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这篇研究利用儿童重复间歇冲刺性能(CRISP)测试,探究 9 - 14 岁儿童重复冲刺时跑步时间、功率和心率的变化。发现年龄和性别对其有显著影响,CRISP 测试可区分儿童表现特征,为体育教育提供参考。
### 研究背景
儿童日常活动多为无氧运动,评估其无氧性能对了解身体素质意义重大。重复短跑是无氧运动的关键部分,常用以研究高强度间歇运动的疲劳机制。本研究采用儿童重复间歇冲刺性能(CRISP)测试,旨在探究年龄和性别对儿童重复冲刺时跑步时间、功率、疲劳和心率的影响。
材料和方法
- 研究设计与对象:本研究为横断面研究,选取土耳其东部村庄 4 - 8 年级、9 - 14 岁的学生,经家长书面同意、学生签署同意书且无影响跑步的残疾史者纳入研究,共 118 人。通过 G - power 软件计算样本量,以确保研究的可靠性。
- 研究过程:2023 年春季,在学校非防滑粘土操场,于 11:30 - 13:00 进行测试。测试前获学校校长、当地教育部门及大学伦理委员会批准,遵循赫尔辛基宣言。测试前,测量儿童年龄、性别、年级、身高、体重等信息,计算身体质量指数(BMI)。
- CRISP 测试:CRISP 测试要求儿童以最快速度进行 6 次 30 米冲刺,每次冲刺间隔 10 秒。测试前进行 1 分钟标准化热身和 1 次试跑,测试中使用电子秒表记录冲刺时间,依据公式计算平均功率(MP),并使用电子手表测量静息及每次冲刺后的心率,同时计算估计最大心率(EMHRmax)和冲刺后达到的估计最大心率百分比,以评估训练强度。
- 统计分析:运用 SPSS 29.0 软件进行统计分析,通过多种方法检验变量的正态分布,采用独立 t 检验、ANOVA、卡方检验等分析性别和年龄差异,运用 GLM 重复测量分析跑步次数、年龄和性别对时间、功率和心率的影响,并计算效应量。
研究结果
- 基本信息:男孩平均年龄 11.61 岁,女孩 11.31 岁,二者在身高、体重和 BMI 上无显著差异,年龄组间男女生比例也无差异。
- 跑步时间:年龄对跑步时间有显著影响,但并非线性关系,11 岁儿童跑步时间最长,9 岁和 12 - 14 岁儿童比 11 岁儿童快。性别方面,女孩跑步时间长于男孩,平均慢 4.6%。随着冲刺次数增加,跑步时间显著增加且呈非线性减速。跑次与性别存在交互作用,后期男孩和女孩跑步时间差异增大;跑次、年龄和性别三者也存在交互作用,年幼和年长男孩跑步时间变化小,女孩则随年龄增长逐渐减速。
- 功率:年龄对功率有显著影响,11 岁后功率显著提升。性别对功率无显著影响,但跑次对功率有显著影响,前期功率损失较大。性别与跑次存在交互作用,后期女孩功率损失比男孩大;年龄、性别和跑次三者也存在交互作用,年幼孩子在 6 次冲刺中功率更稳定,疲劳感较弱。
- 心率:重复冲刺过程中心率显著增加,但年龄和性别对心率无显著影响,不同年龄和性别的儿童心率增加幅度相似,多数儿童冲刺后心率达到估计最大心率的 60 - 76%。
讨论
- 跑步时间:跑步速度并非随年龄线性增长,9 岁儿童因速度保持较好而比 11 岁儿童快,女孩在不同年龄组间跑步时间差异更大,且普遍呈逐渐减速趋势,男孩则在低龄和高龄组变化较小。
- 功率:11 岁后儿童功率显著提高,这与青春期身体质量增加,尤其是男孩瘦体重增加有关。青春期前男女孩功率差异小,青春期后差异增大,与肌肉质量和激素变化有关。
- 性别与冲刺表现:青春期前,男孩在身体成分上的优势使其在短跑测试中表现更好;青春期时,激素变化使男孩肌肉质量、心血管能力提升,女孩脂肪沉积增加,导致男孩在短跑等项目中优势更明显。
- 心率:本研究中年龄和性别对心率无显著影响,与部分前人研究结果不同,可能与冲刺方案和参与者的体能水平有关,需进一步研究。
- 疲劳:女孩在测试后半段跑步时间增加,可能与代谢、激素反应及肌肉质量差异有关。虽然男孩和女孩在最大心率和估计心率上无差异,但男孩在重复冲刺中表现更好,不过关于年轻女孩疲劳的研究较少,还需更多探索。
研究优势与局限
本研究使用 CRISP 测试,为儿童无氧运动表现研究提供了有价值的数据。然而,研究仅测量了运动表现疲劳,未涉及感知疲劳;未评估瘦体重;样本量在各年龄组分布和训练水平的多样性也有待提高。
研究结论
CRISP 测试能有效反映儿童重复冲刺中的疲劳情况,区分不同年龄和性别的运动表现特征。年龄和性别显著影响儿童跑步速度、功率和疲劳程度,在体育教育中,应依据这些差异为不同阶段的儿童制定合适的教学方案,保障儿童身体素质的均衡发展。