美国《视障青少年健康体适能测试》解析及启示

陈华卫，吴雪萍，窦 丽，张 鑫，贺茜娜

（1.上海体育学院体育教育训练学院，上海200438；2.南京航空航天大学体育部，江苏南京210016；3.南京林业大学体育部，江苏南京210037）

世界卫生组织官方数据表明，截至2012年6月，全世界有近3亿视障人群，90%以上生活在发展中国家，其中3900万人是全盲，2460万人视力丧失。中国残疾人联合会发布的数据显示，截至2011年末，我国各类残疾人总数约8296万，其中视力残疾是仅次于听力和肢体残疾的第3大残疾，人数达1263万，视力残疾中全盲比例达到42%，18岁以下的青少年儿童占37%，是我国主要的弱势群体之一［1-2］。

健康体适能是一个跨学科概念，反映一个人执行中大强度体力活动的能力，是由一系列与执行体力活动能力相关的因子（有氧功能、身体成分、骨骼肌功能）组成，与人体的能力和健康密切相关［3］。健康体适能在残疾人群独立生活中承担着重要角色，在人的行动与锻炼、日常独立生活、疾病预防等方面发挥着重要作用，对人的成长和发展至关重要，与未来的人体健康有很大的关联［4］。因此，科学评估青少年的健康体适能越来越受到重视，欧美发达国家都把健康体适能的测试与评价作为改善人体功能和控制慢性病风险的重要手段和方法［5］。

已有研究表明，视障青少年的适应能力、体力活动及运动控制能力显著低于健全青少年，且随着年龄增长，所参与的体力活动越来越少，导致高血压、脂肪肝、肥胖等健康问题［6］。健康体适能的提高能带来积极的健康效果，因此视障青少年应该加强相应的健康体适能教育与锻炼。然而，首要面临的一个重要问题是，如何科学地监测和评估其体适能状况，并以此制订针对性教育和锻炼计划。视障青少年的健康体适能评估和监测是发展视障青少年个人教育与训练计划的第一步，不仅可用于锻炼计划的设置和安排，而且更是从事视障青少年教育的教师和研究人员所需要的工具。它不仅能监控特殊体育教育的效果，还可以指导学生根据健康体适能测试的结果设定体育锻炼的目标和个人锻炼事项。尽管在世界范围内就此问题已开展了大量研究，构建了多种评估工具，但因视障青少年发育、成熟以及患病不明显等混合因素的影响，使其在测试内容指标的选择和标准设置上并未形成较为一致的意见。

美国大部分州采用Brockport Physical Fitness Test，Project UNIQUE Physical Fitness Test，FITNESSGRAM这3种方法评估视障残疾青少年的健康体适能水平，欧洲则广泛使用Eurofit方法。这些方法都已通过同时效度、结构效度及内容效度等的检验，具有较高的安全性与可接受性。上述4种测试方法中，美国Brockport Physical Fitness Test的可信度与效度最高，超过了0.9（肌肉力量的曲臂悬垂除外，为0.84）［7］，被美国的“总统体适能教育计划”指定为残疾青少年体适能评估的首选方法，获得了美国运动医学会等组织的认可以及学校与家长的一致好评。然而，迄今为止，我国还未制订视障青少年的体质健康测试标准，相关研究多见于采用普通学生的体质测试标准对视障学生身体形态、耐力和力量等素质指标进行评估，其结果也多与普通学生对比与分析。虽然这在一定程度上可反映我国不同地区视障学生的体质状况，但因缺少参照（健康标准或风险）标准，所以难以得到与健康（生理性与功能性）相关的研究结论。有关视障青少年体质测试的组织与管理研究也处于零碎状态，因而对视障学生特殊体育教育、个性化锻炼计划的制订和体质水平提高的指导性不强且依据不足，容易带来安全隐患。

