摘" " 要" "目的：探究上海市中小學(xué)生身體活動(dòng)和久坐行為時(shí)間替代與身體質(zhì)量指數(shù)（BMI）的相關(guān)關(guān)系。方法：選取上海市486名6～16歲中小學(xué)生為測(cè)試對(duì)象，使用加速度計(jì)客觀測(cè)量其身體活動(dòng)和久坐行為水平，使用標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量?jī)x器測(cè)量身高和體重；采用單因素模型、分配模型和等時(shí)替代模型3種數(shù)據(jù)分析方法進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)。結(jié)果：平均每天用5 min的中高強(qiáng)度身體活動(dòng)（MVPA）替代久坐行為和低強(qiáng)度身體活動(dòng)（LPA）可分別使初中生BMI減少0.194 kg/m2和0.207 kg/m2，使正常體重學(xué)生BMI減少0.118 kg/m2和0.108 kg/m2，使超重肥胖學(xué)生BMI減少0.151 kg/m2和0.147 kg/m2。平均每天用5 min的MVPA和LPA替代久坐行為后，可使小學(xué)生BMI分別減少0.167 kg/m2和0.035 kg/m2。久坐行為替代初中生、正常體重和超重肥胖學(xué)生MVPA及替代小學(xué)生的LPA和MVPA均顯著提高了其BMI水平。其他行為替代方式與BMI未見(jiàn)顯著相關(guān)關(guān)系。結(jié)論：不同活動(dòng)行為與BMI的等時(shí)替代關(guān)系存在學(xué)段差異和體重狀態(tài)差異，MVPA替代久坐行為與LPA有利于初中生的肥胖防控，MVPA和LPA替代久坐行為可有效降低小學(xué)生的BMI。MVPA替代久坐行為與LPA均有利于正常體重和超重肥胖學(xué)生的體重控制，但對(duì)超重肥胖學(xué)生的降重效應(yīng)大于正常體重學(xué)生。運(yùn)動(dòng)指南和肥胖干預(yù)策略的制定需綜合考量活動(dòng)行為的相互影響，為不同學(xué)段和體重狀態(tài)的學(xué)生提供有針對(duì)性的時(shí)間重新分配建議。

關(guān)鍵詞" "兒童青少年；身體活動(dòng)；靜坐行為；肥胖；等時(shí)替代模型

中圖分類號(hào)：G804.2" " " " " "學(xué)科代碼：040302" " " " " "文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

DOI：10.14036/j.cnki.cn11-4513.2024.01.009

Abstract" "Objective： To explore the isotemporal substitution association between physical activity and sedentary behaviour and body mass index （BMI） among primary and middle school students in Shanghai. Methods： A sample of 486 primary and middle school students aged 6-16 years old were selected. Physical activity and sedentary behaviour were objectively measured by accelerometers. Height and weight were measured using standard measuring instruments. The single models， partition models， and isotemporal substitution models were used. Results： Substituting 5 min of sedentary behaviour or light physical activity （LPA） with moderate-to-vigor

-ous physical activity（MVPA） were associated with a lower BMI of middle school students by 0.194 kg/m2 and 0.207 kg/m2， a lower BMI of normal weight students by 0.118 kg/m2 and 0.108 kg/m2， and a lower BMI of overw

-eight/obesity students by 0.151 kg/m2 and 0.147 kg/m2， respectively. Substituting 5 min of sedentary behaviour with MVPA or LPA were associated with a lower BMI of primary school students by 0.167 kg/m2 and 0.035 kg/m2， respectively. Sedentary behaviour replaced MVPA among middle school students， normal weight students， and overweight/obesity students and it replaces LPA or MVPA among primary school students， which were significa

-ntly increased their BMI. Other isotemporal substitution methods did not show a significant correlation with BMI. Conclusion： There are school stage and weight status differences in the relationship between activity beha

-viour and BMI. Substituting sedentary behaviour or LPA with MVPA is beneficial to the prevention and control of obesity among middle school students， and the substitution of sedentary behavior with MVPA and LPA can effectively reduce the BMI of primary school students. Substituting sedentary behavior or LPA with MVPA was beneficial to the weight control of normal weight and overweight and obese students， but the weight loss effect of overweight and obese students was greater than that of normal weight students. The development of exercise guidelines and obesity intervention strategies should comprehensively consider the interaction of activity behavi

-our and provide targeted time use suggestions for students with different school stages and weight statuses.

Keywords" "children and adolescents; physical activity; sedentary behaviour; obesity; isotemporal substitution model

由于現(xiàn)代生活方式的巨變，肥胖癥已經(jīng)成為一種全球性流行疾病，嚴(yán)重威脅兒童青少年身體發(fā)育、認(rèn)知、行為和心理健康［1］。《中國(guó)居民營(yíng)養(yǎng)與慢性病狀況報(bào)告（2020年）》顯示，我國(guó)6～17歲兒童青少年超重肥胖率達(dá)到19%。基于此現(xiàn)狀，2020年10月23日，國(guó)家衛(wèi)生健康委辦公廳、教育部辦公廳和體育總局辦公廳等六部門(mén)聯(lián)合印發(fā)了《兒童青少年肥胖防控實(shí)施方案》。該方案提出“2020—2030年0～18歲兒童青少年超重率和肥胖率年均增幅在基線（2002—2017年超重率和肥胖率年均增幅）基礎(chǔ)上下降70%”的目標(biāo)。可見(jiàn)，防控兒童青少年超重和肥胖是一項(xiàng)極為迫切的任務(wù)［2］。

