超重和肥胖儿童24 h活动行为与心理幸福感的关系

Association between 24-hour movement behaviors and psychological well-being in overweight and obese children

摘要

目的 24 h活动行为(身体活动、静坐行为及睡眠)是儿童心理健康的重要影响因素。本研究旨在探讨超重和肥胖儿童24 h活动行为与心理幸福感之间的纵向关联，为今后促进该群体心理健康提供实证依据。 方法 通过分层整群随机抽样，从中国某省会城市招募445名超重和肥胖儿童，并对其进行为期1年的追踪调查。测量指标包含由三轴加速度计ActiGraph GT3X+评估的身体活动和睡眠时长、家长主观报告的儿童静坐屏幕时间(sedentary screen-based time，SST)，以及儿童自评心理幸福感。 结果 追踪1年后发现，遵从3个活动指南的参与者比例从10.11%上升至11.68%，不遵从任何活动指南的参与者比例从11.24%上升至15.06%。控制相关协变量后，基线时遵从中高强度身体活动(moderate-to-vigorous physical activity，MVPA)单项指南(β=0.377，95% CI 0.209~0.545)、睡眠单项指南(β=0.187，95% CI 0.042~0.332)、MVPA+SST(β=0.545，95% CI 0.377~0.713)和MVPA+睡眠(β=0.602，95% CI 0.449~0.755)指南组合的参与者，其心理幸福感在1年后显著提升。此外，活动指南遵从数量的增加与心理幸福感的提升存在显著关联(β=0.113，95% CI 0.011~0.214)。 结论 遵从任意1项活动指南，尤其是MVPA或睡眠指南，以及同时遵从MVPA+SST或MVPA+睡眠指南组合的儿童，其心理幸福感显著提升。整合多项活动行为的干预手段可能是提升超重和肥胖儿童心理幸福感的有效策略。

Abstract

Objective The 24-hour movement behaviors, comprising physical activity, sedentary behavior, and sleep, are crucial factors affecting children’s mental health. This study aims to explore the longitudinal association between 24-hour movement behaviors and psychological well-being in overweight and obese children, providing empirical evidence for mental health promotion in this population. Methods A total of 445 overweight and obese children were recruited via stratified cluster random sampling from a provincial capital city in China and followed up for one year. Measures included objectively assessed physical activity and sleep duration using triaxial accelerometers (ActiGraph GT3X+), parent-reported sedentary screen-based time (SST), and self-reported psychological well-being. Results After one year, the proportion of children meeting all 3 movement guidelines increased from 10.11% to 11.68%, while those meeting none increased from 11.24% to 15.06%. After adjusting for relevant covariates, children who met individual guidelines for moderate-to-vigorous physical activity (MVPA) (β=0.377, 95% CI 0.209 to 0.545), sleep (β=0.187, 95% CI 0.042 to 0.332), or guideline combinations of MVPA+SST (β=0.545, 95% CI 0.377 to 0.713) and MVPA+sleep (β=0.602, 95% CI 0.449 to 0.755) showed significant improvements in psychological well-being after one year. Additionally, an increase in the number of guidelines met was significantly associated with improved well-being (β=0.113, 95% CI 0.011 to 0.214). Conclusion Adherence to any single movement guideline, especially MVPA or sleep, and combinations such as MVPA+SST or MVPA+sleep is significantly associated with enhanced psychological well-being in overweight and obese children. Integrated behaviors may be an effective strategy to improve mental well-being in this population.

