12～14歲少年體力活動、心肺耐力與肥胖三者關系

李曉彤 李新 王艷 李東峰 王正珍

1北京體育大學運動康復系（北京 100084）2北京市體育科學研究所3北京上地實驗學校

12～14歲少年體力活動、心肺耐力與肥胖三者關系

李曉彤1，2李新1王艷1李東峰3王正珍1

1北京體育大學運動康復系（北京 100084）2北京市體育科學研究所3北京上地實驗學校

目的：探討12～14歲少年體力活動、心肺耐力與肥胖三者間的關系，為促進少年體力活動、限制靜坐少動行為提供科學依據(jù)。方法：招募288名12～14歲少年（男生111人，女生177人）佩戴加速度計，測量7天體力活動水平，并進行遞增負荷實驗及肥胖度指標測試。結(jié)果：1.受試者不同峰值攝氧量水平分組間體脂指標均存在顯著性差異，呈現(xiàn)出峰值攝氧量越低，體脂水平越高的規(guī)律；2.男生較大強度體力活動（vigorous intensity physical activity，VPA）與峰值攝氧量呈正相關（P＜0.01），與體脂百分比、腰圍、臀圍呈負相關（P＜0.01），結(jié)果獨立于靜坐少動時間；3.女生持續(xù)40min以上靜坐時間與峰值攝氧量呈負相關（P＜0.01），與BMI、體脂百分比、腰圍、臀圍呈正相關（P＜0.01），校正中等到大強度體力活動（moderate-tovigorous physical activity，MVPA）后相關性增強。結(jié)論：12～14歲少年體力活動、心肺耐力與肥胖的關系為：心肺耐力越高，肥胖率越低；男生較大強度體力活動水平越高，心肺耐力越高、肥胖率越低，且獨立于靜坐少動行為的影響；女生靜坐少動時間越長，心肺耐力越低、肥胖率越高，且獨立于體力活動的影響。

體力活動；靜坐少動；心肺耐力；肥胖

心肺耐力與心血管疾病死亡率及全因死亡率高度相關，是體質(zhì)健康的核心要素[1-3]。青少年時期心肺耐力尚處于發(fā)展階段。有研究顯示，在青少年時期保持良好的心肺耐力能夠降低以后心血管疾病的發(fā)病率，對成年后的健康至關重要[4]。另外，我國青少年肥胖問題日趨嚴重。超重和肥胖會導致兒童青少年心血管機能下降、血脂代謝異常、糖代謝異常等，很大程度上影響著兒童青少年的健康[5]。研究發(fā)現(xiàn)，成年人中體力活動對心血管疾病危險因子、2型糖尿病、全因死亡等具有保護作用，體力活動越活躍，心肺耐力越高，肥胖水平越低，而靜坐少動行為的作用恰好相反[6，7]?；诔赡耆酥械陌l(fā)現(xiàn)，青少年中是否也存在同樣的規(guī)律仍值得我們探討。

因此，本研究采用加速度計客觀測量12～14歲少年體力活動及靜坐少動行為，并分析體力活動、心肺耐力與肥胖三者間的關系，為促進少年體力活動、限制靜坐少動行為提供科學依據(jù)。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

在北京市某中學招募12～14歲288名初一、初二學生，其中男生111名，女生177名。入選標準為身體健康，無各種急慢性疾病，且本人及家長均同意參加實驗。研究對象基本情況見表1。

表1 研究對象基本情況（±s）

表1 研究對象基本情況（±s）

男(n=111) 女(n=177) 總計(n=288)年齡(y) 13.30 ± 0.53 13.29 ± 0.60 13.30 ± 0.58身高(cm) 166.37 ± 8.09 161.81 ± 6.01 163.57 ± 7.22體重(kg) 57.21 ± 12.16 51.61 ± 9.1 53.77 ± 10.72 BMI(kg/m2) 20.58 ± 3.59 19.66 ± 3.06 20.02 ± 3.30

1.2 客觀測試

1.2.1 一般情況資料收集

實驗開始前，通過問卷調(diào)查收集受試者姓名、性別、出生日期等一般情況資料以及健康狀況。

1.2.2 加速度計測量體力活動、靜坐少動行為

研究對象簽署實驗知情同意書后，實驗人員按序向其發(fā)放Actigraph GT3x+加速度計，講解并示范加速度計的佩戴方法，要求務必做到以下幾點：

（1）佩戴位置：要求統(tǒng)一佩戴于右側(cè)髂前上棘處；

（2）佩戴時間：為記錄日常體力活動、靜坐少動行為，要求每天早晨晨起后即刻佩戴，直至晚上睡覺前即可取下。除游泳、洗澡、睡覺等情形，其他時間不可隨意摘下。從初次佩戴當天計算，共佩戴7天。

