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儿童少年骨龄与有氧运动能力的关系


时间: 2021/8/4 9:16:27 浏览量:1098 字号选择: 分享到:

    Bouchard et al.(1978)在237名8~18岁男孩研究了骨龄与极限下运动能力的关系,发现在8~11岁之间骨龄与心率130次/分下的摄氧量相关程度较低,但在12~16岁之间二者相关系数增高到0.33~0.77(P<0.05),表明男孩青春期中极限下运动能力与发育程度相关。在相同样本的另一项研究中(Bouchard et al., 1978),男孩运动的输出功率(自行车测功计)与心容量的相关系数为0.82,在控制了身体大小影响因素后,每公斤体重的心容量与输出功率之间的相关系数下降到0.04。因为心输出量是决定摄氧量的主要因素,所以成熟度与极限下运动能力的相关在一定程度上是成熟度对身体大小影响的结果。

    骨龄与最大摄氧量高度相关。Hollman(1970)报告,在17岁以前,男女发育提前组均比延迟组有较高的最大摄氧量,在青春期后期,不同成熟类型组间的差异减小。但是,不同成熟度类型组的相对最大摄氧量(单位体重的摄氧量,ml/kg/min)却呈现相反的变化,除男12~13岁外,男女发育延迟组的相对最大摄氧量均高于提前组。在青春期,男孩的相对最大摄氧量基本保持不变,而女孩均呈下降的趋势。

    在生长发育过程中,儿童青少年各器官系统的生理功能不断完善,最大摄氧量也随之不断的增长。但是,由于与身高、体重的生长变化以及年龄、发育成熟度等影响因素混淆在一起,掩盖了最大摄氧量真实的生长发育变化。因此,在运动生理学领域惯用单位体重的最大摄氧量(ml * kg-1* min-1)来消除体重的影响。

    但是,以单位比例表示的方法在理论上和统计学方法方面具有局限性。因此,在1990s出现了一种新的分析纵断数据的统计模型,包括协方差分析(ANCOVA)、异速生长定标(allometric scaling)和多层建模(multilevel modeling)方法。异速生长描述的是一种差异,这种差异与机体整体或局部绝对大小变化成比例,用来研究形态学、生理学或生物化学特征的个体发育(ontogenetic)和种系发生(phylogenetic)的变化。在异速生长术语学中,个体发育异速生长指的是个体生长过程中的生长差异,可使用在一定时期内同一个体的纵断数据计算个体发育异速生长系数。例如,测定最大摄氧量所采用的生长异率测定(allometry)数学模型为:

y=a xk

    其中y 为最大摄氧量,x 为体重,k为标度因子,a为比例常数。通常将上述公式进行对数转换后,由线性回归(log y = log a + k log x)计算异速生长系数(k)。在统计分析中,横断地计算异速生长标度因子(allometric scaling factors)的平均数,也可根据纵断数据计算个体发育异速生长(ontogenetic allometry)的标度因子,描述个体的生长发育变化(Nevill et al., 1995;Round et al., 1999)。多层回归建模可以灵活和敏感地解释纵断数据,身体大小、年龄、成熟度和性别的影响均可在异速生长构架中被分离。

    通过使用多层建模方法,对生长发育过程中最大摄氧量变化的分析得到了与以往不同的解释。在正常儿童青少年,男孩最大摄氧量随年龄和成熟度的增长而增加,而女孩青春期前至青春期的最大摄氧量增长,但青春期中的最大摄氧量与进入成年期时相似,说明女孩青春期后期到成年初期最大摄氧量保持不变。青少年最大摄氧量存在显著的性别差异,女孩数值较低,随年龄的增长男、女孩最大摄氧量的差异逐渐加大(Nevill et al., 1998; Welsman et al., 1996; Armstrong et al., 1999)。

    不同生长发育类型对异速生长系数(标度因子)有显著的影响。Beunen et al.(1997)依据波兰华沙体育运动学校的118名(男78,女40名)11~14岁少年的混合纵断研究数据,报告了不同年龄组最大摄氧量对身高体重回归分析的异速生长系数。由表7.7可见,男孩经对数转换的最大摄氧量与身高、体重的相关系数在0.73~0.90之间;但女孩最大摄氧量与身高的相关系数较低(0.48~0.71),体重的相关系数与男孩相似(0.61~ 0.84)。但是所有的回归直线的斜率,即异速生长系数(k)与零之间有显著性差异。14岁男孩身高和体重的斜率都显著较大,而女孩在所有年龄上的身高或体重的斜率均相似。

    在早熟和一般男孩仅有3个k系数与0检验值无显著性,而在晚熟的男孩有13个k系数与0之间无统计学显著性。这些男孩对数转换值之间的线性拟合优度较差。在早熟和发育一般组、发育延迟组中最大摄氧量与体重拟合良好者的平均异速生长系数分别为0.799±0.216和0.536±0.141(二者之间差异显著, P<0.001),由此说明早熟和发育一般的男孩最大摄氧量的增长大于由体重增长所预期(正常男孩的k = 0.67或0.75);而在发育延迟的男孩最大摄氧量的增长低于预期。

    早熟和发育一般组、发育延迟组女孩体重的平均异速生长系数分别为0.267±0.410和0.416±0.124,由于随年龄增长最大摄氧量不变或下降,经对数转换的数据线性回归拟合优度较差。

    许多量个体标度因子存在相当大的可变性,除体重外尚存在许多影响因素,例如,受试者身体形态的相似性、腿部肌肉质量与体重的比例变化、不同的身体活动或运动训练水平、与身体大小无关的骨骼肌氧化酶功能或心肌收缩性等发育速度的差异。最近的研究(Tolfrey et al., 2006)表明,与体重和瘦体重相比小腿肌肉体积能够更有效地定标最大摄氧量。


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