身體活動(dòng)和久坐行為是影響兒童青少年肥胖的重要因素，目前的流行病學(xué)研究主要關(guān)注兩者對(duì)兒童青少年肥胖的獨(dú)立影響［3-5］。然而，身體活動(dòng)和久坐行為時(shí)間在一天中此消彼長(zhǎng)，一種活動(dòng)時(shí)間的增多勢(shì)必會(huì)減少另外一種活動(dòng)時(shí)間，研究者不應(yīng)僅考慮其中一者的獨(dú)立作用，更要重視兩者間的替代效應(yīng)對(duì)個(gè)體肥胖產(chǎn)生的影響。學(xué)者在早期認(rèn)識(shí)到了這一問(wèn)題，但受限于相關(guān)理論和統(tǒng)計(jì)方法，該問(wèn)題一直未被有效解決［4，6］。在2009年，美國(guó)學(xué)者M(jìn)ekary等［7］首次將營(yíng)養(yǎng)流行病學(xué)中的等熱量替代理論引入身體活動(dòng)流行病學(xué)研究，并建立了身體活動(dòng)等時(shí)替代模型（ISM）研究范式。此模型探析了在總活動(dòng)時(shí)間恒定的情況下，等量時(shí)間的一種行為替代另一種行為后對(duì)因變量產(chǎn)生影響的模擬效應(yīng)。該方法考慮了各行為之間的相互依存關(guān)系，從而在一定程度上解決了單獨(dú)分析一種行為效應(yīng)的局限性。近年來(lái)，外國(guó)學(xué)者運(yùn)用等時(shí)替代模型觀察了中高強(qiáng)度身體活動(dòng)（MVPA）、低強(qiáng)度身體活動(dòng)（LPA）和久坐行為相互替代對(duì)體重的影響［8-16］。多數(shù)研究發(fā)現(xiàn)，MVPA替代LPA和久坐行為均能抑制肥胖發(fā)展［12-13，17］。但是，LPA替代久坐行為對(duì)肥胖影響的研究結(jié)論并不一致，一部分研究顯示其可以有效降低肥胖率［11］，另一部分研究顯示未見(jiàn)顯著影響［17-19］。此外，還有一些研究者發(fā)現(xiàn)不同學(xué)段替代效應(yīng)存在差異，MVPA或LPA替代久坐行為產(chǎn)生的效應(yīng)在兒童階段顯著，而在青少年階段減弱或消失［11，20］。

近五年來(lái)，國(guó)內(nèi)少數(shù)學(xué)者開(kāi)始使用等時(shí)替代模型探究?jī)和眢w活動(dòng)與健康指標(biāo)之間的相關(guān)關(guān)系，如譚愷韞等采用等時(shí)替代模型分析了廣州市6～12歲兒童高強(qiáng)度身體活動(dòng)（VPA）、中等強(qiáng)度身體活動(dòng)（MPA）、步行和睡眠替代久坐行為對(duì)體成分的影響，并發(fā)現(xiàn)步行替代久坐行為將減少10～12歲兒童體脂百分比［21］。目前還未有研究調(diào)查分析初中生群體，考慮到初中生與小學(xué)生之間、不同體重狀態(tài)人群之間的行為模式可能存在明顯差異，有必要比較分析2種人群的身體活動(dòng)和久坐行為對(duì)肥胖的替代效應(yīng)。因此，本研究以上海市1～9年級(jí)學(xué)生為測(cè)試對(duì)象，運(yùn)用等時(shí)替代模型探究LPA、MVPA和久坐行為之間相互替代對(duì)不同學(xué)段（小學(xué)與初中）和不同體重狀態(tài)（正常體重與肥胖超重）學(xué)生BMI的影響，以期為2種人群在身體活動(dòng)與久坐行為時(shí)間的重新分配提供直觀而精準(zhǔn)的建議，并為我國(guó)相關(guān)指南和肥胖干預(yù)策略的制定提供科學(xué)依據(jù)。

1" "測(cè)試對(duì)象與方法

1.1" 測(cè)試對(duì)象

測(cè)試對(duì)象為上海市1～9年級(jí)學(xué)生。使用軟件“G*

Power 3.1”估算最低樣本量。假設(shè)本研究的Ⅰ類錯(cuò)誤概率不超過(guò)5%，即α=0.05（雙側(cè)）；參考小效果量的界定標(biāo)準(zhǔn)［22］，效應(yīng)量f 2=0.2；設(shè)β=0.10，把握度（Power=1-β）=0.9，即采用0.90的Power值進(jìn)行前驗(yàn)統(tǒng)計(jì)功效計(jì)算，由此估計(jì)樣本量為108人。張力為等提出：考慮到樣本數(shù)據(jù)的流失和樣本群體的異質(zhì)性等原因，實(shí)際樣本量需要比預(yù)估多10%［23-24］。因此，最低樣本量需為120人。

