藏漢兒童青少年體質量指數和心肺耐力的關系

胡正春，曾祝平，柴小江，尹小儉

（1.寧波大學科學技術學院 生命科學與材料化學學院，浙江 寧波 315300；2.上海應用技術大學 經濟與管理學院，上海 201418；3.華東師范大學 體育與健康學院，上海 200261；4.上海應用技術大學 體育教育部，上海 201418）

近年來國內外已有學者對不同種族人群在體質量指數(BMI)與心肺耐力(CRF)進行了研究。在BMI方面，研究發(fā)現高原地區(qū)兒童青少年發(fā)育水平低、生長發(fā)育指標低于WHO和漢族及其他低海拔民族[1]。在心肺耐力方面，國外研究發(fā)現兒童青少年時期心肺耐力在不同種族、不同地區(qū)、不同年齡上存在差異性[2-4]。國內相關研究表明，漢族與壯族、瑤族、塔吉克族等民族兒童青少年心肺耐力存在差異，且不同年齡段、不同性別等方面表現不同[5-6]，藏族成年人具有更好的運動能力，但心肺耐力略低或相似于漢族[7-8]。不過，也有研究顯示，種族差異對兒童青少年心肺耐力水平不產生顯著性影響[9]。因此，在兒童青少年時期，漢族和藏族在BMI與心肺耐力上是否存在差異性將有待于進一步研究。

本研究以4 443名藏漢7～18歲兒童青少年為研究對象，分析藏漢兒童青少年BMI、心肺耐力差異性、變化規(guī)律及分布特征，同時探討藏漢兒童青少年BMI和CRF的關系，從而為促進我國兒童青少年健康成長提供理論與實踐依據。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

本研究于2016年采用立意抽樣法在全國選擇92 477名漢族和2 428名拉薩藏族兒童青少年進行身高、體質量和20 m SRT測試。全國漢族兒童青少年所測地區(qū)包括黑龍江、吉林、遼寧、北京、河北、河南、山西、內蒙古、甘肅、新疆、陜西、江蘇、江西、山東、上海、四川、云南、浙江、安徽、福建、貴州、湖南、廣西、海南、廣東等，涵蓋華東、華北、華中、華南、東北、西北、西南七大行政區(qū)。在此基礎上采用SPSS隨機個案法隨機抽取全國漢族學生2 400名(男1 200名，女1 200名)和拉薩藏族2 043名(男1 015名，女1 028名)7～18歲兒童青少年作為研究對象。

1.2 測試方法

身高、體質量測量按照“全國學生體質調研工作手冊實施細則”進行，要求學生穿戴輕便衣物、脫鞋進行測試，測試數值保留1位小數[10]。BMI=體重(kg)/身高2(m2)，依據《WHO 2007年齡別兒童青少年生長發(fā)育標準》劃分為消瘦、正常、超重和肥胖4類[11]。

已有研究顯示，全球有50多個國家采用20 m SRT評定兒童青少年心肺耐力，在評定心肺耐力上，20 m SRT具有較高的測試效度[12]。因而本研究采用20 m SRT評定藏漢兒童青少年的心肺耐力。具體20 m SRT測試方法為：測試者熱身后站在相隔20 m的2條橫線其中1條，按音樂節(jié)奏以每分鐘為1級，由慢到快的20 m往返直線跑，初始級的速度為 8.0 km/h，第2級為9.0 km/h，隨后每升高1級跑速增加0.5 km/h，當測試者不能維持音樂所設定的速度而中途停止跑步，或連續(xù)2次不能在音樂響起前到達端線，終止測試，以往返跑總次數記為最終成績。對測試過程中可能影響測試結果可控因素(受試者測試動機、測試環(huán)境條件等)進行嚴格控制[13]。

1.3 統計方法

依據漢族兒童青少年年齡-性別BMI和20 m SRT的均值與標準差，對相應年齡-性別藏族兒童青少年上述指標進行標準化轉換[14]。利用LMS法構建藏漢族7～18歲兒童青少年BMI和20 m SRT成績主要百分位分布值[15]；采用單因素方差分析比較不同營養(yǎng)狀況藏漢兒童青少年20 m SRT成績及不同 BMI-Z分分組20 m SRT-Z分；構建線性回歸模型探討B(tài)MI-Z和20 m SRT-Z的關系；檢驗水準α= 0.05。

