全球14个城市的体力活动与城市环境的关系:一项横断面研究

本文转发自：城市规划学刊，潘洁燕

来源： SALLIS J F, CERIN E, CONWAY T L, et al. Physical activity inrelation to urban environments in 14 cities worldwide: a cross- sectional study [J]. Lancet, 2016, 387(10034):2207-2217.

缺乏体力活动是一种全球性流行病，每年因其对多种非传染性疾病的影响而导致500 多万人死亡。本文开展了一项针对成年人的国际性研究，旨在记录城市环境要素与客观测量的体力活动之间的相关关系。

本文的分析是基于“国际体力活动与环境网络”（International Physical Activity and Environment Network, IPEN）针对成年人的研究。参与者包括6 822 名年龄在18-66 岁的成年人。通过GIS 对每个参与者居住地周围1.0km 和0.5km 街道缓冲区内的步行性指数、公共交通的可达性、公园的可达性三个指标进行评估。在4-7 天中，用加速度计监测平均每天中等强度到高强度的体力活动（moderate to vigorous intensity physical activity,MVPV）时间。采用带有伽玛方差（gamma variance）和对数连接函数（logarithmic link functions）的广义加性混合模型（generalised additive mixed models，GAMMs）估算环境要素与体力活动之间的关系。

研究结果显示，在单一变量模型中，6 个环境变量中有4 个变量与体力活动呈显著线性正相关，包括缓冲区内的净住宅密度、交叉口密度、公共交通站点密度、公园数量。土地的混合使用程度、到最近公共交通站点的距离这两个变量与体力活动无关。

1、研究背景介绍

越来越多的证据表明，城市环境的设计对缺乏体力活动产生一定影响，而这种影响导致了一定的非传染性疾病。许多研究报告表明，当成年人居住在人口密度高、功能混合的社区，商店和公园等目的地在步行可达范围之内时，他们往往会更积极的锻炼身体。对建成环境和体力活动的研究一直受到批评，因为这些研究只在少数几个国家进行，没有收集到所有类型的城市环境，并且依赖于自我报告的环境测量方法。因此需要开展国际性的研究，来覆盖所有环境变量。如果研究结果普遍适用于各国，那么建成环境的干预措施可以被视为与国际非传染性疾病相关的一项政策。基于这样的研究背景，这项在14 个城市和10 个国家开展的国际研究，目的是记录和研究社区环境要素和MVPA 在强度、形状和可适性上的关系。

2、数据资料收集与研究方法

首先，在研究设计上，基于IPEN 的成年人研究，通过识别出具有较高步行性和较高社会经济地位（socioeconomicstatus, SES）、较高步行性和较低SES、较低步行性和较高SES、较低步行性和较低SES 的相似的社区，形成一定的社区分层，使得社区步行性和SES 的分异性最大化。同时，使用GIS 为每个城市的行政单元创建社区步行性指数分数。根据社区步行性和SES 的指标，从符合四个分层组标准的社区中招募参与者。项目的参与者最终被确定来自于10个国家的17 个城市中，共包括14 222 名年龄在18-66 岁之间的成年人。

其次，在体力活动的数据收集上，使用加速度计监测体力活动的有效天数和活动强度，并测算出平均每有效天的MVPA 分钟数。在建成环境的相关数据收集上，使用GIS 构建参与者居住地周边0.5km 和1.0km 范围两个缓冲区，将缓冲区内的净住宅密度、街道交叉口密度、社区零售用地与缓冲区的面积比、公共交通站点密度、公园密度和到最近交通站点的距离指标作为环境变量。将参与者的年龄、性别、受教育程度、婚姻状况、就业状况、城市、加速度计佩戴时间、每个研究单元的SES 作为协变量。

最后，在统计分析方法上，使用GAMMs 分析了环境变量与体力活动之间的关系，并估算受城市层面因素、受行政单元层面因素和受个人层面因素引起的个体MVPA 的变异量。在对协变量进行调整后，分别使用单一环境变量（singleenvironmental variable, SEV）和多重环境变量（multiple environmentalvariable, MEV）的GAMMs，分析环境特征对MVPA的影响。同时，模型纳入了环境与城市的交互项，以评价在不同的城市环境特征与MVPA 之间的关联性是否存在显著差异。另外，针对居住在环境相关性最弱和最强的5%的地区的参与者，估算其每周MVPA 的时间差异，以量化环境特征对MVPA 的影响效应。

3、研究结果

研究结果发现，参与者平均每天累积大约37min 的MVPA，其中城市层面的MVPA为6.3min/d，行政单元层面的MVPA 为4.6min/d，个人层面的MVPA为24.4min/d。在SEV GAMM 模型中，6 个环境变量中的4 个（净住宅密度、交叉口密度、公共交通站点密度、缓冲区内的公园数量）与MVPA 呈显著的线性正相关（p<0.05），且在1.0km 缓冲区计算的变量比0.5km 缓冲区计算的变量关系更强。在MEV GAMM 中，净住宅密度和公共交通站点密度与MVPA 具有显著的线性正相关关系(p<0.05)，其中公园数量仅在0.5km 的缓冲区内，与MVPA 具有显著相关性。

另一方面，环境特征对MVPA 的影响效应量化分析发现，居住在活动最友好的社区成年人比居住在活动最不友好的社区成年人之间，每周的体力活动时间差异从68min/周到89min/周，这一数据相当于体力活动150min/周的建议参考值的45-59%。这一研究表明，具有活动支持性的环境会对人群的体力活动产生很大的影响。

4、研究讨论

在这项研究的GAMMs 模型中，三个环境属性（净住宅密度、公共交通站点密度和公园密度）与总体MVPA具有显著的相关性。①净住宅密度的强相关性与许多其他研究中显示的相一致；②公共交通站点的密度与总的体力活动不相关，与MVPA 显著相关，但MVPA 与距离最近的交通站点的相关性并不显著。一种解释是，交通线路的多种选择使得居民更有可能步行前往满足他们需求的交通设施。良好的交通可达性是减少汽车依赖的生活方式的必要条件。特别是在中等收入的样本城市中，汽车拥有率低，在这样的环境下，积极的交通工具（如步行和骑自行车），可能代表了需要而不是选择；③公园密度与成年人的体力活动具有相关性。虽然公园通常被认为是通过设施和美学来支持休闲活动的，但是附近的公园也可以是主动交通的目的地。因此，最受欢迎的其他环境变量可能是通过公园对休闲和交通活动而与总体体力活动相关的。

与体力活动无关的两个变量中，①由于不同国家之间的社区零售用地与缓冲区用地的比例差异很大，所以土地混合使用与体力活动的相关性并不显著；②交叉口密度是街道连接性的一个指标，为行人和车辆提供了直接的通道，该变量在SEVGAMM中是显著的，但在整个GAMMs 中并不显著，这表明了交叉口密度与其他变量（如净住宅密度或公共交通站点密度）的混杂效应。

5、总结

城市环境的设计具有贡献近90min/周的体力活动的潜力，这表明城市设计应该成为全球相关的公共卫生优先事项。世界各地的城市通过建设、改造和维持那些体力活动的环境特征，以增加住宅密度、提供良好的交通服务、确保公园的可达性，预计将长期大幅度的增加人群的体力活动，并实现联合国减少非传染性疾病的目标。我们的研究结果为公共卫生倡议者与包括环境可持续性团体在内的其他部门的合作提供了动力，以促进支持体力活动的发展，减少能源消耗、温室气体排放和空气污染，同时实现健康和经济效益。

原文来自：城市规划学刊，原文供稿，潘洁燕