学龄前儿童运动作息行为与健康关系的研究进展
2020-01-07常振亚王树明张晓辉
常振亚 王树明 张晓辉
摘 要:运用文献资料、逻辑分析等研究方法对学龄前儿童的体力活动、静坐行为、睡眠与身心健康的关系以及学龄前儿童运动作息行为与健康关系的综合研究进行梳理。研究表明:1)体力活动,尤其是MVPA对学龄前儿童身体形态和身体素质的改善均具有积极作用,然而在学龄前儿童的体力活动与心理健康(例如,生活质量、气质、行为问题和社会情感健康)关联的研究中,大多数报告显示没有关联或反向关联;2)屏幕类SB与负面的健康结果相关,如不太理想的认知行为结果、较低的骨矿物质含量及偏低的社会心理健康状况等,但其他SB类型与健康之间的关系有待进一步探究;3)较短的睡眠时长对学龄前儿童健康状况具有负面的影响,但是对于最佳的睡眠时长——睡眠时长与健康的剂量关系探究不同学者之间却并不一致;4)学龄前儿童运动作息行为和健康之间的关联尚不清晰,相关研究往往仅包含部分身体行为且使用了有缺陷的统计方法,忽视身体行为时间的相互依赖性和成分性,进而导致研究结论基于证据质量较低。由此,未来研究需要从更大的整体视角、运用更加客观的测评工具和越来越完善的统计方法去探究和发现。
关键词:学龄前儿童;运动作息行为;健康
中图分类号:G804.3 文献标识码:A 文章编号:1006-2076(2020)03-0083-08
Abstract:In order to better promote the health promotion work of preschool children, research methods such as literature and logical analysis were used to study the relationship among physical activity, sedentary behavior, sleep and physical and mental health of preschool children, and the relationship between movement behavior and health of preschool children.Studies show that: 1) physical activity, especially MVPA, has a positive effect on the improvement of physical shape and physical fitness of preschool children. However,among the physical activity and mental health (such as quality of life, temperament, behavioral problems and social
emotional health), most reports show no or reverse associations;2) Screen-type SB is associated with negative health outcomes, such as less-than-ideal cognitive-behavioral results, lower bone mineral content, and lower social and psychological health status, but the relationship between other SB types and health to be further explored;3) Shorter sleep duration has a negative impact on the health status of preschool children, but different scholars have inconsistently studied the optimal sleep duration-dose relationship between sleep duration and health;4) The relationship between preschool children's movement behavior and health is not clear. Related studies often only include part of physical behavior and use defective statistical methods, ignoring the interdependence and composition of physical behavior time, leading to the conclusion based on the low quality of evidence.Therefore, future research needs to explore and discover from a larger overall perspective, more objective measurement tools, and more comprehensive statistical methods.