（3）注意事項：同學間不可隨意交換佩戴；不可將加速度計浸泡水中；不可隨意摘下，以免丟失。

受試者佩戴滿7天后實驗人員立即將加速度計收回，使用ActiLife version 6.10.2軟件導出并保存加速度計記錄的體力活動、靜坐少動行為等數(shù)據(jù)。文獻表明[8]，分析青少年體力活動時，將1天佩戴加速度計時間大于等于600 min定義為1個有效日，將包含3個有效日及以上并滿足至少2個上學日和1個周末（周六和/或周日）作為納入分析的加速度計佩戴標準。

按照Evenson Children（2008）[9]方程制定的體力活動界值點，將加速度計數(shù)據(jù)導出。該方程規(guī)定相應的界值點：靜坐少動（sedentary behavior，SD）為0～100 counts/min，輕體力活動（light physical activity，LPA）為101～2295 counts/min，中等強度體力活動（moderate intensity physical activity，MPA）為2296～4011 counts/ min，較大強度體力活動（vigorous intensity physical activity，VPA）為4012～∞counts/min。另外，本研究將靜坐行為分為2種類型：持續(xù)1～40 min靜坐和持續(xù)40 min以上靜坐。利用軟件計算出2種靜坐類型的累積時間，得出靜坐時間的分布情況。將加速度計計數(shù)值大于100 counts/min且持續(xù)1 min以上視作一次靜坐間斷[10]。由于該學校一節(jié)課時長為40 min，本研究據(jù)此將1～40 min持續(xù)靜坐時間視作較短時間的靜坐行為，而40 min以上持續(xù)靜坐時間視作較長時間的靜坐行為。將count值連續(xù)60 min為0（允許2 min在0值以上）定義為非佩戴時間。

通過不同的界值點計算出SD、LPA、MPA、VPA的時間，根據(jù)有效佩戴天數(shù)進行平均，得出每天平均體力活動、靜坐少動時間。由于佩戴時間不同的受試者各類體力活動、靜坐少動時間存在差異，因此將體力活動、靜坐少動時間除以佩戴時間，得出所占佩戴時間的百分比，以排除佩戴時間的影響。

1.2.3 人體測量學指標測試

（1）身體成分測試：采用Inbody J20儀器對初中生身高、體重及身體成分進行測量。測試前要求受試者空腹，并詢問受試者是否佩戴心臟起搏器，若存在則不能進行該項測試。測試時要求受試者赤足，去除厚重衣

物、手表，身體姿勢保持立正，兩眼平視前方，雙腳踩在儀器上方的電極片上，雙手在身體兩側(cè)分別握住儀器的支桿。在測身高時，不可踮腳、隨意擺頭。

（2）圍度測試：受試者雙腿靠攏并自然站立，雙肩放松，雙手交叉抱于胸前。測試人員面對受試者，將尼龍帶尺經(jīng)臍上0.5～1 cm處（肥胖者可選擇腰部最粗處）水平繞一周測量腰圍，沿臀大肌最粗處將帶尺沿水平位經(jīng)背部繞至前方測量臀圍。讀數(shù)精確至0.1 cm。

1.2.4 心肺耐力測試

使用功率自行車遞增負荷試驗測定心肺耐力，使用Cortex Metalyzer 3B氣體代謝分析儀測定每口氣中吸入的O2和呼出的CO2，使用12導心電圖進行監(jiān)測，使用立式血壓計測量血壓。

測試方案：遞增負荷試驗。起始負荷女生25 w，男生50 w，每2 min遞增25 w，轉(zhuǎn)速r=50轉(zhuǎn)/分鐘，直至力竭。運動結(jié)束后休息5 min。收集每級負荷末及運動后1 min、3 min、5 min時的心率、血壓、主觀感覺（CALER量表），血壓的測量在每個測試點前30 s開始。將氣體代謝分析儀中連續(xù)30 s內(nèi)攝氧量的最大值定為峰值攝氧量（VO2peak）。

終止標準：需要滿足以下四點中的兩點即可：（1）運動負荷增加，VO2不再上升，或上升幅度小于2 ml/（kg.min）；（2）心率HR>200次/min；（3）呼吸交換率RER>1.0；（4）受試者要求停止或出現(xiàn)緊急狀況（CALER量表≥9）。

1.3 統(tǒng)計分析

采用Kolomogorov-Simirnov檢驗數(shù)據(jù)正態(tài)性，符合正態(tài)分布的數(shù)據(jù)采用平均數(shù)±標準差（±s）表示，采用SPSS 20.0進行統(tǒng)計分析。采用獨立樣本t檢驗分析男女生體力活動狀況的差異。不同心肺耐力水平分組間的比較采用單因素方差分析。采用偏相關分析，用不同模型進行校正，分析體力活動、靜坐少動行為、心肺耐力和肥胖的相關性。

