楊賢罡,于 洋
(1.河北省體育科學(xué)研究所,河北石家莊050011;2.沈陽(yáng)體育學(xué)院運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)學(xué)院,遼寧沈陽(yáng)110102)
兒童少年體質(zhì)場(chǎng)地測(cè)試手段標(biāo)準(zhǔn)關(guān)聯(lián)效度的研究:系統(tǒng)評(píng)價(jià)
楊賢罡1,于 洋2
(1.河北省體育科學(xué)研究所,河北石家莊050011;2.沈陽(yáng)體育學(xué)院運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)學(xué)院,遼寧沈陽(yáng)110102)
目的:系統(tǒng)評(píng)價(jià)針對(duì)兒童少年人群體質(zhì)場(chǎng)地測(cè)試手段的標(biāo)準(zhǔn)關(guān)聯(lián)效度,根據(jù)證據(jù)等級(jí)形成效度水平的綜合框架。方法:制定文獻(xiàn)檢索策略,檢索1990年1月—2012年6月公開發(fā)表的英文全文文獻(xiàn);根據(jù)受試者例數(shù)、受試人群描述和統(tǒng)計(jì)方法對(duì)納入文獻(xiàn)進(jìn)行質(zhì)量評(píng)估,根據(jù)研究例數(shù)和研究結(jié)果的一致性確定各場(chǎng)地測(cè)試手段效度的證據(jù)等級(jí)。結(jié)果:最終納入53項(xiàng)高質(zhì)量研究。下列測(cè)試手段的證據(jù)等級(jí)充分:20m往返跑評(píng)價(jià)心肺耐力,握力評(píng)價(jià)上肢肌肉最大力量,皮褶厚度、身高體重指數(shù)和腰圍評(píng)價(jià)身體成分,其中腰圍評(píng)價(jià)中心性肥胖。下列測(cè)試手段的證據(jù)等級(jí)中等:1mile跑/走和Anderson測(cè)試評(píng)價(jià)心肺能力,立定跳遠(yuǎn)和縱跳評(píng)價(jià)下肢爆發(fā)性力量。目前尚無針對(duì)運(yùn)動(dòng)能力場(chǎng)地測(cè)試手段效度的高質(zhì)量研究。結(jié)論:基于目前的證據(jù)等級(jí),提出了兒童少年體質(zhì)場(chǎng)地測(cè)試方法的標(biāo)準(zhǔn)關(guān)聯(lián)效度框架。
兒童少年;體質(zhì);場(chǎng)地測(cè)試;標(biāo)準(zhǔn)關(guān)聯(lián)效度
場(chǎng)地測(cè)試方法是大樣本群體體質(zhì)研究中,作為實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試的替代手段。在過去20年間,國(guó)內(nèi)外對(duì)兒童少年的體質(zhì)問題極大關(guān)注,形成了大量針對(duì)該人群的場(chǎng)地測(cè)試方法。信度和效度是選擇某項(xiàng)場(chǎng)地測(cè)試手段時(shí)考慮的首要問題。前期研究已采用系統(tǒng)評(píng)價(jià)方法,提供了兒童少年體質(zhì)場(chǎng)地測(cè)試手段的信度框架[1]。效度是指場(chǎng)地測(cè)試方法能夠準(zhǔn)確測(cè)出其所需測(cè)量的體質(zhì)成分的程度[10]。由于場(chǎng)地測(cè)試方法對(duì)體質(zhì)水平的評(píng)價(jià)效果取決于預(yù)測(cè)技術(shù),易出現(xiàn)誤差,所以本研究主要選擇的是標(biāo)準(zhǔn)關(guān)聯(lián)效度(Criterion-related validity),即該場(chǎng)地測(cè)試方法與標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法——“金標(biāo)準(zhǔn)”之間的相關(guān)程度,在證據(jù)等級(jí)水平基礎(chǔ)上提出兒童少年體質(zhì)場(chǎng)地測(cè)試方法的效度綜合框架,為將來的基礎(chǔ)研究和實(shí)踐應(yīng)用提供參考。
1.1 研究對(duì)象
公開發(fā)表的針對(duì)兒童少年體質(zhì)場(chǎng)地測(cè)試手段的效度研究。主要提取高質(zhì)量研究中的體質(zhì)類型、人群特征、場(chǎng)地測(cè)試方法、標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法、統(tǒng)計(jì)方法、主要結(jié)果與結(jié)論(將P<0.05定為具有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性)方面的信息。
1.2 研究方法
1.2.1 文獻(xiàn)檢索策略 在 Medline、Embase、Highwire、PubMed、Scopus和SportsDiscus六大電子數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行文獻(xiàn)檢索,關(guān)鍵詞從“validity”和“fitness”兩方面進(jìn)行組合檢索。檢索時(shí)間限定為1990年1月—2012年6月,語種限制為英文的全文文獻(xiàn),采用文獻(xiàn)追溯的方法以保證查全。研究群體界定為健康兒童和少年(0~18歲)。
