体力活动、静坐行为与学前儿童体质健康的关系
2020-06-04常振亚王树明张晓辉
常振亚 王树明 张晓辉
[摘 要] 体力活动和静坐行为是影响儿童早期体质健康的重要因素。本研究以152名学前儿童为被试,使用三轴加速度计测量体力活动和静坐行为,使用儿童型人体成分分析仪测量身体成分,使用《国民体质测定标准(幼儿部分)》测评身体素质,使用相关分析、多元回归分析和等时替代回归分析对它们之间的关系进行探究,结果发现在控制了性别、年龄、城乡、佩戴时间和静坐行为等因素后,中高强度体力活动尤其是高强度体力活动对去脂体重指数和身体素质(十米折返跑、立定跳远、双脚连续跳、走平衡木)依然具有显著影响;高强度体力活动替代其他强度体力活动或不同强度体力活动替代静坐行为后,去脂体重指数均有所提升;身体素质变化仅在高强度体力活动替代其他强度体力活动和静坐行为时具有方向一致性和显著性。家长和教师应充分重视中高强度体力活动尤其是高强度体力活动与学前儿童体质健康的紧密联系,促进学前儿童静坐行为和低强度体力活动向中高强度体力活动适度转化,以提升学前儿童下肢肌肉力量素质和灵敏素质等方面的体质健康水平。
[关键词] 体力活动;静坐行为;体质健康;学前儿童
一、问题提出
体质概念的内涵经历了“从运动能力视角到身体健康视角”的认识转变,身体健康视角下的体质被称之为体质健康,主要包括身体成分、心肺功能、肌肉耐力、肌肉力量和柔韧性等。[1]《国民体质测定标准(幼儿部分)》对体质的界定即是基于此角度,将幼儿的体质健康分为身体形态和身体素质两部分,其中身体素质主要包括平衡、灵敏、协调、肌肉力量和柔韧性等,身体形态主要包括身高和体重两项指标。由于当今越来越多的学者倾向于把身高和体重转换为国际上公认的身高体重指数(Body Mass Index,BMI)来研究,甚至进一步把BMI分成脂肪体重指数(Fat Mass Index,FMI)和去脂体重指数(Fat-free Mass Index,FFMI)两个成分,以便更灵敏地反映儿童身体形态的变化,所以本研究顺应这一趋势,将体质健康分为身体素质和身体成分两个部分。
幼儿时期既是人体快速生长发育的重要时期,也是打下终身良好体质健康基础的重要时期。[2]然而自20世纪80年代后期以来,我国超重和肥胖群体人数迅速上升,尤其是学前儿童群体人数。[3]儿童早期肥胖已成为我国主要的公共卫生问题之一。目前研究发现,城市学前儿童的估计患病率为6%至14%。[4][5][6]同时,研究也表明幼儿时期的体质健康状况并不乐观。[7][8][9]关注幼儿体质健康对促进儿童体质持续健康发展具有重要意义。
影响体质健康的因素有很多,如营养、心理、环境、遗传、体力活动等。伴随着社会生活的日趋便利,人们的久坐行为现象日趋严重,体力活动逐步成为影响体质健康的重要因素。人们最初对体力活动的认识主要偏向于体育锻炼,后来人们逐步认识到体力活动(physical activity,PA)不仅指体育锻炼,而应包括所有骨骼肌收缩引起的能量消耗高于基础水平的体力活动。体力活动依据其强度一般可以分为三种,依次是:低强度体力活动(light physical activity,LPA)、中等强度体力活动(moderate physical activity,MPA)、高强度体力活动(vigorous physical activity,VPA)。在此基础上可以进一步计算出中到高强度体力活动(moderate-to-vigorous physical activity,MVPA),MVPA等于MPA加VPA,還可以计算总体力活动(total of physical activity,TPA),TPA等于LPA加MPA再加VPA。与体力活动相对的是静坐行为(sedentary behavior,SB),也称久坐行为,以往被界定为坐着从事的系列活动,后来人们将之标准化,用来指清醒状态下能量消耗≤1.5METs[1MET相当于3.5毫升耗氧量/(千克/分钟)]的任何坐式或斜躺行为,如看电视、玩电脑、阅读或画画等。[10]
