有氧能力可以定義為在運動過程中向肌肉輸送氧氣并利用它產(chǎn)生能量以支持肌肉活動的能力。最大攝氧量（O2max）是到力竭時肌肉所攝入的氧氣含量，是有氧能力的最佳單項指標(biāo)，也是近八十年以來青少年有氧能力的評估標(biāo)準(zhǔn)。O2max是兒童運動生理學(xué)中最全面記錄的實驗室確定變量，但對它的評估、解釋、可訓(xùn)練性以及它與成長和成熟過程中其他健康相關(guān)變量的關(guān)系仍然存在爭議。

當(dāng)前研究已認(rèn)識到有氧能力的其他幾個指標(biāo)包括血乳酸和通氣閾值、運動經(jīng)濟性和恢復(fù)峰值攝氧量動力學(xué)，但本文的研究重點是O2max（或 pO2）以及運動開始時的pO2，這是青少年有氧能力的兩個最具相關(guān)性的標(biāo)準(zhǔn)。本文旨在對當(dāng)前研究進行綜述，闡明在評估和解釋方面的爭議，找出知識差距，并提出10個相關(guān)的研究問題，為青少年有氧能力方面的未來研究指明方向[1-3]。

與青少年有氧能力相關(guān)的10個研究問題。

（7）運動開始時青少年出現(xiàn)攝氧量時攝氧動力學(xué)反應(yīng)的第一階段是否與實足年齡、生物性成熟或性別有關(guān)？

峰值攝氧量：Hill和Lupton在英格蘭進行的開創(chuàng)性研究首次提出了最大攝氧量的概念。通過攜帶道格拉斯氣袋按照不同速度進行跑步測試，測出了pO2的比率，并觀察到跑步速度和pO2存在線性關(guān)系，最后在力竭時pO2趨向平穩(wěn)狀態(tài)[4]。在實驗室的跑步機上進行進階研究，基于當(dāng)pO2達到穩(wěn)定狀態(tài)時即達到O2max的概念，研究當(dāng)運動負(fù)荷增加時pO2的反應(yīng)。在20世紀(jì)30年代末，一些青少年參與了O2max的實驗室測定。

在哈佛大學(xué)[5]和芝加哥大學(xué)[6]，用跑步機方案對6～18歲男性兒童的O2max進行了第一次實驗研究，在研究過程中，首先在一個坡度為8.6%的跑步機上以每小時3.5英里的速度跑15 min，然后休息10 min，再在坡度為8.6%的跑步機上以每小時6英里或每小時7英里的速度跑到力竭為止。1952年，Astrand在斯堪的納維亞發(fā)表了一篇博士論文，這是一項首次同時納入男性兒童和女性兒童的研究，參與者的年齡為4～18歲。根據(jù)這3項研究的報告，O2max與體重成正比（mL/kg/min），但Astrand對該方法是否與兒童相關(guān)持保留意見（見研究問題3）[7]。

Astrand[7]對 Robinson[5]和 Morse[6]等人使用的跑步機方案進行了質(zhì)疑，他認(rèn)為“從研究者的角度來看當(dāng)然是很實用的，但從受試對象的角度來看卻不是如此，特別是對6～10歲的兒童”。他評論道，根據(jù)運動方案和運動后的血乳酸濃度來看，“在幾個案例里，運動一定曾接近極限水平”，Morse等人也承認(rèn)了這一點，他們報告稱，“毫無疑問，所有男性兒童并沒有達到同樣的力竭程度，按照每小時7英里的速度跑5 min后，有些孩子還沒有到達自己的能力極限[6]。在我們討論最大值時，必須要考慮這個因素?！盇strand也在自己的研究中觀察到，當(dāng)達到力竭狀態(tài)時，140名研究對象的跑步實驗中只有70名研究對象的pO2達到穩(wěn)定狀態(tài)。先前研究的方法經(jīng)驗很好地引入了第一個研究問題，并為后續(xù)出現(xiàn)的研究問題提供了基礎(chǔ)。

盡管在過去大約30年里的現(xiàn)存文獻中很少明確提及這個問題，但很多后續(xù)研究[8]都確認(rèn)了Astrand的觀察結(jié)果，即大約有50%的青少年沒有達到pO2的穩(wěn)定狀態(tài)。一些研究者認(rèn)為，一些孩子在自己表示力竭時，并沒有達到pO2的穩(wěn)定狀態(tài)，這與激勵不夠或無氧運動能力低有關(guān)。Armstrong、Welsman[9]和 Winsley[10]通過實驗回答了這個問題，他們在3次、每次相隔1周的實驗中測定了40名9歲兒童（其中20名女性兒童）的pO2。先用遞增負(fù)荷運動測試達到自己表示力竭的狀態(tài)來初步確定pO2，然后進行兩次“超過最大程度”的實驗，讓參與者按照第一次實驗結(jié)束時的相同速度跑步，并且坡度比第一次實驗時達到的最高坡度分別高出2.5%和5.0%。在第一次實驗中，只有大約33%的參與者達到了pO2的穩(wěn)定狀態(tài)，但是在這3次實驗中，都沒有觀察到女性兒童或男性兒童pO2平均值具有顯著差異。數(shù)據(jù)表明，通過單次遞增負(fù)荷運動測試達到實驗對象自己表示力竭的狀態(tài)，可以達到最大值。然而，由于按照慣例，O2max這個詞表明已經(jīng)達到pO2的穩(wěn)定狀態(tài)，在兒童運動科學(xué)中，通常會參考在運動試驗中達到自己表示力竭為止觀察到的O2max，將其作為pO2，并且在本文中將采用該術(shù)語。

根據(jù)從大約5 000次功率自行車測力計和大約5 000次跑步機測定研究中獲得并獨立分析的數(shù)據(jù)，顯示8～16歲男性兒童的pO2以近線性方式上升了大約150%。女性兒童的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)了類似趨勢，在相同年齡范圍內(nèi)pO2上升了大約80%，但根據(jù)女性兒童的數(shù)據(jù)，在14歲左右時出現(xiàn)了趨平現(xiàn)象[8]。

縱向研究提供了更詳細(xì)的分析，但很少有縱向研究報告廣泛年齡范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)，并將pO2的嚴(yán)格測定與大量樣本聯(lián)系。Armstrong和McManus從跑步機測定pO2的縱向研究中整理了數(shù)據(jù)[19]，研究納入了1 818個男性兒童和707個女性兒童為研究對象[19-24]，并對趨勢進行了匯總。男性兒童的數(shù)據(jù)是一致的，并且以類似于橫向研究的方式上升。根據(jù)縱向數(shù)據(jù)顯示，8～18歲男性兒童的pO2上升了大約150%，最大的上升率出現(xiàn)在13～15歲。女性兒童的數(shù)據(jù)顯示，8～17歲的pO2上升了大約88%，在8～13歲之間呈現(xiàn)逐漸上升趨勢，從14歲左右出現(xiàn)趨平現(xiàn)象。Mirwald和Bailey記錄了pO2的陡增與兩性的生長速度高峰一致的證明[23]，Geithner等人也記錄了這一觀察現(xiàn)象[25]。

McNarry等人在達到自己表示力竭狀態(tài)的斜坡運動試驗中用近紅外光譜監(jiān)測了脫氧血紅蛋白和肌紅蛋白的變化，并且發(fā)現(xiàn)了在氧輸送和耗氧量之間的平衡中的性別差異[29]，這項試驗可能為青春期前的性別差異以及年齡相關(guān)的變化對pO2的影響提供了幫助。

因此，需要進行更多的縱向研究以探索從兒童和青少年時期到進入成年早期影響有氧能力的生理因素。還需要研究支持與實足年齡相關(guān)的上升和性別差異對pO2影響的機制。