1.2.2 質(zhì)量評(píng)估 由作者1和作者2獨(dú)立評(píng)價(jià)各納入文獻(xiàn)。采用質(zhì)量評(píng)估表對(duì)納入文獻(xiàn)進(jìn)行質(zhì)量評(píng)分。質(zhì)量評(píng)估表包括受試者例數(shù)、對(duì)研究群體的描述和統(tǒng)計(jì)方法,共3個(gè)條目。每1條目的得分為0~2分,各條目得分相加為總質(zhì)量得分。各條目詳細(xì)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如下:受試者例數(shù):≤10人的被評(píng)為0分,11~50人的評(píng)為1分,≥51人的評(píng)為2分。對(duì)研究群體的描述:對(duì)研究人群的描述包括年齡、性別、健康狀況、體質(zhì)狀況、發(fā)育狀況、種族、體力活動(dòng)模式、體成分等。其中至少包括年齡、性別、健康狀況和體質(zhì)狀況的被評(píng)為1分,少于1分標(biāo)準(zhǔn)所包含條目的被評(píng)為0分,多于1分標(biāo)準(zhǔn)所包含條目的被評(píng)為2分統(tǒng)計(jì)方法:采用誤差相關(guān)指標(biāo)或回歸分析的被評(píng)為1分,采用≥3個(gè)誤差相關(guān)指標(biāo)(包括誤差百分比(%E,percentage error),誤差平方和(SSE,sum of squared errors),誤差平方和均值(MSE,mean of squared errors),誤差平方和均方根(RMSE,root mean squared errors),預(yù)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)誤(SEE,standard error of estimate)等)或 Bland-Altman法和/或重復(fù)測(cè)量方差分析的被評(píng)為2分;未包含在1分標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)的統(tǒng)計(jì)方法被評(píng)為0分??傎|(zhì)量評(píng)分為5~6分被評(píng)為高質(zhì)量研究,3~4分被評(píng)為低質(zhì)量研究,0~2分的被評(píng)為極低質(zhì)量研究。
1.2.3 證據(jù)等級(jí) 體質(zhì)場(chǎng)地測(cè)試方法信度的證據(jù)等級(jí)分為3級(jí):證據(jù)充分:存在3項(xiàng)或以上,結(jié)果一致的高質(zhì)量研究。證據(jù)中等:存在2項(xiàng),結(jié)果一致的高質(zhì)量研究。證據(jù)有限:結(jié)果一致,但來自于多項(xiàng)低或極低質(zhì)量研究,或存在多項(xiàng)研究但結(jié)果不一致,或結(jié)果僅來自于一項(xiàng)研究。
文獻(xiàn)檢索確定了76項(xiàng)針對(duì)兒童少年場(chǎng)地測(cè)試手段的標(biāo)準(zhǔn)關(guān)聯(lián)效度研究,其中53項(xiàng)為高質(zhì)量研究,23項(xiàng)為低質(zhì)量研究,無極低質(zhì)量研究。兩位評(píng)價(jià)者的總一致率為91.2%(k=0.83),評(píng)價(jià)結(jié)果不一致的通過協(xié)調(diào)解決。
在心肺耐力方面,分別有8項(xiàng)針對(duì)20m往返跑,3項(xiàng)針對(duì)1mile跑/走,2項(xiàng)針對(duì)Anderson測(cè)試和1項(xiàng)針對(duì)Yo-Yo測(cè)試的效度研究。其中氣體代謝分析和道格拉斯袋是作為評(píng)價(jià)氧氣攝入量的標(biāo)準(zhǔn)方法,采用遞增負(fù)荷至極限強(qiáng)度的跑臺(tái)試驗(yàn)來測(cè)試最大攝氧量(maximal oxygen consumption,VO2max)或攝氧量峰值(peak oxygen consumption,VO2peak)。
將肌肉能力分為力量和柔韌性兩方面。在肌肉力量方面,分別有3項(xiàng)針對(duì)握力,2項(xiàng)針對(duì)屈臂懸掛、俯臥撐和引體向上,2項(xiàng)針對(duì)立定跳遠(yuǎn)和縱跳的效度研究。在柔韌性方面,分別有1項(xiàng)針對(duì)坐位體前屈和1項(xiàng)針對(duì)俯臥軀干上抬的研究。肌肉力量的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試主要采用已知重量,1次重復(fù)最大力量(One repetition maximum,1RM)或一定百分比1RM的重復(fù)次數(shù)(如50%~70%×1RM)和等速肌力。柔韌性方面則采用X射線和角度測(cè)量作為標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法。
運(yùn)動(dòng)能力方面,無1項(xiàng)高質(zhì)量研究。
身體成分方面,有22項(xiàng)針對(duì)BMI,18項(xiàng)針對(duì)皮褶厚度和7項(xiàng)針對(duì)腰圍(Waist circumference,WC)和/或腰臀比(waistto-hip ratio,WHR)的效度研究。主要選擇影像學(xué)手段(即軸位 CT和核磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI))、雙能量X線吸收法(dual energy X-ray absorptiometry,DXA)、超聲波掃描法、空氣置換法和生物電阻抗法(Bioelectrical impedance analysis,BIA)作為體脂肪的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法。