采取分層整群抽樣方法選取測(cè)試對(duì)象。抽樣步驟如下：1）在上海市選取1個(gè)郊區(qū)（寶山區(qū)）和2個(gè)城區(qū)（楊浦區(qū)和浦東新區(qū)）；2）在每個(gè)區(qū)隨機(jī)選取1所小學(xué)（1～5年級(jí)）和1所中學(xué)（6～9年級(jí)），共6所學(xué)校；3）從每所學(xué)校的每個(gè)年級(jí)隨機(jī)選取1個(gè)班，共選取27個(gè)班級(jí)。測(cè)試共招募27個(gè)班級(jí)812名1～9年級(jí)學(xué)生，統(tǒng)計(jì)學(xué)生監(jiān)護(hù)人簽署《知情同意書(shū)》的數(shù)量后，共有675名學(xué)生自愿參與測(cè)試。所有自愿參與測(cè)試的學(xué)生依次完成報(bào)告人口統(tǒng)計(jì)學(xué)信息、佩戴加速度計(jì)、測(cè)量身高和體重3項(xiàng)測(cè)試。

1.2" 人口統(tǒng)計(jì)學(xué)信息調(diào)查

學(xué)生監(jiān)護(hù)人通過(guò)問(wèn)卷報(bào)告人口統(tǒng)計(jì)學(xué)信息，包括學(xué)生的性別、出生日期、父母的受教育水平和家庭年人均收入。

1.3" 身體活動(dòng)與久坐行為的測(cè)量

采用Actigraph wGT3X-BT型加速度計(jì)（ActiGraph，Pensacola，F(xiàn)L，USA）測(cè)量身體活動(dòng)和久坐行為時(shí)間。加速度計(jì)在身體活動(dòng)與久坐行為的測(cè)量中已被證明具有良好的信效度［25］。在測(cè)試前，由測(cè)試員介紹加速度計(jì)使用方法和注意事項(xiàng)，然后向受試學(xué)生發(fā)放儀器，受試學(xué)生將加速度計(jì)佩戴在髖部右側(cè)一周（洗澡、游泳或睡覺(jué)時(shí)需要取下）。在佩戴加速度計(jì)過(guò)程中，受試學(xué)生正常參與學(xué)校的學(xué)習(xí)、活動(dòng)和日常生活。加速度計(jì)從發(fā)放的第二天凌晨0點(diǎn)開(kāi)始記錄數(shù)據(jù)，直至第八天由測(cè)試員將其收回，采用30 s的時(shí)間間隔記錄加速度計(jì)測(cè)量數(shù)據(jù)，測(cè)試員每天前往學(xué)校查看和監(jiān)督學(xué)生佩戴加速度計(jì)情況以提高數(shù)據(jù)回收有效率。測(cè)試完成后，運(yùn)用軟件“Actilife 6.13.3”篩選和分析加速度計(jì)數(shù)據(jù)。按照Anderson等［26］提出的身體活動(dòng)有效數(shù)據(jù)篩選標(biāo)準(zhǔn)，每天佩戴時(shí)間不少于10 h為1個(gè)有效日，1周至少佩戴3個(gè)有效日（2個(gè)上學(xué)日+1個(gè)周末日）為有效身體活動(dòng)數(shù)據(jù)［27］。參考Zhu等［28］制定的標(biāo)準(zhǔn)劃分活動(dòng)強(qiáng)度，其中，0～99 counts/min為久坐行為；100～2 799 counts/min為L(zhǎng)PA；2 800～3 999 counts/min為MPA；≥4 000 counts/min為VPA，計(jì)算平均每天MVPA、LPA、久坐行為時(shí)間和加速度計(jì)穿戴時(shí)間（穿戴時(shí)間=MVPA時(shí)間+LPA時(shí)間+久坐行為時(shí)間）。

1.4" 身高和體重的測(cè)量

采用身高體重測(cè)量?jī)x（GMCS-IV；中國(guó)北京健民）測(cè)量每位受試對(duì)象的身高和體重。由經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的研究人員按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)量，體重精確到0.1 kg，身高精確到0.01 m。隨后，根據(jù)體重（kg）除以身高平方（m2）公式計(jì)算其BMI（kg/m2）。依據(jù)2018年發(fā)布的《學(xué)齡兒童青少年超重與肥胖篩查》標(biāo)準(zhǔn)（WS/T 586—2018）［29］將體重狀態(tài)分為正常體重、肥胖和超重3類?？紤]到研究需要和回歸分析時(shí)的最低樣本量要求，本研究將超重和肥胖2類人群合并為超重肥胖學(xué)生。

1.5" 數(shù)據(jù)分析

使用軟件“SPSS 24.0”（IBM Corp.，Armonk，NY，USA）對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，采用描述統(tǒng)計(jì)分析身體活動(dòng)、久坐行為和BMI，采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)分析身體活動(dòng)、久坐行為和BMI的學(xué)段差異和體重狀態(tài)差異。在多重線性回歸中進(jìn)行等時(shí)替代分析，包括3個(gè)子模型，其中采用單因素模型和分配模型探討?yīng)毩⑾嚓P(guān)關(guān)系，采用等時(shí)替代模型分析MVPA、LPA與久坐行為的替代效應(yīng)。本研究的等時(shí)替代模型滿足數(shù)據(jù)呈正態(tài)分布、樣本量至少是自變量數(shù)量20倍［30］和方差膨脹因子小于10等必要條件。國(guó)內(nèi)外等時(shí)替代分析方法常采用5 min、10 min、15 min、30 min、60 min的活動(dòng)持續(xù)時(shí)間作為單位，鑒于替代時(shí)間單位不應(yīng)多于調(diào)查對(duì)象最短活動(dòng)時(shí)長(zhǎng)原則和學(xué)生課間時(shí)段進(jìn)行行為替代的時(shí)長(zhǎng)約5 min的現(xiàn)狀，既往國(guó)內(nèi)研究中采用加速度計(jì)測(cè)量的兒童青少年每天MVPA時(shí)長(zhǎng)約為20～30 min。此外，現(xiàn)有的兒童青少年身體活動(dòng)替代研究大多采用5 min為替代時(shí)間單位［9，14］，因此，采用5 min為單位進(jìn)行活動(dòng)行為的替代分析。