我国“十三五”规划和党的十九大报告中均指出，在健康医疗方面实施健康中国战略，为人民群众提供全方位全周期的健康服务，加强残疾康复服务，预防控制重大疾病。如何把党和国家的方针政策细化为具体可操作的实践与服务，是健康相关学科的工作人员共同面临与亟待解决的重大问题［8］。鉴于残疾群体体质测试的安全性以及研究基础薄弱等问题，构建适合不同残疾特征的青少年体质健康标准一直是我国残疾人体育研究领域的重点和难点问题［9］。由于残疾人群的特征分类繁多，残疾青少年的个体差异较大，健康关注点及患病风险不同，因此导致体质测试指标选择与标准建立趋于复杂。相对而言，视障群体既具有健全人群的身体形态，又因功能受限有特殊的健康关注与需求，因此可以作为我国残疾群体体质健康测试研究的开端。他山之石，可以攻玉，研究美国视障青少年健康体适能测试的架构体系，探寻其研发思路与规律，可为我国视障青少年体质健康测试体系的构建提供镜鉴与思路。

1 视障青少年的个性化需求与健康关注

视觉障碍（以下简称“视障”）是指由于各种原因导致视觉器官（包括眼球、眼神经）及大脑视神经中枢的构造或功能发生部分或全部障碍［10］。对于青少年儿童而言，视障被定义为经过矫正仍然影响青少年儿童视觉效果的视觉受损或伤害，包括部分失明和全盲，共分为4种类型（表1），这与美国视障运动联盟运动竞赛分类一致。视觉刺激组成个人的空间参照系统，视觉丧失则导致个人部分或全部的空间参照系统使用和身体直线姿势自我修正的限制，因此影响身体的姿势和平衡［11］。视力障碍限制了身体功能性活动而导致低的体适能状态，视障群体在参与体力活动时的障碍在于难以适应新的环境，存在安全问题以及参与动机各异，导致其体力活动主动性不够或不能持久［12-14］；而且，视障群体还需发挥额外的能量来完成诸如摸索物体、寻找方向等各种日常的补偿活动；另外，视障群体在运动时不能充分集中精力进行活动，因为他们在运动时要时刻保持更高的警惕，对自身重心的控制不稳也会导致运动时难以完成任务，这往往也是导致他们体适能水平低的主要原因。因此，视障青少年对身体姿势与平衡能力的需求成为其参与体力活动的个性化关注。

表1 青少年视障类型[15]Table 1 Classification system for youngsters with visual impairment

视障青少年除了普通人群的健康关注（高血压、心血管疾病、糖尿病等）之外，还需重点关注必要的骨骼肌功能（保持适当的骨盆整齐和姿态的功能），这对他们的身体平衡和姿态正确具有重要作用。有关研究发现，与健全青少年相比，10～17岁视障青少年应该具备最大摄氧量的最低水平（一般标准）和维持积极生理健康的身体成分；保持功能性健康的柔韧（尤其是适当的骨盆整齐和姿态及腰背部的功能）；拥有腹部和上体力量以及耐力，足以独立生活和参与体力活动［15］。尽管身体平衡和姿态并不是体适能的主要组成部分之一，但越来越多的研究表明，没有身体平衡与姿态，体适能是不完整的［16］。综上所述，与健全青少年不同的是，视障青少年的个性需求和健康关注是基于身心健康和独立生活需要的身体平衡与姿态能力、腹部和上体力量以及耐力，这些可视为视障青少年的体适能关注，也是视障群体理想化（需达到）的体适能状态。这种理想状态也就是健康体适能测试和特殊体育教育的方向与目标。

由此可见，视障青少年的个性化需求与健康相关的关注为健康体适能测试的内容和指标构建提供了基础。这个基础本质上来源于对上述生理性健康和功能性健康的构建，即远离疾病，降低健康风险，增强骨骼肌功能以保持骨盆整齐和身体平衡的能力，这些为视障青少年个性化锻炼计划的制订与特殊体育教育指明了方向［9］。

2 美国《视障青少年健康体适能测试》的目标、内容与指标选择

美国《视障青少年健康体适能测试》（以下简称《测试》）的目标是建立一个有效的评价标准，用于科学地评价视障青少年的健康体适能水平，从而帮助其提高远离疾病风险和独立生活的能力。《测试》的内容包括有氧功能、身体成分和骨骼肌功能，每项内容包含若干指标（表2）供个性化测试选择。个性化主要体现在测试指标的选择能够符合视障青少年身心特征和健康需求，而这些指标往往与健全青少年有差异，因为视障青少年需要额外关注身体平衡、腰腹肌、上体力量、耐力，以及视障群体所特有的流行病风险。