3 是否應(yīng)當(dāng)使用比率縮放來解釋在成長和成熟的過程中pO2與體重的關(guān)系？

比率縮放可以提供一定的信息，例如在監(jiān)測青少年運動員的運動表現(xiàn)時，但將從事各種運動（如：藝術(shù)體操和美式足球）的青少年運動員的pO2按照mL/kg/min進行比較是毫無用處的。比率縮放會混淆對成長和成熟過程中pO2的生理理解，并且讓有氧能力和其他健康相關(guān)變量之間出現(xiàn)偽相關(guān)性。

Tanner早在1949年就描述了使用比率縮放的謬誤[30]，如前所述，Astrand也在1952年批評了它在表現(xiàn)兒童pO2時的限制[7]，在過去幾十年里也經(jīng)常會出現(xiàn)對使用它的批評性評論[31-34]，然而研究人員還是堅持報告，并且在學(xué)術(shù)期刊上也繼續(xù)將比率縮放后的相對pO2作為在任何環(huán)境下青少年有氧能力的主要（或者通常是唯一的）變量。對關(guān)于人體運動數(shù)據(jù)理論基礎(chǔ)的探索（如：體重、瘦體重、腿部肌肉質(zhì)量、身高、肢體長度）等都不在當(dāng)前討論的范圍內(nèi)，但有興趣的讀者可參考Welsman和Armstrong[35]的研究，其中闡述了異速生長和多層模型的理論基礎(chǔ)，并且將其應(yīng)用到了幾組青少年數(shù)據(jù)中。但是，很容易就可以證明按體重的比率縮放是不合適的，并且可以提供相關(guān)例子，證明它不僅模糊了對青少年有氧能力的理解，并且還歪曲了它與生物過程和其他健康相關(guān)變量的關(guān)系。

比率縮放“過大”調(diào)整會對體重較輕的青少年有利，對體重較重（更成熟或超重）的不利。使用異速增長分析的橫向研究[36]和使用多層模型控制體重的縱向研究[22]都質(zhì)疑了對成長過程中pO2的傳統(tǒng)（比率縮放）解釋，并且明確顯示，無論體重如何，兩性在pO2上都顯示出了逐步提高的趨勢。此外，有研究稱比率縮放后的相對pO2與生物性成熟無關(guān)[37]；但是它屏蔽了有氧能力與生物性成熟之間真正的關(guān)系。有幾項研究表明，根據(jù)實足年齡以及用異速增長[38]或多層模型[21]適當(dāng)控制的體重，在兩性中，生物性成熟對pO2都具有顯著的附加、增量效應(yīng)。

在一篇頗有見地的評論中，Loftin等人對幾項調(diào)查進行了評估，在這些調(diào)查中，pO2與體重的比率縮放混淆了對超重/肥胖青少年的有氧能力的理解[32]。評估人員用自己的數(shù)據(jù)顯示了通過計算pO2（mL/kg/min）和體重（kg）之間的顯著負(fù)相關(guān)（r=-0.47），比率縮放因此不適用于控制肥胖人群的體重[39]。然后，他們通過實證舉例提出超重/肥胖青少年的pO2（L/min）高于正常體重的同齡人，但用體重比率pO2（mL/kg/min）縮放后的則低于正常體重同齡人。然而如果用異速增長縮放后的pO2，差異會顯著減少或無差異。Loftin和同事總結(jié)報道，用體重比例表示pO2除了反映有氧能力以外，還同時反映超重或肥胖狀態(tài)[32]。他們還分析了關(guān)于肥胖青少年的pO2與心血管危險因素的關(guān)系，認(rèn)為對超重青少年的有氧能力和心血管危險因素之間的推定關(guān)系可能會因為被使用比率縮放后的相對pO2所誤解，且比有氧能力更能反映肥胖狀態(tài)。

4 當(dāng)今的青少年在有氧能力方面是否達到標(biāo)準(zhǔn)？pO2在過去的80年里是否呈下降的趨勢？

青少年有氧能力與健康之間的積極關(guān)系已經(jīng)得到了很好的證明[46]，并且在至少30年里，各種不同的青少年有氧能力“健康閾值”也經(jīng)常被提出，有的是基于專家意見[47]、有的是根據(jù)成年人數(shù)據(jù)的推斷，還有的根據(jù)與心血管代謝危險因素的統(tǒng)計關(guān)系等[48]。但沒有現(xiàn)存數(shù)據(jù)證明存在一個pO2可以代表與青少年健康和良好身體狀態(tài)相關(guān)的特定閾值。建議的“健康閾值”通?？梢杂妙愃频恼擖c進行比較和支持，但是沒有一個是針對青少年pO2的直接測定。對它們都進行了一定折衷，忽略了生物性成熟的時間和節(jié)奏帶來的重大影響，特別是通過與體重的比例來表示pO2建議。通常不可能進行大研究，用直接測定的pO2來準(zhǔn)確計算符合建議的“健康閾值”的參與者的比例。但是，在英國對未經(jīng)訓(xùn)練的志愿參與者進行了兩項研究，重新分析了用跑步機測定的pO2，研究表明在220名12～15歲的青春期前的孩子（其中107名女性兒童）[49]中超過97%，在164名11歲青春期前的孩子（其中53名女性兒童）[50-51]中100%達到了Bell等人建議的“健康閾值”[47]。

盡管經(jīng)常有相反的說法，但沒有令人信服的經(jīng)驗性證據(jù)表明當(dāng)代年輕人的pO2較低[52]。對于青少年有氧能力現(xiàn)狀的研究和宣傳以及它與健康和良好身體狀態(tài)的推定關(guān)系，必須根據(jù)有氧能力的明確定義以及對成長和成熟過程中它的評估和解釋的說明進行重新評估。

至少有17種不同的已發(fā)表方程根據(jù)20 m折返跑運動能力來預(yù)測青少年的pO2，這些方程導(dǎo)致了對pO2顯著不同的估計[44]。最近關(guān)于pO2的一項青少年20 m折返跑運動能力的分析表明，用于估計pO2的20 m折返跑的標(biāo)準(zhǔn)有效性在用于兒童和青少年時要顯著低于成年人；此外，它還表明，超過50%的相關(guān)系數(shù)解釋了不到50%的pO2差異[61]。此外，通過練習(xí)和各種訓(xùn)練方法可以提高折返跑的運動能力，但是卻不會使pO2出現(xiàn)相關(guān)上升[62]。因此，使用20 m折返跑的得分來代替或預(yù)測pO2不僅會嚴(yán)重歪曲青少年有氧能力，并且還有可能混淆與健康相關(guān)變量的推定關(guān)系。

為了提高知識，研究人員需要明確地解釋、區(qū)分和證明青少年有氧能力方法的評估和解釋。如果在后續(xù)的統(tǒng)計分析中與其他健康相關(guān)的形態(tài)學(xué)、心血管代謝或行為變量一起使用，或者將其納入與青少年健康和良好身體狀態(tài)相關(guān)的建議中，將會是至關(guān)重要的。目前，迫切需要對明確定義、直接測定和適當(dāng)解釋的青少年有氧能力與當(dāng)前和未來的健康和良好身體狀態(tài)之間的關(guān)系開展更多研究。

