高原地区儿童骨龄特征及体育耐力项目选材研究

　　人的生长发育可用两个年龄来表示,即生活年龄(日历年龄) 和生物年龄(骨龄) 。骨龄是骨骼年龄的简称,它是衡量少年儿童骨骼发育程度的数据指标,在医学和体育领域有广泛应用。医学上,常用骨龄数据评价少年儿童的发育程度,帮助诊断一些疾病和预测少年儿童以后的发育状况,如预测成人后的身高等; 在竞技体育领域,骨龄数据主要用于运动员选才和确定比赛选手的骨龄分组,对于少儿运动员初级选材及公平参赛具有重要的参考价值。科学研究和人类发展历史表明,人的生长发育除了与遗传及自身特征有关外,同时也受所处环境影响。正是基于此种观点,法国的人类学家罗伯特·欧文断言: 人是环境的产物。

　　人种的进化论就很好地说明了这一点。例如,寒冷地带的人的鼻翼比较长,而热带地区的人们鼻翼则比较短; 热带地区的人们嘴唇比较厚,而寒冷地带的人们嘴唇则比较薄; 欧美人种比较高,亚洲人种则比较矮。高原地区是一种“低气压、低氧、高寒和高紫外线辐射的特殊环境,对人体的生理活动会产生一系列特殊的应激刺激作用,其中低氧刺激对人体的影响最为明显”。特殊的地理环境和气候使国内高原地区成为我国耐力性项目运动员的发源地,建国以来,共涌出诸如: 王浩、黎则文、虞朝鸿、赵成良、李建波、切阳什姐、赵建国等一大批奥运冠军和世界冠军。鉴于骨龄在医学及竞技体育领域的重要性意义,国内学者对国内部分省份青少年骨龄进行测定及相关研究。然而文献梳理发现,现有成果中,尚无有关高原地区青少年骨龄方面的测定和研究。因此,对“高原地区青少年骨龄特征及耐力项目选材的研究”不仅具有填补理论空白的价值,亦有对高原地区青少年发育测定、评价及耐力性项目选材的实际意义。

　　1、 相关概念界定、研究对象选取及研究方法

　　1. 1 高原及高原训练

　　对于高原的界定,不同学科以不同的视野给予了不同的表达。如地理学科视野中的高原是指“海拔较高(500 米以上) ,面积较大,顶面起伏小,外围较陡的高低。它与平原的区别在于其具有较大的高度,与山地的区别在于低缓的地面和较小的起伏形态”。教育教学视野中的高原是指“海拔超过 1 000 米、面积广、顶部平坦、边缘陡峭的高地”。医学生物学视野中的“高原是指能激发机体产生生物学效应的环境和高度。一般来说海拔1 500 米是产生缺氧的其实高度,海拔3 000米以上低氧效应更明显”。可见,专业视角不同,其所认为的高原高度也就不同。但就竞技体育训练而言,高度太低(低于1 500 米) ,达不到高原环境对人体低压、低氧的刺激,高度太高,不仅训练强度上不去,而且易患因高原引发的诸多机体疾病。因此,目前业界较为一致的观点认为,“海拔在 1 400 ~2 300 米是较为适宜的训练高度”。

　　1. 2 研究对象

　　目前,国内海拔高度在 1 400 ~2 300 米之间的运动训练基地主要有: 云南昆明(1 890 米,综合) 、山西太白山(1 600 米,摔跤) 、青海西宁(2 260 米,综合) 、四川西昌(1 500 米,水上) 、四川会理(1 793 米,田径) 、吉林长 白 山 (1 900 米,滑雪) 、新疆天池(1 942 米,滑冰) 、甘肃兰州(1 500 米,综合) 、甘肃榆中(1 987米,田径) 、甘肃刘家峡(1 800 米,水上) 、青海多巴(2 366 米,综合) 、河北崇礼(1 920 米,综合和滑雪) 、内蒙古武川(1 650 米,综合) 与河北张家口(1 980 米,综合) 共 14 个。

　　为达到研究结果更具代表性及适用性更广的目的要求,论文选择云南省的昆明、甘肃省的榆中、青海省的多巴及河北省的张家口共四个地区部分学校的青少年为测试对象,分析其骨龄特征、确定耐力性项目选材标准。

　　1. 3 研究方法

　　1. 3. 1 测试法

　　1) 测试对象 测试对象为生活年龄(日历年龄)在 9 到 17 岁半的 954 名四个高原地区的青少年。测试时间为 2011 年 6 月 1 日至 2011 年 12 月 8 日。测试对象基本情况如表 1。

　

