国际儿童肥胖症运动疗法及相关领域研究进展

宋亚刚，王 兴，司虎克，谭景旺，张元梁，陈 理

肥胖症（Obesity）是由多种因素造成的全身脂肪过度积聚，对代谢、内分泌、心血管、呼吸、消化等系统及生长发育有较广泛的影响[1]。 近年来，随着人们生活水平的提高以及膳食结构的改变， 儿童肥胖症的发病率呈全球化和低龄化趋势[2-3]。 据世界卫生组织关于肥胖症的简报显示，自1980 年以来全球肥胖症患者已经翻了一番， 已有近4 000 多万肥胖症儿童患者[4]。 与国外其他国家不同，2017 年《中国儿童肥胖报告》显示，1985—2014 年，我国7 岁及以上学龄儿童超重率由2.1%增至12.2%， 肥胖率则由0.5%增至7.3%，超重、肥胖人数也由615 万人增至3 496 万人， 至2030 年，7 岁及以上学龄儿童超重、肥胖检出率将达到28.0%，超重、肥胖的儿童将增至4 948 万人[5]。 运动干预一直被视为预防和治疗儿童肥胖症的有效措施之一[6-7]。 国外学者在儿童肥胖症运动疗法领域的基础和临床研究上也取得了重要进展[8-11]。基于此，本文以PubMed、EMBASE 和WOS 数据库中收录的相关研究文献资料为研究对象， 利用UCINET 文献计量分析工具， 通过深入分析所绘制的知识图谱信息，进一步挖掘国外儿童肥胖症的运动疗法领域的研究情报，探讨儿童肥胖症的运动治疗干预促进方案，以期为未来的研究者提供借鉴，为我国儿童肥胖症的预防和治疗提供有价值的参考依据。

1 数据来源及研究方法

1.1 数据来源

检 索PubMed、Web of Science 和EMbase 数 据库，检索年限均为建库至2019 年12 月31 日。 此外，追溯纳入文献的参考文献作为补充检索。 检索采用主题词和自由词相结合的方式。 英文检索词包括：Obesity、Overnutrition、Overweight、PediatricObesity、Body Weight、Bariatrics、Children、Child、Exercises、Physical Activity、sports、Physical Exertion、Physical Fitness、Motor Activity 等。 以PubMed 数据库为例，具体检索策略见表1。

表1 PubMed 数据检索策略一览表Table1 List of PubMed Data Retrieval Strategies

1.2 数据信息筛选及提取

由两名研究者独立对收集文献进行去重和主题筛查。 删除重复性发表文献、无法获取全文文献、会议摘要以及与研究主题不相符合的文献； 纳入文献信息的提取内容包括：文献基本信息（作者、发表年份、被引频次等）、关键词、干预措施、结局指标等。如果两名研究者在文献筛选和数据提取过程中出现争议， 邀请第三位评价人员参与讨论， 直至达成一致。 最终选定1 469 篇文献作为本研究的数据来源。

1.3 共词分析原理与思路

共词分析是文献计量学领域一种常用的内容分析方法， 是通过分析某一学科领域关键词在同一文献的共现现象，以反映关键词之间的亲疏关系，进而揭示某一学科或主题的结构变化、 研究热点及发展态势[12]。 本文共词分析有以下步骤：第一，通过PubMed、EMBASE 和WOS 数据库的检索记录导出功能，导出文本文献的题录信息；第二，通过人工对收集的文献题录信息进行清洗，删除不合格文献；第三，利用SATI 文献信息统计分析软件进行关键词的抽取、共词矩阵构建以及相异矩阵的转换；第四，运用SPSS、UCINET 软件绘制高频关键词社会网络图谱， 以获得国外儿童肥胖症运动疗法相关领域的研究热点主题与发展趋势（图1）。

图1 UCINET 共词分析原理图[13]Figure1 Rationale of UCINET Co-word Analysis[13]