Key words: preschool children; movement behavior; health
2016年,全球至少有4100万名5岁以下儿童超重或肥胖,到2030年,这个数字可能会增加到至少5000万。儿童期的肥胖可能会在青春期和成年期持续,从而导致多种健康问题和不良的社会后果。因此,在生命早期預防体重过度增加是解决肥胖与控制随后发生非传染性疾病风险最具成效的方法之一。
为应对肥胖这一流行病,世界卫生组织预防儿童肥胖委员会意识到预防儿童早期(0~5岁)肥胖的重要性,强调父母和社会需要共同努力来创造良好的环境以及通过有效的策略来支持儿童的健康饮食和运动作息行为(movement behaviour)。运动作息行为这个学术概念是随着体力活动研究内涵的不断扩大在国外学术研究中新近出现的,是指从无强度到高强度的运动连续体,包括了睡眠、静坐行为和体力活动(Kuzik等,2017)。加拿大和澳大利亚最近发布的“24小时体力活动指南”也均使用了“运动作息行为”这个概念。相关学术观点表明,24小时内的运动作息行为模式应该与儿童的最佳健康状况有紧密关联(Chaput等,2014)。 这种对运动作息行为的综合考量范式是建立在传统研究仅强调儿童中高强度体力活动(moderate-to-vigorous physical activity,MVPA)的健康益处的基础之上的。虽然MVPA无疑是一种重要的健康行为,但是它只占一天中的一小部分,而低强度体力活动(light physical activity,LPA)、静坐行为(sedentary behavior,SB)和睡眠在一天24小时内占主导(Carson等,2017)。因此,这种对24小时整体运动作息行为的关注是研究中的一个积极进步,提示人们在检查体力活动、静坐行为或睡眠对儿童肥胖及其他健康指标的影响时,还需要综合考虑它们之间的相互影响。
1 学龄前儿童体力活动与健康关系的证据
1.1 体力活动与体质健康之间的关系
尽管儿童早期是积极生活行为发展的关键时期,但目前关于体力活动对健康的影响研究主要集中于成人或学龄儿童,关于体力活动对学龄前儿童健康影响的科学证据十分有限(Pate等,2015)。究其原因,可能是由于人们通常认为幼儿“足够活跃”,体质健康状况良好,因此,对该研究主题的关注度较低。需要说明的是,此处体质健康概念的界定主要依据《国家学生体质健康标准》,其涵盖的是与学校体育密切相关的学生身体健康范畴。因此,根据《国家体质测试标准(幼儿部分)》的界定可以将幼儿的体质健康分为身体形态和身体素质两部分,其中身体素质主要包括平衡、灵敏、协调、肌肉力量和柔韧性等,身体形态主要包括身高和体重两项指标。由于当今越来越多学者对身体形态的分析倾向于将身高和体重转换为国际上公认的身高体重指数(Body mass index,BMI)来进行研究,甚至将BMI拆解为脂肪体重指数(Fat Mass Index,FMI)和去脂体重指数(Fat-free Mass Index,FFMI)两个部分,以便更灵敏地反映学龄前儿童身体形态的变化。基于此,本文将体质健康分为身体成分和身体素质两个部分。
1.1.1 体力活动与身体形态指标的关系
首先,学者们从结构化体力活动入手,探究体育锻炼或体育课对身体形态指标的影响。Venetsanou等(2015)专门针对学龄前儿童结构化体力活动对健康的影响进行了综述,结合Timmons等(2012)对儿童早期体力活动对健康的影响综述,发现了6篇有关结构化体力活动对身体形态指标影响的实证文献。其中2篇RCT研究没有发现结构化体力活动对身体形态指标的影响。Reilly等(2006)在苏格兰道格拉斯的36个托儿所进行了随机对照单盲实验,评估体力活动干预(在托儿所进行每周3次,每次30分钟,24周的健康教育以及基于家庭的健康教育,主要通过游戏增加体力活动,减少静坐行为)对幼儿体重指数的影响,结果并没有发现实验组幼儿体重指数的降低;Jones等(2011)通过20周的系统干预(幼儿园教师的专业发展,侧重于基本运动技能的结构化课程和部分儿童的非结构化课程),没有发现BMI实验前后的变化(Mdiff=-0.8,P=0.53)。