青少年健康素养与身体活动、身体成分和心肺健康之间的关联:斯洛伐克HBSC研究数据的中介分析

背景
健康素养是关于儿童和青少年的核心公共卫生问题,涉及多种健康行为和健康结果。本研究旨在测试斯洛伐克青少年健康素养与身体活动行为、身体成分和心肺健康之间的直接关联,以及通过青少年身体活动行为中介的健康素养对身体成分和心肺健康的间接影响。方法
使用2022年进行的斯洛伐克学龄儿童行为健康(HBSC)研究的数据。

在本研究中,从青少年中选择了一个子样本(n = 508; 平均年龄 = 14.50; SD = 0.82; 54.3%男孩) 提供健康素养、适度到剧烈身体活动和剧烈身体活动的问卷数据,并参与身体成分(InBody 230)和心肺健康(20米返往跑测试)的测量。通过线性回归分析对数据进行分析。

结果
研究发现,青少年健康素养较高与更高的身体活动频率(适度到剧烈身体活动和剧烈身体活动)直接相关,且仅在粗略模型中与内脏脂肪面积有关。此外,通过身体活动对心肺健康和大部分身体成分变量(不包括体重指数)有间接影响。结论
健康素养通过较高频率的身体活动与身体成分和心肺健康间接相关。健康素养作为认知和社交能力,需要行为成分参与到健康素养与健康结果之间的因果路径中。

我们的研究结果可能有助于为未来的青少年健康素养干预创建框架。健康素养(HL)是“决定个体获取、理解和使用信息的动机和能力,从而促进和维护良好健康的认知和社交能力”[1],也是与儿童和青少年相关的核心公共卫生问题,应嵌入健康促进和预防策略中[2]。HL已与各种儿童和青少年的健康行为相关,包括身体活动(PA)[3,4,5]。然而,有关青少年健康素养与PA之间的证据很少,且结果混杂。

一些研究结论是正相关[6,7,8],而另一些研究则未发现关系[9,10,11]。此外,关于身体活动及其健康益处,特别是与身体成分结果关系的研究证据很强[12,13]。但尚无研究是否这种关系也可以由HL水平中介。因此,需要更广泛的研究。HL还与其他健康结果相关,如超重和肥胖[14],但证据不一致。迄今为止,一些研究确定了HL与肥胖或较高BMI状态之间的负相关关系[15,16,17]。

相反,有些研究未发现BMI类别与HL之间的显著关联[18,19,20,21]。然而,关于青少年肥胖和超重及其因素与HL之间关系的研究非常少[14,22,23]。据我们所知,还没有关于青少年HL与设备测量的身体成分变量之间关联的研究,而设备测量的身体成分变量被认为是青少年肥胖的更有效指标[24,25,26,27,28]。

虽然BMI通常用于测量体脂,以评估体重不足、超重和肥胖[29],但在学龄儿童中用于描述肥胖存在严重局限性[30,31],同样的BMI儿童可能有非常不同的脂肪和无脂质量分布[32]。另一种可能与HL相关的健康结果是心肺健康(CRF),但据我们所知,没有研究关注青少年中这种关联,尽管儿童和青少年的CRF水平是当前和未来健康的重要指标[33]。此外,类似于超重和肥胖,低CRF是疾病经济负担的重要贡献者。

最近的估计显示,仅在加拿大,低CRF对成年人的年度经济负担总额为36亿加拿大元,占2021年加拿大整体疾病成本负担的2.7%[34]。与有关HL与超重和肥胖的混合证据相反,关于PA与超重和肥胖之间的逆向关联证据是一致的[35,36]。较高水平的习惯性PA能防止儿童和青少年肥胖[37],而中高强度的有氧PA可以帮助肥胖者实现推荐的体重减轻[38]。

同时,PA与CRF一致相关,CRF受多因素影响,包括体脂率、生长、性成熟、年龄、性别、健康状况和基因,然而其主要可调整的决定因素是中至剧烈PA(MVPA)和久坐行为[39]。基于上述内容,我们希望回答的问题是青少年的HL是否与由身体活动代表的健康行为和由身体成分和CRF代表的健康结果相关。问题是HL是否与不考虑个人行为的健康结果直接相关,或者是通过健康行为间接相关。