3.1 心肺能力
3.1.1 折返跑或多級(jí)跑 20m往返跑是用于評(píng)價(jià)兒童少年心肺耐力最常用的手段。多項(xiàng)研究通過20m往返跑來構(gòu)建用于預(yù)測(cè)VO2max的公式,如McVeigh的研究發(fā)現(xiàn)在回歸模型中包括皮褶厚度可以提高20m往返跑預(yù)測(cè)VO2peak的準(zhǔn)確性。特別是針對(duì)女孩,其中女孩的R2=0.85,SEE=2.40 ml/kg/min;男孩的 R2=0.68,SEE=3.23ml/kg/min[29],這與Barnett針對(duì)中國(guó)香港[5]和Matsuzaka針對(duì)日本人群等的研究一致[27]。但Mahar等針對(duì)12~14歲少年的研究發(fā)現(xiàn),包括性別,完成級(jí)數(shù)和體重(或BMI)的模型不能準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)VO2peak,其中 R2=0.65,SEE=6.35ml/kg/min[26]。Ruiz等最近在13~19歲的青少年中,采用人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)數(shù)學(xué)模型(artificial neural network modeling,ANN)構(gòu)建了通過20m往返跑完成級(jí)數(shù)、性別、年齡、體重和身高的多變量預(yù)測(cè)VO2max的公式,其 R2=0.92,%E=7.30%,SEE=2.84ml/kg/min[37]。還有一些研究橫向比較了上述預(yù)測(cè)公式的效度[35,37,38]。Pitteti橫向比較了 Léger和 Fernhall公式,結(jié)果發(fā)現(xiàn)預(yù)測(cè)值和實(shí)測(cè)值之間均存在顯著相關(guān),r分別為0.57和0.66[35]。Ruiz等選擇了48名13~19歲兒童,比較了 Ruiz,Léger,Barnett(a),Barnett(b)和 Matsuzaka共 5種利用 20m往返跑預(yù)測(cè)VO2max公式的效度,結(jié)果顯示上述公式不能在個(gè)體水平上進(jìn)行應(yīng)用,其中Barnett(b)和Ruiz公式的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性最高[37]。此外,Anderson等針對(duì)6~9歲、10~11歲普通少年和14~15歲足球運(yùn)動(dòng)員的研究發(fā)現(xiàn),Anderson測(cè)試與VO2max的r2分別為0.53,0.46和0.36,其中6~9歲兒童中經(jīng)性別和體重校正后的r2提高到0.85[2,3]。在6~9歲兒童中,Yo-Yo測(cè)試與 VO2max的 r2=0.47(P<0.002),經(jīng)性別和體重校正后的 r2=0.81(P=0.001)[2]。
3.1.2 長(zhǎng)距離的跑/走 通過 1mile跑/走測(cè)試預(yù)測(cè)VO2peak最常用的是來自于FITNESSGRAM測(cè)試體系的Cureton公式[14]。Castro-Pińero等在 8~17歲接受耐力性訓(xùn)練的少年中,觀察到基于Cureton公式的預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值之間的 SEE=10.1ml/kg/min(P<0.001),當(dāng)考慮性別、年齡和體重時(shí),結(jié)果未發(fā)生改變,提示Cureton公式用于預(yù)測(cè)該類人群的VO2peak并不準(zhǔn)確[12]。而Buono通過1mile跑/走用時(shí)構(gòu)建的用于預(yù)測(cè) VO2peak公式的 R2=0.84,SEE=4.3ml/kg/ml[8]。1mile跑/走應(yīng)用在兒童少年人群中存在的主要問題,是受試者難以在全程中掌握適合的速度節(jié)奏。目前已經(jīng)形成一系列的改進(jìn)測(cè)試方法,如1mile走、亞極量強(qiáng)度1mile慢跑、1/2mile跑/走等。Castro-Pińero評(píng)估了在 6~17歲兒童中1/2mile跑/走的標(biāo)準(zhǔn)關(guān)聯(lián)效度,及10~17歲亞組中Fernhall公式的效度[13],結(jié)果發(fā)現(xiàn)完成時(shí)間、年齡和 BMI與VO2peak之間存在顯著相關(guān),預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值間無顯著系統(tǒng)偏差,RMSE和%E分別為6.5ml/kg/min和13.9%。在亞組中,新構(gòu)建公式較Fernhall公式的RMSE和%E更低,分別為7.2和 17.7ml/kg/min,16.0%和 50.4%(P<0.001)。
3.2 肌肉能力
