基于省域样本的高中生体质测试指标相关性的研究

史凯 张雨

摘 要：目的：了解正处于身体发育平稳期的高中生在体质健康测试中的BMI指数与其自身肺活量、坐位体前屈之间的关系，为缓解学生超重问题提供新的办法。方法：选取河南省1295名高中生（男生623人，女生672人）进行体质健康测试，摘选其中四项数据（身高、体重、肺活量、坐位体前屈），运用数理统计法对选取数据进行统计分析，并采用文献资料法对相关文献进行检索筛选。研究发现：高中阶段学生的BMI指数与肺活量两项指标进行相关分析中发现无论男女此两项指标都存在线性关系（男生：肺活量=2893.904+59.298BMI，女生：肺活量=2531.619+16.61BMI），且具有较高的显著性（P<0.05）;BMI指数与坐位体前屈两项指标相关分析中发现男生存在线性关系（坐位体前屈=21.833-0.223BMI），且具有较高的显著性（p<0.05），女生无显著性差异（p>0.05），无统计学意义。结论：BMI指数与肺活量分析中男女生的BMI指数与肺活量呈正相关关系，即BMI指数越大，肺活量值越高，并从统计学角度解释了性别对肺活量具有一定的影响。而男生的BMI指数与坐位体前屈呈负相关关系，即BMI指数越大，坐位体前屈成绩越差。

关键词：河南省;高中生;体质健康测试;BMI指数;肺活量;坐位体前屈

中图分类号：G806

文献标识码：A

DOI：10.3969/j.issn.1006-1487.2020.04.016

作者简介： 史凯（1995-），男，河南商丘人，研究生

通讯作者：张雨（1982-），男，河南新乡人，副教授

研究方向：体育教学

随着社会的发展，身体健康越来越受到重视，尤其是学生健康更是备受关注。研究表明，1985至2014年间，我国7-18岁汉族学生体重增长趋势基本呈线性发展，男生尤为明显。身高发展趋势相对于同时间内的体重变化有所不同。据此发现我国学生的BMI指数也随之逐渐升高，即肥胖逐渐成为我国甚至全世界学生中难以解决的问题，而肥胖引起的高血压、糖尿病、高血脂和其它相关疾病也严重损害健康，因此预防超重和肥胖是控制相关慢性疾病的关键。本文通过对河南省高中学生体质健康测试中BMI指数与其肺活量、坐位体前屈两项指标进行相关性分析，试图找出一般规律。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象由于小学阶段和初中阶段正处于学生生长发育的高峰期，而高中阶段学生的普遍年龄为16～18岁，处于发育平稳期，因此本研究选取河南省部分高中的高一、高二、高三，三个年级的学生共1295人，其中男生623人，女生672人。

1.2 研究方法测量法：体质健康各指标的测试，根据我国《国家学生体质健康标准》中规定的测量方法和设备，对目标高中的学生各项指标进行测量，然后再根据BMI指数计算公式即体重（kg）/身高（m）平方，计算出每个学生的BMI指数（kg/m2）。数理统计法：本文运用WPS中的excel工具对该高中1295名学生的身高、体重、肺活量、坐位体前屈进行初步的整理并通过BMI指数计算公式计算出相应的BMI指数，之后将初步整理后的数据输入SPSS软件中进行一元线性回归分析并进行显著性检验。文献资料法：在中国知网以“体质测试指标”“体质测试数据分析”“BMI指数”“肺活量”“坐位体前屈”为主题词与关键词进行文献检索，再根据本文的研究方向对文献的筛选分析为本研究提供理论支撑。

2 研究结果

2.1 BMI指数与肺活量指标的相关性分析肺活量是指在无时间规定的情况下进行一次最大吸气后尽力呼出气体的总量。肺活量与人的呼吸有着非常密切的关系。不仅如此，肺活量的大小还会由于年龄和性别的不同体现出一定的差异性。根据国家体质健康标准的规定，高中学生的肺活量男生最低标准为2600毫升，女生最低标准为1750毫升。首先建立BMI指数X与肺活量Y的一元线性回归方程并进行显著性检验（α=0.05）

其次提出假设：假设所计算出的回归系数为0时，即认为得到的回归方程无显著性意义。

2.1.1 男生BMI指数与肺活量的相关性将参加测试的623位男生的BMI值以及他们的肺活量测试值输入SPSS中进行一元回归方程的检验，得出的结果如下表：

根据表中结果可知显著性为0，因此为极小概率，所以假设不成立，即所求方程具有显著性意义。并且根据SPSS输出的数据中可知：回归常数为2893.904，回归系数为59.298，因此男生BMI指数与肺活量的关系为Y=2893.904+59.298X即：男生肺活量=2893.904+59.298BMI最后根据此方程对某一学生进行预测，例如某一学生的BMI指数为21.23，则通过肺活量计算公式进行预测可知：肺活量=2893.904+59.298X21.23=4152.80054毫升，即当学生的实测值大于4512.8时则说明该男生的肺活量在此水平之上，反之则说明低于此水平。

2.1.2 女生BMI指數与肺活量的相关性将参加测试的672名女生的肺活量测试成绩以及她们的BMI指数输入到SPSS中进行一元线性回归分析并检验，所得结果如下表：

根据表中的显著性为0.033，且0.033<0.05，是小概率事件，因此认为假设不成立，即所求得的一元线性回归方程具有显著性意义。并且根据SPSS所输出的数据得知：回归常数为2531.619，回归系数为16.610，因此女生的BMI指数与其肺活量的关系为：Y=2531.619+16.61X即：女生肺活量=2531.619+16.61BMI然后运用此公式进行一次预测，假如某一女生的BMI指数为20.7，即该女生的肺活量=2531.619+16.61X20.7=2875.446毫升，因此次女生的肺活量实测值如果大于此预测值则说明该女生的肺活量在此水平之上，反之相对。

