體育鍛煉對大學生心理應激的調節作用：來自縱向研究的證據

尹劍春，季 瀏，王 坤，孫開宏

體育鍛煉對大學生心理應激的調節作用：來自縱向研究的證據

尹劍春1，2，季 瀏1，王 坤3，孫開宏4

過去幾十年，人們心理應激水平顯著性增加，甚至兒童和青少年也報告出較高的心理應激水平，心理應激已成為人類身心疾病的重要誘因，如何有效緩沖心理應激對人類健康的危害已成為日前亟待解決的重要課題，體育鍛煉對身心健康的積極作用是否能夠調節心理應激對健康的危害？目的：為了探討大學生體育鍛煉水平在心理應激與健康之間的調節作用。方法：采用身體活動記憶量表，中國大學生心理應激量表和疾病嚴重性等級量表，對405名在校大學生體育鍛煉、心理應激水平和健康狀況進行評估，體育鍛煉水平的界定根據身體活動記憶量表的測量結果折算成代謝當量。采用縱向研究設計，追蹤測量持續1年時間，每3個月測量一次，采用層次線性模型分析評估數據。結果顯示，基線測量時的疾病狀況與心理應激呈顯著正相關（r=0.26，P＜0.05），體育鍛煉與疾病狀況（r=0.06，P＞0.01）以及體育鍛煉與心理應激之間相關性不顯著（r=-0.04，P＞0.01）。多層線性模型分析表明，心理應激（β=0.23，P＜0.01）和體育鍛煉（β=1.54，P＜0.01）對疾病發生狀況預測作用顯著，體育鍛煉水平與心理應激的交互作用顯著（β=0.05，P＜0.05）。結論：體育鍛煉在心理應激和疾病的發生之間起調節作用，能夠減緩心理應激對健康的負面作用。

體育鍛煉；心理應激；多層線性模型；縱向研究

心理應激（psychological stress）又叫心理壓力，是指個體在察覺需求與滿足需求的能力不平衡時傾向于通過整體心理和生理反應表現出來的多因素作用的適應過程，從心理學角度來說，心理應激強調機體對來自客觀環境經驗將造成的潛在傷害的知覺和評價[1]。隨著社會工業化進程的不斷發展，越來越多的人面臨著心理應激的困擾。據調查顯示，在過去的幾十年里，人們心理應激水平顯著增加，甚至兒童和青少年也報告出較高的心理應激水平[2]。盡管目前學術界對于心理應激的測量和概念的界定存在爭議，但幾乎一致的觀點認為，心理應激是生理和心理疾病的重要誘因[3-4]。如何有效對抗（緩沖）心理應激對人類健康的危害，已成為日前亟待解決的重要課題。以此為背景，心理應激的研究已經從過去對“主效應”分析模式向“交互作用”的研究模式轉變，強調個人、社會及其交互作用對緩沖心理應激的重要性。

鍛煉心理學的研究表明，體育鍛煉不僅增強體質而且還能改善情緒，增強自尊，促進心理健康，這給對抗（減緩）心理應激的研究提供了新的科學立足點。已有試驗研究表明，經常進行有規律體育鍛煉的個體比久坐的個體在面臨心理應激時，自主神經系統的反應較低。一項對73項實驗室心理應激與體質水平關系的Meta回歸分析指出，體質水平與心理應激下，心血管系統的反應之間呈現微弱相關，但是體質水平較高的個體在心理應激下心血管系統反應的恢復速率較快[5]。筆者前期采用動物實驗的方法也發現，中小強度的游泳運動能有效對抗心理應激對大鼠免疫功能的損傷[6]。這些研究結果似乎對體育鍛煉的應激緩沖假說提出了支持，但是從另一個角度來看，目前的文獻中仍有不少研究并未支持體育鍛煉對心理應激的緩沖假說。如YOUNG[7]研究發現，運動對職業應激下心血管呼吸系統疾病的發病率調節作用不明顯；SIU等[8]對香港職業經理人的研究發現，職業應激與健康之間的關系與體育鍛煉之間是相互獨立的；SKIRKA[9]通過調查對比大學校隊的運動員和非運動員發現，運動與心理應激之間無顯著性交互作用。