2 結果與分析

2.1 藏漢兒童青少年BMI和CRF變化規(guī)律及分布特征

1)藏漢兒童青少年BMI主要SD分布值變化規(guī)律。

圖1比較了藏漢7～18歲兒童青少年BMI主要SD分布值(-2SD、M、1SD)。男生方面，藏漢 7～18歲兒童青少年BMI主要SD分布值呈現隨著年齡增長逐步增長的趨勢，漢族各年齡段BMI主要SD分布值均高于同年齡藏族；女生方面，除7～8歲藏族女生外，在15歲之前，BMI主要SD分布值呈現快速增長趨勢，而15歲之后，BMI主要SD分布值增幅放緩，漢族8～18歲BMI主要SD分布值均略高于同年齡藏族。

圖1 藏漢7～18歲兒童青少年BMI主要SD分布值變化規(guī)律

2)藏漢兒童青少年20 m SRT主要百分位分布值變化規(guī)律。

圖2比較了藏漢7～18歲兒童青少年20 m SRT百分位數值(P3、P50、P97)。15歲之前藏族兒童P50的20 m SRT成績低于漢族兒童；15歲之后，藏族兒童的P3、P50、P97的20 m SRT成績均高于漢族兒童。男生方面，藏漢7～18歲兒童青少年20 m SRT呈現隨著年齡增長均逐步增加的趨勢，漢族15歲之前增長較快，15歲之后增速放緩；藏族15歲之前增長較慢，15歲之后增速加快。女生方面，藏族7～18歲兒童青少年20 m SRT呈現隨著年齡增長逐漸增加的趨勢，漢族 7～15歲逐漸增長，15歲之后略有降低。

圖2 藏漢7～18歲兒童青少年20 m SRT主要百分位分布值變化規(guī)律

2.2 藏漢兒童青少年BMI與CRF相關性分析

1)藏漢兒童青少年超重、肥胖、正常和消瘦組20 m SRT比較。

表1顯示不同營養(yǎng)狀況藏漢男生20 m SRT成績。總體而言，漢族消瘦、正常、超重和肥胖組20 m SRT分別為35.08、36.06、31.68和24.38次，差異有統計學意義(P＜0.01)；藏族消瘦、正常、超重和肥胖組分別為35.73、35.25、27.58和22.36次，差異有統計學意義(P＜0.01)。結果顯示，正常組男生20 m SRT成績明顯高于超重肥胖組。

表1 藏漢男生各年齡段不同營養(yǎng)狀況20 m SRT成績比較（x±s） 次(人數)

表2顯示不同營養(yǎng)狀況藏漢女生20 m SRT成績。總體而言，漢族消瘦、正常、超重和肥胖組20 m SRT成績分別為26.27、27.58、24.26和18.29次，差異有統計學意義(P＜0.01)；藏族消瘦、正常、超重和肥胖組分別為28.23、27.96、20.81和17.06次，差異有統計學意義(P＜0.01)。結果顯示，正常組女生20 m SRT成績明顯高于超重肥胖組。

表2 藏漢女生各年齡段不同營養(yǎng)狀況20 m SRT成績比較（x ±s） 次(人數)

2)藏漢兒童青少年不同BMI-Z分分組20 m SRT-Z分比較。

表 3顯示，藏漢兒童青少年 BMI-Z分范圍介于-3.0～8.0之間。根據BMI-Z分布情況對20 m SRT-Z分進行分組，以0.5個單位為1組，共分為14組。分別計算各BMI-Z分分組20 m SRT-Z分。結果顯示，除藏族男生外，不同BMI-Z分分組20 m SRT-Z分差異均具有統計學意義(P＜0.05)。結果顯示，藏漢兒童青少年20 m SRT-Z分呈先上升后下降的變化趨勢。據此，提出BMI-Z和20 m SRT-Z間存在二次函數關系假設。為驗證這種假設是否成立，建立以 BMI-Z和BMI-Z2為自變量，20 m SRT-Z為因變量的線性回歸模型：20 m SRT-Z=a×BMI-Z2+b×BMI-Z+c，其中a為方程的二次項系數，b為一次項系數，c為常數。

表3 藏漢兒童青少年不同BMI-Z分分組20 m SRT-Z分比較（x±s）

3)藏漢兒童青少年BMI-Z與20 m SRT-Z的曲線擬合。

表4顯示，除漢族男生BMI-Z和漢族女生BMI-Z2外，其他自變量的回歸系數均有統計學意義(P＜0.05)，20 m SRT-Z與BMI-Z和BMI-Z2構成開口朝下的二次函數，即20 m SRT-Z隨著BMI-Z分呈先升高后下降變化趨勢(如圖3、4)。

