全明輝，陳佩杰，莊 潔，王 超，朱 政，張文杰，何曉龍

上海市兒童青少年步行活動水平
——基于加速度傳感器的調(diào)查研究

全明輝1,2，陳佩杰1，莊 潔1，王 超1，朱 政1，張文杰1，何曉龍1

目的：應(yīng)用GT3X加速度傳感器測量上海兒童青少年步行活動水平，調(diào)查上海兒童青少年體力活動現(xiàn)狀。方法：采用分層隨機抽樣原則，抽取上海市369名兒童青少年(男189名，女180名；9～17歲,平均12.81±2.60歲)。以ActiGraph GT3X為測量工具，步數(shù)為主要觀測指標(biāo)。受試者連續(xù)佩戴GT3X 7天(周一～周日)，每天自早晨起床后開始，直到晚上睡覺前摘除。結(jié)果：一周中步行活動量最多的是周五(9 031±3 148步/天)，緊接著依次是周四(8 199±2 406步/天)、周一(8 053±2 561步/天)、周二(7 630±2 104步/天)、周三(7 413±2 449步/天)、周六(6 187±3 297步/天)和周日(5 858±3 169步/天)。平時日步行數(shù)顯著高于周末日(t=12.31,P<0.01,Effect size=0.86),分別為8 099±1 915步和6 006±2 869步；男生日常步行數(shù)顯著多于女生(t=4.59,P<0.01,Effect size=0.73)，分別為7 948±1 780步和7 048±1 618步。結(jié)論：上海兒童青少年日常步行數(shù)顯著性低于歐美發(fā)達國家的體力活動指南推薦量。

步行活動；兒童青少年；加速度傳感器

：Objective:To assess ambulatory physical activity (PA) behavior of the Shanghai children and youth.Method:Daily steps of 369 children and youth (189 boys,180 girls;9-17 yr.old,mean age 12.81±2.60 yr.old),with a stratified random sampling method,determined by wearing a GT3X accelerometer for 7 consecutive days except sleep.Result:The most active walking day is Friday (Mean±SD:9 031±3 148 steps),followed by Thursday(8 199±2 406),Monday (8 053±2 561),Tuesday (7 630±2 104),Wednesday (7 413±2 449),Saturday (6 187±3 297) and Sunday (5 858±3 169);They walked more steps during week than weekend days (t=12.31,P<0.01,Effect size=0.86),8 099±1 915 and 6 006±2 869 steps,respectively;Boys 7 948±1 780 walked more steps than girls 7 048±1 618 (t=4.59,P<0.01,Effect size=0.73).Conclusion:According to commonly used health-related evaluation criteria,few children and youth of Shanghai met the recommendation of needed PA.

大量的流行病學(xué)研究已經(jīng)證實，體力活動不足是健康的重要獨立危險因素之一，體力活動不足與心血管疾病、2型糖尿病、結(jié)腸癌和其他一些重要疾病的發(fā)生密切相關(guān)[11,28]。因此，增加體力活動成為提高人們健康水平和預(yù)防慢性疾病的重要措施。研究體力活動對健康的意義取決于發(fā)展客觀、精確、重復(fù)性高的體力活動測量方法。目前常用的體力活動測量技術(shù)包括：雙標(biāo)水法、間接熱量測定法、體力活動問卷、心率、加速度傳感器和計步器等。