Graphical abstract

关键词

身体活动 / 静坐行为 / 睡眠 / 心理幸福感 / 前瞻性队列

Key words

physical activity / sedentary behavior / sleep / psychological well-being / prospective cohort

近年来，随着经济的快速发展和生活方式的转变，儿童超重和肥胖的发生率呈明显上升趋势^[1]。超重和肥胖不仅对儿童的身体健康产生不良影响，如增加代谢性综合征、心血管疾病及骨骼关节疾病的风险^[2-3]，还可能引发一系列的心理健康问题，包括自尊心下降、焦虑和抑郁等^[4-5]。然而，现有研究多聚焦于超重和肥胖儿童的负面心理结果，对于其心理健康的积极方面，尤其是心理幸福感的关注相对不足。心理幸福感作为心理健康的重要组成部分，对儿童的全面发展与生活质量具有深远影响^[6]。因此，研究超重和肥胖儿童的心理幸福感显得尤为重要。

心理幸福感最早由Ryff提出，其理论基础源于亚里士多德的“实现论”，强调幸福不仅包括愉悦的情绪体验(即“快乐论”所强调的欲望满足与痛苦减少)，更体现个体潜能的充分发挥与自我实现^[6-7]。与主观幸福感侧重情感体验和生活满意度不同，心理幸福感更具内在性、稳定性和发展性，强调个体的自我完善、自我价值实现和目标感^{[6, 8-9]}。研究^[10-12]表明：个体的心理幸福感受多种因素的影响，其中“24 h活动行为”——包括身体活动、静坐屏幕时间(sedentary screen-based time，SST)和睡眠——在近年来引起了越来越多的关注。充足的身体活动、合理控制SST以及高质量睡眠被认为是有助于儿童心理健康的关键保护性行为^[13-15]。然而，既有研究^[13-15]多独立考察这些行为对心理健康的单一影响，较少关注它们作为整体行为模式的综合效应。为推动综合行为管理，加拿大于2016年发布了儿童青少年《24 h活动指南》^[16]，倡导通过优化身体活动、屏幕使用和睡眠的整体平衡，促进全面健康。该指南建议儿童和青少年每天至少进行60 min的中高强度身体活动(moderate-to-vigorous physical activity，MVPA)，每日SST不超过2 h，5~13岁儿童每晚应保证9~11 h的连续睡眠。

研究^[15-21]表明遵从《24 h活动指南》的儿童和青少年在心理健康方面表现更优，表现出更低的心理问题风险与攻击性行为，更强的自尊、主观幸福感和社会心理繁荣感，更高的生活满意度。然而，当前研究尚未系统探讨活动指南的遵从数量或不同行为组合模式对心理幸福感的具体影响，且鲜有研究聚焦超重和肥胖儿童这一心理健康问题发生风险较高的群体。此外，现有研究大多采用横断面设计，难以深入理解活动行为与心理幸福感之间的长期关联模式及其演变过程。因此，本研究旨在通过前瞻性队列研究，探讨超重和肥胖儿童24 h活动行为与心理幸福感之间的纵向关联，为今后促进该群体心理健康提供实证依据。

1 对象与方法

1.1 伦理声明

本研究严格依照《赫尔辛基世界医学协会宣言》，并获得河北师范大学生物医学伦理委员会批准(审批号：2021LLSC051)。所有参与者自愿参与研究，儿童和家长在参与前签署知情同意书。

1.2 对象

本研究采用2个时间点的前瞻性队列观察，通过多阶段分层整群抽样法在河北省石家庄市选取8~12岁的超重和肥胖儿童作为参与者。2022年3~6月，分别从该市的4个主城区各招募1所公立小学(学校办学规模、质量和基础设施相似)，再从每所学校2~5年级通过随机数字表法各抽取2个班级，以班级为单位参与研究。考虑到8~12岁的儿童正处于生长发育的关键阶段(即前青春期)，并开始对心理幸福感有了初步的认知，这个时期的行为模式、心理和生理变化对成年后的健康具有深远影响^[22-23]，因此本研究主要关注8~12岁的超重和肥胖儿童。

参与者纳入标准：1)8~12岁超重和肥胖儿童(依据《学龄儿童青少年超重与肥胖筛查》标准^[24-25]判定)；2)无身体活动障碍(如残疾)；3)具备正常的智力水平，无认知功能障碍；4)无睡眠障碍和/或严重精神疾病。本研究最初招募到1 205名参与者进入资格审查(回应率91.6%)，486名符合纳入标准，受邀完成基线测试。其中445名完成1年后的随访测试，并被纳入最后的统计分析。