3.2.1 上肢最大力量 握力是評(píng)價(jià)上肢最大力量最常用的方法。在兒童少年中,使用TKK測(cè)力計(jì),肘關(guān)節(jié)處于伸直狀態(tài),同時(shí)根據(jù)個(gè)體手的尺寸獲取最佳的握距,該狀態(tài)下獲得的測(cè)試結(jié)果被認(rèn)為是評(píng)價(jià)最大握力最合適的方案[18]。Espańa-Romero等選取12~16歲少年,采用已知重量作為標(biāo)準(zhǔn),比較了使用Jamar、DynEx和TKK測(cè)力計(jì)進(jìn)行握力測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)關(guān)聯(lián)效度,結(jié)果發(fā)現(xiàn)Jamar和DynEx與標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試之間均存在顯著的負(fù)性系統(tǒng)誤差,而TKK則存在顯著的正性系統(tǒng)誤差[19]。Artero等的研究中,以等速肌力為標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試,平均年齡為14.4歲的少年使用TKK測(cè)力計(jì)的握力與上肢峰力矩和上肢功率之間的r分別為0.87和0.86。Milliken等在7~12歲兒童中,分析了握力(TKK測(cè)力計(jì))和1RM胸前推之間的效度,也認(rèn)為握力是評(píng)價(jià)上肢最大力量有效的手段[30]。
3.2.2 上肢力量耐力 用于評(píng)價(jià)上肢力量耐力的場(chǎng)地測(cè)試手段多為體重對(duì)抗測(cè)試。Woods等選取9~11歲兒童,采用1RM和50%*1RM的重復(fù)次數(shù)作為標(biāo)準(zhǔn),發(fā)現(xiàn)屈臂懸垂、俯臥撐和引體向上均不能有效評(píng)價(jià)肌肉力量耐力,其中體脂百分比是影響測(cè)試結(jié)果的主要因素[45]。Castro-Pińero等也觀察到在6~17歲兒童中,肌肉力量很大程度上受到體重的影響[11],其中60%的男孩和85%的女孩甚至不能完成1次俯臥撐測(cè)試,39%的女孩和28%的男孩的屈臂懸垂不能堅(jiān)持超過1s,也提示俯臥撐和屈臂懸垂不是測(cè)量上肢力量耐力適宜的測(cè)試手段。但Artero的研究發(fā)現(xiàn),屈臂懸垂與上肢峰力矩和上肢功率之間的r分別為0.56和0.58,伸臂懸垂與上肢峰力矩和上肢功率之間的r均為0.59,經(jīng)體重校正后的r值,前者提高至0.67和0.68,后者分別提高至0.78和0.77[4]。
3.2.3 下肢力量爆發(fā)力 立定跳遠(yuǎn)和縱跳是評(píng)價(jià)下肢爆發(fā)性力量常用的測(cè)試手段。Milliken等[30]在7~12歲兒童中,以1RM腿部推舉作為標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試,結(jié)果發(fā)現(xiàn)結(jié)合BMI后,立定跳遠(yuǎn)和縱跳對(duì)于1RM腿推舉的解釋程度分別為44.4%和40.8%。Artero的研究也得出立定跳遠(yuǎn)與下肢峰力矩和功率之間的r分別為0.62和0.72,經(jīng)體重校正后提高至0.64和0.82;不同形式的縱跳與下肢峰力矩的r為0.48~0.49,與下肢功率之間的r為0.55~0.63,經(jīng)體重校正后分別提高到0.57~0.58和0.76~0.82[4],認(rèn)為立定跳遠(yuǎn)是較縱跳用于評(píng)價(jià)下肢爆發(fā)力更為有效的手段。
3.2.4 柔韌性 Patterson等選擇11~15歲兒童少年,分別以角度測(cè)量和MacRae&Wright方法作為標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試,結(jié)果發(fā)現(xiàn)坐位體前屈用于評(píng)價(jià)大腿后側(cè)肌群的效度適宜(r=0.51~0.72),而評(píng)價(jià)后背柔韌性的效度很低(r=0.10~0.25)[33]。Patterson的研究發(fā)現(xiàn)平均年齡為15歲少年的俯臥軀干上抬與角度測(cè)量之間的r達(dá)到0.68~0.70效度適宜[32]。
3.3 體成分
3.3.1 皮褶厚度 Ihmels等的研究顯示BIA測(cè)試結(jié)果和肱三頭肌處+肩胛下處皮褶厚度總和的總一致性較好,分類一致性達(dá)到82.8%~92.6%[25]。Guida等報(bào)道,三頭肌處皮褶厚度結(jié)合BIA的電阻抗分布用于評(píng)價(jià)體脂百分比的效度適宜,r=0.79(P<0.001),且不受人體尺寸的影響[23]。Goran的研究發(fā)現(xiàn)通過種族、肩胛下處和腹部皮褶厚度預(yù)測(cè)腹內(nèi)脂肪組織的效度最佳,R2=0.82,SEE=9.8cm2;而通過身高、腰圍、肩胛下處和腹部皮褶厚度預(yù)測(cè)腹部皮下脂肪組織的效度最佳,R2=0.92,SEE=28.8cm2[22]。但在肥胖兒童少年中,以超聲作為標(biāo)準(zhǔn),三頭肌處和肩胛下處皮褶厚度并無良好的效度水平,r分別僅為0.13~0.34和0.02~0.37[40]。
在通過皮褶厚度預(yù)測(cè)體脂肪百分比的公式中,研究最為深入的是Slaughter公式和Brook公式。Rodríguez等報(bào)道了通過三頭肌處和肩胛下處或三頭肌處和小腿處進(jìn)行計(jì)算的Slaughter公式在男、女性少年中均存在最佳的一致性[36]。Treuth等也報(bào)道了Slaughter公式是評(píng)價(jià)青春期前多種族女孩的有效手段,R2=0.69[44],但 Gutin等報(bào)道 Slaughter公式和標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試之間雖然具有高度相關(guān),但一致性界限很高,其中DXA與皮褶厚度之間為-3.65~9.50,BIA與皮褶厚度之間達(dá)到 -10.81~9.89[24]。針對(duì) Brook公式,Buison等發(fā)現(xiàn)該公式是預(yù)測(cè)7~10歲兒童體脂百分比有效的方法,其差異均值為 -1.4%,一致性界限為 ±12.2%[7]。Campanozzi等在肥胖兒童中通過比較Brook公式、BIA和DXA也得出了相似的結(jié)果,但不同方法之間的差異似乎隨肥胖程度的增加而增大,表明異質(zhì)性的存在[9]。由于標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法、統(tǒng)計(jì)手段和皮褶厚度測(cè)量技術(shù)不同,比較不同研究結(jié)果存在困難。
