終收回有效問卷321份，問卷回收率為99.1%。因此，最終納入樣本為321名學(xué)齡兒童。

1.2 身體活動(dòng)、久坐行為及睡眠時(shí)長測量

本研究采用加速度計(jì)測量學(xué)齡兒童的身體活動(dòng)、久坐行為和睡眠時(shí)長。加速度計(jì)是目前測量兒童體力活動(dòng)及能量消耗最有效的工具之一，已廣泛應(yīng)用于國內(nèi)外兒童青少年身體活動(dòng)的研究中（賀剛等，2011）。測試前由研究人員講解本研究的目的，向?qū)W生發(fā)放儀器，并講解佩戴加速度計(jì)的規(guī)范及注意事項(xiàng)。測試過程中，將加速度計(jì)佩戴于受試者腰間右側(cè)，要求其在接受測試的一周內(nèi)每天都佩戴，包括晚上睡眠時(shí)間，但在水性活動(dòng)如游泳時(shí)需取下。為提高數(shù)據(jù)的有效性，研究人員每天去學(xué)校監(jiān)督及檢查學(xué)生的儀器佩戴情況。加速度計(jì)從發(fā)放的第2天0點(diǎn)開始記錄數(shù)據(jù)，直至第8天由研究人員收回。測試結(jié)束后，運(yùn)用Actigraph 6.5軟件對(duì)加速度計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選和統(tǒng)計(jì)分析。加速度計(jì)采用30 s的時(shí)間間隔記錄加速度測量數(shù)據(jù)。本研究選取Zhu等（2013）提出的符合中國學(xué)齡兒童的強(qiáng)度分類標(biāo)準(zhǔn)，以0次/min、100次/min、2 800次/min、4 000次/min為切點(diǎn)將身體活動(dòng)分為久坐行為、LPA、中等強(qiáng)度身體活動(dòng)（moderate physical activity，MPA）和高強(qiáng)度身體活動(dòng)（vigorous physical activity，VPA）。本研究選取測量數(shù)據(jù)中的MVPA時(shí)間（MPA時(shí)間＋VPA時(shí)間）、LPA時(shí)間、久坐時(shí)間和睡眠時(shí)長作為學(xué)齡兒童的身體活動(dòng)及睡眠數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

1.3 BMI測量

嚴(yán)格按照《全國學(xué)生體質(zhì)與健康調(diào)研檢測細(xì)則》的要求，測量均由受過專業(yè)訓(xùn)練的人員進(jìn)行。身高測量方法為：用標(biāo)準(zhǔn)測量儀器測量研究對(duì)象頭頂點(diǎn)至地面的垂直距離（cm），精確至0.1 cm。體質(zhì)量的測量方法為：采用標(biāo)準(zhǔn)體質(zhì)量計(jì)測量研究對(duì)象僅身著貼身衣物時(shí)的體質(zhì)量（kg），精確至0.1 kg。測量完成后，計(jì)算每位受試對(duì)象的身體質(zhì)量指數(shù)（body mass index，BMI），BMI=體質(zhì)量（kg）/身高（m）。由于學(xué)齡兒童年齡跨度較大，為使數(shù)據(jù)更具可比性，對(duì)BMI進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)算，得到新的標(biāo)準(zhǔn)化分?jǐn)?shù)（zBMI）。測量的同時(shí)，記錄每位受試對(duì)象的性別、年齡與年級(jí)。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

1）采用成分幾何均值描述時(shí)間數(shù)據(jù)的集中趨勢。因成分?jǐn)?shù)據(jù)研究的是成分間的相對(duì)信息，而非絕對(duì)數(shù)值，故在對(duì)此類數(shù)據(jù)的分析過程中計(jì)算其成分幾何均值而非算術(shù)平均值來揭示絕對(duì)數(shù)據(jù)背后的相對(duì)信息（Chastin et al.，2015）。使用變異方差矩陣描述身體活動(dòng)、久坐行為和睡眠成分?jǐn)?shù)據(jù)的離散情況。由于單個(gè)數(shù)據(jù)的方差無法體現(xiàn)各活動(dòng)行為相互依賴的關(guān)系，故在成分?jǐn)?shù)據(jù)分析中計(jì)算所有活動(dòng)行為之間成對(duì)比率的對(duì)數(shù)方差［如ln（久坐行為/MVPA）的方差］來描述離散趨勢：方差數(shù)值越小，表示兩項(xiàng)活動(dòng)間的關(guān)聯(lián)程度越高；方差數(shù)值越大，表示兩項(xiàng)活動(dòng)間的關(guān)聯(lián)程度越低。

