Relationship between 20 m shuttle run test performance and lifestyle behaviors of junior high school students
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摘要:
目的 探究中学生生活行为方式与20 m往返跑(20 m SRT)成绩的关联，为改善中学生不良生活行为方式提供参考。 方法 采用分层整群抽样法，在2021年4—6月对江西上饶市玉山、婺源、横峰、余干4个县2 397名12~17岁中学生进行问卷调查和20 m SRT测试，采用χ2检验比较不同人口学特征、生活行为方式中学生20 m SRT成绩合格率差异，运用Logistic回归分析生活行为方式与20 m SRT成绩的关联强度。 结果 中学生20 m SRT合格率为83.3%，不同性别、年级、户籍、就读类型、父亲文化程度中学生20 m SRT合格率差异均有统计学意义(χ2值分别为25.26，25.04，6.99，7.96，16.22，P值均＜0.05)；近7 d是否有剧烈、是否有适度体力活动和不同早餐行为中学生20 m SRT成绩合格率差异均有统计学意义(χ2值分别为6.78，6.29，9.13，P值＜0.05)。Logistic回归分析结果显示，在控制相关混杂因素后，“近7 d无剧烈体力活动”与20 m SRT不合格呈正相关(OR=1.31，95%CI=1.03~1.67，P＜0.05)；“经常不吃早餐行为”与20 m SRT不合格呈正相关(OR=1.37，95%CI=1.09~1.73，P＜0.01)。 结论 剧烈体力活动和高频早餐消费行为与中学生20 m SRT不合格呈负相关，学校应倡导学生养成积极锻炼和规律进食早餐的习惯，保障其心肺耐力水平健康发展。 Abstract:Objective To explore the relationship between junior high school students' lifestyles and 20 m shuttle run test (20 m SRT) performance, so as to provide a theoretical basis for promoting a healthy lifestyle among junior high school students. Methods From April to June 2021, a total of 2 397 junior high school students aged 12-17 years in Yushan, Wuyuan, Hengfeng and Yugan counties of Shangrao City, Jiangxi Province were selected by random cluster stratified sampling. A questionnaire survey and 20 m SRT test were conducted. Logistic regression analysis was used to explore the association between lifestyles and 20 m SRT scores. Results The passing rate of 20 m SRT for middle school students was 83.3%. Chi-square test results showed that there were statistically significant differences between gender, grade, household registration, type of schooling, father's education and the 20 m SRT scores of junior high school students (χ2=25.26, 25.04, 6.99, 7.96, 16.22, P < 0.05). Significant differences were found in 20 m SRT scores between vigorous and moderate physical activity and breakfast behavior in the last seven days (χ2=6.78, 6.29, 9.13, P < 0.05). The results of Logistic regression analysis showed that after controlling for confounding factors, "no vigorous physical activity in the last seven days" was positively correlated with the lower performance of 