1.3 研究假设

24 h活动行为通过活动指南遵从情况来体现。研究假设：1)基线时活动指南遵从数量与心理幸福感变化之间存在显著正相关；2)基线时活动指南遵从组合与心理幸福感变化之间存在特定相关；3)活动指南遵从数量变化与心理幸福感变化之间存在显著正相关。

1.4 测量工具

儿童24 h活动行为采用三轴加速度计ActiGraph GT3X+(ActiGraph LLC，Pensacola，FL，USA)进行评估。儿童需连续7 d在右侧腰骶部佩戴仪器(游泳和洗澡等水上活动除外)。有效数据判定标准为：至少佩戴3个工作日和1个周末，且每天清醒状态下佩戴时间不低于10 h。数据采样频率为80 Hz，采样间隔15 s，连续20 min及以上的零计数判定为未佩戴时间^[25-26]。根据Evenson标准，静坐为≤25 counts/15 s，低强度身体活动为>25 counts/15 s但<574 counts/15 s，而中高强度身体活动为≥574 counts/15 s^[27]。SST采用家长报告的儿童青少年静坐活动问卷，由参与者家长报告儿童在工作日和周末平均每天花在看电视、上网和玩视频游戏等的时间(如“请问您的孩子周一至周五/周末平均每天花多长时间静坐看电视？”)^[28]。此外，家长需填写睡眠日志记录儿童在工作日和周末的每天睡觉和起床时间^[29]，以交叉验证儿童的日均身体活动及睡眠时长。

依据加拿大儿童青少年24 h活动指南^[15-16]，8~12岁儿童每天应进行不少于60 min的MVPA，SST应限制在2 h以内，每晚应睡足9~11 h。基于既往研究^{[19, 30]}，儿童24 h活动指南遵从情况按以下标准评分：1)活动指南遵从数量(0=不遵从任何指南，1=遵从任意1项活动指南，2=遵从任意2项活动指南，3=遵从全部3项活动指南)；2)活动指南遵从组合(0=不遵从任何指南，1=只遵从MVPA指南，2=只遵从SST指南，3=只遵从睡眠指南，4=遵从MVPA+SST指南，5=遵从MVPA+睡眠指南，6=遵从SST+睡眠指南，7=遵从全部3项活动指南)。此外，为了进一步考察活动指南遵从的动态变化与心理幸福感变化之间的关系，依据活动指南遵从数量的变化，参与者被划分为3类：0=维持，1=减少，2=增加。

儿童心理幸福感采用12条目的中文版儿童心理幸福感量表(Psychological Well-Being Scale for Children，PWB-C)进行评估^{[6, 26, 31]}。PWB-C由环境掌控、个人成长、人生意义、自我接纳、自主性和积极人际关系6个维度组成，每个维度包含2个条目。选项采用李克特4点计分，从1(“几乎从不”)到4(“非常频繁”)。所有12个条目的平均分即为心理幸福感得分，得分越高代表儿童心理幸福感水平越高[克龙巴赫a系数=0.91；χ²/df=1.74，比较拟合指数 (comparative fit index，CFI)=0.952，塔克-刘易斯指数(Tucker-Lewis index，TLI)=0.946，均方根误差近似值(root-mean-square error of approximation，RMSEA)= 0.052]。

基于既往研究^{[19, 30]}，本研究中的协变量包括儿童及家长主观报告的儿童年龄和性别、主要看护者年龄、教育水平和家庭经济水平，Inbody仪器客观评估的儿童体重指数(body mass index，BMI)，中文版荷兰儿童饮食量表^[32-33]评估的儿童饮食行为(评分区间20~60)，以及改编的前人量表^[34]评估的家长支持行为(评分区间1~5)。

1.5 质量控制

严格遵从分层整群抽样完成逐级抽样。研究前通过电话联系参与研究的学校校长，并召开线上会议确定研究实施的日期和具体事宜。每个班级由班主任协助，4名研究生助手指导全班学生按照统一步骤和方法完成自评问卷并熟悉加速度计的使用方法和注意事项，家长报告问卷通过家长会统一发放，要求由一位主要看护者填写。所有数据收集人员均接受过专业培训，数据收集过程中不使用诱导性或暗示性语言。数据收集完成后，由质量控制相关人员对所有数据进行审核。