但也有研究得出不同的结果,如Fitzgibbon等系列探讨了“Hip-Hop to Health”项目——一项饮食和体力活动干预对体重指数(BMI)变化的影响,结果证明了该项目能有效减少伊利诺伊州芝加哥市学龄前儿童BMI之后的增加,但该项目在拉丁美洲进行干预时没有效果,作者将原因归结于统计分析时没有纳入文化差异和父母干预等因素的影响所致。通过研究发现,仅有1篇RCT研究报告了结构化体力活动对BMI的积极影响。Mo-suwan等(1998)评估有氧运动项目(上课前步行15分钟,每周3次午睡后有氧舞蹈表演20分钟)对学龄前儿童肥胖指数(皮褶厚度和BMI)的影响,结果发现BMI的变化具有性别差异,29.6周的幼儿园运动项目可以预防女孩BMI的增加。另外,Klesges等(1995)对146名儿童3年期间的饮食、体力活动、家族史及相关人口统计学因子对体重变化的影响进行了研究,结果发现,学龄前儿童饮食摄入模式和体力活动参与水平均可以减缓儿童体重增加或肥胖的速度。由此可见,目前结构化体力活动对学龄前儿童身体形态指标的影响并不清晰,未来还需对该主题进行深入研究。
其次,学者们从日常体力活动角度入手,探讨日常体力活动对身体形态指标的影响。研究包括横向研究和纵向研究,揭示了日常体力活动对身体形态改善的积极作用。Saakslahti等(2004)连续三年追踪了155名儿童(4~7岁)的身体活动(体育活动日记)与健康情况,结果发现了女童低游戏活动水平与高BMI的相关性。Espaa-Romero等(2013)研究发现,加速度计客观测量的学龄前儿童MVPA与男童的BMI-Z分数显著正相关,而与女童的腰围显著负相关(静坐行为与女孩腰围显著正相关)。Leppnen等(2016)横断研究结果显示,加速度计客观测量的MVPA与体脂比及去脂体重指数显著正相关,同时,VPA与去脂体重指数也显著正相关;Leppnen等(2017)纵向研究结果显示,学龄前儿童4.5岁时较高的VPA和MVPA与5.5岁时较高的去脂体重质量指数(FFMI)显著相关。可见,日常体力活动对身体形态指标的影响相对比较明确。然而也有研究得出不同的结果,如Moore等(1995)对106名学龄前儿童延伸至小学一年级(97名)的体力活动与体重变化情况进行了追踪研究,結果发现加速度计客观测量的体力活动与BMI或皮褶厚度之间不存在显著的相关性。
1.1.2 体力活动与身体素质指标的关系
以往对于学龄前儿童体力活动与身体素质关系的研究往往与体力活动与动作技能、动作熟练度或动作发展等研究混淆在一起,其原因是身体素质的检测项目一般借助于一些动作项目来衡量。如网球掷远,当其取结果指标如投掷距离时主要反映的是学龄前儿童的上肢肌肉力量素质,而当其着重于动作的规范度时却主要反映的是学龄前儿童动作技能的学习情况。当前,国外强调对学龄前儿童体力活动与动作技能这一主题的研究,尤其以体力活动与粗大动作技能或基本动作技能之间关系这一主题的研究较多。
在2015—2016年,西班牙格拉纳达合作大学发布了学龄前儿童体能测试项目(PREFIT项目),该体能测试项目指标的选取和测试方式与国内《国民体质测定标准(幼儿部分)》类似,均能够较好地反映学龄前儿童的体质健康(身体素质)情况。之后,不断有国外学者开始着眼于探究学龄前儿童体力活动与PREFIT项目反映的身体素质之间关系。国外学者Leppnen等系统地从横向(2016)和纵向(2017)两个角度揭示了学龄前儿童体力活动与体质健康的关系。横断研究结果显示,MVPA,尤其是VPA与所有体能测试指标显著相关;当没有调整PA时,SB与握力显著相关,但在调整VPA后,该显著关联消失;每天用5分钟的VPA代替5分钟的SB,LPA或MPA时,FFMI和身体素质的关键指标均会显著提升。该横断研究的主要结果在后来的纵向研究中依然得到了证明,VPA对于学龄前儿童的体质健康,尤其是对肌肉力量具有积极的影响。
1.1.3 国内体力活动与体质健康的关系
我国关于体力活动与体质健康关系的相关研究亦十分有限。在中国知网、百度学术、万方数据知识平台等中文数据库以“(体力活动+身体活动+运动+锻炼+体育)*(健康+BMI+体脂+身体成分+身体形态+身体素质+肥胖) *(儿童+幼儿)”为主题进行检索,仅能检索到5篇将体力活动、身体成分和身体素质关联起来研究学龄前儿童的论文。2位学者采用体力活动问卷考察了体力活动与学龄前儿童体质健康的關系。胡亮等(2016)探讨了幼儿体成分与教师对其体型、体力活动和身体素质水平评价的关系,结果发现教师对于幼儿体型的评价与幼儿实际体成分水平相关度较高,但教师对于体力活动和身体素质的评价与幼儿实际体成分水平没有显著关联;吴海军等(2018)探究了学龄前儿童体力活动模式与超重/肥胖的关系,发现特长培养模式是学龄前儿童超重/肥胖的危险因素,家庭户外活动模式是超重/肥胖的保护因素;有3位学者通过采用加速度计来测量体力活动与学龄前儿童体质健康的关系。赵广高等(2017)在横断研究中认为体力活动尤其是MVPA与学龄前儿童身体生长显著正相关,其指出应着重关注如何提高学龄前儿童日常MVPA水平;王晓飞(2018)对学龄前儿童的体力活动与体质进行了一年的追踪研究,结果发现,10米折返跑、双脚连续跳与学龄前儿童体力活动量及MVPA水平正相关;方慧等(2018)从幼儿园至小学的追踪研究发现了MVPA与儿童身体素质的紧密联系。