加速度傳感器和計步器，作為客觀的體力活動測量工具，因其體積小、精度較高、價格相對低廉等優(yōu)點，受到越來越廣泛的關(guān)注。同時，這些新型的體力活動測量儀的出現(xiàn)，也使得大規(guī)模人群體力活動調(diào)查研究成為可能。如2007—2009年的加拿大全國健康測量調(diào)查(Canadian Health Measures Survey)[6]、2003—2004年[22]和2005—2006年[25]的美國國家健康與營養(yǎng)調(diào)查(National Health and Nutrition Examination Survey)都是以加速度傳感器為測量工具，調(diào)查大規(guī)模人群的體力活動現(xiàn)狀。兒童青少年體力活動的監(jiān)測與干預(yù)已成為公共衛(wèi)生領(lǐng)域的一個研究熱點，因為兒童青少年時期的體力活動行為方式和習(xí)慣，與成年后的行為方式和習(xí)慣存在重要關(guān)聯(lián)[19]。同時，因為步行作為體力活動的一項重要特征，大多數(shù)測量工具對任何形式的步行敏感度較高[23]，所以，越來越多的研究利用步行數(shù)為主要指標(biāo)反映受試者體力活動水平[16]。本研究以加速度傳感器為測量工具，以每日步行數(shù)為主要指標(biāo)，調(diào)查上海市兒童青少年體力活動水平現(xiàn)狀。此外，以最新的體力活動推薦量研究成果為標(biāo)準(zhǔn)，判斷上海市兒童青少年達到推薦量的比例。

1 對象和方法

1.1 研究對象

1.2 研究方法

步行活動測量利用ActiGraph GT3X (GT3X;Actigraph LLC,Pensacola,FL)加速度傳感器，要求受試者連續(xù)佩戴GT3X 7天，其中5個工作日和2個周末日。測試開始前由工作人員對測試內(nèi)容進行詳細講解，并指導(dǎo)受試者如何佩戴和摘除傳感器，并告知除洗澡、游泳和睡覺外，其它時間都應(yīng)佩戴。工作人員在7天測試結(jié)束后的第8天收回儀器，利用Actilife(5.5.5版本)對數(shù)據(jù)進行處理。采用日本COMBI WELLNESS公司的COMBI綜合體質(zhì)評估系統(tǒng)中的身高體重測量儀完成身高、體重測量，并根據(jù)公式計算體重指數(shù)(BMI)=體重(kg)/身高2(m2)，BMI評價標(biāo)準(zhǔn)參考“中國肥胖問題工作組”制定的中國學(xué)齡兒童青少年超重、肥胖分類標(biāo)準(zhǔn)[2]。將研究對象按照年級分為小學(xué)、初中和高中3類。

GT3X傳感器將記錄每日佩戴時間及步行數(shù)，依據(jù)下列原則對所采集數(shù)據(jù)進行篩選：1)每天佩戴儀器的時間不少于10 h(≥10 h)[22]，認(rèn)為當(dāng)天記錄數(shù)據(jù)為有效數(shù)據(jù)。如佩戴時間少于10 h，則當(dāng)天數(shù)據(jù)視為無效數(shù)據(jù)不進入統(tǒng)計分析(<10 h共704天，占總數(shù)的28.78%)；2)根據(jù)Rowe[17]原則，每日步行數(shù)<1 000步或者>30 000步的將被視為異常數(shù)據(jù)，也將被排除不進入統(tǒng)計分析(<1 000步共15天，占總數(shù)的0.86%;>30 000步為0天)。

步行數(shù)統(tǒng)計原則：1)每日步數(shù)：分別統(tǒng)計周一至周日每日平均步行數(shù)，除7天數(shù)據(jù)全部缺乏的受試者外，其余全部受試者每日步行數(shù)均納入統(tǒng)計分析(n=355)；2)工作日步數(shù)：周一～周五，至少有兩天有效數(shù)據(jù)的受試者步行數(shù)被納入統(tǒng)計分析(n=320);3)周末日步數(shù)：周六、日至少有一天有效數(shù)據(jù)的受試者步行數(shù)被納入統(tǒng)計分析(n=302)；4)一周步數(shù)：至少滿足有2個平時日+1個周末日有效數(shù)據(jù)的受試者步行數(shù)被納入統(tǒng)計分析(n=302)。

1.3 統(tǒng)計方法

2 研究結(jié)果

2.1 受試者基本情況

受試者共369名，其中男生189名，女生180名。身高、體重、年齡、BMI男生都顯著高于女生(表1)。

表1本研究受試者基本情況一覽表

男生(n=189)女生(n=180)身高(cm)160．62±14．01155．4±9．9??體重(kg)55．93±16．3448．4±12．5??年齡(歲)13．00±2．6012．8±2．6??BMI21．20±4．2019．7±3．7??

