探究小學兒童體力活動與身體素質及骨密度的相關性

謝旭峰

（南京體育學院 運動健康學院，江蘇 南京210014）

身體素質作為素質的一種，通常指人體的基本活動能力，是人體各器官系統的機能在肌肉工作中的反映［1］。 在《體育詞典》中解釋為：“身體素質是人體在運動、勞動與生活中所表現出來的力量、速度、耐力、靈敏性、柔韌性等機能能力的綜合反映”。 因此，身體素質不僅包括人體參與運動的機能能力，還有人體進行勞動和生活的能力，與人們健康、高效的生活、娛樂和工作密切相關。 近年來我國兒童青少年體質健康狀況調研結果總體趨勢為身體形態、健康狀況方面呈上升趨勢，但身體素質出現下滑的趨勢［2-4］。 兒童身體素質的發展不僅促進了其積極地從事體力活動行為， 而且對于成年后運動習慣的養成以及成年后的健康水平都具積極的影響。 Bergh 等人［5］的一項研究發現， 兒童青少年時期的身體素質對調節壓力應變力與中年時期冠狀動脈性心臟?。–HD）風險有關，而且在對中、高壓力應變者CHD 發生率中影響最大。 對兒童時期身體素質的影響因素有很多，其中主要包括遺傳、膳食營養以及體育鍛煉水平等，體育鍛煉對促進兒童的生長發育、身心健康都具有積極的效應［6］。

骨質疏松癥是造成骨折風險的重要因素， 其根源于兒童時期，并在中老年時期較為高發。 兒童時期是骨生長發育及骨量積累的快速時期［7］，如若能獲得較高的峰值骨量，對降低骨密度下降、骨質疏松和骨折的風險都有著積極影響［8］。 體力活動（Physical Activity）指的是任何透過人體肌肉骨骼活動而產生能量消耗的身體活動，包括勞動、娛樂等活動［9］?，F有足夠的科學證據表明，對于兒童青少年而言，每天參加1h 以上中高強度體力活動不但可以改善心血管疾病的風險［10］，而且對于兒童青少 年的骨骼［11］、肌肉［12］、心理［13］發育 均具有明顯 的促進作用，同時也能有效改善兒童青少年的體質健康水平。 因此，本研究目的是探討小學兒童體力活動與身體素質、 骨密度的相關性， 為提高小學兒童體力活動和增強體質健康干預策略提供理論基礎。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

受試者發育正常，無明顯身體缺陷，并能正常進行體育活動，在知情自愿配合完成本次測試的工作前提下，選取揚州市邢江區某公立小學313 名11～12 歲的六年級小學兒童。

1.2 研究方法

1.2.1 身體素質測量

按照《全國學生體質健康狀況調研工作手冊》［14］的要求，對小學兒童進行身體素質測試。 測試指標包括身體形態里的身高、體重；代表速度素質中的50m 跑；體現兒童上肢肌肉力量的握力；體現兒童腹肌耐力的1min 仰臥起坐；體現兒童下肢爆發力的立定跳遠；體現兒童柔韌性的坐位體前屈；以及體現身體協調能力的1min 跳繩。 采用身體體重指數（BMI）對超重、肥胖進行判定，BMI=體重/身高2（kg/m2）。 選取中國肥胖問題工作組頒布的兒童BMI 劃分標準來界定兒童超重和肥胖。

1.2.2 骨密度測量

使用日本古野公司型號為CM-200 的超聲骨密度儀，以右側足跟為測量部位， 通過超聲波穿過跟骨及軟組織的傳導速度即聲速反映骨密度水平。 測試的指標有Z 值和SOS。

1.2.3 體力活動水平測試

采用Actigraph GT3X 三軸加速度計進行小學兒童體力活動水平的測試，采樣間隔為10s，佩戴于受試者右側髖部，并連續佩戴7 天，包括5 個上學日與2 個周末日。 每天佩戴時間不低于10h 確定為有效測試日， 有效樣本確定至少有2個上學日和一個周末日。 本研究采用中國兒童青少年體力活動切點值［15］，CPM≤100 作為靜態行為的臨界值；CPM≥2 800作為MVPA 的臨界值。

1.3 統計方法

本研究采用SPSS22.0 統計軟件對測試數據進行統計分析，數據均采用平均值（標準差）方式呈現。 所有變量都進行描述性分析， 并使用方差分析和卡方檢驗在身體成分及肥胖率之間進行了初步分析。 采用方差分析確定不同性別、BMI 類型小學兒童的身體素質及骨質健康指標、體力活動水平的差異。最后對小學兒童體力活動水平與身體素質、 骨質健康指標進行相關性分析。 p＜0.05 為具有顯著性差異， 差異有統計學意義。

2 研究結果

2.1 小學兒童基本情況

本次調查測試對象共313 名， 剔除測試數據不完全的受試者53 名， 有效受試者260 名。 受試者平均身高為151.6±7.4cm，體重為44.5±11.1kg，男孩128 名，女孩132 名。超重、肥胖率為28.85%， 男孩的超重、 肥胖率要顯著高于女孩 （χ2=17.37，p＜0.001）。