随着人们对体力活动重要性的认识不断提高,测量体力活动的手段也日渐引起研究者的关注。但时至今日,准确测评学前儿童的体力活动依然存在诸多挑战。首先,学前儿童由于其自身认知能力的发展限制,还不能有效评估自己的体力活动情况。其次,学前儿童体力活动的特点是缺乏计划性,在低强度体力活动中夹杂着短时间的中等和高强度体力活动,[11]这样的体力活动特点会导致家长或教师很难准确评估幼儿的体力活动状况。随着加速度计等客观测量体力活动技术的不断进步,这一问题有望得到较好的解决。[12]目前已有很多学者采用加速度计研究体力活动与体质健康的关系,不过研究对象仍主要集中于成人或学龄儿童,关于体力活动对学前儿童健康影响的实证研究还十分有限。[13]这在很大程度上又要归因于人们对学前儿童体力活动水平的认知偏差。通常人们都认为学前儿童好动,所以应该“足够活跃”,但近些年大量的研究表明,学前儿童的体力活动水平并非人们想象的那么“活跃”,相反,体力活动不足的现象普遍存在。[14]基于此,有必要加强学前儿童体力活动与其体质健康关系的研究。
虽然目前国外已有一些这方面的研究,但是其研究结果并不能直接运用于我国学前儿童,因为儿童体力活动与体质健康的关系可能受到遗传、文化等因素的影响,因此开展我国学前儿童体力活动与体质健康关系的研究非常有必要。目前,我国这方面研究不仅非常有限,而且主要集中于沿海发达城市,[15][16][17][18][19]针对中部地区和乡村儿童的研究十分缺乏,同时都相对忽略了LPA和SB的作用以及MPA和VPA对体质健康影响的差异。国外学者将这种研究现象称之为“范式瘫痪”。[20]近些年,英国、美国、加拿大、澳大利亚、中国、世界卫生组织等均推出了学前儿童体力活动指南,在体力活动的推荐量方面基本一致,均认为学前儿童“全天内各种类型的体力活动时间应累计达到180分钟以上,其中中等及以上强度的体力活动应累计不少于60分钟”,然而对于静坐行为推荐量,不同国家和组织之间的观点不尽一致。这种推荐量上的相同和差异之处也在一定程度上说明了我们不能仅仅对MVPA的健康效益进行割裂式的探究。本研究以我国中部省份的学前儿童为被试,探究SB、LPA、MPA、VPA与儿童体质健康之间的综合关联,希望能够更好地推动我国基于体力活动的学前儿童健康促进工作。
二、研究方法
(一)研究对象
由于体力活动测量工具——加速度计价格昂贵,可用性有限,所以本研究采取目的性抽样,从我国湖南省长沙市城区和娄底市双峰县梓门桥镇分别选取一所城市幼儿园和一所乡村幼儿园。每个幼儿园随机选取一个中班和一个大班。小班由于刚入园,情绪不稳定,佩戴加速度计难度较大,所以没有从小班取样。最后共选取152名幼儿作为研究对象,在剔除缺失和无效数据后剩余有效数据135个,研究对象具体分布情况见表1。
(二)研究工具
1. 《国民体质测定标准手册(幼儿部分)》。
依据《国民体质测定标准手册(幼儿部分)》,身体素质由灵敏素质、协调素质、柔韧素质、肌肉力量和平衡能力五个指标构成。十米折返跑反映人体的灵敏素质,立定跳跃反映人体的下肢肌肉力量和爆发力,网球掷远反映人体上肢和腰腹肌肉力量,双脚连续跳反映人体协调性和下肢肌肉力量,坐位体前屈反映人体的柔韧性,走平衡木反映人体平衡能力。本研究使用国家体育总局推荐的健民牌体质测试配套器材对被试儿童的身体素质进行测评。
2. 人体成分分析仪。
身体成分目前有二分法、三分法、四分法和五分法,其中二分法最为经典,认为身体成分包括脂肪体重指数和去脂体重指数。具体来说,用身体成分相应部分的重量除以身高的平方再乘以100可以计算得到身高体重指数(BMI)、脂肪体重指数(FMI)、去脂体重指数(FFMI)等指标,其逻辑关系为BMI=FMI+FFMI。
