宋 鴿,陳君穎,孫凌宇,朱文閣,李雪寒,潘新亮,馬冠生,嚴 翊
(1.北京體育大學運動人體科學學院,北京 100084;2.北京大學公共衛(wèi)生學院營養(yǎng)與食品衛(wèi)生學系,北京 100191)
近10年來,全世界的超重/肥胖兒童青少年的數(shù)量急劇增加。研究證實,超重/肥胖會使兒童的心血管疾病[1-2]、慢性代謝疾病[3-4]的患病風險增高,出現(xiàn)骨科并發(fā)癥[5]、肺功能不全[6]等健康問題。同時,超重/肥胖兒童少年還面臨著被歧視[7]和自尊心、自信心受挫[8]等負面影響。2020年新型冠狀病毒肺炎暴發(fā),居家隔離使超重/肥胖兒童發(fā)病率增加,同時已經(jīng)有相關性研究表明肥胖會增加新型冠狀病毒肺炎的發(fā)病率[9],因此預防和治療兒童青少年肥胖刻不容緩。
身體活動是機體能量消耗的主要方式,對于兒童青少年的正常成長起著關鍵作用,身體活動不足可能引發(fā)兒童超重/肥胖[10]。研究顯示與正常體重兒童相比,超重/肥胖兒童少年身體活動量明顯較少[11-12],運動技能較差[13],因此超重/肥胖兒童急需增加身體活動量并提升運動技能。為了更好地解決超重/肥胖對兒童青少年的負面影響,公共衛(wèi)生、營養(yǎng)、運動及臨床醫(yī)學領域的專家們開展了大量的干預研究,提出運動干預是實現(xiàn)超重/肥胖兒童青少年體重管理的有效手段之一,并且可以改善其心肺功能和代謝健康等,對身心健康發(fā)展有極大好處[14]。但眾多研究結果顯示,不同運動方式及強度等對兒童肥胖的影響不同,并且干預效果與多種因素相關。因此,本研究系統(tǒng)地分析了1998—2020年國內(nèi)外公開發(fā)表的運動干預與兒童肥胖主題的實驗性研究和系統(tǒng)評價,探討了運動干預與超重/肥胖兒童體重和健康管理的量-效關系及影響因素,以期在“體醫(yī)結合”背景下,為個性化超重/肥胖兒童運動處方的研制提供實驗依據(jù),為我國超重/肥胖兒童體重和健康管理指南的制定提供理論依據(jù)。
所有文獻來源于中國知網(wǎng)(China National Knowledge Infrastructure,CNKI)、萬方數(shù)據(jù)庫、維普數(shù)據(jù)庫、Pubmed、Cochrane Library、Web of Science、Embase及EBSCO數(shù)據(jù)庫中在國內(nèi)外公開發(fā)表的相關研究文獻,檢索時間為:1998年1月1日—2020年9月30日。依據(jù)各數(shù)據(jù)庫的特點,運用主題詞或關鍵詞或自由詞方法進行檢索。檢索詞由主題內(nèi)容“超重/肥胖”“兒童/青少年”“運動干預”確定。檢索詞之間使用邏輯符號“AND”連接,各主題內(nèi)部檢索詞使用邏輯符號“OR”連接,檢索詞見表1。
表1 超重/肥胖兒童青少年運動干預檢索詞
由2名研究員根據(jù)題目和摘要對檢索文獻進行初篩,排除明顯不符合主題的研究。初篩完畢后閱讀全文,確認最終納入的研究;出現(xiàn)意見分歧時,由研究小組確定。
1.2.1納入標準
①文獻類型為系統(tǒng)綜述、Meta分析及實驗性臨床研究等高質量文獻;②研究對象為0~18歲的超重和(或)肥胖兒童青少年群體;③運動干預為主要治療方式,實驗性研究中運動是唯一差異干預因素;④結局指標包含身體質量指數(shù)(body mass index,BMI)、腰圍、體脂率或其他兒童健康相關指標。
1.2.2排除標準
①文獻語言非中文或英文;②原始資料為會議摘要、學術論文等非正式發(fā)表文獻;③重復發(fā)表文獻,取資料最完整者;④研究對象有肥胖并發(fā)癥,如糖尿病等。
制定文獻信息摘錄表,內(nèi)容包括①基本信息:作者、發(fā)表年份、文獻類型、研究方法、樣本量,研究人群的地區(qū)、年齡、女生比例;②研究結果信息:研究干預方法、結局指標和主要結果結論。
