摘要：對河南省某高校1406名18～24歲大學生開展橫斷面調查，通過國際體力活動問卷與匹茲堡睡眠指數量表進行24h活動行為調查，采用自測健康評定量表評估健康水平，運用成分分析和等時替代模型方法分析大學生24h活動行為與自測健康的關聯及替代效應。結果顯示：（1）24h活動行為與大學生自測健康各因子、維度及總分均顯著相關（Plt;0.001），MVPA、LPA及睡眠時間占比均與大學生自測健康總分呈顯著正相關（MVPA：β=3.68，Plt;0.05；LPA：β=1.45，P=0.05；睡眠：β=1.95，Plt;0.05），久坐行為時間占比與大學生自測健康總分呈顯著負相關（β=-4.31，Plt;0.05）；（2）15min等時替代模型預測變化顯示，MVPA替換其他活動行為后大學生自測健康得分均顯著上升，且MVPA替代久坐行為對提高自測健康得分的效應最佳；（3）在從-40min到40min的劑量-效應關系中，其他行為替代MVPA產生的不利影響大于MVPA替代其他行為產生的益處，同時5min是健康效益變化的最佳轉折點。研究認為，大學生24h活動行為的綜合效應值需高度重視，尤其應關注MVPA不足和久坐時間過長對大學生整體健康的負面影響。促使久坐行為向MVPA適度轉化可以有效改善大學生的健康水平，而睡眠可能是健康干預的另一重要方向。此外，每天45min的MVPA最低推薦量能夠讓大學生獲得最高效的體質健康效益。關"鍵"詞：24h活動行為；成分分析；等時替代模型；自測健康；大學生隨著疾病譜的變化以及生物醫學模式逐漸向生理、心理與社會醫學模式轉型，人們對健康概念的理解也在不斷加深[1]。世界衛生組織指出，健康不僅僅是指沒有疾病的狀態，更是身體、心理健康與社會適應能力的全面反映[2]。《“健康中國2030”規劃綱要》的發布，標志著提升我國國民健康水平、實現健康中國的目標已經成為國家發展戰略的一部分。而大學生群體的健康狀況，不僅影響到個人的成長和發展，還關系到國家的未來和整體潛力[3]。自測健康指標具有一定權威性和成熟性，在諸多領域得到廣泛應用，可反映個體對自身健康狀況的主觀評價與期望[4-5]。通過自測健康能夠發現大學生自身潛在危險因素并提出對策，進而推動健康關口前移。現有研究表明，身體活動、長時間久坐和睡眠不規律等不良生活方式是影響大學生健康水平的關鍵因素[6-7]。然而，在傳統流行病學研究中多是孤立地分析提高身體活動或降低久坐行為的效應，未充分考慮到不同活動行為間的相互作用，故所得結果可能具有誤導性[8]。因此，有必要重新審視并轉變當前的身體活動研究框架，采取一種綜合性視角將一天內的各種活動視為一個整體進行考量，以更準確地評估其對健康的綜合影響[9]。24h活動行為概念的提出，為全面評估身體活動、久坐行為及睡眠對健康的影響開辟新的路徑[10]。此外，成分等時替代分析方法的引入，不僅能有效解決傳統分析方法中存在的“定和約束”問題，還克服傳統等時替代模型（isotemporalsubstitutionmodel，ISM）中的偽相關性和多重共線性難題，使得對活動行為時間分配與健康結果之間關系的探討更為合理與精確[11]。目前，國外僅1篇文獻分析24h活動行為與青少年自測健康的關聯，但該研究仍采用傳統統計方法分析，所得結果和結論的解釋均缺乏足夠的科學性和嚴謹性[12]。國內已有學者嘗試采用等時替代方法探討24h活動行為與大學生健康的綜合關聯，然而這些研究都集中在單一的健康指標上，例如體質健康[13]、抑郁[14]和焦慮水平[15]，鮮有學者關注24h活動各行為間等時替代對大學生整體健康的影響。本研究作為目前國內首個探討大學生中高強度體力活動（moderatetovigorousphysicalactivity，MVPA）、低強度身體活動（lightphysicalactivity，LPA）、久坐行為、睡眠與自測健康關系的等時替代研究，聚焦大學生整體健康問題及其3個維度的變化，通過開展大樣本研究工作深入探究大學生各活動行為間時間重新分配與其自測健康狀況的“劑量-效應”關系，旨在為該群體找到最大化健康效益的時間分配方案提供科學依據。1"研究對象與方法1.1"研究對象以河南省某高校在校大學生為研究對象，于2024年4—6月發放問卷1470份，其中無效問卷64份，最后納入有效問卷1406份，有效率為95.6%。對符合標準的受試者簽署知情同意書。納入標準包括：身體健康、無運動禁忌癥、自愿參加本研究。排除標準包括：患有心臟病、呼吸系統、肝臟或腎及其他慢性疾病者，24h活動行為數據缺失者。