本研究采用儿童型人体成分分析仪(InBody J20),利用电阻抗技术对学前儿童的身体成分进行测评。该分析仪由韩国生物航天有限公司(Biospace Co.,Ltd. https://www.biospa ce .co.kr)生产,被广泛运用于儿童健康体检和专业研究中。2015年,黎琳等学者开始将其运用于3~6岁儿童体格发育及营养状况评价,认为该仪器操作简单、安全可靠,对儿童无损伤、无痛苦,适用于国内学前儿童身体成分测评。[21][22]
3. 三轴加速度计。
本研究中“体力活动类型”是根据体力活动水平/强度来确定的,包含静坐、低强度、中强度和高强度四种类型,为此需要“加速度计”这一工具。当前最常用的是三轴加速度计,主要检测儿童的体力活动和静坐行为。本研究采用的三轴加速度计ActiGraph GT3X-BT(Pensacola,FL,USA)产于美国,被超过60个国家的几百所大学和研究机构所采用,被公认为最精确的体力活动测量工具。
(三)研究过程
首先,选择8名学前教育专业大学生、4名体育学院大学生和2名幼儿园体育教师作为研究助理,共同研讨制定测试方案,然后抽取15名幼儿进行试测,根据试测结果对测试方案中不合理或不完善的地方进行调整和完善,同时获得所有参加研究的幼儿的家长的知情同意。
接下来正式施测,先是进行体力活动测试,然后进行身体成分测试,最后进行身体素质测试。在体力活动测试中,幼儿在一周内连续7天(5个工作日和2个周末日)佩戴加速度计,期间除洗澡、游泳、睡觉外,其他时间均要求佩戴。每个加速度计都有一个识别号码,按识别号码给幼儿佩戴加速度计,佩戴部位位于右膝盖以上的髋关节处。班主任在合适的时机反复提醒家长离园后,尤其是周末给幼儿佩戴加速度计。同时,班主任配合课题组记录整理实际执行的《班级一日生活安排表》,包括实际执行的时间、地点、活动内容等信息,如有特殊情况须补充说明。体力活动测试结束后,班主任把加速度计和实际执行的《班级一日生活安排表》交给课题组,课题组利用Actilife(版本号:6.11.4)对数据进行下载和初步分析,对于测量数据不符要求或者有缺失的部分及时补测。
进行身体成分测试时,要求幼儿园体育教师带队,幼儿依次进行测试。幼儿要赤脚站在人体成分分析检测仪上,双手握住手部电极,拇指、其余4指分别与电极密切接触,同时双足跟、前掌分别踏在足部电极上,上肢下垂,离开躯干。幼儿动作规范后,在仪器上输入编号、姓名、性别、年龄、身高后即开始测量,测量时间约3分钟。测量时遵循空腹检测、检测前静立5分钟、运动后不宜立即进行检测等注意事项。[23]
进行身体素质测试时,依据动静结合和便于测试的原则确定以下测试顺序:走平衡木——十米折返跑——立定跳远——网球掷远——双脚连续跳——坐位体前屈。测试过程中,一名研究助理负责幼儿测试顺序,一名研究助理负责场地器材维护,一名研究助理负责幼儿安全,一名研究助理负责记录成绩。
(四)数据统计与处理
Butte Preschoolers VM(2013)标准综合运用室内量热法、双标水法和心率监测法等校验了学前儿童体力活动分界值,[24]其校验过程严谨且认可度高,是加速度计数据处理软件Actilife6.11.4内置的体力活动分界标准之一,因此本研究根据这一标准提取体力活动和静坐行为数据,具体参数设置见表2。
为了确定连续变量的正态性,将直方图、偏度和峰度结合起来进行考量。利用自然对数变换纠正部分偏态变量(十米折返跑、VPA等)的非正态性。对研究所用的主要变量进行描述性统计和推断统计。对于正态分布的连续变量,计算均值和标准差,并通过t检验进行探究。对于非正态变量,计算中位数和四分位距,使用Wilcoxon秩和检验进行探究。对于分类变量,通过卡方检验进行探究。