2 研究結(jié)果

2.1 研究對象體力活動、靜坐少動情況

研究對象體力活動、靜坐少動情況見表2。結(jié)果顯示，女生體力活動水平，包括LPA、MVPA（moderate-tovigorous physical activity，中等到大強度體力活動）時間及百分比）顯著低于男生，靜坐少動時間百分比顯著高于男生（P＜0.01）。男女生加速度計佩戴總時間無顯著性差異。

表2 研究對象體力活動、靜坐少動情況（±s）

表2 研究對象體力活動、靜坐少動情況（±s）

**P＜0.01，與男生相比

837.71 ± 66.76 660.50 ± 75.57 132.41 ± 31.97 MPA時間(min) 31.70 ± 9.34 24.88 ± 8.63**27.51 ± 9.50 VPA時間(min) 22.31 ± 10.33 14.15 ± 6.19**17.30 ± 8.95 MVPA時間(min) 54.01 ± 17.92 39.03 ± 13.12**44.80 ± 16.79各部分占佩戴時間的百分比靜坐少動時間百分比(%) 75.57 ± 5.42 80.75 ± 4.33**78.75 ± 5.40 LPA時間百分比(%) 17.91 ± 3.92 14.59 ± 3.31**15.87 ± 3.90 MVPA時間百分比(%) 6.51 ± 2.18 4.66 ± 1.60**5.37 ± 2.05加速度計指標 男生(n=111) 女生(n=177) 合計(n=288)佩戴時間(min)靜坐少動時間(min) LPA時間(min) 832.54 ± 74.46 629.89 ± 78.40 148.64 ± 33.13 840.85 ± 61.44 679.70 ± 67.15**122.22 ± 26.64**

表3為不同性別研究對象靜坐少動行為的分布情況。女生40 min以上持續(xù)靜坐累積時間顯著高于男生，1～40 min持續(xù)靜坐累積時間顯著低于男生（P＜0. 01）。

表3 研究對象靜坐少動行為分布情況（±s）

表3 研究對象靜坐少動行為分布情況（±s）

**P＜0.01，表示女生與男生相比

加速度計指標 男生(n=111) 女生(n=177) 總計(n=288)靜坐少動時間(min) 629.89 ± 78.40 679.70 ± 67.15**660.50 ± 75.57不同靜坐類型的累積時間1～40min持續(xù)靜坐時間(min) 428.39 ± 95.53 376.06 ± 89.29**396.23 ± 95.07≥40min持續(xù)靜坐時間(min) 201.50 ± 115.04 303.63 ± 118.58**106.20 ± 79.54不同靜坐類型占總靜坐時間的百分比1～40min持續(xù)靜坐時間(%) 68.83 ± 15.93 56.08 ± 15.25**60.99 ± 16.69≥40min持續(xù)靜坐時間(%) 31.17 ± 15.94 43.92 ± 15.25**15.42 ± 10.72

2.2 體力活動、靜坐少動行為與心肺耐力、肥胖

2.2.1 研究對象心肺耐力及肥胖水平

表4為研究對象峰值攝氧量、運動負荷持續(xù)時間、身高、體重、BMI、體脂百分比、腰圍、臀圍的情況。完成心肺耐力測試的人共282名，其中男生為110名，女生為172名。

表4 研究對象心肺耐力水平和體脂情況（±s）

表4 研究對象心肺耐力水平和體脂情況（±s）

變量 男(n=110) 女生(n=172)峰值攝氧量(ml/min/kg) 36.67 ± 7.41 30.54 ± 4.5運動負荷持續(xù)時間(s) 530.66 ± 136.87 512.40 ± 84.36身高(cm) 166.33 ± 8.11 161.86 ± 5.95體重(kg) 57.21 ± 12.16 51.61 ± 9.1 BMI(kg/m2) 20.58 ± 3.59 19.66 ± 3.06體脂百分比(%) 18.13 ± 8.77 25.91 ± 6.33腰圍(cm) 72.10 ± 9.84 67.09 ± 6.90臀圍(cm) 89.83 ± 8.39 89.24 ± 7.07腰臀比 0.80 ± 0.06 0.75 ± 0.05

2.2.2 不同心肺耐力水平初中生體力活動、體脂情況

采用四分位數(shù)法按照峰值攝氧量由低到高將不同性別受試者分為Q1、Q2、Q3和Q4組，表5為分組情況。

表5 受試者心肺耐力分組情況

采用單因素方差分析探討不同心肺耐力分組受試者的體脂情況有無差異，對存在顯著性差異的指標進行兩兩比較（Post-Hoc）。由表6可知，受試者不同心肺耐力水平分組間體脂指標均存在顯著性差異，呈現(xiàn)出峰值攝氧量越低、體脂水平越高的規(guī)律。

