韓尚潔 韓 雪 段 卉 高 紅

1．山西醫(yī)科大學(xué)體育教學(xué)部（運(yùn)動(dòng)康復(fù)系），山西 太原 030001；

2．山西醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院，山西 太原 030001

超重和肥胖是兒童與青少年時(shí)期最常見的慢性疾病，并且與各種負(fù)面的身體和社會(huì)心理等因素有關(guān)。由于全球范圍內(nèi)兒童與青少年超重和肥胖的患病率日益增加，并且肥胖是全球死亡的第五大風(fēng)險(xiǎn)，世界衛(wèi)生組織（WHO）已將兒童青少年肥胖視為21世紀(jì)公共衛(wèi)生領(lǐng)域最嚴(yán)重的挑戰(zhàn)之一。目前，有大量的流行病學(xué)證據(jù)表明兒童青少年的肥胖與睡眠時(shí)間有關(guān)。睡眠障礙在超重和肥胖兒童青少年中很常見，包括較高的睡眠呼吸障礙和阻塞性睡眠呼吸暫停，夜間更為頻繁的覺醒和睡眠效率低下。同時(shí)，超重和肥胖的青少年也表現(xiàn)出較高的睡前行為問題，如晚睡時(shí)間，多變的睡眠時(shí)間表及睡前的屏幕時(shí)間。流行病學(xué)數(shù)據(jù)表明，運(yùn)動(dòng)是最重要的促進(jìn)睡眠和提高睡眠質(zhì)量的行為因素。身體活動(dòng)和睡眠水平應(yīng)被視為維持青少年健康生活方式的核心組成部分。一項(xiàng)針對(duì)健康成年男性的研究發(fā)現(xiàn)，每日高劑量的有氧運(yùn)動(dòng)持續(xù)13周會(huì)增加睡眠時(shí)間并提升睡眠效率，然而，探索運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練干預(yù)青少年睡眠和身體活動(dòng)之間關(guān)系的研究很少，其結(jié)果也很模糊，且大多研究依賴于對(duì)睡眠的主觀評(píng)估。而當(dāng)父母報(bào)告或自我報(bào)告時(shí)，睡眠和身體活動(dòng)往往被高估，因而應(yīng)當(dāng)提倡對(duì)睡眠進(jìn)行客觀評(píng)估。本研究的目的是評(píng)估14周運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練計(jì)劃對(duì)肥胖青少年的睡眠持續(xù)時(shí)間，睡眠質(zhì)量及身體活動(dòng)水平等方面的影響。采用作為睡眠相關(guān)疾病診斷金標(biāo)準(zhǔn)的多導(dǎo)睡眠圖監(jiān)測（PSG）與活動(dòng)監(jiān)測加速度計(jì)客觀記錄睡眠相關(guān)結(jié)果。

1 研究對(duì)象與方法

1．1 對(duì)象

本研究包括太原市兩所初中的28名肥胖青少年（單純性肥胖），參與者使用預(yù)先校準(zhǔn)的便攜式天平秤稱重，精確至0.1kg（穿著短褲和T恤，赤腳），使用人體測量儀將身高取近0.1cm。然后計(jì)算BMI。肥胖依據(jù)國家衛(wèi)計(jì)委（2018）特定臨界點(diǎn)定義。參與研究的肥胖青少年年齡為13.7±0.72歲，BMI指數(shù)為34.1±3.8 kg/m2，男性與女性各14人。研究于2021年3月至2021年6月進(jìn)行。由兒科專業(yè)人員進(jìn)行完整的臨床檢查并排除所有受試者的運(yùn)動(dòng)禁忌癥。所有參與者只參加以學(xué)校為基礎(chǔ)的體育教育課程，包括相同強(qiáng)度的課間操等身體活動(dòng)。參與者及其父母收到了對(duì)實(shí)驗(yàn)的口頭描述，并填寫了書面知情同意書，要求參與者不要改變飲食習(xí)慣并參加了為期14周的額外運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練課程，并在運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練后重新評(píng)估。

1．2 方法

兒科醫(yī)生與肥胖青少年參與者一起進(jìn)行基線評(píng)估，以驗(yàn)證參與研究者的資格。在獲得了同意后，在1周內(nèi)安排睡眠研究，隨后進(jìn)行運(yùn)動(dòng)干預(yù)，接受活動(dòng)監(jiān)測。

