楊 劍,耿興敏,季 瀏,常 波,金 杰

(1.華東師范大學(xué)青少年健康評價與運(yùn)動干預(yù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 200241；2.華東師范大學(xué)體育與健康學(xué)院，上海 200241；3.沈陽體育學(xué)院，沈陽 110102；4.興塔小學(xué)，上海 201502)

運(yùn)運(yùn)動干預(yù)對小學(xué)生體形態(tài)和體成分影響的實(shí)驗(yàn)研究

楊 劍1,2,耿興敏1,2,季 瀏1,2,常 波3,金 杰4

(1.華東師范大學(xué)青少年健康評價與運(yùn)動干預(yù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 200241；2.華東師范大學(xué)體育與健康學(xué)院，上海 200241；3.沈陽體育學(xué)院，沈陽 110102；4.興塔小學(xué)，上海 201502)

分析以運(yùn)動為主的干預(yù)方式對小學(xué)生體形態(tài)和體成分的干預(yù)情況,并探討適合小學(xué)生防控肥胖的有效手段。方法:隨機(jī)抽取四所小學(xué)4、5年級中9-13歲超重/肥胖學(xué)生作為實(shí)驗(yàn)干預(yù)對象,共計430人,分為有氧組、無氧組、綜合組和對照組,實(shí)驗(yàn)持續(xù)16周,每周運(yùn)動5天,每天約65min;運(yùn)動強(qiáng)度控制在靶心率范圍內(nèi)。結(jié)果:經(jīng)過16周運(yùn)動干預(yù)后,小學(xué)生的腰圍、臀圍和體脂百分比均顯著下降(p＜0.05),體重級別與干預(yù)方式在上述三個指標(biāo)上均無交互作用存在(p＞0.05),干預(yù)方式顯著影響腰圍、臀圍和脂肪百分比(p＜0.05),結(jié)論:16周以學(xué)校為基礎(chǔ)的運(yùn)動干預(yù)方式能夠明顯減小小學(xué)生的腰圍、臀圍等體形態(tài)指標(biāo),對體重的影響效果不明顯;有氧為主的運(yùn)動對體形態(tài)的改善效果最優(yōu);運(yùn)動干預(yù)方式能夠顯著降低小學(xué)生的體脂百分比,有效改善體成分;有氧為主的運(yùn)動效果最優(yōu)。

體形態(tài);體成分;綜合干預(yù);混合線性模型

1 研究目的

兒童的健康成長是個人成才、家庭幸福、國家興旺的希望。為了解小學(xué)生的身體健康狀況,預(yù)防和控制肥胖癥的發(fā)生,增進(jìn)學(xué)生體質(zhì)健康水平,通過準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)研究,分析小學(xué)生體形態(tài)與體成分的變化情況,尋求學(xué)校環(huán)境中、運(yùn)動條件下適合改善小學(xué)生體形態(tài)和體成分的有效干預(yù)手段,探索適合小學(xué)生身心特點(diǎn)的干預(yù)模式,為制定以學(xué)校為基礎(chǔ)的肥胖預(yù)防計劃和健康促進(jìn)項(xiàng)目提供科學(xué)依據(jù)和實(shí)證支持。

2 研究方法

2.1 研究對象

隨機(jī)抽取四所小學(xué),以這四所學(xué)校4、5年級學(xué)生中超重/肥胖小學(xué)生作為實(shí)驗(yàn)干預(yù)對象,共計430人,年齡9-13歲,身體健康,無心血管系統(tǒng)疾病,無抽煙酗酒等不良嗜好。以學(xué)校為單位,將參與實(shí)驗(yàn)研究的學(xué)生分為有氧組、無氧組、綜合組和對照組,參照《中國學(xué)齡兒童青少年超重、肥胖篩查體重指數(shù)值分類標(biāo)準(zhǔn)》[1],判別正常體重、超重和肥胖小學(xué)生(表1)。

表1 研究對象基本信息一覽表(ˉx±s)

2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計

運(yùn)動方式主要設(shè)置有氧組,即以有氧供能為主的運(yùn)動項(xiàng)目:健美操、有氧舞蹈、慢跑等;無氧組即以無氧供能為主的田徑(短跑、力量訓(xùn)練等)項(xiàng)目;綜合組是以混合供能的籃球或足球項(xiàng)目;對照組則不做任何特殊要求,按照普通課程進(jìn)行。運(yùn)動強(qiáng)度控制在靶心率范圍內(nèi),預(yù)實(shí)驗(yàn)5次課之后由有經(jīng)驗(yàn)的體育教師據(jù)經(jīng)驗(yàn)把握整個課堂負(fù)荷。實(shí)驗(yàn)為期16周(2013年9月-2014年1月),每周運(yùn)動5天,每天總運(yùn)動量65min,包括35min的體育健康課和30min的大課間活動。

