张 磊,王丹丹,吴雪萍*
身体活动又称体力活动,是指由骨骼肌收缩产生的机体能耗增加的任何身体动作(世界卫生组织,2012)。Guthold 等(2018)在《柳叶刀-全球健康》(TheLancetGlobalHealth)发表的对于168 个国家190 万人的研究表明,儿童青少年已成为身体活动不足的高发人群。相较于健全儿童青少年,残疾儿童青少年的身体活动参与情况更加不容乐观(齐静 等,2020)。智力障碍是以认知功能和适应性行为都存在显著限制为特征的障碍(吴雪萍,2014),在我国在校残疾学生中占比最大(中华人民共和国教育部,2016)。已有研究发现,智力障碍儿童满足世界卫生组织身体活动推荐量的比例相较于健全儿童更低(Bossink et al.,2017; Downs et al.,2016),肥胖、心血管等慢性疾病的发生率更高(de Winter et al.,2012)。智力障碍儿童身体活动水平的相关研究表明,障碍程度越重,日常的身体活动水平和每天步行数越低,与智力障碍成年人群体一致(Houwen et al.,2016; Wouters et al.,2019)。因此,障碍程度可能是影响智力障碍儿童青少年身体活动参与的主要个体限制因素。
儿童期基本动作技能是复杂运动技能形成的重要基石,其发展水平对成年后身体活动行为和健康发展至关重要,也是影响个体认知和社会化发展的重要因素(Barnett et al.,2009; Goodway et al.,2019)。有研究发现,智力障碍儿童在运动中常表现出动作笨拙且缓慢、手眼协调能力差等问题,这与其认知功能缺陷导致的感觉和运动神经系统发育异常以及缺乏身体活动经验有关(Hocking et al.,2016)。智力障碍儿童基本动作技能发展的整体序列落后于健全儿童2~4岁(Gkotzia et al.,2017; Rintala et al.,2013)。障碍程度对智力障碍儿童的基本动作技能有显著影响,障碍程度越重,动作协调性越差(张磊 等,2022a; Westendorp et al.,2011)。
由此可见,智力障碍儿童的个体因素中障碍程度是影响其动作发展和身体活动参与的重要因素。虽然已有研究揭示了健全儿童基本动作技能与身体活动水平的作用关系(王珽珽,2022),并证实位移技能和控制技能分别对身体活动有预测作用(马瑞 等,2017;Stodden et al.,2008),但智力障碍儿童基本动作技能与身体活动的关系以及不同类型的动作技能对身体活动是否具有预测作用尚不明确,且以上关系在不同程度智力障碍儿童之间是否存在差异也需进一步探究。基于此,本研究以智力障碍儿童为研究对象,评估其身体活动水平和基本动作技能水平,分析基本动作技能中位移技能和控制技能对不同障碍程度的智力障碍儿童MVPA 水平的影响。
采用方便抽样方法,共招募分别来自上海市随班就读学校、特殊学校和安置机构(儿童福利院)的轻度(n=48)、中度(n=60)和重度(n=45)智力障碍儿童153 名,平均年龄为(10.95±1.32)岁,其中男生116 名,女生37 名(表1)。受试者的智力障碍程度、性别、年龄等人口统计学信息由家长或监护人提供,其中轻度、中度、重度智力障碍儿童的智力商数(intelligence quotient,IQ)范围分别为50~69、35~49 和20~34,适应行为分别表现为轻度、中度和重度障碍。所有受试者经家长或监护人同意参与后签署知情同意书,受试者在测试过程中如有任何不适可随时退出。本研究通过上海体育学院伦理委员会审查和批准(编号:102772020RT054)。
表1 被试人口统计学信息Table 1 Demographic Characteristics of Subjects M±SD
1.2.1 身高、体质量
受试者的身高、体质量采用便携式身高计和体质量计测量,身高和体质量测试时受试者脱下鞋子并且轻便着装。
1.2.2 基本动作技能