2 研究結(jié)果

2.1 受試者的基本情況

受試學(xué)齡兒童共321名，男生158名（49.22%），女生163名（50.78%）。其中，一年級(jí)58人（18.07%），二年級(jí)67人（20.87%），三年級(jí)63人（19.63%），四年級(jí)68人（21.18%），五年級(jí)65人（20.25%）。受試學(xué)齡兒童平均年齡為10.13±1.41歲，平均身高為139.15±12.01 cm，平均體質(zhì)量為34.66±11.42 kg，平均BMI為17.50±3.35 kg/m。按照中國肥胖問題工作組（Working Group on Obesity in China，WGOC）的肥胖標(biāo)準(zhǔn)對(duì)BMI進(jìn)行劃分（李輝 等，2010），超重/肥胖率為22.04%。

2.2 受試者24 h活動(dòng)的時(shí)間分布

1）使用成分幾何均值描述成分?jǐn)?shù)據(jù)的集中趨勢。MVPA、LPA、久坐行為及睡眠的成分幾何均值分別為27.41 min（1.90%）、237.98 min（16.53%）、554.86 min（38.53%）、619.75 min（43.04%），算術(shù)平均值分別為29.42 min（2.04%）、287.86 min（19.99%）、539.45 min（37.46%）、583.45 min（40.51%）（表1）。兩種方法對(duì)集中趨勢的描述存在差異，與成分幾何均值相比，算術(shù)平均值對(duì)MVPA和LPA時(shí)間的描述有一定程度的高估，對(duì)久坐行為和睡眠時(shí)間的描述有一定程度的低估。

表1 身體活動(dòng)、久坐行為和睡眠時(shí)長的成分幾何均值和算術(shù)平均值Table 1 Standard and Compositional Descriptive Measures of the Proportion of Time Spent in PhysicalActivity，Sedentary Behavior and Sleep

2）使用變異方差矩陣描述成分?jǐn)?shù)據(jù)內(nèi)部各變量之間的離散程度。變異矩陣分析發(fā)現(xiàn)（表2），24 h活動(dòng)中各要素之間的等距對(duì)數(shù)比方差均大于0，說明各要素之間相互關(guān)聯(lián)。其中，久坐行為和睡眠的等距對(duì)數(shù)比方差最?。╨n久坐行為/睡眠=0.155），說明這兩項(xiàng)活動(dòng)關(guān)聯(lián)程度最高，最容易發(fā)生轉(zhuǎn)換。LPA與其他活動(dòng)行為的對(duì)數(shù)比方差均較高（ln MVPA/LPA=1.247；ln久坐行為/LPA=1.497；ln睡眠/LPA=0.908），表明LPA與其他活動(dòng)行為的關(guān)聯(lián)程度均較低。

表2 身體活動(dòng)、久坐行為和睡眠的成對(duì)對(duì)數(shù)比變異矩陣Table2 Compositional Variation Matrix of Time Spent in Physical Activity，Sedentary Behavior and Sleep