综上所述,学龄前儿童体力活动与体质健康的关系虽然十分有限,但二者之间的紧密关系已引起学界广泛关注,然而目前学龄前儿童在园的体育课(physical education)、离园后的体育活动(sports club)以及日常体力活动的相互关系以及这些因素对体质健康发展的贡献尚不清楚,未来研究需要对该主题进行进一步深入研究。
1.2 体力活动与心理健康之间的关系
儿童的心理健康一直以来都是学者们关注的重点,且通常被划分为两个范畴:外部问题行为(externalizing behavior)和内化问题行为(internalizing behavior),也是儿童心理学及普通心理学中普遍被认同的分类。
然而到目前为止,很少有学者探究体力活动与学龄前儿童心理健康的关系。其主要原因有三:一是在学龄前儿童体力活动对心理健康作用得到了专业人士和非专业人士的高度共识,认为学龄前儿童一天中大部分时间都在玩,通过所谓的“玩”,可以促进学龄前儿童认知、社交和情感健康,发展心理学家皮亚杰也充分肯定了身体活动对儿童的心理和社会意义;二是相关研究表明,随着孩子的成长,从学前期到青春期,无论性别如何,外化行为症状都会减轻;三是研究难度高,在研究学龄前儿童的体力活动与社会心理健康领域(例如,生活质量、气质、行为问题和社会情感健康)之间的关联的研究中,大多数研究报告显示没有关联(Hinkley等,2017;Irwin等,2015)或反向关联(Ebenegger等,2012; Yu等,2012)。但在这些研究中体力活动的测评工具基本是主观评估类型的,采用客观工具(加速度计)测评的仅有1项(Hinkley等,2017)。由于使用客观体力活动测量工具的研究较为缺乏,所以目前也无法明确儿童体力活动时间和强度等因素与学龄前儿童的社会心理发展间的具体关系及其作用机制。
但也有学者持不一样的观点。第一,随着社会的发展,人们体力下降的状况不断向下延伸,当今学龄前儿童的实际活跃程度从目前的研究来看并不十分乐观。学龄前儿童是否充分实现了体力活动的健康效益,具体的剂量效应如何依然是个未知数。第二,学龄前儿童的心理问题似乎并不会随着年龄增长而自然消除。具有外化行为的儿童随着年龄增加往往会转向违法行为,而存在内化行为问题的儿童成年后患抑郁症和焦虑症的机会更大。一些研究表明内化行为却随着儿童的成长而增加。更有研究具体指出,儿童在内化行为和外化行为症状的表现上存在一些性别差异,如一些学者认为女童在内化行为上随着年龄而增加,而男童不存在显著性差异,而另一些学者认为,男童更容易在外化行为上随着年龄的增加而增加。第三,有研究表明,体育锻炼或体育课可以改善学龄前儿童的心理健康状况。Griffiths等(2010)通过问卷调查5岁儿童的体育课参加情况、运动俱乐部活动状况以及户外体育锻炼情况,用《学龄前儿童困难与长处问卷》调查学龄前儿童的心理健康状况,结果发现无论性别如何,积极参加体育运动的儿童情绪问题、品行问题、多动问题及同伴关系问题较少,亲社会行为水平更高。
通过实验研究(6个月的体育课程)证实了体育锻炼对学龄前儿童的外化和内化行为,尤其是外化行为具有积极影响。之后Tubic和Dordic(2013)通过长期实验研究(前后间隔2.5年)再次则证明了体育锻炼(每周3次,每次60分钟,干预内容涉及基本动作技能、形塑锻炼、姿势锻炼、体操、游戏、舞蹈和户外活动等)对外化行为具有显著的积极作用,但对内化行为指标影响较弱。
虽然上述现有研究调查了学龄前儿童的体育锻炼和心理社会健康之间的关系,但未调整体力活动水平,因此很难确定积极的结果究竟是由于体育锻炼还是由其他固有身体活动水平因素所致。Mcneill等(2018)敏锐地意识到了这个问题,其综合探究了体力活动和体育锻炼对学龄前儿童心理发展的影响,结果发现,较高的VPA与较少的内化行为问题(b=-017;CI:-0.28,-0.06,P=0.01)相关,更多的外化行为与MPA相关(b=0.30;CI:0.02,0.58,P=0.03),但与VPA关联很弱(b=0.31;CI:-0.05,0.68, P=0.09)。同时,虽然该学者没有发现体育锻炼与心理健康之间的关联,但其发现了体育锻炼与执行功能中的转移功能的相关性(Mdiff=2.17;CI:0.91,3.44,P<0.01)。因此,最后得出结论,认为降低LPA,增加VPA和支持学龄前儿童参加体育锻炼可能是儿童心理社会发展的良好策略之一。另外,Mark等(2009)同时探究了屏幕时间和体力活动对幼儿心理的影响,结果发现,较高的屏幕时间及较低的身体活动水平相互作用增加了幼儿的心理困扰。该研究结果同时提醒我们或许需要从更大的视角而非仅仅从体力活动角度入手,来解读体力活动与心理健康的关系问题。