基本动作技能用大肌肉动作发展评估量表(第2 版)(test of gross motor development-2,TGMD-2)进行评估,量表包含位移技能和控制技能2 个分项,其中位移技能包括跑、立定跳远、单脚跳、跨跳、前滑步、侧滑步6 个动作;控制技能包括原地拍球、双手接球、踢球、击固定球、上手投球、地滚球6 个动作(Ulrich,2000)。该量表在我国3~10 岁健全儿童青少年(李静 等,2007)和智力障碍儿童青少年(Frey et al.,2006)中均具有较好的信度和效度,是智力障碍儿童运动技能评估适用的工具之一(Downs et al.,2020)。已有研究认为,该量表在智力障碍儿童青少年动作发展测试时年龄可扩展至18 岁(Capio et al.,2016; Frey et al.,2006)。该量表已在我国不同程度智力障碍儿童中应 用(孟 杰 等,2020;张 磊 等,2022b; Zhang et al.,2021)。虽然大肌肉动作发展评估量表(第3 版)已研发,且在健全儿童青少年中有良好的信效度(刁玉翠 等,2018),但在智力障碍儿童青少年中未被证实,因此本研究仍采用TGMD-2。测试时,测试人员先进行1~2 次动作示范,受试者练习1~2 次后再进行2 次正式测试。整个测试过程通过摄像机(索尼 HDR-CX450)记录,由2 名经过专门培训且熟悉测试的评分人员根据量表评分标准对测试对象的动作进行打分。
在测试过程中,由于智力障碍儿童存在不同程度的智力功能受损,在理解和执行测试动作任务时存在一定困难,因此,本研究对测试流程和任务进行了适应性调整:在器材方面,选用了颜色较为鲜艳的球以吸引测试对象的注意,在足球外层用彩笔涂抹了方向箭头,以便测试对象更加了解踢球的动作任务;在动作讲解方面,由于智力障碍儿童尤其是中、重度智力障碍儿童对于较长语句的理解有较大困难,因此研究者在实际测试时增加了动作示范次数,减少了包含过长语句的语言讲解;在测试人员辅助方面,由于中、重度智力障碍儿童对于其教师的情感依赖以及对其教师发出的指令更为熟悉且易于执行,因此,在测试过程中,除了2 名测试人员外,测试对象的体育教师也在场辅助完成测试任务。为了避免测试对象由于认知功能限制和动机不足可能影响测试结果,在正式开始前,均进行2~3 次练习,并给予肢体和语言辅助,以帮助其理解测试任务。此外,在测试过程中测试人员对儿童进行口头鼓励并使用适当的强化物,以保证儿童尽最大能力完成测试。
1.2.3 身体活动水平
身体活动水平采用三轴加速度计ActiGraph GT3X+(ActiGraph LLC,Pensacola,FL)进行测量。三轴加速度计作为客观测量身体活动水平的仪器,在我国儿童青少年(Zhu et al.,2013)和智力障碍儿童青少年身体活动水平测量中具有良好的信度和效度(McGarty et al.,2016)。加速度计的佩戴位置为右侧髂骨上部,佩戴时间为连续7 天(包括5 个工作日和2 个周末日),除睡觉、洗澡、游泳等水中活动外,其余时间必须佩戴。在加速度计佩戴前,研究人员对测试对象的家长进行培训,告知加速度计佩戴的要求和注意事项,每日提醒和询问加速度计的佩戴情况,以保证儿童有效佩戴。在测试结束后的1 天(即仪器佩戴的第8 天)回收仪器,并使用Actilife 6.11.5软件将数据导出。依据Choi 等(2011)提出的加速度计有效数据筛选标准,本研究设置的有效佩戴天数为不低于3 天(其中包括2 个工作日和1 个周末日),每日佩戴的有效时间大于480 min,连续60 min 活动计数为0 表示加速度计摘除。加速度计采样间隔设置为1 s,频率为60 Hz,不同强度切点设置为:静态行为(sedentary behavior,SB)为0~100 counts/min,低强度身体活动(light physical activity,LPA)水平为100~2 799 counts/min,中等强度身体活动(moderate physical activity,MPA)水平为2 800~3 999 counts/min,高强度身体活动(vigorous physical activity,VPA)水平为>4 000 counts/min,MVPA 水平为>2 800 counts/min(Freedson et al.,2005; Zhu et al.,2013)。
