中国学校学生24小时运动行为特征与心理健康之间的关联:一项潜在特征分析

《Journal of Exercise Science & Fitness》:Associations between 24-hour movement behavior profiles and mental health among Chinese school students: A latent profile analysis

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年08月23日 来源:Journal of Exercise Science & Fitness 3.7

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  背景:本研究旨在识别中国中小学生工作日(WDs)和周末(WEs)的24小时运动行为特征,并探讨这些特征与心理健康的关联。方法:研究人员招募了400名小学生(平均年龄:9.4±1.9岁;47.8%为女孩)和819名中学生(平均年龄:14.9±1.4岁;52.0%

  
背景:本研究旨在识别中国中小学生工作日(WDs)和周末(WEs)的24小时运动行为特征,并探讨这些特征与心理健康的关联。方法:研究人员招募了400名小学生(平均年龄:9.4±1.9岁;47.8%为女孩)和819名中学生(平均年龄:14.9±1.4岁;52.0%为女孩)。使用加速度计测量24小时运动行为,包括久坐行为(SB)、轻度身体活动(LPA)、中度至剧烈身体活动(MVPA)和睡眠。心理健康包括抑郁症状、内化/外化问题、工作记忆和抑制控制。采用潜在特征分析(LPA)识别24小时运动行为特征。结果:在小学生中识别出三个特征:“持续低SB/高MVPA/长睡眠”、“持续高LPA”和“持续高SB/低PA/短睡眠”。“持续低SB/高MVPA/长睡眠”和“持续高LPA”组的抑郁水平显著更低、内化问题更少、工作记忆更好、抑制控制更好,优于其他特征。在中学生中,识别出“低MVPA(WDs)和低MVPA/高LPA(WEs)”、“持续高SB/低LPA/短睡眠”、“低SB/高LPA(WDs)和低SB/长睡眠(WEs)”以及“高MVPA/长睡眠(WDs)和高MVPA(WEs)”四个特征。“高MVPA/长睡眠(WDs)和高MVPA(WEs)”组的抑郁水平和内化问题显著低于“持续高SB/低LPA/短睡眠”组。结论:本研究强调了促进健康24小时运动行为模式的重要性。心理健康促进策略应针对小学生优化24小时运动行为(即增加MVPA、减少SB、确保充足睡眠时长)或维持高LPA水平;对于中学生,应优先确保充足睡眠并鼓励定期参与MVPA。
**论文解读文章**

**研究背景与问题**
儿童青少年的心理健康问题(如抑郁障碍、情绪和行为问题)在中国日益严重,1990年至2021年间,儿童青少年精神障碍的年龄标准化患病率从4.8%上升至8.9%(Dong等,2025)。大量研究表明,身体活动和充足睡眠可通过多种生物学及心理途径(如增强神经可塑性、调节神经递质系统、恢复昼夜节律、改善情绪调节和压力管理)与更好的心理健康相关联。然而,以往基于变量中心的分析方法可能忽略个体内运动行为聚类的异质性,限制了理解不同运动行为组合对心理健康的影响。目前仅有两项研究采用潜在特征分析(LPA:一种识别潜在亚组的方法)探讨自我报告的MVPA、娱乐屏幕时间、睡眠与青少年心理健康的关系,但这些研究存在局限性:使用自我报告测量(存在回忆偏倚)、忽略工作日(WDs)与周末(WEs)运动行为差异、未考虑24小时运动行为的成分数据性质(即时间使用数据的组成性)。在中国,虽已有研究探讨24小时运动行为与心理健康的关系,但缺乏基于成分数据方法、客观测量识别的24小时运动行为特征及其与心理健康关联的证据。因此,本研究旨在采用成分潜在特征分析,识别中国中小学生WDs和WEs的24小时运动行为特征,并探讨其与心理健康的关联。该研究发表在《Journal of Exercise Science》。

**关键技术方法**
本研究从中国中南地区武汉和长沙的6所学校(2所小学、4所中学)招募参与者,最终纳入400名小学生(平均年龄9.4±1.9岁)和819名中学生(平均年龄14.9±1.4岁)。主要技术方法包括:使用Actigraph wGT3X-BT加速度计连续7天测量24小时运动行为(包括SB、LPA、MVPA和睡眠),基于Evenson等(2008)的切点进行分类;采用成分数据分析(CoDA)生成WDs和WEs的运动行为组成,并通过等距对数比(ILR)坐标转换;利用潜在特征分析(LPA)在Mplus软件中识别运动行为特征,模型选择依据AIC、BIC、LMR、BLRT和熵值;采用手动BCH三步法比较不同特征在心理健康结局(抑郁症状、内化/外化问题、工作记忆、抑制控制)上的差异,并调整年龄、性别、BMI、父母教育水平和家庭经济状况等混杂因素。