5 青少年的pO2是否可以通過訓(xùn)練來加強？是否存在閾值？

在一些關(guān)于訓(xùn)練對青少年有氧能力影響的早期研究中，經(jīng)常認(rèn)為它對pO2影響很小或者沒有影響，但是由于邏輯、實驗設(shè)計、方法和分析的局限性，必須謹(jǐn)慎地對這些觀察結(jié)果進行解釋，對此在其他文獻中有詳細(xì)介紹[56,63,64]。然而，值得注意的是，青少年可訓(xùn)練性的遺傳率約為50%[65]。雖然很有可能有些人從基因上極具可訓(xùn)練性，而有些人幾乎沒有，還有這兩種極端之間的范圍，但在青少年的訓(xùn)練研究中很少考慮這些問題?；€pO2與訓(xùn)練后的pO2百分比呈負(fù)相關(guān)[66]，但是從很大程度上忽視了有很高比例的青少年習(xí)慣性體育活動可能會對研究參與者進行預(yù)訓(xùn)練的觀點（見研究問題6）[42]。

最近發(fā)表的文獻綜述顯示了69項已發(fā)表的訓(xùn)練研究和21項研究，這些研究嚴(yán)格探索了運動訓(xùn)練對青少年pO2的影響（用于表格分析）[56]。幾乎所有研究都包含持續(xù)強度運動訓(xùn)練（Constant-intensity Exercise Training，CIET）項目，只是在頻率、持續(xù)時間，特別是相對強度上有較大差異。大部分利用大約85%～90%最大心率的訓(xùn)練強度誘導(dǎo)pO2顯著上升，并且觀察到?jīng)]有出現(xiàn)顯著變化的大部分研究都只采用了相對較低的運動強度（最大心率的70%～80%）。該綜述總結(jié)道，運動強度的高低至關(guān)重要，一種流行的說法即關(guān)于青少年對訓(xùn)練的反應(yīng)比成年人“遲鈍”的問題，可以用成年人可以在比青少年低的相對訓(xùn)練強度下提高pO2進行解釋。在唯一的一項讓男性兒童[67]和女性兒童[68]接受與成年人一樣的相對強度訓(xùn)練項目的研究中，pO2在男性兒童與成年男性之間以及女性兒童與成年女性之間均沒有顯著差異。與一項之前的綜述一致[64]，沒有找到可靠證據(jù)支持對青少年持續(xù)強度運動訓(xùn)練的pO2反應(yīng)的性別差異。

關(guān)于兒童的“成熟閾值”或“觸發(fā)點”之前無法從訓(xùn)練中獲益的概念，在過去大約35年里一直被用于兒童運動科學(xué)文獻中。它源于Gilliam和Freedson[69]的研究，他們在12周時間里對8歲兒童的生活方式引入了一項增強體育計劃。由于沒有觀察到pO2出現(xiàn)明顯變化，因此他們認(rèn)為存在“一個成熟閾值，在達到這個閾值前，青春期前的兒童無法由于響應(yīng)運動訓(xùn)練而引起生理變化”。1983年，Katch進一步發(fā)展了這個概念并假設(shè)，“在兒童時期有一個關(guān)鍵的時間階段（稱為‘觸發(fā)點’），它與大部分兒童的青春期一致，但有些會出現(xiàn)得更早，在沒有達到這個階段時，體育鍛煉的效果很小，或者完全沒有作用”。他認(rèn)為，激素調(diào)節(jié)作用會促使青春期開始并影響功能發(fā)育和隨之而來的機體適應(yīng)。偶爾也有其他人針對pO2對訓(xùn)練反應(yīng)的成熟效應(yīng)提出了具有說服力的理論論據(jù)[70]，但沒有有力的經(jīng)驗性證據(jù)支持這種說法。雖然承認(rèn)大多數(shù)研究都是基于實足年齡而不是成熟狀態(tài)的，但在對文獻進行全面審查后，得出的一致結(jié)論是沒有令人信服的經(jīng)驗性證據(jù)支持“成熟閾值”[56,64,71]。雖然還沒有發(fā)表最終的研究結(jié)果，但McNarry和她的同事最近進行了一系列觀察研究，這些研究挑戰(zhàn)了“成熟閾值”的假說[72]。在他們最新的成果中，McNarry、Mackintosh和Stoedefalke監(jiān)控了接受游泳訓(xùn)練和未接受訓(xùn)練的10～12歲男性兒童和女性兒童的pO2，并采用了3個年度測量點[73]。在每次測量時，接受游泳訓(xùn)練孩子的pO2高于未接受訓(xùn)練的孩子，并且隨著測量的逐次進行，兩組之間的差異逐漸擴大。用多層模型對數(shù)據(jù)進行分析后，研究人員發(fā)現(xiàn)pO2的上升與成熟狀態(tài)的變化并沒有相關(guān)性，因此不支持“成熟閾值”的假說。

經(jīng)證明，通過采用適當(dāng)?shù)?～12周的CIET計劃，平均可以將青少年的pO2提高大約8%～9%[56,64]，但提高青少年pO2的HIIT計劃的定量潛力仍然有待實現(xiàn)。通過更持續(xù)的CIET、HIIT和/或CIET和HIIT的組合可能會進一步提高pO2，但到目前還沒有發(fā)表任何得到良好控制的研究。關(guān)于在成長和成熟階段如何優(yōu)化培訓(xùn)計劃，以及闡明訓(xùn)練誘導(dǎo)變化在青少年pO2中的潛在機制，仍然需要進一步探索。

6 青少年的pO2是否與習(xí)慣性參加體育活動相關(guān)？

在青少年健康相關(guān)研究中，對HPA的定義是“在日常生活中的每個領(lǐng)域和任何維度中進行的日常體力活動”[78]，有氧能力（pO2）經(jīng)常被錯誤地交換使用。HPA是一種行為，而pO2是一個生理變量。它們并不是同義詞，那么它們之間是否具有一種有意義的關(guān)系？

Seliger、Trefny、Bartenkova 和 Pauer是第一個對HPA進行客觀估計并將數(shù)據(jù)與直接測定的pO2進行比較的研究小組[80]，他們從一天的心率監(jiān)控開始，估算11名12歲男性兒童的HPA，結(jié)果發(fā)現(xiàn)與pO2之間沒有相關(guān)關(guān)系。之后由幾個歐洲國家進行的幾項研究也確認(rèn)了這些結(jié)果，并且一致報告稱，在pO2與HPA之間沒有相關(guān)關(guān)系或者只有極弱的相關(guān)。按時間順序?qū)ζ渌胤剿锌陀^估計HPA和直接測定pO2的定位研究進行了列表匯總[81]，可以說，1990年前的研究對代表HPA的體育活動（PA）的監(jiān)控時間不夠長，表1列出了對HPA監(jiān)控3 d以上的研究。根據(jù)現(xiàn)有的證據(jù)，通過定期審查文獻得出的一致結(jié)論是，在最理想的情況下，pO2與HPA之間也只有極弱的相關(guān)[82-83]。

縱向研究雖然較少，但卻有力地加強了橫向數(shù)據(jù)。有一項針對202名（其中98名女性兒童）11歲以上兒童的研究，它采用多層模型研究了實足年齡、生物性成熟和體重對HPA的影響，在3年中每年測定一次。根據(jù)主要變量，將受控的pO2作為一個附加變量引入模型，非顯著參數(shù)估計表明，在pO2與HPA之間沒有顯著關(guān)系。之后對至少用于中等強度體育運動（相當(dāng)于健步走）的累計時間進行了分析，進行了與pO2相關(guān)的3次連續(xù)10 h心率監(jiān)控，結(jié)果明顯表明不僅在HPA與pO2之間沒有關(guān)系，并且至少中等強度的PA也會隨著年齡顯著下降，而在11～13歲的女性兒童和男性兒童中，以L/min為單位和按照體重適當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)化的pO2都出現(xiàn)了顯著上升[22,84]。

阿姆斯特丹成長和健康縱向研究可能是至今為止對青少年健康和有氧能力最全面的縱向研究，根據(jù)對HPA和 pO2數(shù)據(jù)的分析，Kemper和 Koppes總結(jié)道：“如果我們考慮到近23年內(nèi)導(dǎo)致非顯著關(guān)系的用自回歸計算的關(guān)系，我們必須承認(rèn)，這一觀察研究不能證明自由生活的男性和女性的HPA和O2max之間具有明確聯(lián)系”[85]。

下面介紹的是肺部攝氧量動力學(xué)特征。

表1 青少年習(xí)慣性體育活動和峰值攝氧量Table I Habitual physical activity and peak oxygen uptake in youth.

