张铁民，王庆然

（1.东北师范大学体育学院，吉林 长春 130022；2东北师大附中明珠学校，吉林 长春 130022）

步行活动水平对青少年身体成分影响的研究—以东北师范大学为例

张铁民1，王庆然2

（1.东北师范大学体育学院，吉林 长春 130022；2东北师大附中明珠学校，吉林 长春 130022）

对比日常步行10000步与12000步对青少年身体成分影响的差异，为发展青少年体育、增进体质健康制订有效实施方案。将60名青少年随机分为实验组A（日行10000步）、实验组B（日行12000步）和对照组，步行干预持续12周。结果：青少年日常平均步行步数为6909步，男生日均7035步，女生日均6783步；不仅未能达到日常推荐量的步行数，而且与发达国家青少年日常平均步行数存在较大差距；青少年学生身体成分各成分组成比例存在明显的性别差异，学生身体脂肪比例普遍偏高，存在超重的现象；无论是日行10000步还是日行12000步都能有效改善青少年身体成分。结论：步行活动可作为青少年提升日常体力活动水平的重要锻炼方式，也可通过步行数来检测每日体力活动的量。

步行活动水平；青少年；身体成分

体力活动是指人体在运动过程中由骨骼肌进行收缩产生的身体活动，也是指人体在基础代谢的基础上，身体能量进行消耗的活动。体力活动不足能够导致个体产生肥胖、心血管疾病以及糖尿病等疾病，尤其是学生群体中，体力活动不足能够导致超重和肥胖几率的发生［1］。而众多研究都表明［2］：在青少年群体中，步行是日常生活当中最主要的体力活动方式。因此，有效的增加青少年步行的步数是提高其体力活动的有效途径。

身体成分指人体是由水分、蛋白质、脂肪和无机盐等4种组成成分构成，为了能够使人体能维持正常的生理功能和健康状况，各组成成分需保持一定比例，一般来说，水分约占55%、蛋白质占20%、体脂肪占20%、无机盐占5%。身体成分中各组成分的比例如果失调会影响人体的生理机能、生长发育和体质状况，影响人体的健康［3］。长期从事有规律的有氧体育锻炼对个体身体成分具有积极的影响，能够使个体身体成分的各组成成分比例更加合理。

目前，关于青少年体力活动与身体成分关系的研究基本都集中在累积MVPA运动时间对青少年身体成分的影响，但对于青少年群体进行累积MVPA运动时间和强度的测试和控制不易操作，更不利于青少年了解和掌握自身体力活动的状况。为了方便青少年了解和掌握自身体力活动的状况，研究者们将日常个体能量消耗和累积MVPA运动时间进行定量研究，最终推算成每日平均步行数［4］。可能由于地域、人种、性别、环境、体质的差异导致推算出的每日平均步行数存在一定的分歧，而在分歧端主要存在2种观点，即每日平均10 000步和每日平均12 000步，无论哪一种观点，几乎已经被人们所接受和认可，并作为评价日常体力活动水平的标准。但是纵观已有的研究和报道，仍未见2种步行活动水平对青少年身体状况的影响。

基于此，本文以青少年学生为实验对象，以步行活动为锻炼手段，以身体成分为评价指标，探讨步行活动水平对青少年身体成分的影响，不仅能够为青少年的体力活动水平做出合理的评价，还能为青少年体质健康状况做出合理的评估，同时也能为青少年运动干预和健身效果评定提供科学的理论依据和实践价值。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象 以步行活动水平对青少年身体成分的影响为研究对象。

1.2 研究方法

1.2.1 文献资料法 主要通过东北师范大学图书馆和电子阅览室以及中国知网等途径来搜集和检索相关书籍（6部）、文献（127篇）和报刊（7份）。通过搜集书籍和文献进行整理、分析和归纳，为本文的研究思路、研究假设、理论依据等提供了重要的参考价值。