采用牛津循證醫(yī)學中心制定的證據(jù)水平標準對本次納入的研究進行證據(jù)水平判定[15],該研究證據(jù)使用的推薦強度分為5級,即Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級、Ⅳ級、Ⅴ級,每個推薦強度下有不同的證據(jù)級別,用字母a、b、c表示。此外,采用經(jīng)典的物理治療證據(jù)數(shù)據(jù)庫(Physiotherapy Evidence Database,PEDro)量表對本次定性循證納入的隨機對照試驗(randomized controlled trial,RCT)研究進行方法學上的質量評估。
本文初步檢索到10 768篇文獻。通過NoteExpress進行重復文獻篩查,剩余6 740篇文獻,閱讀題目和摘要,排除與主題明顯不符的文獻6 033篇,瀏覽全文后排除682篇文獻,最終納入25篇文獻(其中中文1篇,英文24篇)作為本次研究的主要證據(jù),文獻篩選流程見圖1。
圖1 文獻檢索流程
納入文獻中隨機對照試驗有13篇,非隨機對照試驗4篇,系統(tǒng)評價/Meta分析8篇。采用牛津循證醫(yī)學中心證據(jù)水平指南對本次系統(tǒng)評價納入的25篇研究進行證據(jù)水平判定,結果顯示,全部文獻的研究質量較高,證據(jù)水平在Ⅰa~Ⅱc之間,其中2篇Ⅰa,10篇Ⅰb,6篇Ⅱa,3篇Ⅱb,4篇Ⅱc。另采用PEDro量表對納入的13篇RCT研究進行方法學評價,平均得分為7.4分。各文獻基本信息見表2,PEDro評分見表3。
表2 納入文獻的基本信息
表3 運動干預與超重/肥胖兒童的隨機對照試驗
本次納入研究主要來自美國、歐洲、韓國、澳大利亞、中國等地,年齡范圍主要為5~18歲,即學齡兒童,運動干預時長均在12周及以上。提取納入文獻的研究結果與結論,可總結到運動干預對超重/肥胖兒童體重管理、心肺健康等方面產(chǎn)生積極的健康影響。在結局指標中,包含人體測量學指標的文獻22篇(13篇RCT,4篇非RCT,5篇系統(tǒng)評價/Meta分析),包含血液指標的文獻12篇(8篇RCT,1篇非RCT,3篇系統(tǒng)評價/Meta分析),包含心肺功能指標的文獻13篇(10篇RCT,3篇非RCT),包含運動相關指標的文獻12篇(8篇RCT,3篇非RCT,1篇系統(tǒng)評價/Meta分析),包含膳食等其他指標的文獻6篇(4篇RCT,2篇非RCT)。詳見表3、表4、表5。
表4 運動干預與超重/肥胖兒童的非隨機對照試驗
表5 運動干預與超重/肥胖兒童的系統(tǒng)評價
本次納入的研究中,運動干預方式主要為有氧運動、抗阻運動(力量訓練)、二者結合方式,具體形式有跑步、跳繩、足球、電子游戲等,其中比較不同運動方式的文獻有11篇(3篇RCT、3篇非RCT、5篇系統(tǒng)評價/Meta分析)。本次納入研究中運動強度設定指標主要有最大攝氧量、最大心率、最大脂肪氧化速率3種依據(jù),其中比較不同運動強度的文獻有2篇(1篇RCT,1篇非RCT)。僅1篇系統(tǒng)綜述對運動劑量與健康的相關關系做了專門的研究。詳見表3、表4、表5。
本次納入對超重/肥胖兒童的運動干預研究,除了實驗室干預外,還有基于家庭、學校、社會3種環(huán)境下的干預研究;其中基于家庭環(huán)境研究的文獻有4篇(3篇RCT、1篇系統(tǒng)評價/Meta分析),基于學校環(huán)境研究的文獻有7篇(6篇RCT、1篇系統(tǒng)評價/Meta分析),基于社會環(huán)境研究的文獻有2篇(1篇RCT、1篇系統(tǒng)評價/Meta分析),專門針對環(huán)境影響運動干預效果的文獻1篇(1篇系統(tǒng)評價/Meta分析)。此外,運動干預措施多與營養(yǎng)控制結合進行研究。各研究都采用了相應的監(jiān)督機制和獎勵機制,以保證實驗的完成率。詳見表3、表4、表5。