为了检查PA强度、静坐行为和体质健康诸变量之间的关系,首先使用Pearson相關分析它们之间的双变量相关性,然后使用多元回归分析探究不同PA强度、SB对体质健康的影响。最初将所有可能的混淆因素(年龄、性别、城乡、加速度计佩戴时间等)加入回归模型,形成模型1。模型2加入SB,以考察控制SB及相关混淆变量后,不同体力活动强度是否依然对体质健康具有影响。同样,当SB作为解释变量时,模型2加入MVPA。最后,采用等时替代模型(Isotemporal substitution models)来考察在相同的时间内将一种体力活动类型替换为另一种体力活动类型后对体质健康的影响变化情况。[25]该方法基于多元线性回归模型,模型中不仅包含研究者所有感兴趣的时间使用组件,每次除去一个用作解释变量,而且包括总时间(所有时间使用组件所用时间的总和)。然后,对包含的时间使用组件的非标准化回归系数进行解释,并作为结果变量的变化。由于被排除组件(即模型中遗漏的组件)时间的减少,就相当于其余部分组件中花费时间的相等增加。这种等时替代方法当前被越来越多地用于流行病学研究。[26][27][28][29][30]
三、研究结果与分析
(一)学前儿童体质健康情况
根据《国民体质测定标准手册(幼儿部分)》,首先计算被试体质健康得分。体质健康得分=身高得分+体重得分+十米折返跑得分+立定跳远得分+网球掷远得分+走平衡木得分+双脚连续跳得分+坐位体前屈得分。每项各5分,共计40分,20分以上为及格。本研究中学前儿童体质合格率累计达86.7%,优秀率达9.6%。这一结果与2014年全国体质监测公报湖南省3~6岁幼儿的合格率(87.7%)和优秀率(8.9%)相近。同时,学前儿童体质健康呈现出年龄差异和城乡差异,但没有性别差异。具体来说,城市体质健康显著高于乡村(t=4.207,P<0.001),5~6岁组显著高于3~4岁组(t=3.707,P<0.001)。
如表3所示,5~6岁组儿童的身高和体重均显著高于3~4岁组;对于男童而言,5~6岁组FFMI显著高于3~4岁组;在性别、城乡和年龄等维度上均没有发现BMI的显著性变化,乡村幼儿FMI显著高于城市幼儿,男童FFMI显著高于女童。如表4所示,男童在立定跳远和网球掷远等力量项目上得分高于女童,女童在柔韧性项目坐位体前屈上显著好于男童;除走平衡木外,城市幼儿在身体素质项目上全面好于乡村幼儿;身体素质项目的年龄差异在不同性别和城乡背景下表现不同,总体来说5~6岁组优于3~4岁组。
(二)学前儿童的体力活动情况
将体力活动监测的总分钟数除以测试天数得到日均体力活动状况,可以发现学前儿童平均每日SB和TPA的比例分别为57%和43%,学前儿童每日静坐时间占主导。对于日均TPA而言,MVPA仅占18.82%,表明学前儿童以低强度体力活动(LPA)为主。同时,学前儿童日平均体力活动存在性别差异和年龄差异,但不存在城乡差异。如表5所示,男童MVPA显著高于女童,女童SB显著高于男童,在LPA和TPA上不存在显著的性别差异。对于男童而言,5~6岁组MVPA显著高于3~4岁组,对于女童而言,5~6岁组在TPA上显著高于3~4岁组。对于城市幼儿而言,5~6岁组SB显著低于3~4岁组,但在LPA和TPA上显著高于3~4岁组。对于乡村而言,5~6岁组SB显著高于3~4岁组,LPA显著低于3~4岁组。
根据2019年5月10日世界卫生组织发布的《5岁以下儿童的体力活动、静坐行为和睡眠指南》推荐量,学前儿童每日MVPA应不少于60分钟,TPA不少于180分钟。以此为据,本研究中学前儿童MVPA达标率为57.0%,其中男童达标率为66.2%,显著高于女童47.8%的达标率(χ2=4.670,P<0.05);5~6岁组达标率为65.7%,显著高于3~4岁组47.7%的达标率(χ2=4.467,P<0.05);城市达标率为53.4%,高于乡村达标率42.9%,但二者之间不存在显著差异(χ2=1.488,P=0.222)。本研究中学前儿童TPA达标率为100%,由此可见学前儿童体力活动的问题主要在于中高强度体力活动不足。
(三)学前儿童体力活动与体质健康的相关性