隨著“Breath-by-breath”法的推出，一些創(chuàng)新的生理學(xué)家在運動開始時會繪制肺部攝氧量動力學(xué)反應(yīng)的圖表[94]，以顯示肺部攝氧量動力學(xué)有潛力提供一個了解肌肉代謝活動的窗口[95]，并且通過“Breath-bybreath”法與磁共振波譜學(xué)的結(jié)合，提供一種費用相對較低的非侵入性方法來研究運動中青少年的肌肉代謝情況[96]。

Macek和Vavra是最早研究運動開始時兒童瞬態(tài)反應(yīng)半衰期的研究人員，但首次將Breathby-breath法用于青少年肺部攝氧量動力學(xué)的是Cooper和他的同事[97]。早期研究中獲得的數(shù)據(jù)是不一致的，但最近的研究通過使用更嚴(yán)格的方法、復(fù)雜的數(shù)學(xué)建模技術(shù)和不斷發(fā)展的技術(shù)，開始闡明青少年肺部攝氧量動力學(xué)特征。

有研究討論了肺部攝氧量動力學(xué)和肌肉磷酸肌酸動力學(xué)在青少年肌肉代謝中的應(yīng)用以及相關(guān)的研究[63,98]。隨著青少年肺部攝氧量動力學(xué)的發(fā)展，研究人員已經(jīng)定期綜述發(fā)表了相關(guān)文獻[99-101]，且最近還探索了解釋青少年肺部攝氧量動力學(xué)的潛在機制[102]。但在本文中，討論主要針對在青少年有氧能力的背景下肺部攝氧量動力學(xué)產(chǎn)生的研究問題，并且由于篇幅限制，將只簡要介紹基本背景。

對肺部攝氧量動力學(xué)反應(yīng)當(dāng)采用以下測定方法，先施加預(yù)定的運動負(fù)荷，然后使用非線性回歸和迭代擬合過程，并采用符合指定模型的反應(yīng)數(shù)據(jù)，返回以pO2表示的指數(shù)上升比率和反應(yīng)幅度。但如果使用一系列模型并且其中采用幾個有限的生理原理，會混淆對青少年肺部攝氧量動力學(xué)的理解。此外，青少年本身不穩(wěn)定的呼吸模式會降低肺部換氣動力學(xué)的信噪比。較大的內(nèi)呼吸波動會降低估計肺部攝氧量動力學(xué)的置信度，并且置信區(qū)間很有可能超過了可接受的限度。很少有以兒童為研究對象的研究顯示，對主分量時間常數(shù)（τ）有可接受的置信區(qū)間。有興趣的讀者可以參考Fawkner和Armstrong[103]關(guān)于在青少年肺部攝氧量動力學(xué)測定中采用方法的評論文章。

第三階段是向超高強度運動的階躍變化（即：運動強度介于CP和pO2之間），它的特點并不是最終的穩(wěn)定狀態(tài)，至少在成年人中如此，SC隨著時間上升并且反映了pO2。運動強度增加帶來的階躍變化會導(dǎo)致pO2反應(yīng)的耗盡，以及缺少可識別的SC，并且被列為處于高強度運動領(lǐng)域。在這些情況下，青少年大約在90 s內(nèi)會達到峰值攝氧量。

7 運動開始時青少年出現(xiàn)pO2時攝氧動力學(xué)反應(yīng)的第一階段是否與實足年齡、生物性成熟或性別有關(guān)？

對運動開始時第一階段的情況以及它是否隨著遞增負(fù)荷運動發(fā)生變化的了解很少。第一階段的實足年齡和性別對其影響以及潛在機制需要進行嚴(yán)格探索。似乎還沒有人研究過第一階段生物性成熟的獨立影響因素，對運動領(lǐng)域第一階段的持續(xù)時間進行進一步的研究是很有必要的。

8 運動開始時低于最大氣體交換閾值的青少年pO2是否與實足年齡、生物性成熟或性別相關(guān)？

在運動開始時，第二階段τ較短，對三磷酸腺苷（Adenosine Triphosphate，ATP）再合成做出了更高的有氧貢獻，這表明與成年人相比，青少年的有氧能力更強，這可能是由于氧輸送效果佳或肌肉對氧的利用更佳的結(jié)果。假設(shè)主要依賴氧輸送的pO2與第二階段τ無關(guān)，并且沒有令人信服的證據(jù)表明，在中等強度運動開始時增加氧輸送可以加快健康青少年的pO2。然而，一項測定pO2動力學(xué)、心率動力學(xué)、脫氧肌紅蛋白和血紅蛋白（HHb）和估算毛細(xì)血管血流量的研究表明，與成年男性相比，青春期前的男性兒童的第二階段τ更短，這一說明得到了HHb調(diào)節(jié)更快和局部血流量更快的支持。這一研究結(jié)果表明，在運動開始時低于GET的情況下，氧攝取和氧輸送對兒童較快的pO2都有一定作用[110]。對于梳理第二階段τ的年齡相關(guān)差異的潛在機制，相關(guān)證據(jù)非常有限。目前，來自女性兒童的可靠數(shù)據(jù)只限于一項研究，并且還沒有說明生物性成熟過程的影響。pO2與青少年第二階段τ出現(xiàn)離解，但是對成年人卻不是如此，這一點是很有趣的。需要進行更多有針對性的研究，以闡明在青少年中等強度運動開始時pO2的反應(yīng)。

9 運動開始時高于最大氣體交換閾值的青少年pO2是否與實足年齡、生物性成熟或性別相關(guān)？

雖然數(shù)據(jù)非常匱乏，但有兩項可靠的縱向研究已經(jīng)證實了在高強度運動開始時，第二階段τ與兒童和青少年的實足年齡呈負(fù)相關(guān)[113]。第一項研究表明在10歲青春期前男性兒童和青春期前女性兒童的第二階段τ明顯比其兩年后的自身水平更短。在之后一項只將男性兒童作為研究對象的研究中，研究人員觀察到14歲青少年的第二階段τ比16歲時他們的自身水平更短。同一個研究小組發(fā)現(xiàn)，與低于GET的運動開始時的研究結(jié)果相反，青春期前男性兒童的第二階段τ比青春期前女性兒童更短[114]。在這3項研究的所有測量中（男性兒童測量7次，女性兒童測量4次），第二階段τ與pO2沒有顯著相關(guān)性。

根據(jù)早期研究得出結(jié)論，在高強度運動中，兒童表現(xiàn)出幾乎可以忽略的肺部pO2SC，并且他們的反應(yīng)可以一個單指數(shù)過程為基礎(chǔ)建模，但之后的研究證實在兒童中不存在第三階段pO2SC。雖然只有少量數(shù)據(jù)，但是它們一致表明在青少年中，pO2SC只貢獻了大約9%～12%的運動結(jié)束時pO2，并且隨著實足年齡的增加，女性兒童會高于男性兒童[107,113,114]。對高于GET的運動開始時生物性成熟對pO2動力學(xué)反應(yīng)的影響尚未進行研究。

