体育锻炼对大学生心理应激的调节作用：来自纵向研究的证据

尹剑春，季 浏，王 坤，孙开宏

体育锻炼对大学生心理应激的调节作用：来自纵向研究的证据

尹剑春1，2，季 浏1，王 坤3，孙开宏4

过去几十年，人们心理应激水平显著性增加，甚至儿童和青少年也报告出较高的心理应激水平，心理应激已成为人类身心疾病的重要诱因，如何有效缓冲心理应激对人类健康的危害已成为日前亟待解决的重要课题，体育锻炼对身心健康的积极作用是否能够调节心理应激对健康的危害？目的：为了探讨大学生体育锻炼水平在心理应激与健康之间的调节作用。方法：采用身体活动记忆量表，中国大学生心理应激量表和疾病严重性等级量表，对405名在校大学生体育锻炼、心理应激水平和健康状况进行评估，体育锻炼水平的界定根据身体活动记忆量表的测量结果折算成代谢当量。采用纵向研究设计，追踪测量持续1年时间，每3个月测量一次，采用层次线性模型分析评估数据。结果显示，基线测量时的疾病状况与心理应激呈显著正相关（r=0.26，P＜0.05），体育锻炼与疾病状况（r=0.06，P＞0.01）以及体育锻炼与心理应激之间相关性不显著（r=-0.04，P＞0.01）。多层线性模型分析表明，心理应激（β=0.23，P＜0.01）和体育锻炼（β=1.54，P＜0.01）对疾病发生状况预测作用显著，体育锻炼水平与心理应激的交互作用显著（β=0.05，P＜0.05）。结论：体育锻炼在心理应激和疾病的发生之间起调节作用，能够减缓心理应激对健康的负面作用。

体育锻炼；心理应激；多层线性模型；纵向研究

心理应激（psychological stress）又叫心理压力，是指个体在察觉需求与满足需求的能力不平衡时倾向于通过整体心理和生理反应表现出来的多因素作用的适应过程，从心理学角度来说，心理应激强调机体对来自客观环境经验将造成的潜在伤害的知觉和评价[1]。随着社会工业化进程的不断发展，越来越多的人面临着心理应激的困扰。据调查显示，在过去的几十年里，人们心理应激水平显著增加，甚至儿童和青少年也报告出较高的心理应激水平[2]。尽管目前学术界对于心理应激的测量和概念的界定存在争议，但几乎一致的观点认为，心理应激是生理和心理疾病的重要诱因[3-4]。如何有效对抗（缓冲）心理应激对人类健康的危害，已成为日前亟待解决的重要课题。以此为背景，心理应激的研究已经从过去对“主效应”分析模式向“交互作用”的研究模式转变，强调个人、社会及其交互作用对缓冲心理应激的重要性。

锻炼心理学的研究表明，体育锻炼不仅增强体质而且还能改善情绪，增强自尊，促进心理健康，这给对抗（减缓）心理应激的研究提供了新的科学立足点。已有试验研究表明，经常进行有规律体育锻炼的个体比久坐的个体在面临心理应激时，自主神经系统的反应较低。一项对73项实验室心理应激与体质水平关系的Meta回归分析指出，体质水平与心理应激下，心血管系统的反应之间呈现微弱相关，但是体质水平较高的个体在心理应激下心血管系统反应的恢复速率较快[5]。笔者前期采用动物实验的方法也发现，中小强度的游泳运动能有效对抗心理应激对大鼠免疫功能的损伤[6]。这些研究结果似乎对体育锻炼的应激缓冲假说提出了支持，但是从另一个角度来看，目前的文献中仍有不少研究并未支持体育锻炼对心理应激的缓冲假说。如YOUNG[7]研究发现，运动对职业应激下心血管呼吸系统疾病的发病率调节作用不明显；SIU等[8]对香港职业经理人的研究发现，职业应激与健康之间的关系与体育锻炼之间是相互独立的；SKIRKA[9]通过调查对比大学校队的运动员和非运动员发现，运动与心理应激之间无显著性交互作用。

