學(xué)齡前兒童基礎(chǔ)運動技能與體能的關(guān)聯(lián)性:系統(tǒng)綜述研究

施樂添,羅 昕,翁東凱,李阿慧,張 霆,王 健

(1.浙江大學(xué) 教育學(xué)院體育系,浙江 杭州 310058;2.杭州蕭山區(qū)開悅幼兒園,浙江 杭州 311215;3.首都兒科研究所,北京 100020)

體能(physical fitness)和技能(Skill)是決定和影響兒童運動能力和運動表現(xiàn)的兩大基本身體功能要素。其中,體能特指個體有效和高效完成各種身體活動的身體功能能力,主要包括心肺功能能力、肌肉收縮功能能力和平衡與靈敏等身體功能能力[1];技能特指個體正確、準確和熟練完成各種動作和運動技術(shù)的身體功能能力,通常根據(jù)動作和運動技能復(fù)雜性,分為動作技術(shù)比較簡單的反射動作技能(reflexive movement skills, RMS)和基本動作技能(rudimentary movement skills,RMS)、動作技術(shù)比較復(fù)雜的基礎(chǔ)運動技能(fundamental motor skills , FMS)以及動作技術(shù)更為復(fù)雜的體育、游戲、娛樂和舞蹈等專門運動技能(specialized motor skills , SMK)[2]。以往研究指出,2-7歲階段是體能持續(xù)發(fā)展變化的時期,體能的發(fā)展狀態(tài)和發(fā)展水平與兒童早期身體運動、年齡和性別等多個因素有關(guān)。2-7歲階段同時也是幼兒和學(xué)齡前兒童最為重要的非自然模式發(fā)展的階段,如果該階段的運動技能得不到有效的發(fā)展,兒童在運動能力發(fā)展方面將受到嚴重影響[3]。2-7歲階段兒童運動技能發(fā)展得越好,其在未來青少年時期掌握更復(fù)雜運動技能的能力越強[4,5],未來養(yǎng)成終生運動參與的可能性越大[3]。

體能和技能同屬決定和影響兒童早期運動能力的身體功能能力,體能是決定和影響兒童早期運動技能學(xué)習(xí)和發(fā)展的基礎(chǔ),運動技能又是促進體能早期發(fā)展的手段和方法,二者即密切相關(guān)又有所不同。然后,體能在哪些方面能夠制約技能的發(fā)展,運動技能又是如何影響體能的發(fā)展,二者在能力構(gòu)成層面的關(guān)系目前尚無完全定論。Cattuzzo等人在2016年對3-18歲的兒童青少年的FMS和體能的相關(guān)性進行了文獻研究,提出FMS與體重呈負相關(guān),與心肺健康、肌肉骨骼健康呈正相關(guān)[4]。目前缺乏專門針對學(xué)齡前兒童體能與運動技能關(guān)系的定量文獻研究,本文的目的在于通過整合學(xué)齡前兒童FMS與體能的各個組成部分相關(guān)性的科學(xué)證據(jù),闡明體能與運動技能之間的關(guān)系,為進一步開展兒童早期運動發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

1 方 法

1.1 文獻檢索

對2012年3月至2022年3月期間發(fā)表的研究學(xué)齡前兒童FMS和體能成分(身體成分、心肺耐力、肌肉適能和柔韌性)之間關(guān)系的文章進行了系統(tǒng)的搜索收集。本綜述考慮了橫斷面、縱向、實驗性和準實驗性研究。本次研究是根據(jù)PRISMA流程進行文獻篩選[5]。本次檢索工作使用了五個數(shù)據(jù)庫:Pubmed、Web of science、萬方、知網(wǎng)和Scopus。檢索策略是包括三組關(guān)鍵詞的變換組合,包括但不限于以下:①preshcool children;kids和②motor competence;motor development;gross motor skill;fundamental motor skill;fundamental movement skill;fundamental movement;basic motor skill;basic movement skill;movement skill;motor coordination;motor ability;locomotor skill;manipulative skill;object control;Balance;Hop;Jump;Throw;Kick以及③physical fitness;body composition;body weight status(BMI);BMI;body fat;cardiorespiratory fitness;cardiorespiratory endurance;muscle strength;muscular endurance;flexibility or pliability。使用搜索工具的邏輯運算符組合術(shù)語進行檢索。