在大強度運動負(fù)荷下，與成年男性相比，男性兒童的第二階段τ更短并且相對pO2SC更小，pO2與第二階段τ不相關(guān)[108]。似乎沒有發(fā)表女性兒童的數(shù)據(jù)，因此在本運動領(lǐng)域中無法說明性別差異。與成年人數(shù)據(jù)相反，青少年的第三階段pO2SC沒有顯示反映pO2，但穩(wěn)定在pO2的大約85%～90%[115]，這可能只是由于兒童和青少年達到力竭更快，更早終止運動的原因，但是還需要通過實證研究證實。

探索性研究在進行高于GET的運動前使用了啟動運動來提高Q和肌肉氧化，結(jié)果是第二階段τ不變和pO2SC幅度降低。這表明高于GET的第二階段pO2動力學(xué)主要受到內(nèi)在肌肉代謝因素的限制，并且pO2SC對氧輸送敏感[116]，這在得出結(jié)論前還需要進行驗證性研究[106]。

高強度運動領(lǐng)域的每口連續(xù)呼吸的數(shù)據(jù)僅限于對9～12歲男性兒童和成年男性的一項研究，在該研究中，當(dāng)?shù)谝浑A段結(jié)束時，pO2可以用一個單指數(shù)函數(shù)進行描述（即：沒有檢測pO2SC），其中沒有提供第二階段τ中的實足年齡相關(guān)差異。

10 青少年pO2是否可以通過訓(xùn)練來提高？

縮短第二階段τ（減少缺氧）或減弱SC（減少氧耗）的訓(xùn)練干預(yù)可以提高運動耐量。成年人的第二階段τ和SC已被證明可以對CIET和HIIT項目產(chǎn)生快速積極的響應(yīng)，雖然還沒有建立最佳訓(xùn)練項目，但是，青少年pO2動力學(xué)可訓(xùn)練性的數(shù)據(jù)很少，并且主要依賴于兩個研究小組對受訓(xùn)足球運動員和游泳運動員與未經(jīng)訓(xùn)練的青少年進行比較的4項比較研究[72]。

Unnithan和他的同事[117-118]對在15歲時開始中等強度運動的男性和女性足球運動員與未經(jīng)訓(xùn)練的同齡人進行比較，結(jié)果顯示足球運動員的第二階段τ更短，由于在接受訓(xùn)練的男性兒童中觀察到心率動力學(xué)特征和毛細(xì)血管血流動力特征更為明顯，但HHb是類似的，作者假設(shè)認(rèn)為足球運動員更快的pO2可以歸因于氧輸送和氧利用的提高。有趣的是，受訓(xùn)的女性兒童表現(xiàn)出了更快的HHb表現(xiàn)，盡管沒有對氧輸送進行預(yù)估，Unnithan等人推測他們較短的第二階段τ是由于肌肉氧利用率的提高，因此認(rèn)為在pO2對訓(xùn)練的反應(yīng)中存在性別差異[118]。

McNarry和她的同事[119-120]對比了經(jīng)過游泳訓(xùn)練和未經(jīng)訓(xùn)練的青春期前和青春期女性兒童在大強度運動開始時的反應(yīng)，在手臂屈曲運動中，兩個訓(xùn)練組均比未經(jīng)訓(xùn)練的同齡人表現(xiàn)出了更短的第二階段τ，在功率自行車運動中，經(jīng)過訓(xùn)練的青春期女性兒童表現(xiàn)出了較短的第二階段τ。在pO2SC的幅度上沒有在經(jīng)過訓(xùn)練和未經(jīng)訓(xùn)練的女性兒童之間發(fā)現(xiàn)差異。基于觀察到經(jīng)過訓(xùn)練的女性兒童的心率動力學(xué)特征和HHb動力學(xué)特征更為明顯，McNarry等人假設(shè)她們的第二階段τ較短是由于對肌肉的氧輸送提高和肌肉對氧利用提高的綜合結(jié)果[119]。

唯一發(fā)表的一項干預(yù)研究報告稱一個為期6周的項目顯著縮短了9歲青春期前肥胖男性兒童的第二階段τ，但是對正常體重的青春期前男性兒童的第二階段τ卻沒有顯著影響。pO2和SC的幅度沒有受到訓(xùn)練的影響[121]。

11 結(jié)論

參考文獻：

[1]Armstrong N.,McManus A.M.The elite young athlete[M].Basle,Switzerland:Karger,2011.

[2]Armstrong N.,van Mechelen W.(Eds.).Oxford textbook of children’s sport and exercise medicine[M].Oxford,UK:Oxford University Press,2017.

[3]Bar-Or O.,Rowland T.W.Pediatric exercise medicine[J].Champaign,IL:Human Kinetics,2008.

[4]Hill A.V.,Lupton H.Muscular exercise,lactic acid and the supply and utilization of oxygen[J].Quarterly Journal of Medicine,1923,16:135-171.

[5]Robinson S.Experimental studies of physical fitness in relation to age[J].Arbeitsphysiologie,1938,10:251-323.

[6]Morse M.,Schlutz F.W.,Cassels D.E.Relation of age to physiological responses of the older boy to exercise[J].Journal of Applied Physiology,1949,1:683-709.

[7]Astrand P.O.Experimental studies of physical working capacity in relation to sex and age[M].Copenhagen,Denmark:Munksgaard,1952.

[8]Armstrong N.,Welsman J.R.Assessment and interpretation of aerobic fitness in children and adolescents[J].Exercise and Sport Sciences Reviews,1994,22:435-476.

[9]Krahenbuhl G.S.,Skinner J.S.,Kohrt W.M.Developmental aspects of maximal aerobic power in children[J].Exercise and Sports Sciences Reviews,1985,13:503-538.

[10]Armstrong N.,Welsman J.,Winsley R.Is peakO2a maximal index of children’s aerobic fitness?[J].International Journal of Sports Medicine,1996,17,356-359.

[11]Barker A.R.,Williams C.A.,Jones A.M.,et al.Establishing maximal oxygen uptake in young people during a ramp test to exhaustion[J].British Journal of Sports Medicine,2011,45:498-503.

[12]Welsman J.R.,Bywater K.,Farr C.,et al.Reliability of peakO2and maximal cardiac output assessed using thoracic bioimpedance in children[J].European Journal of Applied Physiology,2005,94:228-234.

[13]Ratel S.,Williams C.A.Neuromuscular fatigue[M].In N.Armstrong&W.van Mechelen(Eds.),Oxford textbook of children’s sport and exercise medicine.Oxford,UK:Oxford University Press,2017:121-132.

[14]Robben K.E.,Poole D.C.,Harms C.A.Maximal oxygen uptake validation in children with expiratory flow limitation[J].Pediatric Exercise Science,2013,25:84-100.

[15]Potter C.R.,Childs D.J.,Houghto,W.,et al.Breathto-breath noise in the ventilatoryand gasexchange responses of children to exercise[J].European Journal of Applied Physiology,1998,80:118-124.

[16]Ashish H.N.,Bamman M.M.,Cerny F.J.,et al.The clinical translation gap in health exercise research:A call for disruptive action[J].Clinical and Translational Science,2015,8:67-76.

[17]Pianosi P.T.,Liem R.I.,McMurray R.G.,et al.Pediatric exercise testing:Value and implications of peak oxygen uptake.Children,2017,4:6.

[18]Boileau R.A.,Bonen A.,Heyward V.H.,et al.Maximal aerobic capacity on the treadmill and bicycle ergometerofboys11-14 yearsofage[J].JournalofSportsMedicine and Physical Fitness,1977,17:153-162.

