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北京市某高中高一学生校内体力活动研究*

2016-08-30誉王文珲薛

体育科技 2016年4期
关键词:加速度计高强度体力

周 誉王文珲薛 岩

(1.中国教育科学研究院体卫艺教育研究中心,北京 100088;2.北京市第一五六中学,北京 100034)

北京市某高中高一学生校内体力活动研究*

周 誉1王文珲2薛 岩2

(1.中国教育科学研究院体卫艺教育研究中心,北京 100088;2.北京市第一五六中学,北京 100034)

[目的]使用客观测量的方式,定量测量北京市某高中高一学生在校期间的体力活动水平和特征,探讨高中生在校期间的体力活动水平是否得到切实保障,为学校采取措施促进学生体力活动提供客观依据。[方法]选取北京市西城区某高中高一学生35名(男生19名,女生16名),使用美国ActiGraph GT3X+加速度计,记录并分析学生一周在校期间体力活动水平。[结果]在校期间,高一女生平均每天静坐少动时间为513.4±28.4min,占佩戴总时间的83.0±3.1%;高一男生平均每天静坐少动时间为500.3±28.1min,占佩戴总时间的78.7±3.9%,所占比例显著低于女生(p<0.05)。平均每天进行低强度体力活动时间女生为81.6±18.7min,男生为98.4±21.1min,男生显著高于女生(p<0.05)。平均每天进行中高强度体力活动时间女生为24.1±6.3min,男生为36.2±11.1min,男生非常显著高于女生(p<0.01),且男生和女生每日中高强度活动时间均未达到体力活动推荐量。[结论]高一女生体力活动水平显著低于男生,且高一男生和女生中高强度体力活动时间均未达到世界卫生组织所建议的儿童青少年应每天至少进行60min以上中高强度体力活动的建议,也未达到教育部所提出的各级中小学至少保证学生每天在校一小时体力活动的要求。学校应采取相应措施,确保将“阳光运动一小时”的要求落到实处。

体力活动;高中生;校内;加速度计

2014年全国学生体质与调研工作显示,中小学生身体素质的改善和提高并不能达到预期目标,肥胖和超重检出率继续增加。由于在校学生的主要活动场所是学校,因此校内的体力活动水平能否达到改善身体素质的要求尤为重要。为此,2011年教育部下发文件《切实保证中小学生每天一小时校园体育活动的规定》(教体艺[2011]2号),要求各级中小学至少保证学生每天在校一小时的体力活动。规定下发后,中小学是否真正能完成规定中所要求的体力活动量,是需要进行调查的问题。

目前我国对青少年体力活动的研究主要采用问卷调查的形式获取在校学生的锻炼情况,较少使用客观测量的方法。由于问卷调查的准确性会由于受试者的回忆精确度、认真程度和认知能力而产生差异,因此绝大多数问卷的效度系数均较低,而客观测量则能更准确地采集受试者的体力活动数据。

本研究选取北京市西城区一所高中,采用加速度计客观测量该校高一学生一周在校体力活动水平,探讨高中生在校期间的体力活动水平是否得到切实保障,为学校采取措施促进学生体力活动提供客观依据。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

按照学生学号,采用系统抽样的方法,从北京市西城区某高中高一年级学生中抽取 40名健康学生,其中男、女各 20名。入选标准为生长发育正常,无各种急慢性疾病,且本人和家长均签署知情同意书。

1.2 研究方法

采用ActiGraph GT3X+加速度计客观测量高一学生在校内的体力活动水平。加速度计是通过感受身体在三维空间方向速度的变化来测量体力活动。最初只有单轴加速度计,只能感受身体在水平方向上速度的变化,随着科技水平的发展,逐渐出现双轴和三轴加速度计。目前,广泛应用于科研的是三轴加速度计。研究表明,三轴加速度计在测量成年人能量消耗、记录大强度活动方面比单轴加速度计更为准确。加速度计的优点是实用性强、能长时间佩戴、方便携带、对日常生活影响较小,能客观测量自由生活状态下的体力活动情况(包括强度和持续时间),适用于大样本人群的体力活动研究。本研究使用的设备体积为4.6cm*3.3cm*1.9cm,重19g,可以测定三个方向上+/-6G加速度的变化,在 0.25-2.5Hz的频率范围内感受人体动作,排除干扰信号。

测试前初始化加速度计,输入受试者的出生日期、身高、体重和优势侧等信息,并在加速度计外部标注受试者的名字。在校内佩戴加速度计期间,除洗澡、游泳,其他时间均需佩戴。从周一到周五,连续 5天记录高一学生在校期间的体力活动情况。

本研究中,将加速度计的采样频率设置为100Hz,将采样间隔设置为 5s,从而更好地记录短时间、高强度的身体活动。超过 60min没有活动数值则视为没有佩戴加速度计,允许有1-2min的count值在1-100。将一天中至少佩戴 480min(8h)且没有过大的 count值(>20000 counts)视为有效。在5天佩戴加速度计期间,有至少4个有效日,则将该学生的数据视为有效。