3.3.2 BMI BMI和標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法獲得的體脂肪之間的相關(guān)系數(shù)一般都超過0.50,通常會(huì)更高,但是也有多項(xiàng)研究強(qiáng)調(diào),在比較具有不同人口學(xué)特征的組別和采用DXA作為標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試時(shí),對(duì)于 BMI的使用應(yīng)該謹(jǐn)慎[34,42]。如 Daniels等針對(duì)7~17歲少年的研究發(fā)現(xiàn),BMI與性別、種族、性成熟和脂肪分布因素一樣,是與體脂百分比顯著相關(guān)的獨(dú)立因素之一,其R2=0.77[15]。但Ellis等報(bào)道在3~10歲兒童中,男孩的體脂百分比和BMI之間的R2為0.34(P<0.001),女孩為0.70(P<0.001),但采用線性模型時(shí),BMI預(yù)測(cè)體脂肪的準(zhǔn)確性很差,男孩和女孩的SEE分別為7.3%和4.7%[17]。
為了進(jìn)一步探測(cè)體成分的變化,Guida等選擇8歲兒童,以BIA作為標(biāo)準(zhǔn),發(fā)現(xiàn)脂肪重量和去脂體重與BMI之間的r分別為0.92(P<0.001)和 0.58(P<0.001)[23]。然而,BMI不能區(qū)分體重變化是由于脂肪重量或是去脂體重的變化所引起的,這與其他的研究相一致[15,40]。Moreno等選擇 13~17歲少年,研究了國(guó)際肥胖工作組(International Obesity Task Force)基于BMI的劃分標(biāo)準(zhǔn)對(duì)體脂百分比的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性,認(rèn)為BMI分界點(diǎn)可以作為判斷肥胖程度的近似標(biāo)準(zhǔn),但是并不能準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)特定個(gè)體的體脂百分比[31],因此建議可以將BMI作為一個(gè)篩查測(cè)試,但在臨床上,體脂百分比應(yīng)該通過更為準(zhǔn)確的方法進(jìn)行測(cè)試。
部分研究比較了通過BMI和皮褶厚度來預(yù)測(cè)體脂肪的準(zhǔn)確性。Steinberger等報(bào)道在11~17歲少年中,Slaughter公式和BMI與DXA測(cè)試之間均存在高度相關(guān)[41]。Sarria等在7~16歲男孩中以水下稱重密度法作為標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試。結(jié)果發(fā)現(xiàn)在所有年齡組中,身體密度和log∑4皮褶厚度之間的相關(guān)程度均高于其與BMI,兩者的r分別為-0.78~0.82和-0.59~-0.80,其中對(duì)于身體密度的最佳預(yù)測(cè)變量是log∑4皮褶厚度或BMI結(jié)合三頭肌處皮褶厚度[39]。Freedman等研究發(fā)現(xiàn)在5~18歲兒童少年中,在BMI的基礎(chǔ)上增加皮褶厚度總和,使對(duì)體脂百分比的總預(yù)測(cè)錯(cuò)誤減少了20%~30%,然而在超重兒童中,增加皮褶厚度總和后,對(duì)體脂百分比的總預(yù)測(cè)錯(cuò)誤僅減少7%~9%[21]。在體型瘦的女孩中,以DXA作為標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試,BMI相比較皮褶厚度總和對(duì)于肥胖程度的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性降低,其中BMI、皮褶厚度總和與由DXA得出的體脂百分比之間的 r分別為 0.67(P<0.001)和 0.80(P<0.001)[16]。
綜上所述,盡管BMI劃分標(biāo)準(zhǔn)作為診斷肥胖的準(zhǔn)確性受到肥胖程度的影響,其準(zhǔn)確性在BMI高水平時(shí)會(huì)顯著地提高[40,31,41,21,20],但相比較 BMI,皮褶厚度仍是兒童肥胖更好的預(yù)測(cè)變量[41,39,21]。