2.3 兒童24 h活動(dòng)時(shí)間分布與zBMI的成分線性回歸分析

調(diào)整性別和年齡后，以ILR轉(zhuǎn)換后的24 h活動(dòng)行為（MVPA、LPA、久坐行為和睡眠）為自變量、zBMI為因變量進(jìn)行成分回歸分析，探討24 h活動(dòng)時(shí)間分布與zBMI之間的關(guān)聯(lián)。4個(gè)模型中，值、R、截距和協(xié)變量均相同（zBMI：＜0.001，R=0.20）。成分回歸模型顯示（表 3），兒童的MVPA（=-0.75，＜0.001）和 LPA（=-0.13，＜0.05）的時(shí)間占比與zBMI呈顯著性負(fù)相關(guān)，即隨著MVPA時(shí)間的增加（LPA、久坐行為和睡眠時(shí)間的相對(duì)減少）或LPA時(shí)間的增加（MVPA、久坐行為和睡眠時(shí)間的相對(duì)減少），zBMI會(huì)不斷減小。久坐行為（=0.61，＜0.001）和睡眠（=0.53，＜0.01）的時(shí)間占比與zBMI呈顯著性正相關(guān)，即隨著久坐行為時(shí)間的不斷增加（MVPA、LPA和睡眠時(shí)間的相對(duì)減少）或睡眠時(shí)間的不斷增加（MVPA、LPA和久坐行為時(shí)間的相對(duì)減少），zBMI水平會(huì)不斷提升。

表3 身體活動(dòng)、久坐行為和睡眠的時(shí)間分布與zBMI的成分線性回歸Table 3 Liner Regression Analysis with Compositional Data for ZBMI of the Time Spent in Physical Activity，Sedentary Behavior and Sleep

2.4 兒童24 h活動(dòng)替代與zBMI預(yù)測值變化

以15 min為替代時(shí)間，探討MVPA、LPA、久坐行為和睡眠之間相互替代對(duì)zBMI的影響。等時(shí)替代分析發(fā)現(xiàn)（表4），控制性別和年齡后，用MVPA替代LPA、久坐行為和睡眠分別會(huì)顯著減少0.13、0.15、0.14個(gè)單位的zBMI，用LPA、久坐行為和睡眠替代MVPA分別會(huì)顯著增加0.24、0.26、0.25個(gè)單位的zBMI，用LPA替代久坐行為會(huì)顯著降低0.02個(gè)單位的zBMI，用久坐行為替代LPA則會(huì)增加0.02個(gè)單位的zBMI。其他元素的相互替代無顯著性的體質(zhì)量效益。

表4 身體活動(dòng)、久坐行為和睡眠15 min等時(shí)替代與zBMI預(yù)測值變化（95%CI）Table 4 Estimated Difference（95%CI）in ZBMI for 15-minute Isotemporal Substitution among Physical Activity，Sedentary Behavior and Sleep

2.5 兒童24 h活動(dòng)替代時(shí)間與zBMI的劑量-效應(yīng)

對(duì)于有顯著性替代效應(yīng)的24 h活動(dòng)行為要素（MVPA與LPA、久坐行為及睡眠、LPA與久坐行為），本研究進(jìn)一步以5 min為一次替代增量，持續(xù)延長時(shí)間至60 min，探討不同替代時(shí)間與zBMI的劑量-效應(yīng)。結(jié)果顯示，1）MVPA與LPA、久坐行為及睡眠之間的相互替代與zBMI的劑量-效應(yīng)關(guān)系具有明顯的不對(duì)稱性（圖1），即隨著MVPA替代其他活動(dòng)行為時(shí)間的增加，zBMI會(huì)緩慢降低，反之則迅速上升。LPA和久坐行為相互替代對(duì)zBMI影響的差異并不明顯，其劑量-效應(yīng)關(guān)系具有對(duì)稱性，即在60 min內(nèi)每增加5 min的LPA減少久坐行為，zBMI就下降0.006個(gè)單位，而每增加5 min的久坐行為減少LPA，zBMI就上升0.006個(gè)單位（圖2）。2）隨著MVPA替代久坐行為、睡眠和LPA的時(shí)間增加，zBMI呈不斷下降趨勢，降低幅度由大到小依次為MVPA替代久坐行為、睡眠和LPA。3）當(dāng)MVPA替代LPA、久坐行為和睡眠的時(shí)間為5 min，zBMI分別下降0.050、0.056、0.053個(gè)單位，但在隨后的10～60 min時(shí)間內(nèi)，zBMI下降逐漸減慢，下降單位分別為0.016～0.043、0.023～0.049、0.019～0.045。當(dāng) LPA、久坐行為和睡眠替代MVPA的時(shí)間為5 min，其zBMI分別上升0.061、0.067、0.063個(gè)單位，但在隨后的10～25 min時(shí)間內(nèi)，zBMI上升速度逐漸加快，上升單位分別為0.077～0.351、0.083～0.357、0.079～0.353。此結(jié)果說明，5 min為MVPA與其他行為相互替代的體質(zhì)量效益變化的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。