1.2 納入與排除

在檢索文獻后對重復(fù)文獻進行刪除,然后對文獻的標題和摘要進行評估,根據(jù)獨立的納入標準進行篩選:①被試年齡在3-6歲之間且無身體與認知障礙。②至少定量分析體能的其中一項與FMS的關(guān)系。③在英文期刊上發(fā)布的。只評價精細運動或肥胖人群的研究不包含在內(nèi),只接受學(xué)術(shù)期刊論文。綜述、會議摘要、學(xué)位論文、書籍不包含在內(nèi)。

1.3 質(zhì)量評估

根據(jù)Lubans的研究,使用了STROBE和CONSORT指南對研究中的偏倚風(fēng)險進行了評估[8]。六個問題的得分為0(不存在或描述不充分)或1(存在且描述正確)。每篇文章的分數(shù)范圍從零到六分。得分≤2的研究被認為是高偏倚風(fēng)險,得分為3-4分的研究被歸類為中等風(fēng)險,得分為5-6分的研究被歸類為低偏倚風(fēng)險。

1.4 整體科學(xué)證據(jù)評估

使用了Lubans的研究標準對選擇研究文獻的整體科學(xué)證據(jù)進行判斷[8],表1對這一標準進行了解釋,如果只有0～33%的納入研究報告了FMS與體能之間存在統(tǒng)計學(xué)上的顯著關(guān)系,則結(jié)果被分類為無關(guān)(0)。如果有34%～59%的納入文獻報告了變量之間的顯著性關(guān)聯(lián),那么結(jié)果可以被分為不一致或不確定(?)。如果60%～100%的納入文獻報告了變量之間的顯著負相關(guān),則會編碼成負相關(guān)(-);60%～100%納入文獻報告了變量之間的正相關(guān),則結(jié)果會編碼成積極正相關(guān)證據(jù)(+)。同時對低偏倚風(fēng)險的研究進行額外的編碼,如果60%～100%低偏倚風(fēng)險研究(研究數(shù)量≥4)報告了FMS和體能之間存在正相關(guān)關(guān)系,結(jié)果則可以被分類為強有力正相關(guān)證據(jù)(++)。

圖1 論文篩選流程

3 結(jié) 果

3.1 研究結(jié)果概述

最初的檢索一共確定了1 477篇文章,經(jīng)過篩選共有24篇文章滿足了納入標準,圖1報告了整個篩選流程,包括文獻來源、文獻數(shù)量、排除原因等。所有研究中21%(n=5)屬于縱向研究,其余79%(n=19)屬于橫斷面研究。研究樣本量最低為42,最高為9 800,所有研究的對象均為學(xué)齡前3-6歲兒童,研究地點的分布有巴西[9-11]、智利[12]、冰島[13]、葡萄牙[14,15]、美國[16-20]、愛爾蘭[21]、南非[22]、英國[23]、奧地利[24]、西班牙[25]、瑞士[26]、韓國[27]、加拿大[28]、挪威[29]、捷克[30]、伊朗[31]、中國臺灣[32]。

在所有研究中,用于評估FMS的測量方法被分為結(jié)果導(dǎo)向的方法和過程導(dǎo)向的方法。其中使用面向結(jié)果方法的研究占總研究的46%(n=11),一項為兒童協(xié)調(diào)測試(Korper koordination test fur Kinder;KTK), 四項研究使用了兒童運動評估成套測試第一版或第二版(MABC);一項研究直接使用了10×5穿梭跑(SRT)和7m雙足跳躍距離測試(J2F)的組合進行測試;Bruininks-Oseretsky Test(BOT-2)被使用在兩項研究當中;在一項研究中使用卡爾斯魯厄運動篩查(Karlsruhe Motor Screening,KMS);一項研究使用蘇黎世神經(jīng)運動評估(The Zurich Neuromotor Assessment,ZNA);一項研究使用了FMS測試-修訂版(Basic MotorAbility Test-Revised,BMAT)。