2.3 測試指標(biāo)與儀器

干預(yù)期之前和干預(yù)結(jié)束后,均對參與實(shí)驗(yàn)的小學(xué)生進(jìn)行體格指標(biāo)、體成分指標(biāo)的測試,主要包括身高、體重、腰圍、臀圍和體脂百分比。身高、體重、體成分等采用韓國JAWON MEDICAL公司生產(chǎn)的人體成分分析儀OLYMPIA 3.3測量,腰圍、臀圍等使用皮尺測量。

2.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

數(shù)據(jù)處理采用SPSS 18.0軟件進(jìn)行,用描述性分析統(tǒng)計實(shí)驗(yàn)對象基本情況,不同組間各指標(biāo)的變化情況用單因素方差分析進(jìn)行比較;采用混合線性模型進(jìn)行體形態(tài)和體成分指標(biāo)干預(yù)效果的檢驗(yàn)和分析,以避免標(biāo)準(zhǔn)誤估計偏小、Ⅰ型錯誤概率擴(kuò)大和置信區(qū)間變窄等問題。

3 結(jié)果與分析

3.1 運(yùn)動干預(yù)前、后小學(xué)生體形態(tài)指標(biāo)變化情況

3.1.1 運(yùn)動干預(yù)前、后小學(xué)生腰圍變化

本研究發(fā)現(xiàn)運(yùn)動干預(yù)后有氧組、無氧組和對照組小學(xué)生的腰圍分別減少了1.75cm、1.58cm、0.86cm,而綜合組增長了0.5cm(見表2),體重級別和干預(yù)方式是顯著影響小學(xué)生腰圍變化的變量(P=0.003),但是二者對腰圍的交互影響沒有顯著性差異(P＞0.05) (見表3)。

對腰圍值進(jìn)行估算邊際均值檢驗(yàn)(LSD)發(fā)現(xiàn),不同體重級別小學(xué)生的腰圍均值為正常組(64.89cm)＜超重組(72.93cm)＜肥胖組(80.35cm);在不同干預(yù)方式上則有有氧組(70.94cm)＜綜合組(72.48cm)＜無氧組(72.72cm)＜對照組(74.76cm)。

表2 不同組別小學(xué)生腰圍情況表(ˉx±s)

表3 不同組別小學(xué)生腰圍的影響表

3.1.2 運(yùn)動干預(yù)前、后小學(xué)生臀圍變化

本研究發(fā)現(xiàn)干預(yù)后與干預(yù)前相比較,有氧組、無氧組、綜合組和對照組小學(xué)生的臀圍分別減少了0.23cm、1.1cm、1.54cm和0.91cm(表4)。研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)體重級別和干預(yù)方式是顯著影響小學(xué)生的臀圍變化的變量(P＜0.05),但是二者對臀圍的交互影響并不顯著(P＞0.05)(表5)。對臀圍值進(jìn)行估算邊際均值檢驗(yàn)(LSD)發(fā)現(xiàn),不同體重級別上的臀圍值為正常組(75.43cm)＜超重組(80.61cm)＜肥胖組(85.89cm),在不同干預(yù)方式上則有:有氧組(79.43cm)＜對照組(80.38cm)＜無氧組(81.11cm)＜綜合組(81.65cm)。

表4 不同組別小學(xué)生臀圍情況表(ˉx±s)

表5 不同組別小學(xué)生臀圍的影響分析表

3.1.3 運(yùn)動干預(yù)前、后小學(xué)生體重變化

本研究發(fā)現(xiàn)干預(yù)后有氧組、無氧組、綜合組和對照組小學(xué)生的體重并沒有降低,反而各自增加了0.23kg、1.1kg、1.54kg和0.91kg(表6)。同時,從表7中可以看出,干預(yù)方式組間差異也不顯著(P＞0.05)。但是,進(jìn)一步對體重值進(jìn)行估算邊際均值檢驗(yàn)(LSD),發(fā)現(xiàn)體重均值呈現(xiàn)有氧組(43.35kg)＜綜合組(44.47kg)＜無氧組(44.92kg)＜對照組(45.58kg)。