3.3.3 WC和WHR Goran等的研究選擇青春發(fā)育期前兒童,以DXA作為標(biāo)準(zhǔn),結(jié)果發(fā)現(xiàn)WHR與腹內(nèi)脂肪和腹部皮下脂肪的r分別為0.32和0.40,相關(guān)程度均較低;但是腰圍與腹內(nèi)脂肪和腹部皮下脂肪的r分別為0.84和0.93,相關(guān)程度均很高[22]。Taylor等的研究同樣發(fā)現(xiàn)腰圍是測(cè)量?jī)和倌曛行男苑逝值挠行侄危瑀=0.92(P<0.001),而WHR則不是有效手段,男孩和女孩的r均僅為-0.40[43],與前者結(jié)論相一致。Brambilla等在更大樣本中,以MRI作為標(biāo)準(zhǔn),結(jié)果同樣顯示W(wǎng)C是脂肪分布很好的預(yù)測(cè)變量,其對(duì)內(nèi)臟脂肪和皮下脂肪的解釋程度分別為64.8%和80.4%,且WC是內(nèi)臟脂肪最佳的單一預(yù)測(cè)變量[6]。Semiz的研究以超聲作為標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試,結(jié)果發(fā)現(xiàn)在肥胖兒童中,BMI對(duì)于內(nèi)臟脂肪的預(yù)測(cè)最佳(R2=0.53),皮褶厚度,WC和WHR的相關(guān)程度均較低,r分別僅為0.02~0.37,0.08~0.42,0.08~0.42;正常兒童的內(nèi)臟脂肪組織與BMI,皮褶厚度和WC均顯著相關(guān),而與WHR不存在顯著相關(guān)[40]。
由于在試驗(yàn)設(shè)計(jì)和結(jié)果報(bào)道上缺乏一致性,同時(shí)大多數(shù)場(chǎng)地測(cè)試手段的信度證據(jù)有限,主要是由于研究例數(shù)有限,其中對(duì)于運(yùn)動(dòng)能力測(cè)試方法的效度研究無一項(xiàng)高質(zhì)量研究。此外,大多數(shù)針對(duì)肌肉能力的測(cè)試手段,很難確定其對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法,因此在評(píng)估這些手段的標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)效度時(shí)存在很大的難度。肌肉工作類型的特異性,所使用能量代謝系統(tǒng)的差異,是建立最大力量和力量耐力測(cè)試方法的兩個(gè)主要挑戰(zhàn)[28]。因此,對(duì)于本系統(tǒng)評(píng)價(jià)的結(jié)果需要謹(jǐn)慎對(duì)待。
盡管存在一定的局限性,目前仍可以形成一個(gè)基于證據(jù)等級(jí)水平的兒童少年體質(zhì)場(chǎng)地測(cè)試手段效度框架,詳見圖1。
圖1 基于證據(jù)等級(jí)水平構(gòu)建的兒童少年體質(zhì)場(chǎng)地測(cè)試手段的效度框架
[1]楊賢罡,胡志剛,李燕春,等.兒童少年體質(zhì)場(chǎng)地測(cè)試手段的信度研究:系統(tǒng)評(píng)價(jià)[J].體育科學(xué),2011,31(11):35-42.
[2]Ahler T,Bendiksen M,Krustrup P,et al.Aerobic fitness testing in 6-to 9-year-old children:reliability and validity of a modified Yo-Yo IR1 test and the Andersen test[J].Eur J Appl Physiol,2012,112(3):871-876.
[3]Andersen LB,Andersen TE,Andersen E,et al.An intermittent running test to estimate maximal oxygen uptake:the Andersen test[J].J Sports Med Phys Fitness,2008,48(4):434-437.
[4]Artero EG,Espa?a-Romero V,Castro-Pinero J,et al.Criterion-related validity of field-based muscular fitness tests in youth[J].JSports Med Phys Fitness,2012,52(3):263-272.
[5]Barnett A,Chan LYS,Bruce IC.A preliminary study of the 20-m multistage shuttle run as a predictor of peak VO2in Hong Kong Chinese students[J].Pediatr Exerc Sci,1993,5:42-50.
[6]Brambilla P,Bedogni G,Moreno LA,et al.Crossvalidation of anthropometry against magnetic resonance imaging for the assessment of visceral and subcutaneous adipose tissue in children[J].Int J Obes,2006,30:23-30.
[7]Buison AM,Ittenbach RF,Stallings VA,et al.Methodological agreement between two-compartment body-composition methods in children[J].Am JHum Biol,2006,18:470-480.
[8]Buono MJ,Roby JJ,Micale FG,et al.Validity and reliability of predicting maximum oxygen uptake via field tests in children and adolescents[J].Pediatr Exerc Sci,1991,3:250-255.
[9]Campanozzi A,Dabbas M,Ruiz JC,et al.Evaluation of lean body mass in obese children[J].Eur JPediatr,2008,167:533-540.