注：*P<0.05, **P<0.01,vs 男生。

2.2 上海市兒童青少年步數(shù)統(tǒng)計分析結(jié)果

周一至周日每天平均步行數(shù)統(tǒng)計結(jié)果顯示，周六、日平均步行數(shù)明顯少于平時日。步行數(shù)最多為周五，最少為周日。一周7天步行數(shù)從多到少依次為：周五、周四、周一、周二、周三、周六和周日。

由于受試者未佩戴儀器或者測量工具出現(xiàn)故障等原因，會使得部分?jǐn)?shù)據(jù)缺失而得不到完整的數(shù)據(jù)。表3、表4統(tǒng)計的是本次研究中數(shù)據(jù)缺失的特征。表3顯示，周四數(shù)據(jù)缺失率最高，達46.07%;表4統(tǒng)計結(jié)果表明，有332(占總數(shù)的89.97%)名受試者在7天監(jiān)測中至少缺失1天的數(shù)據(jù)。

將受試者按照性別、年級、BMI分類，經(jīng)3因素方差分析探討不同分類的步行活動水平，各因素間無交互效應(yīng)，性別主效應(yīng)(F(1,300)=4.50,P<0.05,η2=0.015)和年級主效應(yīng)(F(2,299)=4.28,P<0.05,η2=0.029)均達到顯著性水平(表5)。

表2本研究上海青少年兒童每日平均步數(shù)一覽表

Mondayn=295Tuesdayn=204Wednesdayn=319Thursdayn=199Fridayn=301Saturdayn=237Sundayn=225X8053763074138199903161875858SD256121042449240631483297316995%CIaLow7759734071437862867457655441High8346792176838535938866096274ES(d)Monday———————Tuesday0．18——————Wednesday0．260．09—————Thursday-0．06-0．25-0．32————Friday-0．34-0．51-0．58-0．29———Saturday0．640．510．430．690．89——Sunday0．770．650．560．831．010．10—

注：a.95% CI,95% confidence interval(95%可信區(qū)間)。

表3本研究每日數(shù)據(jù)缺失量及百分比一覽表

Table3DataMissingPercentbyEachDay

MondayTuesdayWednesdayThursdayFridaySaturdaySunday總計缺失人數(shù)741655017068132144803總?cè)藬?shù)3693693693693693693692583缺失百分比(%)20．0544．7213．5546．0718．4335．7739．0231．09

表4本研究缺失不同天數(shù)數(shù)據(jù)的人數(shù)及百分比一覽表

Table4TheNumberandPercentageofMissingDatawithDifferentDays

1天2天3天4天5天6天7天總計缺失人數(shù)11398622314814332總?cè)藬?shù)369369369369369369369369缺失百分比(%)30．6226．5616．806．233．792．173．7989．97

表5本研究上海青少年兒童不同性別、年級、BMI平時日、周末日及一周平均步數(shù)一覽表

n工作日步數(shù)周末日步數(shù)一周步數(shù)(95%CI)性別男生1518753±19395921±26667948±1780(7661，8234)女生1517445±1655??6091±30657048±1618??(6788，7309)ES(d)-0．73a—-0．53a年級小學(xué)1318037±18466355±33097557±1736(7257，7857)初中1118617±1822＄5599±23597745±1640(7436，8053)高中607275±1949#&5996±26266912±1904#&&(6420，7404)ES(d) 0．32b-0．41c-0．72d-0．36c-0．48dBMI正常1957932±18995917±29687354±1804(7099，7608)超重628261±18826133±29057594±1656(7174，8015)肥胖458600±19646216±23797992±1617(7506，8477)總計(95%CI)3028099±1915(7882，8316)6006±2869(5681，6331)7498±1757(7299，7697)

