肥胖初中男生體力活動與靜息能耗的計量關(guān)系

摘要：目的：分析肥胖初中男生體力活動與靜息能耗之間的計量關(guān)系，為制定減肥的干預(yù)措施提供理論依據(jù)。方法：采用分層隨機(jī)抽樣分別招募肥胖初中男生300名和體重正常男生310名，聯(lián)合使用加速度計和自制的調(diào)查問卷采集7d的體力活動和能量消耗數(shù)據(jù)。采用相關(guān)性分析、多元線性回歸探討體力活動與靜息能耗的關(guān)聯(lián)性。采用Logistic 回歸探討體力活動、能量消耗與是否肥胖之間的關(guān)聯(lián)性。結(jié)果：1）肥胖男初中生的體力活動與平均能耗均低于體重正常男初中生（Plt;0.05）；2）靜息能耗與是否肥胖之間呈正相關(guān)（OR=1.02，95%CI=[1.01，1.04]）；3）久坐行為（SB）與低強(qiáng)度體力活動（LPA）會顯著提高靜息能耗（Plt;0.05）；4）SB與LPA等時替代30min/d 中等強(qiáng)度體力活動（MPA）與30min/d 高強(qiáng)度體力活動（VPA）均會可以使靜息能耗顯著提高（Plt;0.05）。結(jié)論：如何有效減少SB與LPA，增加VPA與MPA對于青少年的肥胖控制至關(guān)重要。

關(guān)鍵詞：初中生；肥胖；體力活動；能量消耗；等時替代模型

Measurement relationship between physical activity and resting energy consumption of obese middle school boys

ZHANG Weidong，QIAO Yunfeng*

（College of Physical Education， Taiyuan Normal University Shanxi Jinzhong"030619）

Abstract：Objective ：The quantitative relationship between physical activity and resting energy consumption of obese junior middle school boys was analyzed to provide theoretical basis for formulating intervention measures for weight loss. Methods： A stratified random sample of 300 obese junior high school boys and 310 normal weight boys were recruited separately， and 7-d data on physical activity and energy expenditure were collected using a joint accelerometer and a home-made questionnaire. Correlation analysis and multiple linear regression were used to explore the association between physical activity and resting energy consumption. Logistic regression was used to explore the association between physical activity， energy expenditure and whether they were obese or not.Results：1） The physical activity and average energy consumption of obese male junior high school students were lower than those of normal weight male junior high school students （Plt;0.05）; 2）Positive correlation between resting energy consumption and obesity（OR=1.02，95%CI=[1.01，1.04]）;3） Sedentary behavior （SB） and low intensity physical activity （LPA） significantly increased resting energy consumption （Plt;0.05）; 4） The replacement of 30min/d moderate-intensity physical activity （MPA） and 30min/d high-intensity physical activity （VPA） at the same time by SB and LPA significantly increased resting energy consumption （Plt;0.05）.Conclusion：How to effectively reduce SB and LPA and increase VPA and MPA is crucial for obesity control in adolescents.

Key words：Junior high school students; obesity; physical activity; energy expenditure；Isochronous substitution model

前言

青少年的超重肥胖率近年來日益增長[1]。研究表明，青少年肥胖可能與體力活動和能量消耗有關(guān)[2-3]，進(jìn)行體力活動較多的青少年往往伴有較高的能量消耗，不易產(chǎn)生肥胖[4]。不過，另有研究表明肥胖者的能量消耗水平并不低[5]。因此，對于肥胖人群能量消耗水平的研究存在著爭議，這些爭議可能是由于受試者的年齡、性別以及個體間的差異有關(guān)，其具體機(jī)制還有待進(jìn)一步探討。另外，將青少年一天中的不同活動行為時間進(jìn)行重新分配有一定效果，有研究采用等時替代法將學(xué)齡兒童的久坐時間替換為體力活動，發(fā)現(xiàn)體質(zhì)健康水平有了明顯改善[6-7]。因此，本研究嘗試采用回歸分析和等時替代模型，通過天津市體重正常與肥胖男性初中生體力活動和能量消耗水平的數(shù)據(jù)，一方面了解青少年肥胖的影響因素，另一方面利用時間的重新分配為解決青少年肥胖問題提供思路。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