20 m SRT (OR=1.31, 95%CI=1.03-1.67, P < 0.05). "Breakfast skipping" was positively correlated with 20 m SRT lower performance (frequent eating, OR=1.37, 95%CI=1.09-1.73, P < 0.01). Conclusion Vigorous physical activity and regular breakfast consumption behavior are associated with higher performance 20 m SRT of junior high school students. Schools should encourage students to develop a habit of actively exercising and consuming breakfast regularly in order to ensure the healthy development of cardiopulmonary endurance levels. -
Key words:
- Running /
- Underachievement /
- Eligibility determination /
- Behavior /
- Regression analysis /
- Students
1) 利益冲突声明 所有作者声明无利益冲突。 -
近年来，我国儿童青少年整体心肺耐力(cardiorespiratory fitness, CRF)水平下降问题日益严重，我国男生的非健康CRF检出率从10岁的34.7%增至18岁的59.7%，女生的非健康CRF检出率从10岁的18.7%增至27.1%[1]。Gulati等[2]研究显示，CRF每增加1代谢当量(MET)，死亡风险降低17%。Konty等[3]发现，2006—2016年，美国儿童青少年不健康CRF检出率从15.5%增加到23.3%。中国学生体质与健康调研[4]数据显示，中国儿童青少年1995—2005年CRF下降水平极为明显，心肺耐力已成为影响儿童青少年体质健康的重要独立危险因素[1]。研究显示，心肺耐力与各人群全因死亡率高度相关[5]。青少年时期的低CRF与成年后心血管疾病患病率[6]、早期死亡风险[7]、糖尿病[8]的增加具有相关性。
有研究表明，儿童青少年CRF水平的下降与家庭经济水平呈负相关，而肥胖儿童青少年的最大摄氧量、最大氧脉搏相对值、最大有氧活动能力的持续运动耐受时间明显落后于正常体重儿童[9]。其中体育活动减少[10-11]是引起青少年CRF下降的重要原因，如有氧运动和高强度间歇运动的减少会造成血液循环系统和呼吸系统的弱化，全身各器官和组织无法得到充足的氧气供应，心肌能力在收缩和舒张的过程中逐渐减弱。还有研究指出，久坐行为[12-14]、睡眠行为异常[15-16]、视屏时间(ST)[17]也是引起青少年CRF下降的重要原因。
美国、加拿大、日本以及欧洲一些国家多采用20 m往返跑(20 m SRT)进行有氧耐力测试[18]，有专家认为其是安全又科学的[19]。为了解我国儿童青少年生活行为方式与心肺耐力的关联，本研究对上饶12~17岁中学生进行20 m SRT测试和生活行为方式调查，为提高我国儿童青少年心肺耐力水平提供参考。
1. 对象与方法
1.1 对象
采用分层整群抽样法，于2021年4—6月选取江西上饶市玉山县，婺源县、横峰县、余干县4个地区进行调查，每地随机抽取2所中学(1所农村、1所城镇)。涵盖初一至高三年级学生，每个年级随机抽取1个班，每班人数不少于55人，人数不足从邻班等质补齐。共发放问卷2 640份，收回有效问卷2 397份，问卷有效率为90.80%。研究对象年龄分布为12~17岁，男生1 163名(48.52%)，女生1 234名(51.48%)；初中生1 164名(48.56%)，高中生1 233名(51.44%)。本次研究获得学生与家长的知情同意，并得到上饶师范学院体育学院伦理委员会批准(批号：20190601)。
1.2 方法
1.2.1 问卷调查
问卷内容主要包括中学生个人基本信息(性别、年级、就读类型、户籍所在地、是否留守等)、家庭情况(父母亲职业和文化程度、家庭经济状况等)、生活行为方式(最近7 d体力活动、吸烟饮酒行为、久坐行为、早餐行为和每日睡眠时间等)。
1.2.2 相关定义
(1) 家庭经济状况：以家庭月收入≤2 000元界定为差，2 001~5 000元为中等，＞5 000元为好。(2)体力活动：剧烈体力活动指提重物、挖掘、有氧运动或是快速骑车等活动；适度体力活动指提轻的物品、以平常的速度骑车或打双人网球等活动(不包括走路)[20]。(3)吸烟、饮酒行为及运动不足：吸烟行为指平均每天吸烟1支以上，连续或累计6个月[21]；饮酒行为指平均每天喝酒1杯以上，连续或累计6个月；运动不足指每日中高强度体力活动时间低于60 min[22]。(4)早餐行为：本研究将早餐行为分为基本每天都吃(1周吃早餐6~7次)、经常不吃(1周吃早餐2~5次)、不吃或偶尔吃(1周吃早餐＜2次)3类选项[23]。(5)久坐行为：每日视屏前坐立时间>2 h[24]。
