身體活動、戶外時間與上海市兒童青少年視力不良的關系研究

王麗娟

視力不良是指裸眼視力小于5.0，從屈光學的角度可以分為近視、遠視、散光和屈光參差。2005年，我國學生體質健康調查結果顯示，我國學生的視力不良中98%以上屬于近視（中國學生體質與健康研究組，2007）。由此，本研究中的“視力不良”主要聚焦于兒童青少年的近視問題。2018年，國家衛(wèi)生健康委員會同教育部、財政部組織開展的全國兒童青少年視力調查顯示，全國兒童青少年總體近視率為53.6%（楊祎，2020），近視發(fā)病形勢嚴峻。同年8月，習近平總書記對青少年近視問題作出重要指示，要求深化教育改革，拿出有效的綜合治理方案，并加以落實。截至2019年11月，30個省份發(fā)布了省級近視防控方案（吳艷鵬，2020），防控兒童青少年近視上升為國家戰(zhàn)略。2022年6月，《中華人民共和國體育法》由第十三屆全國人大常委會第三十五次會議修訂通過，其中第三十六條明確規(guī)定：“教育行政部門、體育行政部門和學校應當組織、引導青少年參加體育活動，預防和控制青少年近視、肥胖等不良健康狀況，家庭應當予以配合?！?/p>

在相關因素中，戶外時間、身體活動與近視的關系是近年國外學術界密切關注的焦點。戶外時間是指戶外休息與活動時間的總和（李良 等，2019）。目前，國外相關研究結果基本一致認為，戶外時間是兒童青少年視力的保護因素（Belete et al.， 2017； Dirani et al.， 2009）。但對于身體活動與兒童青少年近視的關系，國外的研究結果各不相同。有研究認為，身體活動對兒童青少年視力具有保護作用（Dirani et al.， 2009； Khader et al.， 2006；O’Donoghue et al.， 2015）。但也有研究發(fā)現，身體活動與兒童青少年近視的發(fā)生及進展之間無相關關系（Lundberg et al.， 2018； Muhamedagi? et al.， 2013； Read et al.，2014）。Suhr Thykjaer等（2017）梳理了9項觀察性研究并進行了Meta分析，發(fā)現增加兒童青少年身體活動時長對視力有保護作用。然而，有學者認為，部分身體活動發(fā)生在戶外，戶外暴露因素是降低兒童近視發(fā)病風險的重要因素，而非身體活動本身（李良 等，2019； Lundberg et al.，2018）。由此，身體活動是否獨立于戶外因素而影響兒童青少年視力，應予以關注（Lundberg et al.， 2018）。

我國相關研究發(fā)現，增加戶外時間可以有效防控我國兒童青少年視力不良或近視的發(fā)生與發(fā)展（孫藝 等，2019；王瑛 等，2019；Wu et al.， 2018）。楊東玲等（2015）聚焦于身體活動與兒童近視的關系，發(fā)現身體活動是兒童視力的保護因素，但未針對身體活動強度與兒童青少年近視預防效果的關系問題進行討論。目前，鮮見身體活動對于兒童青少年視力的影響是否與戶外因素有關的研究。鑒于此，本研究聚焦于兒童青少年的視力不良問題，旨在：1）探索不同強度的身體活動、戶外時間與不同學段學生（小學與初中）視力不良風險的關系；2）分析身體活動、戶外時間與不同學段學生視力不良風險的關系是否獨立存在，以厘清身體活動、戶外時間與兒童青少年視力不良的關系。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