2 结果与分析

2.1 文献特征分析

对文献发文量进行统计分析， 可以揭示某一种研究领域的发展趋势[14]。 通过对相关发文量进行统计， 发现该研究领域的发文量整体呈波浪式上升趋势。大致可以分为2 个阶段：第1 个阶段为缓慢发展阶段（1985—2004 年）、第2 个阶段为高速增长阶段（2005—2017 年）。 其中，Varni 等[15]对运用行为治疗技术治疗青春期前儿童肥胖症的实验研究进行了选择性综述，定义和描述了儿童肥胖患者在饮食、锻炼和饮食搭配改变过程中使用的具体行为治疗技术，也是该研究领域第一篇核心文献， 为后续研究奠定了理论基础等。Nement 等[16]分析了饮食-行为-身体活动联合干预方案对治疗儿童肥胖症的影响。自此，关于儿童肥胖症运动疗法的相关研究进入了快速增长阶段，2016 年达到峰值（73 篇）。

从文献所属国别属性统计看，美国位居第一，占总文献量的近48%，其次是英国、加拿大、澳大利亚和德国，这些国家均发表了40 篇以上的文献。 由此可见，美洲、西欧和澳洲地区国家在该领域的研究较为活跃。 中国学者的发文量位列第9 位，共计23 篇文献，科研力度还有待进一步加强。积极拓宽科学研究视野，加大对儿童肥胖症运动疗法研究的力度，对于提高我国学者在该研究领域的国际学术地位显得尤为重要。

从文献作者所属机构属性统计看， 特拉维夫大学和哈佛大学排名一、 二位。 从机构数量的分布来看，美国、英国参与儿童肥胖症运动疗法研究的机构较多。从文献作者分布来看，目前儿童肥胖症运动疗法研究领域内较为高产的六大学术研究集群： 特拉维夫大学Nemet 教授和加利福尼亚大学Eliakim 教授核心研究团队、匹兹堡大学Epstein 教授核心研究团队、美国梅奥诊所Hill 教授核心研究团队、美国杜邦儿童医院Sothern 博士核心研究团队、 法国布莱斯·帕斯卡大学Thivel 教授核心研究团队、布鲁塞尔自由大学Hills 教授核心研究团队。

从文献所属学科属性统计看，医学科学、营养学是儿童肥胖症运动疗法研究的两大主要支撑学科，公共环境与职业健康、体育科学、生理学、护理学、心理学、教育学、社会学、内科学、医疗科学与服务等学科是儿童肥胖症运动疗法研究的重要支撑学科；不同的学科不仅为儿童肥胖症运动疗法研究提供了更多的分析视角和借鉴经验，同时也能够更好地形成相互之间的学科互补， 为更加科学有效地促进和完善儿童肥胖症运动疗法研究提供了一定的理论基础。

2.2 研究热点分析

关键词或主题词往往是一篇规范的学术论文核心内容的浓缩和提炼[17]。 运用UCINET 文献计量分析软件对1 469 篇文献的关键词进行聚类， 得到由376 个节点和484 条连线组成的18 个热点关键词聚类簇知识图谱。 通过人工手动方式对各个聚类簇的研究主题和文献信息进行系统的分析和归纳后，共得到5 个文献量较大且与儿童肥胖症运动疗法密切相关的聚类，其代表性文献和主题情况见表2。

表2 儿童肥胖症运动疗法主要文献聚类情况一览表Table2 Main Literature Clustering of Exercise Therapy for Childhood Obesity

