中国青少年体形指数与心肺健康对执行功能的独立及联合影响研究

《Frontiers in Nutrition》：Independent and joint associations of a body shape index and cardiorespiratory fitness with executive function in adolescents: a cross-sectional study in China

本研究首次采用全国代表性样本（8,621名13-18岁青少年），揭示体形指数（ABSI）和最大摄氧量（VO2max）与执行功能三个核心维度（抑制控制、刷新记忆、转换灵活性）存在独立及联合关联。高ABSI（Q4组）与低VO2max（Q1组）组合使执行功能异常风险最高提升6.2倍，为青少年认知健康干预提供新靶点。

　　

引言

执行功能作为大脑核心控制机制，对青少年情绪调节、注意力集中、计划能力和行为控制具有重要作用。近年研究发现，体形指数（ABSI）和心肺健康（以VO_2max为指标）可能与执行功能存在关联，但缺乏全国性样本验证。本研究首次在中国九省市开展大样本横断面调查，旨在分析ABSI、VO_2max与执行功能三维度（抑制控制、刷新记忆、转换灵活性）的独立及联合效应。

方法

采用三阶段分层整群抽样法，于2022-2023年纳入8,621名13-18岁青少年。通过Flanker任务、2-back任务和More-Odd Shifting任务评估执行功能反应时间；ABSI通过腰围（WC）、体重指数（BMI）和身高计算（ABSI=WC/(BMI^2/3×Height^1/2)）；VO_2max采用20米往返跑间接测算。通过广义线性模型分析ABSI与VO_2max四分位数组合同执行功能异常的关联。

结果

青少年平均VO_2max为（41.12±5.08）mL/kg/min，ABSI为（0.0615±0.0240）。ABSI与VO_2max四分位数升高均与执行功能反应时间延长显著相关（p<0.001）。联合效应分析显示，相较于ABSI-Q1/VO_2max-Q4参照组，ABSI-Q3/VO_2max-Q1组出现刷新记忆功能异常（OR=6.20）和转换灵活性异常（OR=4.76）风险最高。性别分层分析未发现显著差异。

讨论

高ABSI可能通过引发系统性炎症、胰岛素抵抗及脑血流减少等机制损害前额叶皮层功能；而低VO_2max则因脑氧供应不足和神经炎症抑制执行功能。二者叠加可能通过肠道菌群-脑轴等通路加剧认知损伤，尤其对转换灵活性功能影响显著。

结论

控制腹部肥胖与提升心肺健康水平可作为促进青少年执行功能发展的双效策略，未来干预方案需整合体质指标与认知训练。