研究對象為肥胖初中男生300名和體重正常初中男生310名，其中，肥胖用BMI進(jìn)行界定[8]，12歲為≥24.7kg/m2、13歲為≥25.7kg/m2、14歲為≥26.4kg/m2、15歲為≥26.9kg/m2。

1.2 研究方法

1.2.1 抽樣方法

采用隨機(jī)分層抽樣原則從天津中學(xué)、天津市實(shí)驗(yàn)中學(xué)、天津市第一中學(xué)、天津市第二十一中學(xué)、天津市四十七中學(xué)招募自愿參加本研究相關(guān)測試的610名初中男生。受試者在研究開始前均簽署《知情同意書》。

1.2.2 調(diào)查方法

調(diào)查內(nèi)容包括受試者的身高、體重、體力活動和能量消耗水平。受試者體重及身高的測量采用身高-體重測試儀（國產(chǎn)HF-300系列），身高、體重的精度分別為0.1cm、0.1kg。通過公式計算受試者的體質(zhì)量數(shù)（BMI），BMI=體重（kg）/身高2（m2）。之后聯(lián)合使用ActiGraPH-GT3X加速度計及問卷對受試初中生日常7d體力活動、能量消耗水平進(jìn)行采集。采集過程中加速度計攜帶在右側(cè)髂部，除水上活動外都需攜帶，且不能交換攜帶，采集結(jié)束后，對受試初中生的體力活動、體力活動能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計。受試初中生的基礎(chǔ)代謝率采用Harris and Benedict公式（66.47+13.75×體重（kg）+5.00×身高（cm）-6.75×年齡（y））進(jìn)行估算[10]。研究顯示，靜息能耗由于增加了食物特殊動力作用，所以靜息能耗一般高于基礎(chǔ)代謝率10%[11]，故基礎(chǔ)代謝率增加10%便為靜息能耗。之后將靜息能耗與體力活動能耗相加便可得出受試初中生的總能耗[11]。同時統(tǒng)計受試初中生近1周平均每天觀看電視、電腦、手機(jī)等電子產(chǎn)品的視屏?xí)r間。

1.2.3 判定標(biāo)準(zhǔn)

統(tǒng)計結(jié)束后，對受試初中生的不同體力活動類型劃分為4個等級：久坐行為（Sedentary behavior，SB）為0～100counts/min，輕體力活動（light physical activity，LPA）為101～2295counts/min，中等強(qiáng)度體力活動（moderate physical activity，MPA）為2296～4011counts/min，高強(qiáng)度體力活動（vigorous physical activity，VPA）為≥4012counts/min[7]。研究顯示初中生每天應(yīng)至少60min的中高強(qiáng)度體力活動（moderate-to-vigorous physical activity，MVPA）[12]，故本文將每日MVPA時間≥60min/d判定為符合體力活動標(biāo)準(zhǔn)，將每日MVPA時間lt;60min/d判定為不符合體力活動標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)視屏?xí)r間的統(tǒng)計及專家的建議[12]，本文將視屏?xí)r間≤2h/d判定為符合視屏?xí)r間標(biāo)準(zhǔn)，視屏?xí)r間gt;2h/d判定為不符合視屏?xí)r間標(biāo)準(zhǔn)。

1.2.4 統(tǒng)計分析

用Excel對數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，之后運(yùn)用數(shù)據(jù)處理軟件SPSS 26.0進(jìn)行統(tǒng)計分析。由于本文中體力活動、能量消耗等因變量數(shù)據(jù)不為分類變量，所以不適宜采用X2檢驗(yàn)進(jìn)行差異性檢驗(yàn)，故本文將采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)進(jìn)行差異性分析。運(yùn)用皮爾遜相關(guān)性分析探討初中男生能量消耗水平與不同強(qiáng)度體力活動時間的相關(guān)性。采用Logistic Regression 回歸分析探討初中男生體力活動、能量消耗與肥胖的關(guān)聯(lián)。采用多元線性回歸分析探討初中男生體力活動與靜息能耗的關(guān)聯(lián)。檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。