表6 不同心肺耐力分組受試者的體脂情況（±s）

表6 不同心肺耐力分組受試者的體脂情況（±s）

*P＜0.05，**P＜0.01，表示同性別中其他組與Q1組相比；#P＜0.05，##P＜0.01，表示同性別中Q3、Q4組與Q2組相比；$P＜0.05，$$P＜0.01，表示同性別中Q4組與Q3組相比

男生(n=110)性別 分組 BMI(kg/m2) 體脂百分比(%) 腰圍(cm) 臀圍(cm) Q1 23.91 ± 3.86 28.37 ± 6.27 81.83 ± 10.89 95.61 ± 9.43 Q2 20.66 ± 2.92**17.12 ± 7.09**71.67 ± 7.74**90.36 ± 6.54**Q3 19.95 ± 2.50**15.68 ± 6.60**69.29 ± 6.99**88.83 ± 6.06**女生(n=172) Q4 17.76 ± 1.99**##$$11.44 ± 4.66**##$64.93 ± 4.98**##83.43 ± 6.23**##$$Q1 21.45 ± 2.79 30.55 ± 6.59 70.90 ± 6.49 93.31 ± 6.11 Q2 20.17 ± 3.61 26.76 ± 5.63**69.33 ± 7.71 90.80 ± 6.85 Q3 19.22 ± 2.50**25.31 ± 4.74**65.58 ± 5.93**##87.19 ± 7.33**##Q4 18.01 ± 2.04**##20.99 ± 4.23**##$$62.59 ± 5.03**##$84.78 ± 4.96**##

表7為不同心肺耐力分組下受試者體力活動、靜坐少動情況。結(jié)果顯示，女生Q2組MPA百分比顯著高于女生其他組。其他組之間均無顯著性差異。但男生中，呈現(xiàn)出峰值攝氧量越高、VPA百分比越大的趨勢，而女生呈現(xiàn)出峰值攝氧量越高、靜坐時間百分比越短的趨勢。

表7 不同心肺耐力分組受試者的體力活動、靜坐少動情況（±s）

表7 不同心肺耐力分組受試者的體力活動、靜坐少動情況（±s）

*P＜0.05表示同性別中其他組與Q1組相比；#P＜0.05，##P＜0.01；表示同性別中Q3、Q4組與Q2組相比

男生(n=110）性別 分組 SD% LPA% MPA% VPA% Q1 74.27 ± 5.46 19.27 ± 3.69 3.99 ± 1.37 2.47 ± 1.49 Q2 75.78 ± 4.30 17.80 ± 3.47 3.81 ± 0.97 2.62 ± 0.94 Q3 76.25 ± 5.19 17.68 ± 4.11 3.53 ± 0.86 2.54 ± 0.78 Q4 76.07 ± 6.67 16.98 ± 4.28 3.96 ± 1.36 3.00 ± 1.53女生(n=172）Q1 81.39 ± 4.47 14.17 ± 3.31 2.80 ± 1.15 1.64 ± 0.85 Q2 79.54 ± 4.56 15.26 ± 3.65 3.37 ± 1.05*1.83 ± 0.67 Q3 81.26 ± 3.76 14.27 ± 3.10 2.87 ± 0.98#1.60 ± 0.62 Q4 80.97 ± 4.33 14.59 ± 3.19 2.76 ± 0.89##1.68 ± 0.79

2.2.3 體力活動、靜坐少動行為與心肺耐力的相關性

采用偏相關分析，探討不同性別受試者體力活動與峰值攝氧量的相關性。相關性分析分為2種模型，模型1對年齡、BMI、加速度計佩戴時間進行校正；模型2對模型1中所有協(xié)變量及靜坐少動總時間進行校正。

校正年齡、BMI、加速度計佩戴時間后，男女生不同種類的體力活動與峰值攝氧量均無相關性。模型2繼續(xù)校正靜坐少動總時間后發(fā)現(xiàn)，男生VPA與峰值攝氧量呈低度正相關，差異非常顯著（P＜0.01）；LPA與峰值攝氧量呈低度負相關，差異顯著（P＜0.05）；而女生仍無相關性。見表8。

表8 體力活動與心肺耐力的相關性

采用偏相關分析，探討不同性別初中生靜坐少動行為（包括靜坐少動總時間、持續(xù)40 min以上靜坐時間）與峰值攝氧量的相關性。相關分析分為2種模型，模型1對年齡、BMI、加速度計佩戴時間進行校正；模型2對模型1中所有協(xié)變量及MVPA進行校正。

