26 个少数民族青少年体表面积发育的差异分析

陶昌勇，高国柱

(滁州城市职业学院，凤阳 233100)

我国是个多民族国家，区域和种族之间风俗和生活习惯的差异，使不同地理区域的居民呈现出不同的体质特征。我国少数民族青少年体表面积的研究已见一些报道[1－2]，但对体表面积的多元分析鲜有研究。人体体表面积不仅与人的基础代谢、肺活量、心输出量、肾小球过滤率等一些重要生理指标密切相关[3-4]，而且还与能反映人体体质强弱的身体形态、机能和素质指标呈一定相关性[5-6]，在临床、体育训练与教学等方面也具有重要应用价值[1]。自1848 年Bergmann 和Rubner 首次设想和提出人体体表面积，目前已有较多的人体体表面积计算公式，如DuBois 公式[7]、Stevenson 公式[8－9]、赵松山公式[10-11]和胡咏梅公式[12-13]，但在公式的选择上尚存在争议[1-2，12，14]。高国柱等利用密切值法优选认为青少年男女体表面积计算公式较为适合的是Stevenson 和DuBois 公式[15]。本研究在2010年全国学生体质与健康调查资料基础上对26 个少数民族体表面积进行多元分析，分类设计不同民族样本的体表面积发育曲线，为不同族群制订营养评价标准提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 研究对象

以中国蒙古族、回族、羌族、傈僳族、布依族、维吾尔族、撒拉族、柯尔克孜族、纳西族、侗族、朝鲜族、苗族、土族、瑶族、哈尼族、佤族、水族、土家族、哈萨克族、彝族、傣族、壮族、东乡族、白族、藏族和黎族共26 个少数民族7 ～18 岁青少年为研究对象，每个年龄段男女样本66 ～308 人。身高、体质量两项指标数据来自2010 年的《中国学生体质与健康调研报告》[16]。

1.2 研究方法

1.2.1 数据处理

男女体表面积值根据Stevenson 公式和DuBois公式计算而得(男:0.006 1 ×身高+0.012 8 ×体质量－0.015 29，女:70.49 ×体质量0.425×身高0.725)。

1.2.2 统计学处理

根据对象的体表面积发育特点，选择身高、体质量和体表面积3 项指标在7 ～18 岁12 个年龄段36 个参数参与分析。运用SPSS 18.0 统计软件对36 个参数利用方差最大正交旋转进行因子分析，将各指标参数的均值转化为因子分。以此为据作样本间Q 聚类分析(Ward 法)，将男女各26 个样本归纳成若干类别，用Cub 模型拟合上述各类体表面积发育曲线。

2 结果

2.1 26 个少数民族青少年身高、体质量和体表面积发育趋势

26 个民族青少年平均身高、体质量和体表面积随年龄的增长而增长，如表1。在7 ～18 岁的12年中，男生身高由120.25 cm 增高到167.31 cm，身高增长1.39 倍，共增长了47.06 cm，年平均增高3.92 cm，增长不很均匀;体质量由22.53 kg 增长到56.90 kg，增长2.53 倍，共增长了34.37 kg，年平均增长2.86 kg，增长也不均匀。女生身高由119.22 cm 增高到155.60 cm，身高增长1.31 倍，共增长了36.38 cm，年平均增高3.03 cm，增长不很均匀; 体质量由21.42 kg 增长到49.74 kg，增长2.32 倍，共增长了28.32 kg，年平均增长2.36 kg，增长也不均匀;男生体表面积值分别由7 岁时的0.869 m2，增长到18 岁时的1.596 m2，增长了0.727 m2，年均增长0. 061 m2。女生体表面积值分别由7 岁时的0.830 m2增长到18 岁时的1.440 m2，增长了0.610 m2，年均增长0.051 m2。男、女性体表面积值随年龄变化趋势一致，男性7 ～12 岁为匀速增长期，年均增长0.065 m2，13 ～14 岁为快速增长期，年均增长0.101 m2，16 岁后为增长速度缓慢期。女性7 ～9 岁为匀速增长期，年均增长0.065 m2，10 ～14 岁为快速增长期，年均增长0.100 m2，15 岁后为增长速度缓慢期。26 个民族青少年体表面积值在发育过程中出现双交叉现象，男性体表面积值约在11岁前大于女性，之后女性体表面积值超过男性，约在13.6 岁时男性体表面积值又超过女性，且差值逐渐增大如表1和图1。

