美國青少年體適能測試解析*

朱琳，蘇煜

(1.廣州體育學院青少年體質健康促進研究中心，廣東 廣州 510500；2.大連海事大學體育工作部船員體質與健康監測實驗室，遼寧 大連 116026)

體適能是從體育學視角評價健康的綜合指標，它包括健康體適能(Health-related fitness)、技能體適能(Skill-related fitness)和代謝體適能(Metabolic-related fitness)。其中，健康體適能直接與個體從事日常生活和工作的能力有關，主要從心血管機能、身體成份組成和肌肉骨骼系統機能(包括肌肉耐力、肌肉力量和柔韌度)[1]等不同角度，反映機體的健康狀況。

流行病學的研究結果表明[2]，有規律的運動對降低冠心病的發病率和死亡率有積極的影響；適當的運動可以降低結腸癌和直腸癌的風險；運動也可以降低骨質疏松，肥胖癥，高血壓和糖尿病的發病率。另外，成年人心血管疾病的危險因素在兒童期和青春期就已經表現出來；尸體解剖學發現，動脈粥樣硬化的早期階段在青少年時期的前十年和二十年就已經出現。因此，在青少年時期，鼓勵學生積極參加運動，提高他們的健康體適能，有利于形成積極的生活方式，改善未來成年期健康水平。

美國是世界上較早進行青少年體適能測試的國家之一，可以追溯到19世紀60年代；到19世紀末期時，美國各級學校普遍采用與健康體適能密切相關測試組成，以評價學生的身體發育和健康狀況。到20世紀80年代末和90年代初，健康領域的研究成果突飛猛進，促進了體適能測試方法的演變，與健康相關體適能測試的熱情也達到頂峰。這也從某個方面推動了美國學校體育教育向健康教育轉變，因為他們發現老師、學校和決策者通過測試獲得學生基本健康狀況的同時，也可獲得評估學生參與身體活動的變量(影響因素)以及發生某些慢性疾病的風險率；另外，通過體育教育向健康教育的轉變，可以引導學生進行運動，并領悟運動帶來的益處[3]。

根據《國務院辦公廳轉發教育部等部門關于進一步加強學校體育工作若干意見的通知》(國辦發[2012]53號)和《教育部關于印發<學生體質健康監測評價辦法>等三個文件的通知》(教體藝[2014]3號)有關要求，著重提高《國家學生體質健康標準》應用的信度、效度和區分度，著重強化其教育激勵、反饋調整和引導鍛煉的功能，著重提高其教育監測和績效評價的支撐能力。由此可見，開展體質檢測工作，對學生的體質狀況做出客觀的評價，以此來指導學生進行科學的體育鍛煉，對促進學生的健康水平、生活質量和身體素質，對推動學校體育的健康發展具有十分重要的意義。本文在介紹美國體適能發展歷程的基礎上，著重介紹目前在美國普遍流行的五種體適能測試系列的組成、信效度和評價標準，以期為我國學生體質測試的改進提供參考。

1 美國常用的五種青少年體適能測試系列

20世紀初，美國青少年體質嚴重下滑，尤其是在軍隊應征入伍的體檢中發現，眾多的青年體質不合格，這引起美國政府和社會各界的重視和關注。政府隨后相繼推出各項促進國民和青少年體適能健康的新舉措，并成立了相關組織機構[4]，美國青年體質總統委員會，現更名為體育與運動委員會PCPFS；美國總統青年體質公民咨詢委員會AYCCPC；美國健康/體育/娛樂和舞蹈聯盟AAHPER，現更名為美國健康/體育/娛樂和舞蹈聯盟AAHPERD；美國運動醫學學會ACSM；美國心臟協會AHA；美國運動醫學骨科協會AOSSM；美國物理療法協會APTA；美國體育教練員協會NACA；國家體能協會NSCA和業余競技聯合會AAU等組織應運而生。為今后美國青少年健康體適能的研究和發展奠定了重要基礎。

美國青少年體適能測試的初衷是提高美國青少年體質健康，然而由于美國針對青少年體適能測試系列的項目組成，并無政府統一規范要求，相關組織都積極發展了各自的體適能測試內容。目前，美國最廣泛使用的基于現場的五種青少年體適能測試，詳見表1。