2.2.1 体育锻炼对儿童肥胖症干预治疗的影响

体力活动 （Physical Activity）、 锻炼（Exercise）、健身（Fitness）出现频次分别排在第1 位、第2 位和第11 位，中介中心性排在第1 位、第8 位和第4 位的热点关键词汇，这3 个关键词是体育运动的不同表达方式， 基本可以涵盖所有的体育运动类型。Nemet[18]认为8～11 岁儿童每天参加55 min 的中高强度体力活动（Moderate and Vigorous Physical Activity，MVPA），可以有效降低患肥胖症的概率。Dugan[19]系统分析了儿童肥胖与缺乏运动和久坐生活方式之间的关系，并指出应该将锻炼和体育活动作为预防和控制儿童肥胖流行的一种手段。 Guerrero[20]对2011—2012 年美国主要种族和民族的儿童（4～10岁）健康状况进行了分层分析，结果显示，约42%的美国儿童每天至少参与20 min 的体育锻炼。Oliveira等[21]指出，经常参加有组织的团体性体育活动可以有效改善超重或肥胖青少年（年龄小于18 岁）的身体组成、心肺耐力、肌肉力量、灵活性和神经元运动适应性。Antonogeorgos[22]认为女性儿童每周参加3 h以上的有组织的课外体育活动（如足球运动），可以把患超重或肥胖的可能性降低到59%。 Weintraub等[23]指出，针对超重儿童，参与中高强度的足球课余活动是一种可行的、可接受的、有效的体重控制干预措施。Sijie 等[24]指出，10 周的中等强度运动训练（如10 m×4 接力跑、3 m 平衡木行走）是治疗5 岁左右儿童肥胖的有效方法。 Garcia 等[25]运用荟萃分析实验得出，每周2 次、每次持续时间60 min 以上的有氧运动和抗阻训练可以有效降低儿童肥胖患者的体重指数和脂肪含量。 Pedersen[26]提出“儿童分钟”的概念，认为每一分钟的锻炼对于孩子都很重要，学校或家庭应采取多种措施，给孩子更多的锻炼时间，比如，从全校步行到早上广播结束前增加1～2 min 的体育锻炼，让学生养成锻炼的理念。 在儿童早期（3～5 岁），运动和视觉技能发展较快，步行、奔跑、摔跤、游泳等运动比较适合；在儿童期（6～9 岁），运动和视觉功能允许儿童参与团队活动， 足球、垒球等运动比较适合；在儿童后期（10～12 岁），运动技能达到成年人水平， 能够参与强度更高的活动[27]。其他研究证明，肥胖儿童比成年人更能够长期保持减肥效果，在目前关于儿童肥胖运动治疗研究有限的基础上， 应更多采取体育活动教育的家庭干预、有组织的体育锻炼和行为矫正等措施，这不仅能够逆转儿童时期的肥胖状况，并有可能预防成人后肥胖的发生[28]。

2.2.2 体育锻炼对肥胖儿童体质量指数的影响

身体质量指数（Body Mass Index，BMI）是关键词排名第3 位的高频词， 是高频关键词中唯一的统计评价指标关键词， 可见体质量指数在儿童肥胖症运动疗法研究领域中的重要性。 通过对相关文献的深入分析后发现， 关于儿童肥胖症运动疗法的判断并没有统一公认的标准， 不同研究人员及不同国家使用不同的方法和标准。 目前国际上关于儿童超重和肥胖的判定标准主要有：（1）世界卫生组织（World Health Organization，WHO） 标准，2006 年WHO 发布了国际0～5 岁婴幼儿生长发育新标准[29]，该标准的重要特征在于其数据来源建立在真正国际样本的基础上，解决了旧标准数据仅来源于单一国家（美国）的局限性。 但目前WHO 仅给出了性别、龄别的生长曲线，但并未指出是否仍以WFH 的Z 值＞2 来定义儿童超重或肥胖[30]；（2）国际肥胖问题工作组（International Obesity Task Force，IOTF） 标准为， 受IOTF委托，英国学者Cole 等[31]利用6 个国家和地区（巴西、英国、香港、新加坡、美国和荷兰）儿童青少年BMI 数据，建立了2～18 岁儿童青少年分年龄和性别的超重、肥胖诊断标准；（3）国家卫生统计中心（National Center for Health Statistics，NCHS）/ 疾 病 控 制中心（Centers for Disease Control，CDC）2000 标准，通过对1963—1999 年数次全国健康和营养调查数据进行分析研究，于2000 年更新了美国儿童生长发育图表， 该图表首次给出2～18 岁男女BMI 百分位曲线[32]，并以BMI≥P95 作为“超重”界点，BMI 在P85和P95 之间作为“有超重危险”的诊断界点。Kelley[33]等人指出，有氧运动在降低肥胖儿童的体重、体脂、BMI、腰臀比，提高儿童运动能力等方面效果明显，可以有效降低超重和肥胖的儿童和青少年BMI z 评分， 是治疗和预防肥胖儿童心血管疾病的重要治疗策略， 并对不同的运动类型对超重和肥胖儿童青少年BMI z 评分的影响进行了深入研究， 结果显示有氧运动和力量训练相结合可以有效降低儿童的BMI z 评分， 其次是有氧运动和渐进性抗阻运训练相结合的联合运动疗法。 Digelidis 等[34]对不同BMI指数的小学生（11～12 岁）在运动态度、自我认知、体育课满意程度、营养行为、运动参与等方面的差异进行了研究，结果显示，超重和肥胖学生的体育课程满意度得分较正常学生低，对自己的身体有负面看法，参与体育活动的程度较低。Puterman 等[35]指出，肥胖是心血管疾病的主要原因， 青春期是一个行为变化巩固的时期，比较容易导致肥胖，不良的健康行为和心理压力都会导致肥胖，研究表明，持续的压力与体重增加有关， 同时保持体育锻炼可以减轻儿童过渡到成年期的肥胖问题。

