The BMJ：主城区和区县高中生多元生活行为方式与学业成绩之间的相关性研究【聚焦中国】【2022年第7期】
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蔡正杰1,2,3,4，鲜金利1,3,4,5，Camila Araujo6，张紫微7，周红宇1，彭欢1，Manoj Sharma8，赵勇1,3,4,9
1重庆医科大学公共卫生与管理学院
2四川大学华西公共卫生学院、华西第四医院
3重庆医科大学医学与社会发展研究中心
4重庆医科大学健康领域社会风险预测治理协同创新中心
5四川大学华西医学院临床营养科
6美国加利福尼亚医科大学
7重庆医科大学第二临床学院
8美国内华达大学公共卫生学院环境与职业健康所
9重庆医科大学附属儿童医院重庆市儿童营养与健康重点实验室
赵思睿1 李伊珈2 译
1重庆南渝中学
2重庆南开（融侨）中学
引言
高中是学生向大学过渡的一个关键时期，高中生的学业成绩与大学（专科或本科）的录取，甚至与他们未来的职业和成年后的健康都密切相关1。更好地了解影响高中生学业成绩的可变因素对于公共卫生研究人员、高级中学校长及其管理团队来说非常重要。
优点与局限性
此研究论点新颖，评估了中国高中生多种生活行为方式与学业成绩之间的独立关联和综合关联。
研究参与者包括重庆市主城区高中生和区县高中生，本研究的结果也可以推广到其他具有经济差异的地区。
生活行为方式和学业成绩等自我报告的数据可能会导致社会期望偏倚。
问卷中未经验证的措施可能会引发与可靠性相关的潜在问题。
横断面研究的性质限制了对因果关系的评估。
健康的生活方式，包括健康的饮食行为、充足的体育活动和睡眠、尽可能少的屏幕使用时间等，与学生的学业成绩呈正相关2,3,4。研究饮食行为与学业成绩之间关系的调查通常集中在微量营养素摄入5、膳食摄入6和早餐食用等方面2,7。某些微量营养素（如铁）的摄入、水果和蔬菜的高频率食用、少食用能量密度和营养低的食物，以及定期吃早餐都预示着有可能获得良好的学业成绩5,7,8,9。目前关于儿童和青少年体育活动与学业成绩之间关系的研究结论并不一致。关于运动影响学业成绩的研究表明10，适当的体育活动对儿童和青少年的学业成绩产生积极影响4,11。然而，一些研究报告称，额外加强体育活动在提高学业成绩方面并没有显示出积极的影响12,13。之前的研究调查了儿童和青少年睡眠质量差、学习能力下降和学业成绩差之间的相关性14,15。对学生学习时间与学业成绩之间相关性的研究表明，花费大量时间观看电视、视频或社交网站可能与学业成绩呈负相关16,17。
以前的研究主要关注单一生活行为方式与学生学业成绩之间的关联2,3,16,18。然而，一些学者提出，健康的生活行为方式与学生学业成绩之间的关系不是独立的，多种健康生活行为方式与学业成绩之间有综合关联的可能性大于两者之间的独立关联性19,20,21。Ickovics等发现，5~6年级的青少年具有更高水平的"健康资产"，包括健康饮食、体育活动、屏幕使用时间和睡眠质量等指标，比低水平者达到标准化考试目标的比例要高2倍22。Faught等发现，与仅有3种或更少健康生活行为方式的学生相比，满足7~9种生活行为方式建议的5年级学生，达到学业成就的人数比预期的比例更高23。在中国社会、文化和教育背景下，中国高中生学习负担沉重是普遍现象，学生们却忽略了保持健康的生活方式。然而，拥有健康的生活方式是影响学生学业成绩最重要的可变因素之一。鉴于学业成绩对高中生的重要性，有必要对高中生的学业成绩与生活行为方式之间的独立性与综合性关联展开调查。
以前的研究表明，有一些因素与学生的学业成绩、生活行为方式有关9,23,24,25,26,27,28。Faught等发现，与男孩相比，女孩在阅读和写作上达到预期成绩的可能性更大，而居住地区的差异与学生的数学成绩相关23。一些研究人员发现，父母文化程度更高的学生更有可能获得更好的学业成绩9,23。Li的研究表明，住读生比走读生更有可能获得更好的学业成绩26。此外，Pan和Guan发现学生每月的生活费与学业成绩之间呈负相关，而学生是否为独生子女也会影响学业成绩27。这些因素也是可能影响学生生活行为方式的因素23,24,25,28。因此，将上述因素作为本研究中的潜在混杂因素，并进行了调整。