1.2.3 20 m SRT测试
测试者热身后站在起跑线处，测试开始后测试者伴随音乐跑向对侧20 m端线处，中学生按照音乐节奏进行由慢到快的往返跑，音乐以每分钟为1级，初始级速度为8.0 km/h，第2级为9.0 km/h，随后每升高1级跑速加快0.5 km/h；当测试者不能维持音乐所设定的速度在中途停止跑步，或连续2次不能在音乐响起前到达端线，即终止测试，以往返跑总次数记为20 m SRT最终成绩。
1.2.4 质量控制
调查人员由受统一培训的高校体育老师和学生担任，在调查前所有调查人员统一进行培训和考核。调查问卷为学生课后在教室集中填写，填写时间15~20 min，期间调查人员随时解答学生提问，问卷填写完经调查员检查核对后统一收回。在20 m SRT测试前，对测试进行模拟，并调试音乐音量。测试时，按照班级、性别进行分组，8人一组，在测试正式开始前强调测试要求。20 m SRT成绩划分(合格/不合格)采用“体教融合背景下我国儿童青少年体质健康评价标准的探索性研究”[25]标准。
1.3 统计学方法
使用EpiData 3.1软件建立数据库并设置核查程序，双盲录入所有数据。应用SPSS 26.0软件进行统计分析，采用χ2检验比较不同人口学特征、生活行为方式中学生20 m往返跑成绩合格率的差异，运用Logistic回归分析推断生活行为方式(剧烈体力活动、适度体力活动、早餐行为)与20 m SRT成绩关联强度。检验水准α=0.05。
2. 结果
2.1 不同人口统计学特征中学生20 m SRT成绩的差异
由表 1可见，不同性别、年级、户籍所在地、就读类型、父亲文化程度中学生20 m SRT成绩差异均有统计学意义(P值均＜0.05)。其中女生合格率高于男生，高三年级合格率最高，高一年级合格率最低，城镇中学生合格率高于农村，走读生合格率高于寄宿生。
表 1 不同人口统计学特征中学生20 m SRT合格率比较Table 1. Comparison of the pass rate of 20 m SRT among junior high school students with different demographic characteristics人口统计学指标 选项 人数 合格人数 χ2值 P值 性别 男 1 163 948(81.5) 5.26 0.02 女 1 234 1 049(85.0) 年级 初一 336 271(80.7) 25.04 < 0.01 初二 367 309(84.2) 初三 461 397(86.1) 高一 424 328(77.4) 高二 444 366(82.4) 高三 365 326(89.3) 户籍所在地 城镇 488 426(87.3) 6.99 0.01 农村 1 909 1 571(82.3) 就读类型 寄宿 975 787(80.7) 7.96 0.01 走读 1 422 1 210(85.1) 父亲文化程度 小学及以下 516 429(83.1) 16.22 < 0.01 初中 1 321 1 072(81.2) 高中/中专 448 394(87.9) 大学或以上 112 102(91.1) 母亲文化程度 小学及以下 923 768(83.2) 6.61 0.09 初中 1 127 928(82.3) 高中/中专 282 240(85.1) 大学或以上 65 61(93.8) 家庭经济状况 差 65 49(75.4) 3.74 0.15 中 2 116 1 772(83.7) 好 216 176(81.5) 是否留守 是 1 205 986(81.8) 3.85 0.05 否 1 192 1 011(84.8) 注：()内数字为合格率/%。 2.2 不同生活行为方式中学生20 m SRT成绩合格率比较
由表 2可见，最近7 d是否有剧烈体力活动、是否有适度体力活动及不同早餐行为的中学生20 m SRT合格率差异有统计学意义(P值均＜0.05)。
表 2 不同生活行为方式中学生20 m SRT合格率比较Table 2. Comparison of the pass rate of 20 m SRT of junior high school students with different lifestyles组别 选项 人数 合格人数 χ2值 P值 吸烟 是 58 47(81.0) 0.22 0.64 否 2 339 1 950(83.4) 饮酒 是 270 223(82.6) 0.11 0.74 否 2 127 1 774(83.4) 有剧烈体力 是 1 131 966(85.4) 6.78 0.01 活动 否 1 266 1 031(81.4) 有适度体力 是 1 429 1 213(84.9) 6.29 0.01 活动 否 968 784(81.0) 有久坐行为 是 1 481 1 249(84.3) 2.91 0.09 否 916 748(81.7) 每天睡眠时 ≤6 479 396(82.7) 4.33 0.23 间/h >6~8 1 546 1 303(84.3) >8~10 329 265(80.5) >10 43 33(76.7) 早餐行为 基本每天都吃 1 694 1 436(84.8) 9.13 0.01 经常不吃 662 527(79.6) 不吃或偶尔吃 41 34(82.9) 注：()内数字为合格率/%。 2.3 中学生生活行为方式与20 m SRT成绩的Logistic回归分析
