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基于加速度传感器技术的大学生日常体力活动的研究

2020-07-14杨冬萍

四川体育科学 2020年3期
关键词:能量消耗体力受试者

杨冬萍

基于加速度传感器技术的大学生日常体力活动的研究

杨冬萍

南京体育学院研究生院,江苏 南京,210014。

目的:应用Actigraph GT3X+ 三轴加速度传感器对以南京体育学院为代表的大学生进行横断面调查研究,测量大学生日常体力活动的能量消耗,了解大学生日常体力活动状况;方法:选取南京体育学院在校大学生70名为研究对象,男生33人,女生37人。运动传感器固定于右侧髋部,连续佩戴1周,每日至少连续佩戴10h,记录体力活动的能量消耗和活动时间,其间要求学生保持正常活动模式;结果:不同性别间的体力活动能量消耗差异有统计学意义(P<0.05),男生7天的总能量消耗及每天的平均值均为普遍低于女生;受试者静态活动时间大于其他强度的时间且几乎所有活动强度均在大强度体力活动以下(P<0.05),各强度的活动时间女生大于男生,且所占百分比也较男生高(P<0.05);休息日较平时日能量消耗明显减少,静态活动累积时间增加,中度体力活动减少;结论:目前男女大学生在校期间的体力活动量较体力活动指南及推荐量不足,特别是大强度的体力活动缺乏明显。体力活动水平存在着明显的性别差异,女生的体力活动量及活动能量消耗优于男生。大学生休息日的活动水平较平时日偏低。

体力活动;大学生;加速传感器;能量消耗

体力活动(Physical Activity,PA)是指由骨骼肌收缩产生的身体活动[1]。我国青少年体质连续几年下降,主要原因是缺乏体力活动及活动水平下降[2]。因此,准确地测量大学生日常状态下的体力活动水平,对于监控体力活动状况的变化趋势、了解体力活动与健康的关系、制定健康干预措施具有重要意义。目前,体力活动的研究多采用自我报告的方法,其优点是简便和成本低廉,但因受试者回忆准确性和认知水平等的差异存在较高的误差率[3]。加速度计有诸多优点,它小巧便携且能准确反应体力活动的总量、频率、强度和持续时间等信息,无需受试者进行回顾,是一种客观、准确的测量方法[4,5]。加速度计已开始应用于儿童及青少年体力活动的监测[6]。本文应用加速度计对在校大学生1周的体力活动进行监测,了解其日常体力活动水平。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

选取南京体育学院在校大学生70名为本课题研究对象(非体育专项学生),其中男学生33名,女学生37名,大1:24名,大2:26名,大3:20名。告知受试者实验相关信息并签署知情同意书。

1.2 研究方法

1.2.1 形态测量 测量受试者的身高、体重,测量仪器为鑫东华腾公司生产的身高体重测量计。

1.2.2 体力活动数据采集 数据采集仪器为ActiGraPh GT3X+ Plus(ActigraPh LLC,Fort Wal-ton Beach,FL,以下简称GT3X+)。测试前进行初始化设置,录入佩戴者性别、身高、体重及佩戴日期,仪器固定于受试者髂脊水平线和右腋窝中线的交界处,采样模式为1min 时间间隔。每日晨起后戴上,睡前解下,连续佩戴7天。限定所有受试者的全天至少连续佩戴10h,其间保持正常活动模式。

1.2.3 统计方法 定义周1至周5为平时日,周6至周日及节假日为休息日。测试中数据采集、原始数据分析用ActiLife5 5.10.0l进行。所有测试指标采用均数和标准差(mean±sd)进行描述。统计分析用SAS JMP 9完成,性别的差异以及休息日与平时日的差异用独立样本t检验,单因素方差分析年级间的差异;设定P﹤0.05为有显著性差异。

2 研究结果与分析

由于实验对佩戴时间有一定要求(连续佩戴至少包含2个平时日、2个休息日且每天连续佩戴10h以上),实际获得59个受试者的有效数据,其中男生27人,女生32人,大1:20人,大2:24人,大3:16人。经统计学整理分析结果如下。

2.1 研究对象的基本情况

受试者的年龄、身高、体重等身体形态指标和身体质量指数(BMI,Body Mass Index)如表1所示,其身高、体重及BMI指数差异均有统计学意义。

表1 研究对象年龄、身高、体重、BMI指标分布

2.2 不同年级男、女生能量消耗的分析

表2 不同年级男、女能量消耗

注:1.*与女生进行比较,P<0.05

结果显示,男生平均每天的能量消耗及受试期间总能量消耗均低于女生,造成此结果的原因可能是其休闲方式及兴趣爱好的差异。笔者访问大部分受试者,较多男生热衷于网络游戏,课余时间在电脑前度过,从而导致活动量降低;而女生喜欢逛街游玩,走动的时间更多从而消耗更多的能量。所有受试者的全天能量消耗都是偏低的,女生平均为670kcal/d,男生平均为470kcal/d。能量消耗并没有随着年级的变化而呈现某一趋势,提示能量消耗与年级无关。