[19]Armstrong N.,McManus A.M.Aerobic fitness[M].In N.Armstrong&W.van Mechelen(Eds.),Oxford textbook of children’s sport and exercise medicine(pp.161-180).Oxford,UK:Oxford University Press,2017.

[20]Armstrong N.,van Mechelen W.Are young children fit and active?[M].In S.Biddle J.Sallis,N.Cavill(Eds.),Young and active.London,UK:Health Education Authority,1998:69-97.

[21]Armstrong,N.,&Welsman,J.R.Peak oxygen uptake in relation to growth and maturation in 11-17-year-old humans.European Journal of Applied Physiology,2001,85,546-551.

[22]Armstrong N.,Welsman J.R.,Nevill,A.M.et al.Modeling growth and maturation changes in peak oxygen uptake in 11-13 yr olds[J].Journal of Applied Physiology,1999,87:2230-2236.

[23]Mirwald R.L.,Bailey D.A.Maximal aerobic power[M].London,Ontario,Canada:Sports Dynamics,1986.

[24]Sprynarova S.,Parizkova J.,Bunc S.Relationships between body dimensions and resting and working oxygen consumption in boys aged 11 to 18 years[J].European Journal of Applied Physiology,1987,56:725-736.

[25]Geithner C.A.,Thomis M.A.,Vanden Eynde B.,et al.Growthinpeakaerobicpowerduringadolescence[J].Medicine&Science in Sports&Exercise,2004,36:1616-1624.

[26]Vinet A.,Mandigout S.,Nottin S.,et al.Influence of body composition,hemoglobin concentration,and cardiac size and function on gender differences in maximal oxygen uptake in prepubertal children[J].Chest,2003,124:1494-1499.

[27]Rowland T.,Goff D.,Martel L.,et al.Influence of cardiac functional capacity on gender differences in maximal oxygen uptake in children[J].Chest,2000,17:629-635.

[28]Winsley R.J.,Fulford J.,Roberts A.C.,et al.Sex difference in peak oxygen uptake in prepubertal children[J].Journal of Science and Medicine in Sport,2009,12:647-651.

[29]McNarry M.A.,Farr C.,Middlebrooke A.,et al.Aerobic function and muscle deoxygenation dynamics during ramp exercise in children[J].Medicine&Science in Sports&Exercise,2015,47:1877-1884.

[30]Tanner J.M.Fallacy of per-weight and per-surface area standards and their relation to spurious correlation[J].Journal of Applied Physiology,1949,2:1-15.

[31]Katch V.L.,Katch F.I.Use of weight-adjusted oxygen uptake scores that avoid spurious correlation[J].Research Quarterly,1974,45:447-451.

[32]Loftin M.,Sothern M.,Abe T.,et al.Expression ofO2peak in children and youth with special reference to allometric scaling[J].Sports Medicine,2016,46:1451-1460.

[33]Welsman J.R.,Armstrong N.Statistical techniques for interpreting body size-related exercise performance during growth[J].Pediatric Exercise Science,2000,12:112-127.

[34]Winter E.M.Scaling:Partitioning out differences in size[J].Pediatric Exercise Science,1992,4:296-301.

[35]Welsman J.R.,Armstrong N.Interpreting exercise performance data in relation to body size[M].In N.Armstrong&W.van Mechelen(Eds.),Paediatric exercise science and medicine.Oxford,UK:Oxford University Press,2008:13-28.

[36]Welsman J.R.,Armstrong N.,Kirby B.J.,et al.Scaling peakO2for differences in body size[J].Medicine&Science in Sports&Exercise,1996,28:259-265.

[37]Fahey T.D.,Del Valle-Zuris A.,Oehlsen G.,et al.Pubertal stage differences in hormonal and hematological responses to maximal exercise in males[J].Journal of Applied Physiology,1979,46:823-827.

[38]Armstrong N.,Welsman J.R.,Kirby B.J.Peak oxygen uptake and maturation in 12-year-olds[J].Medicine&Science in Sports&Exercise,1998,30:165-169.

[39]Loftin M.,Sothern M.,Trosclair L.,et al.ScalingO2peak in obese and non-obese girls[J].Obesity Research,2001,9:290-296.

[40]Tolfrey K.,Barker A.R.,Thom J.M.,et al.Scaling of maximal oxygen uptake by lower leg muscle volume in boys and men[J].Journal of Applied Physiology,2006,100:1851-1856.

[41]Graves L.E.F.,Nevill A.M.,Foweather L.,et al.Scaling of peak oxygen uptake in children.A comparison of body size index models[J].Medicine&Science in Sports&Exercise,2013,45:2341-2345.

[42]Rowland T.W.Evolution of maximal oxygen uptake in children[J].Medicine and Sport Science,2007,50:200-209.

[43]Tomkinson G.R.,Olds T.S.Field tests of fitness[M].In N.Armstrong&W.van Mechelen(Eds.),Paediatric exercise science and medicine.Oxford,UK:Oxford U-niversity Press,2008:109-128.

[44]Tomkinson G.R.,Lang J.J.,Tremblay M.,et al.International normative 20 m shuttle run values from 1,142,026 children and youth representing 50 countries[J].British Journal of Sports Medicine.Advance online publication,2016.

[45]Tomkinson G.R.,Olds T.S.(Eds.).Pediatric fitness.Secular trends and geographic variability.Basle,Switzerland:Karger,2007.

[46]Shearer L.G.,Cumming S.P.Physical activity,physical fitness,and health[M].In N.Armstrong&W.van Mechelen(Eds.),Oxford textbook of children’s sport and exercisemedicine.Oxford,UK:Oxford University Press,2017:225-238.

[47]Bell R.D.,Macek M.,Rutenfranz J.,et al.Health indicators and risk factors of cardiovascular diseases during childhood and adolescence[M].In J.Rutenfranz,R.Mocellin,&F.Klimt(Eds.),Children and exercise.Champaign,IL:Human Kinetics,1986:19-27.

[48]Adegboye A.R.,Andersen S.A.,Froberg K.,et al.Rec ommended aerobic fitness level for metabolic health in children and adolescents:A study of diagnostic accuracy[J].British Journal of Sports Medicine,2011,45:722-728.

[49]Armstrong N.,Balding J.,Gentle P.,et al.Peak oxygen uptake and physical activity in 11to 16 year olds[J].Pediatric Exercise Science,1990,2:349-358.

[50]Armstrong N.,Kirby B.J,McManus A.M.,et al.Aerobic fitness of pre-pubescent children[J].Annals of Human Biology,1995,22:427-441.

[51]McManus A.M.,Armstrong N.,Williams C.A.Effect oftrainingon the aerobic powerand anaerobic performance of prepubertal girls[J].Acta Paediatrica,1997,86:456-459.

[52]Mountjoy M.,Andersen L.B.,Armstrong N.,et al.International Olympic Committee consensus statement on health and fitness of young people through physical activity and sport[J].British Journal of Sports Medicine,2011,45:839-848.

[53]Armstrong N.,Tomkinson G.R.,Ekelund U.Aerobic fitness and its relationship to sport,exercise training and habitual physical activity during youth[J].British Journal of Sports Medicine,2011,45:849-858.

[54]Eisenmann J.C.,Malina R.M.Secular trend in peak oxygen consumption among United States youth in the 20thcentury[J].American Journal of Human Biology,2002,14:699-706.

[55]Freedson P.S.,Goodman T.L.Measurement of oxygen consumption[M].In T.W.Rowland(Ed.),Pediatric laboratory exercise testing.Champaign,IL:Human Kinetics,1993:91-114.

[56]Armstrong N.,Barker A.R.Endurance training and elite young athletes[J].Medicine and Sport Science,2011,56:84-96.