表1 美國常用的五種青少年體適能測試系列

注:☆推薦測試項目

1.1 FITNESSGRAM健康體適能測試

FITNESSGRAM屬于FITNESSGRAM/ACTIVITYGRAM測評系統的一部分，是針對5-17歲的兒童和青少年進行的一系列健康體適能測試，包括心肺耐力、身體成分、肌肉力量和耐力以及柔韌性(見表1)，FITNESSGRAM健康體適能的測試更加全面。ACTIVITYGRAM是用于提供學生身體活動水平的評估工具，并可提供相應的干預措施。2010年，該測試推薦的往返跑測試(PACER測試)更新研發出15米往返跑的有氧測試，這一調整不僅規避了場地條件的限制，使測試更方便，學生也可以在輕松愉快的氛圍下完成。

FITNESSGRAM采用規范參考標準對測試結果進行評價，最新更新的參考標準將舊版本評價的兩個分區調整為三個評價區域，提高了評價的合理性。另外，皮褶厚度和BMI綜合用于解釋體成分，也更顯科學化。

1.2 YMCA青年體適能測試

YMCA與FITNESSGRAM測試基本相似，同樣從健康體適能的角度出發，對6-17歲兒童和青少年進行心肺耐力、身體成分、肌肉力量和耐力以及柔韌性的測試。從表1可知，該測試沒有FITNESSGRAM的測試范圍廣；同時，體成分部分只進行了皮褶厚度的測試。YMCA測試同樣采用規范參考標準用于解釋測試結果，并提供個體體適能評價的良好區。

1.3 總統挑戰體適能測試

表1顯示，該測試包括針對6-17歲兒童和青少年的心肺耐力、軀干力量和耐力、上肢力量和耐力、腘繩肌和腰背柔韌性以及折返跑的測試。與FITNESSGRAM和YMCA測試相比，該測試除選擇兒童青少年的有氧能力、上身和腰部的力量和耐力，以及腿部和腰部的柔韌性測試以外，還增加了靈敏性、耐力和腿部力量的測試，但缺少體成分的測試。其次，該測試對健康體適能的解釋還缺乏一定的依據，但增加了技能相關體適能的測試內容。再次，該測試制定了一般參考標準和規范參考標準兩種評價標準用于解釋測試結果。為此，該測試不僅考慮健康體適能的測試內容，還考慮了技能體適能的相關內容；雖然該測試的測試內容有所增加，但側重點不明確，而且兩種評價標準的解釋也容易引起混淆。

1.4 克萊斯勒基金體適能測試

從表1可以看出，克萊斯勒基金體適能測試與總統挑戰體適能測試基本相似，同樣缺乏對體成分的測試。另外，該測試的參考標準來自于教師選擇的測試項目結果，并用此標準對學生的測試結果進行解釋，這樣的數據收集以及非隨機樣本的質量控制必然降低它的有效性。

1.5 全國青少年體適能測試

全國青少年體適能測試更加強調技能相關的體適能(詳見表1)，包括對5至17歲兒童和青少年的上肢、軀干力量和耐力，腿部力量以及靈敏性、速度和耐力的測試；評價方法以單項計分相加作為體適能測試評價的綜合分數。

可見，美國現階段最常用的五種青少年體適能測試系列，無一例外都積極開發了以健康體適能為主要內容的測試項目；測試系列的組成，在范圍和目的上與健康有關。

2 現階段美國健康體適能測試指標的信效度

Docherty D認為[5]，從測量的角度來看，對健康體適能測試項目質量的評估，首先就需要考慮構建和健康標準相關的測試項目的有效性和可靠性。效度是指評價體適能組成的一系列測試與“金標準”測試即標準測試的效標相關程度；結構有效性是指體適能組成的一系列測試與理論相關變量間的相關性[5]。當在沒有“金標準”時，往往這些理論變量就應具有健康行為或與健康相關的屬性，那么這些理論變量就應該包括在這些測試項目中。

健康體適能測試為美國學校管理層和教師提供了評估和干預學生身體健康狀況的有效和可靠數據。雖然這些數據主要用于學校對學生健康的基本評估，但也可以為相關研究和評估方案提供重要參考價值。美國健康體適能測試對學生進行的健康評估是基于青少年如何實現健康益處，且與不同年齡健康標準相關(代謝類型)。自測試標準開發以來，美國針對身體活動健康益處的研究進展很大；新統計技術的出現和國家數據庫的可用性也為健康相關標準的提煉和改善提供了新的機會。這些因素都有助于相關組織機構制定各自的健康體適能規范參考標準。