2.2 不同性別、BMI 類型的小學兒童身體素質及骨質健康指標的分析

小學兒童的性別、BMI 類型與身體素質、 骨質健康指標進行獨立樣本T 檢驗的結果顯示見表1。 男孩的握力、1min 仰臥起坐、立定跳遠的測量值都要高于女孩，差異性顯著（p＜0.05）。坐位體前屈測量值上，女孩要優于男孩，具有顯著性差異（p＜0.001）。 正常小學兒童在1min 仰臥起坐、立定跳遠、1min 跳繩的測量值都顯著高于超重、肥胖小學兒童（p＜0.05），而在50m跑、握力的測試值要低于超重、肥胖小學兒童（p＜0.01）。

小學兒童在不同性別、BMI 類型與骨質健康指標之間無顯著性差異，差異不具有統計學意義。

2.3 不同性別、BMI 類型的小學兒童體力活動水平的分析

研究結果顯示， 小學兒童平均每天中高強度體力活動（MVPA）為26.50±11.25min/天，男孩MVPA 積累量要高于女孩， 差異性顯著 （p=0.0002）。 每天積累的低強度體力活動（LPA）為167.2±35.5min/天，靜態行為時間為595.1±59.7min/天，而女孩每天的靜態行為時間顯著高于男孩（p＜0.001）。

超重、 肥胖小學兒童LPA 積累量顯著高于正常小學兒童（p=0.0004），并且靜態行為時間低于正常小學兒童，差異性顯著（p＜0.001）。不同BMI 類型小學兒童的MVPA 積累量之間不存在顯著性差異。

2.4 體力活動與身體素質的相關性分析

小學兒童體力活動與身體素質指標進行相關性分析的結果顯示見表2。 研究結果顯示，男孩的MVPA 與50m 跑、1min仰臥起坐、1min 跳繩都具有弱效應的相關性（p＜0.05），與立定跳遠具有中度效應的相關性（r=0.32，p＜0.001）。 女孩的MVPA與50m 跑、握力、1min 跳繩都具有弱效應的相關性（p＜0.05），與立定跳遠具有中度效應的相關性（r=0.394，p＜0.001）。

2.5 體力活動與骨密度的相關性分析

女孩的MVPA 與骨密度Z 值、骨密度SOS 都具有弱效應的相關性（p＜0.05），而男孩的MVPA 與骨密度Z 值、骨密度SOS 無關聯，結果見表2。

3 討論

3.1 不同性別、BMI 類型小學兒童的體力活動水平

近年來隨著客觀測量手段的日臻完善， 使用加速度測量兒童青少年的體力活動行為模式特征正逐步成為這一領域的研究熱點。 本研究結果顯示，小學兒童平均每天中高強度體力活動 （MVPA） 水平為26.5min， 而平均每天的靜態行為達到595.1min。 與Li 等人［16］對上海612 名10～16 歲兒童青少年的體力活動水平測量研究結果相似，兒童青少年平均每天MVPA 的累積量為22min。 這與我國兒童青少年體力活動推薦指南標準的至少每天有1h 以上的MVPA 相差甚遠。而靜態行為時間平均每天超過9h，在清醒狀態下，小學兒童大部分時間都處于久坐少動的生活方式。 體力活動的缺乏與持續長時間的靜態行為都是兒童青少年超重、肥胖的重要危險因素［17-18］，并且兩者的影響相互獨立。 有研究證據表明，中高強度體力活動量與兒童青少年肥胖風險之間存在著劑量效應關系， 隨著MVPA 時間的增加，兒童青少年患肥胖的風險在下降［19］。

表1 研究對象測試結果（M（SD））

表2 體力活動水平與身體素質、骨質健康指標的相關性

本研究結果顯示， 正常小學兒童與超重、 肥胖小學兒童MVPA 之間無顯著性差異，并且靜態行為時間還要高于超重、肥胖小學兒童。 這可能是由于六年級小學兒童面臨著小升初的壓力，競爭激烈的文化學習領域擠占了課后、校外體育鍛煉時間。 Belton 等人［20］一項關于小學兒童日常模式體力活動行為的研究發現，高度活躍的小學兒童與低活躍小學兒童MVPA 的差異在校外體育鍛煉期間顯示最大，同時校外體育鍛煉期間也是縮小上學兒童體力活動水平差距的關鍵時間段。 因此， 進行有針對性的干預措施對減少活躍度不同兒童體力活動水平的差異尤為重要。

本研究還發現男孩平均每天參與體力活動的時間要高于女孩，與既往文獻［21-22］報道一致。 分析原因可能是男生與女生的生理發育特點不同，男孩身體素質水平普遍要高于女孩，其參與體育活動的能力要優于女孩， 因而促進其參與體育鍛煉的積極性會更高。 另外，受性別角色和社會角色期望影響［23］，認為女孩只是文靜、溫柔和甜美的，限制了女孩參與體力活動的積極性，而男孩參與體育鍛煉容易獲得更多的社會支持，因此培養了男孩好勝、堅韌的性格。