造成这些研究不一致的原因是多方面的。（1）从心理应激源本身的属性来讲差异较大，不少试验研究采用的是实验室心理应激的范式，这种实验室人工设置的心理应激显然不能和日常生活条件下所面临的心理应激相提并论。在日常生活条件下，人们面临的心理应激来源是多方面的，也更加复杂，体育锻炼是否能有效缓冲这种日常自然条件下的心理应激，还缺乏足够的证据支持。（2）从研究设计上来看，目前体育锻炼减缓应激的研究中大部分是横断面研究，其弊端在于所有的变量都是被试间的，不能跨层分析其交互作用，因而不能深入揭示健康状况会随心理应激变化的趋势在不同体育锻炼水平个体间的差异。近年来，采用纵向研究设计，运用多层线性模型分析追踪数据成为心理学研究中的新宠[10]，采用该统计技术追踪数据不仅可以从被试间还可以从被试内变异的角度来分析跨层的交互作用，因而可以深入分析体育锻炼在心理应激、健康之间的内在联系。

鉴于以上考虑，本研究将采用纵向研究设计，在对基线疾病健康状况进行控制后，采用层次线性模型分析数据，旨在探讨体育锻炼与心理应激的交互作用对大学生健康水平的影响，从而为体育锻炼减缓心理应激的研究提供新的证据。

1 研究对象和方法

1.1 研究对象

从上海市某2所大学随机抽取500名大学生进行本项研究，年龄17～23岁，98.65%为汉族，63.26%的学生来自于城市或者县城，54.68%的学生为独生子女。本研究在进行追踪数据前，采用美国精神障碍诊断与统计手册第4版（DSM-Ⅳ）[11]的标准对全体学生进行诊断性访谈，排除了可能具有精神性障碍（如重度抑郁、焦虑症、强迫症等）的学生36名，因升学、退学等因素未能获得数据43人，其他因素未能获取数据16人，最终样本为405人，男生284人，女生121人，平均年龄（19.04±1.31）岁。

1.2 施测

研究者参与学校的课堂、班级进行宣讲，由学校统一组织，所有被试均签订同意知情书。在施测时，参与者首先填写基本资料，随后完成所有施测问卷的填写，为了保证匿名性，对每个人进行编码并记录每个人的生日，在以后追踪数据时，首先确定编码和生日相匹配以保证是同一被试，问卷填写程序与第1次相同。每次施测都由专业人员解答参与者问题，每隔3个月追踪一次，具体时间为2012年3月、2012年6月、2012年9月和2012年12月，共追踪4次，为期1年。

1.3 研究工具

1.3.1 心理应激 采用教育部《大学生心理健康测评系统》课题组，梁宝勇等[12]2005年编制的“中国大学生心理应激量表”（China College Student Psychological Stress Scale，CCSPSS），共85个项目，要求受试者报告在最近一段时间内所经历的生活事件与日常琐事，并评定它们各自的“性质”和“心理影响程度”。在性质一栏中，分为正性事情、负性事情和中性事情，要求受试者依据心理影响的强度和持续时间评定各事情的心理影响程度，分为极小、小、较小、中度、较大、大、极大7个等级，分别记1～7分。全量表分=生活事件分量表分+日常琐事分量表分=正性事情分量表分+负性事情分量表分+中性事情分量表分，总分越高说明心理应激水平越大。该量表的信度和效度均符合测量学的要求。

1.3.2 健康状况 采用ALLEN[13]编制的疾病严重性等级量表（Seriousness of Illness Rating Scale，简称SIRS），该量表经常在应激和健康的研究中使用，在评估生理性疾病时具有较高的效度。该量表包含从感冒、咽喉疼痛到糖尿病、癌症等绝大多数的常见病，并逐一对这些疾病的严重程度排列等级并评分，共124个等级，疾病的总得分为所有项目中的疾病等级得分的总和。在第1次测量时，要求被试填写在过去1年时间里，你都得过哪些疾病？在第2次测量时则要求被试填写，自从第1次测量以来，你都得过哪些病？此次类推，直到第4次追踪测量结束。