造成這些研究不一致的原因是多方面的。（1）從心理應激源本身的屬性來講差異較大，不少試驗研究采用的是實驗室心理應激的范式，這種實驗室人工設置的心理應激顯然不能和日常生活條件下所面臨的心理應激相提并論。在日常生活條件下，人們面臨的心理應激來源是多方面的，也更加復雜，體育鍛煉是否能有效緩沖這種日常自然條件下的心理應激，還缺乏足夠的證據支持。（2）從研究設計上來看，目前體育鍛煉減緩應激的研究中大部分是橫斷面研究，其弊端在于所有的變量都是被試間的，不能跨層分析其交互作用，因而不能深入揭示健康狀況會隨心理應激變化的趨勢在不同體育鍛煉水平個體間的差異。近年來，采用縱向研究設計，運用多層線性模型分析追蹤數據成為心理學研究中的新寵[10]，采用該統計技術追蹤數據不僅可以從被試間還可以從被試內變異的角度來分析跨層的交互作用，因而可以深入分析體育鍛煉在心理應激、健康之間的內在聯系。

鑒于以上考慮，本研究將采用縱向研究設計，在對基線疾病健康狀況進行控制后，采用層次線性模型分析數據，旨在探討體育鍛煉與心理應激的交互作用對大學生健康水平的影響，從而為體育鍛煉減緩心理應激的研究提供新的證據。

1 研究對象和方法

1.1 研究對象

從上海市某2所大學隨機抽取500名大學生進行本項研究，年齡17～23歲，98.65%為漢族，63.26%的學生來自于城市或者縣城，54.68%的學生為獨生子女。本研究在進行追蹤數據前，采用美國精神障礙診斷與統計手冊第4版（DSM-Ⅳ）[11]的標準對全體學生進行診斷性訪談，排除了可能具有精神性障礙（如重度抑郁、焦慮癥、強迫癥等）的學生36名，因升學、退學等因素未能獲得數據43人，其他因素未能獲取數據16人，最終樣本為405人，男生284人，女生121人，平均年齡（19.04±1.31）歲。

1.2 施測

研究者參與學校的課堂、班級進行宣講，由學校統一組織，所有被試均簽訂同意知情書。在施測時，參與者首先填寫基本資料，隨后完成所有施測問卷的填寫，為了保證匿名性，對每個人進行編碼并記錄每個人的生日，在以后追蹤數據時，首先確定編碼和生日相匹配以保證是同一被試，問卷填寫程序與第1次相同。每次施測都由專業人員解答參與者問題，每隔3個月追蹤一次，具體時間為2012年3月、2012年6月、2012年9月和2012年12月，共追蹤4次，為期1年。

1.3 研究工具

1.3.1 心理應激 采用教育部《大學生心理健康測評系統》課題組，梁寶勇等[12]2005年編制的“中國大學生心理應激量表”（China College Student Psychological Stress Scale，CCSPSS），共85個項目，要求受試者報告在最近一段時間內所經歷的生活事件與日常瑣事，并評定它們各自的“性質”和“心理影響程度”。在性質一欄中，分為正性事情、負性事情和中性事情，要求受試者依據心理影響的強度和持續時間評定各事情的心理影響程度，分為極小、小、較小、中度、較大、大、極大7個等級，分別記1～7分。全量表分=生活事件分量表分+日常瑣事分量表分=正性事情分量表分+負性事情分量表分+中性事情分量表分，總分越高說明心理應激水平越大。該量表的信度和效度均符合測量學的要求。

1.3.2 健康狀況 采用ALLEN[13]編制的疾病嚴重性等級量表（Seriousness of Illness Rating Scale，簡稱SIRS），該量表經常在應激和健康的研究中使用，在評估生理性疾病時具有較高的效度。該量表包含從感冒、咽喉疼痛到糖尿病、癌癥等絕大多數的常見病，并逐一對這些疾病的嚴重程度排列等級并評分，共124個等級，疾病的總得分為所有項目中的疾病等級得分的總和。在第1次測量時，要求被試填寫在過去1年時間里，你都得過哪些疾病？在第2次測量時則要求被試填寫，自從第1次測量以來，你都得過哪些病？此次類推，直到第4次追蹤測量結束。