本研究采用分層整群抽樣的方法，從上海市19個區(qū)縣中隨機抽取2個城區(qū)和2個郊區(qū)，每個區(qū)隨機抽取1所小學和1所初中，共4所學校，從每所小學3～5年級和初中6～9年級中，每個年級隨機選取2個班級，共計選取28個班級1 138名學生。家長簽署知情同意書后，共1 053名學生愿意參與本研究。排除眼部器質性病變、雙眼視覺功能異常以及正在佩戴角膜塑形鏡的76名學生，共有977名學生參與本研究（圖1）。本研究運用Actigraph GT3X型人體運動能耗監(jiān)測儀（以下簡稱為“加速度計”）對977名學生進行一周不同強度身體活動的測量。參照Anderson等（2005）的身體活動有效篩選標準，每天佩戴時間不少于10 h為1個有效日，一周至少佩戴3個有效日（2個學習日＋1個周末日）為有效身體活動數據。通過數據分析，在977名參與測試的學生中，724名學生的身體活動測試數據達到有效標準，作為有效數據，有效率為74.1%。對724名具備有效身體活動測試數據的學生進行問卷調查，回收問卷709份，其中，有效問卷668份，問卷有效回收率為92.3%。受試學生中，男生359名（53.7%），女生309名（46.3%），小學3～5年級共337人，初中6～9年級共331人。受試學生年齡分布為8～16歲，平均年齡為（11.37±1.99）歲。調查顯示，父母雙方正視的學生有373名（55.9%），父母一方近視的學生有267名（39.9%），父母雙方均近視的學生有28名（4.2%）。受試學生平均每天近距離行為時間為（7.26±3.41）h。本研究通過了上海體育大學倫理委員會的倫理審查。

圖1 樣本選擇與篩選流程圖Figure 1. Flow Chart of the Sample Selection and Screening

1.2 視力測量

本研究使用標準對數視力表檢測裸眼視力，視力檢測數據主要來自上海市各中小學體質健康調查中的檢測結果。由檢測組安排專人、專項檢測。按先右后左順序，檢查裸眼視力。視力表與受試學生視線保持平視，受試學生距視力表5.0 m，裸眼視力≥5.0為視力正常，至少一側裸眼視力低于5.0為視力不良。

1.3 身體活動測量

測試前，由測試員講解本研究的目的以及佩戴加速度計的規(guī)范和注意事項，受試學生在接受測量的一周內佩戴儀器（睡覺、洗澡或游泳時可以取下）。加速度計從發(fā)放的第二天00：00開始記錄數據，直至第8天摘下，由測試員將其收回。測試完成后，運用Actilife 6.5軟件對數據進行有效性篩選和統(tǒng)計分析，采用30 s的時間間隔記錄加速度測量數據。本研究參照Zhu等（2013）研制的符合我國兒童青少年的身體活動強度分類標準，將身體活動分為低強度身體活動、中等強度身體活動、高等強度身體活動3個等級，并對受試學生每天身體活動數據進行分析。

1.4 戶外時間與基本信息調查

問卷分為兩部分：第一部分為基本信息及混雜因素信息，包括年齡、性別、年級、父母視力不良程度、近距離行為時間等；第二部分為戶外時間問卷，參照Guggenheim等（2012）所編制的戶外時間量表，由學生自我報告周一至周五學習日平均每日戶外時間（h/d）以及雙休日每日戶外時間（h/d）。通過公式（學習日每日戶外時間×5＋雙休日每日戶外時間×2）/7計算出過去7天平均每天的戶外時長。本研究向5位專家發(fā)放戶外時間問卷的效度檢驗表，修改后專家認定問卷有效。采用重測法對戶外時間問卷進行信度檢驗，30名5～7年級學生參與調查，間隔2周后再次發(fā)放問卷，兩次問卷的重測一致性系數為0.783。內部一致性檢驗問卷的Cronbach’sα為0.812，表明問卷的信度良好。