2 学龄前儿童静坐行为与健康关系的证据
2.1 国外学龄前儿童静坐行为与健康的关系
Timmons等(2012)采用证据质量分级的GRADE方法系统地梳理了1948至2011年5月期间,0~4.9岁学龄前儿童静坐行为与健康(肥胖、社会心理健康和认知发展)的关系,结果发现,有低至中等質量的证据可以表明,屏幕时间的增加与肥胖及不太理想的认知和社会心理健康(psychosocial health)有关;未发现屏幕时间与儿童心理健康水平的相关性;在一些情况下,屏幕时间的增加与心理健康或认知发展的降低存在较为明显的剂量效应关系。
本研究在其基础上,对之后至2019年2月15日的文献及其未纳入的相关文献进行梳理,得出如下结果:第一,较长时间的静坐行为,尤其是与屏幕行为相关的静坐行为的确与负面的健康结果相关,如不太理想的认知和行为结果、较低的骨矿物质含量及偏低的社会心理健康状况;第二,屏幕时间与肥胖的关系相对明确,但静坐行为与肥胖之间的关系有待进一步验证。系列横断及队列研究表明,学龄前儿童的屏幕时间可以对BMI或BMI-Z分数、体脂变化以及皮脂厚度等产生积极影响。国际肥胖研究协会官方期刊于2012年发文,该研究系统梳理了1990年1月至2010年6月期间饮食、体力活动和静坐行为与儿童后期超重或肥胖关系的前瞻性队列研究,结果发现,多数研究表明,电视观看时长和超重之间具有正相关关系。但相关研究却没有发现客观测评工具(加速度计)测量的静坐行为与BMI或FMI(Fat mass index,脂肪体重指数)之间的显著关联(Meredithjones等,2018;Leppnen等,2016)。有研究(Collings等,2013)同样采用加速度计客观测量了学龄前儿童的静坐行为,却发现SB与FMI为显著的正相关关系(rpearson=0.058,P<0.01),但控制了相关协变量后,SB与FMI的关系不再显著。在此,需要指出的是,Collings等(2013)和Leppnen等(2016)虽然没有发现SB对于身体成分的直接影响,但均发现了PA强度替代SB后所产生的身体成分的改善效益,这启发我们可能需要从更大的视角将PA和SB置于同一背景下或更大的背景下进行考量,才能更好地揭示静坐行为对肥胖的影响机制。
2.2 国内学龄前儿童静坐行为与健康的关系
近些年,我国学者对静坐行为与学龄前儿童的健康问题的关注度持续上升。在中国知网中以“(静坐+静态+电视+电子游戏+视频+屏幕+视屏)*(健康+BMI+体脂+身体成分+身体形态+身体素质+心血管+病)*(心理+认知+执行功能+情绪+行为+注意+语言+生活+记忆)*(儿童+幼儿+青少年+婴儿+新生儿+学步儿)”进行主题检索后发现,截至2019年2月12日共43篇,其中身体健康比例占29篇(包含3篇身心健康和1篇综述),心理健康相关比例占18篇(包含3篇身心健康和1篇综述)。
在静坐行为与身体健康方面,论述静坐行为与疾病尤其是慢性病之间的关联文献比例最高,占51.7%(15篇)。其次,有34.5%(10篇)论述了静坐行为与体质健康之间的关联,且研究对象几乎均为学龄儿童及青少年,尚无学龄前儿童静坐行为与体质健康进行关联的研究。
在静坐行为与心理健康方面,尚未检索到直接探讨静坐行为与心理关系的相关研究,而均是从屏幕时间的视角入手对其进行探讨,主要阐述了过长的屏幕时间对心理的消极影响。盛玉璐等(2018)对扬州市3~6岁儿童学龄前儿童情绪和行为问题(困难与长处问卷,SDQ)及屏幕时间进行了研究,认为屏幕时间过长会导致学龄前儿童情绪和行为问题的产生。杨秀玲等(2006)探究了电视观看对学龄前儿童行为问题(Achenbach儿童行为量表,CBCL)的影响,结果发现,男童观看电视时间与各行为因子显著正相关(r=0130-0.213, P=0.04-0.001),但女童观看电视时间与其行为问题没有相关性。张安慧等(2018)研究揭示,芜湖市学龄前儿童屏幕暴露比例较高,每日屏幕时间过长不仅影响儿童睡眠习惯,而且会导致异态睡眠、睡眠节律紊乱等睡眠问题。当然,也有学者研究揭示(杨晓辉等,2015)在控制了家庭情况以及儿童语言、智力和年龄等因素之后,适当观看日常电视节目与幼儿执行功能的发展有积极的关系,当然这种正向的关系是基于对一定的观看时间和观看内容(儿童频道以及教育类的节目对儿童执行功能的发展具有正向的关联)的限制之上而言。
3 学龄前儿童睡眠时间与健康关系的证据