2研究結(jié)果

2.1 肥胖組與正常組的基本情況比較

肥胖組的身高（Pgt;0.05）、年齡（Pgt;0.05）與體重正常組均無統(tǒng)計學(xué)差異，但體重（Plt;0.01）、BMI（Plt;0.01）均明顯高于后者（表1）。

2.2 肥胖組與正常組的體力活動比較

采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)對兩組的不同強(qiáng)度體力活動時間、體力活動量進(jìn)行比較，結(jié)果顯示，肥胖組的LPA（Plt;0.01）、MVPA（Plt;0.01）、SB（Plt;0.01）、體力活動量（Plt;0.01）均明顯低于體重正常組（表2）。

2.3 肥胖組與正常組的能量消耗比較

結(jié)果顯示，肥胖組的體力活動能耗（Pgt;0.05）與體重正常組無統(tǒng)計學(xué)差異，肥胖組的靜息能耗（Plt;0.01）、總能耗（Plt;0.01）均明顯高于體重正常組，但單位體重靜息能耗（Plt;0.01）、單位體重體力活動能耗（Plt;0.01）、單位體重總能耗（Plt;0.01）、體力活動能耗占總能耗的比例（Plt;0.01）均明顯低于后者。（表3）。

2.4 能量消耗與不同活動行為的相關(guān)性

采用皮爾遜相關(guān)性分析對能量消耗水平與不同活動行為進(jìn)行分析，結(jié)果顯示，靜息能耗與SB（Plt;0.01）呈正相關(guān)，但與LPA（Plt;0.05）、MVPA（Plt;0.01）均呈負(fù)相關(guān)。體力活動能耗與LPA（Plt;0.01）呈正相關(guān)?？偰芎呐cSB（Plt;0.05）、MVPA（Plt;0.05）均呈負(fù)相關(guān)（表4）。

2.5 男性初中生肥胖的Logistic回歸分析

根據(jù)上文，兩組在不同活動行為時間及能量消耗水平上有明顯不同，故以這兩類指標(biāo)為自變量進(jìn)行Logistic回歸分析，探討男性初中生肥胖的影響因素。以是否肥胖為因變量，以靜息能耗、MVPA是否符合標(biāo)準(zhǔn)、體力活動能耗占總能耗的比例、視屏?xí)r間是否符合標(biāo)準(zhǔn)為自變量進(jìn)行Logistic回歸分析。結(jié)果顯示，靜息能耗是影響初中男生肥胖的因素（OR=1.02，95%CI=[1.01，1.04]）（表5）。

2.6不同模型下體力活動與靜息能耗的關(guān)聯(lián)

2.6.1 單一與分割模型

采用多元回歸分析的不同模型對體力活動與靜息能耗之間的關(guān)聯(lián)進(jìn)行分析，結(jié)果顯示，單一模型下，不同體力活動行為均無法與靜息能耗產(chǎn)生關(guān)聯(lián)。而分割模型下，SB（Plt;0.05）、LPA（Plt;0.01）均明顯提高了靜息能耗（表6）。

2.6.2 等時替代模型

采用多元回歸分析的等時替代模型對體力活動與靜息能耗之間的關(guān)聯(lián)進(jìn)行分析，結(jié)果顯示，SB等時替代30min/d MPA（Plt;0.01）、30min/d VPA（Plt;0.05）后，均明顯提高了靜息能耗；LPA等時替代30min/d MPA（Plt;0.01）、30min/d VPA（Plt;0.05）后，均明顯提高了靜息能耗。反之則下降，但不具有顯著性（Pgt;0.05）（表7）。