身體活動不足可能會引發(fā)兒童肥胖及相關健康問題。近年來學者們在關注如何提高普通兒童青少年身體活動水平的同時,開展了大量針對超重/肥胖兒童的運動干預的實證研究。本文通過對1998年—2020年超重/肥胖兒童運動干預的系統(tǒng)綜述與實驗性研究回顧發(fā)現(xiàn),大量研究集中在:①對超重/肥胖兒童青少年運動干預的量-效關系探究,即影響超重/肥胖兒童青少年體重及健康水平的有效運動方式和運動量(運動強度、運動時間、運動頻率),以及產(chǎn)生的健康效果;②對超重/肥胖兒童青少年身體活動干預效果的影響因素分析,如干預的基礎環(huán)境(家庭、學校、社會),運動干預的附加干預(營養(yǎng))等。
目前對超重/肥胖兒童運動干預研究的指標集中在BMI、體重、體脂和腰圍等人體測量學指標,除此外還有脂肪因子、運動能力素質、心理素質指標。本次納入研究結果顯示無論是日常身體活動的增加,還是運動的增加,都會對超重/肥胖兒童的健康產(chǎn)生積極效果,但運動方式、運動量的不同會收獲不同的效益。
3.1.1運動方式分析
有氧運動、抗阻力量訓練及二者聯(lián)合運動是超重/肥胖兒童運動干預的主要方式,有氧運動常采用的方式有跑步、跳繩、舞蹈等,主要有利于改善心肺功能和胰島素敏感性等[20,36],抗阻力量訓練多借助于健身房力量器械,可以提升肌肉力量、改善肌纖維類型[36]等。不同運動方式由于調動機體器官部位和發(fā)揮功能不一致,因此兩種運動方式的聯(lián)合干預會帶來更高和更全面的收益,比如明顯降低BMI和體重體脂,改善代謝水平和心肺耐力等。同時,運動方式干預的順序不同,產(chǎn)生的健康效益也不同。中等強度力量訓練后進行有氧訓練的聯(lián)合訓練可能更有利于超重/肥胖兒童的健康管理[31],但相關運動順序研究較少,仍需要進一步實驗證明。此外,高強度間歇運動由于較高的過量氧耗也是減脂的重要手段,較其他運動方式而言,更有助于心肺代謝水平的發(fā)展[24]。因此,在增加超重/肥胖兒童運動活動方面,建議進行有氧運動與抗阻力量訓練相結合的方式,適當增加高強度間歇運動,以全面提升身體機能。
培養(yǎng)運動興趣和提高運動持久性對超重/肥胖兒童的持續(xù)健康發(fā)展十分重要,因此可以在運動形式上增加多樣化來吸引兒童的注意力。團體運動(如籃球、足球、網(wǎng)球等2人或2人以上的運動)可以改善肥胖兒童的BMI、肌肉力量等[29-30],且收獲效益可能優(yōu)于單人運動,同時可以增加兒童的協(xié)作性,促進彼此友誼。由此,建議學校、社會等可鼓勵超重/肥胖兒童進行團體活動,如學校增加相關體育課程、社區(qū)增加團體活動等。此外,超重/肥胖兒童對于水上運動(水球等)的堅持度優(yōu)于陸上運動[34]。雖然其健康收益不如陸上運動,但仍有助于激發(fā)兒童的運動興趣。除了常規(guī)運動形式外,游戲機[25,32]這一新形式目前也十分受歡迎,體育電子游戲可以解決因場地設施無法進行運動的問題,而且在目前新型冠狀病毒肺炎流行的形勢下,有助于居家隔離狀態(tài)下的超重/肥胖兒童身體活動水平的增加。
3.1.2運動劑量分析
目前研究顯示,運動劑量和代謝當量與減重存在線性關系,即體重會隨著每周運動量的增加而減少,對于運動強度而言,在一定范圍內(nèi),越高強度的運動帶來的健康收益越高[21,23]。但現(xiàn)在的研究并未明確治療超重/肥胖兒童的最佳運動劑量,原因可能是各項研究的運動劑量普遍偏低,仍需設計大劑量實驗驗證運動干預與肥胖的相關關系。目前各國主要遵循的運動原則是美國的身體活動指南,其建議學齡前兒童應全天鍛煉身體,以促進生長發(fā)育;6~17歲的兒童和青少年應每天進行60min(1h)或更多時間的中等強度以上身體活動,包括每天60min或更長時間的中等強度或大強度的有氧運動,并且每周應該包括至少3天大強度的身體活動,應該每周至少進行3天、每天至少60min的肌肉強化身體活動,以及每周至少進行3天、每天至少60min的骨強化身體活動[41]。