表6 不同組別小學(xué)生體重情況表(ˉx±s)

表7 不同組別小學(xué)生體重的影響表

3.2 運(yùn)動干預(yù)前、后小學(xué)生體成分指標(biāo)變化情況

本研究發(fā)現(xiàn),干預(yù)后有氧組、無氧組、綜合組和對照組小學(xué)生的體脂百分比分別增加了2.92%、2.89%、2.56%和3.85%(表8),雖然沒有一組呈現(xiàn)下降的趨勢,但是對照組的增長幅度最大。同時,體重級別和干預(yù)方式是顯著影響小學(xué)生的體脂百分比變化的變量(P＜0.01),但是二者對體脂百分比的交互作用仍然不顯著(P＞0.05)(表9)。對體脂百分比值進(jìn)行估算邊際均值檢驗(yàn)(LSD)后結(jié)果發(fā)現(xiàn),體脂百分比值在不同體重級別上的均值為正常組(16.51%)＜超重組(20.62%)＜肥胖組(26.31%),在不同干預(yù)方式上則表現(xiàn)為有氧組(19.91%)＜無氧組(20.96%)＜綜合組(21.46%)＜對照組(22.27%)。

表8 不同組別小學(xué)生體脂百分比情況表(ˉX±s)

表9 不同組別小學(xué)生體脂百分比的影響表

4 討論

4.1 運(yùn)動干預(yù)對小學(xué)生體形態(tài)的影響

肥胖對健康的危害毋庸置疑,人們關(guān)注體脂含量的確是預(yù)防肥胖的主要途徑,但是體脂往往存在囤積不均衡的現(xiàn)象。腰圍反映的是腹腔及腹部皮下深層脂肪厚薄程度以及腹肌體積大小,一般用于反映腹部脂肪堆積程度。以腹部為主的核心部位脂肪堆積不僅會引發(fā)肥胖癥,而且還會使得臟器表面被脂肪附著,腰圍與內(nèi)臟脂肪的相關(guān)性和預(yù)測性比常用的BMI強(qiáng)[2],在這樣的情況下,臟器則會因此而承受更大的負(fù)荷,影響身體健康,因此關(guān)注腰腹部的圍度是預(yù)防小學(xué)生軀體肥胖,增進(jìn)健康的有效途徑。本研究發(fā)現(xiàn)小學(xué)生腰圍與體重級別呈正相關(guān),越是肥胖者,腰圍值越大;有氧運(yùn)動對小學(xué)生腰圍的影響效果最優(yōu),綜合組其次,無氧組再次之。本研究中,運(yùn)動干預(yù)對小學(xué)生腰圍影響均有積極的效果,有氧運(yùn)動對腰圍的干預(yù)效果最好,可能與干預(yù)項(xiàng)目設(shè)置主要有韻律操有一定的關(guān)系,它本身是一項(xiàng)表現(xiàn)難美性的運(yùn)動,設(shè)計的準(zhǔn)備活動和授課內(nèi)容中都包含專門活動腰部的動作,加之腰腹部是脂肪堆積較多的部位,稍加干預(yù)則會有比較明顯的變化。

臀圍是身體形態(tài)的又一重要指標(biāo),主要反映的是髖部骨骼和肌肉的發(fā)育情況,輔助腰圍則可評估代謝綜合征,臀部本身不像腰腹部這樣容易囤積脂肪,臀部周圍的脂肪層相對也較薄,運(yùn)動中能動用脂肪的比例相對也較少,圍度值降幅自然不如腰部,小學(xué)生參與短跑等無氧為主的運(yùn)動對臀部肌群的負(fù)荷相對增大,也會使得臀部肌纖維增粗[3],這或許就是我們發(fā)現(xiàn)臀圍變化不大的原因所在,研究顯示運(yùn)動干預(yù)后與干預(yù)前相比較,小學(xué)生的腰圍和臀圍分別減少,但是臀圍總體下降幅度不如腰圍。小學(xué)生臀圍與體重級別有正向的線性關(guān)系;運(yùn)動干預(yù)方式對減小小學(xué)生的臀圍并不是十分有效,僅有氧運(yùn)動組的效果顯著,無氧組和綜合組反而不如對照組。

體重是反映人體各部分總重量的指標(biāo)。本研究發(fā)現(xiàn)干預(yù)后有氧組、無氧組、綜合組和對照組小學(xué)生的體重并沒有降低,反而呈現(xiàn)了增加的趨勢。

