《Frontiers in Public Health》：Longitudinal trajectories of physical fitness among university students: evidence from three-year linked annual fitness records for campus health promotion
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摘要专业翻译
背景： 大学是从青春期向成年早期过渡的关键时期，此阶段生活方式与身体活动模式趋于稳定。本研究考察大学生体质健康的纵向变化，并评估其轨迹是否因学科组、基线年级和性别而异。
方法： 将2023至2025年的年度体质健康测试记录在学生个体层面进行关联。
摘要专业翻译
背景： 大学是从青春期向成年早期过渡的关键时期，此阶段生活方式与身体活动模式趋于稳定。本研究考察大学生体质健康的纵向变化，并评估其轨迹是否因学科组、基线年级和性别而异。
方法： 将2023至2025年的年度体质健康测试记录在学生个体层面进行关联。共4,406名学生贡献12,795个学生-年观测值。研究人员采用多水平线性混合效应模型（multilevel linear mixed-effects model）分析体质健康总分，并以基于等级的结局和原始项目测量值作为补充分析。
结果： 2023至2025年间，所有学科组的体质健康总分均显著下降。年份×学科组交互作用显著，表明纵向轨迹存在差异。调整后降幅最大的是理学（Science）组，其次为文社管（HSSM）组和工学（Engineering）组。所有组别的及格率均下降，而理学和文社管组良好及以上等级的流失更为明显。原始测量值表明，下降主要集中在速度、耐力、下肢爆发力以及肌肉力量或肌肉耐力方面。
结论： 大学生体质健康在3年内呈现显著下降。这些发现支持将关联的年度体质测试记录作为校园健康监测工具，用以识别下降的体质健康轨迹，并指导分阶段、按风险分层的健康促进策略。
论文解读
一、研究背景与问题提出
大学阶段是从青春期后期向成年早期过渡的重要时期。在这一阶段，身体发育基本完成，而生活方式、身体活动习惯、久坐行为和体重状态逐渐趋于稳定。因此，大学阶段的体质健康不仅关系到当前的身体机能和运动能力，也为适应学业生活和维持健康行为奠定基础。近年来的证据表明，年轻人中身体活动不足和久坐行为普遍存在，大学生体质健康下降已成为校园健康管理日益关注的问题。若这一下降在大学期间持续，可能对日后心血管代谢健康和慢性病风险产生不利影响。心肺适能（cardiorespiratory fitness）日益被认为是长期心血管和总体健康的关键标志物。
然而，现有关于大学生体质健康的证据大多基于横断面比较、重复的人群层面调查或对单一体质指标的分析。这些研究设计虽有助于描述人群趋势，但无法充分刻画学生个体内部的纵向变化轨迹。关于体质健康的整体变化是否因学科、大学学习阶段或性别而异，以及哪些具体体质维度导致了这些变化，证据仍然有限。因此，个体层面关联的年度体质测试记录可以提供补充证据，将人群层面趋势与个体内部随时间的变化区分开来。
本研究追踪2023年为大一或大二的学生连续三年，考察大学期间体质健康如何变化。随着大学生活的推进，课程安排、学业任务、体育课参与以及自主锻炼时间均可能发生变化，这些因素可能共同塑造体质健康轨迹。学科类别也对应不同的培养方案和学习环境，工学、理学以及人文社科与管理类学生在课程结构、实践教学和时间分配上可能存在差异。本研究将学科组视为教育环境的背景指标，考察不同学科组之间的纵向体质健康轨迹是否存在差异。
基于此，本研究有三个目标：估计大学生体质健康总分的纵向变化；检验该变化是否因学科组、基线年级和性别而异；识别哪些基于等级的结局和原始体质维度最参与所观察到的下降。研究提出三个工作假设：大学期间体质健康总分下降；下降幅度因学科组、基线年级和性别而异；下降主要集中在依赖持续有氧活动、力量相关训练和足够运动强度的体质维度。
二、研究设计与关键方法
本研究基于某大学2023至2025年三年年度体质健康测试记录。基线年为2023年，纳入标准为基线时为大一大二、具有可识别学号、体质健康总分、性别、专业和学科组信息的学生。最终样本包括4,406名学生，其中4,071人完成全部三次年度测试，247人有两次记录，88人有一次记录，共形成12,795个学生-年观测值。
学科分组按2023年基线专业分为工学（Engineering）、理学（Science）和人文社科与管理（HSSM）三组，覆盖33个专业。工学组3,284人，理学组342人，HSSM组780人。性别分布在三组间差异明显，工学组男性占77.4%，理学组占71.3%，HSSM组女性占59.7%。基线年级分布在各组间相似。