表2 Brockport视障青少年测试内容选择指导[15]Table 2 Brockport test-item selection guide for youngsters with visual impairment

由于有氧功能与生理性健康和功能性健康都有很大的相关性，因此它是健康体适能最为重要的组成部分。良好的有氧功能可使视障青少年维持合适的体力活动水平，使之能够胜任工作、游戏，处理紧急情况，能够减小特定疾病（高血压、糖尿病等）的患病风险，更好地适应今后的生活。有氧功能可通过有氧能力和有氧行为测试进行评价。有氧能力的测试一直以来被认为是有氧功能的首选测试，因为它反映的心肺耐力代表着执行剧烈运动的能力，且与高血压、心脏病、肥胖、糖尿病及一些癌症（视障人群的高风险疾病）等疾病有很大关联，而最大摄氧量是公认反映人体心肺耐力的首选指标。现行的20 m往返跑、15 m往返跑以及1 mile（1.61 km）跑与人体最大摄氧量相关性高，因此，可根据视障人群的视力受限程度并考虑接受性与可行性，选择其中合适的项目进行测试。有氧行为测试（15 min中大强度身体活动能力测试，TAMT）在有氧能力评估中扮演着重要的角色，它是对维持有氧活动能力的评估，与日常生活能力有很大的关联，被认为是一项功能性健康指标。

根据 Cureton［17］的研究，对于 1 mile 跑在 13 min之内的青少年，推荐采用1 mile跑测试，对于无法在13 min之内完成1 mile跑的青少年则可选用20 m或15 m往返跑测试。当有氧功能选测1 mile跑时，身体成分则应选择体质量指数（BMI），然后通过公式计算得出最大摄氧量；当选测20 m或15 m往返跑时，对应的身体成分则应选择脂肪百分比，然后通过公式计算得出最大摄氧量。脂肪百分比往往根据设备条件使用生物电阻测试或通过测量三头肌和腓肠肌（TC）皮褶厚度来计算。身体成分指标选测脂肪百分比是因为脂肪百分含量与心脏病、代谢综合征等疾病的风险呈正比，而皮褶厚度与脂肪百分含量又具有很大的关联。尽管BMI不能评估脂肪含量，但过高或过低的BMI与高血压、糖尿病、一些癌症、冠心病等疾病的死亡率风险具有相关性［18］，所以BMI也是合适的选测指标（对视障健美和田径运动员不适用，因为通常情况下他们BMI＞33是强壮而不是肥胖）。

对于骨骼肌功能，现有研究发现，适当的骨盆位置、腰背部功能、腹部和上体力量以及耐力能够保证视障青少年身体的姿势平衡、独立生活以及参与体力活动的能力，所以对于视障群体，仰卧起坐和伏地起身（trunk lift）是必测项目（满足功能性健康需求），之外再选测上肢力量和柔韧性各1项。

《测试》内容指标的选择除了适应视障青少年的身心特征和健康需求外，还需要考虑指标的信效度、可接受性及可达到性，即在逻辑学、文献资料和相关数据的基础上核定选择测试内容的效度，在文献资料中证实并有部分数据收集作为能够支持选择内容的信度，以及能够被接受且通过锻炼是可以达到的。

综上所述，《测试》共选测6项指标（1+1+4）综合评估视障青少年的健康体适能状况，除了仰卧起坐和伏地起身2项符合其功能性独立的必测项目外，其他项目可根据自身的实际情况、需求以及对选测指标的适应情况作出选择。《测试》在内容指标的选择上体现了美国在健康体适能研究领域的先进性和科学性，关注视障残疾人流行的健康问题（肥胖、高血压和糖尿病）和个性化需求（身体平衡和骨骼肌功能），具有显著的时代特征。《测试》兼顾体适能测试的个体差异，鼓励基于健康相关的个性化测试方法和理想的体适能发展目标，关注个性需求的选择性，体现了特殊体育教育的人文关怀。

3《测试》的标准与评价分区

测试指标确定以后，就是设定标准及如何评价的问题。《测试》是以标准参照评价视障青少年的体适能水平，其优点在于让视障青少年通过测试可以直接了解自身的健康体适能状态与患病风险，唤醒个体对自身健康的关注，从而产生相应的认知与行为改变。这一点对视障青少年尤为重要，因为视障青少年的体质健康状况远低于健全青少年，具有更大的患病风险，且在认知与体力活动参与上内在动机不足。《测试》的标准值设置主要来源于3个方面：①现有研究中标准值与相关疾病的关联；②常规数据与相关研究资料数据；③专家推荐值与康复医生推荐值［5，9］。