構(gòu)建等時(shí)替代模型的步驟如下：首先，將MVPA、LPA與久坐行為的時(shí)長(zhǎng)分別除以常數(shù)5，即以5 min為單位分析各行為間替代的效應(yīng)［7］；然后，以BMI為因變量，以LPA時(shí)長(zhǎng)、MVPA時(shí)長(zhǎng)和久坐行為時(shí)長(zhǎng)為自變量（不同模型納入數(shù)量不同），具體分析過(guò)程如下。1）單因素模型：BMI=b1×某行為時(shí)長(zhǎng)+b5×協(xié)變量，式中的b表示回歸系數(shù)。模型1～3分別以久坐行為時(shí)長(zhǎng)、LPA時(shí)長(zhǎng)和MVPA時(shí)長(zhǎng)為自變量，協(xié)變量皆為性別、年齡、父母受教育水平和家庭年人均收入，探究特定行為時(shí)長(zhǎng)與BMI的關(guān)系。2）分配模型（模型4）：BMI=b1×久坐行為時(shí)長(zhǎng)+b2×LPA時(shí)長(zhǎng)+b3×MVPA時(shí)長(zhǎng)+b5×協(xié)變量，式中的b表示回歸系數(shù)。以LPA時(shí)長(zhǎng)、MVPA時(shí)長(zhǎng)和久坐行為時(shí)長(zhǎng)為自變量，以性別、年齡、父母教育水平和家庭年人均收入為協(xié)變量，b1表示在調(diào)整LPA和MVPA后（LPA時(shí)長(zhǎng)和MVPA時(shí)長(zhǎng)不變），每額外增加5 min的久坐行為對(duì)BMI的效應(yīng)，b2、b3分別表示LPA時(shí)長(zhǎng)、MVPA時(shí)長(zhǎng)對(duì)BMI的獨(dú)立效應(yīng)。3）等時(shí)替代模型：以模型5為例，BMI=b2×LPA時(shí)長(zhǎng)+b3×MVPA時(shí)長(zhǎng)+b4×加速度計(jì)穿戴時(shí)長(zhǎng)+b5×協(xié)變量，式中的b表示回歸系數(shù)。該模型以性別、年齡、父母教育水平、家庭年人均收入和加速度計(jì)穿戴時(shí)長(zhǎng)為協(xié)變量，LPA時(shí)長(zhǎng)和MVPA時(shí)長(zhǎng)為自變量列入該模型，但久坐行為變量本身并不列入該模型，即控制總活動(dòng)時(shí)間（MVPA時(shí)長(zhǎng)+LPA時(shí)長(zhǎng)+久坐行為時(shí)長(zhǎng)）不變的條件下，b2、b3表示分別用5 min的LPA、5 min的MVPA替代5 min的久坐行為對(duì)BMI的效應(yīng)。模型6和模型7分別表示LPA時(shí)長(zhǎng)、MVPA時(shí)長(zhǎng)被其他2種行為替代后對(duì)BMI的效應(yīng)。最后，將模型1～7均在初中生、小學(xué)生、正常體重學(xué)生和超重肥胖學(xué)生亞組重復(fù)。在本研究的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果中，plt;0.05時(shí)表示具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2" "結(jié)果

2.1" 樣本基本特征

經(jīng)過(guò)篩選、剔除無(wú)效身體活動(dòng)和久坐行為數(shù)據(jù)后，共有486名學(xué)生納入研究，有效率為72.0%。樣本年齡跨度為6～16歲，平均年齡為（11.38±2.16）歲。其中，男生為239人（占比為49.2%）；女生為247人（占比為50.8%）。初中生為207人，占比為42.59%；小學(xué)生為279人，占比為57.41%。

2.2" 上海市中小學(xué)生身體活動(dòng)、久坐行為與BMI的性別、學(xué)段和體重狀態(tài)差異

上海市中小學(xué)生平均每天久坐行為、LPA和MVPA時(shí)間分別為（600.57±188.05）min、（242.97±130.70）min和（22.49±15.03）min。BMI平均為（18.62±3.51）kg/m2，正常體重學(xué)生為365人（占比為75.10%），超重肥胖學(xué)生為121人（占比為24.90%）（見(jiàn)表1）。

t檢驗(yàn)結(jié)果顯示：1）MVPA時(shí)間未見(jiàn)顯著學(xué)段和體重狀態(tài)差異，但存在顯著性別差異，女生的MVPA時(shí)長(zhǎng)顯著短于男生（t=-3.79，plt;0.01）。2）LPA時(shí)長(zhǎng)和久坐行為無(wú)性別差異，但具有學(xué)段和體重狀態(tài)差異。其中，小學(xué)生的LPA時(shí)長(zhǎng)長(zhǎng)于初中生（t=24.37，plt;0.01），而久坐行為時(shí)長(zhǎng)短于初中生（t=-19.69，plt;0.01）；正常體重學(xué)生的LPA時(shí)長(zhǎng)顯著長(zhǎng)于超重肥胖學(xué)生（t=3.26，plt;0.01），而久坐行為時(shí)長(zhǎng)短于超重肥胖學(xué)生（t=-3.33，plt;0.01）。3）BMI具有顯著性別、學(xué)段和體重狀態(tài)差異。