1.2.1 運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練安排

實(shí)驗(yàn)組參加了為期14周的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練計(jì)劃，包括每周3次60分鐘的體育活動(dòng)并受到監(jiān)督，旨在實(shí)現(xiàn)每周160-180分鐘的中高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)建議。運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練在星期一、三、五放學(xué)后進(jìn)行，在60分鐘的運(yùn)動(dòng)期間，參與者逐步實(shí)現(xiàn)30分鐘的連續(xù)有氧運(yùn)動(dòng)（騎腳踏車，跑步機(jī)）和20分鐘的阻力訓(xùn)練（阻力帶訓(xùn)練和適應(yīng)性下蹲和俯臥撐訓(xùn)練等），最后進(jìn)行10分鐘的拉伸運(yùn)動(dòng)。通過對(duì)應(yīng)于所需VO2max百分比（65%～75%）的心率監(jiān)測運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度。

1.2.2 多導(dǎo)睡眠圖測試

在睡眠實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行全夜多導(dǎo)睡眠圖監(jiān)測（PSG）。由其父母或法定監(jiān)護(hù)人陪同。PSG使用連續(xù)采集以下記錄：眼電圖（三通道），腦電圖（EEG;三通道），肌電圖（單通道）和心電圖（單通道）。使用與口腔和鼻部熱敏電阻信號(hào)測量相關(guān)的鼻壓氣流。根據(jù)美國睡眠醫(yī)學(xué)會(huì)的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)睡眠階段和呼吸事件進(jìn)行評(píng)分，用腹部和胸部帶監(jiān)測呼吸努力。呼吸暫停被定義為氣流完全停止至少10秒，呼吸不足為鼻壓信號(hào)減少50%或減少30%至50%，氧飽和度下降至少4%或腦電圖喚醒。

1.2.3 加速度計(jì)測試

通過Sense Wear Armband（SWA）活動(dòng)監(jiān)測器（Body Media Inc.，Pittsburgh，PA）評(píng)估每日身體活動(dòng)和睡眠。該裝置是一種多傳感器身體監(jiān)測器，依靠模式識(shí)別方法進(jìn)行能量消耗和身體活動(dòng)評(píng)估。它使用一系列非侵入性生物識(shí)別傳感器來連續(xù)測量不同的物理參數(shù)：即熱通量、皮膚電反應(yīng)、皮膚溫度、近體溫度和運(yùn)動(dòng)，由雙軸加速度計(jì)確定。來自傳感器的數(shù)據(jù)以及性別、年齡、身高、體重等被納入專有算法以估計(jì)能量消耗和身體活動(dòng)持續(xù)時(shí)間，同時(shí)用于記錄喚醒和睡眠。參與者穿著活動(dòng)監(jiān)視器7天，并被指示全天佩戴活動(dòng)臂章，除了淋浴或進(jìn)行任何可能使活動(dòng)監(jiān)視器潮濕的活動(dòng)。所有參與者事先不知道監(jiān)測器測量了身體活動(dòng)和睡眠情況。參與者在7天期間填寫睡眠日記，以確保記錄的睡眠時(shí)間與主觀報(bào)告的睡眠時(shí)間一致。有研究發(fā)現(xiàn)SWA在組水平上與PSG表現(xiàn)出良好的一致性，因此，本研究利用SWA從另一側(cè)面反應(yīng)參與者的睡眠情況，同時(shí)使用SWA旨在報(bào)告運(yùn)動(dòng)干預(yù)后7天內(nèi)的身體活動(dòng)水平及能量消耗。

2 結(jié)果

2．1 多導(dǎo)睡眠圖結(jié)果

從PSG獲得的數(shù)據(jù)列于（表1），多導(dǎo)睡眠描記法顯示女性肥胖青少年總睡眠時(shí)間（TST）和快速眼動(dòng)睡眠（REM）與非快速眼動(dòng)睡眠（NREM）在運(yùn)動(dòng)干預(yù)14周后有顯著的變化P值均＜0.05，其中TST與REM減少，而NREM睡眠增加。睡眠質(zhì)量（睡眠效率指數(shù)）與呼吸暫停-低通氣指數(shù)AHI在運(yùn)動(dòng)干預(yù)后數(shù)值有所降低，但未達(dá)到顯著水平（P=0.078，P=0.232）。

表1 多導(dǎo)睡眠圖測試結(jié)果

經(jīng)14周運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練方案干預(yù)后，男性肥胖青少年TST、REM、NREM均有顯著的變化P值均＜0.05，其中TST與REM增加，而NREM睡眠減少。睡眠質(zhì)量（睡眠效率指數(shù)）與呼吸暫?！屯庵笖?shù)AHI在運(yùn)動(dòng)干預(yù)后數(shù)值有所降低，但未達(dá)到顯著水平（（P=0.084，P=0.151）。

