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体力活动对学龄前儿童认知能力影响研究

全明辉  
【摘要】:研究目的基于体力活动客观测量方法,测量上海市学龄前儿童日常体力活动水平,并以现行的学龄前儿童体力活动推荐量为标准,评价上海市学龄前儿童体力活动达标百分比。在此基础上检验日常体力活动水平与认知能力水平之间的关联性,即体力活动水平高的学龄前儿童,是否同时表现出更好的认知能力。并进一步研究外周血相关蛋白表达水平,是否在体力活动对认知能力的影响中发挥中介作用。研究方法实验一(第二章)根据前期已公布体力活动水平数据,进行拟募集受试样本量估计。根据知情、自愿原则,共在上海杨浦、宝山区7个幼儿园募集受试学龄前儿童306名(男,176名;女,130名)。利用美国产Acti Graph GT3X+作为体力活动测量工具,受试者连续7天佩戴GT3X+加速度传感器来测量日常静坐行为和体力活动水平(5个工作日和2个周末日),测试期间仪器佩戴和摘除均由受试者家长协助完成。工作人员在7天测试结束后的第8天收回仪器,仪器收回后首先利用Actilife(Version6.11.5)对数据进行下载、查看,对于测量数据不符合要求或有缺失数据的受试者,在征得家长同意后进行相应补测。采样间隔设置为1s,将输出的原始counts值,以≤100counts/60秒,101-1679counts/60秒,1680-3367counts/60秒,≥3368counts/60秒为界值点计算得出每日静坐行为(SB)、轻强度(LPA)、中强度(MPA)和大强度(VPA)体力活动时间,总体体力活动水平(TPA)等于LPA、MPA与VPA之和。实验二(第三章)以《中国修订韦氏智力量表简式手册》(以下简称《手册》)为指导,选取言语测验和操作测验各2项构成“学龄前儿童智力简式测验量表”。2项言语测验量表分之和构成言语智商,2项操作测验量表分之和构成操作智商。根据《手册》赋予4项测验各自的权重系数,最后计算总智商。受试者心肺适能采用20米往返跑测量;运动适能采用10米×2折返跑测量。利用线性回归模型,探讨校正个人特征(性别、年龄、BMI、行为表现得分)、家庭背景(父母学历、家庭结构、经济收入)和体适能水平(心肺适能、运动适能)后,体力活动水平对认知能力的影响。实验三(第四章)受试学龄前儿童经家长同意并签署知情同书后,参加外周血IGF-1和BDNF检测。采集受试儿童清晨肘正中静脉血,采用酶联免疫吸附法(Enzyme-linked Immunosorben Assay,ELISA),美国RD System公司生产(Human IGF-1Quantikine ELISA Kit;Human BDNF Quantikine ELISA Kit)试剂盒对血浆IGF-1和BDNF浓度进行检测。采用线性回归模型检验外周血IGF-1和/或BDNF是否在体力活动对认知能力的影响中发挥中介作用。若假设成立,应满足以下三个条件:1,体力活动水平与认知能力显著相关;2,体力活动水平应与外周血IGF-1和/或BDNF含量显著相关;3,外周血IGF-1和/或BDNF含量在校正体力活动水平的前提下,与认知能力显著相关。研究结果实验一(第二章)(1)根据满足2个有效工作日+1个有效周末日数据的受试者纳入统计分析的标准,学龄前儿童体力活动测量无效35人,纳入统计分析共计271人,有效率为88.6%。其中男童152人,女童119人(男童占55.7%)。平均有效佩戴天数为6.3天,佩戴时间为750.1分钟。总体来说,学龄前儿童平均每天进行SB、LPA、MPA和VPA时间分别为580.6分钟、98.6分钟、40.3分钟和31.6分钟。除SB与MPA外,男童LPA、VPA、MVPA和TPA都显著高于女童;正常体重、超重和肥胖学龄前儿童之间静坐行为和不同强度体力活动水平无显著差异;周末的MPA和TPA显著高于工作日,与其对应的是周末的SB要显著低于工作日。(2)根据平均每天至少累积不同运动强度180分钟,和平均每天至少累积中等强度以上运动60分钟两个标准,本研究中上海市学龄前儿童分别有37.6%和74.9%的受试者到达推荐量要求。实验二(第三章)306名受试者中,完成认知能力测试共计291人(男,165名;女,124名),其中5名受试者表现出明显的智力发育迟缓(男4名;女1名,智商表现54.2-73.8分),不纳入最后统计分析;包括需要校正的混杂因素,共有260名受试者数据完整(男童,144名;女童,116名)。在男童的回归分析结果中,校正个人特征(性别、年龄、BMI、行为表现得分)、家庭背景(父母学历、家庭结构、经济收入)和体适能水平(心肺适能、运动适能)后,仍表现出LPA与全智商存在显著性正相关关系,标准化回归系数为0.260(P0.05)。女童回归分析结果中,未表现出体力活动水平对认知能力的显著关联性。实验三(第四章)306名学龄前受试者中,自愿参加外周血IGF-1和BDNF检测189名(男童,109名;女童,80名),其中体力活动水平、认知能力测试、外周血IGF-1和BDNF数据都完整的,共174名(男,97名;女,77名),无论男童或女童的回归分析结果中,均未见体力活动水平与外周血IGF-1和/或BDNF含量,以及外周血IGF-1和/或BDNF含量与认知能力之间显著关联性。研究结论实验一(第二章)本研究建立在体力活动客观测量基础之上,结果发现上海市学龄前儿童日常体力活动水平与他国同类研究报导数据相比,处于中等水平。根据现行的学龄前儿童体力活动推荐量的要求,至少仍有25%的受试者未达标,尤其是女童。在今后的研究中,应有意识的关注学龄前儿童体力活动干预方案,从小建立良好的运动习惯,增强体质与健康水平。实验二(第三章)本研究结果发现在男童中,体力活动水平与认知能力呈现显著正关联性,其中以LPA的影响最为显著,LPA每提高10分钟/天,全智商得分提高1.9分。结果提示我们在学龄前儿童阶段,也许不需要过度强调体力活动的强度,可以更加关注日常体力活动总量。实验三(第四章)从本研究结果中,未发现外周血IGF-1和/或BDNF在体力活动对于学龄前儿童认知能力的有益影响中发挥中介作用。后期有待于更严格的实验设计,如长期纵向跟踪研究和干预实验,进行进一步的探索和分析。


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