在中国大都市的语境中，"城市"是指主城区和区县。城郊化是指城市增长向城市周边地区分散（城市扩张），从而创造出以城乡社会经济活动为特征的现象29。在中国重庆市，主城区的社会经济水平高于区县30。学生的生活方式在不同的社会经济学校水平上是不同的31，并且很可能对学生的学业成绩产生不同的影响。
据我们所知，有限的研究调查了生活行为方式与学生学业成绩之间的综合关联。因此，本研究旨在探讨中国重庆市10年级和11年级主城区高中生和区县高中生的多种生活行为方式（课前、课后或周末的体育活动、校内的体育活动、周中和周末的睡眠时间、周中和周末的屏幕时间、含糖饮料、早餐、午餐、晚餐、蔬菜、水果、牛奶和牛奶替代品的食用频率，以及水和鸡蛋的消耗量）之间的个体相关性；探讨主城区高中生和区县高中生多种生活行为方式与学业成绩之间的综合关联。本研究有望有效地促进不同经济水平地区高中生的多种健康生活行为方式，更好地了解高中生多种生活行为方式与学业成绩之间的独立关联和综合关联。
方法
研究设计和研究样本
针对1 481名重庆市高中生进行了横断面调查。重庆市是中国中西部的一个直辖市，下辖26个区，其中包括9个主城区和17个城郊区。在重庆市随机抽取1个主城区（江北）和2个城郊区（大足、开州），每个指定区内随机抽取1所高中。每所学校共随机抽取6~12个班级，邀请所选班级的所有学生参加本调查。10年级和11年级的高中生都有资格参加这项调查。本研究排除了那些有重大疾病史、慢性病史或精神创伤史的学生。调查人员对该调研进行了解释，并将问卷分发给所有学生，学生们独立及时地完成了匿名问卷。
根据Yan等的研究32，近48%的初中和高中学生在期末考试中成绩优异。根据样本量计算公式，横断面研究N=(Z2α × p × q) /d2，我们设置p=0.48，q=1-p=0.52，误差范围d=0.10×p=0.048，Zα=1.96，计算样本量为416。本次调查实际总样本量为1 481人。
患者和公众参与
患者或公众没有参与我们研究的设计、实施、报告或传播计划。
暴露因素
在线补充表1中列出了15个关于生活行为方式（体育活动、睡眠时间、屏幕时间和膳食行为）的问题。健康的生活行为方式是根据推荐的指南或以前的研究进行评估的。每天从事中高强度体育活动超过1小时，而且每天屏幕时间<2小时的高中生符合中国儿童及青少年体育活动指南33。体育活动分为≥1小时和<1小时，每日屏幕时间分为≥2小时和<2小时。根据《2016年版中国居民膳食指南》的建议34，高中生睡眠不足定义为每天<8小时。睡眠时间分为≥8小时和<8小时。膳食行为方面，参与者被问及含糖饮料、早餐、午餐、晚餐、蔬菜、水果、牛奶和牛奶替代品的食用频率，以及水和鸡蛋的摄入量。根据《2016年版中国膳食指南》的建议34，水和鸡蛋的摄入量分为符合指南和不符合指南两类。每周食用少于1次的含糖饮料，每周食用5次或5次以上的早餐、午餐和晚餐，以及每天食用超过1次的蔬菜、水果、牛奶和牛奶替代品被认为是健康的膳食行为35,36,37。
结果
学业成绩大致根据学生在最近一次考试中的成绩自我报告的排名进行评估，选项为前25%、25%~50%、50%~75%和后25%。参考以往的研究4,32，将学业成绩分为好（前50%）和差（后50%）进行统计分析。
潜在的混杂因素
根据学校区域、年龄、性别（男/女）、居住地（城市/农村）、独生子女（是/否）、寄宿学校（是/否）、每月平均生活费用（低：800元人民币；中：801~1 200元人民币；高：1 200元以上的人民币），父母文化程度（低：小学及以下；中：中学/中职/高中；高：大专及以上）对分析进行了调整。
统计学分析