1.3.3 體育鍛煉水平 體育鍛煉水平的測量采用青少年身體活動記憶問卷（Adolescent Physical Activity Recall Questionnaire，簡稱APARQ）[14]和代謝當量（Metabolic Equivalent of Energy，簡稱METS）[15]。第1步，采用青少年身體活動記憶問卷獲取被試在最近一段時間內每周體育鍛煉的項目、頻率，以及每次運動所花費的時間；第2步，根據身體活動記憶問卷所獲取的信息（如項目、頻率、時間），與BARBARRA E2 000版的《體力活動概要》所羅列出的具體的不同身體活動類型的代謝當量的值進行對照，然后通過計算從而獲得被試體育鍛煉所消耗的能量。

就目前而言，采用自評報告的形式對體育鍛煉水平進行測量的量表形式多樣，問卷的形式包括日記、日志、活動回憶、定量化回顧和訪談等。但是在流行病學的研究中，采用回憶法評價身體活動是最普遍、最實用的方法[16]。本研究采用的是青少年身體活動記憶問卷（APARQ），該量表要求被試在以下4個不同情況下，羅列出最近一段時期內體育運動和身體活動的類型、頻率（每周），以及每次運動所花費的時間。（1）學校內外有組織的體育運動；（2）學校內外無組織的體育運動；（3）學校內外有組織的身體活動；（4）學校內外無組織的身體活動。由于本研究的目的是為了考量大學生在身體活動中有計劃、有意識地以維持或提高身體健康為目的而進行的體育運動，而非日常生活需要（如做家務、步行等），因此在施測時只要求被試羅列出（1）和（2）的內容。同時，考慮到所進行的體育活動的類型的差異性，在收集問卷后，課題組成員將依據BARBARRA E2 000版的《體力活動概要》，主要給出包括家庭活動、職業活動、家庭維修、園藝、宗教活動、志愿者活動、其他多種活動、靜止和各種運動的代謝當量的值，與身體活動記憶問卷中學生給出體育鍛煉活動類型對比，轉化出相應的代謝當量值，再根據每個學生的代謝當量和學生的體重轉化成在體育運動中消耗的能量，以確定鍛煉水平的大小。具體公式為：體育鍛煉消耗的能量（Kcal）=METS×學生體重（kg）×頻率（/w）×時間（h），所消耗的總能量越多說明體育鍛煉水平越高，采用METS的方法來確定身體活動量，具有較好的信度和效度[17]。

2 數據分析

采用SPSS17.0和HLM6.0統計軟件整合數據，建立多層線性回歸模型。在縱向研究中，被試內的觀察值之間隨著不同時間的測量可能會存在相關。因此，為了更好地擬合模型，避免協方差結構過度參數化或限制所帶來的不準確結果，本研究首先進行了“隨機效應模型”的檢驗。在完成隨機模型檢驗后，將自變量參數帶入到回歸方程，檢驗體育鍛煉心理應激的調節作用。以4次觀測時間的生理性疾病（健康狀況）得分作為第1層數據檢測；以疾病的基線水平（首次施測時的得分）、平均每周體育鍛煉的量和心理應激得分作為第2層數據。第1層的方程模型為：

生理性疾病的得分=β0i+β1i（測量時間）ij+εij，

式中：“0”表示截距；下標“1”表示斜率；下標“i”表示第i測量對象；下標“j”表示第j次測量時間。

第二層的方程模型為：

β0i=γ00+γ01（體育鍛煉）1i+γ02（基線疾病狀況）1i+γ03（心理應激）1i+γ04（體育鍛煉）1i×（心理應激）1i+μ0i；

式中：每個參數都有2個下標，第1個下標如果為0，則表示這是與第1層方程的截距有關的參數，第2個下標如果為0，表示該參數是第2層方程中的截距部分；第1個下標如果為1，則表示這是與第1層方程中的斜率有關的參數，第2個下標如果為1，表示該參數是第2層方程中的斜率部分。本研究的基本假設為：體育鍛煉能夠調節心理應激對疾病的影響。