2.2.3 联合体育锻炼对预防儿童肥胖症的影响

预防（Prevention）是关键词出现频次第4 位的高频关键词， 可知运动疗法在预防儿童肥胖领域有众多学者在关注。 研究表明，近年来，学前儿童的肥胖患病率急剧上升，通过早期“肥胖反弹”的概念，学前年龄（3～6 岁）被认为是能量平衡规划的关键，早期肥胖反弹的儿童日后肥胖的风险更大[36]；对学龄前儿童体育活动和久坐行为的客观测量研究表明，儿童的体育活动水平通常较低，久坐行为水平较高；通过对学龄前儿童进行干预和纵向观察研究表明，体育锻炼可以刺激儿童在休息时的代谢率， 通过交感肾上腺素系统更好地适应体育活动， 减少伴随肥胖的风险，是预防和治疗儿童肥胖、减少代谢变化和非传染性疾病风险的重要治疗手段[37]。Yin 等[38]针对小学生建立了为期3 年的课外体育活动干预方案，将18 所学校随机分为对照组和干预组， 结果显示，在小学阶段积极参加课外体育活动可以在预防和减少儿童肥胖方面发挥重要的作用。 Wang[39]在第二届世界夏季青年奥林匹克运动会主办城市中国南京开展了以社区为基础的体育活动干预项目，结果证明，以社区为基础的大型体育活动对预防儿童肥胖具有可行性和有效性， 对控制儿童肥胖症流行具有重要的借鉴意义。

高频关键词排名中，干预（Intervention）一词的中介中心性虽然不是很高（0.07），但它的出现频次却排名第7 位（83），表明运动干预措施的研究对预防儿童肥胖症有着较重要的联接作用。如，Vasquez[40]对力量训练干预在运动疗法治疗儿童肥胖及其共病中的作用进行了研究，Gutin[41]对运动干预预防青少年儿童肥胖及相关疾病的研究。 运动干预是治疗儿童肥胖众多措施中最理想的预防应对方式，多年来，各国学者致力于儿童肥胖症预防的研究， 目的是更加科学合理地降低儿童肥胖发病率。因此，未来运动干预手段的不断进步以及多种影响因素的综合研究可能是儿童肥胖症领域研究热点的关键。然而，单纯依靠体育锻炼等运动干预措施不可能完全预防儿童肥胖症的发生， 只能通过研究不断提出更好的综合预防手段。因此，儿童肥胖症运动疗法研究依然是未来研究的热点与趋势所在。

2.2.4 体育锻炼、饮食、营养联合干预对肥胖儿童的影响

健 康（Health）、体 重（Weight）、营 养（Nutrition)、饮食（Diet）和行为（Behavior）是关键词排名第5 位、第8 位、第12 位、第13 位、第15 位的高频词，围绕这5 个高频关键词展开的研究基本集中在生活方式（饮食、久坐行为、营养等）与体育运动锻炼等方面，研究主要针对此类行为对儿童肥胖症患者进行干预、治疗以及管理研究，如Liu 等[42]曾对美国城乡1999—2006 年16 537 名2～19 岁儿童青少年（农村2 771 名，城市13 766 名）在饮食、体育活动和体重状况等方面进行了研究，结果显示，美国城乡儿童超重和肥胖率持续增高，其中农村儿童超重或肥胖的概率要高出城市儿童30%以上。 Yunah 等[43]研究指出，8 周定期的有氧运动对高脂肪饮食（High Fat Diet，HFD）诱导的儿童肥胖骨骼肌纤维类型有积极影响。 Park 等[44]指出， 体育锻炼可以有效增强血清素能系统的能力，从而改善与高脂肪饮食（HFD）诱导的肥胖相关的情绪障碍。Carvalho 等[45]认为，运动训练与科学的膳食行为是一种修复肥胖自主神经功能障碍，从而降低心脏代谢风险的非药物治疗策略。 Turner 等[46]以学校体育课程为基础的营养和运动项目预防儿童肥胖和改善健康。Fleming 等[47]对发育障碍中的营养、 运动和减肥行为健康综合计划进行了研究。Roudier 等[48]以学校、家长以及社区为主体提出一种营养和运动综合干预的儿童肥胖预防方案。 Arluk等[49]指出，从儿童期到成年期持续肥胖与城市化、不健康饮食、久坐不动和遗传变异之间存在显著关系。 2000 年，世界卫生组织报告强调，在过去20 年中，国际上超重和肥胖人群的发病率和死亡率急剧上升，仅次于吸烟，位居第二；儿童面临的最常见的健康问题是肥胖，主要是由于缺乏活动、久坐和食物的过量摄入[50]。