所有分析均使用SPSS软件V.21(IBM)。排除无效或缺失的数据，并对所有数据进行双重检验。使用频率和百分位数描述分类变量。由于年龄的非正态分布，我们使用中位数和IQR描述年龄，χ2测试以检查主城区高中生和区县高中生之间生活行为方式的差异。通过多元Logistic回归分析评估多种生活行为方式与学业成绩之间的独立性和综合相关性。报告了比值比（OR）及其相应的95%可信区间（CI）。在所有学生中，主城区高中生和区县高中生分别使用未调整的Logistic回归分析来评估多种生活行为方式和学业成绩之间的独立关联性。在所有学生中，调整后的模型报告了在调整潜在混杂因素（学校区域、年龄、性别、居住地、独生子女、在校寄宿、每月平均生活费用和父母文化程度）后的多元回归分析结果和所有的生活行为方式。在主城区高中生和区县高中生中，调整后的模型分别报告了年龄、性别、居住地、独生子女、学校寄宿、每月平均生活费用、父母文化程度和所有生活行为方式后的多元回归分析结果。考虑健康生活行为方式数量的影响，以评估多种生活行为方式与学业成绩之间的相关性。健康生活行为方式总数为1~13种，按照健康生活行为方式次数的频率分布，构建3类健康生活行为方式：低（1~6种健康生活行为方式，40.0%），中（7~8种健康生活行为方式，38.8%）和高（9~13种健康生活行为方式，21.2%）。将健康生活行为方式的数量视为分类变量和连续变量，使用不变和多变量回归模型评估多种生活行为方式与学业成绩之间的累积相关性。P<0.05（双侧）被认为具有统计学意义。
结果
样本特征
表1显示了参与者的样本特征。在1 481名高中生中，IUHSS占45.8%（男生占49.9%）。年龄中位数为16.0。在这些学生中，64.6%住在城市，64.5%有兄弟姐妹，58.0%是住读。半数以上（58.1%）的学生月均生活费用低于800元。父母文化程度为中等的占一半以上（分别为56.2%和54.6%）。63.8%的学生学业成绩名列前50%。
参与者的生活行为方式
表2显示了IUHSS和PUHSS之间生活行为方式的差异。符合生活行为方式建议的学生百分比为：在放学前后或周末和在校进行日常体育活动分别为5.6%和19.5%；周中和周末的每日睡眠时间分别为10.8%和70.5%；周中和周末的每日屏幕时间分别为81.4%和18.4%；水和鸡蛋的摄入量分别为18.5%和23.0%。27.3%的学生每周饮用含糖饮料的次数少于1次。早餐、午餐和晚餐每周分别食用5次及以上为83.8%、96.2%和79.1%。每天超过1次的蔬菜、水果、牛奶和牛奶替代品消费量分别为79.1%、42.4%和42.7%。除了学校的体育活动，早餐、晚餐和蔬菜摄入的频率以及水和鸡蛋的摄入量，所有生活行为方式在IUHSS和PUHSS之间都存在差异(P<0.05)。
通过Logistic回归分析确定IUHSS和PUHSS之间多种生活行为方式和学业成绩的独立和综合关联
表3反映了利用Logistic回归分析后IUHSS和PUHSS的多元生活行为方式与学业成绩之间独立关联的结果。
在调整后的模型中，所有学生中符合建议的周末睡眠时间（OR 1.39，95%CI 1.10~1.77）、定期吃晚餐（≥5次/周对<5次/周：OR 1.47，95%CI 1.11~1.95）与高分数学业成绩显著相关；饮用含糖饮料频率高的学生（≥5次/周对<1次/周：OR 0.66，95%CI 0.48~0.92）不太可能获得高分数学业成绩。
在模型调整后，IUHSS中，满足周中屏幕时间建议（OR 1.57，95%CI 1.06~2.34）和每日鸡蛋摄入量（OR 1.60，95%CI 1.04~2.47）和高频率食用水果（≥1次/周对<1次/周：OR 1.67, 95%CI 1.11~2.50）仍然与高分数学业成绩显著相关；满足周中睡眠时间（OR 0.46, 95%CI 0.21~0.98）和高频率饮用含糖饮料（≥5次/周对<1次/周：OR 0.56, 95%CI 0.32~0.99）的学生是不太可能获得较高的学业成绩。在PUHSS中，满足周末睡眠时间的建议（OR 1.40，95%CI 1.02~1.93）和定期吃晚餐（≥5次/周对<5次/周：OR 1.55，95%CI 1.01~2.37）分别为与学业成绩高显著相关；高频率饮用含糖饮料的学生（每周3~4次对<每周1次：OR 0.63, 95%CI 0.42~0.96）不太可能获得较高的学业成绩。
表4反映了利用Logistic回归分析后IUHSS和PUHSS的多种生活行为方式与学业成绩之间的综合关联的结果。在调整后的模型中，所有学生的健康生活行为方式数量与学业成绩呈正相关（OR 1.12, 95%CI 1.05~1.19），并且拥有9~13种健康生活行为方式的学生比拥有1~6种健康生活行为方式的学生更有可能获得高分数学业成绩(OR 1.74, 95%CI 1.28~2.37)。