因此,本研究的目的是测试斯洛伐克青少年HL、身体活动行为、身体成分和CRF健康结果之间的直接关联,考虑到他们的年龄和性别,以及HL对身体成分和CRF健康结果的可能间接影响,这些影响由青少年的身体活动行为中介。样本和程序
我们使用了2022年在斯洛伐克进行的斯洛伐克学龄儿童行为健康(HBSC)研究的数据[40]。使用了三步抽样来获得代表性样本。

首先,从斯洛伐克信息和教育预测研究所获得的所有符合条件的学校名单中,随机选择了195所乡村和城市的小学参加研究。最终,94所学校同意参加(响应率为48%)。第二,从斯洛伐克小学5至9年级的9,697名青少年中获取了HBSC调查数据(平均年龄13.4 ± 1.3;50.9%男孩)。最后,1,258名被调查青少年(占参与学校总数的约13%)参与了身体成分和心肺健康的测量。

最终样本包括508名青少年,他们既提供了健康素养的问卷数据,又参与了上述测量(平均年龄=14.50;SD=0.82;54.3%为男孩)。该研究得到了科西策P.J. Šafárik大学医学系伦理委员会的批准(13/N2021)。家长或法定监护人通过学校管理部门获知研究情况,并获得其知情同意参加研究。此外,参与者事先由教师获知研究情况,解释了在HBSC管理员进行数据收集时拒绝参与的选项。

参加研究完全是自愿的和匿名的,并没有提供明确的参与奖励。身体成分和心肺健康的测量由训练有素的HBSC管理员完成。测量在学校体育馆内进行,身体成分的测量在更衣室(男女分别)进行,心肺健康的测量在学校体育馆内进行(男女共同测量)。测量方法
中学生的健康素养(HLSAC)
HLSAC测量的目的是检查青少年对健康决策的知识和能力的自我感知,以及工作和改变构成自己和他人健康机会的因素[41]。

具体而言,HLSAC测量的是主观和一般的HL,而不是领域特定的衡量标准[42]。HLSAC国际验证适用于13岁和15岁的青少年[7],并开发用于更广泛的国际使用。我们的研究使用了经过验证的斯洛伐克版的HLSAC[43]。HLSAC涵盖5个核心组成部分:理论(健康)知识、实践(健康)知识、批判性思维、自我意识和公民身份[44],并包括针对每个核心组成部分的2个项目。所有项目的形式为“我自信……”

,回答选项是(1)完全不正确(2),不太正确(3),有些正确,和(4)完全正确。从10个项目的回答中生成一个总分,范围从10到40。HLSAC作为一个连续变量使用,未划分离散的界限,较高的总分表示更高的HL水平。适度到剧烈身体活动(MVPA)
MVPA通过一个适用于HBSC研究的项目进行测量,这一项目由Prochaska等人为青少年临床实践开发。