1.2.2 实验法

1.2.2.1 实验对象 本着自愿的原则，以最终筛选出符合研究需要的279名学生为基础，在计算调查对象平均步数后，以步行步数的平均值为基线，以平均步数±1 000步为报名范围，自愿报名参与本次的步行锻炼干预实验，最终选出60名学生为本研究的实验对象，其中男生30人，女生30人，所有被试为大1年级和大2年级的学生（由于大3年级和大4年级的学生备战考研，学习任务和压力比较大，因此不敢冒昧选择大3、大4的学生为实验对象）。将60名实验对象随机分为3个实验组，分别为实验组A、实验组B和对照组，实验组A、实验组B和对照组在步行活动水平和BMI水平上无显著性差异。实验组A、实验组B和对照组基本情况（表1）。

表1 实验组与对照组基本情况差异情况一览

1.2.2.2 实验仪器

智能手环：由埃维无线技术有限公司产的iwown-i5蓝牙式智能手环。

笔记本电脑：由联想公司产的IBM-SL410笔记本电脑。

身体成分分析仪：由韩国生产的Inbody720身体成分分析仪。

1.2.2.3 实验方法 实验开始前，实验组与对照组均佩戴智能手环，除游泳和洗澡可以摘除智能手环外，其余时间需佩戴智能手环，测试者可以通过智能手环的显示屏来检测个体每日进行步行步数，及时提醒自己是否达到步行的目标步数。对未达到步行步数的学生，在有同学或课题组陪同的条件下进行步行锻炼，以此来增加步行的步数。由课题组成员每天与测试对象进行联系和交流，根据测试对象反馈的信息及时调整学生步行的步数，避免出现不必要的伤害。

1.2.2.4 步行活动水平与身体成分测量 步行活动测量工具主要通过智能手环来操作，具体操作方法：首先通过查询学生的学籍情况，筛选出符合本文调查对象健康状况的（无脑病、精神及心脏病史）学生，利用体育课或课余体育活动时间对其进行沟通和了解，快速建立友谊，在建立友谊的过程中询问日常体力活动的状况，最终确定本文研究中的300名测试者；其次，对测试的对象讲解本次调查的目的，讲解本次的调查结果对青少年体力活动情况的意义，以便测试对象对本次调查的支持；最后，对佩戴智能手环的方法和要求进行讲解，学生在日常佩戴过程中由个体和课题组成员共同监管。步行活动测量时间为1星期，包括5d的上课时间和2d的周末，学生在测试过程中除了睡觉、洗澡和游泳可以将智能手环进行摘除外，其余时间一律要佩戴智能手环，佩戴1星期后，在第8天早上将智能手环进行回收，通过数据线将智能手环的数据导入电脑，记录所有学生的步行步数。依据Rhoadsr［5］对智能手环测量数据准确性的依据原则，对青少年步行活动水平的有效性进行筛选，主要原则为：每天佩戴的智能手环的时间不少于10h，每天小于1 000步或大于30 000步的数据为异常数据，最终筛选出符合研究需要的青少年279名，男生147人，女生132人，将这些学生的数据进行整理，进行下一步分析。

身体成分测量主要采用身体成分分析仪来操作进行，主要针对筛选的300名测试者在测试步行活动水平前后分别对其身体成分进行测量，以便对青少年身体成分中各组成比例进行分析和后续实验对象的分组。

1.2.2.5 实验指标 步行活动水平指标主要为每日的平均步数、星期1～星期日的平均日常步数。

身体成分指标主要为细胞内外水分、无机盐含量、蛋白质、体脂率、骨骼肌含量等指标。

步行活动水平测定由埃维无线技术有限公司产的iwown-i5蓝牙式智能手环进行，具体测定方法分为3步：1）将智能手环的数据进行清零，恢复出厂设置；2）与电脑端进行同步，通过下载的iwown-i5记录软件与智能手环进行连接；3）对智能手环进行佩戴和校验，待智能手环准确记录步行步数后才可开始使用。

身份成分指标的测定由韩国生产的Inbody720身体成分分析仪进行，具体测定方法分为2步：1）测试者衣着短裤、T恤、光脚；2）待测试者平静呼吸，双脚站立在身体成分分析仪上，双脚并拢，双手自然放置在体侧，两眼目视前方，待测试者准备完成后，由实验员点击测试按键，开始测试。