选用 Evenson Children(2008)算法分析不同强度的体力活动情况,将静坐少动行为、低强度体力活动(LPA)、中等强度至较大强度体力活动(MVPA)分别界定为 0-100cpm、101-2295cpm和≥2295cpm。计算平均每日学生在校期间的不同强度的体力活动。

2.3 统计分析

所有数据均以“平均数±标准差”表示,采用 SPSS 19.0软件进行分析,显著性水平为p<0.05。

采用独立样本 T检验,分析男生和女生之间不同强度体力活动情况的差异。

2 研究结果

2.1 研究对象基本情况

见表1。对原始数据进行分析后,共获35例有效数据,其中男生19名,女生16名。男生和女生每天在校内佩戴加速度计的时间几乎都达到了10h。

表1 研究对象基本情况

2.2 研究对象校内静坐少动情况

见表2。男生和女生在校期间每天的静坐少动总时间并未出现显著差异,但女生的静坐少动时间百分比非常显著高于男生(p<0.01),即女生在校期间,每天有更大比例的时间处于静坐少动状态。

表2 青少年在校期间每天静坐少动行为情况

2.3 研究对象校内低强度体力活动情况

见表3。在校期间,每天男生用于低强度体力活动的总时间和百分比均显著高于女生(p<0.05)。

表3 青少年在校期间每天低强度体力活动情况

2.4 研究对象MVPA情况

见表4。在校期间,每天男生用于MVPA的总时间和百分比均非常显著高于女生(p<0.01)。

表4 青少年在校期间每天MVPA情况

3 分析与讨论

本研究结果显示,高中女生在校期间,每日静坐少动时间所占的比例显著高于男生,而用于低强度体力活动及中高强度体力活动的时间则显著低于男生,说明高中女生的生活方式更加偏于静态。

高中男生和女生在校期间处于静坐少动状态的时间在500min左右。根据该校的作息时间表,高一年级学生每天上7节课,加2节眼保健操和午饭时间,共340min要坐在教室内,处于静坐少动状态,且这部分时间不可更改。余下160min学生可以轻体力活动或中高强度体力活动替换。这些时间包括课间休息、学校给出的体育活动时间以及课外活动时间。Ekelund等人整合了20871名4-18岁儿童的体力活动情况,发现静坐少动时间长的儿童比静坐少动时间少的儿童的平均腰围多 3.6cm[1]。Martinez等人客观测量210名13-17岁青少年的体力活动情况,并将静坐少动时间三等分,发现静坐少动时间最长的青少年的收缩压、甘油三酯、空腹血糖和心肺耐力状况较差[2]。HELENA研究(欧洲青少年健康生活方式研究)通过问卷调查和加速度计调查了 769名 13-18岁的青少年的静坐少动和体力活动状况,将青少年坐着看电视、玩电脑和电子游戏的时间分成<2h/天和≥2h/天。研究结果显示,“静坐少动时间≥2h/天”与心脏代谢风险升高相关,而“体力活动≥60min/天,且静坐少动时间<2h/天”则是心脏代谢风险的保护因素。另外,校正混杂因素的影响后,静坐少动时间与体脂百分比呈正相关[3]。以上研究均表明,过多的静坐少动行为对青少年健康有不利影响。因此,学校应鼓励学生用中低强度体力活动代替静坐少动行为,如在课间休息的时候到走廊上适当走动、在课外活动时间多进行运动锻炼等。

调查显示,高一男生用于 MVPA的平均时间为36min,高一女生用于MVPA的平均时间为24min,均未达到世界卫生组织所建议的儿童青少年应每天至少进行60min以上中高强度体力活动的建议[4],也未达到教育部所提出的各级中小学至少保证学生每天在校一小时体力活动的要求。美国国家运动与教育协会(National Association for Sport and Physical Education,NASPE)[5]和澳大利亚卫生与老龄化部门(Australia Department ofHealth and Ageing)[6]均建议儿童青少年每天至少进行60分钟中高强度体力活动。HELENA研究表明,“MVPA≥60min/天,且静坐少动时间<2h/天”与皮褶厚度所推算的体脂百分比呈负相关;每天用于较大强度体力活动时间较长且静坐少动时间较短的青少年心血管代谢风险较低[3]。一项涵盖了 1292名欧洲儿童(9-10岁)的多中心研究[7]和一项涵盖了251名的加拿大儿童的研究[8]均显示,中等强度或较大强度体力活动与体脂百分比呈显著负相关。学校是青少年生活的主要场所,增加学生在校体力活动对预防肥胖和促进健康具有关键作用。基于已有的证据充分的研究成果,学校应采取一些措施,鼓励学生多进行中高强度活动,尽可能地达到每天参与至少60min中高强度运动的目标。