1.6 统计学处理

采用SPSS 28.0统计学软件进行数据分析。计量资料以均数±标准差表示，计数资料以频数(率)表示。根据Baltes等^[35]提出的纵向研究统计分析原理，首先确定个体内部随时间的变化，然后分析变化的决定因素。采用配对样本t检验分析基线和随访1年后儿童24 h活动行为和心理幸福感的变化。采用McNemar-Bowker非参数检验分析活动指南遵从数量和指南遵从组合随时间的变化。使用广义线性混合效应模型检验心理幸福感变化与活动指南遵从数量、指南组合及其变化之间的关系。P<0.05(双侧检验)为差异具有统计学意义。

2 结 果

2.1 参与者的基线特征

在445名超重和肥胖儿童中，女生199例(44.7%)，男生246例(55.3%)，年龄为8~12(9.93±1.24)岁，体重指数17.7~35.2(21.49±2.78) kg/m²。主要看护者年龄为30~48(37.05±3.46)岁，女性占比为72.03%，受教育程度为大学及以上的214例(48.09%)。参与者其他描述性特征见表1。

表1(续)

2.2 24 h活动行为、活动指南遵从及心理幸福感的变化

参与者在活动指南遵从方面的前后变化情况见图1。参与者在基线与1年后随访时的MVPA、SST、睡眠时长、活动指南遵从数量、指南组合类型及心理幸福感等指标之间差异均有统计学意义(均P<0.05，表2)。随访1年后，参与者的MVPA(P=0.025)、睡眠时长(P=0.008)、活动指南遵从数量(P=0.004)和组合(P=0.022)及心理幸福感(P<0.001)均较基线显著下降，而SST较基线显著增多(P<0.001)。192人(43.15%)活动指南遵从数量保持不变，146人(32.81%)减少，107人(24.04%)则有所增加。

2.3 24 h活动指南遵从与心理幸福感变化之间的关系

在对协变量进行控制之后，参与者心理幸福感的变化与遵从1项(β=0.218，95% CI 0.082~0.355)或2项活动指南(β=0.307，95% CI 0.174~0.440)呈正相关，但与遵从全部3项活动指南无统计学意义上的相关性(β=0.107，95% CI -0.067~0.281；表3)。换而言之，相较于不遵从任何指南的参与者，遵从任意1项和任意2项活动指南的参与者，其心理幸福感在随访1年后有明显提升。

进一步分析发现：心理幸福感的变化与遵从单个MVPA(β=0.377，95% CI 0.209~0.545)和睡眠(β=0.187，95% CI 0.042~0.332)指南存在统计学意义上的显著正相关(表4)。相较于不遵从任何活动指南的参与者，遵从MVPA+SST(β=0.545，95% CI 0.377~0.713)和MVPA+睡眠(β=0.602，95% CI 0.449~0.755)特定活动指南组合的参与者在随访1年时的心理幸福感显著提升。然而，心理幸福感的变化与遵从单个SST指南、SST+睡眠及全部3项活动指南之间并无统计学意义的相关性(均P>0.05)。此外，1年前后 24 h活动指南遵从变化与超重和肥胖儿童心理幸福感变化呈显著正相关，即24 h活动指南遵从数量有所增加的儿童，其心理幸福感呈现显著的上升(β=0.113，95% CI 0.011~0.214)；而活动指南遵从数量有所减少的儿童，其心理幸福感显著下降(β=-0.102，95% CI -0.195~-0.008；表5)。