以上指标的测试和统计均按照严格的测试和统计要求进行。

1.2.2.6 实验控制 实验组A和实验组B为运动干预组，每日需要达到的步行数为10 000步和12 000步，对照组每日进行正常的生活，日常步行数不进行干预。步行的强度按照日常生活中的步行速度进行，负荷强度适中，运动时间以步行步数为监测工具，即达到预定步数后可停止干预。

在实验过程中3个实验组分别由课题组成员和个人进行监管，每天在课余时间对学生日常的活动情况、饮食情况、服用药物情况等进行询问和交流，主要通过与学生以QQ、微信或e-mail的形式进行，将有关学生的日常活动情况、饮食状况、服用药物情况等记录下来，建立学生步行活动运动干预的情况档案。避免造成非实验因素对实验结果的干扰。

1.2.2.7 实验实施 整个实验过程中从2014年4月～2014年7月共进行12周的步行活动干预，实验组A、实验组B除了每日必须达到10 000步和12 000步，其余生活一律正常。所有参与实验的学生在步行干预过程中根据自身情况量力而行，学生根据自己在学校上课期间的步行步数与干预要求的步数的差值，在朋友或课题组成员的陪同下可在类似校园、体育场馆等场所进行步行活动干预。步行干预在不影响学习和日常生活的条件下进行。

1.2.3 数理统计法 对调查和测试的数据利用EXCEL2007进行记录和呈现，对数据的处理采用SPSS19.0社会统计学软件进行统计和处理。

2 结 果

2.1 青少年步行活动水平的测定结果 运用智能手环计步器对青少年学生的步行活动水平进行记录与计算（表2）。

2.2 青少年身体成分的测定结果 运用身体成分分析仪对青少年学生身体成分进行测定与计算（见表3）。

2.3 不同步行活动水平对青少年身体成分影响的结果 经过12周的步行锻炼干预后对每日步行10 000步青少年学生的身体成分进行测试和计算（表4）。

表2 青少年步行活动水平情况一览

表3 青少年学生身体成分测定结果一览

表4 10000步对青少年学生身体成分的影响结果一览

经过12周的步行锻炼干预后对每日步行12 000步青少年学生的身体成分进行测试和计算（表5）。

为了比较不同步行步数的锻炼效果，对每日步行10 000步与12 000步青少年学生的身体成分进行独立样本t检验（表6）。

3 讨论与分析

3.1 青少年步行活动水平分析 步行是青少年日常生活中体力活动的最主要方式，由于步行活动的能量代谢不方便记录和计算，因此，一般都通过计步器来测量和计算青少年步行的步数来反映个体体力活动的水平。而关于计步器记录步行步数是否精准的问题，我国研究者翁锡全等人［6］通过对比苹果电话iOS7系统开发的记步软件、Runtastic手环和ibody运动健身计步器对个体步行步数进行效度检验，结果发现：这3种计步器记录的步行数与实际步行的步数存在高度的正相关（0.894、0.936、0.868），认为iOS7开发的记步软件、智能手环以及其他简单便携的计步器都能准确记录个体在实际步行过程中的步数，可以作为个体实时监测日常体力活动水平的测量工具。

表5 12000步对青少年学生身体成分的影响结果一览

表6 实验组A与实验组B青少年学生身体成分对比结果一览

测试结果显示：学生每日平均步行步数为7 035步（男生）和6 783步（女生）。Roth等人［7］对美国6～22岁的学生进行调查发现，美国男性学生每日平均步行的步数为12 023步，女性学生每日平均步行步数为10 342步；汪玲等人［8］对日本学生步行步数的调查发现：日本男性学生每日平均步行的步数高达15 340步，日本女性学生每日平均步行步数可达11 617步。站在国际视野的高度上，东北师范大学学生的步行步数不仅与发达国家学生存在较大的差距，并且与亚洲日本等国家的学生也存在相当大的差距。2014年金明辉等人［9］对上海市青少年进行调查发现：上海市男性青少年每日平均步行数为7 948步，女性青少年每日平均步行数则为7 048步。相比较来说，东北师范大学学生的7 035步（男生）和6 783步（女生）与我国发达城市学生的每日步行活动水平仍存在一定的差距。