1.5 統(tǒng)計學分析

運用SPSS 19.0對數據進行統(tǒng)計與分析。運用卡方檢驗對不同性別與學段學生的視力不良檢出率差異進行分析，運用獨立樣本t檢驗對不同性別和學段學生的身體活動與戶外時間差異進行分析。遺傳因素以及學習閱讀、使用電子產品等近距離行為是我國兒童青少年視力不良的風險因素（諶丁艷 等，2015；易軍暉 等，2011）。在控制性別、年齡、父母是否視力不良、每天近距離行為時間等混雜因素的前提下，運用多層二分類邏輯回歸分析不同強度身體活動、戶外時間與不同學段視力不良檢出率的關系，計算相對比值比（OR）及95% CI。

2 研究結果

2.1 視力不良檢出率、身體活動、戶外時間及性別、學段差異

視力測量結果（表1）顯示，668名學生中，375名學生不良視力，視力不良檢出率為56.13%。身體活動測量結果表明，學生平均每天低強度、中等強度以及高等強度身體活動時間分別為（146.79±32.56）min、（13.38±9.41）min、（9.81±4.76）min，平均每天戶外時間為（1.29±0.47）h，近7天內每天戶外時間達到2 h的學生有62人，占9%。

表1 視力不良檢出率、身體活動、戶外時間的性別與學段差異Table 1 Gender and School Level Differences in Myopia Rate， Physical Activity and Outdoor Time

卡方檢驗結果顯示，不同性別學生視力不良檢出率無顯著差異（χ2=0.71，P=0.401＞0.05）。獨立樣本t檢驗結果顯示，不同性別學生高等強度身體活動時間具有顯著性差異（t=2.22，P=0.027＜0.05），男生高等強度活動時間［（11.04±5.56）min］長于女生［（8.51±3.67）min］。但男生與女生的低強度身體活動（t=1.01，P=0.313＞0.05）、中等強度身體活動（t=0.79，P=0.431＞0.05）以及戶外時間（t=-0.83，P=0.429＞0.05）均無顯著性差異。

在學段方面，小學生和初中生的視力不良檢出率（χ2=3.68，P=0.043＜0.05）、低強度身體活動時間（t=2.85，P=0.003＜0.01）、中等強度身體活動時間（t=-4.77，P＜0.001）存在顯著差異。初中生的視力不良檢出率顯著高于小學生（32.7% vs 23.8%），小學生低強度身體活動時間［（160.43±32.62）min vs （143.09±31.83）min］和中等強度身體活動時間比初中生更長［（16.88±10.95）min vs（9.82±7.01）min］。小學生與初中生的高等強度身體活動時間（t=1.32，P=0.187＞0.05）和戶外時間（t=0.08，P=0.939＞0.05）無顯著性差異。

2.2 身體活動、戶外時間與小學、初中生視力不良風險的關系

本研究運用多層二分類邏輯回歸分別分析小學生與初中生身體活動、戶外時間與視力不良風險的關系。第一步在調整與控制混雜因素的前提下，分析不同強度身體活動與學生視力不良風險之間的關系。在模型2中，將混雜因素與戶外時間作為自變量同時納入回歸方程，建立多因素回歸分析，從而探討在調整了混雜因素后戶外時間與視力不良風險的關系。在模型3中，將身體活動水平、戶外時間、混雜因素同時納入回歸方程，探討在調整混雜因素后，身體活動、戶外時間對于視力不良的影響是否相互獨立存在。

針對小學生視力影響因素的邏輯回歸結果顯示（表2）：在模型1中，中等強度身體活動時間與視力不良風險存在顯著性相關，OR=0.986＜1， 95% CI（0.973，0.998），P=0.022＜0.05，提示，中等強度身體活動是小學生視力的保護因素；在模型2中，戶外時間與視力不良風險存在顯著性相關，OR=0.558＜1， 95% CI（0.343，0.908），P=0.019＜0.05，提示，戶外時間為小學生視力的保護因素；在模型3中，身體活動以及戶外時間同時進入回歸方程，中等強度身體活動與視力不良風險仍保持顯著性相關，OR=0.985， 95% CI（0.973，0.998），P=0.022＜0.05，提示，身體活動與視力不良風險的關系獨立于戶外時間因素。