1.3.3 体育锻炼水平 体育锻炼水平的测量采用青少年身体活动记忆问卷（Adolescent Physical Activity Recall Questionnaire，简称APARQ）[14]和代谢当量（Metabolic Equivalent of Energy，简称METS）[15]。第1步，采用青少年身体活动记忆问卷获取被试在最近一段时间内每周体育锻炼的项目、频率，以及每次运动所花费的时间；第2步，根据身体活动记忆问卷所获取的信息（如项目、频率、时间），与BARBARRA E2 000版的《体力活动概要》所罗列出的具体的不同身体活动类型的代谢当量的值进行对照，然后通过计算从而获得被试体育锻炼所消耗的能量。

就目前而言，采用自评报告的形式对体育锻炼水平进行测量的量表形式多样，问卷的形式包括日记、日志、活动回忆、定量化回顾和访谈等。但是在流行病学的研究中，采用回忆法评价身体活动是最普遍、最实用的方法[16]。本研究采用的是青少年身体活动记忆问卷（APARQ），该量表要求被试在以下4个不同情况下，罗列出最近一段时期内体育运动和身体活动的类型、频率（每周），以及每次运动所花费的时间。（1）学校内外有组织的体育运动；（2）学校内外无组织的体育运动；（3）学校内外有组织的身体活动；（4）学校内外无组织的身体活动。由于本研究的目的是为了考量大学生在身体活动中有计划、有意识地以维持或提高身体健康为目的而进行的体育运动，而非日常生活需要（如做家务、步行等），因此在施测时只要求被试罗列出（1）和（2）的内容。同时，考虑到所进行的体育活动的类型的差异性，在收集问卷后，课题组成员将依据BARBARRA E2 000版的《体力活动概要》，主要给出包括家庭活动、职业活动、家庭维修、园艺、宗教活动、志愿者活动、其他多种活动、静止和各种运动的代谢当量的值，与身体活动记忆问卷中学生给出体育锻炼活动类型对比，转化出相应的代谢当量值，再根据每个学生的代谢当量和学生的体重转化成在体育运动中消耗的能量，以确定锻炼水平的大小。具体公式为：体育锻炼消耗的能量（Kcal）=METS×学生体重（kg）×频率（/w）×时间（h），所消耗的总能量越多说明体育锻炼水平越高，采用METS的方法来确定身体活动量，具有较好的信度和效度[17]。

2 数据分析

采用SPSS17.0和HLM6.0统计软件整合数据，建立多层线性回归模型。在纵向研究中，被试内的观察值之间随着不同时间的测量可能会存在相关。因此，为了更好地拟合模型，避免协方差结构过度参数化或限制所带来的不准确结果，本研究首先进行了“随机效应模型”的检验。在完成随机模型检验后，将自变量参数带入到回归方程，检验体育锻炼心理应激的调节作用。以4次观测时间的生理性疾病（健康状况）得分作为第1层数据检测；以疾病的基线水平（首次施测时的得分）、平均每周体育锻炼的量和心理应激得分作为第2层数据。第1层的方程模型为：

生理性疾病的得分=β0i+β1i（测量时间）ij+εij，

式中：“0”表示截距；下标“1”表示斜率；下标“i”表示第i测量对象；下标“j”表示第j次测量时间。

第二层的方程模型为：

β0i=γ00+γ01（体育锻炼）1i+γ02（基线疾病状况）1i+γ03（心理应激）1i+γ04（体育锻炼）1i×（心理应激）1i+μ0i；

式中：每个参数都有2个下标，第1个下标如果为0，则表示这是与第1层方程的截距有关的参数，第2个下标如果为0，表示该参数是第2层方程中的截距部分；第1个下标如果为1，则表示这是与第1层方程中的斜率有关的参数，第2个下标如果为1，表示该参数是第2层方程中的斜率部分。本研究的基本假设为：体育锻炼能够调节心理应激对疾病的影响。