[10]Castro-Pińero J,Artero E G,Espa?a-Romero V,et al.Criterion-related validity of field-based fitness tests in youth:a systematic review[J].Br JSports Med,2010,44:934-943.
[11]Castro-Pińero J,González-Montesinos JL,Mora J,et al.Percentile values for muscular strength field tests in children aged 6 to 17 years:influence of weight status[J].J Strength Cond Res,2009,23(8):2295-2310.
[12]Castro-Pińero J,Mora J,González-Montesinos JL,et al.Criterion-related validity of the one-mile run/walk test in children aged 8-17 years[J].JSports Sci,2009,27:405-413.
[13]Castro-Pińero J,Ortega FB,Mora J,et al.Criterion related validity of 1/2 mile run walk test for estimating VO2peak in children aged 6-17 years[J].Int J Sports Med,2009,30:366-371.
[14]Cureton KJ,Sloniger MA,O’Bannon JP,et al.A generalized equation for prediction of VO2peak from 1-mile run/walk performance[J].Med Sci Sports Exerc,1995,27:445-451.
[15]Daniels SR,Khoury PR,Morrison JA.The utility of body mass index as a measure of body fatness in children and adolescents:differences by race and gender[J].Pediatrics,1997,99:804-807.
[16]Eliakim A,Ish-Shalom S,Giladi A,et al.Assessment of body composition in ballet dancers:correlation among anthropometric measurements,bio-electrical impedance analysis,and dual-energy x-ray absorptiometry[J].Int JSports Med,2000,21:598-601.
[17]Ellis KJ,Abrams SA,Wong WW.Monitoring childhood obesity:assessment of the weight/height index[J].Am J Epidemiol,1999,150:939-946.
[18]Espa?a-Romero V,Artero EG,Santaliestra-Pasias AM,et al.Hand span influences optimal grip span in boys and girls aged 6 to 12 years[J].J Hand Surg,2008,33:378-384.
[19]Espa?a-Romero V,Ortega FB,Vicente-Rodríguez G,et al.Elbow position affects handgrip strength in adolescents;validity and reliability of Jamar,DynEx and TKK dynamometers[J].JStrength Cond Res,2010,24(1):272-277.
[20]Freedman DS,Wang J,Maynard LM,et al.Relation of BMI to fat and fat-free mass among children and adolescents[J].Int J Obes,2005,29:1-8.
[21]Freedman DS,Wang J,Ogden CL,et al.The prediction of body fatness by BMI and skinfold thicknesses among children and adolescents[J].Ann Hum Biol,2007,34:183-194.
[22]Goran MI,Gower BA,Treuth M,et al.Prediction of intra-abdominal and subcutaneous abdominal adipose tissue in healthy pre-pubertal children[J].Int JObes Relat Metab Disord,1998,22:549-558.
[23]Guida B,Pietrobelli A,Trio R,et al.Body mass index and bioelectrical vector distribution in 8-year-old children[J].Nutr Metab Cardiovasc Dis,2008,18:133-141.
[24]Gutin B,Litaker M,Islam S,et al.Body-composition measurement in 9-11-yr-old children by dual-energy x-ray absorptiometry,skinfold-thickness measurements,and bioimpedance analysis[J].Am J Clin Nutr,1996,63:287-292.
[25]Ihmels M,Welk GJ,McClain JJ,et al.The reliability and convergent validity of field tests of body composition in young adolescents[J].JPAH,2006(3):S67-77.
[26]Mahar MT,Welk GJ,Rowe DA,et al.Development and validation of a regression model to estimate VO2peak From PACER 20-m shuttle run performance[J].J Phys Act Health,2006(3):S34-46.
[27]Matsuzaka A,Takahashi Y,Yamazoe M,et al.Validity of the multistage 20-m shuttle-run test for Japanese children,adolescents,and adults[J].Pediatr Exerc Sci,2004,16:113-125.
[28]Mayhew JL,Ball TE,Ward TE,et al.Relationships of structural dimensions to bench press strength in college males[J].JSports Med Phys Fitness,1991,31:135-141.
[29]McVeigh SK,Payne AC,Scott S.The reliability and validity of the 20-meter shuttle test as a predictor of peak oxygen uptake in Edinburgh school children,age 13 to 14 years[J].Pediatr Exerc Sci,1995,7:69-79.
[30]Milliken LA,F(xiàn)aigenbaum AD,Loud RL,et al.Correlates of upper and lower body muscular strength in children[J].J Strength Cond Res,2008,22:1339-1346.
[31]Moreno LA,Blay MG,Rodriguez G,et al.Screening performances of the International Obesity Task Force body mass index cut-off values in adolescents[J].J Am Coll Nutr,2006,25:403-408.
[32]Patterson P,Rethwisch N,Wiksten D.Reliability of the trunk lift in high school boys and girls[J].Meas Phys Educ Exerc Sci,1997(1):145-151.
[33]Patterson P,Wiksten DL,Ray L,et al.The validity and reliability of the back saver sit-and-reach test in middle school girls and boys[J].Res Q Exerc Sport,1996,67:448-451.