图126 个少数民族青少年体表面积发育趋势

2.2 26 个民族身高、体质量和体表面积因子分析

对26 个民族身高、体质量和体表面积因子分析结果如表2。表2提示，男性36 项指标参数中可抽出三个因子，其累积贡献率达92.01%，女性36项指标参数中可抽出四个因子，其累积贡献率达94.46%。说明这些因子较好地集中概括了36 项参数上的群体间差异。因子分析还表明，26 个民族男女因子构成略有不同，主要集中在男子的身高、8，13 ～15 岁的体质量以及女子13 ～18 岁身高和体质量群体差异较大。

2.3 26 个民族身高、体质量和体表面积聚类分析

表126 个少数民族青少年身高、体质量和体表面积发育趋势(平均值±标准差)

图2 男生组聚类分析树状图

以身高、体质量和体表面积因子得分对男女各样本用欧式距离平方法( squared Euclidean distance) 计算群体间距离，选用Ward 法进行聚类分析，结果如图2和图3。图2、图3可知，男性样本分为四类，女性样本分为五类。男性第Ⅰ类包括羌族、布依族、维吾尔族、哈尼族、傈僳族族、傣族、瑶族、佤族、水族、苗族、土族和土家族;第Ⅱ类包括回族、哈萨克族、撒拉族和柯尔克孜族;第Ⅲ类包括蒙古族、纳西族和朝鲜族; 第Ⅳ类包括壮族、东乡族、侗族、彝族、白族、藏族和黎族。女性第Ⅰ类包括傈僳族、彝族、维吾尔族、佤族、水族、布依族、侗族、土家族、哈尼族、羌族和土族;第Ⅱ类包括回族、藏族、柯尔克孜族和撒拉族; 第Ⅲ类包括蒙古族、朝鲜族和哈萨克族; 第Ⅳ类包括壮族、傣族、黎族、纳西族和白族;第Ⅴ类包括瑶族、苗族和东乡族。

图3 女生组聚类分析树状图

分别对男、女各聚类组间体表面积的均值进行比较分析见表1、表3、表4。男性组第Ⅲ类明显高于第Ⅱ类，配对t 检验，四类两两之间均有显著性差异(P ＜0.05)，独立样本t 检验，第Ⅱ与Ⅳ类间的差异主要在16 ～18 岁三个年龄段(P ＜0.05)。女性组第Ⅲ类明显高于第Ⅱ类，配对t 检验，Ⅰ与Ⅴ、Ⅱ与Ⅳ两组无显著性差异( P ＞0.05)，其他各类两两之间均有显著性差异(P ＜0.05)。

表2 男女生36 项指标的因子分析

表3 四类男性各指标的比较(平均值±标准差)

表4 五类女生各指标的比较(平均值±标准差)

2.4 体表面积发育曲线的拟合

为进一少研究26 个族群青少年体表面积发育的差异，采用Cub 模型对男、女各聚类组进行多项式拟合( 表5)，男女各类拟合回归系数均在0.98以上，效果比较理想。

表5 男女各类体表面积多项式拟合曲线的组成

根据男女各类体表面积拟合多项式建立体表面积发育曲线图( 图3、图4)。图3、图4显示，男生四类大小顺序为Ⅲ＞Ⅱ＞Ⅳ＞Ⅰ，女生大小顺序为Ⅲ＞Ⅱ＞Ⅳ＞Ⅰ＞Ⅴ。结合聚类分析，将男女各类体表面积发育均可分为较高组、中间组和较低组。较高组主要是男生中第Ⅲ类和女生中第Ⅲ类，中间组主要是男女生中第Ⅱ、Ⅳ类，较低组主要是男生中第Ⅰ类和女生第Ⅰ、Ⅴ类。