3 結果

3.1 描述性統計

首次測量時，疾病基線水平、心理應激、體育鍛煉量、標準差以及相關系數表明，疾病狀況與心理應激呈現顯著正相關（r=0.26，Plt;0.05），體育鍛煉與疾病狀況（r=0.06，Pgt;0.01）以及心理應激之間相關不顯著（r=-0.04，Pgt;0.01）（見表1）。體育鍛煉狀況、心理應激、疾病發生都不穩定，一年中的變化較大（見表2）。從體育鍛煉的項目類型來看，最受歡迎的運動項目主要是球類運動（乒乓球、羽毛球、籃球和足球），其次為跑步、健美操和舞蹈等，這些運動項目占用的時間占整個總時間的60%以上。相比之下，一些抗阻性的項目（杠鈴等）所占用的時間則相對較少。就體育鍛煉水平而言，通過計算能量消耗值，被試平均每周花368.25 kJ的能量在體育鍛煉上，但標準差卻很高，這說明被試之間的差異較大。從心理應激的調查來看，人際關系、情感狀況所造成的心理應激比例較高，而一些重大的生活事件，如家庭遷徙、家人死亡等較少。從疾病狀況的發生來看，主要的疾病集中在感冒、發燒、咽喉疼痛等小毛病，這可能與被試的年齡段有關。

表1 基線測量時均數、標準差及相關系數Table1 Mean，SD and corelation index in baseline measurement

表2 各數據在追蹤測量時的均數和標準差Table2 Variables in longitude measurement（M±SD）

3.2 多層線性模型數據分析

3.2.1 隨機模型檢驗 在檢驗體育鍛煉、心理應激及其交互作用對疾病的影響之前，考慮到被試內的觀察值之間會存在相關性，固先檢驗模型中的隨機效應，即在不介入自變量的前提下，所有觀測對象疾病的變化趨勢。表明，截距和斜率都有非常顯著的差異（Plt;0.01），殘差的卡方檢驗也非常顯著，說明隨著時間的變化存在較大的個體間差異，所以需要引入其他變量以解釋其變異（見表3）。

表3 隨機效應模型的參數估計Table3 Parameters in random effects model

3.2.2 體育鍛煉與心理應激的交互作用對疾病的影響 對數據追蹤過程的預測作用表明，心理應激（β=0.23，Plt;0.01）、體育鍛煉（β=1.54，Plt;0.01）對疾病發生狀況預測作用顯著，體育鍛煉水平與心理應激的交互作用也顯著（β=0.35，Plt;0.05）（見表4）。

表4 體育鍛煉的調節作用模型固定效應部分Table4 Fixed effects model of interaction between exercise and psychological stress

為了進一步檢驗體育鍛煉與心理應激的交互作用在追蹤過程中健康狀況的預測作用，以1.5SD為標準劃分高、低體育鍛煉組別，用模型預測2組在不同心理應激水平下疾病水平的變化趨勢。結果顯示，大學生體育鍛煉水平較低組（β=0.08，t=3.15，df=1 157，Plt;0.01）、較高組（β=0.11，t=7.32，df=1 157，Plt;0.01）和疾病狀況的得分均隨心理應激水平的增加而明顯增加。但是，體育鍛煉水平較低組的斜率顯著高于較高組（t=2.15，df=1 157，P＜0.05）（見圖1）

中文圖題Figure1 Interaction effects between exercise and psychological stress

4 討 論

本研究是在前人研究的基礎上進行的一次縱向研究探索，結果顯示，心理應激是影響疾病發生的重要因素之一。先前的許多研究[18-19]均表明心理應激與健康之間的關系，并且能預測各種健康問題的發生。本研究發現，無論在首次橫斷考察中，還是在縱向分析中，心理應激都是疾病的有效預測變量（Plt;0.05），從而進一步支持了先前的相關研究。