在控制相关变量后，将单因素分析中与20 m SRT成绩关联存在统计学意义的生活行为方式作为自变量纳入回归模型中，20 m SRT是否合格(合格=1，不合格=2)为因变量进行Logistic回归分析，结果显示，近7 d没有剧烈体力活动、经常不吃早餐行为与20 m SRT不合格呈正相关，见表 3。
表 3 中学生生活行为方式与20 m SRT成绩的Logistic回归分析(n=2 397)Table 3. Logistic regression analysis of lifestyle and the performance of 20 m SRT in junior high school students(n=2 397)自变量 选项 β值 标准误 Wald χ2值 P值 OR值(OR值95%CI) 是否有剧烈体力活动 否 0.27 0.12 4.85 0.01 1.31(1.03~1.67) 是否有适度体力活动 否 0.19 0.12 2.43 0.12 1.21(0.95~1.54) 早餐行为c 经常不吃 0.32 0.12 6.98 0.01 1.37(1.09~1.73) 不吃或偶尔吃 0.03 0.43 0.01 0.95 1.03(0.45~2.37) 注：是否有剧烈体力活动控制性别、年级、户籍所在地、就读类型、父亲文化程度、是否有适度体力活动、早餐行为变量；是否有适度体力活动控制性别、年级、户籍所在地、就读类型、父亲文化程度、是否有剧烈体力活动、早餐行为变量；早餐行为控制性别、年级、户籍所在地、就读类型、父亲文化程度、是否有剧烈体力活动、是否有适度体力活动变量。是否有剧烈体力活动、是否有适度体力活动、早餐行为分别以是、是、基本每天都吃为参照组。 3. 讨论
本研究结果显示，在2 397名中学生中，20 m SRT合格率为83.31%，其中女生合格率高于男生，与有关研究结论一致[26]。可能与男女生青春期生长发育规律存在差异有关，女生各项体能指标基本在中学阶段达到顶峰，而男生发育相对滞后。初中学段男女生心肺耐力要优于高中阶段，可能因为在中考体育测试的压力之下，各类大课间跑步、体育测试等体力活动较多，以及正处于青春发育阶段的青少年好动和好奇心的驱使会积极参与各类高强度体育锻炼[27]。而随着进入高中阶段后，高考的巨大压力会使其久坐行为时间增加，静态体力活动代替中高强度体力活动，从而影响中学生20 m SRT的成绩。研究还发现，城镇中学生20 m SRT成绩合格率高于农村中学生，其原因可能是城镇学校更注重中学生全面发展，体育设施和课程安排相较于农村地区中小学更为完善，从而促进中学生CRF水平的提升，与徐叶彤等[28]的研究一致。但国内也有研究表明，城市儿童CRF水平低于乡村儿童，因为城市交通更为便利、出门步行、爬楼梯以及各种室外体力活动机会较少，而久坐、视屏时间更多，从而增加了城市儿童不健康CRF发生的风险[1]。
本研究结果还显示，中学生缺乏中高强度体力活动会增加心肺耐力低下发生的风险。Kulinski等[29]研究结果证实，儿童青少年每天静态行为时间和低强度体力活动时间占据一天总活动时间比例越高，心肺耐力不健康的风险也会随之增高，与本研究结果一致。Bouchard等[30]研究还显示，静态体力活动会激发强烈的细胞和分子信号，引发相应的不良生理反应。此外，静态体力活动的增多会导致线粒体浓度降低，引起肌肉萎缩力量下降[31]，如若长时间处于静态行为状况，会引起神经-激素变化、体液平衡失调及最大摄氧量降低[32]，从而使中学生心肺耐力水平降低。
Logistic回归分析结果还显示，经常不吃早餐会增加中学生20 m SRT成绩不合格的风险，与Tambalis等[33]研究结果相似。李玉强等[34]研究表明，规律的早餐行为对儿童青少年的体能具有积极影响，原因可能是经常不吃早餐会影响体内血糖含量和神经递质水平，从而影响中学生心肺耐力水平的发展。国外也有研究印证了早餐和儿童青少年心肺耐力之间的正向关系[35-36]，进一步证明不吃早餐是20 m SRT等耐力性体力活动的重要影响因素。
综上所述，学校要重点提高中学生体力活动强度，培养规律的早餐习惯。尤其是在当下新型冠状病毒肺炎疫情情况下，学校应该督促学生积极参与锻炼，减少久坐行为和视屏时间，从而更好地促进儿童青少年心肺耐力水平的提高。本研究也存在一些局限：(1)问卷调查中存在一些回顾性填写的内容，对于最终结果的呈现可能会存在一定的偏差。(2)研究为横断面研究，未能准确把握其他干扰因素对于中学生20 m SRT成绩的影响，还需进行前瞻性队列研究，进一步明确20 m SRT成绩和生活行为方式的关联。
