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为探究青少年体育活动与身体健康关系,德国卡尔斯鲁厄理工学院研究人员开展 “MoMo 纵向研究”。结果发现持续或增加体育活动有益健康,此研究为促进青少年健康生活方式提供依据,推荐科研读者一读。
德国卡尔斯鲁厄理工学院(Karlsruhe Institute of Technology)的 Simon Kolb、Alexander Burchartz 等研究人员在《BMC Public Health》期刊上发表了题为 “Association between physical activity and physical health in German children and adolescents ? results from the MoMo Longitudinal Study” 的论文。这篇论文对于探究青少年体育活动与身体健康之间的关系有着重要意义,为公共卫生领域在促进青少年健康生活方式方面提供了关键依据。
研究背景
充足的体育活动对维持和改善身体健康至关重要,尤其是在青少年和年轻人中。身体活动的很大一部分是体育活动,但很少有纵向研究涉及从青少年到成年早期的过渡阶段。
在青少年时期,身体处于快速生长发育阶段,这个时期形成的生活方式习惯会对成年后的健康产生深远影响。例如,超重和肥胖在儿童和青少年中已成为重大问题,它们与成年后患慢性疾病(如 2 型糖尿病)的风险增加相关。而适度到剧烈的体育活动(MVPA)与较低的 BMI 和腰围(WC)z 评分相关,这表明促进 MVPA 可能有助于减少超重和肥胖青少年的数量。
心肺功能(CRF)作为身体健康的重要指标,对预防和管理心血管疾病、癌症、糖尿病等非传染性疾病具有重要意义,还能显著降低过早死亡的风险。肌肉适能(MF)也是身体健康的重要组成部分,它在日常活动、运动表现和疾病预防中发挥着关键作用。然而,反复疼痛不仅困扰成年人,也影响着儿童和青少年,会严重干扰他们的日常生活,降低生活质量,引发焦虑和抑郁等情绪问题。虽然有研究推荐体育活动,尤其是有氧运动,用于缓解偏头痛,但相关科学证据仍然有限。
由于从青少年到成年早期的过渡是一个重要的发展阶段,会发生许多生理和心理变化,且目前关于这一阶段体育活动与健康关系的纵向研究较少,因此开展此项研究,对于了解体育活动水平的变化对青少年身体健康的影响具有重要意义。
研究方法
研究人员使用了德国运动模块纵向研究(MoMo)的数据进行分析。MoMo 是德国儿童青少年健康访谈与检查调查(KiGGS)的一个深入模块,该研究始于 2003 年,结合了横断面调查和纵向样本跟踪。研究样本来自于 2003 - 2006 年 MoMo 基线调查中 4529 名 4 - 17 岁的儿童和青少年,本研究仅选取了基线时年龄在 11 - 17 岁且在 2009 - 2012 年完成第一次随访测量的 947 名参与者。
在变量测量方面,研究人员采用了多种精确的测量方法。通过身高计(精度为 0.1cm)测量裸足站立身高,用电子秤(精度为 0.1kg)测量着轻便服装的体重,进而计算出 BMI。使用 Physical Working Capacity 170(PWC170)自行车测力计测试评估心肺功能(CRF),参与者在固定自行车上进行测试,根据体重确定初始工作量,每 2 分钟增加一次负荷,直到达到特定终止条件,通过插值或外推法确定心率为 170 次 / 分钟时的功率输出(PWC170)。用立定跳远评估下肢爆发力,参与者站立起跳,记录最远的一次成绩;用标准俯卧撑测试上肢肌肉耐力,参与者需在 40 秒内尽可能多地完成规范动作。参与者通过问卷自我报告调查前三个月内的疼痛情况,本研究仅将头痛作为身体疼痛的测量指标,并将其分为反复疼痛和无疼痛或仅疼痛一次两类。通过问卷评估不同场景(体育俱乐部、休闲时间、学校、日常生活)的体育活动,用体育活动指数衡量体育活动水平,该指数为每周体育课、学校课外活动、校外休闲体育活动和俱乐部体育活动的总时长。
