儿童身体活动与久坐时间平衡与内化/外化问题之间的纵向关联

《Mental Health and Physical Activity》：Longitudinal Associations Between Physical Activity-Sedentary Time Balance and Internalizing/Externalizing Problems in Children

　　蔡子权|法比安·赫罗尔德|周琳静|大卫·R·卢班斯|马库斯·格伯|陈俊林|安德烈·德奥·韦尔内克|潘思雨|艾利库特·艾克雷穆|米尔托·F·马维利迪|弗雷德·帕斯|大卫·W·邓斯坦|内维尔·欧文|邹丽叶中国深圳518060，深圳大学心理学学院脑-身-心实验室摘要背景近年来，通过诸如身体活动-久坐时间平衡指数（PASTBI）这样的特定指标来量化清醒状态下的运动行为，尤其是身体活动与久坐行为之间的动态相互作用，在成年人群体中越来越受到研究关注。然而，运用这一指标来探讨其与儿童心理健康之间关联的纵向研究却相对较少。因此，采用这种方法有望帮助我们更好地理解运动行为平衡对儿童心理健康发展的长期影响，这对干预措施的设计具有重要的意义。方法使用加速度计测量了5,123名7岁儿童的身体活动与久坐行为，同时通过优势与困难问卷评估了他们11岁的心理健康状况。具体而言，PASTBI是指每日身体活动时间除以每日久坐时间，再将其分为4个基于性别的四分位数。通过线性回归模型，分析了7岁时不同PASTBI四分位数与11岁时内化问题和外化问题之间的性别差异关联。结果在男孩中，7岁时PASTBI处于第3和第4四分位数的孩子——即身体活动较多而久坐时间较少的孩子——与第1四分位数的孩子相比，11岁时的内化问题得分显著更低（例如，第4四分位数：B = -0.841，95%置信区间：-1.154至-0.528）。无论在男孩还是女孩中，较高的PASTBI值（第4四分位数对比第1四分位数）都与11岁时更高的外化问题得分相关（男孩：B = 0.705，95%置信区间：0.409至1.002；女孩：B = 0.702，95%置信区间：0.421至0.983）。结论较高的身体活动水平和较低的久坐时间与男孩较少的内化问题相关，但在男孩和女孩中则都与更多的外化问题相关，这表明久坐与身体活动平衡与儿童心理健康之间存在复杂的关联。在得出关于最佳清醒状态运动行为平衡对心理健康的更可靠结论之前，还需要进一步研究发展因素和情境因素的作用。引言近年来，由于心理健康问题的普遍性不断增加，尤其是在年轻人中，心理健康已成为一个全球性的公共卫生问题（Benton等人，2021年）。例如，流行病学研究显示，全球约有10-20%的青少年被诊断出患有心理健康障碍（Kieling等人，2024年；Newlove-Delgado T等人，2023年），而COVID-19疫情的爆发进一步加剧了这一现象（Kauhanen等人，2022年；Theberath等人，2022年）。在儿童中，心理健康问题通常被分为两类：（i）外化问题，如多动、冲动、攻击性和违反规则行为；（ii）内化问题，如担忧、焦虑、抑郁和社会退缩（Achenbach & Edelbrock，1978年）。无论是外化问题还是内化问题，都会导致学业表现和社会功能下降，同时增加日后出现药物滥用和自杀风险的可能性（Masten等人，2005年；Meque等人，2019年；Pedersen等人，2019年；Sourander等人，2009年）。纵向观察研究一致表明，有外化或内化问题的儿童面临更高的不良生命结局风险，包括失业、刑事定罪、收入减少、依赖福利、亲密关系困难、整体健康状况不佳以及过早死亡（Campion等人，2022年；Kim-Cohen等人，2003年；Plana-Ripoll等人，2019年）。因此，患有心理健康问题的儿童需要大量的医疗资源。例如，在美国，2006-2011年间，因儿童心理健康问题而产生的医院就诊费用高达116亿美元，而在2010年，心理健康和药物滥用障碍占全球疾病负担调整后的总负担的7.4%（Torio等人，2015年；Whiteford等人，2013年）。