虽然许多研究已经证实了睡眠时间对个体健康结果的重要性,但是较少有研究者对睡眠时间与儿童早期的健康指标之间关联进行系统全面的梳理。最近有学者(Chaput等,2017)对1946至2016年11月1日期间0~4.9岁儿童睡眠持续时间与健康的关联进行了系统的研究,结果发现,较短的睡眠持续时间与较高的肥胖(20/31研究)、较差的情绪调节(13/25研究)、较慢的生长发育(2/2研究)、更多的屏幕时间(5/5研究)和更高的安全风险相关(2/3研究),但其与认知发展、运动发育、体力活动及生活质量等健康的关联不太清楚或未显示出明显的关联;尚无研究考察睡眠持续时间与0~4.9岁儿童心血管代谢指标之间的关联。同时作者进一步指出,需要更高质量的研究和更强大的研究设计来提供有关睡眠时间与健康剂量-效应关系的信息,以便为当前的睡眠时间建议提供强有力的支撑。
国内对于学龄前儿童睡眠时间与健康的关系主要集中在以下两个方面。第一,睡眠时长与体质健康的关系。当前,尚缺乏将学龄前儿童睡眠时长与体质健康進行直接关联的研究,而主要是在有关生活方式与体质健康关系的研究中进行阐述,且均发现了睡眠对幼儿体质健康的显著性影响,每天8~10小时睡眠的体质健康效益最佳(刘东宁等2016年的研究除外)。第二,睡眠时长与心理健康的关系。相关研究表明,睡眠时长对学龄前儿童的注意、认知、心理卫生、身心健康和生活质量(宋沅瑾等,2014)均具有积极的影响。谢亮亮(2018)研究揭示,上床时间在22:00之后的学龄前儿童ADHD症状的检出率较高,且睡眠时间小于8小时的学龄前儿童ADHD症状的检出率也较高;陶勇浩等(2016)研究揭示,睡眠时长与抑制、计划/组织及执行功能总分的关联具有统计学意义(P<0.05),其中8~11小时最佳;周文娇等(2013)研究揭示,总睡眠时长尤其是晚上睡眠时长可能影响学龄前儿童的注意力以及工作记忆等认知能力;祖菲娅等(2018)研究发现,哈萨克族学龄前儿童平均睡眠时间为9(9.0±054)小时,午休时间为1(1.0±0.39)小时,Pearson相关分析显示,夜间睡眠时长与品行问题存在一定的相关关系(r=0.13,P<005);李珍等(2018)研究显示,有白天困倦的儿童低体重检出率相对较高,有睡眠持续时间问题、白天困倦问题的儿童营养性贫血检出率相对较高,差异均有统计学意义(P<0.05);宋沅瑾等(2014)指出,相比睡眠时间短(<-1 s)的儿童,睡眠时间长(>+1 s)的儿童有较高的总体生活质量、生理功能及情感功能。
综上,虽然人们逐步认识到较短的睡眠时长对学龄前儿童健康具有负面的影响,但是对于最佳的睡眠时长——睡眠时长与健康的剂量关系探究却并不一致。国内学者通常认为8~10小时睡眠的体质健康效益最佳,小于国外相关睡眠推荐量。例如美国国家睡眠基金会和美国睡眠医学会均建议学龄前儿童(3~5岁)每天需要10~13小时的睡眠。上海市万人问卷报告结果也佐证了这一点,该调查结果显示,上海学龄前儿童平均睡眠时长为9.06小时,小于全国10所城市3~6岁学龄前儿童平均睡眠时间9.57小时。虽然理想的睡眠量可能因人而异,但睡眠时间的长短对于公众的认知和政策制定的导向至关重要,未来研究还需要以更加生态的视角,更加全面地设计探究学龄前儿童与健康相关的最佳睡眠时长。
4 学龄前儿童运动作息行为对健康的综合研究
最近,国外研究范式开始整体关注体力活动、静坐行为和睡眠与健康的密切相关性,且已经在学龄儿童中展开了一定的实证研究,但关于该主题的研究仍然十分有限(Nielsen等,2016)。此外,运动作息行为和健康关系的新统计方法也正在持续推出(Dumuid等,2017)。2016年,加拿大发布了世界上第一个24小时儿童和青少年运动指南(5~17岁),为儿童和青少年24小时内的运动作息行为提供了系统的活动指导(Tremblay等,2016)。该指南的科学证据之一即是对学龄儿童和青少年(5~17岁)运动作息行为与健康指标关系的一篇综述。该综述发现,具有高体力活动、低静坐行为和高睡眠组合的学龄儿童和青少年身体肥胖情况和心脏代谢健康指标更为理想(Saunders等,2016)。
然而,对于学龄儿童和青少年综述的结论可能不适用于生命早期的儿童,因为两个年龄组在生长发育方面存在巨大差异,可能会导致运动作息行为模式的差异。例如,学龄前儿童要比学龄儿童和青少年需要更多的睡眠。此外,儿童早期要经过运动作息行为发展的诸多关键期,如睡眠巩固、视屏兴趣以及运动模式的初步建立等。基于这些因素的影响,运动作息行为和健康指标之间的关系也可能随着孩子的成长而变化。因此,迫切需要更多关于早期运动作息行为和健康指标组合之间关系的证据,以更好地促进学龄前儿童健康成长。例如,Christopher等(2014)在纵向研究中探讨了屏幕时间、短睡眠持续时间和体力活动之间的关系,结果发现,4至5岁的短睡眠持续时间与8至9岁的较高BMI之间的关系部分是由于6至7岁的电视观看增加所致(β=-.01,95%CI)。较短的睡眠持续时间可能是儿童肥胖的危险因素,电视观看时间的增加也可能是这种纵向关系背后的关键影响因素。
