韩尚洁,高 明,段 卉
(山西医科大学体育教学部运动康复系,山西 太原 030001)
儿童青少年肥胖及其相关的合并症是21世纪全球卫生面临的重大挑战。在世界范围内,超重和肥胖已经成为现代社会的流行病。有研究指出美国有1 250万儿童青少年超重或肥胖。全世界约有10%的儿童被认为超重,澳大利亚为20%~25%,而我国约有1.2亿的儿童超重,流行趋势严峻。超重和肥胖的儿童青少年已被证明有成为超重和肥胖成人的风险,而影响这一高危人群身体健康的潜在问题很多,从而增加了他们过早死亡的风险。肥胖问题最近被美国医学协会认为是一种疾病,超重和肥胖以及身体不活动是导致可预防性死亡的3个主要原因。
肥胖问题的相关研究已成为近年来的热点问题,而运动是绝大多数公众能够利用的一种非药物干预方式,在超重和肥胖儿童青少年的治疗中发挥了举足轻重的作用。本文主要对2001—2020年运动对儿童青少年肥胖与超重干预的国外研究热点和发展趋势进行分析,有助于我国学者从新的视角进行深入透析,对运动干预肥胖、促进儿童青少年身心健康、预防疾病等具有指导意义。
利用美国科学信息研究所的 Web of ScienceTM核心合集的引文索引进行检索。检索策略为: TI= {(Adolescent*OR Children OR Child OR student*OR boy OR girl) AND (Overweight OR Obese OR fat) AND (Exercise OR movement OR Sport* OR training OR physical activit*)}, 索 引 =SCIEXPANDED,SSCI 时间跨度为2001—2020年。检索时间:2021年7月1日,合计检索到916篇文献,作为本文研究的数据集。
本文主要借助文献计量学的方法透视运动对儿童青少年肥胖与超重干预的国外相关研究,通过定量分析文献数量、高产作者、期刊、关键词、研究主题等,具体采用Cite Space V文献计量软件进行数据统计。
2001—2020年,运动对儿童青少年肥胖与超重干预的国外文献数量总体增长趋势见图1,可以将其划分为3个阶段:第一个阶段从2001年的15篇增长至2008年的99篇;第二个阶段自2009年研究文献数量开始回落,于2013年再次达到峰值113篇;第三阶段,2014—2017年研究文献数量一直处于略微下降趋势,2018—2020年稍有回升。
图1 运动对儿童青少年肥胖与超重干预的国外文献发表趋势(2001—2020年)
运动对儿童青少年肥胖与超重干预的国外文献主要刊载在体育科学、儿科、内分泌代谢、营养学、公共环境职业健康、心理学等领域的期刊上(表1)。高载文期刊以(《 医 学与运动锻炼科学》)(165篇)居首,包括(《小儿运动科学》)、(《 体 育 与 健 康 》)、(《运动医学与身体健康》)、(《 体育科学杂志》)、&(《运动与锻炼研究季刊》)等在内的体育科学相关期刊,占到研究期刊发文量总数的46.07%。(《 国际肥胖》)、(《肥胖》)、(《肥胖研究》)3个关于肥胖研究的专业期刊,发文量占总数14.08%。高载文期刊中(《循环》)的影响影子最高(IF=19.309)。
表1 运动对儿童青少年肥胖与超重干预的国外研究主要来源期刊分析(2001—2020年)
Ortega F B就职于瑞典卡罗林斯卡学院生物科学和营养部,发表论文31篇,发文量居首。美国佐治亚大学神经科学系Davis C L教授发表论文27篇,位居第二。Ruiz J R,Cadenas-Sanchez C,Lee S,Thivel D,Migueles J H,Sartorio A与Tabka Z发文量均达到16篇以上,高产作者多工作于美国、瑞典、西班牙、突尼斯、意大利、葡萄牙的相关高水平大学与专业医疗机构(表2)。
表2 运动对儿童青少年肥胖与超重干预的国外研究高产作者分析(2001—2020年)