面向過程的測量方法占總研究的54%(n=12)。兒童粗大動作發(fā)展測試量表(Tese of Gross Motor Development-Thircl Version,TGMD)是在過程導(dǎo)向測量中使用最多的方法,被使用于九項研究中;余下的三項研究中,一項使用了CHAMPS運動技能協(xié)議(CHAMPS Motor Skill Protocol,CMSP),一項研究使用皮博迪發(fā)育運動量表-2(Peabody Developmental Motor Scales-2,PDMS-2),一項使用了俄亥俄州立大學(xué)粗大運動評估量表(Ohio State University Scale of Intra Gross Motor Assessment,OSU-SIGMA), 最后一項研究使用了學(xué)前成套測試(The Preschool Test Battery,PTB),此評估方法將結(jié)果導(dǎo)向與過程導(dǎo)向相結(jié)合。

3.2 研究質(zhì)量概述

篩選出26篇文章進行質(zhì)量評估研究,有2篇文章的偏倚風(fēng)險得分為2分,屬于高偏倚風(fēng)險,這可能會影響到最終結(jié)果。因為需要分析研究的科學(xué)證據(jù)可靠性,所以在數(shù)據(jù)處理階段把高風(fēng)險的文章刪除。因此最后確定的是24項研究納符合納入標準并進行審查(表2,表3),同時24項研究中有21%(n=5)的偏倚風(fēng)險得分為5～6分,屬于低偏倚風(fēng)險研究,其余的79%(n=19)被分類為中等偏倚風(fēng)險(表3)。

3.3 綜合體能

一些研究通過整體身體健康檢測,用獲得的身體健康總得分與FMS得分進行相關(guān)性分析得出了FMS與體能之間存在著正相關(guān)關(guān)系[13,29]。FMS與體能各組成部分的關(guān)系將在下面進行描述。

3.4 身體成分

在19項涉及身體成分的研究中,95%(n=18)的研究使用了身體質(zhì)量指數(shù)(BMI),另外有一項研究測量了腰圍[21]。有三項研究同時測量了皮褶厚度[18,26,30]。44%(n=8)的研究證明了FMS與BMI呈負相關(guān),余下十項研究則證明了FMS與BMI無關(guān)。根據(jù)表1,關(guān)于身體成分對FMS影響的研究支持相關(guān)性只有44%,處在不確定或不一致結(jié)論范圍內(nèi),因此現(xiàn)在我們沒有足夠證據(jù)說明在學(xué)齡前期,FMS與身體成分是否存在著相關(guān)性。

3.5 心肺耐力

在總共的24項研究中有三項調(diào)查了心肺耐力與FMS的相關(guān)性[12,13,29],三項都表明了在學(xué)齡前期,心肺耐力與FMS之間存在著顯著正相關(guān)。三項研究用了兩種評估心肺耐力的方法分別為20m穿梭跑[12]、簡化庫珀實驗[13,29]。因為納入的研究數(shù)量小于4項,因此無法得出心肺耐力與FMS之間的相關(guān)性。

3.6 肌肉骨骼健康

表1 健康體適能與FMS之間的分類規(guī)則

24項研究中有29%(n=7)評估了肌肉骨骼健康狀況,因為肌肉力量和肌肉耐力都屬于肌肉骨骼健康的表現(xiàn),所以合并在一塊分析[33]。在評估下肢肌肉力量的研究里,四項研究使用了立定跳遠[12,13,29,32],一項研究使用了10-sWingate改良方案[28]。在上肢力量的測量中,兩項研究使用了握力計[12,21],一項研究同時使用了雙手推球(類似籃球胸傳球)和網(wǎng)球擲遠[29]。只有兩項研究評估了肌肉耐力,也同樣使用平板支撐作為評估手段。七項研究的都證明了肌肉骨骼健康與學(xué)齡前兒童FMS呈正相關(guān)[12,13,20,21,28,29,32]。但這七項研究中的低偏倚風(fēng)險研究數(shù)量并未超過四項,所以骨骼肌肉健康與FMS的相關(guān)性被編碼為積極正相關(guān)證據(jù)。

3.7 柔韌性

24項研究中有2項(8%)通過坐位體前屈和仰臥起坐的方法評價柔韌性,其研究結(jié)果證明了柔韌性和FMS之間的正相關(guān)關(guān)系[12,21]。但由于研究數(shù)量的限制,兩者的關(guān)系仍是不確定。

表2 基礎(chǔ)運動技能研究質(zhì)量得分表

表2(續(xù))

