### 中文标题 城市环境中夏季高温与儿童户外及室内体力活动与久坐行为的关系研究

《Journal of Urban Health》：Summer Heat, Physical Activity, and Sedentary Behavior of Children Outdoors and Indoors in an Urban Setting

　　

### 中文摘要翻译
仅有四分之一和五分之一的美国儿童分别达到体力活动与屏幕时间指南要求，且儿童在夏季往往最不活跃。这种季节性低谷可能部分归因于不适的高温条件。研究人员考察了在温暖的城市气候中，夏季气温如何与儿童户外和室内的中高强度体力活动（moderate-to-vigorous physical activity，MVPA）及久坐行为相关联。研究对象为德克萨斯州奥斯汀市9–10岁的儿童（n=25），他们在2023年夏季佩戴wGT3X-BT加速度计和全球定位系统（GPS）设备共七天。加速度计以15秒为周期记录活动计数和环境光照水平，从而能够使用Evenson切点对活动强度进行分类，并识别室内与外出的时间。气温和相对湿度数据来自附近的气象站。为检验气温与体力活动和久坐行为的关联，研究人员拟合了以15秒观测值嵌套于儿童和日期内的两层交叉分类混合效应负二项回归模型。在研究期间，清醒时段平均气温为36.3°C（97°F）。儿童平均每天进行36分钟的MVPA（户外4分钟，室内32分钟），并将清醒时间的55%用于室内久坐。较高气温与户外MVPA降低（RR=0.79，95% CI=0.72–0.87）及室内MVPA降低（RR=0.92，95% CI=0.89–0.95）相关，并与室内久坐行为增加相关（RR=1.02，95% CI=1.01–1.02）。使用热指数替代气温的模型产生了相似的估计值。研究结果表明，高温可能制约儿童的健康活动行为。鉴于未来城市变暖的预测，热安全体力活动干预措施对儿童健康可能日益重要。

### 论文主体内容解读

#### 研究背景与目的
美国大多数儿童未达到体力活动和久坐行为的推荐标准。仅有约四分之一的6–17岁青少年每日达到60分钟中高强度体力活动（MVPA）推荐量，20%达到每日屏幕时间不超过两小时的推荐量。体力活动不足会削弱心血管代谢健康、骨骼健康、心肺和肌肉适能及认知功能等健康益处，且儿童期活动模式可延续至成年期，影响糖尿病、心血管疾病、癌症和痴呆等慢性病的长期风险。此外，儿童每日久坐时间达到或超过两小时与较高的体质指数、较低的体能和自尊水平相关。季节性是影响儿童活动行为的重要因素。系统综述和荟萃分析显示，春季体力活动较高、久坐行为较低，而夏季和冬季则相反。结构化日期假说认为，夏季和冬季假期中失去学校日常规律（即上学日）会导致体力活动减少、久坐/屏幕时间增加、饮食恶化和睡眠不规律。然而，在儿童非上学期间（特别是夏季）开展的研究很少。户外高温也可能是解释夏季儿童体力活动不足和久坐行为增加的原因之一。已有研究提示气温与体力活动呈倒U形关系，但尚无研究定量探讨极端高温对儿童暑假期间体力活动的影响，或气温如何影响户外与室内的活动行为。因此，本研究旨在评估夏季户外气温与儿童户外及室内MVPA和久坐行为的关系。研究人员假设，夏季高温引起的热不适会降低户外MVPA，并增加户外和室内的久坐行为；同时假设高温对室内MVPA无影响。

#### 研究设计与方法
本研究为前瞻性重复测量观察性队列研究，于2023年夏季在美国德克萨斯州奥斯汀市开展。研究对象为从三所小学招募的25名即将升入四年级的9–10岁儿童，其中两所学校学生以西班牙裔/拉丁裔为主且多数有免费餐资格，第三所学校以白人为主。纳入标准包括：招募时为三年级学生、居住在学校一英里范围内、能够参加常规体力活动、能用英语或西班牙语完成问卷调查。每位儿童在2023年7月20日至8月9日期间的三个七天时段之一连续佩戴wGT3X-BT加速度计（ActiGraph LLC）和Qstarz BT-Q1000XT全球定位系统（GPS）设备。加速度计以15秒周期记录活动计数和光照强度（lux），研究使用Evenson切点估计活动强度，以光照≥240勒克斯定义户外、≤239勒克斯定义室内。气温、相对湿度和降水数据来自坎普马布里气象站（Camp Mabry weather station），该站是奥斯汀市的官方气象站，所有学校距其16公里以内。研究还使用美国国家气象局的验证方程计算热指数。统计分析采用两层交叉分类混合效应负二项回归模型，15秒观测值（第一层）同时嵌套于儿童和日期（第二层）中。模型调整了相对湿度、儿童性别、种族/民族、贫困水平及时间外出时长等变量，并纳入时段样条项处理昼夜节律。所有模型均包含儿童和日期的随机效应。研究还使用热指数作为替代暴露变量进行平行分析以检验稳健性。