注： *P<0.05,**P<0.01,vs 男生；$P<0.05，vs 小學(xué)； #P<0.05，vs 小學(xué)；&P<0.05，vs 初中； &&P<0.01，vs 初中；ES (d): a,vs 男生；b,初中vs小學(xué)；c,高中vs小學(xué)；d,高中vs初中。

3 分析與討論

3.1 上海市兒童青少年步行活動水平

本研究以步行為主要指標(biāo)，調(diào)查上海市兒童青少年體力活動水平現(xiàn)狀。此次研究結(jié)果將有助于我們以國際的視野比較中、外兒童青少年體力活動水平。在以往的國家健康調(diào)查研究中，美國6～19歲男生每日平均步數(shù)為12 023步，女生為10 342步[25]；加拿大6～19歲男生每日平均步數(shù)為12 100步，女生為10 300步[6]。相比較而言，上海9～17歲男生每日平均步數(shù)為7 948步，女生為7 048步，顯然與歐美發(fā)達國家相比存在不小的差距。

本次調(diào)查研究顯示，上海兒童青少年每日步行活動量最多和最少的分別是周五和周日，每日步行數(shù)分別為9 031和5 858步?！耙惶鞈?yīng)當(dāng)走多少步”關(guān)于這一論題最知名的推薦量即每日步行10 000步，這個為大家所熟知的每日步行推薦量最早可追溯到20世紀(jì)60年代，當(dāng)時日本“健康走俱樂部”將自己旗下的一款計步器產(chǎn)品昵稱為manpo-kei(萬步走)，隨后日本學(xué)者Hatano博士研究發(fā)現(xiàn),每天步行10 000步約能消耗能量300～400kcal[12]。盡管每日步行10 000步?jīng)]有得到任何權(quán)威部門的認(rèn)可[24]，但這個標(biāo)準(zhǔn)卻常常與健康的體力活動水平關(guān)聯(lián)起來[18,20]。此外，美國知名學(xué)者、步行相關(guān)體力活動領(lǐng)域?qū)＜摇猅udor-Locke聯(lián)合多國學(xué)者，以美國、澳大利亞和瑞典1 954名6～12歲兒童為研究對象，BMI分類為切點推斷保持正常體重每日所需最少步行數(shù)[26]。根據(jù)研究結(jié)果，Tudor-Locke推薦6～12歲女生應(yīng)達到12 000步/天，男生應(yīng)達到15 000步/天。在隨后的研究中，該研究成果被視為“標(biāo)準(zhǔn)”，廣泛應(yīng)用于判斷受試者每日步行數(shù)是否達標(biāo)[3,10]。

近年來，學(xué)術(shù)界越來越強調(diào)體力活動的運動強度，即體力活動的劑量-效應(yīng)要以一定的運動強度為基礎(chǔ)。在美國、加拿大和世界衛(wèi)生組織(World health organization,WHO)最新的體力活動指南中[21,27,29]，都推薦學(xué)齡兒童及青少年每天至少累積60 min的中～大強度運動(Moderate-to-vigorous physical activity,MVPA)。Colley[7]以體力活動指南推薦的每日60 minMVPA為基礎(chǔ)，研究與之等值的每日步行數(shù)為多少。根據(jù)研究結(jié)果，Colley推薦6～19歲的兒童青少年(男和女)，要達到每日60 minMVPA的體力活動量，每日步行數(shù)至少累積12 000步。根據(jù)調(diào)查結(jié)果不難發(fā)現(xiàn)，無論參照哪個步行推薦量為標(biāo)準(zhǔn)，上海兒童青少年的步行活動水平都與之有不小的差距。以最新公布的12 000步/天為標(biāo)準(zhǔn)，僅有3名達到此推薦量，僅占總數(shù)的0.99%；若以10 000步/天為標(biāo)準(zhǔn)，也僅有28名達到此推薦量，占總數(shù)的9.3%。因此，怎么樣切實提高上海兒童青少年的體力活動水平，確保兒童青少年體質(zhì)健康狀態(tài)，相關(guān)干預(yù)政策的制定和有效實施刻不容緩。

