运动密度对青少年运动能耗与体质健康的影响探究

李经杰

目的：分析60%THP运动强度下差异化运动密度对青少年运动能耗与体质健康形成的影响。方法：选择120名健康小学生，依照随机数字表法将其分为不同级别（高、中、低）运动密度班与对照班，每组各40名学生，用Polar Team OH1与Actigraph  wGT3X-BT分别监测运动强度与能耗。结果：建设运动能耗模型后，不同时段和组别交互作用无显著差异;运动能耗和组别比较后，存在统计学意义（P<0.05）;建设体质健康模型后，BIM改变、50m往返跑“组别×性别”的交互效应均存在统计学意义（P<0.05）。结论：60%THP运动强度、35～74%运动密度是维持身体基本运动能力的最低阈值，当运动密度大于75%时期对健康效应、增强运动能力均有良好的促进作用。

自从上个世纪以来，教育部给予学生体能素质的重视度有不断提升趋势，扭转传统教学模式，更加关注学生个人身体素质的发展情况。学校体育教育为学生群体在学校教育阶段体力、智力与个人均衡发展的重要因素之一，强化学生的身体素质为学校体育教学需落实的根本任务之一，运动密度为检测体育运动实施情况的重要标准之一。运动密度被定义为一趟体育课内学生进行练习的时间和上课总时长的两者的比重。有规划的提高体育课的运动密度，是协助青少年群体养成良好体育锻炼习惯的有效措施之一。文章基于过往研究结果，在控制运动强度的基础上，控制体育高、中、低三种不同运动密度，探讨不同运动密度對青少年运动能耗及体质健康形成的影响。

1 研究对象和方法

1.1 研究对象

采集某中心小学五年级4个班共计120名小学生作为本次试验对象，其中男生68名，女生52名，平均年龄为（10.3±0.9）岁。依照随机数字表法将以上入选对象分为3个实验班与1个对照班。

1.2 实验规划

因为被试验对象是通过整班抽取的，故而本实验隶属于“准实验研究”，小学以及高中阶段MPA能耗量在性别方面无显著差别。所以在研究运动能耗时把性别设定为控制因素，用4×3×5三因素设计实验。其中，实验处理（4个水平：35～54%、55～74%、≥75%、常规运动密度）被设为被试间变量，测量时段（3个水平：1～8、9～16、17～24课次被定义为时段1、2、3）与运动能耗（5个水平：KCALS，MET，% MVPA，MVPA，STEPS）作为被试内变量。在研究体质健康时要关注进步幅度的差异及其和性别的交互作用，用4×2双因素实验设计，“4”代表4个水平的运动密度，“2”代表的是2个性别因素。

对于实验组的个体，依照心率计算公式测算出10～11岁青少年中等以上运动强度60%靶心率（60%THP）取值范围为148～165b/m，抵达最大心率的71.51～79.28%。依照结构化运动技能学习、多样化体能练习规则拟定具体干预措施，并兼顾青少年群体体育项目特征。依照我市小学体育学科要求的内容上课见表1。实验仪器有Polar Team OH1、Actigraph wGT3X-BT、身高体重仪、肺活量检测仪、皮尺、秒表。干预方案见表2。

1.3 统计学方法

用SPSS16.0软件包处理数据，表示计量资料，值检验;率（%）表示计数资料，Fisher确切法计算。检验水准为 =0.05。

2 结果和分析

2.1 不同运动密度对能耗形成的影响分析

采用Polar Team OH1仪监测3个实验班组学生运动强度，其稳定于60%THP，符合实验设计要求;采用加速计Actigraph wGT3X-BT监测个体运动中的能耗，采用消耗热量表示。针对3个时段运动能耗监测信息进行重复测量方差分析，结果见图1、2。

图2内不同组别代表的是不同运动密度于不同时间段监测到的运动能耗，无统计学意义（P>0.05）;运动密度相同时，伴随时间的推移运动能耗量恒定，伴随运动密度的增长运动能耗于低、中运动密度产生拐点，整体复合线性趋向（P>0.05）;伴随时段改变，不同组别的运动能耗改变趋向一致，于1、3时段上试验1、2组形成的相互作用差异不显著，以上现象的成因和随机误差之间存在相关性。专业软件包分析组别主效应后，认定其存在统计学意义（P<0.05）。提示不考虑时间改变的因素，运动密度是运动能耗多少的主要因素之一。

图2表明，运动能耗和组别交互作用之间在统计学上存在差异（P<0.05），这说明组别和各自持有的主效应是否有统计学意义已经没有实际价值。对比单独效应（ ）后，我们认定在KCAL、MVPA、STEPS这3个水平上，有如下关系式：对照班<实验1班<实验2班<实验3班;在MVPA水平比较上，不同班组间有统计学意义;对STEPS水平进行比较分析，认定实验3班与2、1班之间数据均有统计学意义（P<0.05）。在MET、%MVP水平比较上，有关系式：对照班<实验2班<实验1班<实验3班，对照班和3个实验班相比较，差异有明显的统计学意义（P<0.01），实验2、3班差异也十分显著（P<0.01）;实验1、3两班在MET水平上有统计学意义（P<0.05），于%MVP水平上差异十分显著（P<0.01），实验1、2两班经比较分析，差异不具有统计学意义（P>0.05）。以上研究结果表明不同运动密度下青少年群体产生的运动能耗存在差异。

2.2 不同运动密度对体质健康形成的影响

结合本次试验设计，将“组别”、“性别”作为实验处理因子，多因素方差分析4个班级同学体质健康检测指标进步幅度。结果表明，BIM改变不存有“性别”主效应，而存在着“组别”主效应[P<0.05，见图3（a）]，实验3班（7g/㎡）和实验1组（149g/㎡）间存在显著差异（P<0.05）;实验2班和实验1班、对照班（95g/㎡）之间均存在十分明显的差异（P<0.01）。

3 讨论

运动密度、负荷及强度是学校体育课程教学中不可分割的因素，均作用于体育教学工作质效。体育课程是改善青少年身体素质、提升机体健康水平的有效措施之一。与60%心率储备（HRR）相对应的60%HRR为ACSM推荐的中大强度临界位点。讨论该强度下运动密度对运动能耗于身体健康影响的价值阈，能对解除我国学生身心健康问题提供重要的理论支持。

在本次研究中，伴随运动密度的增加，KCAL、MVPA、STEPS3个水平运动能耗均有增加趋势，35～54%的运动密度是诱导以上3水平运动消耗有别的最低阈值，但只有当运动密度>75%以后方能使STEPS产生显著性差异。MET、%MVP两水平运动能耗尽管于低、中运动密度时形成稍有降低的拐点，但差异在统计学上未见意义，这可能和实验研究中设定的强扶高低存在相关性。整体分析，认为三个实验班组在被试内变量（剔除KCAL、MVPA）3个水平上形成的单独效应均有明显差异，提示高运动密度干预效果优于中、低运动密度。本文结果还表明，体质健康模型后，BIM改变、50m往返跑“组别×性别”的交互效应均存在统计学意义。

小学体育教学应不断改革教学模式，精准对接国家课程标准作出的倡议，即维持各堂体育课的运动密度约75%，运动时心率达到140～160b/m，为提升青少年群体身心健康水平拟定更适宜的体育运动方案。

（作者单位：深圳市福田区福新小学）