3 结果

3.1 描述性统计

首次测量时，疾病基线水平、心理应激、体育锻炼量、标准差以及相关系数表明，疾病状况与心理应激呈现显著正相关（r=0.26，Plt;0.05），体育锻炼与疾病状况（r=0.06，Pgt;0.01）以及心理应激之间相关不显著（r=-0.04，Pgt;0.01）（见表1）。体育锻炼状况、心理应激、疾病发生都不稳定，一年中的变化较大（见表2）。从体育锻炼的项目类型来看，最受欢迎的运动项目主要是球类运动（乒乓球、羽毛球、篮球和足球），其次为跑步、健美操和舞蹈等，这些运动项目占用的时间占整个总时间的60%以上。相比之下，一些抗阻性的项目（杠铃等）所占用的时间则相对较少。就体育锻炼水平而言，通过计算能量消耗值，被试平均每周花368.25 kJ的能量在体育锻炼上，但标准差却很高，这说明被试之间的差异较大。从心理应激的调查来看，人际关系、情感状况所造成的心理应激比例较高，而一些重大的生活事件，如家庭迁徙、家人死亡等较少。从疾病状况的发生来看，主要的疾病集中在感冒、发烧、咽喉疼痛等小毛病，这可能与被试的年龄段有关。

表1 基线测量时均数、标准差及相关系数Table1 Mean，SD and corelation index in baseline measurement

表2 各数据在追踪测量时的均数和标准差Table2 Variables in longitude measurement（M±SD）

3.2 多层线性模型数据分析

3.2.1 随机模型检验 在检验体育锻炼、心理应激及其交互作用对疾病的影响之前，考虑到被试内的观察值之间会存在相关性，固先检验模型中的随机效应，即在不介入自变量的前提下，所有观测对象疾病的变化趋势。表明，截距和斜率都有非常显著的差异（Plt;0.01），残差的卡方检验也非常显著，说明随着时间的变化存在较大的个体间差异，所以需要引入其他变量以解释其变异（见表3）。

表3 随机效应模型的参数估计Table3 Parameters in random effects model

3.2.2 体育锻炼与心理应激的交互作用对疾病的影响 对数据追踪过程的预测作用表明，心理应激（β=0.23，Plt;0.01）、体育锻炼（β=1.54，Plt;0.01）对疾病发生状况预测作用显著，体育锻炼水平与心理应激的交互作用也显著（β=0.35，Plt;0.05）（见表4）。

表4 体育锻炼的调节作用模型固定效应部分Table4 Fixed effects model of interaction between exercise and psychological stress

为了进一步检验体育锻炼与心理应激的交互作用在追踪过程中健康状况的预测作用，以1.5SD为标准划分高、低体育锻炼组别，用模型预测2组在不同心理应激水平下疾病水平的变化趋势。结果显示，大学生体育锻炼水平较低组（β=0.08，t=3.15，df=1 157，Plt;0.01）、较高组（β=0.11，t=7.32，df=1 157，Plt;0.01）和疾病状况的得分均随心理应激水平的增加而明显增加。但是，体育锻炼水平较低组的斜率显著高于较高组（t=2.15，df=1 157，P＜0.05）（见图1）

中文图题Figure1 Interaction effects between exercise and psychological stress

4 讨 论

本研究是在前人研究的基础上进行的一次纵向研究探索，结果显示，心理应激是影响疾病发生的重要因素之一。先前的许多研究[18-19]均表明心理应激与健康之间的关系，并且能预测各种健康问题的发生。本研究发现，无论在首次横断考察中，还是在纵向分析中，心理应激都是疾病的有效预测变量（Plt;0.05），从而进一步支持了先前的相关研究。