2.1 心肺耐力測試

流行病學的研究結果已經證明[3]，冠心病風險來自童年或青春期，這個時期心肺耐力與成人冠心病發病率和死亡率有關。因此，心肺耐力一直是評估青少年健康體適能測試的重要內容。在美國20世紀60年代末和70年代，9min和12min跑很受歡迎；到80年代，德克薩斯州的Fit Youth Today體適能測試推行了20min穩態慢跑進行心肺耐力測試。目前，1英里跑/走作為測試心肺耐力的項目在現場測試中被廣泛使用。長距離耐力跑這種心肺耐力測試的可靠性普遍較高[6]，相關系數為0.61～0.92；在跑步機上進行的最大攝氧量測試是測量心肺耐力的一種標準化測試，其耐力跑(時間或距離)與標準測試的效度隨著年齡的變化處于合理的范圍(r=-0.63～-0.90)，說明耐力跑測試足以反映心肺耐力水平。

在FITNESSGRAM中，經過修改的15/20米往返跑(PACER測試)作為測試心肺耐力的項目在美國目前被普遍采用。研究表明，PACER、1英里跑/走三種測試均與最大攝氧量的測量表現出很高的信、效度[7]。Gregory等人[8]對FITNESSGRAM心肺耐力的新、舊評分標準的研究顯示，心肺耐力的結果證明了新標準的分類一致性得到了顯著改進，具體表現為舊標準的kappa值在0.45～0.51之間，一致性百分比約為75%；而新標準的kappa值均在0.78以上，一致性百分比均超過90%。說明用PACER測試替代1英里跑測試可以提供更好的可靠性和有效性特征；此外，PACER測試可以在室內有限的空間內進行；而且在一定的音樂節奏下跑步，更有趣；測試節奏由慢到快，安全系數較高，且不需要自我監控跑步節奏，從而避免降低測試動機。

2.2 肌肉力量和肌肉耐力測試

美國通常采用針對腹部與上肢肌肉力量和耐力的測試來評估青少年的肌肉力量和耐力水平。這是因為他們發現這些身體素質與日常活動、正確的身姿以及發展和維護身體健康有關。測試是讓學生認識到，對年輕人而言正確的身姿和身體機能非常重要。目前，針對這些變量指標的效標有效性尚未明確；在結構效度方面，無論是動態還是靜態測量均與成人的慢性背痛呈負相關[2]。

1min卷腹或仰臥起坐是評估腹部肌肉力量和耐力的最常用的現場測試。對于男女青少年，仰臥起坐的可靠性范圍為r=0.57至0.93[9]。相對于仰臥起坐，卷腹測試降低了脊柱損傷的風險和臀部屈肌的運動，增加了內、外斜肌和腹橫肌的運動，并擴大了上、下腹直肌的運動；而且，卷腹測試的信度檢驗結果可以被接受，但是由于卷腹測試缺少效標測量方法，使其效度檢驗遇到了障礙[7]。即便卷腹測試缺少效度檢驗，但解剖學和肌電圖的分析足以說明該測試與仰臥起坐一樣完全可以衡量腹部的力量或耐力。

上身肌肉力量和耐力通常通過1min引體向上、俯臥撐或屈臂懸垂等測試指標來反映。這些指標的現場測試是高度可靠的(r=0.82～0.98)[8]，但沒有數據可以確定上肢力量和耐力測試的結構有效性。雖然這些測試的有效性并沒有在兒童和青少年的相關研究中得到證實，但對于青少年來說，上肢力量和耐力仍是維持日常生活、保持身體健康功能和促進良好身體姿態的重要健康體適能[10]。

2.3 身體成分

肥胖與健康之間的關系已經得到證實，它與多種慢性疾病相關，而且這種風險性伴隨終生。脂肪百分比和BMI是常用的身體成分評價指標。Lohman指出[11, 12]，雖然BMI是普遍采用的測量體成分的指標，但這種基于身高和體重的BMI分類可能會有5%～6%的誤差，因為身體質量還包括骨骼和肌肉的重量。Gregory等人[8]對FITNESSGRAM中關于體成分的新、舊評分標準的對比研究發現，對于15～18歲的青少年體成分(BMI；脂肪%)的評價，新、舊標準的kappa值分別為0.45(BMI)和0.65(脂肪%)；對于11～14歲的青少年來說，新、舊標準的kappa值分別為0.67(BMI)和0.64(脂肪%)。另外，新標準的一致性，女生(0.62)好于男生(0.55)。這說明，脂肪百分比和BMI均是可用于解釋體成分的健康指標，二者的綜合使用更加合理。