利用SPSS 22.0 软件对数据进行统计处理,数据采用平均值±标准差(M±SD)进行描述。采用描述性统计、多元协方差分析不同程度之间智力障碍儿童身体活动水平和基本动作技能各变量之间的差异。采用偏相关分析(控制受试者的性别、年龄和BMI)不同程度智力障碍儿童基本动作技能和身体活动水平之间的相关性。采用多元回归分析探讨不同程度智力障碍儿童基本动作技能对MVPA 水平的影响,模型1 控制儿童的性别、年龄和BMI,模型2 为基本动作技能变量。采用Cohen(2013)相关系数标准,相关系数0.1 为弱效应,0.3 为中等效应,0.5 为高效应,显著性水平α<0.05。
不同程度智力障碍儿童身体活动水平特征分析结果表明(表2),轻度、中度、重度智力障碍儿童满足MVPA 推荐量(≥60 min/天)的百分比分别为7.2%、4.6%和0;仅中度智力障碍儿童MVPA 时间男生(41.24 min/天)高于女生(28.85 min/天),差异显著(t=0.559,P=0.02)。
表2 不同程度智力障碍儿童身体活动水平特征Table 2 Characteristics of Physical Activity Levels in Children with Intellectual Disabilities in Different Degrees
采用多因素协方差分析,控制受试者的性别、年龄和BMI后显示(表3),不同程度智力障碍儿童身体活动水平均存在差异[Pillai’sλ=0.53,F(6,290)=18.379,,P<0.01]。在SB 时间上,不同障碍程度之间差异显著[F(2,147)=8.321,,P<0.01],两两比较发现,轻度与中度(P=0.001)、轻度与重度(P<0.001)之间差异非常显著,中度与重度(P=0.543)之间差异不显著,障碍程度越 重,SB 时 间 越 长[ 轻 度(645.35 min/天)<中 度(699.48 min/天)<重度(708.78 min/天)];在MVPA 时间上,不同障碍程度之间差异显著[F(2,147)=34.16,,P<0.01],两两比较发现,轻度与中度之间差异显著(P=0.033),轻度与重度、中度与重度之间差异非常显著(P<0.001),障碍程度越重,MVPA时间越低[轻度(44.21 min/天)>中度(38.34 min/天)>重度(20.76 min/天)]。
表3 不同程度智力障碍儿童身体活动水平估算边际均值Table 3 Estimated Marginal Means of Physical Activity Levels in Children with Intellectual Disabilities in Different Degrees
不同程度智力障碍儿童基本动作技能特征分析结果表明(表4),中度智力障碍儿童中,男生位移技能得分(30.26)高于女生(24.08),差异显著(t=2.401,P=0.02),控制技能得分(29.02)高于女生(24.23),差异显著(t=2.090,P=0.041);在重度智力障碍儿童中,男生位移技能得分(12.79)高于女生(10.17),差异非常显著(t=3.413,P=0.001)。与美国TGMD-2 常模(Ulrich,2000)进行比较发现,本研究中的轻度智力障碍儿童位移技能达到或超过平均水平的比例为29.2%,中度为6.7%,重度为0,低于美国常模75.7%的人数比例;在控制技能得分中,轻度、中度和重度智力障碍儿童达到平均水平的比例分别为2.1%、1.6%和0,同样远低于常模,轻度总体标准分的百分位区间为8%~12%,中度和重度均<1%。
表4 不同程度智力障碍儿童基本动作技能得分及常模比较Table 4 Scores and Norm Comparison of Fundamental Motor Skills in Children with Intellectual Disabilities in Different Degrees
采用多因素协方差分析,控制受试者的性别、年龄和BMI后显示(表5),不同程度智力障碍儿童基本动作技能均 存 在 差 异[Pillai’sλ=0.849,F(4,294)=54.230,,P<0.01]。在位移技能上,不同障碍程度之间差异显著[F(2,147)=214.515,,P<0.01],两两比较发现,轻度与中度、轻度与重度、中度与重度之间差异非常显著(P<0.001),且障碍程度越重,位移技能得分越低[轻度(38.24)>中度(28.84)>重度(11.98)];在控制技能上,不同障碍程度之间差异显著[F(2,147)=199.912,,P<0.01],两两比较发现,轻度与中度、轻度与重度、中度与重度之间差异非常显著(P<0.001),且障碍程度越重,控制技能得分越低[轻度(33.88)>中度(27.93)>重度(10.31)]。