体育锻炼应激缓冲假说认为，心理应激会打破原有的身心平衡状态，危害机体健康，体育锻炼能够通过心理和生理等途径提供应对资源，减少心理应激反应以使机体重新恢复内稳定和心理康宁状态[20-23]。在这一模型中，假定所有的人都存在一定程度和/或不同类别的应激易感因素，每个人都有不同的阈值，超过这一阈值即会触发，从而出现各种应激性健康问题，体育锻炼有可能是左右这一阈值的调节变量，从而影响应激与健康之间的关系。从现有的文献来看，该领域的研究大部分都是横断研究，各变量是被试间的，因而难以对健康状况随着心理应激的变化在不同体育锻炼水平个体间的差异作深入分析。本研究通过多层线性模型分析体育锻炼与心理应激的交互作用对疾病的的影响。结果显示，在面临相同心理应激水平时，体育锻炼水平较高的个体疾病得分要低于水平较低者（Plt;0.01），并且随着心理应激水平的增加，疾病得分也随之增加，但是低体育锻炼组和高体育锻炼组增长的斜率显著不同（Plt;0.01）。由此说明，体育锻炼能够调节心理应激对健康的作用，面临心理应激时，经常进行体育锻炼的个体相对于不经常锻炼的个体更不容易出现心理应激引起的健康问题，该研究结果为体育锻炼的应激缓冲假说提供了重要的证据。从机制上来说，目前主要有心血管假说、神经内分泌假说和注意转移假说等，但本研究并未在机制层面作出探讨，还尚待进一步研究。

然而，本研究同样存在以下4个局限点：（1）样本为青少年学生，并未延伸到其他研究人群，因此未来研究应该拓展研究对象的范围，从而为这一假说提供更为详实的数据；（2）研究工具采用的是自评报告的方式，这可能存在被试的反应偏差，在未来的研究中应多采用客观的测量工具，重视客观数据检测；（3）对被试体质水平控制也是非常重要的，这是因为被试体质水平和体育锻炼因素之间存在逻辑和理论上的相关性，然而本研究由于条件限制，未能采集体质状况的客观数据，因此是否体质水平和体育锻炼共同承担对方差的贡献率，值得进一步研究；（4）从时间跨度上来讲，本研究只追踪了1年，这有可能对模型的估计产生偏差，希望有兴趣的研究者在以后的研究中进一步深入。

5 结论

（1）心理应激与疾病之间的关系密切，并能有效预测疾病的发生。

（2）体育锻炼和心理应激具有交互作用，较高水平的体育锻炼能够减缓心理应激对健康的负面作用

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Moderate Effects of Exercise on Psychological Stress：the Evidence from Longitude Study

YIN Jianchun1，2，JI Liu1，WANG Kun3，SUN Kaihong4
（1.School of PE and Health，East China Normal University，Shanghai 200241，China；2.School of Sports Science and Engineering，East China University of Science and Technology，Shanghai 200237，China；3.Shanghai Jiaotong University，Shanghai 200241，China；4.Yang⁃zhou Science and Technology College，Yangzhou 225009，China）

In past several decades，people were perplexed with psychological stress，even children and adolescent were reported high stress.Whether exer⁃cise can moderate health problems exerted by psychological stress is not clear?The objective of this study is to explore the interaction effects between exercise and psychological stress in predicting health among college students.Adolescent Physical Activity Recall Questionnaire，China College Student Psychological Stress Scale，and Seriousness of Illness Rating Scale were used to measure exercise，psychological stress level and health respectively for 4 times in 1year lon⁃gitude study.Exercise level was calculated into metabolic equivalent of energy.Result showed that the baseline illness level had significant positive relation⁃ship with psychological stress（r=0.26，P＜0.05），while there was no correlation between exercise and illness（r=0.06，P＞0.01）or psychological stress（r=-0.04，P＞0.01）.Hierarchical linear model analysis indicated that psychological stress（β=0.23，P＜0.01）and exercise（β=1.54，P＜0.01）can predict ill⁃ness.Meanwhile the interaction effects between exercise and psychological was also significant（β=0.05，P＜0.05）.Exercise may play as a moderator between psychological stress and illness to buffer the negative effects that is exerted by psychological stress on health.

exercise；psychological stress；hierarchical linear model；longitude study

G 804.82

A

1005-0000（2014）01-038-04

2013-09-04；

2014-01-05；录用日期：2014-01-06

国家社会科学青年基金项目（项目编号：12CTY024）；“青少年健康评价与运动干预”教育部重点实验室专项科研基金

尹剑春（1978-），男，江苏扬州人，讲师，在读博士研究生，研究方向为体育锻炼与身心健康。

1.华东师范大学体育与健康学院，上海200241；2.华东理工大学体育科学与工程学院，上海200237；3.上海交通大学，上海200241；4.扬州科技学院，江苏扬州225009。