在调整后的模型中，IUHSS健康生活行为方式的数量与学业成绩呈正相关（OR 1.23，95%CI 1.11~1.35）。拥有7~8种健康生活行为方式的IUHSS比拥有1~6种健康生活行为方式的IUHSS更有可能获得较高的学业成绩（OR 1.54，95%CI 1.06~2.24），拥有9~13种健康生活行为方式的IUHSS获得高分数学业成绩的概率是拥有1~6种健康生活行为方式的人的3.25倍（OR 3.25，95%CI 1.96~5.40）。在PUHSS中，生活行为方式与学业成绩之间未发现综合关联（P>0.05）。
讨论
高中生的生活行为方式似乎与学业成绩相关，并且多种健康生活行为方式与其学业成绩之间的综合关联似乎比独立关联更强。这些发现特别适用于IUHSS。生活行为方式与教育密切相关，本研究结果表明，高中生多种健康的生活行为方式可能与其学业成绩呈正相关。
以前的研究报告说，满足睡眠时长的建议与儿童和青少年的学业成绩呈正相关。睡眠被认为在巩固记忆方面起着至关重要的特殊作用，睡眠不足与疲劳、嗜睡增加，以及注意力、认知能力差有关38,39。然而，本研究中IUHSS和PUHSS的睡眠时间与学业成绩之间的相关性并不一致。在PUHSS中，满足周末睡眠时间的建议与学生的学业成绩呈正相关。相比之下，在IUHSS中，在周中遵守建议的睡眠时间与学业成绩之间存在负相关。教育发展通常与经济发展同步，重庆地区教育发展存在区域差异40。与区县高中相比，主城区高中可能有更严格的规定和更紧的时间表，睡眠不足在IUHSS中可能普遍存在。这项研究的结果表明，极少数IUHSS (5.2%)在周中的睡眠时间为8小时或更长。我们推测周中睡眠时间超过8小时的IUHSS可能会在其他时间睡觉，例如上课或独立学习时间，从而导致学习时间减少。此外，学业成绩好的IUHSS可能比学业成绩差的IUHSS花更多的时间在学习上，这可能是IUHSS周中睡眠时间不足与学业成绩好的负相关的另一种可能解释。
之前的一项系统回顾和分析表明，看电视和玩视频游戏与学业成绩呈负相关，而总体屏幕时间（包括看电视、玩电子游戏、接收电子新闻和学习资料，以及使用社交网站）与4~18岁儿童和青少年的学业成绩无关16。本研究中调查的屏幕时间是整体屏幕的使用时间。结果显示，在周中满足屏幕时间的建议与学业成绩呈正相关，而周末屏幕时间与学业成绩之间的关联在IUHSS中无统计学意义。一种可能的解释是，由于严格的规定，中国的高中生周中不允许使用电子设备，但他们可能会在周末"补习班"使用电子设备来接收电子新闻和学习材料，从而抵消基于屏幕使用的行为与学业成绩之间的负相关。在PUHSS中未发现屏幕时间与学业成绩之间存在关联。原因可能是，与区县高中的学生相比，来自主城区的学生可能更容易使用屏幕设备，并且更有可能参与基于屏幕使用的行为。
这项研究的结果显示，经常吃晚餐的PUHSS学生获得高学业成绩的概率增加，并且没有观察到摄入早餐、午餐和学业成绩之间存在相关性。很少有研究探讨全天规律进餐模式与学业成绩之间的关系。之前的许多研究表明，经常吃早餐对学生的学业成绩有积极影响，其中大多数集中在年轻学生身上2,7,41。一项研究报告说，与11年级相比，5年级和8年级学生规律摄入早餐和午餐更为重要42。而与5年级和8年级学生相比，11年级学生的定期摄入晚餐与学业成绩的相关性更大，在这项研究中，每周吃早餐、午餐和晚餐5次或以下分别占16.8%、3.8%和20.9%。每周吃晚餐5次或更少的频率占比例最高，可能是因为繁重的功课导致晚餐时间不足或不吃晚餐，作为高中生的体重控制措施。然而，中国高中生被要求参加持续数小时的晚自习43，不吃晚餐可能会影响晚自习的学习效率，这可能对学生的学业成绩产生重要影响。这可能是经常吃晚餐与学业成绩呈正相关的原因。必须在高中生中进行与全天规律膳食模式相关的健康教育，特别强调吃晚餐的重要性。在IUHSS和PUHSS中，高频率饮用含糖饮料不太可能获得较高的学业成绩。此外，在IUHSS中，满足鸡蛋食用的建议和高频率食用水果与高分数学业成绩显著相关。这些结果与之前的研究基本相似9,23,44，表明健康的饮食行为，例如频繁食用水果，与学业成绩好相关。而不健康的饮食行为，包括高频率饮用含糖饮料与学业成绩差有关。