评价分区根据标准的临界值来区分，不同的测试指标有不同的评价分区。身体成分指标分为健康区（HFZ）、需要提高区（NI）、健康风险区（NI“Health risk”）；有氧功能和骨骼肌功能指标分为NI、调整区（AFZ）、HFZ。对于不同级别的视障人群，评价标准往往不同。对于不需要帮助即能完成测试的视障青少年采用和健全青少年一致的一般标准，分为最低标准和首选标准；对于需要帮助和支持才能完成测试的全盲青少年则采用特殊标准，达到了特殊标准则可认为达到了合适的体适能水平。

对于身体成分的测试，其标准值的设置与不同年龄阶段视障青少年的发育特征和相关疾病的风险程度有很大关联。脂肪百分比标准值设置考虑的首要因素是疾病风险。例如，研究中发现，当青少年男孩和女孩分别具有10%～25%和10%～32%的脂肪百分比时，不会存在心脏病和糖尿病的风险［19］；青春期的女孩主要生长脂肪，男孩主要生长肌肉；女孩的青春期早于男孩，9岁后随着年龄的增长身体脂肪含量逐渐增加，14岁后进入较为平稳的发展时期，而男孩11～13岁时身体脂肪含量出现一次较高值，后随着年龄的增长身体脂肪含量开始逐渐降低（有氧功能和骨骼肌功能参照标准的设置随年龄变化有同样的考虑，下文不再赘述）［19］。从表3中可以看出，11～13岁男孩脂肪百分比健康区的区间值是下降的，而女孩是上升的。表3中相关的数值是参照脂肪百分含量与上述疾病风险相关联的阈值，综合考虑到青少年男女的发育特征与生长曲线，采用统计平滑技术计算得出的。尽管研究发现视障青少年的超重与肥胖比例高于健全青少年，但这并不是调低其标准值的缘由，他们需要和健全青少年一样通过锻炼降低超重与肥胖的发生率，减小患病风险，所以不仅对于视障群体，对于所有的残疾人群，其身体成分的标准值都和普通人群一样，不作任何调整。

对于有氧能力的测试，最准确的方法是采用实验室定量负荷法测量最大摄氧量。尽管实验室对最大摄氧量的测试较为精确，但《测试》推荐视障青少年采用场地开阔的田野测试，因为缺乏专业训练的视障青少年参加实验室测试会感到不安，或会因操作不当引发安全问题，而且实验室测量方法相对复杂，不宜大范围使用，所以通常使用1mile跑、20 m或15 m往返跑等项目替代，因为它们与最大摄氧量有较强的关联度。

最大摄氧量的值可以通过上述田野测试的方式进行估算。以 1mile跑为例，1994年由Cureton［17］提出的计算公式为：

表3 美国视障青少年身体成分评价分区[15]Table 3 Fitness zone of body composition for youngsters with visual impairment

式中：VO2，max为最大摄氧量；age为年龄；sex为性别指数；BMI为体质量指数；time为1mile跑时间。假如1名15岁BMI为23的男孩1mile跑的成绩为8 min，则根据上式计算得出他的最大摄氧量为：

Cooper Institute在2013年提出的20 m往返跑（PACER）最大摄氧量计算公式为［15］

式中，20 meter PACER laps为完成20 m往返跑轮次。

对于视障青少年，最低的有氧能力标准一般被认为与成年人日常健康生活的能力标准相一致，其中首选标准基于最大摄氧量水平，这被认为与低疾病风险和死亡率有关（这些结论是基于前期大量的研究数据得来的）。与普通人群常模比较，Cureton［17］认为视障青少年的首选标准是美国青少年儿童体适能研究标准中男孩的第60～70百分位数，女孩的第80～99百分位数，美国青少年体质健康测评系统（FITNESSGRAM）平均数的85%；而对于视觉丧失程度严重或全盲的青少年应设置特殊标准，即最大耗氧量标准比一般标准减少3%（从1999版的10%减至2014版的3%，表4）。对于有氧行为测试，视障青少年如能持续15 min靶心率（70%～80%预测心率的强度，140～180次/min）的中大强度体力活动（如骑车、跑步、台阶跑、游泳、跳舞等）即可认为达到有氧功能的测试标准。