体质健康测试依据《国家学生体质健康标准》实施。测试项目包括：BMI（身体质量指数，body mass index）、肺活量、50米跑、坐位体前屈、立定跳远、性别特异项目（女生800米跑和一分钟仰卧起坐，男生1000米跑和引体向上）。总分由各项目标准分加权计算：BMI占15%、肺活量占15%、50米跑占20%、坐位体前屈占10%、立定跳远占10%、力量占10%、耐力跑占20%，另有附加分。等级划分：90.0分及以上为优秀，80.0–89.9分为良好，60.0–79.9分为及格，59.9分及以下为不及格。
主要统计方法为多水平线性混合效应模型（multilevel linear mixed-effects model），固定效应包括年份、学科组、基线年级和性别及其交互项，随机效应包括专业随机截距、学生随机截距和学生时间斜率，学生内残差采用一阶自回归（AR(1)）相关结构。及格和良好及以上等级作为二分类结局采用以学生ID分层的条件逻辑回归（conditional logistic regression）分析，并以专业为聚类单位计算稳健标准误，同时采用500次分层聚类自助抽样（stratified cluster bootstrap）检验年份×学科组交互作用。敏感性分析包括完整三年随访分析、剔除BMI项目分、逆概率加权（inverse probability weighting）、缺失结局压力测试、逐一剔除专业分析和离群值处理。所有分析使用R 4.5.2软件完成。
三、研究结果
3.1 基线特征
研究纳入4,406名合格学生，完整三年随访率为92.4%。2023年基线时，三组体质健康总分相近，工学组均值68.62分，理学组69.89分，HSSM组70.78分。基线及格率分别为91.78%、93.86%和94.87%，良好及以上率分别为10.26%、13.74%和15.51%。未完成全部三次随访的335名学生基线总分较低（64.38分对69.49分），基线BMI较高（23.94对22.39 kg/m2）。
3.2 体质健康总分的纵向变化
线性混合效应模型结果显示，2023至2025年体质健康总分显著变化，年份效应F(2, 8,379)=1524.06，p<0.0001。年份×学科组交互作用显著，F(4, 8,379)=9.43，p<0.0001，表明三组学科组的纵向轨迹不同。年份×基线年级交互作用显著，F(2, 8,379)=732.12，p<0.0001。年份×性别交互作用显著，F(2, 8,379)=24.13，p<0.0001。
模型调整均值显示三组均下降：工学组从69.07降至63.12分，变化?5.96分（95% CI，?6.26至?5.66）；理学组从70.53降至62.66分，变化?7.87分（95% CI，?8.77至?6.97）；HSSM组从69.05降至62.40分，变化?6.64分（95% CI，?7.27至?6.02）。理学组降幅最大，其次为HSSM组，工学组降幅最小。逐年比较显示，2023至2024年下降0.94–2.57分，2024至2025年下降5.02–5.56分，大部分下降集中在2024–2025年。
3.3 基线年级和性别的修饰作用
按基线年级分层，2023年入学的大一学生到2025年调整变化为：工学组?2.74分，理学组?4.65分，HSSM组?3.42分；基线大二学生对应变化为：工学组?9.23分，理学组?11.14分，HSSM组?9.92分。基线大二学生的三年下降明显大于基线大一学生，且理学组在两个年级层中均显示相对较大降幅。
按性别分层，男生三年调整变化为：工学组?5.38分，理学组?7.29分，HSSM组?6.06分；女生对应为：工学组?7.35分，理学组?9.25分，HSSM组?8.03分。女生总体下降幅度更大。但年份×学科组×性别交互作用不显著，F(4, 8,375)=1.20，p=0.3070，表明没有充分证据显示学科组轨迹差异具有明显的性别特异性。
3.4 等级结局
及格率方面，工学组从2023年91.78%降至2025年68.62%，下降23.15个百分点；理学组从93.86%降至66.77%，下降27.09个百分点；HSSM组从94.87%降至72.32%，下降22.55个百分点。条件逻辑回归中，1,233名及格状态变化的学生贡献了信息。500次专业聚类自助抽样显示，及格状态的年份×学科组交互作用不显著，χ2=4.33，df=4，p=0.3628，表明及格率下降幅度在三组间无充分差异。2025年及格调整优势比（odds ratio, OR）为工学组0.70、理学组0.66、HSSM组0.67。