本研究獲得鄭州大學倫理委員會批準（ZZUIRB2024-97）。1.2"研究方法1）人口學特征問卷調查。調查內容包括年齡、性別、年級（本科生和研究生）、是否獨生子女、居住地（城鎮、鄉村）、父母文化程度（小學及以下、中學、大學、研究生及以上）、是否吸煙、是否飲酒和家庭經濟收入（＜3000元、3000～4999元、5000～9999元、≥10000元）等。2）24h活動行為調查。為了評估大學生的24h活動行為，研究采用已被驗證并廣泛使用的國際體力活動問卷（internationalphysicalactivityquestionnaire，IPAQ）中文版以及匹茲堡睡眠質量指數（pittsburghsleepqualityindex，PSQI）中文版[16-17]，具體調查指標包括LPA、MVPA、久坐行為以及睡眠時間。為了提高調查結果的準確性和可靠性，從完成問卷的學生中隨機挑選90名參與者佩戴ActiGraphGT3X（加速度計）設備，以客觀記錄他們的身體活動水平。問卷與加速度計所測結果的MVPA和LPA百分比的Pearson相關系數分別為r

=0.38，r

=0.49，均達到中度相關且顯示良好的有效性。3）自測健康評定量表。運用自測健康評定量表（self-ratedhealthmeasurementscale，SRHMS）評估受試者的健康狀態[18]。SRHMS基于WHO關于健康的三維定義，結合我國國情與文化特色設計，涵蓋生理、心理與社會健康3個維度，共48項指標。生理維度健康得分170分，心理維度健康得分150分，社會維度健康得分120分，總分共計440分，最低皆為0分。得分越高，代表健康狀況越佳。先前研究已證實其信度和效度[19]，可為評估大學生健康水平提供可靠工具。為便于計算與比較，將量表評分轉換為百分制[4]。（1）4）質量控制。由經過測試培訓的專業人員對受試者詳細講解網絡問卷的操作方法以及注意事項，統一指導受試者填寫問卷。本次問卷調查主要采用網絡問卷方式收集，便于數據整理。當場測試完后由相應的專業人員進行核對與審查，無誤后當場提交，測試時間為30min。對所有問卷進行核對與審查，對漏項、規律作答等填寫不合格者予以剔除，符合排除標準者予以排除。所有數據錄入采用“雙人雙錄入”方式，數據錄入完畢后再三核對。5）統計學處理。本研究主要采用Dumuid等[20]提出的成分分析和等時替代理論方法，使用R4.2.3軟件中的Composition包對數據進行處理與分析。具體步驟如下：（1）常見的算術平均和標準差是為實數設計的描述性統計量，與成分數據（時間數據）的幾何不符[21]。因此，本研究采用成分幾何均值來顯示數據的集中趨勢，已被證明能更好地顯示數據集的中心[22]。（2）傳統的標準差忽略成分數據存在的“定和限制與共線性”[9]，無法排除單個分量的變化（如身體活動時間的變化）所引起的另一分量變化的伴隨性影響。相反，變異矩陣不存在以上的問題，能較好地反映成分數據的離散趨勢與分量間的相互依賴性[23]。通過計算所有可能成對比率的對數的方差而得到，接近1的值表示相互依賴程度較低，接近0的值表示相互依賴程度較高。（3）使用等距對數比轉換（isometriclogratiotransformation，ILR）對成分數據進行多元回歸分析，具體為：（2）（3）其中β為回歸系數，表示各活動行為時間數據標準化后，睡眠、久坐行為、LPA、MVPA分別相較于其他3種行為與Y的關聯，β0為截距。d表示成分數量，i=1，2，3，…，d-1，Zi表示第i個成分的ILR變換變量，bi表示第i個成分，bi對應的值為成分數據量，Y表示因變量，Z表示成分幾何均值向量，Z=（Z1，Z2，…，Zi）。（4）在回歸模型的基礎上建立等時替代模型，公式如下：[11]""（4）根據以往研究發現，15min的活動行為變化便會對健康指標產生明顯影響，故本研究首先以15min為單位，將某一行為的15min時間分配給另一行為，從而預測行為間等時替代對結局指標產生的變化。此外，為探索不同活動時間長度替代對大學生自測健康的影響，進一步依據MVPA的算術平均值時長，以5min為增量單位本繪制顯著替代差異變化趨勢圖，探討二者之間的劑量-效應關系。2"結果與分析2.1"描述性分析SRHMS測試結果顯示，大學生健康總分為（66.98±9.85）分。其中，大學生生理健康得分為（73.52±13.71）分，心理健康得分為（58.06±11.9）分，社會健康得分為（68.86±16.93）分。