作者验证了该项与七天连续测量的加速度计(r=0.40,p<0.001)之间的关系,并观察到其显著的测试-再测试稳定性(类内相关系数(ICC)=0.77)。项目及其回答类别如下:过去7天中,你在多少天里每天总共进行大约60分钟的身体活动?请汇总你每天进行身体活动的所有时间。有八个回答类别:0天,1天,2天,3天,4天,5天,6天,7天。 剧烈身体活动(VPA) VPA明确涵盖了一种身体活动的维度,该维度涉及年轻人在课余时间的娱乐活动、体育运动或爱好[46]。通过以下项目来评估:在课后时间:你通常多长时间在课余时间进行锻炼,直到你气喘吁吁或出汗?有七个回答类别:每天,每周四到六次,每周两次,每周三次,每周一次,每月不到一次和从不。身体成分 身体身高(cm)通过SECA 213便携式测量仪进行测量。 测量之前,学生被要求保持挺拔姿势,光脚站立在测量仪前,头部朝下,采用法兰克福水平面。测量在呼气时进行,精确到0.1毫米。生物阻抗分析(BIA)使用InBody 230设备(Biospace Co., Ltd.),同时测量体重(kg;BW)、骨骼肌肉质量(kg;SMM)并计算体重指数(kg/m2;BMI)、体脂百分比(%;PBF)和内脏脂肪面积(cm2;VFA)。 这一BIA设备被证明在青少年中的患病率研究中具有合理的精度[47]。体脂质量指数(kg/m2;BFMI)和去脂体质指数(kg/m2;FFMI)分别基于BIA数据计算。学生被指导要穿着运动装,或最多穿T恤、裤子或裙子。起步重量设为-0.3 kg,以考虑到学生没有穿内衣称重。 心肺健康(CRF) CRF通过20米返往跑测试(20mSRT)中的跑圈数量评估,这是一种渐进式有氧运动测试,涉及以音频信号为时间在两条相隔20米的直线上连续跑。测试对气体分析的峰值VO2(mL/kg/min)具有中等效度,具有很高的测试-再测试可靠性,并且与许多儿童和青少年的健康指标有意义地相关[48]。数据分析 首先,我们尝试使用频率表来描述主要变量。 对于连续变量,计算平均值和标准偏差,对于分类变量,计算患病率。我们还使用Mann-Whitney U检验对连续变量进行了男孩和女孩之间的差异测试,并使用Pearson chi2检验对类别变量进行了男孩和女孩之间的差异测试(分别见表1和表2)。表3中列出了所有与年龄相关的连续变量的Pearson相关系数,并根据波士顿大学公共卫生学院的指导原则进行解释[49]。 作为第二步(另见图1),我们计算了HL对MVPA、VPA、身体组成和CRF变量的整体效应,使用线性回归分析。之后,我们测试了HL和每个PA变量单独(MVPA和VPA)对身体组成和CRF变量的组合回归模型的效应。因此,我们获得了HL和每个PA变量的相互调整效应。作为最后一步,我们计算了HL对身体组成和CRF变量的间接效应,中介了一个PA变量。 所有统计分析均使用统计软件包IBM SPSS 23.0 [50]进行,使用SPSS的PROCESS v4.2宏进行中介分析[51]。描述性统计显示,我们的被试报告了中等水平的HL,男孩和女孩的HL水平之间没有显著统计学差异(表1)。然而,男孩的PA(无论是MVPA还是VPA)和CRF平均值在统计上显著高于女孩,并且FFMI、SMM、BMI的平均值也高于女孩。 相反,女孩的BFMI和PBF的平均值在统计上显著高于男孩。VFA的差异未达到统计显著性的阈值(表1)。相关分析显示年龄与HL和VFA之间没有关联(表3)。找到了年龄与PBF、MVPA和VPA之间的无关紧要或非常小的相关性。CRF与整个样本的年龄呈现正相关,对于男孩分层后,CRF与年龄相关更强但仍然较弱(r = 0.321; p < 0.01),而对于女孩几乎无关联或无关紧要。 我们可以得出结论,男孩的CRF随年龄增长而改善,但这种关联在女孩中不那么显著。我们发现年龄与FFMI和SMM分别在整个样本中的正相关性为中等或强,与性别分层后我们注意到了这两个变量在男孩中的相关性增加,而在女孩中稍有下降。FFMI和SMM在男孩和女孩中随年龄的增加而变大,但是在男孩中这种关联更为显著。 测试被调查者HL与MVPA、VPA和CRF的关联显示,HL是MVPA和VPA的一个统计学上显著的预测因子。较高的HL与由这两个变量所代表的较高水平的身体活动相关。此外,没有发现HL与CRF的关联(表4)。我们进一步分析尝试检验HL与身体组成变量、MVPA、VPA和CRF之间的关联。从所选的身体组成变量中,我们可以说被调查者的HL仅与VFA值具有统计学上显著和负的粗效果。 被调查者HL水平越高,VFA值越低。在其他身体组成变量中,我们没有找到与被调查者HL的统计学上显著关联,不过在BFMI和PBF的情况下,结果关联的p值接近于统计显著性阈值(线性回归,p = 0.066和p = 0.077分别)。这些关联可能会被未在我们研究中测量的外部混淆因素遮盖,因此我们无法控制这种可能的混淆效应。