模型1中，男生的靜坐少動指標與峰值攝氧量無相關性，女生持續(xù)40min以上靜坐時間與峰值攝氧量呈低度負相關性，差異顯著（P＜0.05）。模型2繼續(xù)校正MVPA后發(fā)現(xiàn)，男生靜坐少動總時間與峰值攝氧量呈低度正相關，差異顯著（P＜0.05），女生持續(xù)40min以上靜坐時間與峰值攝氧量的相關性增強（P＜0.01）。見表9。

表9 靜坐少動行為與心肺耐力的相關性

2.2.4 體力活動、靜坐少動行為與肥胖的相關性

采用偏相關分析，探討不同性別初中生體力活動與肥胖的相關性。模型1：對年齡、加速度計佩戴時間進行校正；模型2對模型1中所有協(xié)變量及靜坐少動總時間進行校正。

由表10可見，模型1中男生VPA與體脂百分比、腰圍、臀圍呈低度負相關（P＜0.05），其他體力活動指標與肥胖指標無相關性。模型2在模型1的基礎上校正靜坐少動總時間后發(fā)現(xiàn)，VPA與體脂百分比、腰圍相關性增強，呈中度負相關（P＜0.01），與臀圍、腰臀比呈低度負相關，差異非常顯著（P＜0.01），與BMI呈低度負相關，差異顯著（P＜0.05）；LPA與體脂百分比、腰圍呈低度正相關（P＜0.05）。

表10 男生體力活動與肥胖的相關性

在女生中，校正年齡、加速度計佩戴時間后，LPA與BMI呈低度正相關（P＜0.05）；MPA與BMI、腰圍呈低度正相關。在模型2中，校正靜坐少動總時間后，所有體力活動指標與肥胖度指標均無相關性。見表11。

表11 女生體力活動與肥胖的相關性

采用偏相關分析，探討不同性別初中生靜坐少動行為（包括靜坐少動總時間、持續(xù)40 min以上靜坐時間）與肥胖的相關性，模型1對年齡、加速度計佩戴時間進行校正；模型2對模型1中所有協(xié)變量及MVPA進行校正。

在男生中，模型1靜坐少動指標與肥胖指標均無相關性。模型2進一步對MVPA校正后顯示，靜坐少動總時間與體脂百分比呈低度負相關（P＜0.05）。見表12。

表12 男生靜坐少動行為與肥胖的相關性

表13顯示，女生模型1中靜坐少動總時間與BMI呈低度負相關（P＜0.01）；持續(xù)40 min以上靜坐時間與體脂百分比、腰圍、臀圍低度正相關（P＜0.05）。模型2進一步對MVPA校正后發(fā)現(xiàn)，靜坐少動總時間與BMI的相關性消失；持續(xù)40 min以上靜坐時間與肥胖的相關性增強了，表現(xiàn)為與BMI、體脂百分比、腰圍呈低度正相關，與臀圍呈中度正相關，差異非常顯著（P＜0. 01）。

表13 女生靜坐少動行為與肥胖的相關性

3 討論

3.1 不同心肺耐力水平少年體力活動、體脂情況

本研究采用氣體代謝法直接測定282名少年（男生110名，女生172名）的峰值攝氧量來評價其心肺系統(tǒng)功能。相比其他采用20米往返跑（20 m shuttle run）等場地測試間接推算峰值攝氧量，本研究采用的直接測定法具有一定的挑戰(zhàn)性，體現(xiàn)在對實驗設備精準度、實驗人員操作熟練度以及受試者適應程度的高要求。采用功率自行車進行遞增負荷試驗，是因為中國學生對自行車的熟悉程度要大于跑臺，這有利于受試者熟悉測試設備，盡快適應該項測試。

研究顯示，心肺耐力受年齡、性別、發(fā)育程度、肥胖程度、基因等因素的影響[11]。由表6可見，心肺耐力越高的組，體脂狀況越好。進一步相關性分析后發(fā)現(xiàn)，峰值攝氧量與體脂指標均呈高度負相關，男女生峰值攝氧量與體脂百分比均呈高度負相關（男生r=-0.658，P＜0.01；女生r=-0.571，P＜0.01）。

心肺耐力是健康相關體適能的核心部分，本研究發(fā)現(xiàn)初中生心肺耐力與肥胖呈顯著負相關，心肺耐力越高的學生體脂狀況越好，這與前人的研究一致。一項來自臺灣的研究發(fā)現(xiàn)[12]，2419名12歲中學生中肥胖學生的心肺耐力比體重正常學生的要差。Aristides等人針對362名分別來自城市和農(nóng)村的13～16歲中學生分別進行體力活動、心肺耐力以及肥胖水平的測試，通過加速度計測得各部分體力活動，采用20 m折返跑測量學生的心肺耐力水平，通過身高、體重計算BMI。研究發(fā)現(xiàn)，不論來自城市還是農(nóng)村的學生，心肺耐力越高，BMI越低，但心肺耐力與體力活動的相關性較弱。相比前人的研究，本研究采用的體脂指標較為全面，不僅計算了受試者的BMI值，而且測量了圍度和身體成分。因為有人雖然BMI在正常范圍內(nèi)，但由于其體脂含量很高，其健康風險也會很大。