　　2) 测试方法 测试由四个省份的省体育科学研究所科研人员通过拍摄受试左手手部、腕部的正位 X光片,观察左手指骨、掌骨、腕骨及尺桡骨远端的二次骨化中心的发育程度,测定骨龄数据,依《中国人手腕骨发育标准—中华 05》的 RUS - CHN 法进行评价。

　　1. 3. 2 访谈法 通过对儿科医生、运动生理学专家及耐力性教练员访谈,了解云南省青少年发育特征及耐力性项目运动员选材等相关知识。

　　1. 3. 3 文献法 通过相关文献的查阅与梳理,了解青少年骨龄测试方法、骨龄评价标准、耐力性运动员骨龄选材范围等。

　　1. 3. 4 数理统计法 所测骨龄数据输入 SPSS18. 0 汉化版系统,依研究需要,进行卡方检验、方差齐性、正态分布检验等数据处理。

　　2、 研究结果与分析

　　2. 1 样本质量检验

　　2. 1. 1 抽样随机性检验

　　1) 不同区域单位的性别构成随机性验证

　　为研究方便,从云南省昆明市安宁太平小学、昆明第八中学、甘肃榆中县文成小学、榆中县连搭中学、青海湟中县多巴一小学、西宁多巴中学、河北省张家口小学、河北省张家口第九中学共 8 所中小学抽取 954 名中小学生为测试样本,各校样本量及性别结构见表 2。

　

　　为验证性别间样本数据构成的随机性,对所选样本的男女数据进行卡方分析(如表 3) 。

　

　　从表 3 可知,不同性别间卡方分析结果的 Pearson卡方值为 0. 579,自由度为 3,伴随概率为 0. 901,卡方分析结果表明不同区域青少年的性别构成没有显著差异。

　　2) 不同民族的不同性别的样本构成随机性验证

　　由于部分民族人数过少,为适应统计分析条件,将回族、蒙古族、苗族、傣族、穿青族、藏族、傈僳族合并为“其他”。整理后的数据见表 4。

　　

　　卡方检验结果显示,不同民族、不同性别间的Pearson 卡方值为 7. 561,自由度为 3,伴随概率为0. 056,数据分析结果表明: 不同民族的、不同性别的人数上没有显著差异。经上述分析得知,不同地区单位的性别构成具有一致性,不同民族的性别构成具有一致性,我们的数据选样有较好的随机性。

　　2. 1. 2 不同地区单位的民族构成来分析数据的特殊性

　　抽样的质量不仅仅反映在所选样本的随机性,同时,样本的特殊性即样本所属的整体具有自身特殊性,能代表一类或反映一种特殊情况,是否具有区别于其他相似事物的本质属性,也是抽样质量优劣的另一重要方面。从云南省昆明市安宁太平小学、昆明第八中学、甘肃榆中县文成小学、榆中县连搭中学、青海湟中县多巴一小学、西宁多巴中学、河北省张家口小学、河北省张家口第九中学。

　　从表 3 ~ 表 6 可知,不同地区单位的民族构成其Pearson 卡方值为 444. 394,自由度为 9,伴随概率接近于 0,即不同地区单位的民族构成存在差异。这说明,研究抽取的数据样本反映了高原地区的特殊性,即,在四个省份含有较多的民族数量,不同地区单位分布着不尽相同的民族。分析表明,研究过程采集的数据样本,既具备良好的随机性,又具有高原地区多民族的特殊性,基本能反映高原地区青少年骨骼发育状况。

　　2. 2 高原地区青少年骨龄发育总体特征

　　骨龄测定是目前衡量个体发育程度最准确的方法之一,同生活年龄(日历年龄) 、体重、身高、围度及第二性特征等生活和生理指标相比,骨龄能更精确地反映儿童实际发育状况。研究表明,“不同地区、不同种族的儿童,其骨骼发育虽大体遵循相同规律,但存在发育速度方面的差异”,因此,不同地区青少年骨龄既能反映本地区所属民族青少年发育状况的客观性,也具有同其它区域所属种族青少年发育状况的可比性。一般而言,青少年发育状况通常用龄差表示,龄差就是生物年龄与生活年龄的差值。依龄差情况,青少年的发育可分为发育正常{ 生物年龄(骨龄) - 生活年龄(日历年龄) 的差值在“±1”岁以内} 、早熟{ 生物年龄(骨龄) - 生活年龄(日历年龄) 的差值“﹥ 1”岁的称为发育提前,也称早熟} 及晚熟{ 生物年龄(骨龄) -生活年龄(日历年龄) 的差值“﹤ -1”岁的称为发育落后,也称晚熟} 三种状况。经对数据整理,高原地区青少年骨骼发育状况如表 8:

　