[34]Pietrobelli A,F(xiàn)aith MS,Allison DB,et al.Body mass index as a measure of adiposity among children and adolescents:a validation study[J].J Pediatr,1998,132:204-210.
[35]Pitetti KH,F(xiàn)ernhall B,F(xiàn)igoni S.Comparing two regression formulas that predict VO2peak using the 20-m shuttle run for children and adolescents[J].Pediatr Exerc Sci,2002,14:125-134.
[36]Rodriguez G,Moreno LA,Blay MG,et al.Body fat measurement in adolescents:comparison of skinfold thickness equations with dualenergy x-ray absorptiometry[J].Eur J Clin Nutr,2005,59:1158-1166.
[37]Ruiz JR,Ramirez-Lechuga J,Ortega FB,et al.Artificial neural network-based equation for estimating VO2max from the 20 m shuttle run test in adolescents[J].Artif Intell Med,2008,44:233-245.
[38]Ruiz JR,Silva G,Nortin O,et al.Criterion related validity of 20 m shuttle run test in adolescents aged 13-19 years[J].J Sports Sci,2009,27(9):899-906.
[39]Sarria A,Garcia-Llop LA,Moreno LA,et al.Skinfold thickness measurements are better predictors of body fat percentage than body mass index in male Spanish children and adolescents[J].Eur JClin Nutr,1998,52:573-576.
[40]Semiz S,Ozgoren E,Sabir N.Comparison of ultrasonographic and anthropometric methods to assess body fat in childhood obesity[J].Int JObes,2007,31:53-58.
[41]Steinberger J,Jacobs DR,Raatz S,et al.Comparison of body fatness measurements by BMI and skinfolds vs dual energy x-ray absorptiometry and their relation to cardiovascular risk factors in adolescents[J].Int J Obes,2005,29:1346-1352.
[42]Taylor RW,Jones IE,Williams SM,et al.Body fat percentages measured by dual-energy x-ray absorptiometry corresponding to recently recommended body mass index cutoffs for overweight and obesity in children and adolescents aged 3-18 y[J].Am JClin Nutr,2002,76:1416-1421.
[43]Taylor RW,Jones IE,Williams SM,et al.Evaluation of waist circumference,waist-to-hip ratio,and the conicity index as screening tools for high trunk fat mass,as measured by dual-energy x-ray absorptiometry,in children aged 3-19 y[J].Am J Clin Nutr,2000,72:490-495.
[44]Treuth MS,Butte NF,Wong WW,et al.Body composition in prepubertal girls:comparison of six methods[J].Int J Obes Relat Metab Disord,2001,25:1352-1359.
[45]Woods JA,Pate RR,Burgess ML.Correlates to performance on field tests of muscular strength[J].Pediatr Exer Sci,1992,4:302-311.
Criterion-related Validity of Field-based Fitness Tests in Children and Adolescent:System Review
YANG Xiangang1,YU Yang2
(1.Research Institute of Hebei Sport Science,Shijiazhuang 050011,Hebei,China;2.School of Human Sports Science,Shenyang Sport University,Shenyang 110102,Liaoning,China)
Purpose:To assess the criterion-related validity level of existing field-based fitness tests in children and adolescents,and form the overall framework according to levels of evidence.Method:Searched related English full text document published from Jan.1990 to Jun.2012,according to quality assessment criteria including number of study subjects,description of the study population,statistical analysis included in the study.Three levels of evidence were constructed according to the number of studies and the consistency of the findings.Result:53 high quality studies were finally analyzed.Strong evidence was found that 20 m shuttle run was a valid test to estimate cardiorespiratory fitness,hand-grip strength was a valid test to estimate musculoskeletal fitness,especially for upper body maximal isometric strength,skin fold thickness,body mass index and waist circumference were valid tests to estimate body composition,and waist circumference was a valid measure to estimate central body fat.Moderate evidence was found the both 1-mile run/walk test and Anderson test were valid tests to estimate cardiorespiratory fitness,stand long jump and vertical jump were valid tests to estimate musculoskeletal fitness,especially for lower body explosive strength.To date,there is no high quality study of test to estimate motor fitness.Conclusion:This research provided an evidence-based proposal for valid framework of field-based fitness tests for use with children and adolescents.
children and adolescent;fitness;field-based test;criterion-related validity
G804.49
A
1004-0560(2013)05-0084-05
2013-05-11;
2013-07-26
國(guó)家體育總局重點(diǎn)研究領(lǐng)域課題《腸肽類激素介導(dǎo)低氧下有氧鍛煉改善肥胖青年體質(zhì)水平的機(jī)理研究》(編號(hào):2012B061)。
楊賢罡(1984-),男,助理研究員,博士,主要研究方向?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員基因選材及低氧訓(xùn)練。
于 洋(1961-),女,教授,主要研究方向?yàn)樘厥馊巳后w育鍛煉療法機(jī)制。
責(zé)任編輯:郭長(zhǎng)壽
沈陽(yáng)體育學(xué)院學(xué)報(bào)2013年5期