运动干预与儿童肥胖的定性循证研究

宋 鸽，陈君颖，孙凌宇，朱文阁，李雪寒，潘新亮，马冠生，严 翊

(1.北京体育大学运动人体科学学院，北京 100084；2.北京大学公共卫生学院营养与食品卫生学系，北京 100191)

近10年来，全世界的超重/肥胖儿童青少年的数量急剧增加。研究证实，超重/肥胖会使儿童的心血管疾病[1-2]、慢性代谢疾病[3-4]的患病风险增高，出现骨科并发症[5]、肺功能不全[6]等健康问题。同时，超重/肥胖儿童少年还面临着被歧视[7]和自尊心、自信心受挫[8]等负面影响。2020年新型冠状病毒肺炎暴发，居家隔离使超重/肥胖儿童发病率增加，同时已经有相关性研究表明肥胖会增加新型冠状病毒肺炎的发病率[9]，因此预防和治疗儿童青少年肥胖刻不容缓。

身体活动是机体能量消耗的主要方式，对于儿童青少年的正常成长起着关键作用，身体活动不足可能引发儿童超重/肥胖[10]。研究显示与正常体重儿童相比，超重/肥胖儿童少年身体活动量明显较少[11-12]，运动技能较差[13]，因此超重/肥胖儿童急需增加身体活动量并提升运动技能。为了更好地解决超重/肥胖对儿童青少年的负面影响，公共卫生、营养、运动及临床医学领域的专家们开展了大量的干预研究，提出运动干预是实现超重/肥胖儿童青少年体重管理的有效手段之一，并且可以改善其心肺功能和代谢健康等，对身心健康发展有极大好处[14]。但众多研究结果显示，不同运动方式及强度等对儿童肥胖的影响不同，并且干预效果与多种因素相关。因此，本研究系统地分析了1998—2020年国内外公开发表的运动干预与儿童肥胖主题的实验性研究和系统评价，探讨了运动干预与超重/肥胖儿童体重和健康管理的量-效关系及影响因素，以期在“体医结合”背景下，为个性化超重/肥胖儿童运动处方的研制提供实验依据，为我国超重/肥胖儿童体重和健康管理指南的制定提供理论依据。

1 资料来源与方法

1.1 资料来源

所有文献来源于中国知网(China National Knowledge Infrastructure,CNKI)、万方数据库、维普数据库、Pubmed、Cochrane Library、Web of Science、Embase及EBSCO数据库中在国内外公开发表的相关研究文献，检索时间为：1998年1月1日—2020年9月30日。依据各数据库的特点，运用主题词或关键词或自由词方法进行检索。检索词由主题内容“超重/肥胖”“儿童/青少年”“运动干预”确定。检索词之间使用逻辑符号“AND”连接，各主题内部检索词使用逻辑符号“OR”连接，检索词见表1。

表1 超重/肥胖儿童青少年运动干预检索词

1.2 文献的纳入与排除标准

由2名研究员根据题目和摘要对检索文献进行初筛，排除明显不符合主题的研究。初筛完毕后阅读全文，确认最终纳入的研究；出现意见分歧时，由研究小组确定。

1.2.1纳入标准

①文献类型为系统综述、Meta分析及实验性临床研究等高质量文献；②研究对象为0～18岁的超重和(或)肥胖儿童青少年群体；③运动干预为主要治疗方式，实验性研究中运动是唯一差异干预因素；④结局指标包含身体质量指数(body mass index，BMI)、腰围、体脂率或其他儿童健康相关指标。

1.2.2排除标准

①文献语言非中文或英文；②原始资料为会议摘要、学术论文等非正式发表文献；③重复发表文献，取资料最完整者；④研究对象有肥胖并发症，如糖尿病等。

1.3 文献处理方法

制定文献信息摘录表，内容包括①基本信息：作者、发表年份、文献类型、研究方法、样本量，研究人群的地区、年龄、女生比例；②研究结果信息：研究干预方法、结局指标和主要结果结论。