2.3" "上海市中小學(xué)生不同強(qiáng)度身體活動(dòng)和久坐行為與BMI的關(guān)系

如表2所示，在初中生中：?jiǎn)我蛩啬Ｐ停Ｐ?～3）顯示，在調(diào)整協(xié)變量后，僅MVPA與BMI呈顯著負(fù)相關(guān)（β=-0.042，plt;0.01，95%CI：-0.065，-0.020）；分配模型顯示，在保持其他變量不變的情況下，僅每增加5 min的MVPA可使BMI減少0.031 kg/m2（β=-0.031，plt;0.05，

95%CI：-0.055，-0.006）（模型4）。在小學(xué)生中：?jiǎn)我蛩啬Ｐ停Ｐ?～3）顯示，久坐行為與BMI呈顯著正相關(guān)（β=0.004，plt;0.01，95%CI：0.000，0.008），LPA（β=-0.008，plt;0.01，95%CI：-0.014，-0.003）、MVPA（β=-0.041，plt;0.05，

95%CI：-0.072，-0.010）均與BMI呈顯著負(fù)相關(guān)。小學(xué)生每額外增加5 min的LPA和MVPA可分別使BMI減少0.007 kg/m2（β=-0.007，plt;0.05，95%CI：-0.014，-0.003）、0.033 kg/m2（β=-0.033，plt;0.05，95%CI：-0.066，-0.001），而每額外增加5 min的久坐行為對(duì)BMI未見(jiàn)顯著影響（模型4）。

對(duì)于正常體重學(xué)生，久坐行為與BMI呈顯著正相關(guān)（β=0.002，plt;0.05，95%CI：0.001，0.004），LPA（β=

-0.003，plt;0.05，95%CI：-0.005，-0.001）、MVPA（β=

-0.026，plt;0.01，95%CI：-0.041，-0.012）均與BMI呈顯著負(fù)相關(guān)（模型1～3）；但僅每額外增加5 min的MVPA方可使BMI減少0.022 kg/m2（β=-0.022，plt;0.01，95%CI：-0.037，-0.007）（模型4）。對(duì)于超重肥胖學(xué)生，僅MVPA與BMI呈顯著負(fù)相關(guān)（β=-0.030，plt;0.01，95%CI：-0.053，-0.007）（模型3）；每增加5 min的MVPA可使BMI減少0.031 kg/m2（β=-0.031，plt;0.05，95%CI：-0.055，-0.007）（模型4）。

2.4" 不同強(qiáng)度身體活動(dòng)和久坐行為相互替代與BMI的關(guān)系

如表3所示，1）在調(diào)整協(xié)變量和加速度計(jì)穿戴時(shí)長(zhǎng)影響后，等時(shí)替代模型（模型5）使用MVPA與LPA代替久坐行為的結(jié)果顯示，初中生平均每天用5 min的MVPA替代久坐行為可使BMI減少0.194 kg/m2（β=-0.194，plt;0.01，95%CI：-0.308，-0.081），而LPA代替久坐行為對(duì)BMI未見(jiàn)顯著影響；模型6以MVPA與久坐行為代替LPA的結(jié)果顯示，初中生平均每天用5 min的MVPA替代LPA可使BMI減少0.207 kg/m2（β=-0.207，plt;0.01，95%CI：-0.323，-0.090），而以久坐行為代替LPA后，BMI未見(jiàn)顯著變化；模型7顯示，久坐行為和LPA代替MVPA可分別使BMI增加0.194 kg/m2（β=0.194，plt;0.01，95% CI：0.081，0.308）和0.207 kg/m2（β=0.207，plt;0.01，95%CI：0.090，0.323）。2）針對(duì)小學(xué)生進(jìn)行等時(shí)替代模型分析。模型5顯示，小學(xué)生平均每天以5 min的MVPA和LPA分別替代久坐行為可分別減少0.167 kg/m2（β=-0.167，plt;0.05，95%CI：-0.325，-0.010）、0.035 kg/m2（β=-0.035，plt;0.01，95%CI：-0.064，-0.006）的BMI；以5 min的久坐行為替代LPA可使BMI增加0.035 kg/m2（β=0.035，plt;0.01，95%CI：0.006，0.064），而以MVPA替代LPA，對(duì)BMI未見(jiàn)顯著影響（模型6）；以久坐行為替代MVPA使BMI增加了0.167 kg/m2（β=0.167，plt;0.05，95%CI：0.010，0.325）；以LPA替代MVPA后，BMI未見(jiàn)顯著變化（模型7）。