鉴于视障青少年功能性独立的特殊需要，其骨骼肌功能测试指标可选择的最多，达到了4项。尽管这些骨骼肌功能测试指标都通过了逻辑效度的证实，但其对健康的重要性并未得到证实，因为它与身体成分和有氧功能不一样，对健康的价值因目标和任务的变化而不同，所以难以形成较为一致的意见和标准值。因此，视障青少年骨骼肌功能标准值的设置主要源于专家对常模数据、日常生活、医生及父母等的建议以及文献研究的综合推荐（表5）。尽管常模数据作为健康指标用于测试看起来是对立的，但在许多研究中能部分证明，可以把第20百分位的选择作为一个关键值。Malkia［20］提出常模数据中第20百分位以上的肌肉力量与耐力水平作为健康相关的标准值有其合理性。

表5中不同年龄阶段各测试指标的值对我国视障青少年肌肉力量与柔韧性的测试指标选择与标准值设置具有重要的参考价值。视障青少年骨骼肌功能各测试标准仅是一个综合推荐值，无法与健康风险建立具体的关联，所以在评价分区时根据推荐值仅设NI和HFZ。这是美国Brockport健康体适能测试最为薄弱的一环，国内外学者对此领域的标准和评价分歧较大，但目前尚无法找到更为合适的标准替代它。

表4 美国视障青少年有氧功能评价分区[15]Table 4 Fitness zone of aerobic capacity for youngsters with visual impairment

表5 美国视障青少年骨骼肌功能评价分区[15]Table 5 Fitness zone of muscular skeletal function for youngsters with visual impairment

4《测试》的研制程序与管理

美国健康体适能“帮助”（help）理论是指“健康”（health）、“每个学生”（everyone）、“终身”（lifetime）及“个体”（personal）（每个单词的首字母组成），其含义是鼓励每个学生参与适应个体的健身活动，帮助学生发展终身受益的健康体适能［21］，这是美国青少年体适能测试标准研制的基本指导思想。该思想对于视障青少年也不例外，但其测试标准的研制更显个性化健康需求，即根据视障分类特征和健康关注选择合适的测试内容和评价指标体系来实现视障青少年的健康体适能需求。视障青少年测试标准研制的主要程序包括：①组织相关领域专家和一线教师成立专门的委员会，制定研制计划和实施方案；②根据视障丧失的程度和分类，通过测试或调查了解视障青少年的个性化需求和主要的健康问题（因青少年时期患病情况不明显，更多关注视障成人的患病风险）；③建立一个预期理想的体质健康标准模型；④筛选适合视障青少年特征的测试指标进行田野测试，参照相关患病风险值进行相关性检验，根据年龄、发育特征和患病相关的阈值建立评价标准，对测试的效度、信度、可接受度及通过率进行检验；⑤大样本验证后不断修正测试指标和评价标准并试行［9］。

在完成测试标准研制后，选择合适的测试指标及测试管理程序也是非常重要的，主要包括：①确认并选择对于视障青少年重要的健康关注；②为视障青少年建立一个可期的、个性化的档案；③选择合适的健康体适能测试内容与指标并进行测试；④选择合适的标准与分区来评价健康体适能。选定测试内容和指标后，严格的测试程序与管理是测试安全有效的保障。据此，《测试》提出了具体通则、特殊规则及安全守则。如具体通则规定：“在正式测试之前，对测试内容进行练习并确信参与者已掌握测试方法；告知参与者测试概况并解释评估的目的；确保场地平整，测试者着装合适，推荐运动服饰和胶底运动鞋；在1 d内完成的测试内容不超过一半；如果发现疲劳可能影响到测试结果，则应在2项测试之间提供更长的休息时间；有氧功能测试安排在最后进行；……”特殊规则规定：“保证测试的简易性；给予视障测试者完全适应测试区域的机会；为了测试的有效性，给予视障测试者自由实践的机会，直到他们找到最适应、舒适的帮助为止；……”安全守则规定：“实施测试的个人须具有资格且对体适能测试与残疾具有知识基础；避免在过高或过低气温下进行测试；当个人在测试过程中出现眩晕、疼痛和迷失感，则应终止测试；……”这些通则、特殊规则和安全守则是《测试》多年来的经验总结，对我国视障乃至所有残疾青少年体质健康测试的研究与管理，具有重要的参考与借鉴价值。