表2 身體活動、戶外時間與小學生視力不良風險關系的邏輯回歸分析Table 2 Logistic Regression on the Relationships among Physical Activity， Outdoor Time and Myopia Risk of Primary School Students

針對初中生視力影響因素的邏輯回歸結果顯示（表3）：在模型1中，回歸分析結果顯示，不同強度身體活動均與視力不良風險無顯著性相關；在模型2中，多因素回歸分析結果顯示，戶外時間與視力不良風險呈顯著性相關，OR=0.558＜1，95% CI（0.343，0.908），P=0.019＜0.05，提示，戶外時間是初中生視力的保護因素；在模型3中，身體活動以及戶外時間同時進入回歸方程，不同強度身體活動與視力不良風險仍無顯著性相關，提示，身體活動與視力不良風險的關系獨立于戶外時間因素。

表3 身體活動、戶外時間與初中生視力不良風險關系的邏輯回歸分析Table 3 Logistic Regression on the Relationships among Physical Activity， Outdoor Time and Myopia Risk of Secondary School Students

3 討論

本研究視力調查結果反映了上海市兒童青少年視力狀況不容樂觀，視力不良檢出率為56.1%，與我國2018年兒童青少年近視率調研結果基本相符，且呈現出初中生視力不良檢出率高于小學生的特點，這可能與初中階段學業(yè)壓力增大有關，與國內外文獻報道基本一致（宋惠平等，2010；French et al.，2013）。

本研究發(fā)現，針對小學與初中兩個學段的學生，戶外時間對視力均具有保護作用，與國內外的研究結果一致（孫藝 等，2019；王瑛 等，2019；Belete et al.， 2017； Dirani et al.， 2009）。近年來，針對戶外時間對視力保護作用的機理，有學者認為，多巴胺是參與視網膜各層神經元之間視覺信息傳遞的神經遞質，而戶外的高光照強度能激發(fā)視網膜多巴胺的分泌，產生信號，抑制眼軸生長，從而抑制視力不良發(fā)病率，此假說已通過動物實驗獲得了驗證（Nebbioso et al.， 2014）。也有學者認為，戶外高光照度促進維生素D的合成，維生素D可能直接作用于鞏膜產生抗增殖作用，從而延緩眼軸增長和屈光度改變（李靜一等，2019）。同時，相對于室內，戶外環(huán)境視野更開闊，通過視遠調節(jié)睫狀肌的緊張狀態(tài)，緩解眼部疲勞（李良 等，2019；Norton et al.， 2013）。有研究推薦每天戶外時間＞2 h可以有效降低近視的發(fā)病率（石順利 等， 2019；Saxena et al.， 2017）。但本研究調查結果顯示，上海市中小學生平均每天戶外時間為1.29 h，達到每天2 h戶外時間標準的學生占比小于10%。除了學生學習壓力大之外，手機、電腦等電子產品的普及、家長對戶外安全問題的擔心、學校與家庭對孩子的過度保護等都是戶外時間偏少的主要原因（王麗蒙 等，2019）。因此，戶外時間短可能是上海市兒童青少年視力不良檢出率較高的重要原因，學校與家庭應鼓勵兒童青少年走出教室、走出房間，特別是在課間與放學后，引導其走向戶外，接觸陽光，延長戶外時間，加強對視力不良的有效防控。