而不同心肺耐力分組下研究對象的體力活動、靜坐少動情況差異不大。但男生中，呈現(xiàn)出心肺耐力越高的組，VPA占總佩戴時間的百分比越大的趨勢。而女生呈現(xiàn)出心肺耐力越高的組，靜坐時間占總佩戴時間的百分比越短的趨勢。造成這一結(jié)果的原因可能是由于受到年齡、加速度計佩戴時間以及肥胖程度等混雜因素的影響，通過相關性分析，可對這些因素加以控制后，進一步觀察體力活動、靜坐行為與心肺耐力的關系。

3.2 體力活動、靜坐少動行為與心肺耐力的相關性

研究結(jié)果顯示，在模型1中僅對年齡、BMI和加速度計佩戴總時間校正后，男生各項體力活動與峰值攝氧量之間不具相關性，但模型2中進一步校正靜坐時間后發(fā)現(xiàn)，VPA與峰值攝氧量呈現(xiàn)低度正相關。心肺耐力水平反映的是運動中心血管系統(tǒng)和肺部攝取、利用氧的能力。研究表明，在成年人中維持較高的心肺耐力水平可降低患心血管疾病的風險，降低全因死亡率[1]。一些橫斷面研究顯示，兒童青少年時期較高的心肺耐力水平與良好的血脂情況、肥胖或向心性肥胖、代謝綜合癥以及心血管疾病風險因子存在相關性[13-16]。并且在一些縱向研究中發(fā)現(xiàn)，兒童青少年時期的心肺耐力水平與成年后維持心血管的健康狀態(tài)、良好的身體成分相關?？梢?，在兒童青少年時期保持良好的心肺耐力水平可以為成年后的健康打下良好基礎。

規(guī)律的體力活動能夠促進心肺耐力水平的提高，但目前國內(nèi)還沒有關于靜坐少動與心肺耐力水平的相關性研究。并且，體力活動與靜坐少動對心肺耐力的影響是否獨立于對方仍有待研究。本研究填補了這一空白，探討了二者對心肺耐力的獨立作用。

本研究結(jié)果與國外研究結(jié)果一致。Moore等人對美國285名初中生進行體力活動與心肺耐力的相關性分析時發(fā)現(xiàn)，將靜坐少動總時間作為混雜因素校正后的VPA、MVPA仍與心肺耐力呈正相關[17]。本研究與Moore等人的不同之處在于心肺耐力的測試方法不同，Moore等人采用的是YMCA臺階試驗，根據(jù)心率間接推斷最大攝氧量，而本研究則采用實驗室氣體代謝法直接測得峰值攝氧量，使結(jié)果更具有說服力，說明初中男生中等到較大活動獨立于靜坐少動時間，與心肺耐力水平呈正相關。

同時，本研究發(fā)現(xiàn)模型2中校正靜坐少動時間后，LPA與峰值攝氧量呈負相關，這與Denton等人的研究結(jié)果一致。Denton等人在研究135名11～13歲學生的各項體力活動與心肺耐力的關系時發(fā)現(xiàn)，LPA與最大攝氧量呈負相關[18]。但這在國外其他相關研究中比較少見，通常研究認為LPA與心肺耐力水平?jīng)]有相關性。本文分析認為這可能有兩方面原因：（1）本研究與Denton等人的研究均是采用氣體代謝法，通過功率車遞增負荷試驗并佩戴呼吸面罩直接收集CO2和O2得出峰值攝氧量，而國外大部分研究均采用的是一些場地測試方案（例如臺階測試、20米往返跑等）間接推算最大攝氧量。一些間接推算的方法可能無法證明LPA與心肺耐力的關系。（2）因為一天中各項活動所占的比重會受其他活動的影響，例如一名學生一天中LPA時間較長，那么可能MVPA所占的時間就會縮短。LPA與心肺耐力呈負相關，可能是由于男生LPA時間較長，而更有利于心肺耐力的MVPA和VPA時間較短的緣故。

另外，研究發(fā)現(xiàn)女生各項體力活動與峰值攝氧量之間不存在相關性。這可能與本研究中女生花費在MVPA、VPA的時間太少有關。

在研究對象靜坐少動行為與心肺耐力的相關性方面，表9顯示，模型1中，女生40 min以上持續(xù)靜坐總時間與峰值攝氧量呈現(xiàn)低度負相關（r=-0.157，P=0. 017）；模型2進一步校正MVPA后，女生40 min以上持續(xù)靜坐總時間與峰值攝氧量的負相關作用增強了（r=-0.258，P=0.001）。這說明，雖然總的靜坐少動時間與心肺耐力水平并無相關性，但是其中持續(xù)40 min以上靜坐總時間可能會影響女生的心肺耐力水平，并且這一作用獨立于MVPA的時間，這提示我們12～14歲女生應降低這種長時間的靜坐行為，例如降低看電視、玩游戲等花費持續(xù)40 min及以上的時間，以達到保持良好的心肺耐力的目的。