表3 納入研究總結(jié)

表3(續(xù))

表3(續(xù))

BMI=身體質(zhì)量指數(shù)(body mass index);PA=身體活動(physical activity);FMS=基礎(chǔ)運動技能(fundamental movement skill);KTK=身體協(xié)調(diào)測試(Korper koordination test);CMSP=CHAMPS運動技能協(xié)議(CHAMPS Motor Skill Protocol);PTB:學(xué)齡前體能測試(The Preschool Test Battery);BOT/BOT-2=Bruininks-Oretsky運動熟練程度測試;TGMD/TGMD-2/3=粗大動作發(fā)展測試(Test of Gross Motor Development);KMS=卡爾斯魯厄運動篩查(Karlsruhe Motor Screening);PDMS-2=Peabody運動發(fā)育量表(Peabody Developmental Motor Scales-2);ZNA=蘇黎世神經(jīng)運動評估(The Zurich Neuromotor Assessment);OSU-SIGMA=俄亥俄州立大學(xué)粗大運動評估量表(Ohio State University Scale of Intra Gross Motor Assessment);BMAT=基礎(chǔ)運動能力測試修訂版(Basic Motor Ability Test-Revised);MABC/MABC-2=兒童運動評估成套測驗(Movement Assessment Battery for Children);IOTF:國際肥胖工作組(International Obesity Task Force);CDC:疾病預(yù)防和疾控中心(Centers for Disease Control and Prevention)

表4 學(xué)齡前兒童體能與基礎(chǔ)運動技能相關(guān)性研究總結(jié)

4 討 論

本文的目的是整合各種探究學(xué)齡前兒童FMS與體能各個組成部分之間的聯(lián)系的研究,本文關(guān)于身體成分的證據(jù)整合結(jié)果與Cattuzzo等人[4]所描述的兒童與青少年的FMS與身體成分是顯著負相關(guān)的結(jié)果不一致,所以無法證明FMS與身體成分之間的相關(guān)關(guān)系。一般來說體脂肪是一種惰性的非貢獻負荷[34],在其它條件不變的情況下體脂肪越多BMI越大[35],所以受體重影響的粗大運動技能與BMI呈負相關(guān)。Kakebeeke等人[26]的研究證明了身體成分與兒童的側(cè)向跳躍能力呈負相關(guān),但與跑步呈正相關(guān)。從BMI的角度分析,BMI無法說明體內(nèi)脂肪量的多少,并且在兒童早期,肌肉質(zhì)量和骨密度比脂肪質(zhì)量的增長速度更快[36]。較大的BMI可能是兒童身體成分改善的結(jié)果,預(yù)示的是學(xué)齡前兒童更好的健康發(fā)育。此外兒童早期還存在著“脂肪重聚”的現(xiàn)象,這種現(xiàn)象會導(dǎo)致兒童體內(nèi)脂肪急劇上升導(dǎo)致BMI升高,但是“脂肪重聚”也與兒童骨骼成熟度有著密切聯(lián)系,并且這種成熟度會帶來更熟練的運動動作,這就導(dǎo)致了高BMI和高表現(xiàn)的動作技能的同時出現(xiàn)[36,37]。除了BMI升高可能由瘦體重引起而不是體脂肪這種猜測之外,對與兒童超重或肥胖的確定范圍也存在著問題,與IOTF標準相比,使用世界衛(wèi)生組織標準學(xué)齡前兒童超重和肥胖的患病率可能要高兩倍[35]。在目前的研究中只知道脂肪重聚的大概年齡范圍,而無法確定具體時間[37],在不知道確切脂肪重聚時間的前提下,對學(xué)齡前兒童的年齡分組勢必要更佳精細,在選擇體重狀況和FMS的評估方法時要具有多樣化和針對性。