1.4 质量评价与分析

采用牛津循证医学中心制定的证据水平标准对本次纳入的研究进行证据水平判定[15]，该研究证据使用的推荐强度分为5级，即Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级、Ⅴ级，每个推荐强度下有不同的证据级别，用字母a、b、c表示。此外，采用经典的物理治疗证据数据库(Physiotherapy Evidence Database，PEDro)量表对本次定性循证纳入的随机对照试验(randomized controlled trial，RCT)研究进行方法学上的质量评估。

2 结果

2.1 纳入文献的特征及质量评价结果

本文初步检索到10 768篇文献。通过NoteExpress进行重复文献筛查，剩余6 740篇文献，阅读题目和摘要，排除与主题明显不符的文献6 033篇，浏览全文后排除682篇文献，最终纳入25篇文献(其中中文1篇，英文24篇)作为本次研究的主要证据，文献筛选流程见图1。

图1 文献检索流程

纳入文献中随机对照试验有13篇，非随机对照试验4篇，系统评价/Meta分析8篇。采用牛津循证医学中心证据水平指南对本次系统评价纳入的25篇研究进行证据水平判定，结果显示，全部文献的研究质量较高，证据水平在Ⅰa～Ⅱc之间，其中2篇Ⅰa，10篇Ⅰb，6篇Ⅱa，3篇Ⅱb，4篇Ⅱc。另采用PEDro量表对纳入的13篇RCT研究进行方法学评价，平均得分为7.4分。各文献基本信息见表2，PEDro评分见表3。

表2 纳入文献的基本信息

表3 运动干预与超重/肥胖儿童的随机对照试验

2.2 运动干预对超重/肥胖儿童的健康影响

本次纳入研究主要来自美国、欧洲、韩国、澳大利亚、中国等地，年龄范围主要为5～18岁，即学龄儿童，运动干预时长均在12周及以上。提取纳入文献的研究结果与结论，可总结到运动干预对超重/肥胖儿童体重管理、心肺健康等方面产生积极的健康影响。在结局指标中，包含人体测量学指标的文献22篇(13篇RCT，4篇非RCT，5篇系统评价/Meta分析)，包含血液指标的文献12篇(8篇RCT，1篇非RCT，3篇系统评价/Meta分析)，包含心肺功能指标的文献13篇(10篇RCT，3篇非RCT)，包含运动相关指标的文献12篇(8篇RCT，3篇非RCT，1篇系统评价/Meta分析)，包含膳食等其他指标的文献6篇(4篇RCT，2篇非RCT)。详见表3、表4、表5。

表4 运动干预与超重/肥胖儿童的非随机对照试验

表5 运动干预与超重/肥胖儿童的系统评价

2.3 不同运动方式与运动剂量对超重/肥胖儿童的影响

本次纳入的研究中，运动干预方式主要为有氧运动、抗阻运动(力量训练)、二者结合方式，具体形式有跑步、跳绳、足球、电子游戏等，其中比较不同运动方式的文献有11篇(3篇RCT、3篇非RCT、5篇系统评价/Meta分析)。本次纳入研究中运动强度设定指标主要有最大摄氧量、最大心率、最大脂肪氧化速率3种依据，其中比较不同运动强度的文献有2篇(1篇RCT，1篇非RCT)。仅1篇系统综述对运动剂量与健康的相关关系做了专门的研究。详见表3、表4、表5。

2.4 超重/肥胖儿童进行运动干预的影响因素

本次纳入对超重/肥胖儿童的运动干预研究，除了实验室干预外，还有基于家庭、学校、社会3种环境下的干预研究；其中基于家庭环境研究的文献有4篇(3篇RCT、1篇系统评价/Meta分析)，基于学校环境研究的文献有7篇(6篇RCT、1篇系统评价/Meta分析)，基于社会环境研究的文献有2篇(1篇RCT、1篇系统评价/Meta分析)，专门针对环境影响运动干预效果的文献1篇(1篇系统评价/Meta分析)。此外，运动干预措施多与营养控制结合进行研究。各研究都采用了相应的监督机制和奖励机制，以保证实验的完成率。详见表3、表4、表5。