表9顯示，進一步校正MVPA后，男生靜坐少動總時間與峰值攝氧量呈低度正相關，而男生其他模式的靜坐少動時間與峰值攝氧量不具相關性。這一結(jié)果與其它研究存在差異，一般認為靜坐少動時間與心肺耐力之間沒有相關性或呈現(xiàn)負相關。本文認為造成這一結(jié)果的原因有以下幾點。首先，在應用Actigraph加速度計測量客觀評價時存在一定缺陷，它無法將站立和靜坐區(qū)分開來[19]。與靜坐相比，站立可能會通過激活維持姿勢相關的肌肉進而產(chǎn)生一些有利的生理反應，這可能會對健康產(chǎn)生積極作用[20]。但是由于加速度計無法區(qū)分出二者的區(qū)別，可能會錯誤地將站立產(chǎn)生的作用體現(xiàn)在靜坐少動總時間與心肺水平的正相關作用上。其次，由于在40 min以上持續(xù)靜坐總時間中并沒有發(fā)現(xiàn)與峰值攝氧量的相關性，所以我們猜測可能是更低、更短時間（1～40 min）的持續(xù)靜坐對健康產(chǎn)生了積極的影響。有研究證明，以短時間模式積累的靜坐總時間與心血管危險因素呈負相關。Youngdeok等人[21]在2003～2006年NHANES研究中對5917名成年人的靜坐少動行為進行分析，將Actigraph測得的靜坐少動總時間細分為不同的靜坐模式（持續(xù)1 min、2～4 min、5～9 min、10～14 min等），并建立與心血管疾病危險因素的相關性。研究結(jié)果顯示，持續(xù)10 min以上的靜坐總時間與腰圍、甘油三酯和BMI呈正相關，而持續(xù)5 min以內(nèi)的靜坐總時間與腰圍、甘油三酯和BMI呈負相關。也就是說，以較短時間模式積累的靜坐時間與較長時間模式積累的靜坐時間對健康的影響是不同的。由表3可知，男生靜坐行為大部分由持續(xù)1～40 min較短時間的靜坐行為組成，可能正是由于這部分較短時間模式積累的靜坐時間起了積極的作用，才出現(xiàn)總靜坐時間與峰值攝氧量呈正相關的結(jié)果。

3.3 體力活動、靜坐少動行為與肥胖的相關性

本研究顯示，男生中LPA、VPA對肥胖指標的影響獨立于靜坐少動時間。其中VPA對肥胖的影響最大，無論是否校正靜坐少動時間，VPA均與肥胖指標呈負相關。但在女生中發(fā)現(xiàn)，校正靜坐少動時間后各項體力活動指標與肥胖相關指標不存在相關性，提示女生各項體力活動與肥胖度的相關性受靜坐少動總時間的影響。

Ferrari等人通過加速度計測量485名9～12歲學生體力活動、靜坐少動時間，并研究與身體成分的獨立作用。研究發(fā)現(xiàn)，校正靜坐少動總時間的影響后，男生中MPA、VPA及MVPA與BMI、體脂百分比呈負相關，而女生只有VPA與BMI、體脂百分比呈負相關[22]。本研究的結(jié)果與國外的研究基本一致，均在初中男生中發(fā)現(xiàn)，體力活動尤其是較大強度體力活動與肥胖度指標呈負相關，相關性獨立于靜坐少動總時間。但本研究中，校正靜坐少動總時間后，初中女生各項體力活動與肥胖度并無相關性，故推測女生可能需要更高強度的體力活動才能起到降低肥胖率的效果。另外，這也可以說明對于女生來說，靜坐時間對肥胖的影響更重要。

由表13可知，模型1中初中女生40 min以上持續(xù)靜坐總時間與體脂百分比、腰圍、臀圍呈正相關，校正MVPA后發(fā)現(xiàn)顯著性增強，與BMI、體脂百分比、腰圍、臀圍均呈顯著正相關。這在以前的研究中并未發(fā)現(xiàn)，說明較長時間的靜坐行為與肥胖呈正相關，且這種相關性是獨立于MVPA存在的，強調(diào)了較長靜坐行為對健康帶來的不利影響。