如表6所示,不同PA强度与FMI之间均为负相关关系,但相关均无显著性;MPA、VPA和MVPA与FFMI均显著正相关;LPA、TPA与FFMI正相关,但相关均无显著性;SB与FMI、FFMI之间均为负相关关系,但相关没有显著性。LPA和TPA与走平衡木之间均为显著的负相关关系,与其他身体素质指标相关均无显著性;MPA与双脚连续跳和走平衡木均显著负相关;VPA、MVPA与十米折返跑、双脚连续跳和走平衡木均显著负相关,与立定跳远和网球掷远均显著正相关;SB与坐位体前屈显著正相关,但与其他身体素质的相关均无显著性。总之,学前儿童体力活动、静坐行为与体质健康不同项目之间的双变量相关结果表明MVPA尤其是VPA与学前儿童体质健康关联紧密。
(四)控制变量下体力活动、静坐行为对体质健康的影响
如表7所示,在控制了性别、年龄、城乡、佩戴时间和SB等因素后,VPA、MVPA对FFMI有显著性影响。具体来说,15分钟/天的VPA可以使FFMI增加0.45;60分钟/天的MVPA可以使FFMI增加0.90。在控制了性别、年龄、城乡、佩戴时间和MVPA等因素后,120分钟/天的SB对FFMI无显著性影响(P=0.572)。
从表7还可知,在控制了性别、年龄、城乡、佩戴时间和SB等因素后,MPA对双脚连续跳和走平衡木均有显著性影响,VPA对十米折返跑、立定跳远、双脚连续跳和走平衡木均具有显著性影响,MVPA对双脚连续跳和走平衡木均有显著性影响。具体来说,30分钟/天的MPA可以使双脚连续跳时间下降0.09秒,走平衡木时间下降0.30秒;15分钟/天的VPA可以使十米折返跑时间下降0.06秒,立定跳远的距离增加7.94厘米,双脚连续跳时间下降0.06秒,走平衡木时间下降0.16秒;60分钟/天的MVPA可以使双脚连续跳时间下降0.12秒,走平衡木时间下降0.42秒;120分钟/天的LPA可以使十米折返跑时间上升0.24秒(置信区间为0.12~0.36,P=0.004),对其他项目均无显著影响;控制性别、年龄、城乡、佩戴时间、MVPA等因素后,SB对身体素质各项目均无显著影响。
(五)不同強度体力活动和静坐行为等时替代后对体质健康的影响
如表8所示,10分钟/天的VPA分别替代10分钟/天的MPA、LPA和SB后,FFMI依次上升0.21、0.21和0.22;10分钟/天的MPA分别替代10分钟/天的LPA和SB后,FFMI均上升0.01;10分钟/天的LPA替代10分钟/天的SB后,FFMI上升0.00353。但以上系数变化均没有显著性。
从表8还可知,10分钟/天的VPA分别替代10分钟/天的MPA、LPA和SB后,十米折返跑、双脚连续跳和走平衡木时间均有所下降,立定跳远距离上升,但替代变化仅在十米折返跑和立定跳远项目上具有显著性;10分钟/天的MPA分别替代10分钟/天的LPA和SB后,十米折返跑时间上升,立定跳远距离、双脚连续跳时间和走平衡木时间均有所下降,但系数变化均无显著性;当10分钟/天的LPA替代10分钟/天的SB后,十米折返跑和双脚连续跳时间均有所上升,立定跳远距离增加,走平衡木时间下降,但系数变化均无显著性。
四、讨论
从2014年全国体质健康公报的结果来看,本次调研地区湖南省幼儿体质达标率(87.7%)低于全国平均水平(93.6%),同时也佐证了国民体质监测公报中湖南省的状况,幼儿体质达标率约86.7%。学前儿童体质健康不佳的原因众多,但本研究重点关注体力活动、静坐行为与学前儿童体质健康的整体关联,结果发现学前儿童TPA达标状况良好,但MVPA达标状况不佳;MVPA尤其是VPA与学前儿童体质健康有显著关联;SB与学前儿童体质健康没有显著关联;促进学前儿童的SB和LPA向MVPA转化,有利于提升学前儿童的下肢肌肉力量素质和灵敏素质等方面的体质健康水平。
(一)学前儿童的体力活动和静坐行为水平
学前儿童每日静坐行为占主导,中高强度体力活动状况不佳,本研究这一结果表明随着社会的进步和生活的日益便捷,学前儿童并非人们想象的那么活跃,静坐行为率越来越高,体力活动不足可能从成年人、学龄儿童逐步蔓延到学前儿童。[31][32][33][34]纳蒂克(Hnatiuk)2014年对客观测量学前儿童SB的研究进行了综述,结果发现学前儿童SB占34%~94%。[35]这一比例变化幅度较大,原因可能是纳入的研究既包括使用加速度计的相关研究,也包括使用直接观察(direct observation)的相关研究。最近,佩雷拉(Pereira)等人对使用加速度计测量的学龄前儿童SB研究进行综述,结果发现学前儿童清醒时间中SB占51.4%,且男童比例略小于女童,[36]与本研究学前儿童清醒时间中SB占57%的结果十分接近,但本研究中男童SB占比显著小于女童。