表5 不同程度智力障碍儿童基本动作技能估算边际均值Table 5 Estimated Marginal Means of Fundamental Motor Skills in Children with Intellectual Disabilities in Different Degrees
对不同程度智力障碍儿童基本动作技能和身体活动水平进行偏相关分析,控制受试者的性别、年龄和BMI后发现(表6),轻度智力障碍儿童控制技能得分与SB 时间呈负相关(r=-0.318,P=0.033),与MVPA 时间呈显著正相关(r=0.441,P=0.002),基本动作技能总分与SB 时间呈显著负相关(r=-0.310,P=0.038),与MVPA 时间呈显著正相关(r=0.394,P=0.007);中度智力障碍儿童中位移技能得分与MVPA 时间呈显著正相关(r=0.310,P=0.019),基本动作技能总分与MVPA 时间呈显著正相关(r=0.283,P=0.033);重度智力障碍儿童控制技能得分与SB 时间呈显著负相关(r=-0.461,P=0.002),与LPA 时间呈显著正相关(r=0.318,P=0.040)。
表6 不同程度智力障碍儿童基本动作技能和身体活动水平的偏相关分析Table 6 Particle Correlation Analysis between Fundamental Motor Skills and Physical Activity Levels in Children with Intellectual Disabilities in Different Degrees
在轻度智力障碍儿童中,由于控制技能得分和基本动作技能总分与MVPA 时间显著相关,为进一步探讨轻度智力障碍儿童基本动作技能发展水平对身体活动水平的影响,采用多元线性逐步回归分析,第一层以性别、年龄和BMI为控制变量,第二层以位移技能得分、控制技能得分和基本动作技能总分为自变量,以MVPA 时间为因变量。在逐步回归分析过程中,位移技能得分和基本动作技能总分2 个自变量被剔除,性别、年龄和BMI作为控制变量时同样被剔除,最终保留控制技能得分对MVPA时间的回归结果。结果表明(表7),控制技能得分对轻度智力障碍儿童MVPA 时间有显著影响(β1=0.437,P=0.002),其贡献率为19.1%。
表7 轻度智力障碍儿童基本动作技能与MVPA水平回归分析Table 7 Regression Analysis of Fundamental Motor Skills and MVPA Level in Children with Mild Intellectual Disabilities
在中度智力障碍儿童中,位移技能得分和基本动作技能总分与MVPA 时间显著相关,为进一步探讨轻度智力障碍儿童基本动作技能发展水平对身体活动水平的影响,进行多元回归分析,第一层以性别、年龄和BMI为控制变量,第二层以位移技能和基本动作技能总分为自变量,以MVPA 为因变量。在逐步回归分析过程中(表8),基本动作技能总分作为自变量被剔除,性别对MVPA 时间有显著影响(β1=-0.300,P=0.020),其贡献率为9.0%,在控制年龄、性别和BMI变量后,位移技能得分对中度智力障碍儿童MVPA有显著影响(β1=0.315,P=0.015),其贡献率为9.1%。
表8 中度智力障碍儿童基本动作技能与MVPA水平回归分析Table 8 Regression Analysis of Fundamental Motor Skills and MVPA Level in Children with Moderate Intellectual Disabilities
重度智力障碍儿童的位移技能得分、控制技能得分和基本动作技能总分与MVPA 相关性不显著,不满足回归分析条件。