同時,運(yùn)動干預(yù)可以在一定程度上減緩小學(xué)生體重的增長幅度,但是小學(xué)生體重的總體水平仍然呈上升趨勢,這是青春期階段小學(xué)生生長發(fā)育的必然。

不同組別的差異不顯著,很大程度是由于小學(xué)生自然生長發(fā)育的規(guī)律和干預(yù)時間較短導(dǎo)致的,小學(xué)生參與運(yùn)動和身體活動,能夠動員身體的更多肌細(xì)胞,在運(yùn)動中燃燒體脂的同時,使肌纖維增多、增粗,從而增加身體的肌肉含量。所以,減脂并不意味著減重。4周低氧運(yùn)動結(jié)合飲食控制的研究發(fā)現(xiàn)肥胖青年的體重有顯著降低[5],而國外的研究則表明間歇性有氧鍛煉可以減少體重。但是從本研究的結(jié)果來看,相對其他干預(yù)方式而言,有氧運(yùn)動也可以在一定程度上控制小學(xué)生體重過快增長[6]。

關(guān)于體形態(tài)的研究中,多見于與疾病的預(yù)測和影響相聯(lián)系的腰圍、臀圍、腰臀比、身高、體重、BMI變化情況,尤其關(guān)注成年糖尿病、高血壓、脂肪肝等等與肥胖相關(guān)疾病形式和青少年兒童的超重、肥胖現(xiàn)狀。

從防治疾病的角度出發(fā),也有不少有關(guān)體形態(tài)控制的研究,主要有減肥運(yùn)動、營養(yǎng)控制、外科手術(shù)等等。

目前的研究趨勢也正從特殊走向一般,由被動救治轉(zhuǎn)向積極防御,將視野從特殊疾病群體擴(kuò)大到一般大眾,逐漸關(guān)注到了普通的社區(qū)居民,非肥胖疾病學(xué)生群體等等,從單一的預(yù)防疾病措施向多元的綜合的干預(yù)模式轉(zhuǎn)變,從特定的治療機(jī)構(gòu)走向了普通的家庭、學(xué)校乃至生活的一般場所。

在此干預(yù)背景下,不僅是體形態(tài)指標(biāo),包括體成分等指標(biāo)的效果總體上都是可喜的[4,7],其長期效應(yīng)優(yōu)于單一干預(yù)手段。

本研究選取的三個體形態(tài)指標(biāo)也客觀地支持了此前對學(xué)校背景下干預(yù)模式成果的可靠性。由此表明,融入到生活、學(xué)習(xí)和工作中的運(yùn)動干預(yù)方式對體形態(tài)的控制力更加可行、有效。

4.2 運(yùn)動干預(yù)對小學(xué)生體成分的影響

人體體重由去體重和脂肪重量組成[8],常用的身體質(zhì)量指數(shù)(BMI)只考慮了身高和體重,且呈現(xiàn)明顯的性別差異,也沒有納入肥胖的關(guān)鍵因素——體脂,因此,用體脂百分比的大小來衡量身體肥胖程度的變化更加準(zhǔn)確。

本研究發(fā)現(xiàn)運(yùn)動干預(yù)手段能有效控制小學(xué)生的體脂百分?jǐn)?shù),其中有氧運(yùn)動的方式更優(yōu),無氧運(yùn)動和綜合性運(yùn)動次之。

有研究報告封閉式減肥夏令營中進(jìn)行綜合干預(yù)后兒童的體脂百分比一般也呈現(xiàn)顯著下降[3],同時證明有氧運(yùn)動能夠有效降低肥胖青少年的腰圍值、體脂百分比等。

Zahra等人在其研究中并沒有指出有氧鍛煉之于肥胖群體體脂百分比的明顯效果[6,9]。Joseph卻在研究運(yùn)動強(qiáng)度的過程中發(fā)現(xiàn)了體脂百分比明顯下降的趨勢[9]后來的研究也證實(shí)了:運(yùn)動條件下,對體脂率的改善結(jié)果較好[10]。由此可見,這都與本研究中探討的學(xué)校背景下的結(jié)果殊途同歸,以學(xué)校為基礎(chǔ)的綜合干預(yù)的有效性和優(yōu)勢則顯而易見。