體育鍛煉應激緩沖假說認為，心理應激會打破原有的身心平衡狀態，危害機體健康，體育鍛煉能夠通過心理和生理等途徑提供應對資源，減少心理應激反應以使機體重新恢復內穩定和心理康寧狀態[20-23]。在這一模型中，假定所有的人都存在一定程度和/或不同類別的應激易感因素，每個人都有不同的閾值，超過這一閾值即會觸發，從而出現各種應激性健康問題，體育鍛煉有可能是左右這一閾值的調節變量，從而影響應激與健康之間的關系。從現有的文獻來看，該領域的研究大部分都是橫斷研究，各變量是被試間的，因而難以對健康狀況隨著心理應激的變化在不同體育鍛煉水平個體間的差異作深入分析。本研究通過多層線性模型分析體育鍛煉與心理應激的交互作用對疾病的的影響。結果顯示，在面臨相同心理應激水平時，體育鍛煉水平較高的個體疾病得分要低于水平較低者（Plt;0.01），并且隨著心理應激水平的增加，疾病得分也隨之增加，但是低體育鍛煉組和高體育鍛煉組增長的斜率顯著不同（Plt;0.01）。由此說明，體育鍛煉能夠調節心理應激對健康的作用，面臨心理應激時，經常進行體育鍛煉的個體相對于不經常鍛煉的個體更不容易出現心理應激引起的健康問題，該研究結果為體育鍛煉的應激緩沖假說提供了重要的證據。從機制上來說，目前主要有心血管假說、神經內分泌假說和注意轉移假說等，但本研究并未在機制層面作出探討，還尚待進一步研究。

然而，本研究同樣存在以下4個局限點：（1）樣本為青少年學生，并未延伸到其他研究人群，因此未來研究應該拓展研究對象的范圍，從而為這一假說提供更為詳實的數據；（2）研究工具采用的是自評報告的方式，這可能存在被試的反應偏差，在未來的研究中應多采用客觀的測量工具，重視客觀數據檢測；（3）對被試體質水平控制也是非常重要的，這是因為被試體質水平和體育鍛煉因素之間存在邏輯和理論上的相關性，然而本研究由于條件限制，未能采集體質狀況的客觀數據，因此是否體質水平和體育鍛煉共同承擔對方差的貢獻率，值得進一步研究；（4）從時間跨度上來講，本研究只追蹤了1年，這有可能對模型的估計產生偏差，希望有興趣的研究者在以后的研究中進一步深入。

5 結論

（1）心理應激與疾病之間的關系密切，并能有效預測疾病的發生。

（2）體育鍛煉和心理應激具有交互作用，較高水平的體育鍛煉能夠減緩心理應激對健康的負面作用

[1]LARAZUS R S.From psychological stress to the emotions[J].Annual Review of Psychology，1993，44：1-21.

[2]ZUZANEK J，ROBINSON J P，IWASAKI Y.The relationships between stress，health and physically active leisure as a function of life-cycle[J].Leis Sci，1998 ，20（4）：253-275.

[3]FRANCO G P，DE BARROES A L，NOGUEIRA-MARTINS L A ，et al.Stress influence on gene is，onset and maintenance of cardiovascular diseases ：literature review[J].J Adv Nurs，2003，43（6）：548-545.

[4]SIERVO M，WELLS J C，CIZZA G.The contribution of psychosocial stress to the obesity epidemic：an evolutionary approach[J].Horm Metab Res，2009，41（4）：261-270.

[5]JACKSON E M，DISHMAN R K.Cardiorespiratory fitness and laboratory stress：A meta?regression analysis[J].Psychophysiology，2006，43（1）：57-72.

[6]尹劍春，童昭崗，顏軍.中小負荷運動對反復心理應激大鼠血清皮質酮、IL-2和血漿T淋巴細胞亞群的影響[J].中國運動醫學雜志，2005，24（4）：419-423.

[7]YOUNG D R.Can cardiorespiratory fitness moderate the negative effects of stress on coronary artery disease risk factors[J].J Psychosom Res，1994，38（5）：451-459.

[8]SIU O，COOPER C L，LEUNG T.Three-wave trend study of managerial stress in Hong Kong：the role of type A behavior and exercise[J].Int J Stress Manag，2000，7（2）：153-157.

[9]SKIRKA N.The relationship of hardiness，sense of coherence，sport participation，and gender to perceived stress and psychological symptoms among college students[J].J Sports Med Phys Fitness，2000（1）：63-70.

[10]王濟川，謝海義，姜寶法.多層統計分析模型：方法與應用[M].北京：高等教育出版社，2008.

[11]FIRST M B，SPITZER R L，GIBBON M，et al.Structured Clinical Interview for DSM-IV Axis IDisorders，Research Version，Non-patient Edition（SCID-I/NP）[M].New York：Biometrics Research，New York State Psychiatric Institute，2002.

[12]梁寶勇，郝志紅.中國大學生心理應激量表[J].心理與行為研究，2005，3（2）：81-87.