對(duì)不同體重狀態(tài)學(xué)生活動(dòng)行為替代效應(yīng)進(jìn)行分析，1）在正常體重學(xué)生中：平均每天以5 min的MVPA替代同等時(shí)長(zhǎng)的久坐行為，可減少0.118 kg/m2的BMI（β=-0.118，plt;0.01，95%CI：-0.192，-0.043），但是以LPA替代久坐行為未見(jiàn)顯著替代效應(yīng)（模型5）；模型6顯示，以5 min的MVPA替代同等時(shí)長(zhǎng)的LPA，可使BMI減少0.108 kg/m2（β=-0.108，plt;0.01，95% CI：-0.185，-0.031）；而以久坐行為替代LPA對(duì)BMI未見(jiàn)顯著影響；以久坐行為和LPA替代MVPA使BMI分別增加0.118 kg/m2（β=0.118，plt;0.01，95%CI：0.043，0.192）和0.108 kg/m2（β=0.108，plt;0.01，95%CI：0.031，0.185）（模型7）。2）在超重肥胖學(xué)生中：平均每天以5 min的MVPA替代久坐行為可減少0.151 kg/m2的BMI（β=-0.151，plt;0.05，95%CI：-0.266，-0.036），但以LPA替代久坐行為未見(jiàn)顯著替代效應(yīng)（模型5）；模型6以5 min的MVPA替代LPA后，可使BMI減少0.147 kg/m2（β=-0.147，plt;0.05，95%CI：-0.264，-0.031）而以久坐行為替代LPA則與BMI無(wú)關(guān)（pgt;0.05），以久坐行為和LPA替代MVPA使BMI分別增加0.151 kg/m2（β=0.151，plt;0.01，95%CI：0.036，0.266）和0.147 kg/m2（β=0.147，plt;0.05，95%CI：0.031，0.264）（模型7）。綜上可見(jiàn)，MVPA替代LPA和久坐行為對(duì)超重肥胖學(xué)生BMI的降低效應(yīng)均大于正常體重學(xué)生。

3" "討論

本研究考慮到每日時(shí)間固定的前提條件，運(yùn)用了等時(shí)替代分析模型，針對(duì)上海市中小學(xué)生，探究了其MVPA、LPA和久坐行為之間相互替代與BMI的關(guān)系。本研究發(fā)現(xiàn)這些變量之間相互聯(lián)系，其相互替代與BMI顯著相關(guān)，與既往采用替代分析的研究結(jié)果類似［11，13，21］。

針對(duì)初中生，本研究結(jié)果顯示，MVPA與BMI呈負(fù)相關(guān)，每天以5 min的MVPA替代同等時(shí)長(zhǎng)的LPA和久坐行為均可以降低初中生的BMI；相反，以LPA和久坐行為替代MVPA將提高學(xué)生的BMI。這一系列結(jié)果凸顯了MVPA對(duì)降低初中生BMI的重要作用，與現(xiàn)有國(guó)內(nèi)外等時(shí)替代研究發(fā)現(xiàn)基本一致［11-13，16］。不少學(xué)者提出，MVPA通過(guò)減少脂肪合成和增加脂肪氧化來(lái)降低BMI的生物機(jī)制：一方面，MVPA可以增加運(yùn)動(dòng)中和運(yùn)動(dòng)后的能量消耗，在這一過(guò)程中大量脂肪分解為脂肪酸，抑制了脂肪細(xì)胞的積累，從而減少脂肪合成［31］；另一方面，MVPA會(huì)刺激脂解激素（如腎上腺素、生長(zhǎng)激素等）分泌，加速脂肪組織中的甘油三酯的動(dòng)員分解，促進(jìn)脂肪氧化，從而改善體重狀態(tài)［32-33］。此結(jié)果說(shuō)明，在原有的身體活動(dòng)基礎(chǔ)之上，上海市初中生將每天5 min的久坐行為或LPA轉(zhuǎn)變?yōu)镸VPA，便可減少BMI，從而有效降低肥胖風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于我國(guó)中小學(xué)生而言，在校期間的久坐行為主要表現(xiàn)為上課時(shí)的靜坐，學(xué)校可以通過(guò)減少學(xué)科課程和增加體育課以促使學(xué)生將久坐行為轉(zhuǎn)化為MVPA。同時(shí)，中小學(xué)校也可以通過(guò)提高學(xué)生在體育課、課間和大課間的身體活動(dòng)強(qiáng)度，使LPA轉(zhuǎn)換為MVPA。在校外時(shí)間，家長(zhǎng)則有必要適當(dāng)縮短其孩子的久坐行為時(shí)長(zhǎng)，例如學(xué)習(xí)、屏幕行為、樂(lè)器練習(xí)等時(shí)間，以MVPA取而代之，也可達(dá)到防控肥胖風(fēng)險(xiǎn)的目的。

