儿童超重/肥胖与呼吸肌功能及肺功能的关系：基于性别、年龄及成熟度偏移状态的分析

《BMC Pediatrics》：The relationship between child overweight/obesity and respiratory muscle strength and lung function considering sex, age, and maturity offset status

本研究针对儿童肥胖对呼吸系统影响机制不清的问题，探讨了BMI对呼吸肌力量（RMS）和肺功能的影响，并创新性地引入成熟度偏移（maturity offset）作为协变量。研究发现超重/肥胖儿童最大吸气压（MIP）显著升高，且BMI与%MEP存在正相关，提示肥胖可能诱发呼吸肌代偿性适应。该研究为理解肥胖儿童呼吸生理提供了新视角，强调评估生长发育阶段的重要性。

　　

在全球范围内，儿童超重和肥胖的发病率正呈现持续上升的严峻趋势，这一现象已成为重大的公共卫生挑战。肥胖不仅与2型糖尿病、心血管疾病等代谢性问题相关，更可能通过机械性负荷影响儿童的呼吸系统。理论上，过量的体质量会增加胸壁的机械负荷，限制膈肌运动，改变肺容积，从而增加呼吸功。然而，关于肥胖如何具体影响儿童的呼吸肌力量（Respiratory Muscle Strength, RMS）和肺功能，现有的研究结论并不一致，甚至存在矛盾。部分原因可能在于，儿童正处于一个动态且快速的生长发育期，其生理变化剧烈，单纯考虑年龄和体重指数（Body Mass Index, BMI）可能不足以揭示其内在规律。研究者推测，个体的生物成熟度，即距离身高增长高峰（Peak Height Velocity, PHV）的时间（称为成熟度偏移，maturity offset），可能是一个关键但被忽视的调节因素。为此，由Julio Brugnara Mello等人领导的研究团队在《BMC Pediatrics》上发表了一项研究，旨在深入探讨BMI对儿童RMS和肺功能的影响，并首次将成熟度偏移状态作为重要的协变量纳入分析模型。

为了回答上述科学问题，研究人员在巴西两所公立学校开展了一项横断面分析研究，共招募了90名5-14岁的儿童。研究计算了BMI并据此分类，使用数字压力计测量了最大吸气压（MIP）和最大呼气压（MEP），并通过肺量计评估肺功能指标（如FVC、FEV₁、FEV₁/FVC、FEF_25-75%）。关键创新点在于应用年龄至身高峰值速度（APHV）公式来判定每个儿童的成熟度偏移状态。数据分析采用了t检验比较组间差异，并构建了以BMI为自变量、以各呼吸功能指标为因变量，并调整了性别、年龄和成熟度偏移的多元线性回归模型。

参与者特征

最终纳入分析的85名儿童（49%为女性）平均年龄为9.23岁。男孩的成熟度偏移状态显著远离APHV（即距离身高峰值更远），这是人口统计学特征中唯一的显著性别差异。

超重/肥胖与呼吸肌力量及肺功能的比较

组间比较分析显示，超重/肥胖儿童的最大吸气压（MIP）的实测值显著高于正常体重儿童（△= +14.12 cmH₂O, p=0.015），且效应量为中等（Cohen‘s d=0.58）。然而，在各项肺功能指标（%FVC, %FEV₁, %FEV₁/FVC, %FEF_25-75%）的预测百分比值上，两组之间均未发现统计学显著差异，尽管部分指标（如%MEP）显示出小的效应量，提示可能存在潜在趋势。

BMI与呼吸功能指标的回归分析

在调整了性别、年龄和成熟度偏移状态的多元线性回归模型中，研究发现BMI与%最大呼气压（%MEP）之间存在显著的正相关关系（β: 1.120; 95% CI: 0.042; 2.202; p=0.041）。这表明，在考虑了生长发育阶段等因素后，较高的BMI独立地与较高的预测性呼气肌力量百分比相关。然而，BMI与其他肺功能指标之间未发现显著的独立关联。

研究的讨论部分对上述发现进行了深入阐释。关于超重/肥胖儿童表现出更高的MIP，这一看似与“肥胖导致呼吸功能下降”的直觉相悖的结果，可能反映了机体的代偿机制。肥胖带来的胸腹部负荷增加，可能迫使吸气肌（主要是膈肌）产生更大的力量以完成呼吸动作，长期而言甚至可能诱导肌肉产生适应性“训练”效应。而BMI与%MEP的正相关关系，在引入成熟度偏移等协变量后才变得显著，这强有力地说明，年龄、性别和生物成熟度是理解肥胖与呼吸系统关系时不可忽视的混杂因素。它表明，在特定的生长发育窗口期，肥胖可能更易触发呼气肌的功能性适应。另一方面，本研究未发现超重/肥胖儿童肺功能指标的显著改变，这与部分文献报道的肥胖儿童存在“发育不同步（dysanapsis）”现象（即气道生长与肺容积增长不匹配）的结果不尽相同。这种差异可能与本研究的样本特征、或成熟度偏移状态对肺功能表现的影响有关。

综上所述，这项研究得出结论：儿童期的超重/肥胖状态与增强的吸气肌力量有关，并且在与年龄、性别和成熟度偏移状态共同考虑时，与预测的呼气肌力量百分比（%MEP）存在正相关。这提示，在评估肥胖对儿童呼吸系统的影响时，必须超越简单的BMI分类，而应整合考虑个体的生长发育成熟状态。该研究的发现为儿科临床实践和后续研究提供了重要启示：对于超重/肥胖儿童进行呼吸功能评估时，成熟度偏移应作为一个常规的考量因素，以更精准地识别风险、理解其生理适应机制并制定干预策略。未来的研究需要采用纵向设计，以揭示肥胖与呼吸系统功能在儿童动态成长过程中的因果联系和长期轨迹。