鉴于内化问题和外化问题在个体和社会层面带来的负面影响，寻找有效的干预策略对于公共卫生至关重要。在此背景下，改善可改变的生活方式因素，如进行身体活动并减少久坐行为，已被广泛认为是预防和治疗心理健康障碍的有效方法（可作为辅助疗法）。身体活动被定义为任何由骨骼肌产生的、会导致能量消耗的清醒状态下的身体运动（Caspersen等人，1985年；Falck等人，2021年）。尤其重要的是，许多研究表明，身体活动是心理健康的保护因素，它与各个年龄段的心理福祉呈正相关，尤其是在早期发展阶段（Andermo等人，2020年；Biddle & Asare，2011年；Pascoe等人，2020年；Purgato等人，2024年；Rodriguez-Ayllon等人，2019年）。元分析也证实了身体活动对预防青少年内化症状的保护作用（Purgato等人，2024年）。同样，多项观察性研究的结果表明，较高的身体活动水平与儿童和青少年的较少外化症状相关（Ouyang & Liu，2023年；Spruit等人，2016年；Wu等人，2025年）。在一天中的清醒时间内，身体活动与久坐行为是相互排斥的，久坐行为被定义为任何在坐姿、躺姿或半躺姿势下、能量消耗≤1.5代谢当量的清醒行为（Tremblay等人，2017年）。与身体活动不同，过多地花费时间在久坐行为上，尤其是像看电视这样的被动久坐行为，与不良的心理健康结果有关（Liu等人，2025年；Zou等人，2023年、2024年）。鉴于一天中身体活动与久坐行为是相互排斥的，如果在睡眠时间固定的情况下，了解两者之间的相互作用对于制定更有针对性和更有效的干预措施至关重要。正是在这种背景下，身体活动与久坐时间平衡指数（PASTBI）应运而生，它通过计算这两种行为之间的比率来体现身体活动与久坐时间之间的平衡（Botlero等人，2024年）。与传统上分别研究身体活动和久坐行为的方法不同，PASTBI反映了在一天有限的清醒时间内，这两种行为之间的固有权衡，尤其是当分配给某一种清醒运动行为的时间增加时，必然会占用原本可用于另一种行为的时间，前提是非清醒行为（即睡眠）的时间是固定的。这一点很重要，因为高水平的久坐行为可能会削弱身体活动的健康益处，这说明它们的共同分布比各自的独立水平更为重要（Ekelund等人，2016年）。虽然24小时运动框架和组成方法考虑了包括睡眠在内的日常行为的全部分布，但PASTBI提供了一个更简单 yet 相关的指数，专门聚焦于身体活动与久坐时间的比率，这对于那些日常生活中的时间分配受到学校和家庭等结构化环境影响的儿童来说可能尤为重要。值得注意的是，最近有一些研究开始将PASTBI应用于不同健康状况的成年人群。例如，Botlero等人（2024年）使用PASTBI研究了它与健康成年人全因死亡率之间的关联，结果表明较高的PASTBI值与较低的死亡风险相关。另一项针对癌症幸存者的研究也显示，较高的PASTBI得分与较低的全因死亡率、心血管疾病风险以及癌症相关死亡风险相关（Lian & Luo，2025年）。这些发现表明，PASTBI能够有效捕捉成年人群中有意义的健康相关行为模式。因此，PASTBI也可能有助于反映儿童在身体活动与久坐时间之间的日常时间分配情况。这样一来，PASTBI就提供了一种综合衡量清醒状态运动行为的指标。不过，其在儿童群体中的应用仍需进一步探索，目前关于其与心理健康结果关联的研究也还比较有限。横向研究已经充分证明了两种主要运动行为（身体活动或久坐行为）与心理健康之间的关联（Bélair等人，2018年；Bernard等人，2018年；Sloan等人，2013年），但由于纵向观察研究的结果不一，还需进一步研究才能得出更可靠的结论。例如，一些纵向研究表明，较高的身体活动水平与儿童患抑郁症、焦虑症的概率降低以及幸福感提升有关（Li等人，2025年；Cheng等人，2023年；McMahon等人，2017年；Zahl等人，2017年），而另一些研究则没有发现这种关联（Barth Ved?y等人，2021年；Bell等人，2019年）。