由表1可知，算術平均值對成分數據中MVPA（3.50%）和LPA（9.94%）時間有一定程度高估，對SB（43.87%）和SLP（42.69%）時間有一定程度低估。根據成分幾何均值情況，數據分布情況符合成分數據的分析要求。依據變異矩陣可知，最高對數比方差都涉及MVPA，其中與LPA的對數比方差最小，表明大學生花費在MVPA上時間可能更為穩定，不宜與其他行為發生轉化；如果發生變化，相較而言與LPA時間發生轉換的概率最高。同時，久坐行為和睡眠對數比方差最接近于0（ln睡眠/久坐行為=0.10），提示這兩項活動轉換的可能性最高。2.2"大學生24h活動行為與自測健康的關系調整年齡、性別等協變量后，以MVPA、LPA、久坐行為和睡眠作為自變量，分別以各因子、維度得分以及自測健康總分為因變量，使用成分分析方法探討它們之間的關聯。表2顯示，24h活動行為與大學生自測健康各因子、維度及總分均顯著相關（Plt;0.001），MVPA和睡眠時間占比與大學生生理健康得分、心理健康得分、社會健康得分和自測總分呈顯著正相關，LPA與社會健康得分和自測總分呈顯著正相關，久坐行為時間占比與大學生生理健康得分、心理健康得分、社會健康得分和自測總分呈顯著負相關。2.3"24h活動行為時間等時替代后自測健康的預期變化根據各活動行為間15min等時替代預測變化結果（見表3）發現，調整性別、年齡等協變量后用15minMVPA替代久坐行為、LPA和睡眠，大學生自測健康總分分別顯著增加0.48、0.45、0.38個單位，反之分別顯著減少0.54、0.51、0.44個單位；15minMVPA替代久坐行為、LPA和睡眠，生理健康得分分別顯著增加0.64、0.52、0.47個單位，反之分別顯著減少0.70、0.59、0.54個單位；15minMVPA替代久坐行為、LPA和睡眠，心理健康得分分別顯著增加0.33、0.23、0.21個單位，反之分別顯著減少0.37、0.27、0.25個單位；15minMVPA替代久坐行為、LPA和睡眠，社會健康得分分別顯著增加0.60、0.47、0.46個單位，反之分別顯著減少0.68、0.55、0.53個單位；15min睡眠替代久坐行為后，生理、心理、社會和總分分別顯著增加0.17、0.12、0.15、0.10個單位，反之分別顯著減少0.15、0.12、0.16、0.11個單位。1）模型中調整了協變量年齡和性別等因素；↑代表該活動行為時間增加15min，↓代表該活動行為時間減少15min；2）Plt;0.052.4"24h活動行為時間重新分配與自測健康的“劑量-效應”關系本研究中大學生MVPA的算術均值為40.8min，故以5min為增量繪制兩兩行為間等時替代從-40至40min對自測健康影響的變化趨勢圖，以進一步揭示等時替代時間的變化對大學生自測健康得分影響的“劑量-效應”關系（見圖1）。研究主要發現：（1）隨著MVPA替代久坐行為、LPA和睡眠時間的增加，大學生自測健康量表總分會隨之增加，上升幅度由大到小依次為MVPA替代久坐行為、LPA和睡眠。（2）當替代時間為0～40min時，大學生自測健康得分分別上升0.16～1.17、0.16～1.12、0.13～0.90個單位；當替代時間為0～-40min時，大學生自測健康得分分別下降0.17～1.65、0.16～1.57、0.14～1.39個單位。可見，MVPA替代其他行為所導致的自測健康得分上升幅度明顯小于其他活動行為等時替代MVPA所導致的自測健康得分下降幅度。結果表明，MVPA與其他行為等時替代對大學生自測健康量表得分影響的“劑量-效應”關系具有不對稱性，而睡眠替代久坐行為及LPA后大學生自測健康得分會小幅增加，并且與久坐行為替代睡眠以及LPA替代久坐行為所導致的自測健康得分下降幅度基本保持一致。（3）5min是健康效益變化的最佳轉折點。當替代時長為5min時，MVPA替代久坐行為、LPA和睡眠后自測健康得分快速上升，但在隨后的10～40min內自測健康得分的升高速率逐漸放緩。結果表明，在MVPA與其他行為相互替代的過程中，5min是健康效益變化的最佳轉折點。3"討論本研究突破傳統研究孤立分析的局限，首次在大學生中采用成分等時替代法探討24h活動行為與自測健康之間的關系及替代效應，主要有以下發現。24h活動行為既相互依賴又相互影響。在校大學生24h中MVPA、LPA、久坐行為和睡眠時間占比分別為40.80min（2.83%）、130.12min（9.04%）、644.37min（44.75%）和624.74min（43.38%）。