Janssen等人报道,总体力活动水平(包括低强度体力活动)与肥胖的相关性不如中高强度活动与肥胖的相关性显著,说明低强度体力活动并不能为青少年带来良好的健康效益[9]。本研究中,尽管高一学生在校期间平均每日低强度体力活动在 80-100min左右,但这并不能带来真正的健康效益。因此,学校在着眼于落实学生校内每天一小时体育活动的目标时,应在关注运动量的同时关注运动强度,不能把时间浪费在无效的活动上。学校应采取措施,保障学生的锻炼时间,并鼓励学生多进行中高强度活动。每天 60min的中高强度活动并不需要一次性完成,可以通过每次 5-10min的活动累积达到。比如,按照本研究所调查中学的作息时间表,可以让学生在早操时间进行 15min中高强度活动;在中午留出的35min体育活动时间里,鼓励学生进行 10-20min中高强度活动;在下午1小时的课外活动中,鼓励学生进行25-45min中高强度活动,这样就能达到每天至少60min中高强度活动的要求了。

另,因男生和女生在静坐少动行为、低强度体力活动和中高强度体力活动方面均存在显著性差异,学校应根据男生、女生的具体特点和青春发育期的身心状况,有针对性地制定促进学生体力活动水平、减少静坐少动行为的策略,如在课外活动时间内,开设一些女生比较感兴趣的课程,如舞蹈、瑜伽等。也可对女生进行有针对性的健康宣讲,提高女生对运动锻炼重要性的认识,引导女生有意识、有目的性地进行一些运动锻炼。

4 总结

本研究所调查的西城区某高中高一学生在校期间,静坐少动时间过长,中等强度至较大强度体力活动时间过少,并未达到世界卫生组织所建议的儿童青少年应每天至少进行60min以上中高强度体力活动的建议,也未达到教育部所提出的各级中小学至少保证学生每天在校一小时体力活动的要求。另外,高一女生在校期间,每日静坐少动行为多于男生,而低强度体力活动及中高强度体力活动少于男生,男女生的体力活动模式显示出性别差异。学校应根据学生的兴趣特点,有针对性地制定相应措施,促进学生参与运动锻炼的兴趣和动机,确保将“阳光运动一小时”的要求落到实处。

[1]Ekelund, U., et al., Moderate to vigorous physical activity and sedentary time and cardiometabolic risk factors in children and adolescents. JAMA, 2012,307(7):704.

[2]Martinez-Gomez, D., et al., Sedentary behavior, adiposity and cardiovascular risk factors in adolescents. The AFINOS study. Rev Esp Cardiol, 2010,63(3):77-85.

[3]Rendo-Urteaga, T., et al., The combined effect of physical activity and sedentary behaviors on a clustered cardio-metabolic risk score: The Helena study. Int J Cardiol, 2015,186:186.

[4]WHO, Global recommendations on physical activity for health. 2010.

[5]Katzmarzyk, P.T., et al., International conference on physical activity and obesity in children: summary statement and recommendations. Int J Pediatr Obes, 2008,3(1):3-21.

[6]Egger, G., et al., Developing national physical activity guidelines for Australians. Aust N Z J Public Health, 2001,25(6):561.

[7]Ekelund, U., et al., Associations between objectively assessed physical activity and indicators of body fatness in 9- to 10-y-old European children: a population-based study from 4 distinct regions in Europe (the European Youth Heart Study). Am J Clin Nutr, 2004,80(3):584.

[8]Wittmeier, K.D., R.C. Mollard and D.J. Kriellaars, Objective assessment of childhood adherence to Canadian physical activity guidelines in relation to body composition. Appl Physiol Nutr Metab, 2007,32(2):217.

[9]Janssen, I. and A.G. Leblanc, Systematic review of the health benefits of physical activity and fitness in school-aged children and youth. Int J Behav Nutr Phys Act, 2010,7:40.

In-school Physical Activity of Senior One Students of A High School in Beijing

ZHOU Yu, et al.
(PE, Health and Education Research Center of China Education Science Research Institute, Beijing 100088, China)

[Objective]Use objective measurement to quantify the in-school physical activity level of high school students in Beijing, in order to investigate whether the in-school physical activity get ensured, and provide evidence for school to take strategies to promote physical activity level of students. [Method]35 healthy adolescents (19 boys and 16 girls) were recruited from grade 1 of a high school, and ActiGraph GT3X+ accelerometer was used to measure the in-school physical activity of adolescents. Sedentary behaviors, light-intensity physical activity (LPA), moderate to vigorous intensity physical activity (MVPA) were assessed. [Results]During school time, girls spend 513.4±28.4min on sedentary behavior, while boys spend 500.3±28.1min on sedentary behavior. Girls spend 81.6±18.7min on LPA, while boys spend 98.4±21.1min on LPA, and boys spend more time on LPA than girls (p<0.05). Beside, boys spend significantly more time on MVPA (36.2±11.1min) than girls (24.1±6.3min). But neither boys nor girls’MVPA time meet physical activity guidelines.[Conclusion]The physical activity level of girls is significantly lower than that of boys. None of the students spend enough time on MVPA which meet the physical activity guideline of WHO and the request of Chinese Ministry of Education. The school should take strategies to make sure that the requirement of “sunshine sports for one hour” be implemented.

physical activity; high school students; in-school; accelerometer

中国教育科学研究院2015年度基本科研业务费(010120150044)。

周誉(1990-),湖北潜江人,博士,助理研究员,研究方向:运动与学生体质健康。

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