3 讨 论

本研究考察了超重和肥胖儿童在1年内心理幸福感的变化以及遵从24 h活动指南与心理幸福感变化之间的关系，发现在1年的随访期内，超重和肥胖儿童的心理幸福感整体呈下降趋势。这种下降趋势反映了儿童在成长过程中面临的多方面挑战，包括身体发育变化、学业压力及社会环境影响等。心理幸福感的变化与遵从单项活动指南(特别是MVPA和睡眠指南)，以及MVPA+SST和MVPA+睡眠这2组特定指南组合呈显著正相关，但遵从全部3项活动指南与心理幸福感之间并未发现显著关联，提示优化超重和肥胖儿童的24 h活动指南遵从有助于提升其心理幸福感。

研究^{[16-17, 30, 32]}发现，遵从全部活动指南的儿童青少年比例较低，仅为1.7%~26.1%。本研究结果与之相符，也发现仅有少部分(10.1%~11.7%)超重和肥胖儿童能够遵从全部3项指南，这进一步证实超重和肥胖儿童在活动行为方面存在明显的不平衡，其中MVPA不足和SST过长的问题尤为突出。这种不平衡反映了儿童个体行为习惯的差异，也可能与家庭、学校及社会环境等多种因素有关。尽管中国小学新课标对体育课程有相关规定，但实际执行中保证每日60 min MVPA仍然面临挑战^[36]。此外，虽然部分学校会限制学生在校的SST，例如禁止携带智能手机，但在家庭环境中如何有效管理SST仍是亟待解决的问题。因此，本研究强调了优化中国超重和肥胖儿童24 h活动行为时间结构的重要性，并建议未来进一步探讨影响活动行为遵从的社会因素，这对全面了解和改善超重和肥胖儿童的活动行为模式具有重要意义。

本研究发现：随着时间推移，超重和肥胖儿童的不健康活动行为模式有加剧趋势。这一现象与既有研究^[37-38]结果一致，即儿童在成长过程中，身体活动水平逐渐下降，娱乐性屏幕时间逐渐延长，同时受到学业负担影响，睡眠时间明显减少。同时，随着年龄增长，儿童的心理成熟度和复杂性增加，这也在一定程度上解释了1年后其心理幸福感下降的原因。根据埃里克森的心理社会发展理论，儿童在成长过程中逐步进入“勤奋对自卑”及“身份认同对角色混淆”的阶段，在面对学业挑战、社交评价与自我价值定位等任务时，若应对不当容易产生焦虑、自我否定等负面情绪，从而降低幸福感^[39]。皮亚杰的认知发展理论也指出，随着思维能力的提升，儿童更倾向于进行自我观察与社会比较，对生活满意度和个人成就的期望提高，进而产生更多主观压力，影响其心理幸福感^[40]。

尽管全面遵从24 h活动指南的儿童和青少年通常具有更佳的心理健康状态，如更强的自尊、更高的主观幸福感和生活满意度^[18-21]，但本研究未发现遵从3项指南与超重和肥胖儿童心理幸福感之间存在显著关联。这可能受多重因素共同影响。首先，从研究方法来看，本研究采用客观工具测量MVPA，且数据采集于疫情后；而以往研究多依赖主观报告，样本主要来自疫情前的欧美国家，方法与背景差异可能影响结果可比性。其次，本研究对象为中国小学阶段的超重和肥胖儿童，其所处文化环境高度重视学业表现，课余时间被大量学业任务占据，即便在行为上达标，主观上仍可能承受较高心理压力，从而削弱行为改善对幸福感的积极影响。此外，全面遵从3项指南的样本比例较低，可能导致统计效能不足，限制了显著性结果的呈现。更值得关注的是，个体层面的潜在机制亦可能在其中发挥作用。一方面，部分儿童虽然全面遵从活动指南，但由于仍处于超重或肥胖状态，可能伴随代谢性疾病或慢性不适，这些生理负担会持续影响其情绪体验和幸福感水平；另一方面，部分儿童可能成长于高控制性或期望值较高的家庭环境中，或自身具有较强的自我要求与行为刻板特质，即便行为达标，也可能因内外部压力较大而难以获得相应的心理满足。未来研究需综合考虑生理健康状况、个体心理特质与社会环境因素，从多层面探讨行为与心理幸福感之间的关系及其作用机制^[41]。