本研究采用三轴加速度计和TGMD-2 测量和评价不同程度智力障碍儿童的基本动作技能和身体活动水平,分析了不同程度智力障碍儿童二者的水平差异以及效应关系。研究发现:1)不同程度智力障碍儿童的身体活动水平存在差异,障碍程度越重,平均每日SB 时间越长,MVPA 时间越短;2)不同程度智力障碍儿童基本动作技能水平存在差异,障碍程度越重,位移技能和控制技能的得分越低;3)不同程度智力障碍儿童基本动作技能得分与MVPA 时间的关系存在差异,轻度智力障碍儿童的控制技能对MVPA 时间有显著影响,中度智力障碍儿童的位移技能对MVPA 时间有显著影响,重度智力障碍儿童中未发现二者关系。
本研究显示,轻度智力障碍儿童满足世界卫生组织儿童青少年MVPA 推荐量的占比为7.6%,高于中度(4.6%)和重度(0),但均低于Downs 等(2016)在中重度的研究结果(23%),同样也低于我国上海健全儿童(19.7%)(Liu et al.,2016)。本研究发现,不同程度智力障碍儿童的身体活动水平存在差异,障碍程度越重,SB 时间越长,MVPA 时间越短,这与前人的研究结果一致(Barr et al.,2011; Stanish et al.,2019; Sundahl et al.,2016),同时也与智力障碍成年人和老年人的研究结果一致(Dairo et al.,2016; Stancliffe et al.,2017)。究其因,不同程度智力障碍者之间均存在较为明显的身体功能差异,如认知功能、适应行为、体质健康水平(Zhang et al.,2020)等均会在很大程度上影响个体的身体活动的参与程度(王丹丹 等,2019; Cartwright et al.,2017);另一方面,社会环境和家庭因素也会在较大程度上影响智力障碍儿童的身体活动参与(Bossink et al.,2017; Lin et al.,2010; McGarty et al.,2018)。如智力障碍儿童在参与身体活动时需要更广泛的社会支持,不同障碍程度之间的支持需求也不尽相同,障碍程度越重,支持需求的力度越大(Bossink et al.,2019)。因此,个体的身体功能状态和生长环境的不同可能是造成不同程度智力障碍儿童身体活动参与存在差异的重要原因,相较于健全儿童,智力障碍儿童身体活动的影响和促成因素更为复杂。
本研究显示,不同程度智力障碍儿童基本动作技能存在差异,障碍程度越重,基本动作技能得分越低。与美国常模比较发现,本研究中智力障碍儿童基本动作技能得分达到平均水平的比例较低,重度障碍儿童均未达到平均水平。这与前人研究结果一致,Gkotzia 等(2017)研究发现,边缘智力障碍和轻度智力障碍之间存在差异,智力障碍儿童青少年基本动作技能落后于同龄健全儿童的常模标准。基于Newell(1991)的动作发展约束模型,本研究认为,智力障碍儿童基本动作技能水平随障碍程度的加重而更低,其个体制约因素主要是障碍程度越重,智力功能和适应能力也越低,对复杂技能的理解与操作越困难;环境制约因素主要为教育关注和训练,障碍程度越重,需要的关注和支持越多,教师和家长在进行动作教学时需要给予的关注和辅助越多,对教学训练方案的设计和实施的针对性和专业程度要求更高,而在智力障碍儿童的体育教学理论和实践还处于探索期的现实情况下,障碍程度越重,个体获得专业训练的可能性和机会越少,动作技能发展越落后;任务制约因素主要来自于动作任务内容形式和难度,障碍程度越重,个体完成的难度越大,基本动作技能得分越低。
本研究显示,智力障碍儿童基本动作技能水平与MVPA 水平的关系在不同障碍程度之间存在差异,主要表现为轻度智力障碍儿童控制技能对MVPA 水平影响显著,而中度智力障碍儿童位移技能对MVPA 水平影响显著,重度智力障碍儿童中未发现相关关系。
3.3.1 轻度智力障碍儿童基本动作技能水平对MVPA水平的影响
本研究显示,轻度智力障碍儿童中,控制技能得分和基本动作技能总分与SB 呈负相关,与MVPA 水平呈正相关,回归分析结果表明,控制技能对轻度智力障碍儿童MVPA 水平具有显著影响,贡献率为19.1%。