高产作者中,Ortega F B的研究主要聚焦于青少年的体力活动、超重与中心性肥胖、体力活动同肌肉力量与无脂体重的关系、家庭监督运动干预计划、超重/肥胖儿童步行时足底压力等方面。Davis C L团队关注于运动对超重儿童的影响研究,主要涉及2个方面:一方面与生理学相关,包括氧化应激和心血管风险、糖尿病风险、身体成分和血脂;另一方面倾向于运动对肥胖儿童青少年心理学方面的影响,包括情绪和生活质量、认知、自我价值、抑郁症状、愤怒表达等。高产作者中出于同一个研究机构的有多组学者,研究合作的交织点较多,如Ortega F B ,Ruiz J R与Sjostrom M的研究涉及体力活动与青少年的腹部肥胖、体脂、胰岛素抵抗之间的关联以及运动处方等领域。
本文研研通过Cite Space V解析出高频关键词,把相关领域彼此关联的关键词聚类,将本文研究领域划分为运动对肥胖超重儿童青少年的BMI及身体成分、心血管系统、内分泌系统、认知与动机行为4个主要单元。
这部分研究领域的高频关键词包括体重指数、身体成分、能量消耗、身体脂肪、久坐行为、骨骼肌、皮褶厚度(表3)。运动可以引起体重指数(BMI-Z、BMI、BMI%)与身体成分(TBF% 、VFI、骨骼肌率、全身脂肌比、FMI、FMI fat mass 、FFMI、FFMI fat-free mass)变化,而肥胖往往会导致有氧运动逐渐减少,使运动能力下降并产生恶性循环。
在此聚类研究中,几乎各年龄段存在基于运动训练介入的研究。总体上,通过中等强度和剧烈运动可以改善身体成分,但没有明显的强度效应,有氧、无氧运动均对健康状况有良好的支持,在维持整体健康和健身方面也同样重要。另外,还需因年龄、性别、体重等而异加强肌肉的练习(如俯卧撑、重量训练等)。久坐不动的超重与肥胖儿童青少年,应鼓励其逐步增加活动量,直至达到阈值。最近的一项研究针对幼儿园、一年级儿童进行了提高身体素质和运动技能的为期4周的课余体育锻炼及营养教育课程,结果发现,4周干预的时间长度并不足以引起身体成分的变化。而另一项研究发现,基于1年的校本干预(每周进行除了标准体育课以外2次锻炼)对学生体能和人体测量值则产生了良好的效应,因此坚持运动的长期性和持续性是必须的。此外,大部分对肥胖进行干预的研究结果变化量都少于3%,应增加额外的干预措施,如运动叠加减少能量摄入,才可能会带来更大的改善。
这部分研究领域的关键词涉及心血管危险因素、血压、心血管疾病、心率、心肺适能、心血管风险、高血压、动脉粥样硬化等(表3)。心血管疾病的主要危险因素是超重和肥胖,儿童肥胖可导致成人肥胖和随后的心血管疾病。缺乏身体活动是肥胖、内皮功能障碍和颈动脉IMT升高的主要诱因,并最终导致早期动脉粥样硬化疾病。
Meyer,Andreas A等发表的被引用218次,是本研究领域的高被引论文。其认为6个月(每次1小时、3次/周)以上的定期运动能恢复内皮功能,改善颈动脉IMT,改善肥胖儿童的心血管风险,降低射频、收缩压、空腹胰岛素、甘油三酯、低高密度脂蛋白比值和低度炎症(C-反应蛋白、纤维蛋白原)。因为低水平的体力活动和高BMI与儿童患心血管疾病的风险增加有关,因此关于体育锻炼对心血管疾病的长期效应研究尤为重要。Gutin, B认为,8个月的体能训练(5次/周)对肥胖青少年的心血管适应能力有显著改善,高强度运动训练的效应较好。Maggio等发现以身体活动干预为主的肥胖儿童在停止训练2年后,对心血管疾病(CVD)危险因素的改善还能产生持续的益处。也有不同的观点,如Dietz P等认为仅依靠耐力运动或与饮食改变相结合的干预措施,对心血管危险因素的影响还不能得到证实。
这部分研究的关键词组包括胰岛素抵抗、代谢综合征、胰岛素敏感性、代谢、胰岛素、生长激素、C反应蛋白、腰围、瘦素、高血压等。代谢综合征(MS)主要包括胰岛素抵抗(IR)、糖耐量异常、向心性肥胖、脂代谢紊乱、高血压等。有研究表明,肥胖与MS的关系可能互为因果,易形成严重危害健康的恶性循环。