[13]WYLER A R，MASUDA M，HOLMES T H.The seriousness of illness rating scale：Reproducibility[J].Journal of Psychosomatic Research，1970，14（1）：59-64.

[14]BOOTH M L，OKELY A D，CHEY T N，et al.The reliability and validity of the adolescent physical activity recall questionnaire[J].Medicine and Science in Sports and Exercise，2002 34（12）：1986-1995.

[15]JETTé M，SIDNEY K，BLüMCHEN G.Metabolic equivalents（METS）in exercise testing，exercise prescription，and evaluation of functional capacity[J].Clinical cardiology，1990，13（8）：555-565.

[16]戴劍松，孫飆.體力活動測量方法綜述[J].體育科學，2005，25（9）：69-75.

[17]AINSWORTH B E，HASKELL W L，WHITT M C，et al.Compendium of Physical Activities：an update of activity codes and MET intensities[J].Official Journal of the American College of Sports Medicine，2000，32：498-516.

[18]KENDLER K S，KESSLER R C，WALTERS E E，et al.Stressful life events，genetic liability，and onset of an episode of major depression in women[J].FOCUS：The Journal of Lifelong Learning in Psychiatry，2010，8（3）：459-470.

[19]STEIN D J，CHIU W T，HWANG I，et al.Cross-national analysis of the associations between traumatic events and suicidal behavior：findings from the WHO World Mental Health Surveys[J].PloS one，2010，5（5）：e10574.

[20]顏軍，陳愛國，朱鳳書.大學生心理壓力運動干預的研究發展[J].體育與科學，2010，31（5）：90-93.

[21]謝龍，趙東平，嚴進洪.青少年體育鍛煉與行為的關系性研究[J].天津體育學院學報，2009（1）：78-80.

[22]許冒，張逐勁.大學生體育鍛煉價值觀的結構與測量[J].西安體育學院學報，2010（1）：123-126.

[23]彭大松.中國成年人體育鍛煉的影響因素[J].上海體育學院學報，2012（5）：28-33.

Moderate Effects of Exercise on Psychological Stress：the Evidence from Longitude Study

YIN Jianchun1，2，JI Liu1，WANG Kun3，SUN Kaihong4
（1.School of PE and Health，East China Normal University，Shanghai 200241，China；2.School of Sports Science and Engineering，East China University of Science and Technology，Shanghai 200237，China；3.Shanghai Jiaotong University，Shanghai 200241，China；4.Yang?zhou Science and Technology College，Yangzhou 225009，China）

In past several decades，people were perplexed with psychological stress，even children and adolescent were reported high stress.Whether exer?cise can moderate health problems exerted by psychological stress is not clear?The objective of this study is to explore the interaction effects between exercise and psychological stress in predicting health among college students.Adolescent Physical Activity Recall Questionnaire，China College Student Psychological Stress Scale，and Seriousness of Illness Rating Scale were used to measure exercise，psychological stress level and health respectively for 4 times in 1year lon?gitude study.Exercise level was calculated into metabolic equivalent of energy.Result showed that the baseline illness level had significant positive relation?ship with psychological stress（r=0.26，P＜0.05），while there was no correlation between exercise and illness（r=0.06，P＞0.01）or psychological stress（r=-0.04，P＞0.01）.Hierarchical linear model analysis indicated that psychological stress（β=0.23，P＜0.01）and exercise（β=1.54，P＜0.01）can predict ill?ness.Meanwhile the interaction effects between exercise and psychological was also significant（β=0.05，P＜0.05）.Exercise may play as a moderator between psychological stress and illness to buffer the negative effects that is exerted by psychological stress on health.

exercise；psychological stress；hierarchical linear model；longitude study

G 804.82

A

1005-0000（2014）01-038-04

2013-09-04；

2014-01-05；錄用日期：2014-01-06

國家社會科學青年基金項目（項目編號：12CTY024）；“青少年健康評價與運動干預”教育部重點實驗室專項科研基金

尹劍春（1978-），男，江蘇揚州人，講師，在讀博士研究生，研究方向為體育鍛煉與身心健康。

1.華東師范大學體育與健康學院，上海200241；2.華東理工大學體育科學與工程學院，上海200237；3.上海交通大學，上海200241；4.揚州科技學院，江蘇揚州225009。