表4 不同性別藏漢兒童青少年BMI-Z與20 m SRT-Z線性回歸分析

圖3 漢族7～18歲兒童青少年BMI-Z和20 m SRT-Z變化趨勢

圖4 藏族7～18歲兒童青少年BMI-Z和20 m SRT-Z變化趨勢

3 討論

本研究表明，15歲前藏族兒童心肺耐力低于漢族兒童，而15歲后，藏族男女生心肺耐力呈現“迅猛追趕式”增長，藏族男女生心肺耐力顯著高于漢族男女生。究其原因可能與遺傳、環(huán)境因素以及飲食結構等因素有關。在遺傳方面，多項研究發(fā)現與心肺耐力有關的身體機能的生長發(fā)育受到遺傳因素影響[16-18]，因而藏族兒童心肺耐力增長高峰期晚于全國漢族兒童青少年。在環(huán)境因素方面，高原缺氧的環(huán)境可能影響藏族兒童的生長發(fā)育。已有研究發(fā)現，高原地區(qū)兒童青少年比低海拔地區(qū)有輕、矮、發(fā)育水平低、生長遲緩、胸徑較大等特點[19-20]。在飲食結構上，有研究證實，藏族人群長期身處青藏高原高寒的特殊氣候環(huán)境，藏族人群與全國漢族人群在膳食結構上存在較大差異。藏族人群飲食結構呈現出高熱量、高蛋白膳食、少蔬菜水果和海產，長期缺乏微量營養(yǎng)元素如無機鹽、維生素等特點。藏族人群不均衡的飲食結構可能影響其機體機能的發(fā)展，因而致使藏族兒童青少年心肺耐力的突增期滯后于全國漢族[21]。

本研究發(fā)現，正常體重藏漢兒童青少年的心肺耐力高于超重和肥胖藏漢兒童青少年，可能與體力活動水平、體脂率有關。在體力活動水平方面，Palom?ki等[22]對芬蘭15～16歲兒童進行的研究發(fā)現，超重兒童心肺耐力低于正常體重兒童，其原因在于超重兒童體力活動水平低于正常體重兒童。一項對英國 9～11歲兒童進行6年跟蹤的研究發(fā)現，6年期間兒童BMI呈現上升趨勢，心肺耐力呈下降趨勢。該研究認為超重肥胖影響兒童參與體育鍛煉的運動量，體力活動水平下降和心肺耐力的下降密切相關[23]。在體脂率方面，Huang等[24]研究證實，體脂率較高、瘦體重不足、腹部脂肪堆積嚴重等現象對兒童青少年心肺耐力產生負面效應。超重肥胖可能通過改變人體循環(huán)系統、呼吸系統的結構和機能，進而影響心肺耐力。如單純性肥胖兒童青少年在無左心室肥大及臨床癥狀前已有左心室舒張功能不全[25]，肥胖兒童患高血壓的風險是正常體重兒童的3倍[26]。超重肥胖兒童心肺耐力也可能受運動能力差、體育鍛煉興趣、動機不足、挫敗感強等負性情緒的影響[27]。

本研究發(fā)現，藏漢兒童青少年BMI-Z分和20 m SRT-Z分之間大體呈“拋物線”變化趨勢，即隨BMI-Z分增加，20 m SRT-Z分呈先上升后下降的趨勢。目前國內外身體成分和心肺耐力關系的研究，主要集中于BMI、體脂率、腰圍和心肺耐力的關系。諸多研究證實，BMI與兒童心肺耐力呈負相關[28-29]。也有研究通過線性模型進一步探討B(tài)MI和心肺耐力的關系。趙玉秋等[30]研究證實，兒童青少年BMI和體能呈二次函數關系，即隨著BMI上升，體能呈先上升后下降的拋物線趨勢。李明等[31]對我國漢族兒童青少年進行研究發(fā)現，20 m SRT-Z隨著BMI-Z分增加而呈現出先上升后降低的近似拋物線趨勢。國外學者Alasiri等[27]、Huang等[32]的研究結果與本研究均具有相似之處。為了進一步揭示我國不同民族兒童青少年BMI和心肺耐力的關聯性，促進我國兒童青少年心肺耐力的提高，本研究建立了藏漢兒童青少年BMI和心肺耐力之間線性方程模型。本研究結果提示，不僅超重和肥胖影響我國藏漢兒童青少年心肺耐力，消瘦也對我國藏漢兒童青少年的心肺耐力產生負面作用。我國政府、學校和家庭應采取相應措施，將兒童體重控制在正常范圍，降低兒童消瘦、超重與肥胖的發(fā)生率。

本研究中漢族樣本的選取來自全國七大行政區(qū)，而非拉薩的漢族。如前所述，心肺耐力和BMI可能受遺傳、環(huán)境、體力活動、飲食結構等因素的影響，因此，今后應進一步探討同一地區(qū)即拉薩藏族與漢族兒童青少年心肺耐力、BMI分布特征及兩者之間的關系，從而為促進我國兒童青少年體質健康水平的發(fā)展提供理論與實踐依據。