圖1 MVPA等時(shí)替代其他活動(dòng)行為對(duì)zBMI的影響Figure 1.Changes in ZBMI after MVPA Isotemporal Substitution for other Behaviors

圖2 LPA等時(shí)替代久坐行為對(duì)zBMI的影響Figure 2.Changes in ZBMI after LPA Isotemporal Substitution for Sedentary Behavior

3 討論

有學(xué)者提出身體活動(dòng)、久坐行為與睡眠時(shí)間3種24 h活動(dòng)要素存在相互聯(lián)系、相互影響（Chastin et al.，2015；Pedi?i? et al.，2014；Prochaska，2008）。本研究的變異矩陣分析結(jié)果證實(shí)了三者之間相互依賴，存在彼此轉(zhuǎn)換的可能性。因此，探究24 h活動(dòng)各要素與zBMI的關(guān)系時(shí)，不能采用傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)方法。在所有活動(dòng)要素中，久坐行為和睡眠之間最有可能發(fā)生轉(zhuǎn)換。這可能與中國家庭普遍重視兒童學(xué)業(yè)成績有關(guān)。許多父母會(huì)減少孩子的睡眠時(shí)間，增加學(xué)習(xí)型久坐時(shí)間，而當(dāng)學(xué)習(xí)時(shí)間減少，中國父母通常會(huì)要求孩子提早休息，補(bǔ)足睡眠時(shí)間（滿盈盈等，2016）。相反，LPA時(shí)間比例相對(duì)穩(wěn)定，不易與其他行為時(shí)間發(fā)生轉(zhuǎn)換。這是因?yàn)長PA是兒童生活中一種常見的活動(dòng)形式，一些必要的日?；顒?dòng)如走路、休閑、課間玩耍等都屬于LPA活動(dòng)范疇（Kwon et al.，2011），因此，這種活動(dòng)不易被其他活動(dòng)行為替換。

本研究旨在運(yùn)用成分?jǐn)?shù)據(jù)等距對(duì)數(shù)比轉(zhuǎn)換的方式綜合探究MVPA、LPA、久坐行為和睡眠時(shí)間分布與zBMI的關(guān)系。研究顯示，MVPA與LPA時(shí)間占比與學(xué)齡兒童的zBMI呈顯著性負(fù)相關(guān)，久坐行為和睡眠時(shí)間占比則與學(xué)齡兒童的zBMI呈顯著性正相關(guān)。這與既往采用成分分析方法研究的結(jié)果一致（Carson et al.，2016；Chastin etal.，2015；Talarico et al.，2018），也與各活動(dòng)要素的能耗特點(diǎn)吻合。此研究表明，要有效降低兒童肥胖風(fēng)險(xiǎn)，需增加MVPA與LPA時(shí)間，減少久坐行為和睡眠時(shí)間。

