不同空氣質量對小學生心肺耐力影響的研究

張溪（南師附中江寧分校　江蘇南京　211102）

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不同空氣質量對小學生心肺耐力影響的研究

張溪
（南師附中江寧分校江蘇南京211102）

摘 要：兒童肺功能是研究大氣污染對兒童健康的主要健康效應指標，很多人都在研究大氣污染對兒童肺功能的影響，而肺功能又與小學生的心肺耐力有著密切的關系。該文對南京城區和郊區兩所小學的部分學生進行抽樣調查，通過對一段時間大氣污染物含量的記錄，以及肺功能的檢驗和心肺耐力的測試，比較大氣污染物對不同地區小學生肺功能的影響，進而了解大氣污染物對小學生心肺耐力的影響。以期對學生體質健康的發展和如何在受污染的環境下進行體育鍛煉提供借鑒。

關鍵詞：空氣質量大氣污染小學生心肺耐力

在兒童關鍵發育期，大氣顆粒物污染可能對其呼吸系統的健康造成持續性危害。學齡兒童正處于生長發育期，是對空氣污染最敏感的人群之一。而兒童活潑好動的天性使他們要比成人花費更多的時間在戶外活動上，因此兒童比成人更容易暴露在顆粒物污染中，從而受到侵害。為了探索空氣質量對學齡兒童體質健康的影響，該文利用南京市市區和郊區兩個不同區域的學齡兒童進行空氣質量對心肺耐力的影響研究。研究采用分區域抽取樣本，在南京市的城區和郊區各取一所學校的小學生作為調查樣本，采用了解學生的基本信息，結合記錄的空氣質量情況以及學生測量各項肺功能數據和測試的心肺耐力成績進行分析。

1　研究對象與研究方法

1.1研究對象

2014年3月-5月期間選取南京師范大學附屬小學（市區）和南京師范大學附屬中學江寧分校小學部（郊區）兩所學校的部分學生進行研究。學生分為7～12歲6個年齡段，最終樣本為市區男生176、女生173；郊區男生164、女生173。

1.2文獻資料法及測試法

以運動解剖學，運動生理學，運動醫學等理論為本課題研究的理論基礎，通過檢索查閱與本研究相關的專業圖書、期刊論文、報刊資料等，了解和吸收前人的研究成果并不斷拓寬自己的知識面，充分利用GOOGLE、百度、雅虎等互聯網搜索引擎及時收集與本研究相關的最新資料，了解研究動態，為理論分析做準備。

南京市區和郊區空氣質量的獲取。根據南京市空氣質量網站、南京市環保局網站、江蘇省環保廳官網公布的以往和即時南京市區和郊區兩個監測點的空氣質量指數，統計南京市2009年1月——2014年5月，其中2009年1月——2012年12月API指數，包含PM10指數，2013年1月——2014年5月為AQI指數，同時包含每日PM2.5的平均數值。

本次研究主要對小學生的肺功能和心肺耐力兩個方面進行測試，其中心肺耐力采用20 m折返跑。肺功能測試在平靜環境下深吸氣，夾住鼻子，用力快速的呼氣，記錄下FVC、FEV1.0、FEV1.0%數值，一般情況下FEV1.0%數值大于80%。如FEV1.0%遠小于80%可能測試時方法錯誤，可以讓學生調整后再測一次。肺功能有問題的學生（如哮喘）FEV1.0%數值也可能小于80%。MVV測試要求測試者以最大最快速度呼吸15 s，將側的通氣量乘以4，計算每分鐘最大通氣量。

2　結果及分析

2.1南京市區和郊區空氣質量比較分析

2013年9月1日——12月31日，南京市PM2.5平均指數為93. 95，全年PM2.5含量均值為0.077 μm。全年空氣達到優秀天氣分別為12天、良好為190天，輕度污染為98天，中度污染為32天，中度污染為27天，嚴重污染為6天。市區PM2.5平均指數為94.1，高于郊區指數82.1，相差12.8（P＜0.05）差異具有統計學意義。全年PM2.5平均含量市區均值為0、082μm，郊區均值為0.070μm，相差0.012μm。2013年全年南京市AQI平均數值為100.05屬于輕度污染，市區全年AQI平均數值為108.75。由于AQI數值可以通過PM2.5含量值進行計算，所以本文的AQI數值通過計算所得。如：2013年總計PM2.5含量為0.077μm，通過計算可得公式為100+100*（0.077-0.075）/（0.115-0.075）=100.05。2014年一季度南京市建成區空氣質量優良37天，達標率為41.1%，同比上升3.3個百分點。2014年二季度南京市建成區空氣質量優良天數32天，空氣優良率35.2%，同比下降23個百分點。空氣質量超標59天，首要污染物主要為PM2.5。2014年1月1日—5月31日南京市PM2.5平均指數為87.54。市區PM2.5平均指數為91.7，高于郊區指數78.9，相差12.8（P＜0.05）差異具有統計學意義。