　　整理后的数据表明,目前高原地区青少年骨骼发育正常(︱龄差︳≤1) 的人群占总人群的 54. 61%,其中男子青少年为 28. 93%; 女子青少年为 25. 68%。早熟的人群所占百分比为(龄差 >1) : 占 7. 12%,其中 1< 龄差≤2 的区间为 6. 18% ,2 < 龄差 ≤3 的区间为0. 94% ; 其中男子青少年为 3. 66% ,区间在 1 < 龄差≤2 的占 3. 14% ,区间在 2 < 龄差≤3 占 0. 52% ; 女子青少年为 3. 46%,区间在 1 < 龄差≤2 的占 3. 04%,区间在 2 < 龄差≤3 占 0. 42%。晚熟的比率(龄差 < - 1)38. 27% ,其中区间在 - 2≤龄差﹤ - 1 占 26. 95% ,区间在 -3≤龄差﹤ -2 占 8. 49%,区间在 -4≤龄差﹤- 3 占 2. 83% ; 男子青少年晚熟比率为 20. 03% ,在 -2≤龄差﹤ - 1 区间的占 13. 84% ,在 - 3≤龄差﹤ - 2区间的占 4. 93%,在 - 4 ≤ 龄差﹤ - 3 区间的占1. 26% ; 女子青少年晚熟比率为 18. 24% ,龄差在 - 2≤龄差﹤ -1 区间的占 13. 11%,区间在 -3≤龄差﹤- 2 的占 3. 56% ,区间在 - 4≤龄差﹤ - 3 占 1. 57% 。

　　数据显示,高原地区青少年晚熟比率(38. 27%)远大于早熟(7. 12%) 比率。高原地区青少年骨骼发育呈如此状况原因,可能与遗传或云南省特殊的地理、气候、环境等原因有关。

　　2. 3 高原地区青少年骨龄发育的差异性分析

　　为进一步研究高原地区青少年发育特征和规律,在呈现其总体发育状况和特征的基础上,特对性别之间、不同单位地区之间、不同民族之间及独生子女和非独生子女之间进行差异性分析。

　　2. 3. 1 不同性别的龄差差异分析

　　生理学研究认为,在 10 ~15 之间,女子往往比男子早熟 1 ~ 2 岁。此观点早为大众接受并成为“共识”。为揭示高原地区此年龄段男女青少年是否存在发育差异及差异程度。研究者对采集数据进行了独立样本检验。

　　

　　表 9 可知,高原地区青少年男女龄差均值的绝对值均小于一,总体而言发育在正常范围之内。

　　在进行独立样本检验前,首先对所取样本数据进行了标准差和标准误估计。表 9 显示,不同性别之间龄差均值、标准差及标准误相差不大。为检验龄差均值差距是否存在统计意义,对高原地区青少年男女骨龄差进行了独立样本检验。

　　表 10 数据显示,不同性别的龄差满足方差齐性条 件,在 0. 05 显著性水平上无显著性差异。

　　2. 3. 2 不同地区间的青少年龄差差异分析

　　云南、甘肃、青海河北四省相距甚远,地理环境、气候和气象环境均有很大的不同,这些均会对青少年骨骼发育造成影响。为检验不同区域之间青少年骨龄发育是否存在差异,对四个省份的青少年骨龄进行方差分析。

　　表 11、表 12 中数据表明,高原地区不同区域间的青少年龄差满足方差齐性条件,适宜做方差分析,方差分析结果表明,不同地区间青少年龄差在 0. 01 水平上上呈显著性差异。

　　2. 3. 3 不同民族间的青少年龄差差异分析

　　人口统计显示,全国 56 个民族中,四个省份就有53 个,其中人口在 5000 人以上的民族有 26 个,除汉族外,少数民族有 25 个。各民族由于居住环境、遗传及生活习惯等不同,可能会对青少年发育造成影响。

　　形成不同民族青少年发育程度的差异。为验证不同民族间青少年发育是否存在差异及差异程度,对高原地区青少年不同民族间的龄差进行方差分析。

　

　　表 13、表 14 显示,高原地区不同民族间青少年龄差数据齐性,在 0. 05 差异水平上不存在统计学意义。

　　2. 3. 4 独生子女和非独生子女间青少年龄差差异分析

　　现有文献表明,独生子女和非独生子女在体格、发育先后及心理成熟度等方面存在差异,独生子女在体格发育、体格发育年龄、青春期生长突增高峰年龄等方面先于非独生子女。为验证高原地区青少年独生子女和非独生子女间发育是否也存在类似差异,对两个样本的龄差在检验方差齐性的基础上进行独立样本检验。论文所取样本中,独生子女共 390 人,占研究对象的 40. 9%,非独生子女为 564 人,占 50. 1%。数据处理结果见表 15、表 16。
 