本研究還旨在探討24 h活動(dòng)各要素的等時(shí)替代對(duì)兒童zBMI的影響。等時(shí)替代結(jié)果顯示，MVPA與其他活動(dòng)要素（LPA、久坐行為、睡眠）之間以及LPA與久坐行為之間的相互替代有顯著的體質(zhì)量效益。平均每天15 min的MVPA替代相同時(shí)長的LPA、久坐行為和睡眠均會(huì)顯著降低zBMI水平，每天15 min的LPA替代相同時(shí)長的久坐行為也會(huì)顯著降低zBMI水平。此研究表明，對(duì)于上海市小學(xué)生的肥胖防控來說，MVPA和LPA都具有重要意義。通過比較重新分配后的zBMI差異值，本研究發(fā)現(xiàn)，將MVPA時(shí)間分配給LPA、久坐行為和睡眠時(shí)，zBMI的變化最大，其分別降低zBMI總體平均水平的2.51%、2.86%和2.63%，這也提示，增加MVPA時(shí)間在降低兒童肥胖風(fēng)險(xiǎn)方面效果可能最佳，再次驗(yàn)證過往研究中提及的MVPA是對(duì)兒童青少年健康最有益的活動(dòng)強(qiáng)度（關(guān)尚一等，2013；August et al.，2008；Carson et al.，2016）。從生理機(jī)制的角度來看，MVPA可以募集更多的快肌纖維，引起肌肉的肥大和肌肉質(zhì)量的增加，促進(jìn)運(yùn)動(dòng)中以及運(yùn)動(dòng)后的能量消耗，增加瘦體重含量（曹甍等，2019）。同時(shí)，更高強(qiáng)度的身體活動(dòng)可以刺激機(jī)體分泌更多種類的脂解激素（如腎上腺素、去甲腎上腺素、生長激素等），從而加速脂肪組織中甘油三酯的動(dòng)員，更有利于脂肪的分解（朱顯貴等，2020）。

依據(jù)MVPA與LPA替換的顯著性效應(yīng)，學(xué)?？赏ㄟ^在課間和體育與健康課上提高學(xué)生的活動(dòng)強(qiáng)度，以實(shí)現(xiàn)LPA與MVPA之間的轉(zhuǎn)換。同時(shí)，在校期間，學(xué)?？赏ㄟ^減少學(xué)科課程，增加體育與健康課，實(shí)現(xiàn)久坐行為與MVPA之間的轉(zhuǎn)換。放學(xué)后，家長可通過適當(dāng)縮短孩子的久坐行為，如學(xué)習(xí)、屏幕行為、樂器練習(xí)等時(shí)間，以MVPA活動(dòng)取而代之，從而維持合適的zBMI水平，達(dá)到最佳效果。然而，久坐行為與MVPA之間的轉(zhuǎn)換在實(shí)際操作過程中面臨諸多限制：1）減少學(xué)科課程、增加體育與健康課的操作難度較大；2）相對(duì)于LPA，MVPA活動(dòng)目的性強(qiáng)，活動(dòng)強(qiáng)度更高，激發(fā)學(xué)齡兒童參與MVPA活動(dòng)需要強(qiáng)烈的動(dòng)機(jī)，對(duì)其生理及心理的挑戰(zhàn)也更大；3）許多學(xué)?；谛@安全考慮，對(duì)于學(xué)生參與強(qiáng)度較高的活動(dòng)并不鼓勵(lì)，甚至加以限制（方芳，2017；佟小玲，2013）。鑒于LPA替換久坐行為同樣可以達(dá)到減重效果，本研究建議可以盡量完成久坐行為與LPA之間的轉(zhuǎn)換。這種轉(zhuǎn)化可以通過多種途徑實(shí)現(xiàn)，如鼓勵(lì)學(xué)生在課間或午休時(shí)離開座位、教室到室外進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖邉?dòng)，步行上下樓梯，打乒乓球等，同樣能夠達(dá)到降低肥胖風(fēng)險(xiǎn)的效果。研究結(jié)果也提示，MVPA替換睡眠時(shí)間也可降低zBMI水平。但在中國教育環(huán)境和課業(yè)壓力的影響下，我國學(xué)齡兒童普遍存在睡眠不足的問題。本研究發(fā)現(xiàn)，上海市兒童平均每天睡眠時(shí)間為583.45 min，未達(dá)到教育部規(guī)定的保證小學(xué)生10 h睡眠時(shí)間的標(biāo)準(zhǔn)。由此，從理論層面來看，每天分配15 min的睡眠時(shí)間進(jìn)行MVPA活動(dòng)雖然可以有效降低肥胖風(fēng)險(xiǎn)，但對(duì)于普遍睡眠缺乏的上海市學(xué)齡兒童而言，這種犧牲睡眠時(shí)間進(jìn)行的轉(zhuǎn)換并不可取。