本研究发现MVPA+SST和MVPA+睡眠组合对心理幸福感的提升作用最为显著。这一结果与近期关于身体活动和睡眠对心理健康益处的实证研究和系统综述^[19-21]结果相符。MVPA被认为能有效缓解焦虑和抑郁等负面情绪，而充足的睡眠则有助于大脑功能恢复和情绪调节^[36-37]。从生理机制上看，MVPA 可以促进身体的新陈代谢，增强心血管功能，释放内啡肽等神经递质，从而改善情绪状态^[42]；睡眠则通过调节神经递质水平、修复大脑神经元等方式来维护大脑的正常功能和情绪稳定^[43]。这些机制共同作用，使得MVPA+SST和MVPA+睡眠组合对心理幸福感产生显著的提升作用。上述结果表明，对于超重和肥胖儿童，MVPA与其他活动行为的结合可能是一种更有效的干预手段。相比单独遵从某一活动指南或仅减少SST，MVPA的加入对心理幸福感的提升更为明显。

尽管本研究揭示了24 h活动指南与心理幸福感之间的重要关系，但仍存在一些局限性：1)样本仅来自中国某一省市，研究结果的代表性和推广性受到一定限制，未来研究应进一步考察不同地区和文化背景下活动指南遵从与儿童身心健康的关系。2)本研究未区分主动和被动的SST^[44]，因此在探讨SST与心理幸福感的关系时尚存不足，建议进一步考察不同SST类型对心理健康的影响。3)SST数据主要依赖于家长报告，可能存在主观偏差，未来研究建议结合客观行为评估工具(如屏幕时间记录软件)，以提高数据的准确性。4)尽管控制了部分协变量，但未能详尽考虑所有可能影响心理幸福感的混杂因素，如家庭结构和学校环境等^[6-7]。未来研究应纳入更多协变量，进一步探讨不同背景下活动行为对心理幸福感的影响。5)尽管本研究在动态分析时引入了“增加、维持、减少”的分类框架，但该分类基于活动指南遵从数量的变化，未能区分具体行为组合或内容的变化，可能无法充分揭示行为结构层面对心理幸福感的作用机制，未来可以探讨不同组合类别与心理健康的关联。6)研究主要聚焦活动行为对心理幸福感的直接效应，尚未涉及中介机制或路径分析，难以揭示多行为影响心理健康的潜在心理或社会机制。建议结合更复杂的统计模型，探索不同行为如何通过自我效能、自我控制、社会支持、情绪调节等路径影响儿童心理幸福感，从而为机制性干预设计提供更有针对性的理论基础。

综上所述，本研究揭示了MVPA在提升超重和肥胖儿童心理幸福感中的核心作用，表明单独遵从MVPA指南或将其与睡眠、SST相结合，均能显著改善心理健康状态，而全面遵从3项指南的效果有待进一步验证。未来心理健康干预应重点关注MVPA，并结合睡眠和静坐行为的优化调整，以实现心理健康效益的最大化。在具体策略层面，学校应通过优化体育课程设置、增加课间体育运动时间并引入多样化且富有趣味性的运动项目，以提升儿童参与活动的积极性；家庭则应建立规律的作息制度，减少晚间电子产品使用，并优化卧室环境以改善睡眠质量。同时，学校与家庭应形成联动机制，借助行为记录、奖励制度等方式强化健康行为的持续管理。在制订干预方案时，教育和卫生部门应超越单一行为限制的传统模式，推动多行为协同管理，以促进儿童身心的整体发展。未来也应深入探讨社会环境因素对儿童健康行为与心理幸福感的影响机制，特别是家庭支持、学校环境与社会文化氛围等多维因素的交互作用。本研究不仅为理解超重和肥胖儿童心理健康的行为基础提供了证据支持，也为公共卫生政策与学校健康促进项目的设计提供了实践启示，倡导将身体活动作为干预重点，推动儿童健康干预从“行为优化”向“幸福感提升”转变，助力超重和肥胖儿童实现真正意义上的身心全面发展。

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基金资助

广东省哲学社会科学规划青年项目(GD23YTY09)

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