針對(duì)小學(xué)生，本研究的分析結(jié)果表明，MVPA、LPA分別與BMI存在負(fù)相關(guān)關(guān)系，且替代模型結(jié)果表明，每天以5 min的MVPA與LPA分別替代同等時(shí)長(zhǎng)的久坐行為均可以降低小學(xué)生的BMI水平。本研究結(jié)果顯示，除了MVPA以外，LPA對(duì)于上海市小學(xué)生的肥胖防控也具有重要意義。這與初中生的研究結(jié)果略有不同?，F(xiàn)有研究關(guān)于LPA替代久坐行為對(duì)肥胖影響的結(jié)論并不一致。例如：有的研究者認(rèn)為，這種替代可以有效降低兒童青少年肥胖率［11，13］；有的則顯示未見(jiàn)顯著影響［17-19］。本研究發(fā)現(xiàn)，LPA替代久坐行為有助于降低小學(xué)生BMI，而對(duì)初中生BMI未見(jiàn)顯著影響。其中可能有以下原因。1）本研究顯示，小學(xué)生的LPA時(shí)長(zhǎng)（326 min）將近3倍于初中生（130 min）。一系列干預(yù)研究發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)時(shí)間低強(qiáng)度的有氧活動(dòng)能夠有效提高脂肪消耗，促進(jìn)瘦素、胰島素等抑制食欲激素的釋放［34-35］。LPA時(shí)間較長(zhǎng)可能導(dǎo)致降低小學(xué)生BMI水平的直接效應(yīng)和替代效應(yīng)（替代久坐行為）增加。2）初中生的BMI（20.69 kg/m2）顯著高于小學(xué)生（17.08 kg/m2）。初中生處于青春期和生長(zhǎng)發(fā)育階段，身高、骨骼重量、肌肉體積等快速增加，BMI呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，可能會(huì)在一定程度上減弱LPA替代久坐行為降低BMI的效應(yīng)［36］。3）相較小學(xué)生，初中生面臨更大的學(xué)業(yè)壓力，學(xué)習(xí)類久坐時(shí)間更長(zhǎng)，長(zhǎng)期久坐可能導(dǎo)致初中生機(jī)體代謝減慢和能量堆積，而負(fù)荷量小、時(shí)間短的LPA對(duì)釋放脂解類激素的刺激能力和對(duì)脂肪組織中甘油三酯等動(dòng)員能力均有限［37］，所以以LPA替代久坐行為對(duì)初中生BMI影響不顯著，僅有助于降低小學(xué)生BMI。因此，建議小學(xué)生每天將至少5 min的久坐行為轉(zhuǎn)化為L(zhǎng)PA或MVPA，從而達(dá)到降低肥胖程度的目的。然而，小學(xué)生將久坐行為轉(zhuǎn)換為MVPA仍存在一定難度：一方面是由于家長(zhǎng)或?qū)W校出于安全考慮，并不鼓勵(lì)甚至限制小學(xué)生參與較高強(qiáng)度身體活動(dòng)［38］；另一方面，MVPA對(duì)小學(xué)生的生理與心理頗具挑戰(zhàn)，參與并堅(jiān)持的難度較大［39］。鑒于LPA替代久坐行為同樣具有顯著降低小學(xué)生BMI的效果，小學(xué)生也可以“退而求其次”，先盡量將久坐行為向LPA轉(zhuǎn)化，這種轉(zhuǎn)化可以通過(guò)多種途徑實(shí)現(xiàn)。例如：課間或午休時(shí)離開(kāi)座位到室外走動(dòng)、步行上下樓梯、練習(xí)乒乓球等。同時(shí)，學(xué)校應(yīng)創(chuàng)設(shè)讓學(xué)生自主鍛煉的氛圍，引導(dǎo)小學(xué)生課余時(shí)間參加有一定運(yùn)動(dòng)量的走、跑、跳、爬、鉆、投等活動(dòng)，以增加課間和課后的活動(dòng)時(shí)間和強(qiáng)度［40］。

針對(duì)不同體重狀態(tài)的上海市中小學(xué)生的分析結(jié)果顯示，MVPA與正常體重和超重肥胖學(xué)生的BMI均具有負(fù)相關(guān)關(guān)系。替代結(jié)果顯示，以MVPA替代同等時(shí)長(zhǎng)LPA或久坐行為有利于降低正常體重和超重肥胖學(xué)生的BMI，反之，以LPA或久坐行為替代同等時(shí)長(zhǎng)的MVPA將增加正常體重學(xué)生和超重肥胖學(xué)生的BMI，但其對(duì)超重肥胖學(xué)生BMI的降低或增加效應(yīng)均高于正常體重學(xué)生。該結(jié)果說(shuō)明，相較于正常體重學(xué)生，超重肥胖學(xué)生的MVPA對(duì)其BMI變化的影響更為顯著。國(guó)外一項(xiàng)研究也得出相似結(jié)論。例如：Fairclough等［41］發(fā)現(xiàn)，以MVPA替代睡眠、久坐行為或LPA降低超重肥胖學(xué)生BMI標(biāo)準(zhǔn)分的效應(yīng)大于正常體重學(xué)生。這可能是超重肥胖學(xué)生比正常體重學(xué)生的身體活動(dòng)時(shí)間更短且平均BMI更高、增加或減少M(fèi)VPA而導(dǎo)致BMI變化更為明顯。再者，由于超重肥胖學(xué)生體重更大，在進(jìn)行同等時(shí)間MVPA時(shí)，需要承擔(dān)更大的負(fù)荷，消耗更多能量，所以BMI降低幅度更大。因此，本研究建議超重肥胖的學(xué)生，應(yīng)盡量將久坐行為和LPA時(shí)間轉(zhuǎn)化為MVPA時(shí)間。