本研究針對(duì)有顯著性替代效應(yīng)的24 h活動(dòng)要素（MVPA與其他行為的相互替代以及LPA與久坐行為之間的相互替代）對(duì)于zBMI的影響進(jìn)行了劑量-效應(yīng)分析，有以下主要發(fā)現(xiàn)：1）等時(shí)替代效益的對(duì)稱性與不對(duì)稱性。研究發(fā)現(xiàn)，MVPA與其他行為的相互替代效應(yīng)具有明顯的不對(duì)稱性，即伴隨MVPA替代LPA、久坐行為、睡眠，兒童的zBMI緩慢降低，反之則迅速提升。這與既往成分替代研究的發(fā)現(xiàn)一致（Curtis et al.，2020；Dumuid et al.，2018）。這可能與替代時(shí)間在不同活動(dòng)總時(shí)間中的所占比重有關(guān)。例如，MVPA移除5 min是本研究中兒童MVPA時(shí)間（29.42 min）的近1/6，大比例的時(shí)間被分配至其他行為自然會(huì)引起較大的替代效應(yīng)；反之，久坐時(shí)間移除5 min僅為本研究中兒童久坐時(shí)間（539.45 min）的1/100，此微小的調(diào)整帶來的影響基本可以忽略不計(jì)。本研究驗(yàn)證了人們在生活中普遍認(rèn)為的“增重容易減肥難”的觀點(diǎn)。根據(jù)中國兒童目前的MVPA參與水平，若繼續(xù)減少其參與時(shí)間，哪怕每天減少5 min，均會(huì)對(duì)其體質(zhì)量的控制帶來嚴(yán)重的負(fù)面影響。反之，要改善兒童肥胖問題，則需付出更大的努力，將更多的久坐行為、睡眠與LPA時(shí)間轉(zhuǎn)化為MVPA才可取得比較有效的減重效果，維持健康的身體形態(tài)。不同的是，LPA與久坐行為之間的相互替代結(jié)果顯示，其具有對(duì)稱性，即LPA替代久坐行為與久坐行為替代LPA的效應(yīng)相仿，可能源于LPA（287.86 min）與久坐時(shí)間（539.45 min）以及LPA與久坐行為的能耗差距較小。2）MVPA替代久坐行為的減重效應(yīng)最佳。相對(duì)于LPA與睡眠，MVPA替代久坐行為對(duì)于zBMI的影響更強(qiáng)。一方面，由于在LPA、睡眠與久坐3種行為中，上海市兒童普遍存在久坐時(shí)間過長的問題，從而帶來機(jī)體代謝減慢、能量堆積、產(chǎn)生胰島素抵抗等，進(jìn)而引發(fā)肥胖以及其他疾?。⊿tephens et al.，2011；Tigbe et al.，2017）；另一方面，相對(duì)于LPA，MVPA與久坐行為的能耗差距大，因此替代效果更佳，能夠達(dá)到更好的減重效益。3）5 min為MVPA替代的劑量-效應(yīng)變化轉(zhuǎn)折點(diǎn)。關(guān)尚一等（2013）對(duì)于美國兒童青少年身體活動(dòng)與肥胖風(fēng)險(xiǎn)的劑量-效應(yīng)研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)于美國兒童青少年而言，30 min/天活動(dòng)就能較好地預(yù)防青少年肥胖。本研究首次針對(duì)中國兒童討論身體活動(dòng)與zBMI的劑量-效應(yīng)關(guān)系。根據(jù)劑量-關(guān)系曲線與分析結(jié)果，MVPA替代LPA、久坐行為與睡眠達(dá)到5 min后，zBMI降低速度減緩，說明在目前MVPA活動(dòng)（29.42 min/天）基礎(chǔ)上，每天增加5 min的MVPA活動(dòng)，即約35 min/天的MPVA活動(dòng)減重效率最高，此與關(guān)尚一等（2013）的分析相似。因此，在確定最適推薦量即每天60 min MVPA活動(dòng)的同時(shí)，還有必要確定最低推薦量——每天轉(zhuǎn)換5 min的其他行為為MVPA，并保持每天35 min的MVPA活動(dòng)時(shí)間。先設(shè)置35 min/天的MVPA活動(dòng)，既能較好控制肥胖風(fēng)險(xiǎn)，又能以最低推薦標(biāo)準(zhǔn)充分調(diào)動(dòng)身體活動(dòng)不足兒童的參與積極性，鼓勵(lì)其循序漸進(jìn)，逐漸過渡到60 min/天的MVPA參與水平（關(guān)尚一等，2013）。