2.4 柔韌性

坐位體前屈是用于評估腰背和大腿腘繩肌柔韌性最常用的現場測試，但與其標準測試的有效性尚未確定，部分原因是因為現有的腰背柔韌性測量并沒有得到廣泛認可。另外，雖然坐位體前屈是目前測量腘繩肌柔韌性的主要方法，但因為手臂和腿長的個體差異性，使該測試對具有較長手臂與腿長比特征的人有利[13]，這也造成了對坐位體前屈測試的爭議。因此，對坐位體前屈測試有效性的研究尚需要仔細觀察和論證。

3 FITNESSGRAM健康體適能測試系統評價標準的啟發

美國的體適能測試在一百多年的歷史發展中隨著科學的進步也在不斷的改進。由于運動與健康理論的不斷完善，美國的體適能測試逐漸向健康體適能轉變；同時，伴隨計算機科學的發展和方法學的提高，測試結果的評價也由百分位數法進展到規范參考標準。百分位數法是指個體的測試結果相對于特定的年齡和性別組，對照相應分組的百分比來評價個體的健康水平，一般大于50%通常被評為達到足夠的健康水平；由于這種評價方法過于簡單，并沒有充分考慮健康因素，已經不被廣泛推薦。例如，有的學生體適能測試結果偏低，但他仍然健康，并無任何疾病的風險，但不巧，他的測試結果略低于百分位數法50%以下，就被評價為有疾病風險的對象，這明顯過于武斷，沒有任何參考價值，對于健康的評價缺乏充足的科學依據。

庫珀研究院聯合美國疾病防控中心通過多年的努力不斷發展和改進他們的FITNESSGRAM測試系統，2010年進一步完善了規范參考標準，將健康體適能的評價調整為三個區，即HFZ(Healthy Fitness Zone)-體適能健康區，NIZ(Needs Improvement-Some Risk)-一般風險區和NIZ(Needs Improvement-High Risk)-高風險區[7]。目前，FITNESSGRAM測試的規范參考標準因充分考慮到影響健康的因素，以及兒童和青少年的生理發育規律，并提高了反饋機制，該系統目前已經在全美50多個州，以及世界十多個國家進行了推廣和使用。FITNESSGRAM哲學理念是HELP哲學(H即HEALTH，代表健康和健康體適能；E即EVERYONE，代表每一個人；L即LIFETIME，表示幫助每個人實現終身運動的習慣；P即PERSONAL，表示FITNESSGRAM測試系統進行的是私人訂制運動活動，滿足的是個人的需要)，其含義就是健康屬于每一個人，并且伴隨每個人的終生。FITNESSGRAM測試系統關注的是促進健康體適能改變的運動行為的提高，而不是關注測試結果的提高[7]。因為，青少年時期身體活動習慣的養成不僅可以影響到成年，而且這種習慣又可以促進體適能的改善和維持。可見，FITNESSGRAM測試系統就是對健康教育的支持和促進系統。

FITNESSGRAM測試系統提出了健康體適能區的概念，這與近年來關于身體活動的公共健康研究信息密切一致，即強調有規律的中等強度運動，而不是高強度的運動。相應地，FITNESSGRAM測試系統也對規范參考標準進行了更新，改為三個健康體適能評價區，這些發展均強調中等強度運動即可滿足個體健康[14]。在對國家男、女生(6～18歲)體適能研究Ⅰ和Ⅱ中，至少4/5的學生可以達到FITNESSGRAM測試系統的規范參考標準[15]。然而，經常參與運動的學生通過率與不活動學生的通過率沒有更大的差別，這可能是標準沒有嚴格區分運動活動的水平，也可能是在這些研究中使用的身體活動分類方法產生的誤差。

4 結論

美國是世界上最早進行體適能測試的國家之一，歷經上百年的歷史，經過多次的調整和改進。20世紀初，美國政府相繼推出各項促進國民體適能健康和青少年體適能健康的新舉措，并成立各種相關組織機構，為美國體適能的研究和發展提供了堅實的基礎。目前，在美國普遍流行的五種青少年體適能測試系列，在范圍和目的上與健康有關，具有健康體適能成分。說明，美國體適能的測試由原來的技能相關體適能向健康相關體適能轉變。

美國青少年體適能測試的組成和測試評價標準也在不斷的發展，美國體適能測試更多是為達到教育和提高學生健康狀況為目的，鼓勵學生定期參與中等強度水平的身體活動，形成終身鍛煉習慣的最終目標。FITNESSGRAM健康體適能測試系統在美國青少年體適能測試中占主流，并在世界十多個國家推廣執行，這不僅是因為他的“HELP”理念以及易于操作的現場測試，更重要的是該測試項目組成更加科學合理，參考標準具有較高的信、效度。