国内诸多研究表明,学前儿童的体力活动状况并不理想。天津市北辰区5岁学前儿童体力活动水平较低,不满足美国运动医学学会推荐的每天至少30分钟中等强度体力活动和30分钟高强度体力活动的标准;[37]除了苏北男童和苏北4岁儿童中高强度体力活动时长分别为62.41min/d和61.74min/d外,其他学前儿童中高强度体力活动时长基本达不到每天60分钟;[38]上海市学前儿童满足体力活动推荐量的步数与其他国家相关研究报告的数据相比,水平大致相同,但体力活动达标情况不容乐观;[39]上海市 3~5岁儿童MVPA水平均未达到国际儿童体力活动推荐要求。[40]不过也有少数研究表明学前儿童的体力活动水平基本达标。如上海市东北片学前儿童每日平均MVPA水平基本达到世界卫生组织的推荐量,每日至少60分钟;[41]南京市学前儿童工作日及周末体力活动水平基本达标。[42]国内研究结果的差异可能与国内学前儿童体力活动研究刚刚起步,对于体力活动强度分界值的建立和体力活动采样间隔的选用均处在探索阶段有关。此外,从国内学前儿童体力活动研究的地域来看,国内相关研究主要集中于沿海发达城市,中部和西部及乡村研究相对缺乏,本研究弥补了这一缺憾。
(二)学前儿童MVPA与体质健康的关系
1. MVPA与身体成分之间的关系。
从本研究可知,MVPA尤其是VPA与FFMI有显著关联,但不同PA强度与FMI之间均无显著关联。这一结果与前人的研究结果一致,如勒潘(Lepp?魧nen)在2016年的研究发现,5分钟/天的VPA可以使FFMI增加0.19倍,5分钟/天的MVPA可以使FFMI增加0.06倍,换算后即15分钟/天的VPA可以使FFMI增加0.57倍,60分钟/天的MVPA可以使FFMI增加0.72倍。本研究中,15分钟/天的VPA可以使FFMI增加0.45倍,60分钟/天的MVPA可以使FFMI增加0.90倍,变化系数相近。[43]但本研究结果与柯林斯(Collings)的研究结果不一致,[44]后者发现MVPA与FMI显著负相关。合理的解释是本研究和勒潘均使用了三轴加速度计及较短的采样间隔(5秒),这样能够更准确地获得学前儿童的体力活动强度信息,[45]进而可以提供关于体力活动与身体成分之间关系的更准确信息。
2. MVPA与身体素质之间的关系。
十米折返跑主要反映人体的灵敏素质。本研究结果揭示,VPA、MVPA与十米折返跑时间均为显著的负相关关系,且在控制性别、年龄、城乡等因素后,VPA对十米折返跑依然具有显著的影响。该研究结果与勒潘、方慧等的研究结果均一致,表明VPA确实可以较好地提高学前儿童的灵敏素质。[46][47]
立定跳远主要反映人体的下肢肌肉力量,网球掷远项目主要反映人体的上肢肌肉力量。与勒潘的研究一致,[48]本研究也发现了VPA在下肢肌肉力量项目上具有显著的影响,但VPA对上身肌肉力量影响有限。这可能是由于幼儿中常见的VPA类型(跑步、骑自行车等)更多涉及下半身肌肉,上身肌肉获得高强度锻炼的机会有限。但应值得注意的是,对学龄儿童的研究(12.5~17.5岁)发现男孩的VPA和肌肉力量之间的关系很弱,[49]且国内最近有纵向研究也揭示,前期MVPA确实与4.5岁男童下肢爆发力呈正相关,但在随后的追踪研究中没有发现这一特征,却发现MVPA对上肢腰腹肌肉力量和握力有正向积极影响。[50]综上所述,MVPA与肌肉力量有正向关系,但具体作用机制还有待进一步探究。