这些不一致的结果很可能部分反映了研究之间的差异，尤其是在身体活动的概念化和操作化方面，包括身体活动类型和强度的编码方式以及测量方法的不同（如自我报告与加速度计测量）。除了这些差异之外，传统的身体活动指标通常只衡量在特定强度区域内的绝对持续时间和活动量，它们缺乏捕捉个体层面身体活动与久坐时间相对比例的敏感性。为此，研究身体活动与久坐行为与心理健康之间关联的纵向研究或许可以考虑采用能够衡量这两种清醒状态运动行为之间平衡的方法。在这方面，越来越多的证据表明，男孩和女孩在身体活动时间和久坐时间上存在显著的性别差异（Brazo-Sayavera等人，2021a年；Mello等人，2023年；Verloigne等人，2012年）。例如， recent studies显示，与女孩相比，男孩的身体活动水平通常更高，久坐时间则更低（García等人，2025年；Kharlova等人，2020年；Lahuerta-Contell等人，2021年）。这种在清醒状态运动行为上的性别差异，包括身体活动与久坐时间之间的平衡，可能会对心理结果产生影响，不过在这一领域还需要更多研究才能得出更可靠的结论。此外，据我们所知，目前应用PASTBI的研究大多依赖于身体活动与久坐行为的自我报告数据（例如，Botlero等人，2024b年；Lian & Luo，2025年），这类数据容易受到回忆偏差和测量误差的影响，因此，很少有研究使用加速度计测量的数据来评估身体活动与久坐时间的比率，这或许能提供更准确的评估结果。鉴于7岁到11岁这个年龄段在发展过程中具有重要意义，因为大约在7岁时，儿童通常进入学龄中期，此时身体活动与久坐行为开始趋于稳定，早期的行为问题也会变得更加明显（Carter等人，2004年；Jones等人，2013年），因此，迫切需要对这一年龄段的儿童进行研究，特别是探讨清醒状态下的运动行为如何影响他们的心理健康。值得注意的是，到了11岁，儿童即将进入青春期早期，这一发展阶段的特点是对内化问题和外化问题的易感性增加，心理健康方面的性别差异开始显现，同时许多心理健康问题也会开始出现（Belcher等人，2021年；Ganjeh等人，2022年；Solmi等人，2021年）。因此，研究7岁时的身体活动与久坐时间平衡如何预测11岁时的心理结果，有助于揭示运动行为与心理健康之间的发展路径。为填补这一研究空白，我们采用了新开发的PASTBI指标，旨在了解通过PASTBI所反映的儿童在身体活动与久坐时间之间的平衡如何影响其后续的心理结果。为此，我们利用英国千禧年队列研究的数据，分析了7岁时PASTBI值与11岁时内化问题和外化问题之间的纵向关联。我们在一个大规模、具有全国代表性的样本中进行了这项研究，并考虑了性别以及其他潜在的混杂因素，如体重指数、基线优势与困难问卷得分、种族、母亲的教育程度、母亲的心理压力、规律的入睡时间、兄弟姐妹数量以及家庭贫困状况。我们的假设是：（i）7岁时较高的PASTBI值可以预测11岁时较少的内化问题（如焦虑/抑郁），尤其是在男孩中；（ii）较高的PASTBI值可以预测男孩和女孩都较少的外化问题。样本我们使用了英国千禧年队列研究的数据，这是一项具有全国代表性的纵向研究，涵盖了2000年9月到2002年1月间在英国出生的18,827名儿童。该研究共有七个数据收集阶段，分别在9个月大时（2001年）、3岁时（2004年）、5岁时（2006年）、7岁时（2008年）、11岁时（2012年）、14岁时（2015年）以及17岁时（2018年）进行评估。英国千禧年队列研究的一个显著优点在于，它有意对人口中的某些特定亚群体进行了过度抽样。结果共有5,123名参与者被纳入研究。表1a、表1ba和表1b总结了按PASTBI四分位数划分的样本特征。表2展示了7岁时身体活动、久坐行为以及SDQ得分的性别差异，以及11岁时外化问题的情况。表3展示了按性别分层的回归分析结果，这些结果研究了PASTBI四分位数与内化问题和外化问题之间的关联，同时调整了以下选定的协变量（即种族、心理状况等）。