[57]Tomkinson G.R.,Leger L.,Olds T.S.,et al.Secular trends in the performance of children and adolescents(1980-2000)[J].Sports Medicine,2003,33:285-300.

[58]Tomkinson G.R.,Olds T.S.Secular changes in aerobic fitness test performance of Australasian children and adolescents[J].Medicine and Sport Science,2007,50:168-182.

[59]Olds T.S.,Dolman J.Are changes in distance run performance of Australian children between 1985 and 1997 explained by changes in fatness?[J].Pediatric Exercise Science,2004,16:201-209.

[60]Olds T.S.,Ridley K.,Tomkinson G.R.Declines in aerobic fitness:Are they only due to increasing fatness?[J].Medicine and Sport Science,2007,50:226-240.

[61]Mayorga-Vega D.,Aguiler-Soto P.,Viciana J.Criterionrelated validity of the 20-m shuttle run test for estimating cardiorespiratory fitness:A meta-analysis[J].Journal of Sports Science and Medicine,2015,14:536-547.

[62]Harrison C.B.,Gill N.D.,Kinugasa T.,et al.Development of aerobic fitness in young team sport athletes[J].Sports Medicine,2015,45:969-983.

[63]Armstrong N.,Barker A.R.,McManus A.M.Muscle metabolism during exercise[M].In N.Armstrong&W.van Mechelen(Eds.),Oxford textbook of children’s sport and exercise medicine.Oxford,UK:Oxford University Press,2017:70-87.

[64]Pfeiffer K.A.,Lobelo F.,Ward D.S.,et al.Endurance trainability of children and youth[M].In H.Hebestreit&O.Bar-Or(Eds.),The young athlete.Oxford,UK:Blackwell,2008:84-95.

[65]Wackerhage H.,Smith J.,Wisneiwski D.Molecular exercise physiology[M].In N.Armstrong&W.van Mechelen(Eds.),Oxford textbook of children’s sport and exercise medicine.Oxford,UK:Oxford University Press,2017:430-440.

[66]Mahon A.D.Aerobic training[M].In N.Armstrong&W.van Mechelen(Eds.),Paediatric exercise science and medicine.Oxford,UK:Oxford University Press,2008:513-529.

[67]Savage M.P.,Petratis M.M.,Thomson W.H.,et al.Exercise training effects on serum lipids in prepubescent boys and adult men[J].Medicine&Science in Sports&Exercise,1986,18:197-204.

[68]Eisenmann P.A.,Golding L.A.Comparison of effects of training onO2max in girls and young women[J].Medicine&Science in Sports&Exercise,1975.7:136-138.

[69]Gilliam T.B.,Freedson P.Effects of a 12 week school physical education program on peakO2,body composition and blood lipids in 7 to 9 year old children[J].International Journal of Sports Medicine,1980,1:73-78.

[70]Rowland T.W.The ‘trigger hypothesis’ for aerobic trainability:A 14-year follow-up[J].Pediatric Exercise Science,1997,9:1-9.

[71]McNarry M.,Jones A.M.The influence of training status on the aerobic and anaerobic responses to exercise in children[J].European Journal of Sport Science,2014,14(1):557-568.

[72]McNarry M.A.,Armstrong N.Aerobic trainability[M].In N.Armstrong&W.van Mechelen(Eds.),Oxford textbook of children’s sport and exercise medicine.Oxford,UK:Oxford University Press,2017:465-476.

[73]McNarry M.A.,Mackintosh K.A.,Stoedefalke K.Longitudinal investigation of training status and cardiopulmonary responses in pre-and early-pubertal children[J].European Journal of Applied Physiology,2014,114:1573-1580.

[74]Gist N.H.,Fedewa M.V.,Dishman R.K.,et al.Sprint interval training effects on aerobic capacity:A systematic review and meta-analysis[J].Sports Medicine,2014,44:269-279.

[75]Tolfrey K.,Smallwood J.W.High-intensity interval training[M].In N.Armstrong&W.van Mechelen(Eds.),Oxford textbook of children’s sport and exercise medicine.Oxford,UK:Oxford University Press,2017:479-491.

[76]Costigan S.A.,Eather N.,Plotnikoff R.C.,et al.Highintensity interval training for improving health-related fitness in adolescents:A systematic review and meta-analysis[J].British Journal of Sports Medicine,2015,49:1253-1261.

[77]Gibala M.J.,McGhee S.L.Metabolic adaptations to short-term high-intensity interval training:A little pain for a lot of gain?[J].Exercise and Sport Sciences Reviews,2008,36:58-63.

[78]Hildebrand M.,Ekelund U.Assessment of physical activity[M].In N.Armstrong&W.van Mechelen(Eds.),Oxfordtextbookofchildren’ssportandexercisemedicine.Oxford,UK:Oxford University Press,2017:303-314.

[79]Schutte N.M.,Bartels M.,de Gues E.J.C.Genetics of physical activity and physical fitness[M].In N.Armstrong&W.van Mechelen(Eds.),Oxford textbook of children’s sport and exercise medicine.Oxford,UK:Oxford University Press,2017:293-302.

[80]Seliger V.,Trefny S.,Bartenkova S.,et al.The habitual physical activity and fitness of 12 year old boys[J].Acta Paediatrica Belgica,1974,28:54-59.

[81]Armstrong N.,Fawkner S.G.Aerobic fitness[M].In N.Armstrong(Ed.),Paediatric exercise physiology.Edinburgh,Scotland:Churchill Livingstone,2007:161-187.

[82]Armstrong N.Physical fitness and physical activity during childhood and adolescence[M].In K.M.Chan&L.Micheli(Eds.),Sports and children.Hong Kong,Special Administrative Region of the People’s Republic of China:Williams&Wilkins,1998:50-75.

[83]Morrow J.R.,Freedson P.S.The relationship between habitual physical activity and aerobic fitness in adolescents[J].Pediatric Exercise Science,1994,6:315-329.

[84]Armstrong N.,Welsman J.R.,Kirby B.J.Longitudinal changes in 11-13-year-olds’physical activity[J].Acta Paediatrica,2000,89:775-780.

[85]Kemper H.C.G.,Koppes L.L.J.Is physical activity important for aerobic power in young males and females?[J].Medicine and Sport Science,2004,47:153-166.

[86]Ekelund U.,Tomkinson G.R.,Armstrong N.What proportion of youth are physically active?Measurement issues,levels and recent time trends[J].British Journal of Sports Medicine,2011,45:859-866.

[87]Armstrong N.,McManusA.M.,Welsman J.R.,et al.Physical activity patterns and aerobic fitness among prepubescents[J].European PhysicalEducation Review,1996,2:7-18.

[88]Armstrong N.,Welsman J.,Kirby B.J.Physical activity,peak oxygen uptake and performance on the Wingate Anaerobic Test in 12-year-olds[J].Acta Kinesiologiae Universitatis Tartuensis,1998,3:7-21.

[89]Ekelund U.,Poortvleit E.,Nilsson A.,et al.Physical activity in relation to aerobic fitness and body fat in 14-to-15 year-old boys and girls[J].European Journal of Applied Physiology,2001,85:195-201.

[90]Eiberg S.,Hasselstrom H.,Gronfeldt K.,et al.Maximum oxygen uptake and objectively measured physical activity in Danish children 6-7 yearsofage:the Copenhagen school child intervention study[J].British Journal of Sports Medicine,2005,39:725-730.

[91]Dencker M.,Thorsson O.,Karlsson M.K.,et al.Daily physical activity and its relation to aerobic fitness in children aged 8-11 years[J].European Journal of Applied Physiology,2006,96:587-592.