数据分析时,研究人员根据第一次测量的体育活动指数将样本分组,以组中位数为临界值,分为高活动组(每周锻炼超过 240 分钟)和低活动组(每周锻炼低于 240 分钟)。结合两次测量的活动类别,又进一步分为持续高活动组、持续低活动组、增加活动组和减少活动组。使用方差分析(ANOVA)分析不同体育活动组在 BMI、CRF 和肌肉骨骼适能方面的差异,将年龄和性别作为协变量,用 Tukey 方法进行均值的两两比较。对于体育活动发展对反复头痛的影响,采用逻辑回归分析,以持续活动组为参考,用 Wald 统计量检验体育活动组估计值之间的显著差异。所有分析均在 R 软件中进行,设定显著性水平为 0.05。
研究结果
本研究共纳入 947 名参与者,其中女性占 53%。通过方差分析,研究人员发现不同活动组在第二次测量时的心肺功能(CRF)存在显著差异(F (3,502)=13.65, p<.001)。事后分析表明,持续高活动组的 CRF 得分高于持续低活动组和活动量减少组,且持续低活动组的得分显著低于其他组。
在俯卧撑测试中,组间也存在显著差异(F (3,599)=10.45, p<.001)。Tukey 事后检验显示,持续高活动组的得分显著高于减少活动组和低活动组,但减少活动组、增加活动组和低活动组之间差异不显著。
立定跳远测试结果同样显示组间有显著差异(F (3,601)=12.03, p<.001)。事后分析表明,持续高活动组的成绩优于其他任何组,减少活动组的表现优于低活动组。
然而,在 BMI 方面,各活动组之间没有显著差异(F (3,610)=0.08, p=.970)。
逻辑回归分析发现,活动组对头痛的影响总体显著(X2=17.2, df=3, p<.001)。与持续高活动组相比,持续低活动组在随访时报告反复头痛的优势比(OR)为 2.1(1.4, 3.2),增加体育活动组的 OR 为 2.5(1.5, 4.3),减少体育活动组的 OR 为 1.9(1.3, 3.0)。
研究结论与讨论
总体而言,那些在随访期间保持活跃或增加体育活动的人具有最有利的健康结果。持续活跃的组在心肺功能方面优于持续不太活跃的组,在肌肉适能方面优于其他任何组,并且比其他组更不容易报告反复头痛。但在 BMI 方面,不同活动组之间没有差异。
在心肺功能方面,本研究部分结果与其他研究存在差异。一些研究表明基线时较高的体育活动水平与一年后的更好的心肺功能相关,但本研究中随访间隔约为五年,发现在这五年期间,较高体育活动与心肺功能之间的正相关似乎不存在。当前的体育活动水平似乎更为重要,增加体育活动可能会改善耐力表现。这可能是因为本研究使用问卷评估体育活动,且研究对象年龄较大,研究中的体育活动指数所包含的活动强度可能高于日常活动。
对于肌肉适能,本研究结果与文献一致,持续高水平的体育活动与更好的身体素质相关。
在 BMI 方面,研究未发现活动组之间的差异。这可能是由于调查间隔时间较长,在此期间除体育活动外的其他因素(如饮食行为)可能影响 BMI 的发展。此外,体育活动或体育训练可能会刺激肌肉生长,导致体重增加,从而对 BMI 值产生负面影响。虽然有研究表明体育活动与无脂肪质量指数(FFMI)或体脂百分比存在弱负相关,但关于体育活动对 BMI 的影响仍存在争议,需要更多纵向设计和干预研究来确定因果关系。
本研究的优势在于基于复杂样本,抽样策略有助于减少选择效应,能够做出具有代表性的结论。纵向样本可以分析个体轨迹,增进对个体发展的理解。然而,研究也存在一些局限性。测量时间间隔长达五年,可能存在许多混杂因素影响分析变量,例如 BMI 受饮食行为影响。通过问卷评估体育活动可能会高估体育活动量,且未考虑活动类型。
这项研究进一步证明了体育活动对身体健康的有益影响,支持了世界卫生组织等倡导的积极生活方式对促进和维持健康的重要性。研究结果强调了持续体育活动对维持和改善身体健康最为有益,不仅要鼓励人们增加体育活动,还要支持已经活跃的人保持活跃。特别是在儿童和青少年的敏感过渡阶段,如进入中学、开始职业培训或上大学时,应制定适应变化情况的项目。同时,研究也表明较低体育活动水平的人通过增加体育活动仍可以改善身体健康。未来的研究可以进一步探讨体育活动对健康产生明显影响的阈值以及是否存在上限效应,还可以研究不同类型的运动或组织形式对健康的影响。