3 結(jié)語

長期進(jìn)行一定強(qiáng)度的體力活動有助于機(jī)體能量消耗的提升和體重的控制。本研究發(fā)現(xiàn)，肥胖初中生的體力活動時間及體力活動量均明顯低于體重正常初中生，但久坐時間卻高于后者，這一發(fā)現(xiàn)與國內(nèi)外大多研究均一致[2-4]。同時發(fā)現(xiàn)兩組初中生在每日MVPA能否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)上有較大差異，肥胖組有10%（15名）的初中生達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)，體重正常組則有80%（124名），我國另有研究也顯示青少年在MVPA達(dá)標(biāo)率上較低[9]。說明體力活動對于控制肥胖起到關(guān)鍵作用，當(dāng)身體處于一定強(qiáng)度的運(yùn)動狀態(tài)時，對降低脂肪含量有一定的幫助。

本研究顯示，體力活動能耗與VPA之間的關(guān)聯(lián)性不明顯，但與MVPA存在負(fù)相關(guān)性。這可能與VPA時間較短，而MVPA時間較長有關(guān)。國外研究也表明體力活動時間與靜息能耗呈負(fù)相關(guān)[13]。本研究亦發(fā)現(xiàn)，靜息能耗與肥胖呈正相關(guān)。即肥胖程度越明顯，靜息能耗越大。這可能是由于肥胖個體脂肪的增加導(dǎo)致了其靜息能耗的增加[4]。

本研究顯示，SB與LPA等時替代30min/d MPA與30min/d VPA后，靜息能耗均明顯提高，說明SB時間與LPA時間的增加及MPA時間與VPA時間的減少會促進(jìn)肥胖的發(fā)生。國外有學(xué)者研究了兒童的體力活動行為與健康的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)SB與LPA替代MVPA時，兒童的體脂百分比增加了[14]。相反，本研究中MPA與VPA等時替代30min/d SB與30min/d LPA靜息能耗應(yīng)該會同等量下降，但實(shí)際結(jié)果表明相反情況下不具有顯著性，說明等時替代模型可能具有不對稱性。對這一問題，我國其他學(xué)者也有發(fā)現(xiàn)，常振亞等將15min/d MVPA與15min/d LPA互相替代，發(fā)現(xiàn)體質(zhì)健康的上升與下降并不對稱[6]。盡管等時替代模型具有不對稱性，但國內(nèi)外研究公認(rèn)VPA與MPA有助于增加靜息能耗。因此，減少SB與LPA，增加VPA與MPA對于青少年的肥胖控制至關(guān)重要。

研究發(fā)現(xiàn)，不同形式的體力活動對于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成績、執(zhí)行功能均有較大益處[15]。但現(xiàn)在學(xué)業(yè)的競爭及手機(jī)等電子產(chǎn)品的普及使得學(xué)生久坐時間較長，而體力活動時間較短，對身體極為不利。因此，需要統(tǒng)籌兼顧身體健康與學(xué)習(xí)成績的關(guān)系以更好地促進(jìn)學(xué)生身心的全面發(fā)展。三位一體（學(xué)校為主體，家庭與社會共同參與）為實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)提供可能，即三者要分階段對不同學(xué)生的體力活動水平進(jìn)行定時評估，在此基礎(chǔ)之上針對不足之處著重提高，平時要注意鼓勵及帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行中高強(qiáng)度體力活動，多開展課堂、課外、家庭、社區(qū)等體育活動，為提高學(xué)生的身體素質(zhì)及學(xué)習(xí)成績而努力[16]。

綜上，肥胖初中生的不同體力活動水平、能量消耗水平均不足，而久坐與低強(qiáng)度體力活動時間較長，同時靜息能耗是影響男性初中生肥胖的因素。之后的研究可以針對不同年級、不同性別、不同地區(qū)，并且探討青少年在睡眠及不同運(yùn)動下的能量消耗情況，并且可以將一天中不同行為活動時間進(jìn)一步劃分替代，尋找更多的替代可能。最后，要督促青少年減少久坐、低強(qiáng)度體力活動時間，同時增加中、高強(qiáng)度體力活動時間，防止肥胖的發(fā)生。

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