**研究结果**
**1. 24小时运动行为特征**
在小学生中,识别出三个WDs与WEs一致的特征:“持续低SB/高MVPA/长睡眠”(72人,18%)、“持续高LPA”(259人,64.8%)和“持续高SB/低PA/短睡眠”(69人,17.3%)。其中“持续高SB/低PA/短睡眠”组被视为最不健康组。
在中学生中,识别出四个WDs与WEs不一致的特征:“低MVPA(WDs)和低MVPA/高LPA(WEs)”(103人,12.6%)、“持续高SB/低LPA/短睡眠”(211人,25.8%)、“低SB/高LPA(WDs)和低SB/长睡眠(WEs)”(116人,14.2%)和“高MVPA/长睡眠(WDs)和高MVPA(WEs)”(389人,47.5%)。其中“持续高SB/低LPA/短睡眠”组被视为最不健康组。

**2. 心理健康结局差异**
在小学生中,调整混杂因素后,整体χ2检验显示各组在抑郁、内化问题、工作记忆和抑制控制上存在显著差异(均P<0.05)。两两比较发现,“持续低SB/高MVPA/长睡眠”组和“持续高LPA”组均比“持续高SB/低PA/短睡眠”组表现出更低的抑郁水平、更少的内化问题、更好的工作记忆和抑制控制(效应量Hedges' g在0.43–0.63之间),且这两个健康组之间无显著差异。未发现运动行为特征与外化问题的显著关联。
在中学生中,整体χ2检验显示各组在抑郁和内化问题上存在显著差异(均P<0.05)。两两比较发现,“高MVPA/长睡眠(WDs)和高MVPA(WEs)”组的抑郁水平和内化问题显著低于“持续高SB/低LPA/短睡眠”组(效应量Hedges' g分别为0.254和0.340),而其他组与参考组间无显著差异。未发现运动行为特征与工作记忆、抑制控制或外化问题的显著关联。

**讨论与结论**
讨论部分指出,小学生特征在WDs和WEs间一致,而中学生特征存在差异,这可能与学业负担导致的睡眠不足、周末补偿性睡眠、自主性增加以及课程安排不同有关。值得注意的是,64.8%的小学生属于“持续高LPA”特征,47.5%的中学生属于“高MVPA/长睡眠(WDs)和高MVPA(WEs)”特征,但中学生平均MVPA和睡眠时长仍低于加拿大24小时运动行为指南推荐值(MVPA≥60分钟/天,睡眠8–10小时/夜)。在小学生中,优化24小时运动行为(增加MVPA、减少SB、确保睡眠)或维持高LPA水平均有益于心理健康,这可能与LPA对大脑前额叶皮层血流和血清素通路的调节有关。在中学生中,仅有MVPA和充足睡眠的组别表现出心理健康优势,这可能与青少年大脑突触修剪和结构巩固后需要更高强度刺激(MVPA)来驱动神经可塑性,以及学业压力导致的睡眠不足和社会时差效应有关。未发现外化问题差异,可能与加速度计无法区分障碍性运动与健康增强活动,以及样本年龄、国家、测量工具差异有关。研究结论翻译如下:本研究在小学生中识别出三个不同的24小时运动行为特征,在中学生中识别出四个特征。在小学生中,“持续低SB/高MVPA/长睡眠”和“持续高LPA”组的抑郁水平、内化问题显著更低,工作记忆和抑制控制更好,优于“持续高SB/低PA/短睡眠”组。在中学生中,“高MVPA/长睡眠(WDs)和高MVPA(WEs)”组的抑郁水平和内化问题显著低于“持续高SB/低LPA/短睡眠”组。优化24小时运动行为组成对促进中小学生心理健康至关重要。心理健康促进策略应针对小学生优化24小时运动行为(即增加MVPA、减少SB、确保充足睡眠时长)或维持高LPA水平;对于中学生,应优先确保充足睡眠并鼓励定期参与MVPA。
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