良好及以上率方面，工学组从10.26%降至3.88%，下降6.38个百分点；理学组从13.74%降至1.85%，下降11.90个百分点；HSSM组从15.51%降至3.26%，下降12.26个百分点。642名学生在随访期间良好及以上状态发生变化。自助联合检验显示年份×学科组交互作用显著，χ2=19.24，df=4，p=0.0007。2025年良好及以上调整优势比为工学组0.38、理学组0.10、HSSM组0.19，表明理学和HSSM组更高等级体质状态的流失更为明显。
优秀率方面，工学组从1.19%降至0.59%，理学组从1.46%降至0，HSSM组从0.64%降至0.41%。因优秀事件稀疏且理学组2025年无优秀事件，仅作描述性呈现。
3.5 原始测试测量的辅助分析
原始项目测量显示并非所有体质维度均朝不利方向变化。肺活量和坐位体前屈在三组中普遍改善，表明肺功能和柔韧性不是总分下降的主要维度。相反，与速度、耐力、下肢爆发力和肌肉力量或肌肉耐力相关的项目呈现一致的不利变化：50米跑完成时间在三组中均增加；女生800米跑和男生1000米跑完成时间增加；立定跳远距离减少；女生一分钟仰卧起坐和男生引体向上次数减少。BMI在三组中均增加，但因BMI无法区分脂肪量和肌肉量，需结合其他指标解读。
3.6 稳健性与敏感性分析
协方差结构比较显示，包含学生随机斜率、年份特异性残差异质性和AR(1)相关的模型AIC更低，但其方差参数近似协方差矩阵非正定，存在参数可识别性问题。最终采用的随机斜率加AR(1)模型参数可识别且固定效应估计稳定。限制在4,071名完整三年随访学生时，年份×学科组交互作用仍显著，F(4, 8,132)=10.57，p<0.0001。剔除BMI项目分后交互作用仍显著，F(4, 8,372)=12.26，p<0.0001。逆概率加权给出的2023至2025年调整变化为工学组?5.91分、理学组?7.85分、HSSM组?6.68分，与主模型高度一致。假设缺失结局学生2025年总分比条件预测值低2或5分时，三组下降方向及理学组相对较大降幅基本不变。逐一剔除33个专业中的每一个后重新拟合，所有模型均收敛，年份×学科组交互作用在每次分析中均显著，最高p值为0.00021。对总分在0.5和99.5百分位缩尾处理以及剔除绝对标准化残差大于4的观测后，交互作用仍显著。
四、讨论与结论总结
讨论部分要点： 所有学科组三年间总分均下降，表明大学期间体质下降并非局限于某一类专业。逐年模式显示大部分下降集中在2024–2025年，提示体质损失可能随大学生活深入而累积。可能的解释包括：结构化体育教育暴露的累积减少、学业和实习压力增大、自主锻炼连续性下降或重复年度测试后的测试动机变化。大学逐渐将学生从结构化运动机会转向自主活动，随着专业课程、实验任务、备考、实习和考研压力增加，久坐学习时间可能增加，运动参与连续性下降。基线年级方面，基线大二学生下降幅度明显大于基线大一学生，提示大学后期阶段体质维持可能更困难。女性学生调整下降幅度大于男性，但学科组轨迹差异无性别特异性。学科组差异方面，理学组降幅最大，可能与课程结构和日常学业节奏有关。课程计划数据显示，2022–2023学年工学、理学和HSSM实践教学学分占比分别约为35.48%、31.64%和31.08%，2023–2024学年分别为30.08%、26.18%和24.02%，工学组实践教学比例最高，与其相对较小降幅方向一致，但实践教学不等同于身体活动。等级结局方面，及格率下降是全校共同问题，而良好及以上等级的流失在理学和HSSM组更为突出，提示管理不应仅关注及格线，还应关注更高等级状态的维持。原始测量表明下降主要集中在速度、耐力、下肢爆发力和肌肉力量或肌肉耐力，这些维度通常需要规律有氧活动、力量相关训练和足够运动强度来维持。BMI增加需谨慎解读，因其无法区分脂肪量和肌肉量。管理启示方面，大学体质健康管理应从年度测试评估转向贯穿大学全程的持续健康促进，关注不同阶段和不同风险水平的学生，建立个体层面关联的年度测试数据机制，将年度测试转化为持续监测和反馈工具。
结论翻译： 在这项为期三年的大学生纵向研究中，体质健康总分从2023年到2025年大幅下降，且下降主要集中在2024–2025年。下降在工学、理学和HSSM学生中均观察到，但其幅度因学科组、基线年级和性别而异。理学组总分降幅最大，而理学和HSSM组良好及以上体质状态的流失更为明显。原始测量分析表明，下降主要集中在速度、耐力、下肢爆发力和肌肉力量或肌肉耐力，而非反映所有测试维度的全面恶化。这些发现支持大学体质健康管理从年度结局评估转向贯穿大学期间的持续监测、早期预警和分层干预，同时承认行为机制需在未来研究中直接测量。