3.2 數(shù)據(jù)缺失特征

試驗過程中由于受試者疏忽未佩戴加速度傳感器，或因儀器出現(xiàn)故障，或者因其他一些原因會使調(diào)查研究的數(shù)據(jù)不完整。了解這些缺失數(shù)據(jù)的特征，有助于我們在今后的研究中有針對性的進行干預(yù)，盡可能的減少數(shù)據(jù)的缺失，保證數(shù)據(jù)的完整性。表3、表4即反映利用加速度器采集步行活動的數(shù)據(jù)缺失特征。表3統(tǒng)計周一～周日7天中，每天數(shù)據(jù)缺失的人數(shù)。結(jié)果顯示，周四、二、日、六這4天的數(shù)據(jù)缺失率較高，分別達到46.07%、44.72%、39.02%、35.77%。從統(tǒng)計結(jié)果分析，平時日5天基本呈現(xiàn)出缺失率一天高、一天低的趨勢?？赡苁乔耙惶焱浥宕鲀x器，第二天經(jīng)提醒又記得佩戴的原因。統(tǒng)計結(jié)果提示，在數(shù)據(jù)缺失率較高的這幾天，研究人員應(yīng)提高警惕，及時提醒受試者佩戴加速度傳感器。同時，應(yīng)提醒受試者如果出現(xiàn)傳感器工作不正常等情況，應(yīng)及時反映，以便于研究人員盡可能快的做出相應(yīng)調(diào)整，盡量減少數(shù)據(jù)缺失。表4統(tǒng)計結(jié)果顯示，缺失1天數(shù)據(jù)至缺失全部7天數(shù)據(jù)的各自人數(shù)，結(jié)果表明，有89.97%的受試者至少有1天的數(shù)據(jù)缺失，僅有37(占總數(shù)的10.0%)人能保持7天測試完整數(shù)據(jù)。提示我們在今后類似的研究中，應(yīng)制定相應(yīng)的措施從而最大程度的保證數(shù)據(jù)的完整性。此外，制定出一套合理、有效的缺失數(shù)據(jù)填充算法，也是彌補缺失數(shù)據(jù)的一個有效方法[31]。

3.3 上海青少年兒童不同性別、年級、BMI步行活動水平

與之前的研究結(jié)果相似[25]，我們的研究也發(fā)現(xiàn)了男生的步行活動水平要高于女生(t=4.59,P<0.01,d=0.73)，這應(yīng)該與男生更熱衷于體育活動有關(guān)。當(dāng)我們以不同的年級分為小學(xué)、初中和高中這3個小組時，研究結(jié)果基本上呈現(xiàn)出年齡越大，每日步行數(shù)越少的趨勢。特別是高中組的每日步行數(shù)，顯著少于初中組和小學(xué)組?？赡芘c高年級同學(xué)學(xué)業(yè)較重，學(xué)習(xí)壓力大，無暇顧及體育活動有關(guān)。有趣的是，當(dāng)根據(jù)BMI分為正常、超重、肥胖3類時，雖然數(shù)據(jù)間并沒有出現(xiàn)統(tǒng)計學(xué)差異，但卻呈現(xiàn)出每日步行數(shù)越多，BMI值越高的趨勢(表5)。這似乎有悖于常理且與目前大多數(shù)的研究報道結(jié)論不符，即每日體力活動多者應(yīng)更有利于保持正?；蜉^低的體重指數(shù)。這一有趣的結(jié)果提示我們，對于BMI值的高低、肥胖發(fā)生與否，體力活動可能不是唯一的影響因素。事實上當(dāng)我們強調(diào)體力活動對于減少肥胖發(fā)生率、降低BMI有著“劑量—效應(yīng)”作用的同時，也不應(yīng)該忽視飲食習(xí)慣和靜坐行為對于身體形態(tài)的影響。Mushtaq的研究表明[15]，飲食習(xí)慣、體力活動和靜坐行為方式，對于超重和肥胖來說都是獨立的危險因素。相對于各自的參考基線，每日靜坐超過3～6 h或不吃早餐者，超重及肥胖的危險性甚至超過了每周體力活動不足3次者?，F(xiàn)行的兒童青少年推薦指南更多的強調(diào)每日或每周應(yīng)保證足夠的中～大強度體力活動(Moderate-Vigorous Physical Activity,MVPA)時間(如60min/day)，而對控制靜坐時間沒有明確的界定。而事實上，即使較多的體力活動也不能抵消由久坐行為方式(如看電視、玩電腦游戲等)給體重造成的負(fù)面影響[14]。因此，鑒于本研究未對飲食[13]和行為方式等BMI重要影響因素加以控制，應(yīng)理性看待調(diào)查結(jié)果。