分配模型分析結(jié)果顯示，久坐行為與小學(xué)生、初中生、正常體重學(xué)生和超重肥胖學(xué)生的BMI均未見(jiàn)顯著相關(guān)關(guān)系，這說(shuō)明久坐行為與不同體重類別學(xué)生的BMI均不存在獨(dú)立相關(guān)關(guān)系。既往研究對(duì)久坐行為與兒童青少年BMI的關(guān)系頗有爭(zhēng)議。例如：有些研究者認(rèn)為，久坐行為是兒童青少年肥胖的風(fēng)險(xiǎn)因素［5］；而有些研究者則認(rèn)為，久坐行為雖與BMI不直接相關(guān)，但存在間接相關(guān)［21，42-45］。久坐行為對(duì)BMI的間接影響包括因久坐行為減少身體活動(dòng)時(shí)間而產(chǎn)生的能量消耗［21，42-43］。尤其是屏幕類久坐行為常常伴隨攝入高熱量零食，從而引起能量攝入過(guò)多［43-44］，以及過(guò)度沉溺于屏幕行為可能造成睡眠不足［45］，以上都會(huì)引起B(yǎng)MI的增加。本研究替代模型結(jié)果顯示，以久坐行為替代小學(xué)生的LPA、MVPA和替代初中生、正常體重和超重肥胖學(xué)生的MVPA都會(huì)導(dǎo)致BMI增加。該證據(jù)支持久坐行為雖與BMI不直接相關(guān)但因剝奪學(xué)生從事身體活動(dòng)的時(shí)間而導(dǎo)致BMI增加的觀點(diǎn)。因此，在減少久坐行為的同時(shí)，以身體活動(dòng)取而代之，才會(huì)在活動(dòng)中真正有效地增加能量消耗，從而降低BMI。

本研究針對(duì)上海市不同學(xué)段和不同體重狀態(tài)的中小學(xué)生，采用等時(shí)替代模型探究了身體活動(dòng)與久坐行為對(duì)BMI的替代效應(yīng)。此外，本研究還使用加速度計(jì)測(cè)量學(xué)生的身體活動(dòng)與久坐行為，在一定程度上保證了數(shù)據(jù)的客觀性和精準(zhǔn)度。然而，本研究還存在部分局限性：1）本研究是一項(xiàng)橫斷面調(diào)查研究，故無(wú)法確定不同活動(dòng)行為與BMI的因果關(guān)系，未來(lái)研究應(yīng)通過(guò)干預(yù)研究或隊(duì)列研究來(lái)確定替代效應(yīng)與BMI之間的因果關(guān)系；2）本研究選用BMI作為肥胖指標(biāo)，其在反映全身脂肪分布上存在一定局限，后續(xù)研究在繼續(xù)探索身體活動(dòng)、久坐行為與肥胖相關(guān)關(guān)系時(shí)，可考慮采用體脂率、腰圍、脂肪體重、去脂體重等多種指標(biāo)反映不同體重狀態(tài)；3）本研究控制了性別、年齡、父母教育水平和家庭年人均收入混淆因素對(duì)肥胖的影響，但未控制可能影響肥胖的飲食因素，因此，未來(lái)研究應(yīng)納入飲食習(xí)慣等重要混淆因素；4）本研究樣本量偏少，樣本代表性有限，后續(xù)研究有待招募更多樣本開(kāi)展中小學(xué)生不同活動(dòng)行為替代與BMI的關(guān)系研究。

4" "結(jié)論與建議

綜上所述，上海市6～16歲中小學(xué)生MVPA、LPA、久坐行為與BMI的等時(shí)替代關(guān)系在學(xué)段與體重狀態(tài)層面存在差異。以MVPA替代久坐行為與LPA有利于初中生的肥胖防控，以MVPA和LPA替代久坐行為可以有效降低小學(xué)生的BMI。以MVPA替代久坐行為和LPA均有利于正常體重和超重肥胖學(xué)生的體重控制，但對(duì)超重肥胖學(xué)生的降重效應(yīng)大于正常體重學(xué)生。久坐行為替代所有學(xué)生的MVPA均會(huì)引起B(yǎng)MI增加，導(dǎo)致肥胖風(fēng)險(xiǎn)升高。

基于本研究結(jié)論，我國(guó)將來(lái)修訂身體活動(dòng)指南或制定24 h活動(dòng)指南時(shí)，以及在管理兒童青少年健康的實(shí)踐工作中，應(yīng)改變過(guò)去僅考慮身體活動(dòng)與久坐行為獨(dú)立產(chǎn)生影響的思路，重視一天當(dāng)中不同行為時(shí)間的合理分配，綜合考量身體活動(dòng)與久坐行為的相互聯(lián)系對(duì)兒童青少年BMI的影響，才能取得長(zhǎng)遠(yuǎn)的健康效果；并且應(yīng)從時(shí)間分配干預(yù)的角度，針對(duì)不同學(xué)段與體重狀態(tài)的學(xué)生提出具體的個(gè)性化方案與指南。例如，建議小學(xué)生減少久坐行為，將其轉(zhuǎn)化為MVPA或LPA，這2種轉(zhuǎn)化均可降低小學(xué)生BMI水平；而初中生則必須將久坐行為轉(zhuǎn)化為MVPA才可達(dá)到相應(yīng)的減重效應(yīng)。對(duì)于超重肥胖的學(xué)生，MVPA的減重效果最佳，也應(yīng)將LPA或久坐行為轉(zhuǎn)換為MVPA，從而獲得最大的降低BMI的效益。

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收稿日期：2022-09-08

基金項(xiàng)目：國(guó)家社會(huì)科學(xué)基金一般項(xiàng)目（22BTY048）。

第一作者簡(jiǎn)介：陳歡（1995—），女，博士在讀，研究方向?yàn)閮和嗌倌晟眢w活動(dòng)。E-mail：chen.huan@sus.edu.cn。

通信作者簡(jiǎn)介：王麗娟（1974—），女，教授，博士，研究方向?yàn)閷W(xué)校體育和兒童青少年健康促進(jìn)。E-mail：wlj711@aliyun.com。

作者單位：上海體育大學(xué)體育教育學(xué)院， 上海 200438。

Shanghai University of Sport， Shanghai 200438， China.