3.2 不同性別、BMI 類型小學兒童的身體素質與骨質健康的狀況

身體素質測試指標反映了每個受試者的身體素質水平。本研究發現，男孩的上肢肌肉力量、腹肌耐力以及下肢爆發力都要高于女孩，而女孩的柔韌性要好于男孩。 這是由于11～12歲是童年期身體素質增長發育的第二個充實期，力量、速度、耐力及靈敏素質都得到提升。 受性別的傾向化影響［23］，男孩在參與體育鍛煉中更偏向于籃球、足球等對抗性項目，而激烈對抗性項目更容易提高肌肉力量和耐力， 女生傾向于參與健美操、跳皮筋等形體美項目，因此其柔韌性較好。 其次，男孩體力活動水平要高于女孩，隨著身體能量消耗的增加，對身體素質各項指標和整體健康水平都起到了促進作用［24］。

本研究結果顯示， 正常小學兒童在除握力以外的其他測試中表現均優于超重、肥胖小學兒童。 這與張海平等［25］對青少年肥胖學生身體素質相關指標的研究結果顯示相似， 肥胖學生握力大于正常學生，但俯臥撐（男）/仰臥起坐（女）、立定跳遠、 坐位體前屈等指標測試結果均低于正常學生。 同樣地，Riso 等人［26］得到相似結論，超重肥胖兒童在所有健康測試中結果都較低，而在握力測試中的結果更好。 超重肥胖兒童不僅身體素質要低于正常兒童， 在患慢性非傳染性疾病的風險也會大大增加， 并且對影響成年后罹患2 型糖尿病和心血管疾病的風險增加相關聯［27］。 研究表明，中高強度的體力活動與心血管疾病危險因素存在明顯的劑量關系［10］，隨著體力活動水平的增加，心血管疾病危險的累積效應就會減弱。 同時也有研究證據表明，隨著MVPA 的增加，兒童青少年患超重肥胖的風險也在下降［19］。 因此，針對超重肥胖兒童進行運動干預，除了提高體力活動水平以外， 還得制定中高強度的體力活動量標準，以利于改善肥胖兒童的體質狀況、減少未來心血管疾病發生的風險。

3.3 小學兒童體力活動水平與身體素質、骨質健康的關系

小學兒童時期是身體素質和骨量生長發育快速增長的時期， 兒童身體素質的發展不僅促進了其積極地從事體力活動行為， 而且對于成年后運動習慣的養成以及成年后的健康水平都具有非常大的影響。本研究結果顯示，隨著MVPA 時間的增長，小學兒童的50m 跑、立定跳遠、1min 跳繩以及男孩的仰臥起坐和女孩的握力測試成績都得到提升。 Chen 等人［28］一項對265 名11 歲小學兒童體力活動與健康體適能的關系研究發現，體力活動水平越高的兒童，其有氧耐力跑、卷腹、俯臥撐以及軀干提升測試的健康總得分就越高。 我國學者張磊［29］對青少年身體活動與體質健康的實證研究發現， 青少年從事中高強度體力活動時間與立定跳遠、 坐位體前屈的成績和體重指數、有氧耐力的合格區呈正相關，與本研究結果相似，隨著MVPA 的時間增長，對小學兒童的速度素質、下肢爆發力、身體協調性以及男孩的腹部耐力和女孩的上肢力量都起到促進作用。

骨質疏松癥是我國老年人高發疾病， 其根源始發于兒童時期，已經成為我國面臨的公共衛生問題。 有研究證據表明，兒童青少年生長發育時期沉積的最大骨量與骨質疏松癥的患病率呈負相關［30］，而兒童青少年是骨質沉積過程中的最主要時期，占40%～60%，并且適當地進行體力活動有利于兒童青少年骨量的沉積。

本研究結果顯示，隨著MVPA 水平的提高，女孩的骨密度得到提升和增強。 這與盛炯等人［31］對女性青少年體力活動與骨密度研究結果相似， 有規律地增加體力活動水平能提升女性青少年的骨密度。 而女性在人體機能退化過程中骨量的丟失要快于男性，并且患骨質疏松癥的女性同樣多于男性［32］。 其主要原因是女性絕經后的雌性激素水平下降造成破骨細胞及骨轉換的增加，從而導致女性骨量的快速丟失、骨質疏松。 崔新雯等［33］發現，進行規律性的體育鍛煉對骨密度具有積極的影響， 并且體育鍛煉水平是影響絕經前女性全身骨密度的敏感因素， 即隨著體力活動水平的增加， 對骨密度具有促進作用。 因此，小學兒童持續規律性的體力活動，有利于骨量的快速生長發育和沉積，對抵抗衰老和絕經所導致的骨量丟失，降低發生骨質疏松和骨折的風險有著重要作用。

4 結論

小學兒童中高強度體力活動與身體素質、 骨密度具有關聯性，隨著MVPA 的提高，對小學兒童的速度、下肢爆發力、身體協調性以及男孩的腹肌耐力和女孩的上肢力量、 骨密度都具有促進作用。