本研究結(jié)果顯示，平時日的步行活動量顯著性高于周末(t=12.31,P<0.01,d=0.86)，平時日平均步行數(shù)為8 099步，但到周末日驟降為6 006步。原因可能是，周一至周五孩子在學(xué)校有更多的進行體力活動的機會，如每周固定的體育課、課間操、課后的興趣班等等；而到了周末，大多數(shù)家長會給孩子安排興趣班、輔導(dǎo)課程等等，從而減少了進行體力活動的時間。以往研究證實，家長對于孩子，特別是年齡較小的學(xué)齡兒童從事體力活動的態(tài)度和意識，對于孩子體力活動水平有著重要影響[4]。而在現(xiàn)實情況中，大多數(shù)家長會高估了孩子的體力活動水平[8,9]，即家長認(rèn)為孩子的體力活動已經(jīng)足夠多，已達到相關(guān)的活動指南標(biāo)準(zhǔn)，但事實上卻恰好相反。結(jié)果提示我們，改善和增強家長對于體力活動的態(tài)度和意識，也許是提高兒童青少年體力活動水平的關(guān)鍵因素。而究其根本，國家層面對體力活動的重視、切實關(guān)注兒童青少年體質(zhì)健康水平、減輕學(xué)生升學(xué)壓力及合理分配教育資源，或許才是解決問題的根本之道。

4 結(jié)論

綜上所述，上海兒童青少年日常步行數(shù)為7 498步，男生與女生分別為7 948和7 048步。雖然男生活動量高于女生，但仍與歐美發(fā)達國家體力活動指南推薦每日步行數(shù)存在較大差距。

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ShanghaiChildrenandYouth’sDailyWalkingBehavior—SurveyBasedonAccelerometer

QUAN Ming-hui1,2,CHEN Pei-jie1,ZHUANG Jie1,WANG Chao1,ZHU Zheng1,ZHANG Wen-jie1,HE Xiao-long1

walkingbehavior;childrenandyouth;accelerometer

1000-677X(2014)05-0051-05

2013-05-16；

：2014-03-20

國家科技支撐計劃(2009BAK62B01)；國家體育總局資助項目(2012B036)；上海市地方高校大文科研究生學(xué)術(shù)新人培育計劃項目(xsxr2013026)；上海戲劇學(xué)院青年科研項目(STAGP13042)。

全明輝(1982-)，男，廣西桂林人，助理研究員，在讀博士研究生，主要研究方向為青少年體質(zhì)健康，E-mail:quanminghui@163.com；陳佩杰(1962-)，男，浙江舟山人，教授，博士，博士研究生導(dǎo)師，主要研究方向為運動免疫學(xué)與青少年體質(zhì)，E-mail:Chenpeijie@sus.edu.cn；莊潔(1972-)，女，上海人，副教授，博士，碩士研究生導(dǎo)師，主要研究方向為體質(zhì)與健康,E-mail:zhuangjiesh@163.com。

1.上海體育學(xué)院，上海 200438；2.上海戲劇學(xué)院，上海 201102 1.Shanghai University of Sport,Shanghai 200438,China;2.Shanghai Theatre Academy,Shanghai 201102,China.

G804.49

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