3 讨论

身体活动不足可能会引发儿童肥胖及相关健康问题。近年来学者们在关注如何提高普通儿童青少年身体活动水平的同时，开展了大量针对超重/肥胖儿童的运动干预的实证研究。本文通过对1998年—2020年超重/肥胖儿童运动干预的系统综述与实验性研究回顾发现，大量研究集中在：①对超重/肥胖儿童青少年运动干预的量-效关系探究，即影响超重/肥胖儿童青少年体重及健康水平的有效运动方式和运动量(运动强度、运动时间、运动频率)，以及产生的健康效果；②对超重/肥胖儿童青少年身体活动干预效果的影响因素分析，如干预的基础环境(家庭、学校、社会)，运动干预的附加干预(营养)等。

3.1 超重/肥胖儿童运动干预的量-效关系分析

目前对超重/肥胖儿童运动干预研究的指标集中在BMI、体重、体脂和腰围等人体测量学指标，除此外还有脂肪因子、运动能力素质、心理素质指标。本次纳入研究结果显示无论是日常身体活动的增加，还是运动的增加，都会对超重/肥胖儿童的健康产生积极效果，但运动方式、运动量的不同会收获不同的效益。

3.1.1运动方式分析

有氧运动、抗阻力量训练及二者联合运动是超重/肥胖儿童运动干预的主要方式，有氧运动常采用的方式有跑步、跳绳、舞蹈等，主要有利于改善心肺功能和胰岛素敏感性等[20,36]，抗阻力量训练多借助于健身房力量器械，可以提升肌肉力量、改善肌纤维类型[36]等。不同运动方式由于调动机体器官部位和发挥功能不一致，因此两种运动方式的联合干预会带来更高和更全面的收益，比如明显降低BMI和体重体脂，改善代谢水平和心肺耐力等。同时，运动方式干预的顺序不同，产生的健康效益也不同。中等强度力量训练后进行有氧训练的联合训练可能更有利于超重/肥胖儿童的健康管理[31]，但相关运动顺序研究较少，仍需要进一步实验证明。此外，高强度间歇运动由于较高的过量氧耗也是减脂的重要手段，较其他运动方式而言，更有助于心肺代谢水平的发展[24]。因此，在增加超重/肥胖儿童运动活动方面，建议进行有氧运动与抗阻力量训练相结合的方式，适当增加高强度间歇运动，以全面提升身体机能。

培养运动兴趣和提高运动持久性对超重/肥胖儿童的持续健康发展十分重要，因此可以在运动形式上增加多样化来吸引儿童的注意力。团体运动(如篮球、足球、网球等2人或2人以上的运动)可以改善肥胖儿童的BMI、肌肉力量等[29-30]，且收获效益可能优于单人运动，同时可以增加儿童的协作性，促进彼此友谊。由此，建议学校、社会等可鼓励超重/肥胖儿童进行团体活动，如学校增加相关体育课程、社区增加团体活动等。此外，超重/肥胖儿童对于水上运动(水球等)的坚持度优于陆上运动[34]。虽然其健康收益不如陆上运动，但仍有助于激发儿童的运动兴趣。除了常规运动形式外，游戏机[25,32]这一新形式目前也十分受欢迎，体育电子游戏可以解决因场地设施无法进行运动的问题，而且在目前新型冠状病毒肺炎流行的形势下，有助于居家隔离状态下的超重/肥胖儿童身体活动水平的增加。

3.1.2运动剂量分析

目前研究显示，运动剂量和代谢当量与减重存在线性关系，即体重会随着每周运动量的增加而减少，对于运动强度而言，在一定范围内，越高强度的运动带来的健康收益越高[21,23]。但现在的研究并未明确治疗超重/肥胖儿童的最佳运动剂量，原因可能是各项研究的运动剂量普遍偏低，仍需设计大剂量实验验证运动干预与肥胖的相关关系。目前各国主要遵循的运动原则是美国的身体活动指南，其建议学龄前儿童应全天锻炼身体，以促进生长发育；6～17岁的儿童和青少年应每天进行60min(1h)或更多时间的中等强度以上身体活动，包括每天60min或更长时间的中等强度或大强度的有氧运动，并且每周应该包括至少3天大强度的身体活动，应该每周至少进行3天、每天至少60min的肌肉强化身体活动，以及每周至少进行3天、每天至少60min的骨强化身体活动[41]。2018年我国首部《中国儿童青少年身体活动指南》(以下简称《指南》)[42]中同样指出了相似的身体活动观点。除身体活动之外，《指南》还专门强调了久坐行为问题，强调即使达到推荐身体活动量，如果静坐行为过长，仍会对健康产生不利影响。因此，对于超重/肥胖儿童而言，更需要加大运动剂量，减少久坐行为来抵抗肥胖，且如果停止运动治疗，则前期获得的健康收益可能减弱，甚至回到训练前基线水平[17,38]。目前尚无明确针对超重/肥胖儿童身体活动的指南出台，结合纳入研究可以确定的是除了达到正常儿童推荐身体活动水平外，对超重/肥胖儿童身体活动进行运动治疗最好在12周以上，从而达到预期效果。