4 研究的局限性

本研究運(yùn)用成分分析方法，從時(shí)間分布及替代的角度探討24 h活動(dòng)行為間相互影響的關(guān)系。采用加速計(jì)的客觀測量方式，保證了數(shù)據(jù)的精確性。然而，仍存在以下局限性：1）本研究為橫斷面研究，其特征決定只能得出研究變量間的相關(guān)關(guān)系，無法進(jìn)行因果推論；2）分析時(shí)僅控制了性別和年齡，并未對(duì)其他可能影響肥胖的因素（如飲食、父母的影響等）進(jìn)行控制；3）僅對(duì)zBMI值進(jìn)行測量，無法提供精確的體質(zhì)量水平。在后續(xù)24 h活動(dòng)與兒童肥胖關(guān)系的探討中，需要進(jìn)一步開展隊(duì)列研究，將飲食、父母的影響等因素納入分析，采用腰圍、體脂率等更多樣的測量指標(biāo)，以得到更可靠的結(jié)論。

5 結(jié)論與建議

5.1 結(jié)論

1）MVPA與LPA時(shí)間占比與學(xué)齡兒童的zBMI呈顯著性負(fù)相關(guān)，久坐行為和睡眠時(shí)間占比則與學(xué)齡兒童的zBMI呈顯著性正相關(guān)。2）MVPA與LPA、久坐行為和睡眠之間的相互替代對(duì)于zBMI具有顯著性影響；替代效應(yīng)具有不對(duì)稱性，即伴隨MVPA替代LPA、久坐行為和睡眠，兒童的zBMI緩慢降低，反之則迅速提升；MVPA替代久坐行為比替代LPA與睡眠的減重效應(yīng)更佳，平均每天替代時(shí)間5 min效果最為突出。3）LPA與久坐行為的相互替代具有顯著的體質(zhì)量效益，但比MVPA替代效應(yīng)弱；其替代效應(yīng)具有對(duì)稱性，即LPA替代久坐行為與久坐行為替代LPA的效益相仿。

5.2 建議

1）學(xué)校可通過在課間和體育與健康課上提高學(xué)生的活動(dòng)強(qiáng)度，以達(dá)到LPA與MVPA之間的轉(zhuǎn)換，從而降低兒童的zBMI水平。2）鑒于MVPA替代久坐行為的減重效應(yīng)最佳，在校期間，學(xué)?？赏ㄟ^減少學(xué)科課程、增加體育與健康課實(shí)現(xiàn)久坐行為與MVPA之間的轉(zhuǎn)換。放學(xué)后，家長可通過適當(dāng)縮短孩子的久坐行為，如學(xué)習(xí)、屏幕行為、樂器練習(xí)等時(shí)間，以MVPA活動(dòng)取而代之。如在實(shí)際操作中存在限制，可通過減少學(xué)生課間的久坐時(shí)間，通過走動(dòng)、上下樓梯、打乒乓球等，盡量完成久坐行為與LPA之間的轉(zhuǎn)換。3）在確定最適推薦量即每天60 min MVPA活動(dòng)的同時(shí)，還有必要確定最低推薦量——每天轉(zhuǎn)換5 min的其他行為為MVPA，并保持每天35 min的MVPA活動(dòng)時(shí)間。