讨论
据我们所知，这项纵向观察性研究是首个运用PASTBI这一指标——该指标反映体力活动与屏幕时间之间的平衡——来探讨在具有全国代表性的儿童群体中，体力活动与屏幕时间比例与心理健康状况（即内化问题和外化问题）之间关联的研究。本研究得出了以下主要发现：(i) 首先，较高的PASTBI得分意味着体力活动水平高于屏幕时间水平，尤其是……

优点与局限性
首先，本研究的一个显著优点在于使用了经过验证的综合性指标PASTBI，该指标能够反映儿童体力活动与屏幕时间的比例及其对心理健康的影响。其次，本研究利用了大规模、具有全国代表性的纵向研究MCS的数据，从而提升了研究结果的普遍适用性。第三，通过加速度计对体力活动及屏幕时间进行设备监测，能够更准确、可靠地估算出儿童在清醒状态下的活动时间。

结论
我们的研究结果表明，PASTBI指数这一反映儿童体力活动与屏幕时间相对比例的指标，在7岁时进行检测，与11岁时的心理健康状况存在关联。具体而言，较高的PASTBI指数与男孩的内化问题较少有关，但与女孩无此关联；而在男女儿童中则都与更多外化问题相关。这些发现为设计针对儿童心理健康的预防干预措施提供了重要依据。对于男孩而言，应注重……

CRediT作者贡献声明
André de O. Werneck：写作——审阅与编辑、方法论、概念构建。Siyu Pan：写作——审阅与编辑。Markus Gerber：写作——审阅与编辑、方法论、概念构建。Junlin Chen：写作——审阅与编辑。Liye Zou：写作——审阅与编辑、监督、资源协调、项目管理、方法论、资金获取、概念构建。Lingjing Zhou：写作——审阅与编辑、数据收集。David R. Lubans：写作——审阅与编辑、方法论。

未引用的参考文献
Botlero等人，2024a；Brazo-Sayavera等人，2021b；Isaksson等人，2020a；Isaksson等人，2020b；Kessler等人，2009；Vella等人，2023。

数据可用性声明
支持本研究结果的数据可从英国数据服务机构（千禧年队列研究）获取，但需遵循相应的注册和访问流程。

资金支持
本研究得到了深圳教育科研基金（资助编号zdzb2014）、深圳市科技创新委员会（资助编号202307313000096）、中国教育部社会科学基金（资助编号23YJA880093）、博士后奖学金（资助编号2022M711174）、国家精神卫生中心（资助编号Z014）以及深圳大学优秀研究生奖学金（资助编号ZYZD2305）的支持。

利益冲突声明
作者声明不存在任何可能影响本文研究结果的已知财务利益或个人关系。

致谢
我们衷心感谢参与千禧年队列研究的所有家庭和儿童。同时也要感谢MCS团队为本研究所收集和整理的数据。此处呈现的分析、解读及结论完全属于作者个人观点，不一定反映MCS团队的意见。