#### 主要研究结果
**样本与天气概况**：研究期间清醒时段平均气温为36.3°C（97°F），大部分时间处于极端谨慎（75%）或危险（22%）的热风险级别。25名儿童中女孩占52%，男孩占48%；52%为西班牙裔/拉丁裔，36%为非西班牙裔白人。儿童平均清醒13.4小时，每天进行36分钟MVPA（户外4分钟，室内32分钟），清醒时间的55%（平均7小时23分钟）用于室内久坐。户外时间中约57%用于轻度体力活动（LPA）。

**气温与MVPA的关联**：完全调整模型中，气温每升高1°C，总MVPA下降8%（RR=0.92，95% CI=0.89–0.94）；户外MVPA下降21%（RR=0.79，95% CI=0.72–0.87）；室内MVPA下降8%（RR=0.92，95% CI=0.89–0.95）。

**气温与久坐行为的关联**：气温每升高1°C，总久坐行为增加1%（RR=1.01，95% CI=1.01–1.02）；室内久坐行为增加2%（RR=1.02，95% CI=1.01–1.02）；户外久坐行为无显著关联（RR=0.98，95% CI=0.91–1.05）。

**气温与LPA的关联**：气温每升高1°C，总LPA下降1%（RR=0.99，95% CI=0.98–0.99）；户外LPA增加6%（RR=1.06，95% CI=1.01–1.12）；室内LPA下降2%（RR=0.98，95% CI=0.87–0.99）。

**预测效应量**：当气温从28.9°C（84°F）升至35.6°C（96°F）时，户外MVPA预计从每天32分钟降至7分钟（下降78%），户外LPA从9分钟增至13分钟（增加44%），室内久坐时间从436分钟增至489分钟（增加10%）。使用热指数的模型结果与使用气温的结果几乎一致。

#### 讨论与结论
研究结果支持极端城市高温可能对儿童活动行为产生负面影响。高温环境下，儿童在户外降低活动强度，并转而进入空调控制的室内环境，导致室内久坐时间增加。研究未支持“高温对室内MVPA无影响”和“高温增加户外久坐行为”这两个先验假设，反而发现高温与室内MVPA下降相关，与户外久坐行为无显著关联。可能的解释包括：室内温度可能因夏季高温而升高至不适水平；户外热暴露的滞后效应使儿童进入室内后仍感疲劳、过热或脱水，从而减少室内MVPA；儿童可能因高温不适而避免在户外静止不动，转而选择轻度活动或移至室内。

研究提出多项应对策略：利用空调室内空间作为热舒适环境供儿童活动，但这会带来能源消耗和温室气体排放的权衡；增加树木和遮阳结构以降低游乐场和通勤路径的热应激；利用水体（湖泊、泳池）提供降温效果。同时必须采取美国儿科学会推荐的热安全措施，包括充分补水、热适应、调整活动强度和时间、安排休息、监测热病症状等，以预防劳力性热病。

研究局限包括：样本量较小（n=25）可能限制可推广性和亚组分析；存在遗漏的个体和环境变量偏倚；约34%的研究日因佩戴时间不足被排除；研究结果最适用于中得克萨斯州及类似湿润亚热带气候；使用光照强度区分室内外可能导致错分。

研究结论为：在德克萨斯州城市中，夏季高温与儿童户外和室内的MVPA显著下降、户外LPA增加及室内久坐行为增加相关。高温普遍抑制了儿童的健康活动行为，不仅限于户外活动。研究结果强调了在减轻劳力性热病风险的同时支持儿童MVPA的必要性，并指出了热安全策略（如将活动安排在较凉时段、投资遮阳户外空间和温控室内场所、提供热安全指南）的重要性。随着气候变化和城市发展模式的加剧，实施支持儿童热适应体力活动的循证策略将日益关键。