與以往研究相比，研究對象表現出更長時間的久坐，而LPA和MVPA時間則較短[25]。根據楊洪杰等[26]建立的大學生健康體力活動水平參考建議，大學生每日靜坐時間應當≤450min，而本研究中大學生的每日久坐時間明顯高于這一參考標準。此外，本研究對象的MVPA僅有40min/d，這與最近一項流行病學調查顯示的我國大學生每日體育鍛煉時間不足1h的結果相符[27]。以上結果證實，目前大學生普遍存在長時間久坐和體育鍛煉不足的現象。進一步的變異矩陣分析揭示不同活動行為之間存在顯著的轉換概率，提醒研究者注意單一活動研究可能忽視的復雜相互作用。在24h的活動時間內MVPA時間相對穩定，被其他活動替代的可能性最低，這可能與大學生的MVPA主要來源于教育環境和有限的閑暇活動有關。同時發現，MVPA與久坐行為發生轉換的可能性最低，這可能與個人特定的文化觀念及生活習慣難以改變有關。相比之下，久坐行為和睡眠之間發生互換的可能性最高。究其原因，可能是在校大學生因學業及科研壓力導致久坐時間持續積累，而在學習負擔減輕時傾向于增加睡眠以進行彌補[13]。本研究運用成分數據等距對數比轉換的方式綜合探究24h活動時間分布與自測健康的關系，發現24h活動行為與大學生自測健康呈現正相關，表明將24h活動行為作為整體來研究其對身心健康的綜合效應具有科學性。其中，MVPA、睡眠與自測健康及各維度得分呈現出正相關性，與現有的研究結果一致[12，28]。久坐行為與自測健康及各維度得分呈現出負相關性，這與前人研究存在一定的分歧。Zhang等[29]對兒童青少年的身體活動、久坐行為和自評健康進行meta分析，發現兒童青少年的久坐行為水平較高時他們的自測健康得分較低。然而，Schembri等[30]和Marques等[31]認為，久坐行為與自測健康并沒有直接聯系，而是通過中介效應來介導。久坐行為時間的增加間接導致日常身體活動的減少，從而引發一系列不良后果。本研究與Schembri等研究結果一致，提示要有效提高大學生整體的健康水平，需增加MVPA與睡眠時間以減少久坐行為時間。本研究還探討24h活動各行為的等時替代對大學生自測健康的影響。等時替代結果顯示，每天15min的MVPA替代同等時長的LPA、久坐行為和睡眠均能提升大學生的自測健康及各維度得分，每天15min的LPA替代相同時長的久坐行為也會顯著提升大學生的自測健康水平。此研究表明，對于維持在校大學生整體健康水平，MVPA和LPA都具有重要意義。通過比較重新分配后的健康得分變化，本研究發現將MVPA時間分配給LPA、久坐行為和睡眠時，自測健康總分的變化最大，其得分分別提高0.45、0.48和0.38，這些結果再次證明，增加MVPA時間可能是促進大學生健康發展的最佳方案。從生理機制的角度來看，MVPA能夠刺激腎上腺素、生長激素等脂解激素的分泌，加速脂肪組織氧化分解，改善體重狀態，進而促進生理健康[32]。此外，MVPA對心理健康有積極作用，能增加大腦中多巴胺、血清素和去甲腎上腺素的濃度，改善焦慮和抑郁癥狀[33-34]，對維持大學生的心理健康產生深遠影響。同時，也有研究表明，MVPA還能提高大學生人際交往能力和社會參與感，從而對社會健康產生正面影響[35]。相比之下，雖然LPA對大學生健康也有益，但其效果較MVPA有限，這可能是因為LPA通常處于個體能量代謝平衡的范圍內，對生理和心理健康的改善較小[33，36]。值得注意的是，睡眠替代同等時長的久坐行為也可以提高在校大學生的自測健康水平。這提示，在將久坐行為時間轉化為MVPA的同時睡眠可能是健康干預的又一重要方向。祝捷等[37]發現，遵守睡眠指南的人群健康水平相對更好。尤其是對于經歷過MVPA的大學生來說，充足的睡眠有利于體力恢復，消除疲勞感，進而達到身體活動水平的促進[8]，而睡眠不足相應地會影響個體積極的生活方式，這可能是睡眠有利于健康發展的原因。不過值得注意的是，一項采用傳統多元線性回歸分析的研究發現，睡眠質量而非睡眠時長與自測健康具有顯著相關性[38]。由于本研究并未考察其他睡眠參數對自測健康的影響，因此，睡眠對大學生自測健康的影響不能妄下定論，未來還需進行更多研究加以驗證，以便更準確地評估睡眠對自測健康的影響。本研究進一步探討MVPA與其他行為（久坐行為、LPA和睡眠）的劑量-效應關系，主要有以下發現：（1）MVPA與其他活動行為重新分配對大學生健康影響具有不對稱性，這一特征也存在于