3.2 超重/肥胖儿童进行运动干预的影响因素分析

在对超重/肥胖儿童进行运动干预过程中会受到多种因素的干扰，例如实验实施的基础环境，所有研究都基于家庭、学校、社会3个基础环境展开。对于学龄期儿童，学校环境是主要的影响因素，体育教育的质量和体育设施的完善程度将影响运动干预的质量。有研究显示单纯体育课不足以改善超重/肥胖儿童的健康状态[29]，因此需要充实体育课程，增加课外体育活动、增多体育活动形式来提升在校期间超重/肥胖儿童的身体活动水平。此外，父母观念及父母的榜样形象将会影响超重/肥胖儿童的身体活动水平，应鼓励父母自身增加身体活动水平，从而带动子女养成运动的良好习惯[18]。在整个成长发育阶段，社会因素如设施配置、安全性、健身环境等都对肥胖儿童身体活动起着关键的作用[27,36]。

多数研究显示对超重/肥胖儿童进行运动干预时采用了奖励机制[17,25]，这将大大提升运动干预的完成度。因此，为了提升超重/肥胖儿童的日常身体活动水平，可以建立适当的鼓励政策，从而提高运动干预的效果。在对儿童进行肥胖治疗时，营养也是重要的环节，但单纯的营养干预可能并不能达到预期效果[16,40]，同时在运动干预时对能量摄入不进行相应控制也会使干预效果无法达到理想状态。因此营养干预与运动干预对儿童肥胖的治疗应该是相辅相成的一个全面的实施过程。

通过本次纳入研究可以得到相关的有效建议，但由于各研究之间存在异质性，例如研究对象筛选不够严格(如对超重/肥胖儿童的界定不统一)，基线水平不一致(如家庭经济状况不一致)，并且年龄跨度较大，缺乏分段年龄的具体研究结论，纳入的研究地区较杂；且各研究的干预剂量有所不同，因此对未来的研究建议：①针对不同年龄段并考虑多方面因素筛选界定超重/肥胖儿童，实施有效的身体活动干预措施；②制定科学、全面、具体的运动方案，尽可能考虑短期和长期效果因素，并细化探究各运动方式、剂量带来的影响；③不同国家教育体制与人口体质不同，应借鉴国外研究经验并结合我国实际情况开展更为科学、严谨、全面的调查研究，从而为我国超重/肥胖儿童体重和健康管理指南的制定提供更为可靠的依据。

综上所述，运动干预作为增加身体活动水平的有效手段可以对超重/肥胖儿童的体重及健康管理带来积极的影响。家庭、学校、社会应共同协作建立良好的运动环境，帮助超重/肥胖儿童首先养成每天运动的习惯。对超重/肥胖儿童的运动干预应与儿童的运动兴趣相结合，根据儿童的实际运动能力，循序渐进地增加运动强度，运动方式以有氧运动与抗阻力量训练相结合，适当进行高强度间歇活动。

说明：本文作者为《儿童肥胖预防与控制指南(2021)》修订委员会专家组及其团队成员。《儿童肥胖预防与控制指南(2021)》修订委员会是由国家卫生健康委疾控局委托、北京大学公共卫生学院牵头成立，通过对关键问题进行循证，以循证结果为依据制定推荐意见，并完成《儿童肥胖预防与控制指南(2021)》的撰写。