坐位体前屈反映了人体的柔韧性。本研究没有发现体力活动与柔韧性的关系,与国内学者的研究一致。[51]可能的原因是学前儿童的柔韧性整体水平较好,从而导致了体力活动对其产生的影响效果量也较小。走平衡木主要反映了人体的平衡能力,双脚连续跳主要反映人体的协调能力。本研究结果揭示,MVPA对人体的平衡能力和协调能力均有显著影响。相对来说,平衡、协调以及灵敏对于学前儿童来说均属于身体素质中较为综合的部分,从整个分析过程来看,MVPA对它们的影响作用稳定且清晰。《3~6岁儿童学习与发展指南》健康领域子领域“动作发展”的第一目标便是具有一定的平衡能力,动作协调、灵敏。本研究清晰地揭示了体力活动尤其是中高强度体力活动与这些能力之间的紧密关联性,有利于学前教育工作者落实《3~6岁儿童学习与发展指南》的相關要求。
总之,与以往研究基本一致,本研究发现了MPA、VPA和MVPA,尤其是VPA与身体素质紧密关联。中高强度体力活动对身体素质产生影响,至少有两种可能的机制。第一,MVPA可能通过身体成分影响个体的身体素质。个体身体成分良好意味着体重正常或非超重肥胖状态,正常体重者相比肥胖超重者在体育活动中往往表现得更加自如,由此更容易形成良好的体育锻炼习惯,进而促进个体速度、力量、耐力和柔韧性等身体素质的发展。相关研究表明,正常体重者在力量素质、速度素质、爆发力上均显著好于肥胖者。[52]第二,MVPA可能通过动作发展影响个体的身体素质。相关研究表明,MVPA与动作发展密切相关,[53]而动作发展又与身体素质密切相关。[54]当然,MVPA与动作发展可能是相互促进的过程。MVPA水平更好的个体往往要借助于一定的项目来进行体力活动,进而促进了个体动作技能的良好发展,而动作技能发展良好的个体更有能力从事体育活动,同时也更乐于从事体育活动,进而导致个体MVPA水平较高,并最终导致个体拥有良好的身体素质。至于为什么是VPA与学前儿童的身体素质关联更加紧密,这在很大程度上可能要归因于当前对学前儿童的过度保护。当前学前儿童的MPA水平达标尚且难以保证,何谈VPA水平达标。正是因为如此,VPA水平达标的学前儿童在身体素质上要优于一般的学前儿童。
(三)学前儿童LPA与体质健康的关系
总体来看,本研究LPA与体质健康无关,与已有研究结果一致。[55][56][57]这可能是因为低强度体力活动(LPA)往往处在个体能量代谢均衡的范畴之内,一般不能显著改善个体的身体成分,更多只是维持现有的身体成分状况或防止现有的身体成分状况过度下滑。本研究结果表明学前儿童LPA水平整体较高,决定了LPA对学前儿童身体成分的影响个体差异较小。要想显著改善个体的身体成分状况,可能要更多地借助于MVPA,因为其可以显著消耗个体的已有能量和脂肪,增加肌肉组织和骨骼弹性,改善身体成分状况。
然而,本研究发现在控制相关可能的混淆变量后,LPA对走平衡木不再具有显著影响,反而对十米折返跑具有影响,与已有研究结果不一致,[58]且令人意外的是这种影响是负面的,增加了十米折返跑的时间。这可能要归因于加速度计可能无法有效区分LPA与SB,导致某些SB被误分为LPA。这一点从学龄儿童的研究结论中可以得到一定的支持。如琼(Joan)2016年对12项学龄儿童(5.1~17岁)LPA与肥胖关系的研究进行了综述,发现LPA与肥胖之间正相关、负相关和无关的比例相等。[59]
(四)学前儿童SB与体质健康的关系
相关研究表明,SB与体质健康之间没有显著关联,与本研究结果一致。具体来说,可以从两个方面进行解释。第一,SB与学前儿童身体成分没有显著关联。梅雷迪斯·琼斯(Meredith-Jones)纵向追踪了438名学前儿童在1岁、2岁、3.5岁和5岁期间SB的变化,结果发现SB的变化轨迹与身体成分(BMI、腰围)无关。[60]柯林斯的研究认为学前儿童SB和FMI有显著的正相关关系(rpearson=0.058,P<0.01),但当其纳入相关控制变量后,SB与FMI的关系不再显著。[61]不过,也有一项研究例外,詹兹(Janz)等人的研究报告观看电视时间和脂肪比例显著负相关,原因可能主要来自方法上的差异,因为在他们的研究中,观看电视的时间是基于父母的主观报告。