在这项研究中，在IUHSS和PUHSS中，没有发现课前、课后、周末的体育活动、校内的体育活动与学业成绩之间的相关性。大多数实验室试验、基于队列的研究或横断面研究都证明了身体活动对认知功能的积极影响45,46,47,48，而对身体活动和学业成绩的研究产生了不同的结果49,50。之前的一项研究发现，两者之间存在倒U形曲线相关。因此说明了体育活动过少，可能会损害体育活动对学生认知功能的积极影响。而优秀的体育学生可能有额外的课外体育活动，从而取代了花在学业上的时间51。此外，在中国的社会、文化和教育背景下，很多学校都减少了体育课程，以最大限度地增加考试重要科目的学习时间18。因为高中生需要准备高考1，这种现象在高中尤为突出。这项研究的结果表明，只有5.6%的学生在放学前、放学后或周末，19.5%的在校学生有1小时以上的体育活动。考虑到这些因素，在IUHSS和PUHSS中，体育活动建议的临界值可能不适合评估体育活动与高中生学业成绩之间的相关性，这可能是体育活动与学业之间缺乏显著相关的原因。之前的一项针对小学生体育活动与学业成绩之间相关性的研究也提到了这一点23。此外，问卷调查可能是缺乏相关性的另一个原因。选择合适的方法来评估高中生的体育活动仍需要在未来的研究中探索，从而更好地探索其与学业成绩的相关性。
研究结果表明，与IUHSS之间的独立关联相比，多种生活行为方式的综合关联获得高分数学业成绩的可能性要高得多，这与之前研究小学生的学业成绩在满足膳食、体育活动、屏幕时间和睡眠建议的综合影响下的研究结果相似22,23。总体而言，多种生活行为方式与学业成绩之间存在正相关的一种可能解释是，学业成绩好的高中生通常具有更好的自我控制能力，这可能有助于提高坚持健康的生活方式。本研究补充并扩展了这些重要发现。鉴于学业成绩对高中生的重要性，这项研究可以为促进学业成绩的健康发展措施提供有价值的参考。改善多种生活行为方式的干预措施，可能会比关注单一生活行为方式的干预措施对高中生的学业成绩产生更大的积极影响。
关于生活行为方式与学业成绩之间关联的潜在机制，先前的一项研究表明，青春期是许多大脑结构（包括与学习和记忆相关的海马体）发生相当大的重组和生长的关键时期52。越来越多的证据表明，海马体在青春期对生活方式的影响特别敏感，以前的研究表明，不健康的膳食和运动水平的降低与啮齿动物模型中海马体神经发生和认知能力的下降有关53,54,55。脑源性神经营养因子系统似乎是一个主要机制，而运动和膳食对神经发生和认知功能产生影响52,56。
本研究有一定的局限性。第一，横断面调查数据分析不具备直接因果关系推断。未来应该开展纵向研究来确认本研究的结果。第二，生活行为方式和学业成绩是通过自我报告获得的，可能会产生由自我提升和测量缺陷引起的偏差。第三，本研究中的学业成绩是对所有必修科目的综合排名，但学生的生活行为方式对不同科目的影响可能不同23，可以探讨中国高中生多种生活行为方式与学业成绩之间的独立关联和综合关联。升学按学生分类（理科或通识学生），以及学科分类（语文、英语、数学、物理、化学、生物、地理、历史或政治）。第四，探索性研究，体育活动、睡眠时间和屏幕时间的问题改编自《中国健康与营养调查》57，膳食行为问题改编自《2016版中国居民膳食指南》34。此外，实施前还进行了专家评审和试点研究。然而，该问卷的信度和效度并未得到评估，并且问卷中旨在衡量生活行为方式和学业成绩的无效措施可能会引发与信度相关的潜在问题。进一步的研究应考虑使用经过验证的问卷或在之前验证问卷。第五，本研究的被调查对象只能在一定程度上反映重庆市高中生的情况，并不能推广到全国所有的高中生。有必要进行进一步的具有全国代表性的研究。
结论
这项研究表明，高中生的生活行为方式与学业成绩之间存在相关性，并且多种健康生活行为方式与学业成绩之间的综合关联似乎比独立关联更强。这些发现特别适用于IUHSS。公共卫生政策的决策者、高级中学校长或其管理团队应考虑多种健康生活行为方式对高中生学业成绩的重要性。
原文来源：https://bmjopen.bmj.com/content/11/11/e049508
（中文翻译仅供参考，所有内容请以英文原文为准）