由于这个原因,我们将不对这些关联做进一步解释(表5)。 另一方面,我们发现大多数身体组成变量和MVPA、VPA之间有统计学上显著的关联。仅在BMI的情况下,我们没有发现与MVPA和VPA的关联。总的来说,我们可以得出结论,更多频繁的MVPA和VPA与身体组成变量和CRF值更好相关(例如,VFA更低,SMM更高)。作为进一步的步骤,我们尝试测试HL与相同的身体组成变量和CRF的关联,但在这种情况下,我们分别调整了MVPA或VPA的效应(表5,组合模型)。 调整并没有显示HL对身体组成变量或CRF效应的改善。HL和VFA的关联失去了统计学显著性,并且在所有调整变量的情况下,其它关联仍然在统计学上不显著。作为最后一步,我们测试了HL对身体组成变量和CRF的效应可能由MVPA或VPA中介。我们的模型显示,HL的间接效应在统计上显著,并在CRF和几乎所有身体组成变量中由MVPA和VPA中介,唯一的例外是BMI(表5,最后一列)。 研究结果显示,被调查者较高的HL与由MVPA和VPA所代表的较高的身体活动频率直接相关,并仅在粗略模型中与较小的VFA相关。一定程度的HL对CRF以及大多数身体组成变量(不包括BMI)有间接效应,这些效应由被调查者的PA中介。我们的研究显示HL与VFA值之间存在负的直接关联,这是身体组成变量中唯一的一个。 此外,在我们的青少年参与者中,我们没有发现HL与BMI指数之间的任何关联,无论是直接的还是间接的。这与几项先前的研究结果一致,类似地未能确认与BMI值的关系[18,19,20,21]。这些发现可能表明与其他身体组成变量相比,在青少年中,不同咸用BMI可能造成使用上的问题。Kolb等人[53]发现了一项类似的观察,他们认为使用BMI作为健康结果,有一些需要被考虑的限制。 BMI是间接测量方法,其识别肥胖的诊断性能显示出高特异性,但在儿童和青少年中敏感性中等[31]。在监测HL对健康结果的潜在因果关系时,考虑将其他相关身体组成变量纳入,以最小化误导效果。此外,VFA值被认为比BMI更有用来检测一般人群中心血管疾病的风险,因为有证据表明腹部肥胖和过多内脏脂肪与心血管疾病高度相关[54,55]。 关于VFA作用的这些发现也可能在健康促进计划的视角中有用,当健康干预计划者决定测量哪种超重和肥胖指标时,可能作为HL干预的结果。从另一个角度来看,青春期,尤其是在13岁和15岁的年龄,是个体生命中一个独特的阶段,以体型的快速生长和身体组成的变化为特点[56,57],这一事实可能是为什么我们无法看到HL与其他身体组成变量之间关系的原因。与年龄相关的变化可能会干扰HL效应。 HLSAC工具已经验证适用于13和15岁的青少年[7,58],而身体成熟可能会覆盖我们的发现。未来的研究还需要在不处于如此身体变化的年轻或年长青少年中调查这些关系,以获得更全面的视角。我们发现HL是MPA和VPA的一个统计学上显著的预测因子。这与成人群体[3,5]以及在另一种文化环境下的青少年[6,8,10]的发现一致。 而且,PA在青少年的HL与CRF之间以及大多数身体组成变量中的中介作用(除了BMI)。这一发现可能有多个解释。第一个是,在PA水平和健康结果(包括BMI和不同身体组成变量)的关联中,HL可能在建立PA作为健康行为及随后在不同健康结果中起着显著作用。换句话说,这表明HL在健康行为和健康结果之间的作用。一些研究[59,60]建议类似的观察,即HL不仅影响健康结果,其之间的交互比简单的单向效应更复杂。 下一个解释是,我们的研究测量的是青少年的一般和主观HL[7,61]。它把HL理解为对自己能力的感知评估。根据Sheeran等人[62],特别是对自己能力的感知是促进健康行为的一个重要因素。因此,这一知识扩展了HL与青少年健康结果之间关系的范围,强调了HL的认知意义,能够合理接触健康信息并做出健康促进的决策和行动[44]。这类知识的进一步意义在于它对健康促进实践的影响。 在通过增强PA来影响青少年超重、肥胖和CRF的干预计划中,建立在HL概念上的干预是有益的。需要考虑本研究的优缺点。据我们所知,我们的研究是第一个采用这样更广泛的视角,在寻找HL与不同健康结果之间的关联时,使用设备测量的身体组成和经过测量的CRF来探讨身体活动在这些关联中的作用。此外,研究涉及了对HL干预的潜在理论框架。一般来说,大多数HL干预缺乏理论嵌入[63,64,65]。 本研究中测量的HL的理论概念化基于教育背景[44],描述了促进个体HL关键组件学习的方法[66]。这种理论教育概念可以为干预设计和材料提供指导。另一方面,主要的限制是本研究的横断面设计,这不允许我们对结果的因果关系做出结论性陈述。因此,我们的研究结果需要在纵向研究中得到确认。另一个限制是大多数受访者身体上非常活跃,研究的关系可能与不那么活跃的受访者不同。 另外,身体活动行为是通过自我报道的问卷评估的,这可能会对PA数据质量产生影响。