此次的调查结果中，不仅对学生的每日平均步行数进行调查，而且还对1星期之内每天的日常平均步行数进行了调查，1星期之内按照步行数多少依次排序分别为：星期5、星期4、星期1、星期2、星期3、星期6、星期日。最多的为星期5和星期4，男生分别达到了8 726和8 192步，女生分别达到了8297步和7723步。有部分学生都超过了9 000步。然而大家较为关注的是“青少年一天应该走多少步”的话题，多少步符合学生体力活动水平的标准，关于这一议题，Kazuyuki给出的推荐量为每天平均步行10 000步。而美国政府在《体力活动与健康》一书中给出的推荐量是12 000步。虽然这2种步行步数的推荐量存在一定的争端，但是，无论推荐量是每日平均10 000步还是每日平均12 000步，东北师范大学学生都未达到标准。

3.2 青少年身体成分状况分析 人体身体成分的比例只有保持在一定的比例基础上，才能保障身体结构和功能的正常发挥，一旦身体成分比例失调，人体的结构和功能会遭到严重的破坏，影响个体的生长发育和健康状况［10］。通常情况下，身体成分主要通过蛋白质、无机盐、体脂肪、水分和骨骼肌来表示。蛋白质是组成人体一切成分所需的重要成分，机体进行一切与生命体征有关的活动都需要蛋白质的参与，蛋白质不足容易导致肌无力、肌萎缩等症状，严重影响个体的体质［11］。无机盐是人体的重要组成成分，主要呈游离状况和离子状况存在于人体的细胞和骨骼当中，分为骨外含量和骨内含量，骨外含量是指存在于骨骼内的无机盐含量，骨外含量是除了骨骼以外身体所有部位的无机盐含量，无机盐含量过低容易导致骨质疏松，严重可造成骨折［12］。体脂肪是指人体内所有脂肪的含量，是皮下、器官、组织等部位脂肪含量的总和，脂肪含量过高容易导致超重和肥胖，严重则造成心血管疾病［13］。水分是人体的重要组成部分，具有运输微量元素、调节体温和润滑细胞的作用，身体水分过低容易造成细胞代谢减慢，加速细胞衰老，严重可导致肾功能障碍和高血压等疾病［14］。骨骼肌是人体肌肉的重要组成部分，人体的体育活动都需要骨骼肌的收缩来完成，骨骼肌含量低容易造成肌肉的力量和耐力下降，严重可影响人体正常的生活行为［15］。

对东北师范大学学生身体成分的调查结果显示：男生身体成分中蛋白质含量为9.722，无机盐含量为3.023，体脂肪含量为18.931，水分含量为39.028，骨骼肌含量为28.638；女生身体成分中蛋白质含量为7.628，无机盐含量为2.728，体脂肪含量为26.648，水分含量为27.729，骨骼肌含量为19.692。通过对男、女学生身体成分进行对比发现，学生身体成分存在明显的性别差异，男生蛋白质含量、无机盐含量、水分含量、骨骼肌含量显著高于女生，女生体脂肪含量显著高于男生。Lloyd［16］发现：青少年在15.5岁时身体脂肪的增长速度最快，且女性脂肪的堆积程度明显多于男性。Wells［17］对7～22岁男、女儿童的肌肉进行测定发现，同年龄段儿童中男生明显多于女生。另外，从本次对学生身体成分的调查结果中还发现，学生普遍存在超重的趋势，因为，男生体脂肪含量在18～21之间，女生在25～29之间即为超重。

3.3 步行活动对青少年身体成分的影响分析 青少年的健康问题一直是世界各国保持高度一致的话题，大量横向和纵向的研究都表明：青少年时期的体育活动水平与未来其体质、肥胖程度呈明显的负相关，因此，增强青少年的体力活动水平是增强体质和预防肥胖发生的有效方式。世界卫生组织制订的体力活动推荐指南中明确指出［18］：青少年每天至少要累积60min的中等到大强度的MVPA，而只有当累积MVPA运动时间达到60%以上才能对个体肌肉力量、耐力、心肺能力达到显著的改善，若以每日累积60%MVPA运动时间为标准，6～22岁的青少年每日累积60%MVPA运动时间的体力活动量应为12 000步以上。但目前，关于对步行锻炼标准进行实证研究缺乏，尤其是进行实验研究更为匮乏，所以，对每日步行步数标准的认可缺乏可靠的证据。