　　表 15 显示,独生子女和非独生子女间龄差方差齐性,适宜进一步做独立样本检验。表 16 显示,高原地区青少年独生子女和非独生子女间的龄差在 0. 05 差异水平上具有统计学意义。高原地区青少年发育不同指标的差异分析表明,在 0. 05 差异显著性水平下,不同单位的龄差存在差异,非独生子女和独生子女的龄差存在差异,不同性别的龄差不存在差异,不同民族的龄差不存在差异。

　　2. 4 龄差数据分布及耐力性“特殊人才”的选择范围。

　　2. 4. 1 龄差原始数据的分布

　　运动员选材是运动训练的前提和初始阶段,是挑选具有良好运动天赋的潜力儿童少年或后备力量参加训练的考查、测试和选拔过程。运动员选材除了要根据特定项目特征确定诸如身高、体重、体型、力量、耐力、心肺功能及心理素质等专项指标外,骨骼发育早晚的问题也是选材时所要考虑的重点指标。目前,国内教练员和理论研究者一致的观点认为,“早熟”运动员因身体机能发育的早而快,运动成绩出现的也相对较早,但该类运动员通常到一定年龄后成绩上升的速度就会变慢,甚至停滞不前。而“晚熟”的运动员因身体机能发育比较迟而慢,出成绩的时间相对较晚,但是后期成绩稳定,且上升较快。就耐力性项目初级选材而言,大多数教练员和理论研究者认为“晚熟”的运动员发展潜力较大,在选材时应优先考虑和录取。

　　采用青少年龄差区间选材时,对龄差原始数据的分布分析是进行选材的基础和前提。本研究对高原地区青少年龄差原始数据分布的分析采用的是“K - S”样本分布检验,即单样本的克尔莫哥洛夫 - 斯米尔诺夫检验。它是一种拟合优度检验方法,用于检验单样本是否服从某种力量分布。表 17 是高原地区青少年龄差原始数据分布检验结果。

　　从表 17 可知,高原地区青少年龄差的原始数据近似服从正态分布,该分布呈负偏态。均值为 -0. 74,在纵轴的左边,标准差为 1. 1690,最大极差绝对值为0. 031,正方向的最大极差为 0. 025,负方向的最大极差为 -0. 031,K - S 检验的 Z 分数为 1. 069,双尾检验的显著性水平为 0. 316 ﹥ 0. 05,说明原始数据服从正态分布。

　　2. 4. 2 耐力性“特殊人才”选择范围的确定骨发育成熟的速度反映了遗传和环境的相互作用。依据国家体育总局 2006 年颁布的体育行业骨龄评价新标准,及龄差绝对值大于 2 的选材范围,本研究符合此标准的青少年数量为 122 人,占总人数 954 人的 12. 79%。以现有数据的分布为基础,以 12. 79% 为参考的选材比例,来确定高原地区青少年运动员选材范围。现有数据均值为 - 0. 742,依置信区间计算公式: ± P(2) σ,计算出云南省青少年正常发育的龄差区间是[-2. 49,1. 01],由此确定选材范围为龄差龄差≤ -2. 5 或 龄差 >1. 0,就现有样本而言,龄差 >1. 0的有 65 人,龄差小于 - 2. 5 的有 72 人,共 137 人,占14. 4% 。参考国家符合国家标准的样本适宜数据 122人、12. 79% 的比例可知,本文所测样本及确定的选材区间基本接近“国家标准”,意即龄差≤ -2. 5 或 龄差> 1. 0 可以作为“特殊人才”的选取范围。

　　由于高原地区因遗传或特殊环境造成的高原地区青少年整体发育相对较为(龄差均值 = -0. 742) 特殊性。所以就高原地区青少年运动员初级选材而言,其龄差标准应在参考国家标准(龄差绝对值≥2) 的基础上,以新标准(龄差≤ -2. 5 或 龄差 >1. 0) 为主。

　　3、 研究结论

　　3. 1 高原地区青少年骨骼发育正常的人群比例为54. 70% ,晚熟比率为 38. 20% ,早熟比例为 7. 10% ,晚熟比率大于早熟比率。

　　3. 2 高原地区青少年发育不同指标的差异分析表明,在 0. 05 差异显著性水平下,不同单位的龄差存在差异,是否独生子女的龄差存在差异,不同性别的龄差不存在差异,不同民族的龄差不存在差异。

　　3. 3 鉴于高原地区因遗传或特殊环境造成的高原地区青少年整体发育相对较为(龄差均值 = -0. 742) 特殊性,就高原地区青少年运动员初级选材而言,其龄差标准应在参考国家标准(龄差绝对值≥2) 的基础上,以新标准(龄差≤ -2. 5 或 龄差 >1. 0) 为主。

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