一項(xiàng)針對(duì)健康兒童急性運(yùn)動(dòng)對(duì)睡眠模式的影響的研究結(jié)果顯示，睡眠結(jié)構(gòu)和連續(xù)性的變化取決于運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度，高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致慢波睡眠增加。但是在本研究中發(fā)現(xiàn)中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)對(duì)不同性別的肥胖青少年的睡眠均有顯著效應(yīng)，這可能是由于研究對(duì)象的異質(zhì)的結(jié)果，同時(shí)也說明對(duì)于肥胖青少年而言中等強(qiáng)度的長時(shí)間的運(yùn)動(dòng)負(fù)荷對(duì)于減脂與改善睡眠是有益的。已有研究顯示運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練增加慢波睡眠（即特別是階段N3）并減少REM睡眠，本研究結(jié)果與之前在健康成人中報(bào)告的REM睡眠預(yù)期減少和慢波睡眠增加相符。

有研究指出慢波睡眠和與腦能量代謝直接相關(guān)。而睡眠腦電圖不是身體恢復(fù)的衡量標(biāo)準(zhǔn)，而只是大腦功能的指標(biāo)。因此，NREM睡眠的增加應(yīng)當(dāng)是受到肥胖青少年運(yùn)動(dòng)后大腦的生理變化的影響。在本研究中在與肥胖青少的訪談中發(fā)現(xiàn)他們?cè)谶\(yùn)動(dòng)后報(bào)告了疲勞和增加的睡眠需求。運(yùn)動(dòng)后易產(chǎn)生的腦部的磷酸肌酸儲(chǔ)備的快速消耗，并在隨后的蘇醒時(shí)間內(nèi)表現(xiàn)為腦能量儲(chǔ)備補(bǔ)充不足，NREM睡眠的增加可能起到補(bǔ)償作用，以緩解這種不足。當(dāng)然，這種機(jī)制與機(jī)理還需要未來更深一步的研究。在本研究中呼吸暫?！屯庵笖?shù)在運(yùn)動(dòng)干預(yù)后數(shù)值有所改善，但未達(dá)到顯著水平。有研究指出頸部的脂肪組織可能會(huì)增加咽部的負(fù)荷，進(jìn)而壓縮氣道，從而產(chǎn)生睡眠呼吸暫停。目前，有越來越多的證據(jù)表明體育活動(dòng)對(duì)睡眠呼吸暫停有積極作用。一種可能的機(jī)制是運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致脂肪組織的重新分布，從而減少延遲向頸部或胸部移位的液體，這已被證明有助于睡眠呼吸暫停的發(fā)病機(jī)制，體重降低可以減少睡眠期間呼吸事件的數(shù)量。此外，雖然如持續(xù)氣道正壓通氣（CPAP）和口腔器具也是治療睡眠呼吸暫停的可行方式，然而有些患者不能耐受這些治療，因此睡眠呼吸暫停的一線臨床治療之一是減輕體重，其中運(yùn)動(dòng)是最為經(jīng)濟(jì)且有益于健康的有效方法。

2．2 加速度計(jì)結(jié)果

表2 加速度計(jì)測量結(jié)果

不同性別的肥胖青少年在14周運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練方案干預(yù)后平均每天步數(shù)有顯著的增加（P值均＜0.05），客觀測量的結(jié)果表明運(yùn)動(dòng)干預(yù)對(duì)肥胖青少年身體活動(dòng)模式得到了改善。女性肥胖青少年的平均每日MET代謝當(dāng)量有非常顯著的提高（P＜0.01），男性肥胖青少年每日MET代謝當(dāng)量有顯著的提高（P＜0.05），加速度計(jì)測試的總睡眠時(shí)間（分鐘）有顯著增加（P＜0.05）。

青少年身體活動(dòng)與睡眠持續(xù)時(shí)間和睡眠質(zhì)量有關(guān)，而短期睡眠喪失已被證明可以減少白天的整體自發(fā)性體力活動(dòng)，每周參加超過3.5小時(shí)體力活動(dòng)的青少年睡眠效率更高，總體睡眠時(shí)間更長。這與本研究顯示肥胖青少年運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練后體力活動(dòng)增加，加速度計(jì)測量的總睡眠時(shí)間增加相符。加速度計(jì)測量的睡眠的改善可能是自發(fā)性體力活動(dòng)水平增加的結(jié)果。因此，我們的結(jié)果顯示未來需要加強(qiáng)肥胖青少年運(yùn)動(dòng)鍛煉，并加以監(jiān)督以確保在干預(yù)期后維持這些健康行為。

3 結(jié)語

本研究結(jié)果顯示，14周運(yùn)動(dòng)干預(yù)可顯著增加PSG測量的肥胖青少年總睡眠時(shí)間，非快速眼動(dòng)睡眠時(shí)間增加，即慢波睡眠增加?？焖傺蹌?dòng)睡眠減少，且對(duì)睡眠效率指數(shù)有良好的影響，并對(duì)呼吸暫停-低通氣指數(shù)有所改善。