有氧運(yùn)動,是人體在充分供氧的情況下進(jìn)行的體育鍛煉,這類運(yùn)動提升氧氣的攝取量,更好地消耗體內(nèi)多余的熱量;無氧運(yùn)動則是肌肉在“缺氧”的狀態(tài)下進(jìn)行的快速劇烈運(yùn)動[10]。

有氧運(yùn)動能提高身體的代謝率,促進(jìn)熱量消耗,一般在鍛煉后1小時恢復(fù)到平常水平,有利于燃脂。而無氧運(yùn)動則可以在更長時間內(nèi)維持高于平常水平的代謝率,直到15小時后才復(fù)原,主要原因在于無氧運(yùn)動提高了肌肉在身體的比例,即肌肉型比脂肪型的人每天要消耗更多的熱量。

上述學(xué)校背景下,運(yùn)動干預(yù)后小學(xué)生體形態(tài)和體成分指標(biāo)的變化均有其相應(yīng)的生理機(jī)制為支撐。本實(shí)驗(yàn)參與學(xué)校每日均提供統(tǒng)一早餐和午餐,在一定程度上控制了協(xié)變量后的運(yùn)動干預(yù)模式下,這樣的機(jī)制體系內(nèi)涵則已經(jīng)發(fā)生了巨大的變化不僅包含有生理的能量平衡、生化和神經(jīng)內(nèi)分泌介質(zhì)等機(jī)制,還包括心理和社會的調(diào)節(jié)與配合。

綜合體形態(tài)和體成分指標(biāo)分析我們不難發(fā)現(xiàn),以運(yùn)動為主的干預(yù)手段中,尤其以有氧運(yùn)動對小學(xué)生的身體圍度:腰圍、臀圍改善效果最好,對體重的影響效果有限;對體脂百分比也有較為理想的干預(yù)效果。無氧運(yùn)動和綜合性運(yùn)動對小學(xué)生的體形態(tài)和體脂也有一定的作用。這種差異也許主要來自運(yùn)動項(xiàng)目本身的特點(diǎn)和小學(xué)生對干預(yù)內(nèi)容的興趣。

5 結(jié)論

(1)以學(xué)校為基礎(chǔ),為期16周的運(yùn)動干預(yù)能夠明顯減小小學(xué)生的腰圍、臀圍等體形態(tài)指標(biāo),對體重的影響效果不明顯;有氧為主的運(yùn)動對體形態(tài)的改善效果最優(yōu)。

(2)以學(xué)校為基礎(chǔ),為期16周的運(yùn)動干預(yù)能夠顯著降低小學(xué)生的體脂百分比,有效改善體成分;有氧為主的運(yùn)動效果最優(yōu)。

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An Experimental Research on the Effect of Exercise Intervention on Primary School Pupils'Body Shape and Com position

YANG Jian1,2,et al
(1.Key Laboratory of Adolescent Health Assessment and Exercise Intervention,Ministry of Education, Shanghai,200241;2.Colleges of Physical Education&Health,ECNU,Shanghai,200241)

The paper analyzes the effect on the body shape and body composition of primary school pupils and tries to explore a means to prevent and control obesity.Methods:a total of 430overweight/obese students are selected randomly from four primary schools as experimental intervention targets.They are divided into groups of aerobic, anaerobic group,consolidated group and the control group.The experiment lasts for 16 weekswith five days of exercise per week and about 65 minutes every day.The exercise intensity is controlled within the target heart rate range. Results:after 16 weeks of exercise intervention,their waist circum ference,hip circum ference and body fat percentage significantly decrease(p＜0.05),while their body weight and level of intervention on this indicator have no interaction (p＞0.05).Their waist circumference,hip circumference and body fat percentage is significantly affected by the intervention(p＜0.05).Conclusion:the 16 weeks of school-based exercise intervention approach can significantly reduce the pupils'waist,hip and other body morphology index,but there are no significant changes in body weight. Aerobic-based exercise is best.Exercise intervention can significantly reduce the body fat percentage of primary school pupils,improve their body composition;role of aerobic exercisemaximum.

body shape;body composition;exercise intervention;mixed linearmodel

G804.4

:A

:1001-9154(2014)09-0077-05

G804.4

:A

:1001-9154(2014)09-0077-05

上海市2012年教育科學(xué)研究重點(diǎn)項(xiàng)目暨上海市哲學(xué)社會科學(xué)教育學(xué)項(xiàng)目(編號:A1224)

楊劍(1970-)男,江蘇徐州人,博士,教授,研究方向:體育心理學(xué)。

2014-06-18