2.2空氣質量對南京市區和郊區小學生肺功能的影響

2.2.1空氣質量對小學生FVC的影響

通過測試得出男生FVC均值最小的是為市區7歲組的（1.16± 0.21）mL，最大值為郊區11歲組的（2.13±0.44）mL，從FVC數據均值來看，南京郊區的學生的FVC要明顯好于南京市區學生，而且年齡越小差距越大。綜上所述，南京市空氣質量好的區域小學生FVC數值要高于空氣質量差的區域小學生FVC數值。

2.2.2空氣質量對小學生MVV的影響

本研究中，男生MVV均值最小的是為市區7歲組的（22.26± 8.17）mL，最大值為郊區12歲組的（44.21±9.08）mL，市區MVV數值均值27.69±14.67ml，明顯小于郊區MVV數值均值（34.49± 11.45）mL，（P＜0.05）差異具有統計學意義。說明郊區的男生的MVV測量數值要優于市區的男生。女生MVV均值最小值為郊區7歲組的（17.18±4.77）mL，最大值為郊區12歲組的（33.74±14.06）mL，市區女生MVV數值均值為（23.52±10.17）mL，低于郊區女生MVV數值均值（28.34±10.40）mL，（P＜0.05）差異具有統計學意義。男生11歲組市區MVV數值均值為33.34±18.06、郊區（40.60± 13.97）mL，相差7.26 mL，為男生差別最大組；女生8歲組市區為MVV數值均值為（21.26±7.04）mL，郊區為（27.46±5.65）mL，相差6.20 mL，為女生差別最大組。南京郊區小學生MVV數值要優于市區小學生MVV數值，并且市區和郊區小學生的MVV隨著年齡的增長呈現上升趨勢。

2.3空氣質量對南京市區和郊區小學生心肺耐力的影響

心肺耐力又可以稱之為有氧耐力，是保證機體持續工作的前提，被認定為健康體適能評價指標系統的最核心要素之一。《國家學生體質健康標準》中，1～4年級采用肺活量體重指數評價學生心肺耐力，5～6年級學生采用50米×8折返跑和肺活量體重指數來評價學生的心肺耐力。目前國際上很多國家都已經采用20 m折返跑

作為一項普遍運用的心肺耐力的測試項目，所以該文嘗試采用20 m折返跑來測量小學生的心肺耐力。

呼吸系統從空氣中獲得較多的氧，并很快地通過血液循環將其運送到身體的各組織細胞，而細胞又有很強利用氧的能力，這時機體的工作效率就高，而且能堅持較長的時間。可見心肺耐力涉及心臟、血液、肺和細胞代謝等方面的功能。心肺耐力綜合反映人攝取、轉運和利用氧的能力。它牽涉心臟泵血性能、肺部攝氧以及交換氣體性能、血液循環系統帶氧氣到全身各部位的效率及肌肉等組織使用氧氣的性能。運動中所需要的氧氣和運動產生的廢氣，都是通過肺部攝入和排除的。肺功能差的人，用力肺活量、最大通氣量都相對不足，肺部攝氧及交換氣體的能力相對較弱，運動中攝入的氧氣量也就相對較少，提供給運動所需的能量就更少，從而運動的時間相對較短、可以承受的運動強度較小。從而可以發現肺功能和心肺耐力有著相關性。

20 m折返跑在國外常用于的測試學生心肺功能的手段，國外研究者采用20 m折返跑測試評價有氧能力已有幾十年歷史，很多國家采用20 m折返跑來評價有氧耐力和間接測定最大耗氧量。國內外多項研究均證實20 m折返跑評價學生心肺耐力的有效性和可靠性。

從20 m折返跑測試結果中看出，郊區小學生的心肺耐力要比市區的好。

3　結論與建議

3.1結論

該文抽取南京不同區域的7～12歲686名（市區男生176、女生173；郊區男生164、女生173。）小學生作為研究對象，通過檢測得到的肺功能數據和測試得到的心肺耐力成績數據進行分析和探討，了解到不同空氣質量對小學生心肺耐力的影響。得到以下結論：

（1）南京市郊區小學生的心肺功能整體水平比市區小學生的心肺功能水平要好。

（2）空氣污染物會對小學生心肺耐力產生不利影響，污染程度越嚴重影響越大。

3.2建議

小學生處在生長發育階段的早期階段，肺功能不夠健全，更容易受到大氣污染物的影響。空氣質量較差的時候，合理的安排小學生的運動方案，空氣污染嚴重時，要避免戶外的體育鍛煉。

中圖分類號：G804.53

文獻標識碼：A

文章編號：2095-2813(2015)04(a)-0020-02