FMS和肌肉骨骼健康的聯(lián)系可以通過身體活動的作用來解釋,參與體育運動可能有助于同時提高FMS和體能[38,39]。不同的活動促進者身體不同的生理適應(yīng),也就是各種體能成分的變化取決于所進行的活動類型[40]。在體育活動中所使用的某些粗大動作(如跑、跳、踢、投擲等)是需要高度的神經(jīng)肌肉協(xié)調(diào)和控制能力(運動單位募集、最佳激活等),而這些能力同樣也作為判斷肌肉骨骼健康水平的標準[28]。如果學(xué)齡前兒童在那些被分類為中等強度到劇烈強度的游戲行為中花費的時間越多,越有機會獲得動作技能的經(jīng)驗與練習(xí),同時也能增強肌肉骨骼健康,影響運動發(fā)育的速度與方向[29]。KING-DOWLING等人[28]認為認為學(xué)齡前兒童FMS和肌肉骨骼健康的同時改善可能是通過神經(jīng)系統(tǒng)逐漸成熟和練習(xí)來實現(xiàn),因為動作控制技能與神經(jīng)肌肉協(xié)調(diào)能力有關(guān)。

缺乏學(xué)齡前兒童心肺適能與FMS之間關(guān)系的研究,因此無法得出它們之間關(guān)系的結(jié)論。有研究表明身體活動會影響心肺適能的水平,甚至還可以預(yù)測心肺適能未來的發(fā)展,其中身體活動強度決定了兩者的相關(guān)程度[41]。頻繁的高強度身體活動會給學(xué)齡前兒童帶來更好的心肺適能[42],可能也會導(dǎo)致運動技能的熟練度上升,身體活動在FMS與體能之間可能扮演著中介的角色,目前兩者的關(guān)聯(lián)性研究仍待更多的證據(jù)。

缺乏柔韌性與FMS關(guān)系的研究,因此無法對兩者的關(guān)系下結(jié)論。Behan等人[21]的研究發(fā)現(xiàn)FMS顯示柔韌性與年齡呈正相關(guān),性別也有很大的影響,一般女性表現(xiàn)出更好的柔韌性。同時過度的靈活性會使降低關(guān)節(jié)周圍的穩(wěn)定性容易產(chǎn)生運動損傷,而低柔韌性則限制住關(guān)節(jié)的活動范圍,從而限制了人體運動,但由于研究數(shù)量有限,在柔韌性與體能之間的聯(lián)系并沒有準確的結(jié)論。

結(jié)果為導(dǎo)向的FMS評估手段,把動作的結(jié)束的成績作為結(jié)局指標,例如立定跳遠,在結(jié)果導(dǎo)向的測量中以被試所跳距離為最后成績,然而立定跳遠作為體能測試下肢力量測試的項目,同樣是以距離為判定成績的標準,體能是對身體基本素質(zhì)的測量而非技能的評價,以結(jié)果指標作為技能好壞的判斷恐怕無法真正得出體能與技能兩者的相互關(guān)系。過程導(dǎo)向的測試是以測試過程中對被試的技能完成度進行打分,是一種主觀評價的方法,不關(guān)注結(jié)果只關(guān)注過程,保證了技能評價的獨立性。如果FMS的評估方法在短時間內(nèi)評估的是表現(xiàn)過程而不是結(jié)果,那么他們將獨立于身體健康標準[27]。

本文所引用文獻中涉及對FMS評估的方法至少有13種,對體能的測量至少有5種方法。網(wǎng)球投擲、立定跳遠、單腿平衡站立等被FMS或體能的評估方法交替使用,直接導(dǎo)致了測量問題的混亂。對身體成分的測量按目前的研究分為BMI、皮褶厚度和體脂肪含量。通過BMI進行超重、肥胖人群篩選時所選取的分類標準不統(tǒng)一。使用身體質(zhì)量指數(shù)對總體質(zhì)量進行描述,忽視了總質(zhì)量中瘦體重和體脂肪的單獨變化對FMS和體能的影響效應(yīng)。

5 結(jié) 論

學(xué)齡前兒童FMS與體能多方面的關(guān)聯(lián)是不確定的,目前學(xué)界對肌肉骨骼能力與技能存在著正相關(guān)關(guān)系有著一致的認識,但柔韌性、心肺能力、體重與技能的關(guān)系在依然沒有達成共識。未來對兩者關(guān)系的進一步的研究需要對體能評價指標體系進行優(yōu)化,對現(xiàn)在主流的體能評估方法進行融合篩除,整合出最精準和最能反映素質(zhì)的評估方法;技能評估方法要同時具備過程指標和結(jié)局指標,避免結(jié)局指標評估項目與體能測試項目重合。