IR与MS有密切的联系,而肥胖是引起IR的重要因素,所以可以通过治疗肥胖间接治疗MS。运动能改善肌肉中的胰岛素作用,进而影响骨骼肌葡萄糖和脂肪代谢等。也有研究指出,运动对糖原合成酶活性的影响以及GLUT4(葡萄糖转运蛋白4)表达的增加可能很关键。Calcaterra V等对久坐的肥胖儿童进行了为期12周的娱乐性运动训练,发现运动后IR指数、甘油三酯和收缩压得到了不同程度的改善。有规律的体育运动有助于改善血脂、降低IR,尤其是有助于维持人体脂质代谢的脂联素异构体的阳性表达。在超重及肥胖儿童青少年中,MS主要以腹型肥胖(中心性肥胖)最为常见。腰围作为中心性肥胖的指标,同时也是MS的核心标准,对代谢综合征的预测更加可靠。通过运动降低中心性肥胖的各项指标是相关研究的主要关注点。
这部分研究的常见关键词包括行为、感知、敏感、动机、教育等(表3)。越来越多的证据表明,儿童青少年肥胖的心理社会后遗症可能比医学并发症更常见,也使儿童青少年与社会隔离并受到歧视,并由此导致伙伴支持的缺乏及其他社会问题。此外,肥胖儿童青少年的学习问题,如注意缺陷多动障碍(ADHD)以及旷课行为等,均降低了学业表现。体力活动和其他形式的有氧运动,是青年抑郁和焦虑心理问题常见的一线处方。
表3 运动对儿童青少年肥胖与超重干预的国外研究主要高频关键词分析(2001—2020年)
有系统评价的证据表明,超重与肥胖儿童青少年表现出比正常体重的同龄人对身体形象更大的不满,从而导致节食减肥行为的发生。然而,节制饮食、暴饮暴食以及其他形式的饮食失调都成为对健康不利的危险因素。有研究认为,参与运动及与其他方式联合的干预措施可以改善肥胖儿童青少年的身体形象、自我认知、自尊、社会功能和学习成绩,进而改善其情绪状况。对较强的运动不耐受是导致肥胖儿童青少年运动干预困难的主要原因。因此,在这种高危人群中测试和开发具有创新性的能够提高运动依从性和减少损耗的干预策略非常重要。实验研究发现,听音乐的同时以最大心率的70%锻炼20min,可以使身心得到放松,同时减少应激促进,从而诱发正向心理效益,如增强幸福和减少悲伤。利用含有音乐的互动视频游戏(Game Bike)获得对身体意象、知觉的研究能力、运动能力、社会认可以及身体自尊等都具有良好的效应。
近年来,儿童青少年肥胖一直是各国面临的普遍问题,其受关注的程度呈上升趋势。有75个国家与地区参与了运动对儿童青少年肥胖与超重影响的研究,欧美国家研究产出数量较多。体育科学与医学专业领域的期刊给予了儿童青少年肥胖研究更多的关注,来源期刊以欧美国家为主,高载文期刊以科学引文索引(SCI)收录居多,整体偏向于运动与医学领域的研究。
肥胖与超重儿童青少年身体成分、心血管系统、内分泌系统与动机行为等问题是研究主线,学者试图从不同角度、不同层面、不同学科来讨论运动与儿童青少年肥胖的理论与实证研究。总体来讲,持续性的运动锻炼对体重指数与身体成分变化能产生有益的影响,对心血管风险的相关因素如低射频、收缩压等能有所改善,能使胰岛素抵抗相关指数产生不同程度正向变化,同时可以增强肥胖与超重儿童青少年的幸福感,改变身体形象、自我认知、自尊、社会功能。总之,国外研究结论均认为运动有益于降低肥胖及所附带的疾病风险。
儿童青少年的体重控制与干预是国外学者的重点研究领域,学者从多学科探索如何通过运动减少肥胖与超重并探讨运动带来的益处,研究逐步深入,其结果对国内研究人员有一定的借鉴意义。未来相关研究与实践需要采用多学科干预并从认知、情感和行为等方面入手,通过普及科学知识,开设营养教育课程,使儿童青少年了解自己的健康状况,对肥胖会导致的一系列疾病有所认识,培养其对健康生活的积极态度,有规律地参与体育锻炼,增加团体活动,让健康行为成为习惯。在国家顶层设计上要利用教育引导和政府规范相结合的方式建立长效机制,通过个人—家庭—学校—社会等相关的人际圈层监控引领科学健康的生活方式。