有国外学者(Kuzik等,2017)对1月龄至5岁儿童运动作息行为与健康指标的之间的关系进行了系统的梳理,发现静坐行为和体力活动的最理想组合与学龄前儿童的运动发育和健康体质显著相关,与学龄前儿童的肥胖状况的改善相关,但相关不显著,与学龄前儿童的成长(身高、体重和头围)无关。另外,睡眠和静坐行为的最理想组合也与幼儿的肥胖存在显著相关,特别是与低睡眠水平和高静坐行为水平的组合之间的关系。该综述的结果有助于为决策者和政策制定者提供强有力的参考依据,以促进运动作息行为的健康发展,进而促进儿童早期的健康发育。然而,正如作者上文所言,这些结论基于的证据是十分有限的(共10项研究,其中9/10研究涉及静坐行为和体力活动,而1/10研究涉及睡眠和静坐行为,没有找到其他组合),而且主要是“非常低”到“低”质量的证据。因此,未来应侧重于多种运动作息行为组合(如睡眠、静坐行为和体力活动)对健康影响的高质量研究。此外,未来的研究应该使用适当的研究方法来分析运动作息行为的多样组合与健康的关系,进一步确定日常运动作息行为的理想分布,以便早日发现儿童早期健康促进的最佳效益。
国内学者同样不仅关注体力活动和静坐行为与健康之间的关联,也有部分学者关注睡眠及体力活动与健康之间的关联,但较少有学者同时关注体力活动、静坐行为与睡眠之间的关联及其对健康的影响。有学者研究揭示,良好的睡眠对学龄前儿童体力活动具有积极的影响力(文椈等,2018),而夜间睡眠时间短和静坐时间(屏幕时间)长的学龄前儿童更容易出现心理健康问题(Wu等,2017)。最近,学者Ji等(2018)使用健身手镯(fitness bracelets)调查了学龄前儿童(112名)的体力活动和睡眠情况,探究了二者与父母报告的屏幕时间对学龄前儿童肥胖(BMI)的影响,结果发现学龄前儿童超重(15.2%)和肥胖(9.8%)的比例较高,睡眠和体力活动习惯不佳,但遗憾的是作者没有直接给出屏幕时间、体力活动及睡眠对肥胖影响的关联。可见,国内学者也逐步意识到了体力活动、静坐行为和睡眠之间的关联对健康的综合影响。
然而,目前在研究当中往往将睡眠、体力活动和静坐时间的时间使用视为独立成分进行探究,这种研究方式的局限性在行为流行病學中越来越受重视。将睡眠,体力活动和静坐行为联系起来,考察这些行为的综合影响研究十分有限,主要是因为一旦同时考虑这些因素,分析数据建构模型时会出现多重共线性的问题,这使得研究人员无法将所有行为(睡眠、体力活动和静坐行为)中的时间作为多元回归模型中的解释变量,协方差矩阵是单维的。2009年,Mekary等提出了一种新的研究范式——“等时替代范式”,该方法推动了体力活动健康效益研究“整体研究范式”的发展。其基于多元线性回归模型,模型中包含了研究者所有感兴趣的时间使用组件,每次除去一个用作解释变量。此外,模型中还包括总时间(所有时间使用组件所用时间的总和)。然后对包含的时间使用组件的非标准化回归系数进行解释,作为结果变量的变化,由于在被排除组件(即模型中遗漏的组件)时间的减少,就相当于其余部分组件中花费的时间相等的增加。等时替代方法迅速普及,并且越来越多地用于流行病学研究(Leppnen et al.,2016;Leppnen et al.,2017)。然而,这种等时替代方法将时间单位视为绝对量度,因此违反了时间使用数据的组成属性,可能产生误导性结果。为此,Dumuid等于2017年提出了应对的另一种办法,借助成分数据的分析方法——等距对数比来解决这个问题,可以称之为等距对数等时替代范式。等距对数比变换不仅消除了成分数据的定和约束,消除了冗余维度,而且构造了单形空间到欧氏空间上的正交变换,不仅能够保持向量的加法运算与数乘运算,还能够保持内积运算,从而保持了向量的模长、夹角以及点点距离不变等良好性质,实现了从单形空间 SD到欧氏空间 RD-1的等价变换,确保在变换后的欧氏空间中应用传统统计分析方法建模的合理性。
总之,体力活动、静坐行为及睡眠与健康的关系是人类永恒的研究主题,人们在持续探究中逐步发现三者并不是孤立存在的,而是相互影响、共同作用于人类的身心健康。对于人生之初——儿童早期以上三者的关系究竟如何,又是通过何种机制影响学龄前儿童身心健康、剂量效应如何,值得学者们从更大的整体视角、更加客观的测评工具和越来越完善的统计方法去探究和发现。
参考文献:
[1]KUZIK N, POITRAS V J, TREMBLAY M S, et al. Systematic review of the relationships between combinations of movement behaviours and health indicators in the early years (0-4 years)[J]. BMC Public Health, 2017, 17(5): 849.
