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摘 要 探讨60%THR运动强度下不同运动密度对青少年运动能耗与体质健康的影响。方法：将146名健康小学生随机分成低、中、高运动密度组和对照组，分别采用Polar Team OH1和Actigraph wGT3X-BT监测运动强度和运动能耗。结果：运动能耗建模后，时段以及时段与组别交互作用无统计学意义，运动能耗与组别交互作用有统计学意义;体质健康建模后，BMI变化、往返跑、50 m跑和坐位体前屈进步幅度组别主效应以及肺活量、跳绳进步幅度“组别×性别”的交互效应均有统计学意义，仰卧起坐组别主效应和“组别×性别”交互效应均无统计学意义。结论：60%THR运动强度、36%-74%运动密度的运动负荷是维持身体基本运动能力的最小阈值，55%-74%的运动密度是引起BMI下降的最小阈值并适宜发展女生跳绳能力，75%以上运动密度是健康促进效应和提高运动能力的价值阈。
关键词 青少年; 运动密度; 运动强度; 能耗; 体质健康; 学校体育
中图分类号 G80-7
文献标志码 A
文章编号 1000-5498（2019）01-0093-10
DOI 10.16099/j.sus.2019.01.014
学校是学生通过体育活动促进健康的重要环境[1]。学校体育是学生学校教育阶段体力、智力与人格平衡发展不可或缺的因素[2-3]。增进学生体质健康水平是学校体育教育的根本任务，运动密度是检验这一根本任务完成与否的重要标准，也是衡量体育课质量和体育锻炼科学化程度的重要指标[4]。运动密度指一堂体育课中学生做练习的时间与上课总时间的比例[5]，既包括准备与结束部分的“一般运动密度”，又包括基本部分的“练习密度”。合理增大体育课的运动密度，抓住青少年体育锻炼习惯形成的关键期[6]，不仅有利于青少年掌握运动技术、发展意志品质、提高体质健康水平，而且对于应对久坐行为[7-9]、身体活动不足[7-8]带来的青少年肥胖问题[9]、心血管疾病早发问题[10-11]等全球化健康危机和建立青少年体力活动评估的金标准[12]具有现实意义。
增大体育课运动密度的措施始终未有实质性进展。从中华人民共和国成立初张家毅等[13]提出增大体育课的运动密度，到改革开放以来体育教育工作者的不断探索[14]，运动密度始终停留在55%以下[15]，特别是基本部分运动密度比较低（25%±5%）[16]。Teodor [2]提出60%-65%的运动密度是比较合理的假设。Ilyasova等[17-18]分别通过75%、25%技能练习和体能练习在小学阶段的实验研究表明，高运动密度是优化体育教学方法的主要手段。赵立[19]在总结第6届全国中小学优秀体育教学观摩活动时指出，增强学生体质问题应用“生物学”手段解决，需要进一步关注体育教学中的运动密度“丢失”问题，回归体育学科属性。季浏[20]在《中国健康体育课程模式的思考与构建》一文中提出一节体育课的运动密度应在75%左右，所采用的运动强度应使学生运动中心率达140-160次/min。体育教育课程正在从传统的“以技能为中心”的模式向“以倡导从中等到剧烈体育活动的健康为中心”的模式转变[21]，运动密度达到75%的国内报道不多[22]，更鲜有相关实验研究。谌晓安等[23]曾對运动负荷量高低对额外运动效益和身体健康的作用提出相关观点，但究竟体育课堂中实施多大的运动密度可以引起运动能耗与体质健康效益的剂量关系，目前研究相对匮乏。
本文在以往研究的基础上，在控制运动强度的前提下，对体育课低、中、高3种不同运动密度进行调控，探究不同运动密度对青少年运动能耗及体质健康的影响。提出以下3点假设：①不同运动密度对青少年产生的运动能耗不同;②不同运动密度对青少年体质健康影响不同;③不同运动密度对青少年体质健康影响存在性别差异。
1 研究对象与方法
1.1 研究对象
选取上海市虹口区第六中心小学五年级4个班共146名学生作为实验对象，其中男生79人，女生67人，平均年龄（10.19±0.39）岁。采用随机分组法将4个平行班分为3个实验班和1个对照班（表1）。
1.2 实验设计
由于被试是整班抽取的，因此，本实验属“准实验研究”[24]。MPA能耗在小学及高中阶段无性别差异[25]，故运动能耗研究中将性别设为控制因素，避免可能由于性别与实验处理产生交互作用而混淆了实验结果，采取4×3×5三因素实验设计。其中，实验处理（4个水平：36%-54%，55%-74%，75%及以上，常规运动密度）为被试间变量，测量时段（3个水平：1～8课次为时段1，9～16课次为时段2，17～24课次为时段3）和运动能耗（5个水平：KCALS，MET，%MVPA，MVPA，STEPS）为被试内变量，测量时段和运动能耗属2个重复测量因素的组合设计。体质健康研究关注进步幅度的差异及其与性别的交互作用，采取4×2双因素实验设计，分别为实验处理因素（4个水平的运动密度）和性别因素（2个水平：男、女）。
实验班根据Astrand心率计算公式“HRmax=216.6-0.84×年龄”[26]计算出10～A11岁青少年中等以上运动强度60%靶心率（60%THR）在148165b/m（安静心率60～100b/m），达到最大心率的71.52%～79.29%。具体干预措施按照结构化运动技能学习和多样化体能练习[20]的原则制定，同时兼顾青少年运动项目趣味性、科学性、知识性和实用性[27]的特点。实验班与对照班均按照上海市小学“体育与健身”学科要求的内容上课：运动技能包括A1操舞类、A2支撑与悬垂类、A3球类、A4跳跃类、A5滚翻类等5项内容;体能包括B1走跑类、B2投掷类、B3攀爬类、B4跳踢类、B5游戏创设类5种练习内容（表2）。实验仪器设备如表3所示。每周3次课均使用1种技能与2种以上体能组合练习，实验1～3班练习组数和每项练习后休息间隔时间不同（表4），教师安排2组以上体能练习时使用分组循环轮换练习法，确保运动密度在控制范围内。