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表 1 不同人口统计学特征中学生20 m SRT合格率比较
Table 1. Comparison of the pass rate of 20 m SRT among junior high school students with different demographic characteristics
人口统计学指标 选项 人数 合格人数 χ2值 P值 性别 男 1 163 948(81.5) 5.26 0.02 女 1 234 1 049(85.0) 年级 初一 336 271(80.7) 25.04 < 0.01 初二 367 309(84.2) 初三 461 397(86.1) 高一 424 328(77.4) 高二 444 366(82.4) 高三 365 326(89.3) 户籍所在地 城镇 488 426(87.3) 6.99 0.01 农村 1 909 1 571(82.3) 就读类型 寄宿 975 787(80.7) 7.96 0.01 走读 1 422 1 210(85.1) 父亲文化程度 小学及以下 516 429(83.1) 16.22 < 0.01 初中 1 321 1 072(81.2) 高中/中专 448 394(87.9) 大学或以上 112 102(91.1) 母亲文化程度 小学及以下 923 768(83.2) 6.61 0.09 初中 1 127 928(82.3) 高中/中专 282 240(85.1) 大学或以上 65 61(93.8) 家庭经济状况 差 65 49(75.4) 3.74 0.15 中 2 116 1 772(83.7) 好 216 176(81.5) 是否留守 是 1 205 986(81.8) 3.85 0.05 否 1 192 1 011(84.8) 注：()内数字为合格率/%。 
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表 2 不同生活行为方式中学生20 m SRT合格率比较
Table 2. Comparison of the pass rate of 20 m SRT of junior high school students with different lifestyles
组别 选项 人数 合格人数 χ2值 P值 吸烟 是 58 47(81.0) 0.22 0.64 否 2 339 1 950(83.4) 饮酒 是 270 223(82.6) 0.11 0.74 否 2 127 1 774(83.4) 有剧烈体力 是 1 131 966(85.4) 6.78 0.01 活动 否 1 266 1 031(81.4) 有适度体力 是 1 429 1 213(84.9) 6.29 0.01 活动 否 968 784(81.0) 有久坐行为 是 1 481 1 249(84.3) 2.91 0.09 否 916 748(81.7) 每天睡眠时 ≤6 479 396(82.7) 4.33 0.23 间/h >6~8 1 546 1 303(84.3) >8~10 329 265(80.5) >10 43 33(76.7) 早餐行为 基本每天都吃 1 694 1 436(84.8) 9.13 0.01 经常不吃 662 527(79.6) 不吃或偶尔吃 41 34(82.9) 注：()内数字为合格率/%。
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表 3 中学生生活行为方式与20 m SRT成绩的Logistic回归分析(n=2 397)
Table 3. Logistic regression analysis of lifestyle and the performance of 20 m SRT in junior high school students(n=2 397)
自变量 选项 β值 标准误 Wald χ2值 P值 OR值(OR值95%CI) 是否有剧烈体力活动 否 0.27 0.12 4.85 0.01 1.31(1.03~1.67) 是否有适度体力活动 否 0.19 0.12 2.43 0.12 1.21(0.95~1.54) 早餐行为c 经常不吃 0.32 0.12 6.98 0.01 1.37(1.09~1.73) 不吃或偶尔吃 0.03 0.43 0.01 0.95 1.03(0.45~2.37) 注：是否有剧烈体力活动控制性别、年级、户籍所在地、就读类型、父亲文化程度、是否有适度体力活动、早餐行为变量；是否有适度体力活动控制性别、年级、户籍所在地、就读类型、父亲文化程度、是否有剧烈体力活动、早餐行为变量；早餐行为控制性别、年级、户籍所在地、就读类型、父亲文化程度、是否有剧烈体力活动、是否有适度体力活动变量。是否有剧烈体力活动、是否有适度体力活动、早餐行为分别以是、是、基本每天都吃为参照组。
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