2.3 不同年级男、女生各强度体力活动时间的分析

加速度计输出counts值代表身体活动的频率和强度[7],GT3X+以垂直轴counts的值来确定活动强度[8]。

表3 不同年级男、女各强度体力活动时间

注:1.大强度体力活动及剧烈体力活动监测值为零,故不在表中体现;2.#与其他强度的活动进行比较,P<0.05;*与女生各指标进行比较,P<0.05

由表3可以看出,受试大学生多以静态活动为主,低强度及其以下强度活动时间约占佩戴总时间的90%。美国疾病控制与预防中心(CDC)和其他运动医学组织建议每天不低于30min中等或大强度的体力活动且每周不少于5次[9]。结果显示,女生中等强度的体力活动达到推荐量,但男生的全天中等强度活动时间不足30min。男女生之间各活动强度时间及百分比的比较,女生均明显优于男学生。监测过程中男女生比较突出的共同问题是大强度体力活动的缺乏,主要原因可能是大学生的生活方式,其在校期间的主要活动是上课,一般以静坐听课为主,导致体力活动特别是大强度活动明显不足。

2.4 平时日及休息日各强度活动时间的分析

表4 平时日/休息日各强度活动时间

注:1.*与休息日各指标进行比较,P<0.05

相较于平时日,休息日能量消耗明显减少,静态活动累积时间增加,中度体力活动减少。原因可能是大学生校园生活模式以上课为主,课余时间的活动比较单一且相似,访问受试者得知大部分学生选择休息日在宿舍玩电脑或休息,另睡觉时间增多导致全天的活动时间减少,符合实验结果。

3 结论与建议

3.1 结 论

在体力活动测量中,GT3X+ 具有实用、客观和可靠等优点,并且能够实现长时间佩戴及对正常运动影响小,适用于大样本人群的长时间运动监测。

本研究结果显示目前男女大学生在校期间的体力活动量相较于CDC提出的体力活动指南及推荐量不足,特别是缺乏大强度的体力活动。大学女生的体力活动水平优于男生,休息日的活动水平较平时日偏低。

3.2 建 议

欲增加学生的体力活动,一方面社会应形成健康向上的生活方式与参与体育活动的好风气,使学生能积极主动地参加运动,另一方面要提高学生在校的体育参与,学校应起到监测与督促的作用,引导并带动学生多运动。笔者认为学校可以采取以下具体措施来提高大学生的体育参与:(1)完善体质测评与信息反馈,使学生了解自身的体质状况,督促自己运动;(2)配套体育课程体系,使之适合不同性别及年龄的学生进行有规律的体育锻炼;(3)建立激励与奖励体制,激发学生参与体育活动的热情;(4)开展班级、社团活动,特别是体育类活动,促进学生积极参加。同时学生自身也应认识到体育活动的重要性,改变自己的生活方式,参与到运动中,使自己保持良好的健康状况。

[1] 陈林会,邹玉玲,宋 昱.江苏省中小学生体力活动及影响因素研究[J] .体育成人教育学刊,2011,27(04):92~94.

[2] U. S. Department of Health and Human Service. Physical Activity and Health: a Report of the Surgeon General[M]. Atlanta, GA: U. S. Department of Health and Human Service, Center for Disease Control and Prevention, and National Center for Chronic Disease Prevention and Health Promotion, 1996: 20~144.

[3] WARD D S, EVENSON K R,VAUGHN A, et al . Accelerome-ter use in physical activity : best practices and research recom-mendations [J] . Med Sci Sport Exe, 2005, 37(11): S582~S588.

[4] 卓建南,尹少丰. 普通高校学生体质健康状况监测体系的构建及综合评价研究[J]. 赤峰学院学报(自然科学版),2012(19):97~99.

[5] 朱 琳,陈佩杰. 能量消耗测量方法及其应用[J]. 中国运动医学杂志,2011(06):577~582.

[6] 李松骏,孙 彪. 加速度传感器在青少年体力活动研究中的应用综述[J]. 南京体育学院学报(自然科学版),2012,11(05):149~155.

[7] Ainsworth BE, Haskell WL, Whitt MC, et al. Compendium of physical activities: an update of activity codes and MET intensities [J]. Med Sci Sports Exerc, 2000, 32(09): S498~504.

[8] 朱 琳,陈佩杰. 应用三轴加速度计(GT3X+)监测广州高中生日常体力活动的研究[J]. 广州体育学院学报,2013,33(01):85~88.

[9] Thompson JL. Exercise in improving health v. performance [J]. Pro-ceedings of the Nutrition Society. 2009, (68): 29~33.

College Students Daily Physical Activity Research Based on Triaxial Accelerometer

YANG Dongping

Graduate School of Nanjing Sport Institute, Nanjing Jiangsu, 210014, China.

Objective: To measure the energy expenditure and the situation of daily physical activity of the students in Nanjing Sports Institute using the GT3X+ plus. Methods: 70 College students(33 boys),from grade 1-3 of Nanjing Sports Institute were recruited in this study. Height, Body weight and BMI were measured,and the energy expenditure of physical activity were investigated by GT3X+ Accelerometer. Each students wear the Accelerometer in Right Waist for more than 10 hours per day, 7 days . Results: There is a significant difference between the energy expenditure of physical activity of boys and girls, cially vigorous of boys are less than girls; time of sedentary is more than the other physical activity, the time of girls each physical activity level are better than boys; students have less physical activity in weekend than weekdays. Conclusions: Most college students have lack of physical activity especially vigorous intensity physical activity, the energy expenditure of girls are better than boys. All college students have less physical activity in weekend than weekdays.

Physical activity; College students; Accelerometer; Energy expenditure

1007―6891(2020)03―0132―03

10.13932/j.cnki.sctykx.2020.03.31

G807.4

A

2019-08-14

2019-09-03

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