[2]JEAN-PHILIPPE C, VALERIE C, GRAY C E, et al. Importance of all movement behaviors in a 24-hour period for overall health[J]. Int J Environ Res Public Health, 2014, 11(12): 12575-12581.
[3]CARSON V, TREMBLAY M S, CHASTIN S F M. Cross-sectional associations between sleep duration, sedentary time, physical activity, and adiposity indicators among Canadian preschool-aged children using compositional analyses[J]. BMC Public Health, 2017, 17(Suppl 5): 848.
[4]Pate Russell R.,O'Neill Jennifer R.,Brown William H.,et al. 学龄前儿童体力活动研究的10大问题[J]. 北京体育大学学报, 2015, 38(6): 48-54.
[5]VENETSANOU F,KAMBAS A,GIANNAKIDOU D.Organized physical activity and health in preschool age: A review[J]. Central European journal of public health, 2015, 23(3): 200.
[6]TIMMONS B W,LEBLANC A G,CARSON V,et al.Systematic review of physical activity and health in the early years (aged 0-4 years)[J]. Applied Physiology, Nutrition, and Metabolism, 2012, 37(4): 773-792.
[7]JONES R A.Promoting Fundamental movement skill development and physical activity in early childhood settings: a cluster randomized controlled trial[J]. Pediatric exercise science, 2011, 23(4): 600-615.
[8]MICHELL A, GREEN D J, CABLE T, et al. Physical activity to prevent obesity in young children[J]. Bmj, 2006, 333(7579): 1171-1172.
[9]FITZGIBBON M L, STOLLEY M R, SCHIFFER L, et al. Two-year follow-up results for Hip-Hop to Health Jr.: A randomized controlled trial for overweight prevention in preschool minority children[J]. Journal of Pediatrics, 2005, 146(5): 625.
[10]FITZGIBBON M L, STOLLEY M R, SCHIFFER L, et al. Hip-Hop to Health Jr. for Latino preschool children[J]. Obesity, 2006, 14(9): 1616-1625.
[11]MO-SUWAN L, PONGPRAPAI S, JUNJANA C, et al. Effects of a controlled trial of a school-based exercise program on the obesity indexes of preschool children[J]. American Journal of Clinical Nutrition, 1998, 68(5): 1006-1011.
[12]KLESGES R C, KLESGES L M, ECK L H, et al. A longitudinal analysis of accelerated weight gain in preschool children[J]. Pediatrics, 1995, 95(1): 126-130.
[13]LEPPNEN M H, NYSTRM C D, HENRIKSSON P, et al. Physical activity intensity, sedentary behavior, body composition and physical fitness in 4-year-old children: Results from the MINISTOP trial[J]. International Journal of Obesity, 2016, 40(7): 1126.
[14]ESPAA-ROMERO V, MITCHELL J A, DOWDA M, et al. Objectively measured sedentary time, physical activity and markers of body fat in preschool children[J]. Pediatric Exercise Science, 2013, 25(1): 154.
[15]LEPPNEN M H, HENRIKSSON P, DELISLE N C, et al. Longitudinalphysical activity, body composition, and physical fitness in preschoolers[J]. Medicine and Science in Sports and Exercise, 2017, 49(10): 2078.
[16]盛玉璐,何曉燕,孙蕾,等. 学龄前儿童视屏时间对情绪和行为问题的影响[J]. 中国妇幼卫生杂志,2018, 9(5): 1-5.
[17]杨秀玲,冉霓. 青岛市城区学龄前儿童观看电视与行为问题的相关研究[J]. 中国儿童保健杂志, 2006, 14(5): 481-483.
[18]张安慧,王睿,朱敏,等. 学龄前儿童视屏时间对睡眠行为的影响[J]. 现代预防医学, 2018, 45(14): 2551-2553.
[19]谢亮亮,严双琴,曹慧,等. 学龄前儿童注意缺陷多动障碍症状与行为生活方式的关联研究[J]. 中国儿童保健杂志,2018, 26(10).
[20]文椈,汪丹. 学龄前儿童睡眠对日间体力活动倾向性的影响[C].第二十届全国运动生物力学学术交流大会,兰州,2018:359.
[21]WU X, TAO S, RUTAYISIRE E, et al. The relationship between screen time, nighttime sleep duration, and behavioural problems in preschool children in China[J]. European Child& Adolescent Psychiatry,2017, 26(5): 541-548.
[22]JI M, TANG A, ZHANG Y, et al. The relationship between obesity, sleep and physical activity in Chinese preschool children[J]. International Journal of Environmental Research and Public Health,2018, 15(3): 527.
[23]MEKARY R A, WILLETT W C, HU F B, et al. Isotemporal Substitution Paradigm for Physical Activity Epidemiology and Weight Change[J]. American Journal of Epidemiology,2009, 170(4): 519-527.