[92]Butte N.F.,Puyau M.R.,Adolph A.L.,et al.Physical activity in non-overweight and overweight Hispanic children and adolescents[J].Medicine&Science in Sports&Exercise,2007,39:1257-1266.

[93]Dencker M.,Bugge A.,Hermansen B.,et al.(2010).Objectively measured daily physical activity related to aerobic fitness in young children[J].Journal of Sports Sciences,28,139-145.

[94]Whipp B.J.,Ward S.A.,Lamarra N.,et al.Parameters of ventilatory and gas exchange dynamics during exercise[J].Journal of Applied Physiology,1982,52:1506-1513.

[95]Grassi B.,Poole D.C.,Richardson R.S.,et al.MuscleO2kinetics in humans:Implications for metabolic control[J].Journal of Applied Physiology,1996,80:988-998.

[96]Rossiter H.B.,Ward S.A.,Doyle V.L.,et al.Inferences from pulmonary O2uptake with respect to intramuscular[phosphocreatine]kinetics during moderate exercise in humans[J].Journal of Physiology,1999,518:921-932.

[97]Cooper D.M.,Berry C.,Lamarra N.,et al.Kinetics of oxygen uptake and heart rate at onset of exercise in children[J].Journal of Applied Physiology,1985,59:211-217.

[98]Barker A.R.,Armstrong N.Insights into developmental muscle metabolism through the use of 31P-magnetic resonance spectroscopy[J].Pediatric Exercise Science,2010,22:350-368.

[99]Armstrong N.,Barker A.R.Oxygen uptake kinetics in children and adolescents[J].Pediatric Exercise Science,2009,21:130-147.

[100]Barstow T.J.,Scheuermann B.W.O2kinetics:Effects of maturation and ageing[M].In A.M.Jones&D.C.Poole(Eds.),Oxygen uptake kinetics in sport,exercise and medicine.Oxford,UK:Routledge,2005:331-352.

[101]Fawkner S.G.,Armstrong N.Oxygen uptake kinetic response to exercise in children[J].Sports Medicine,2003,33:651-669.

[102]Barker A.R.,Armstrong N.Pulmonary oxygen uptake kinetics.In N.Armstrong&W.van Mechelen(Eds.),Oxford textbook of children’s sport and exercise medicine[M].Oxford,UK:Oxford University Press,2017:181-194.

[103]Fawkner S.G.,Armstrong N.Can we confidently studyO2kinetics in young people?[J].Journal of Sports Science and Medicine,2007,6:277-285.

[104]Gaesser G.A.,Poole D.C.The slow component of oxygen uptake kinetics in humans[J].Exercise and Sport Science Reviews,1994,24:35-71.

[105]Turley K.R.,Wilmore J.H.Cardiovascular responses to treadmill and cycle ergometer exercise in children and adults[J].Journal of Applied Physiology,1997,83:948-957.

[106]Hebestreit H.,Kriemler S.,Hughson R.L.,et al.Kinetics of oxygen uptake at the onset of exercise in boys and men[J].Journal of Applied Physiology,1998,85:1833-1841.

[107]Fawkner S.G.,Armstrong N.Longitudinal changes in the kinetic response to heavy-intensity exercise in children[J].Journal of Applied Physiology,2004,97:460-466.

[108]Breese B.C.,Barker A.R.,Armstrong N.,et al.Effect of baseline metabolic rate on pulmonary O2uptake kinetics during very heavy intensity exercise in boys and men[J].Respiratory Physiology and Neurobiology,2012,180:223-229.

[109]Fawkner S.G.,Armstrong N.,Potter C.R.,et al.Oxygen uptake kinetics in children and adults after the onset of moderate intensity exercise[J].Journal of Sports Sciences,2002,20:319-326.

[110]Leclair E.,Berthion S.,Borel B.,et al.Faster pulmonary oxygen uptake kinetics in children vs adults due to enhancements in oxygen delivery and extraction[J].Scan dinavian Journal of Medicine and Science in Sports,2013,23:705-712.

[111]Poole D.C.,Jones A.M.Oxygen uptake kinetics[J].Comparative Physiology,2012,2:933-996.

[112]Cleuziou C.,Lecoq A.M.,Candau R.,et al.Kinetics of oxygen uptake at the onset of moderate and heavy exercise in trained and untrained prepubertal children[J].Science and Sport,2002,17:291-296.

[113]Breese B.C.,Williams C.A.,Welsman J.R.,et al.Longitudinal changes in the oxygen uptake kinetic response to heavy intensity exercise in 14-16-year-old boys[J].Pediatric Exercise Science,2010,22:314-325.

[114]Fawkner S.G.,Armstrong N.Sex differences in the oxygen uptake kinetic response to heavy-intensity exercise in prepubertal children[J].European Journal of Applied Physiology,2004,93:210-216.

[115]Barker A.R.,Bond B.,Toman C.,et al.Critical power in adolescents:Physiological bases and assessment using all-out exercise[J].European Journal of Applied Physiology,2012,112:1359-1370.

[116]Barker A.R.,Jones A.M.,Armstrong N.The influence of priming exercise on oxygen uptake,cardiac output,and muscle oxygenation kinetics during very heavy intensity exercise in 9-13-year-old boys[J].Journal of Applied Physiology,2010,109:491-500.

[117]Marwood S.,Roche D.,Rowland T.W.,et al.Faster pulmonary oxygen uptake kinetics in trained versus untrained male adolescents[J].Medicine&Science in Sports&Exercise,2010,42:127-134.

[118]Unnithan V.,Roche D.,Garrard M.,et al.Oxygen uptake kinetics in trained adolescent females[J].European Journal of Applied Physiology,2015,115:213-220.

[119]McNarry M.A.,Welsman J.R.,Jones A.M.Influence of training status and exercise modality on pulmonary O2uptake kinetics in pubertal girls[J].European Journal of Applied Physiology,2010,111:621-631.

[120]Winlove M.A.,Jones A.M.,Welsman J.R.Influence of training status and exercise modality on pulmonary O2uptake kinetics in pre-pubertal girls[J].European Journal of Applied Physiology,2010,108:1169-1179.

[121]McNarry M.A.,Lambrick D.,Westrupp N.,et al.The influence of a six-week,high-intensity games intervention on the pulmonary oxygen uptake kinetics in prepubertal obese and normal-weight children[J].Applied Physiology Nutrition and Metabolism,2015,40:1012-1018.

[122]Armstrong N.(2012).Young people are fit and active-Factor fiction?[J].Journal of Sport and Health Sciences,1:131-140.

[123]Armstrong N.,Williams J.,Balding J.,et al.(1991).The peak oxygen uptake of British children with reference to age,sex and sexual maturity[J].European Journal of Applied Physiology,62:369-375.

[124]The Cooper Institute for Aerobics Research.(2004).Fitnessgram test administration manual(3rd ed.)[M].Champaign,IL:Human Kinetics.

[125]Dencker M.,Bugge A.,Hermansen B.,et al.(2010).Objectively measured daily physical activity related to aerobic fitness in young children[J].Journal of Sports Sciences,28,139-145.

[126]Katch V.L.(1983).Physical conditioning of children[J].Journal of Adolescent Health Care,3:241-246.

[127]Macek M.,Vavra J.(1980).The adjustment of oxygen uptake at the onset of exercise:A comparison between prepubertal boys and young adults[J].International Journal of Sports Medicine,1:70-72.

[128]McManus A.M.,Armstrong N.(in press).Maximal oxygen uptake[M].In T.W.Rowland(Ed.),Cardiopulmonaryexercise testingin children and adolescents.Champaign,IL:Human Kinetics.

[129]Rowland,T.W.(2005).Children’s exercise physiology.Champaign,IL:Human Kinetics.