由于当前鲜见关于智力障碍儿童基本动作技能和身体活动水平相关性的研究,在与同类研究比较时可能存在一定的局限性。Westendorp 等(2011)对边缘(IQ 为70~80)和轻度智力障碍儿童基本动作技能和身体活动水平的关系进行研究发现,控制技能得分越高,智力障碍儿童参与有组织的身体活动越多,位移技能却未发现相关性。Eguia 等(2015)研究发现,控制技能对智力障碍儿童平均每日步行数具有显著影响(R2=0.267,P<0.001),这与本研究结果基本一致。健全儿童基本动作技能与身体活动水平相关性的研究结果同样表明,控制技能对MVPA水平具有显著影响(Barnett et al.,2012; Logan et al.,2015)。探究原因,可能与健全儿童类似,移动类技能相关的游戏活动不足以引起轻度智力障碍儿童的运动兴趣(Jin et al.,2018),儿童参与篮球、足球等球类技能相关的活动更多,此类活动完成过程中既需要对球类进行控制,也需要不断跑动,参与过程中还会有更多的MVPA。但值得注意的是,位移技能是完成众多体能类活动的基础,且与控制技能高度相关(Goodway et al.,2003),虽然本研究中未发现位移技能对MVPA 时间有积极贡献,但不说明可以忽略位移技能的作用。
3.3.2 中度智力障碍儿童基本动作技能水平对MVPA水平的影响
本研究显示,在中度智力障碍儿童中,位移技能和基本动作技能总分与MVPA 时间呈正相关,其中位移技能相关度最高,且回归分析结果发现,位移技能对中度智力障碍儿童的MVPA 水平具有显著影响,贡献率为9.1%。
当前鲜见有研究报告单一中度智力障碍基本动作技能与身体活动水平的关系,与本研究的轻度智力障碍儿童以及前人关于健全儿童基本动作技能和身体活动关系的研究结果(Barnett et al.,2009)不同,中度智力障碍儿童的位移技能是解释MVPA 水平的唯一变量。究其原因,可能是中度智力障碍儿童在认知功能和行为方面与轻度智力障碍儿童和健全儿童相比发展更为迟滞(Dekker et al.,2003),相比位移技能,控制技能更为复杂,完成该技能时需要更多的认知功能参与,受认知发展水平的限制,中度智力障碍儿童习得该技能的难度更大。因此,位移技能作为一种更为简单的技能形式,可能会直接影响到儿童是否能够有效参与身体活动。
3.3.3 重度智力障碍儿童基本动作技能水平与身体活动水平的关系
本研究显示,重度智力障碍儿童基本动作技能总分与SB 和身体活动无显著相关关系。这与本研究中轻度、中度智力障碍儿童的研究结果不同,也与Eguia 等(2015)关于智力障碍儿童身体活动与基本动作技能的研究结果不一致。本研究中重度智力障碍儿童样本来源于社会安置机构(即儿童福利院),该群体日常身体活动特征以SB(如睡觉、看电视、集体手工等)和LPA 为主,缺乏有组织和结构化的身体活动,加之动作发展迟缓以及身体功能的限制,使其参与身体活动更加受限,身体活动参与不足进一步加剧动作发展障碍,从而形成动作技能和身体活动之间的非良性循环(Maïano et al.,2019b; Stodden et al.,2007),因此,MVPA 参与较少以及动作技能得分普遍较低导致二者相关性不显著。虽然本研究的横断面分析尚未发现重度智力障碍儿童基本动作技能与身体活动的相关关系,但王丹丹(2019)发现,以基本动作技能为主适应性身体活动干预可以显著提升重度智力障碍儿童的身体活动水平,提示,基本动作技能会影响重度智力障碍儿童身体活动水平。此外,也可能与本研究中重度智力障碍儿童的样本量较小且个体之间的差异较大有关。因此,本研究认为,未来研究应扩大样本量,并且重视安置机构中重度智力障碍儿童的身体活动需求,为其提供更多参与身体活动的机会,并进一步探究重度智力障碍儿童动作发展与身体活动和健康之间的效应关系。
智力障碍儿童基本动作技能和身体活动水平受障碍程度的影响,障碍程度越重,基本动作技能和身体活动水平越低。不同程度智力障碍儿童基本动作技能与MVPA水平之间的关系存在差异,轻度智力障碍儿童的控制技能、中度智力障碍儿童的位移技能对MVPA 水平具有显著影响,重度智力障碍儿童未发现二者关系。未来研究应进一步探讨影响智力障碍儿童身体活动参与的促成和阻碍因素,基于动作发展理论进行的身体活动干预应考虑智力障碍儿童的障碍程度之间的差异,依据不同程度智力障碍儿童基本动作技能特征及与身体活动水平的关系进行科学、合理的设计,以保证干预方案的有效性。