以前的研究僅以靜坐少動總時間為研究對象，分析其與肥胖的相關性，但得出的結(jié)果并不統(tǒng)一。一些以問卷形式調(diào)查[23，24]看電視時間或玩電腦時間用來評估靜坐少動行為的研究發(fā)現(xiàn)，看電視時間越長，肥胖發(fā)生率越高。但有研究發(fā)現(xiàn)，靜坐時間與肥胖的關系并不獨立于MVPA。Mitchell等人[25]對參加Avon父母和兒童的隊列研究中對5434名12歲兒童進行橫斷面調(diào)查發(fā)現(xiàn)，加速度計測得的靜坐少動總時間與肥胖成正相關，但結(jié)果并不獨立于MVPA，說明了MVPA對肥胖的影響比靜坐要大。但本研究中發(fā)現(xiàn)長時間的靜坐行為與肥胖呈正相關，且獨立于MVPA。這可能與本研究中女生靜坐行為的分布情況有關，表3顯示，女生靜坐少動行為有將近一半的時間由持續(xù)40 min以上的靜坐類型構成，這種類型的靜坐行為對健康帶來的影響是獨立于MVPA存在的。因此，為降低女生的肥胖率，在增加體力活動的同時應盡量減少長時間的靜坐行為。

本研究男生中模型2進一步校正MVPA后，靜坐少動總時間與體脂百分比呈低度負相關，而并未發(fā)現(xiàn)其他模式下的靜坐時間與肥胖度指標之間的相關性。造成這一結(jié)果的原因可能與在男生中觀察到的靜坐少動總時間與峰值攝氧量的低度正相關的原因類似，一方面由于加速度計自身將站立時間歸為靜坐少動時間所造成的積極作用，或是由于男生靜坐少動總時間中

以短時間模式積累的靜坐時間為主。

此外，肥胖除了與體力活動過少、靜坐時間較長有關之外，還受到能量消耗的影響，即使體力活動充足，但能量攝入過多亦會導致肥胖。本研究在分析體力活動、靜坐少動與肥胖的相關性時，發(fā)現(xiàn)女生體力活動與肥胖不存在相關性，而男生靜坐少動時間與體脂百分比呈負相關，這很有可能是由于其能量攝入過多造成的。故在以后的相關研究中，建議將能量消耗的因素考慮其中。

4 總結(jié)

12～14歲少年體力活動、心肺耐力與肥胖的關系為：心肺耐力越高，肥胖率越低；男生較大強度體力活動水平越高，心肺耐力越高、肥胖率越低，且獨立于靜坐少動行為的影響；女生靜坐少動時間越長，心肺耐力越低、肥胖率越高，且獨立于體力活動的影響。

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Research on the Relationship among Physical Activity，Cardiorespiratory Fitness and Obesity in Adolescents Between 12 and 14

Li Xiaotong1，2，Li Xin1，Wang Yan1，Li Dongfeng3，Wang Zhengzhen1
1 Sports Rehabilitation Department of Beijing Sport University，Beijing 100084，China 2 Beijing Institute of Sports Science，Beijing 100061，China 3 Shangdi Experimental School，Beijing 100085，China Corresponding Author：Wang Zhengzhen，Email：zhengzhenwang1005@126.com

ObjectiveTo assess the relationship among physical activity，cardiorespiratory fitness and obesity in adolescents between 12 and 14，so as to provide scientific basis for promoting physical activity and limiting sedentary behaviors.MethodsA sample of 288 adolescents（111 males and 177 females）was recruited.All of them were evaluated their physical activity level of 7 days wearing an accelerometer，followed by an incremental load experiment and a test of obesity.Results 1.There were significant differences among different VO2peaklevels of the subjects：the lower level of the VO2peak，the higher level of body fat.2.Boys’vigorous intensity physical activity（VPA）time was positively correlated with VO2peak，and negatively related with the body fat percentage，waist circumference and hip circumference.Moreover，the relationship become stronger after adjusting the sedentary time（P<0.01）.3.Girls’continued sedentary time above 40min was negatively correlated with VO2peak，and positively related with BMI，body fat percentage，waist circumference and hip circumference.The relationship became even stronger if the sedentary time was replaced by moderate-to-vigorous physical activity（MVPA）time（P<0.01）.ConclusionsAmong 12~14 years old adolescents the higher cardiorespiratory fitness level indicates the loweroccurrence of obesity.Moreover，

physical activity，sedentary behavior，cardiorespiratory fitness，obesity

2016.05.10

國家科技支撐計劃課題（2012BAK21B02）；中國健康基金會項目（編號CHPF2014-FITEX）

王正珍，Email：zhengzhenwang1005@126.com

boys’vigorous physical activity level is positively correlated with cardiorespiratory fitness，negatively correlated with obesity，but independent of the sedentary time.However，girls’sedentary time is negatively correlated with cardiorespiratory fitness，positively related with obesity，but independent of physical activity.