图3 四类男生的体表面积发育曲线示意图

图4 五类女生的体表面积发育曲线示意图

3 讨论

因人体形态的不规则，人体体表面积实际测量相对困难，学术界普遍采用以身高、体质量为自变量的回归公式来计算。但现行使用的体表面积公式常因选择样本量的多少以及计算的误差存在着诸多争议[1－2，12，14]。因此，仅凭体表面积单一指标难以准确评价群体的营养状况，需要加入同年龄的身高、体质量两参数，才能全面反映群体的生长发育水平。

本研究表明，26 个民族体表面积随着年龄的增长而增长，青少年身高、体质量随年龄的增长而增加，则他们体表面积也随之增加，这与儿童少年多数形态、生理指标的年龄变化趋势一致[17]。男女体表面积值在发育过程中出现双交叉现象，体现了青少年生长发育的一般规律，这与女性身高、体质量等指标比男性优先进入第2 突增期有关[18]。因子分析表明，26 个民族男女因子构成略有不同，差异可能与各民族青少年生活环境、经济状况、营养等因素有关。因子分析还表明，男女各36 项指标各累计贡献率均较高，显示出这些参数能较好体现不同种族群体在发育水平、成熟早晚和体型特点上的差异，概括程度较高，可以通过因子得分进行类群划分。

聚类分析表明，26 个少数民族男女各类群间存在着差异性，可能与各类群所处的地理位置、生活环境、经济状况以及个体的遗传、营养等因素有关。

生长曲线的分析和拟合是研究青少年生长发育规律的主要方法之一，它是通过某一生长发育指标随时间增长而变化时建立的一种模型，能反映青少年生长发育的发展趋势。本研究以Cub 模型进行青少年体表面积发育曲线拟合，拟合回归系数达0.98 以上，说明模型拟合效果较好，可以对26 个少数民族体表面积发育状况作出判断。

聚类分析和拟合多项式曲线图表明，26 个少数民族男女青少年体表面积发育均可分为较高组、中间组和较低组。较高组主要是男生中蒙古族、纳西族和朝鲜族，女生中蒙古族、朝鲜族和哈萨克族。此组大部分是东北、新疆一带主的北方民族，他们以畜牧为主，以肉奶类为主要食物来源，这些物质生活特别是营养的改善可能是造成其体质发育的主要原因[19]。中间组主要是男生中回族、哈尼族、撒拉族、柯尔克孜族、壮族、东乡族、侗族、彝族、白族、藏族和黎族，女生中回族、藏族、柯尔克孜族、撒拉族、壮族、傣族、黎族、纳西族和白族。此组大部分居住的地域正好位于甘肃南部经四川西北高原到云南南部的民族走廊地区，是主要的民族迁移区，民族迁移过程中环境会对其生长发育的造成影响[19]。较低组主要是男生中羌族、布依族、维吾尔族、哈萨克族、傈傈族、傣族、瑶族、佤族、水族、苗族、土族和土家族，女生中傈僳族、彝族、维吾尔族、佤族、水族、布依族、侗族、土家族、哈尼族、羌族、土族、瑶族、苗族和东乡族。此组大部分位于云贵一带，交通不便、经济发展相对滞后是青少年体质发育较低的原因之一[19]。提示26 个少数民族青少年体表面积发育既有相似性又有差异性，总体上呈现出以东北、新疆一带为主的北方民族，经民族走廊区，向云贵一带的南方民族由高向低的发育格局，与相关研究基本一致[19-20]。

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