2018年我國首部《中國兒童青少年身體活動指南》(以下簡稱《指南》)[42]中同樣指出了相似的身體活動觀點。除身體活動之外,《指南》還專門強調了久坐行為問題,強調即使達到推薦身體活動量,如果靜坐行為過長,仍會對健康產(chǎn)生不利影響。因此,對于超重/肥胖兒童而言,更需要加大運動劑量,減少久坐行為來抵抗肥胖,且如果停止運動治療,則前期獲得的健康收益可能減弱,甚至回到訓練前基線水平[17,38]。目前尚無明確針對超重/肥胖兒童身體活動的指南出臺,結合納入研究可以確定的是除了達到正常兒童推薦身體活動水平外,對超重/肥胖兒童身體活動進行運動治療最好在12周以上,從而達到預期效果。
在對超重/肥胖兒童進行運動干預過程中會受到多種因素的干擾,例如實驗實施的基礎環(huán)境,所有研究都基于家庭、學校、社會3個基礎環(huán)境展開。對于學齡期兒童,學校環(huán)境是主要的影響因素,體育教育的質量和體育設施的完善程度將影響運動干預的質量。有研究顯示單純體育課不足以改善超重/肥胖兒童的健康狀態(tài)[29],因此需要充實體育課程,增加課外體育活動、增多體育活動形式來提升在校期間超重/肥胖兒童的身體活動水平。此外,父母觀念及父母的榜樣形象將會影響超重/肥胖兒童的身體活動水平,應鼓勵父母自身增加身體活動水平,從而帶動子女養(yǎng)成運動的良好習慣[18]。在整個成長發(fā)育階段,社會因素如設施配置、安全性、健身環(huán)境等都對肥胖兒童身體活動起著關鍵的作用[27,36]。
多數(shù)研究顯示對超重/肥胖兒童進行運動干預時采用了獎勵機制[17,25],這將大大提升運動干預的完成度。因此,為了提升超重/肥胖兒童的日常身體活動水平,可以建立適當?shù)墓膭钫撸瑥亩岣哌\動干預的效果。在對兒童進行肥胖治療時,營養(yǎng)也是重要的環(huán)節(jié),但單純的營養(yǎng)干預可能并不能達到預期效果[16,40],同時在運動干預時對能量攝入不進行相應控制也會使干預效果無法達到理想狀態(tài)。因此營養(yǎng)干預與運動干預對兒童肥胖的治療應該是相輔相成的一個全面的實施過程。
通過本次納入研究可以得到相關的有效建議,但由于各研究之間存在異質性,例如研究對象篩選不夠嚴格(如對超重/肥胖兒童的界定不統(tǒng)一),基線水平不一致(如家庭經(jīng)濟狀況不一致),并且年齡跨度較大,缺乏分段年齡的具體研究結論,納入的研究地區(qū)較雜;且各研究的干預劑量有所不同,因此對未來的研究建議:①針對不同年齡段并考慮多方面因素篩選界定超重/肥胖兒童,實施有效的身體活動干預措施;②制定科學、全面、具體的運動方案,盡可能考慮短期和長期效果因素,并細化探究各運動方式、劑量帶來的影響;③不同國家教育體制與人口體質不同,應借鑒國外研究經(jīng)驗并結合我國實際情況開展更為科學、嚴謹、全面的調查研究,從而為我國超重/肥胖兒童體重和健康管理指南的制定提供更為可靠的依據(jù)。
綜上所述,運動干預作為增加身體活動水平的有效手段可以對超重/肥胖兒童的體重及健康管理帶來積極的影響。家庭、學校、社會應共同協(xié)作建立良好的運動環(huán)境,幫助超重/肥胖兒童首先養(yǎng)成每天運動的習慣。對超重/肥胖兒童的運動干預應與兒童的運動興趣相結合,根據(jù)兒童的實際運動能力,循序漸進地增加運動強度,運動方式以有氧運動與抗阻力量訓練相結合,適當進行高強度間歇活動。
說明:本文作者為《兒童肥胖預防與控制指南(2021)》修訂委員會專家組及其團隊成員?!秲和逝诸A防與控制指南(2021)》修訂委員會是由國家衛(wèi)生健康委疾控局委托、北京大學公共衛(wèi)生學院牽頭成立,通過對關鍵問題進行循證,以循證結果為依據(jù)制定推薦意見,并完成《兒童肥胖預防與控制指南(2021)》的撰寫。