测试结果显示：实验组A和实验组B都较对照组身体成分各项指标显著提高，无论是每日步行10 000步还是每日步行12 000步都对学生身体成分各项指标有显著改善。即步行活动不仅降低了学生的身体脂肪，而且还增加了机体的蛋白质、水、无机盐和骨骼肌含量。Hatano［19］通过计步器来记录学生的步行量，在步行过程中通过间接热量测量了个体的能量消耗，结果发现，每日进行10 000步的热量消耗大约为300～400kcal。因此，一定量的步行活动促进学生体脂肪的消耗具有积极的意义。另外，一定量的步行活动可以促进个体性激素的分泌和调控，对于男性来讲，步行活动促进了雄性激素的分泌，而雄性激素与个体骨骼肌和肌肉的增长呈显著的正相关，相对于女性，步行活动促进了雌性激素的分泌，雌性激素对于调控个体脂肪和瘦体重的含量有着重要的意义。而众多研究又都表明［20］：男性肌肉的含量、女性瘦体重的比例与全身骨矿物质的含量存在显著的正相关，也就是说，步行活动增加了男生的肌肉比例和女生的瘦体重比例，进而增加了骨矿物质中的无机盐含量。而对于步行活动提高学生蛋白质和水分的解释，这可能与个体肌肉和瘦体重的比例有关，众所周知，肌肉和瘦体重主要是由蛋白质和水分组成，而脂肪中的水分含量极少。所以，在步行活动锻炼过程中脂肪含量被减少，肌肉和瘦体重的比例逐渐增多。因此，在体重下降的过程中，肌肉质量和比例逐渐增多，从而使蛋白质和水分的比例提升。

3.4 不同步行活动水平对青少年身体成分影响的对比分析 关于日常平均步行步数的观点，日本学者Kazuyuki的日常推荐量为10 000步，美国学者Belton则推荐日常步行量为12 000步。但是在随后的研究中日常步行10 000步和12 000步都广泛应用到日常判定受试者每日步行步数是否达标。本研究旨在探讨步行活动水平对青少年身体成分的影响，目的是为学生选择体育运动干预方式、增加体力活动水平、量化学生体力活动水平以及正确指导学生进行科学体育锻炼方法提供重要的实践价值。本研究揭示了一定量的步行活动锻炼能够改善学生的身体成分，为了更加清晰地了解不同步行活动水平对学生身体成分影响的差异，本研究又对每日步行10 000步和每日步行12 000步2组学生身体成分各项指标进行了对比，结果发现实验组B（12 000步）学生的蛋白质、水、无机盐和骨骼肌都显著高于实验组A（10 000步），实验组B（12 000步）学生的体脂肪显著低于实验组A（10 000步），说明对于学生，步行活动水平越高，对身体成分改善的效果越明显。而这可能与身体脂肪量有关，Butte等人［21］对瑞典和爱沙尼亚12～21岁青少年进行研究，结果发现，每日进行40min以上剧烈运动的儿童，其身体脂肪的总量和中央脂肪量比每日只进行35min剧烈运动儿童的身体脂肪量明显少。而Castro等人［22］对西班牙20岁青少年的日常体力活动、有氧能力、肌肉总量及中央脂肪量的相关关系进行研究，结果发现：日常体力活动越高，有氧能力越强，肌肉总量越多，中央脂肪量越少，而且个体有氧能力越高，中央脂肪的含量越低，肌肉的含量与中央脂肪的含量呈现高度的正相关。因此，相比每日平均10 000步体力活动水平，每日平均12 000步属于大强度的体力活动水平，而大强度的体力活动水平则更有助于青少年身体脂肪的燃烧和消耗，所以，我们发现尽管每日进行10 000步和每日进行12 000步都能减少身体脂肪的含量，但是每日进行12 000步学生的身体脂肪含量由最初的23.012降到了18.624，每日步行10 000步学生的身体脂肪含量则由最初的22.623降到了20.517。而依据曲绵域在其所著的《运动医学》中将体脂水分分为5个等级，当体脂肪比例达到18%时表明身体状况已达到良好状态［23］。因此，本研究也证实了相对于学生而言，大强度的体力活动水平较中等强度体力活动水平对身体脂肪量的影响更为显著。而相对于12 000步学生身体成分中的蛋白质、水分、无机盐和骨骼肌比例上升的原因，根据已有研究成果的解释认为［20］：高强度步行活动与徒手力量练习有着同样的力量锻炼功效，且相同时间步行活动锻炼对肌肉力量的增加明显优于徒手力量练习，对肌肉质量的增加具有积极的作用。由此可知，大强度的步行活动在降低身体脂肪的同时提高了身体肌肉和骨骼肌的质量，身体肌肉和骨骼肌与蛋白质、水分、无机盐密切相关，所以，大强度的步行活动提高了身体蛋白质、水分、无机盐的比例。另外，也有研究者认为［24］：在体育锻炼的过程中，人体的身体脂肪随着体力活动量的提升逐渐下降，身体脂肪下降的过程中会伴随着骨骼肌、蛋白质、水分和无机盐等指标的下降，但是身体脂肪下降的速度明显快于体重，骨骼肌、蛋白质、水分、无机盐等指标的下降速度均慢于体重，所以，造成大强度的体力活动水平在降低身体脂肪的同时却增加了身体蛋白质、水分、无机盐和骨骼肌的比例，使身体成分比例更加趋近于标准和健康。

