運動密度對青少年運動能耗與體質健康的影響探究

李經杰

目的：分析60%THP運動強度下差異化運動密度對青少年運動能耗與體質健康形成的影響。方法：選擇120名健康小學生，依照隨機數字表法將其分為不同級別（高、中、低）運動密度班與對照班，每組各40名學生，用Polar Team OH1與Actigraph? wGT3X-BT分別監測運動強度與能耗。結果：建設運動能耗模型后，不同時段和組別交互作用無顯著差異;運動能耗和組別比較后，存在統計學意義（P<0.05）;建設體質健康模型后，BIM改變、50m往返跑“組別×性別”的交互效應均存在統計學意義（P<0.05）。結論：60%THP運動強度、35～74%運動密度是維持身體基本運動能力的最低閾值，當運動密度大于75%時期對健康效應、增強運動能力均有良好的促進作用。

自從上個世紀以來，教育部給予學生體能素質的重視度有不斷提升趨勢，扭轉傳統教學模式，更加關注學生個人身體素質的發展情況。學校體育教育為學生群體在學校教育階段體力、智力與個人均衡發展的重要因素之一，強化學生的身體素質為學校體育教學需落實的根本任務之一，運動密度為檢測體育運動實施情況的重要標準之一。運動密度被定義為一趟體育課內學生進行練習的時間和上課總時長的兩者的比重。有規劃的提高體育課的運動密度，是協助青少年群體養成良好體育鍛煉習慣的有效措施之一。文章基于過往研究結果，在控制運動強度的基礎上，控制體育高、中、低三種不同運動密度，探討不同運動密度對青少年運動能耗及體質健康形成的影響。

1 研究對象和方法

1.1 研究對象

采集某中心小學五年級4個班共計120名小學生作為本次試驗對象，其中男生68名，女生52名，平均年齡為（10.3±0.9）歲。依照隨機數字表法將以上入選對象分為3個實驗班與1個對照班。

1.2 實驗規劃

因為被試驗對象是通過整班抽取的，故而本實驗隸屬于“準實驗研究”，小學以及高中階段MPA能耗量在性別方面無顯著差別。所以在研究運動能耗時把性別設定為控制因素，用4×3×5三因素設計實驗。其中，實驗處理（4個水平：35～54%、55～74%、≥75%、常規運動密度）被設為被試間變量，測量時段（3個水平：1～8、9～16、17～24課次被定義為時段1、2、3）與運動能耗（5個水平：KCALS，MET，% MVPA，MVPA，STEPS）作為被試內變量。在研究體質健康時要關注進步幅度的差異及其和性別的交互作用，用4×2雙因素實驗設計，“4”代表4個水平的運動密度，“2”代表的是2個性別因素。

對于實驗組的個體，依照心率計算公式測算出10～11歲青少年中等以上運動強度60%靶心率（60%THP）取值范圍為148～165b/m，抵達最大心率的71.51～79.28%。依照結構化運動技能學習、多樣化體能練習規則擬定具體干預措施，并兼顧青少年群體體育項目特征。依照我市小學體育學科要求的內容上課見表1。實驗儀器有Polar Team OH1、Actigraph wGT3X-BT、身高體重儀、肺活量檢測儀、皮尺、秒表。干預方案見表2。

1.3 統計學方法

用SPSS16.0軟件包處理數據，表示計量資料，值檢驗;率（%）表示計數資料，Fisher確切法計算。檢驗水準為 =0.05。

2 結果和分析

2.1 不同運動密度對能耗形成的影響分析

采用Polar Team OH1儀監測3個實驗班組學生運動強度，其穩定于60%THP，符合實驗設計要求;采用加速計Actigraph wGT3X-BT監測個體運動中的能耗，采用消耗熱量表示。針對3個時段運動能耗監測信息進行重復測量方差分析，結果見圖1、2。

圖2內不同組別代表的是不同運動密度于不同時間段監測到的運動能耗，無統計學意義（P>0.05）;運動密度相同時，伴隨時間的推移運動能耗量恒定，伴隨運動密度的增長運動能耗于低、中運動密度產生拐點，整體復合線性趨向（P>0.05）;伴隨時段改變，不同組別的運動能耗改變趨向一致，于1、3時段上試驗1、2組形成的相互作用差異不顯著，以上現象的成因和隨機誤差之間存在相關性。專業軟件包分析組別主效應后，認定其存在統計學意義（P<0.05）。提示不考慮時間改變的因素，運動密度是運動能耗多少的主要因素之一。

圖2表明，運動能耗和組別交互作用之間在統計學上存在差異（P<0.05），這說明組別和各自持有的主效應是否有統計學意義已經沒有實際價值。對比單獨效應（ ）后，我們認定在KCAL、MVPA、STEPS這3個水平上，有如下關系式：對照班<實驗1班<實驗2班<實驗3班;在MVPA水平比較上，不同班組間有統計學意義;對STEPS水平進行比較分析，認定實驗3班與2、1班之間數據均有統計學意義（P<0.05）。在MET、%MVP水平比較上，有關系式：對照班<實驗2班<實驗1班<實驗3班，對照班和3個實驗班相比較，差異有明顯的統計學意義（P<0.01），實驗2、3班差異也十分顯著（P<0.01）;實驗1、3兩班在MET水平上有統計學意義（P<0.05），于%MVP水平上差異十分顯著（P<0.01），實驗1、2兩班經比較分析，差異不具有統計學意義（P>0.05）。以上研究結果表明不同運動密度下青少年群體產生的運動能耗存在差異。

2.2 不同運動密度對體質健康形成的影響

結合本次試驗設計，將“組別”、“性別”作為實驗處理因子，多因素方差分析4個班級同學體質健康檢測指標進步幅度。結果表明，BIM改變不存有“性別”主效應，而存在著“組別”主效應[P<0.05，見圖3（a）]，實驗3班（7g/㎡）和實驗1組（149g/㎡）間存在顯著差異（P<0.05）;實驗2班和實驗1班、對照班（95g/㎡）之間均存在十分明顯的差異（P<0.01）。

3 討論

運動密度、負荷及強度是學校體育課程教學中不可分割的因素，均作用于體育教學工作質效。體育課程是改善青少年身體素質、提升機體健康水平的有效措施之一。與60%心率儲備（HRR）相對應的60%HRR為ACSM推薦的中大強度臨界位點。討論該強度下運動密度對運動能耗于身體健康影響的價值閾，能對解除我國學生身心健康問題提供重要的理論支持。

在本次研究中，伴隨運動密度的增加，KCAL、MVPA、STEPS3個水平運動能耗均有增加趨勢，35～54%的運動密度是誘導以上3水平運動消耗有別的最低閾值，但只有當運動密度>75%以后方能使STEPS產生顯著性差異。MET、%MVP兩水平運動能耗盡管于低、中運動密度時形成稍有降低的拐點，但差異在統計學上未見意義，這可能和實驗研究中設定的強扶高低存在相關性。整體分析，認為三個實驗班組在被試內變量（剔除KCAL、MVPA）3個水平上形成的單獨效應均有明顯差異，提示高運動密度干預效果優于中、低運動密度。本文結果還表明，體質健康模型后，BIM改變、50m往返跑“組別×性別”的交互效應均存在統計學意義。

小學體育教學應不斷改革教學模式，精準對接國家課程標準作出的倡議，即維持各堂體育課的運動密度約75%，運動時心率達到140～160b/m，為提升青少年群體身心健康水平擬定更適宜的體育運動方案。

（作者單位：深圳市福田區福新小學）