本研究顯示，中等強度身體活動能降低小學生視力不良風險，驗證了身體活動對于兒童青少年視力的保護作用（楊東玲 等，2015）。有學者認為，身體活動預防視力不良的機理是身體活動可在一定程度上降低眼壓，增加血流量，擴張脈絡膜。動物實驗結果發(fā)現，血流量的增加和脈絡膜增厚可以抑制眼軸的增長，趨向正視化（Fitzgerald et al.， 2002； Nickla， 2007）。此外，一些特定的體育活動，如籃球、棒球、乒乓球等，涉及到視遠和視近的交替切換，使睫狀肌交替完成收縮和放松，改善睫狀肌調節(jié)功能，從而提高視功能（殷榮賓 等，2018）。但目前，不同強度身體活動對視力的影響存在差異的原因及其生理機制尚不清楚，可能是中等或以上強度身體活動可以引起足夠的血流量擴張脈絡膜，從而預防視力不良發(fā)生，其內在機制還需進一步研究和探討。本研究發(fā)現，對于初中學段的學生，不同強度的身體活動與視力不良風險均無顯著性相關。身體活動與視力不良風險的關系存在學段差異，可能是由于不同階段兒童青少年視力發(fā)展的敏感度不同，小學階段是視力不良形成最敏感的時期，而初中階段視力發(fā)展已趨向穩(wěn)定（Zhou et al.， 2015）。因此，外在環(huán)境因素包括身體活動對于初中生視力的影響效果更為有限。進入初中階段之后，學業(yè)負擔和學習強度明顯加大，導致學生身體活動的時間減少。本研究發(fā)現，初中生的低、中強度身體活動時間顯著短于小學生，高強度活動時間無顯著的學段差異，初中生的高強度活動時間均值也略低于小學生，過少的身體活動時間可能是導致其無法實質性地起到保護視力作用的原因?！吨腥A人民共和國體育法》強調了參與體育活動對于預防青少年近視的重要性，學校和各相關行政部門應積極組織與鼓勵青少年參與身體活動或體育活動。同時，針對不同學段學生的近視防控工作重點應有所不同，應根據兒童青少年視覺發(fā)育特點及發(fā)育敏感期進行調整，小學生尤其要注意運用積極的身體活動預防視力不良問題的發(fā)生，實現最佳防控效果。

身體活動與戶外時間在概念及內容特征上有交叉，身體活動對兒童青少年視力的影響與戶外因素有關（陶芳標 等，2019）。目前，國外相關研究對此進行了探討，但未能達成共識。Guggenheim等（2012）對9 109名7歲兒童進行了為期8年的隊列研究發(fā)現，戶外因素與身體活動對兒童視力的保護作用是獨立的。Read等（2014）對112名10～15歲兒童進行的橫斷面研究結果顯示，兒童近視與戶外活動有關，但其關鍵要素在于戶外的光照而非身體活動。本研究表明，身體活動與戶外時間兩者對兒童青少年視力不良的預防和保護作用是相互獨立的，并不能彼此替代，對于降低兒童青少年視力不良風險可能同等重要。

本研究存在一定局限性：1）本研究為橫斷面研究，橫斷面研究的特征決定了戶外時間、身體活動與視力不良風險的關系并不穩(wěn)定，后續(xù)應通過嚴謹的干預實驗設計來論證身體活動、戶外時間對視力不良風險的影響以及兩者的影響是否獨立。2）由于資源的限制，本研究無法對受試學生進行散瞳后計算機驗光檢查，部分因睫狀肌調節(jié)過強造成的假性視力不良無法排除，使本研究中視力不良檢出率可能略高于實際水平。

4 結論與建議

4.1 結論

身體活動、戶外時間對于視力的影響隨學段不同而有所差異：對于小學生，中等強度身體活動和戶外時間均為視力的保護因素；對于初中生，增加戶外時間可以降低視力不良風險，但身體活動時間與視力不良風險無顯著性相關。戶外時間、身體活動與小學生及初中生視力不良風險的關系均彼此獨立，不可相互替代。

4.2 建議

戶外活動可以有效結合戶外及身體活動兩個因素，是兒童青少年近視防控的有效措施。戶外時間與身體活動對于兒童青少年近視防控有同等效力，如在氣候惡劣等不適合進行戶外活動的情況下，應適當增加室內的身體活動?；谏眢w活動對小學生視力的保護作用，對于學生身體活動的干預應從小學階段開始。