[62]当然,也有一些学者认为SB与身体成分的关联是间接的。静坐往往意味较少的体力活动,进而也就减少了改善身体成分的机会。[63]此外,屏幕时间内的SB,可能与学前儿童更高的能量摄入相关。[64]第二,SB与学前儿童身体素质之间没有显著关联。勒潘通过加速度计客观测量了学前儿童的SB,没有发现SB和学前儿童身体素质的关联有统计学意义,与本研究结果一致。[65]此外,虽然本研究发现了SB与学前儿童柔韧性呈显著正相关,但这种关系在加入其他因素如性別、年龄后不再显著,由此可以得出结论,SB与柔韧性的关系依然比较薄弱。
总之,虽然学者们较少探究的SB确实和体质健康没有统计学意义上的显著关联,但是我们不能孤立地看待事物之间的关系。正如等时替代分析的统计思想,静坐行为和低强度体力活动虽然与体质健康没有统计学意义的显著关联,但是并不表示它们没有关联。从本研究结果来看,不同强度体力活动和静坐行为等时替代后,会对体质健康产生不同的影响。值得注意的是,等时替代分析中显著的项目仅两个,分别是十米折返跑和立定跳远,这可能要归因于等时替代的时间较短(仅10分钟)。从多元回归分析结果可知,MVPA对体质健康的5个项目(去脂体重指数、十米折返跑、立定跳远、双脚连续跳和走平衡木)均有显著的影响。显然,相对LPA和SB来说,MVPA对体质健康来说更加重要,但个体每天体力活动时间是有限的,不可能无限制地提高其MVPA时间。因此,可以推论,促进SB和LPA向MVPA适度转化,有利于提升学前儿童灵敏素质和下肢肌肉力量素质等方面的体质健康水平。
五、教育建议
第一,应逐步改变学前儿童体力活动“足够活跃”的刻板印象。到目前为止,幼儿园健康领域在五大领域中的受重视程度远远不够,相当多的家长和教师均认为学前儿童的体力活动十分充足,甚至一些教师和家长认为过多的体力活动容易造成儿童多动、注意力不集中等问题,从而让幼儿从事安静的益智类活动。因此,当今幼儿教育工作者首先要从自身做起,充分重视学前儿童的体力活动,并积极宣传和引导家长,家园共育致力于学前儿童体力活动水平的提高。
第二,应逐步改变“减少静坐=体力活动充足=体质健康良好”的错误认知。人们在学前儿童健康促进工作中往往认为,只要减少幼儿的静坐行为,就可以提高幼儿的体力活动水平,然后就可以促进学前儿童的体质健康水平进一步提高。殊不知静坐行为虽然减少了,有可能只是转化为低强度体力活动,加上一天的时间有限,不可能无限制地减少幼儿的静坐行为,这种简单的干预行为对于幼儿体质健康水平提升来说并无太大帮助。教育工作者应该在有限的时间内寻求合理的活动时机,适当提高幼儿中高强度体力活动的比例,以更好地提升学前儿童的体质健康水平。
第三,应重视学前儿童的中高强度体力活动,尤其是高强度体力活动的健康效益。参照国内外诸多学前儿童体力活动推荐量的要求,至少要保证幼儿每天60分钟的中高强度体力活动水平。本研究对幼儿园一线教师的访谈发现,幼儿园教师在组织幼儿身体活动时出于安全考虑,一般较少组织中高强度体育活动,尤其是高强度体育活动。未来研究要破解难以组织中高强度身体活动的“窘境”,在实践中进一步探究适宜于幼儿的中高强度体力活动的课程类型与教学策略。
第四,应“大处着眼,小处着手”,锚定体质健康,综合把握考量。要综合把控体质健康促进过程中性别、年龄、课程、父母教育理念等体力活动关键影响因素的作用。例如,应更加关注女童的体力活动水平、肥胖和超重幼儿的体力活动水平、其家长的体质教育观念存在偏差的幼儿的体力活动水平。同时,需要注意的是,加速度计仅能测量体力活动的强度、时间、能耗等信息,不能测量体力活动的形式、内容、类型等。而活动类型、活动内容、活动环节、教师的气质类型等都有可能影响学前儿童的体质健康,所以有必要把活动强度、活动形式和内容等相结合,才能更好地促进学前儿童体质健康发展。
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