2.2 BMI指数与坐位体前屈指标的相关性研究柔韧性是指人体的关节、肌肉、韧带、皮肤等组织能够达到的最大活动幅度，柔韧性越好机体在各类运动中就越不容易受到伤害。因此柔韧性成为体质测试中一项重要的测试项目。而坐位体前屈是通过测试静止状态下人体的躯干，腰部、臀部等部位关节，肌肉和韧带的活动幅度，反映人体不适和柔韧性的一项重要指标，因此在体质测试中一般采用此项目来评定学生的柔韧素质的好与坏。而根据国家体质健康标准所规定的高中男生坐位体前屈最低成绩为1厘米，高中女生最低成绩为4.4厘米。首先建立BMI指数X与坐位体前屈Y的一元线性回归方程并进行显著性检验（α=0.05）然后在提出假设即：假设计算出的回归系数为0时，即认为所得到的一元线性回归方程与显著性意义。

2.2.1 男生BMI指数与坐位体前屈的相关性将参加测试的623位男生的BMI值以及他们在测试中所得到的坐位体前屈成绩输入到SPSS中进行一元线性回归方程分析并进行显著性检验，所得结果如下表：

根据图表中可知显著性为0.001，且0.001<0.05，因此认定为小概率事件，即先前所提出的假设不成立。并且根据SPSS所输出的数据可知，回归常数为21.833，回归系数为-0.223，因此男生的BMI指数与其坐位体前屈的关系为Y=21.833-0.223X即：坐位体前屈=21.833-0.223BMI根据此公式对某一学生进行预测，假如一男生的BMI指数为19.03，即其坐位体前屈=21.833-0.223x19.03=17.59厘米，因此该男生的坐位体前屈的预测值为17.59厘米，当该男生的实际测量值大于预测值是说明该男生的柔韧素质在此水平之上。

3.2.2 女生BMI指数与坐位体前屈的相关性将参加测试的672名女生的BMI值以及他们在测试中所得到的坐位体前屈成绩输入到SPSS中进行一元线性回归方程分析并进行显著性检验，所得结果如下表：

根据图表中可知显著性为0.632，且0.632>0.05，因此认定大概率事件，即认为先前所提出的假设成立，因此不存在显著性意义，即女生的BMI值与其柔韧素质不存在一元线性关系。

3 讨论

3.1 BMI指数与肺活量指标的相关性分析从男生的BMI指数与肺活量指标相关性研究就结果可知，男生的BMI值与肺活量呈正相关关系，即BMI指数越大肺活量也就越大。BMI过大，其胸廓及横隔运动受限，阻碍了气体交换的速率，同时脂肪增多，增加了耗氧，这时机体就会以增加肺活量以代偿相对缺氧状态。但是虽然肥胖者的肺活量相对较大但是其肺活量体质质量指数要低于正常 BMI 的男生，也就是说BMI指数较大男生由于体重较大，其单位的肺活量相较于正常男生相对较低，并且随着体重的增加单位肺活量也会逐渐下降，因此在机体进行大强度工作的时候仍然会导致机体供氧不足，但是为了减轻这种情况机体就会发挥其补偿作用，通过加快心脏起搏进而加快血液流速，减轻供氧不足导致的机体机能下降。而根据BMI指数与肺活量指标相关性研究就结果可知，女生的肺活量与其BMI指数呈正相关关系，即BMI指数越大女生的肺活量值也相应增大。但是从公式上来看无能论是回归常数还是回归系数，女生的数值都男生比要小，这说明了女生的肺活量与男生相比有一定的差距。不仅如此从生理学的角度来看女生的轮廓和肺部的容积较小，呼吸肌力量较弱，使其肺通气功能和换气功能都较低，导致其肺活量小于男生。因此从这两方面可以看出性别对肺活量有很大的影响。

3.2 BMI指数与坐位体前屈指标的相关性分析通过男生的BMI指数与坐位体前屈指标相关性的研究结果可知男生的BMI指数与其柔韧性负相关关系，即男生的BMI指数越大其柔韧性素质就相对较差。BMI指数越高相对来说就越胖，从运动生理学来说人越胖肌肉组织周围会囤积大量的脂肪，同等情况下肌肉、关节以及其他组织在的柔韧性是相同的，但是由于这些组织周围因为肥胖囤积了大量脂肪之后，脂肪对这些各种组织的活动幅度都有很大的阻碍作用，就会导致柔韧性逐渐变差。而且肥胖的人对于运动没有足够的积极性，而长期不锻炼也是导致柔韧性下降的一个原因。不仅如此从人体形态来看，肥胖者的体型会相对较大这或许不影响其柔韧性，但是在进行坐位体前屈测试时由于体重增加或者腹部脂肪堆积会使腰部活动受限，影响弯腰前伸的动作，影响坐位体前屈测试值。

4 结论

男生的BMI指數与肺活量成正相关关系，即在一定程度上男生的BMI指数越大其肺活量也会随之增加，虽然肺活量测试值随之增加但是其单位肺活量并没有增加，甚至降低。因此BMI指数较大的学生应降低体重指数达到提升单位肺活量的目的。女生的BMI指数与肺活量与男生的相同呈正相关关系，并且通过数据计算与对比发现性别对肺活量具有一定的影响。对BMI指数与坐位体前屈成绩进行分析发现男生的BMI指数与其柔韧素质呈正相关关系，由于BMI指数越大说明该学生的越胖，导致各组织周围囤积大量脂肪从而阻碍其活动空间，减低机体的柔韧性。而在对女生的BMI指数与其柔韧素质分析是发现不存在显著性意义，因此认为女生的BMI值与其柔韧素质不存在一元线性关系。