5 对我国视障学生体质健康测试体系构建的启示

通过对《测试》的研究，可以清楚地了解到其研制的指导思想、程序、指标选择依据、标准设置、评价分区以及测试安全与管理等问题，这无疑可给我国视障学生体质健康测试体系的构建提供借鉴。尽管中美两国在经济、文化、教育等方面有很多差异，但体适能研制的思路与架构是可借鉴的；尽管不同文化教育背景下视障青少年的体质健康状况是有差别的，但对健康需求的目标是一致的。我国视障学生体质健康测试体系的构建亟待解决以下3个问题：

（1）测试内容与指标的选择应考虑我国视障残疾人的患病风险与健康需求。例如，美国《测试》之所以选择脂肪百分比作为身体成分指标，是因为视障成年残疾人群患肥胖、高血压和糖尿病的比例显著高于普通人群。在骨骼肌功能内容上选择以上4项指标主要因为是Lieberman和McHugh在2001年采用FITNESSGRAM对视障青少年健康体适能测试中发现，视障青少年的上体和腹部力量显著低于健全青少年，而这对于身体平衡所需求的骨盆整齐与姿势正确有重要的作用。因此，我国视障青少年体质测试指标的选择，应首先基于对我国视障成年人病患情况的调查与测试，了解流行病风险（视障青少年处于发育阶段，难以发现患病风险），然后在相关文献研究中找到与患病风险关联的体质测试内容与指标，最后对照视障青少年的健康需求进行筛选与确认。遗憾的是，在查阅我国残联的官方网站和现行研究文献中，只能找到上海市残疾人群总体（没有视障群体）患病比例排名（高血压和脂肪肝分列第1、2位），难以建立测试指标与健康风险的关联；因此，建议相关部门按照残疾类别建立视障群体病患数据库，为测试指标的选择及后续标准值的建立提供基础。

（2）建立标准参照评价标准。我国的《国家学生体质健康标准》采用常模参照的标准，这种相对评价标准无法判定学生体质测试的各成分指标是否适宜，且与患病风险无关，因而难以达到较好的标准，也不利于身体功能受限的视障青少年提高其锻炼的积极性。因此，对于视障青少年体质健康标准的设置可参照《测试》中采用的标准参照评价标准，无需综合评定其等级，而是评定其体质健康测试组成成分的具体状况与患病风险，这对于解释体质测试结果意义，制订切实的健康促进方法，具有重要的理论意义和实践价值，亦可为其个性化的体育教育或体力活动方案的制定提供有益的参考。具体测试指标参照标准构建的思路可参照《测试》的设置模式：首先测试视障成年人的血液指标判断其患病风险，与体质测试指标建立关联，进而设置成年人的体质健康标准，然后根据儿童、青少年到成年的体质指标随年龄变化的规律，采用生长曲线LMS（lambda-median-sigma）构造法由成年人体质标准逆向推理出青少年体质健康测试标准，并在实践中检验其有效性［22］。

（3）重视与健全学生体质健康标准的融合性，注重测试过程中经验方法的总结。在《测试》中，除了修正的几种骨骼肌指标，其余的指标与FITNESSGRAM指标是相同的，差异主要体现在视障群体个性化需求的指标以及标准和评价分区的设置上。当视障青少年患病人群样本量不足以形成健康标准与效标的关联而影响设置参照标准时，正常学生常模的百分位数、平均值等都是建立标准值得参考的切点值；因此，在选择视障青少年测试指标时应尽可能与普通学生一致，这样有利于2个群体之间的相互比较、矫正和调整，能得到最佳的信效度、可达到性和接受度。对于测试的组织管理与安全规范，可借鉴《测试》的管理规范和安全守则；在标准研制的田野测试中积累经验，对每次测试出现的问题进行总结形成报告，听取专家、康复医生、一线体育教师和家长的建议与意见，为后期制作测试手册和教学视频提供资料。