2.2.5 与儿童肥胖症相关的流行疾病学研究

流行（Prevalence）、代谢综合征（Metabolic Syndrome）、胰岛素抵抗（Insulin Resistance）和心血管危险（Cardiovascular Risk Factor）是关键词排名第6 位、第9 位、第10 位、第14 位的高频关键词，是高频关键词中唯一的几个病理性关键词，可见，流行疾病在儿童肥胖症运动疗法研究领域的重要性。 儿童肥胖症是一种慢性、复杂和多因素的疾病，其特征是身体脂肪过多，主要的并发症之一是代谢综合征，据澳大利亚的一项人口研究显示， 在8 岁和14 岁的人群中，有25%和29%的人可以描述为具有类似成人代谢综合征特征的高危人群[51-52]。 在过去5 年中，来自几个发展中国家的报告显示，5～19 岁儿童青少年肥胖率（包括超重）为15%；其中，墨西哥41.8%、巴西22.1%、印度22.0%、阿根廷19.3%、中国从1991 年的6.4%增长到1997 年的7.7%，并且在超重或肥胖的中国儿童青少年中， 代谢综合征的患病率高达35.2%[53]。随着过去几十年全球儿童肥胖症发病率的增加， 临床表现出胰岛素抵抗症状和心血管疾病的儿童和青少年的数量也在显著增加， 减少胰岛素抵抗和其他与儿童肥胖相关的并发症的治疗应侧重于改变不健康的生活方式，包括改变饮食、增加体育活动和减少久坐行为， 其中饮食干预的主要目标应该是减少总能量摄入，有氧训练和抗阻训练相结合，以实现减肥和提高胰岛素敏感性， 从而达到控制和减少体重的效果[54-55]。

综上所述， 国外儿童肥胖症的运动疗法的研究紧紧围绕提高肥胖儿童身体活动能力、 流行疾病预防与控制、身体成分等为主旨展开。通过对高频关键词和高中介中心性关键词进行梳理和分类后发现，国外儿童肥胖症运动疗法研究热点主要集中于渐进式抗阻训练、有氧训练、抗阻与有氧联合训练、体质健康监测、 流行疾病预防以及与运动疗法结合的饮食和营养补充等方面； 研究方法主要采用随机对照试验、追踪观察和荟萃分析等科学研究方法。

3 结论与展望

近30 年来， 儿童肥胖症运动疗法发文量整体呈上升趋势。美国、英国、加拿大等美欧国家是该研究领域的主要国家，我国在此领域的研究力度还需要进一步加强。 凝聚力较强的6 个研究群体在该领域发展过程中发挥了重要作用，是众多相关科研成果的集散中心，但各研究群体之间跨地域或跨机构的科研合作还需要加强。 相关学科领域形成了以体育科学为主导的多学科、 多领域的综合性研究学科群。 研究热点紧紧围绕着渐进式抗阻训练、 有氧训练、抗阻与有氧联合训练、体质健康监测、流行疾病预防以及与运动疗法结合的饮食和营养补充等方面而展开。

运动干预已逐渐成为国际儿童肥胖症预防和治疗的有效辅助手段之一， 并越来越受到学者们的关注。 但在运动干预效果及内在生理机制等方面仍然缺乏高水平的系统性研究。 后续研究应该深入分析不同运动种类、运动周期、运动强度的干预策略变化对于肥胖儿童临床效果的影响， 以此提高预防或治疗的效果， 进一步明确体育锻炼对肥胖儿童身体成分、能量消耗、运动能力和认知功能等生理指标的影响。 此外，我国在该研究领域目前还处于起步阶段，可以在吸收借鉴国外研究经验的基础上， 探索适合我国儿童肥胖体质的运动干预治疗方案。