4 结论与建议

4.1 结论

1）东北师范大学学生平均日常步行活动数为6 909步，男生平均为7 035步、女生平均为6 783步，男生平均日常步行数多于女生。

2）东北师范大学学生日常步行步数不仅未能达到推荐的每日步行活动数，而且与发达国家青少年的日常步行数存在非常大的差距，另外，也与我国发达城市地区青少年日常步行数存在一定差距。

3）东北师范大学学生身体成分各成分组成比例存在明显的性别差异，从男、女学生身体脂肪比例的结果看，存在超重的现象。

4）无论是日常推荐10 000步还是日常推荐12 000步都能有效改善青少年的身体成分，可以作为青少年日常步行活动水平的推荐量。

4.2 建议

本研究探讨了不同步行活动水平对青少年身体成分影响的差异，揭示了体力活动水平越高对青少年身体成分改善的效果越好，但是未能解释不同体力活动水平影响身体成分的分子机制，在未来研究中可从分子水平来探讨不同体力活动水平对青少年身体成分的改善效果，为青少年更好地选择步行活动水平提供科学的参考依据。

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Research on Influence of Walking Activity Level to Adolescent Body Composition—Taking Northeast Normal University as an Example

ZHANG TIE-min1， WANG QING-ran2
（1.School of Physical Education， Northeast Normal University， Changchun 130022， Jilin China；2.Mingzhu High School Affiliated to Northeast Normal University， Changchun 130022， Jilin China）

Comparing different influences of 10000 steps and 12000 steps daily walk to adolescent body composition， so as to formulate effective implementation plan to develop adolescent sports and enhance physical health. 60 adolescents are randomly divided into experimental group A （10000 steps per day）， experimental group B （12000 steps per day） and comparison group for 12 weeks walking intervention. Result： teenager walks 6909 step per day in average， 7035 for boy and 6783 for girl. This result not only fails to achieve daily recommended walking steps， but also with relative big gap with adolescent daily average walking step of developed country. Component proportion of young student body composition also presents to be obvious gender difference， with general high student body fat percentage and overweight phenomenon. No matter 10000 or 12000 steps can effectively improve teenager body composition. Conclusion： walking activity can be important exercise to improve teenager daily physical level， number of walking step can also test daily physical amount.

walking activity level； teenager； body composition

G804.5

A

1004-7662（2015 ）06- 0082- 07

2015-04-14

吉林省体育局重大科研项目（项目编号：11c32）；长春理工大学教育科学规划课题（项目编号：XJ1508）。

张铁民，教授，硕士研究生导师，研究方向：青少年体育战略发展。