楊賢罡,胡志剛,李燕春,于 洋

兒童少年體質(zhì)場地測試手段的信度研究:系統(tǒng)評價

楊賢罡1,2,胡志剛3,李燕春2,于 洋4

目的:系統(tǒng)評價現(xiàn)有針對兒童少年人群體質(zhì)的場地測試手段的信度水平,形成場地測試手段信度水平的綜合框架。方法:制定文獻檢索策略,檢索1990年1月～2011年7月公開發(fā)表的英文全文文獻,根據(jù)受試者、重復(fù)測試時間間隔、統(tǒng)計方法和研究結(jié)果,對納入文獻進行質(zhì)量評估,根據(jù)研究數(shù)量和研究結(jié)果的一致性確定各場地測試手段信度的證據(jù)等級。結(jié)果:最終納入31項高質(zhì)量研究,其中涉及心肺能力最常見的手段是20 m折返跑、1英里跑/走和Andersen測試;涉及肌肉能力最常見的手段是握力,俯臥撐,縱跳,引體向上,屈臂懸掛,坐位體前屈,背力,屈膝兩頭起,仰臥起坐和立定跳遠;涉及運動能力最常見的測試手段是4×10 m往返跑和30 m沖刺跑;涉及身體成分最常見的測試手段是人體測量學(xué)和通過皮褶厚度推算的體脂百分比。結(jié)論:盡管某些場地測試手段的信度水平需要進一步補充研究,基于目前的證據(jù)等級提出了針對兒童少年體質(zhì)場地測試手段信度水平框架。

兒童少年;體質(zhì);場地測試;信度

前言

青春期高水平的心肺能力與成年后更為健康的心血管能力相關(guān),而肌肉力量的提高與總肥胖水平的變化呈負相關(guān),更為健康的身體成分水平與成年后更為健康的心血管能力,較低的死亡風(fēng)險相關(guān)[45],突出了從較早時期開始嚴格測量和評價體質(zhì)水平的重要性。

體質(zhì)水平可以在實驗室內(nèi)進行客觀和準確地評價,但在大樣本的群體體質(zhì)研究中實施并不可行,而場地測試手段是可供選擇的替代手段。過去20年中,國內(nèi)外出現(xiàn)了大量針對兒童少年體質(zhì)的場地測試手段。在選擇場地測試手段時,其信效度是考慮的首要問題,其中,信度是同一個體進行同一測試多次結(jié)果的再現(xiàn)性,即同一個體在兩種場合中,極為接近的相同條件下做同一測試,應(yīng)該得到相似的結(jié)果。體質(zhì)場地測試方法的信度包括三種重要類型:重復(fù)測試間的相關(guān)性,重復(fù)測試間的差異和受試者內(nèi)部的變異[24]。重復(fù)測試間的相關(guān)性是最常見的信度類型,反映受試者首次測試結(jié)果的等級排序在隨后測試中的重復(fù)性。重復(fù)測試間的差異包括系統(tǒng)偏差和隨機誤差,反映重復(fù)測試結(jié)果之間是否具有顯著差異。受試者內(nèi)部變異則被認為是體育科學(xué)研究中最重要的信度類型。

本研究主要針對兒童少年體質(zhì)場地測試手段的信度問題,將為該人群提供一個基于證據(jù)等級水平得出的體質(zhì)場地測試手段綜合框架,為將來的基礎(chǔ)研究和實踐應(yīng)用提供參考。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

公開發(fā)表的針對兒童少年體質(zhì)場地測試手段的信度研究。主要提取受試者(包括性別、年齡和例數(shù))、場地測試手段、研究設(shè)計(重復(fù)測試,不同測試者間信度和測試者內(nèi)部信度)、統(tǒng)計方法和研究結(jié)果方面的信息。

1.2 研究方法

1.2.1 國外體質(zhì)的定義

從研究的內(nèi)容和目的來看,國外的“Physical Fitness/ Fitness”與我國的體質(zhì)概念相對應(yīng),主要包括心肺能力、肌肉能力、運動能力和身體成分四大元素。心肺能力主要反映心血管和呼吸系統(tǒng)維持體力活動進行氧氣供應(yīng)總體的工作能力。肌肉能力主要反映骨骼肌系統(tǒng)的力量、耐力、爆發(fā)力和柔韌性等方面的能力。運動能力主要包括速度、敏捷、協(xié)調(diào)和平衡能力。體成分主要包括身高、體重、圍度、皮褶厚度以及相應(yīng)派生指標(biāo)(包括BM I和由皮褶厚度推算的體脂百分比)。

1.2.2 文獻檢索

在Medline、Embase、Highw ire、PubMed、Scopus和Sports Discus六大電子數(shù)據(jù)庫中進行文獻檢索,檢索關(guān)鍵詞從“信度”和“體質(zhì)”兩方面進行組合檢索[4]。檢索時間限定為1990年1月—2011年7月,語種限制為英文的全文文獻,通過參考文獻采用追溯的方法以保證查全。研究對象界定為兒童和少年(0～18歲),無受傷,無身體或精神疾病等情況。

1.2.3 質(zhì)量評估

2名經(jīng)驗豐富的評價者獨立評價各納入文獻(作者1和2)。采用信度研究的質(zhì)量評估量表對納入文獻的質(zhì)量進行評分[13],包括受試者,重復(fù)測試時間間隔,研究結(jié)果和統(tǒng)計手段4個條目,每一條目被賦予0～2分(2分為最高分),納入文獻的質(zhì)量評分最高為8分。質(zhì)量評估總分分為3級,高質(zhì)量為6～8分,低質(zhì)量為2～5分,極低質(zhì)量為0～1分。各條目詳細評分標(biāo)準如下:

1.受試者:受試者少于10人的研究被排除。受試者包括年齡、性別、體質(zhì)或人體測量學(xué)測量信息在內(nèi)的,被評為1分;研究未達到上述標(biāo)準的被評為0分;當(dāng)包括生長發(fā)育狀態(tài)或種族等其他信息時,被評為2分。

2.重復(fù)測試時間間隔:根據(jù)多次試驗間隔時間信息的正確性進行評分。給出正確和完整描述的研究被評為2分;間隔時間未知的研究被評為0分,提供信息模糊或不準確的研究被評為1分。

3.研究結(jié)果:提供兩次測量結(jié)果和差值的研究被評為2分;僅描述2次測量結(jié)果或測量間差值的研究被評為1分;提供少于上述信息的研究被評為0分。

4.統(tǒng)計方法[18]:針對重復(fù)測試間的相關(guān)性的統(tǒng)計方法,最常見的是皮爾遜相關(guān)系數(shù)(Pearson’s correlation coefficient,r)和同類相關(guān)系數(shù)(Intra-class Correlation Coefficient, ICC)。r主要依賴于樣本的測量值范圍,個體間變異程度高會增加相關(guān)性,且r不能反映系統(tǒng)誤差。ICC能同時反映系統(tǒng)誤差和隨機誤差,是全面綜合評價一致性的合適方法。一般推薦ICC在信度研究中應(yīng)被采用,但不能僅僅只采用ICC,因為其同樣易受到測量值范圍的影響,高度相關(guān)性的同時可能存在無法接受的測量誤差。另外,ICC不能反映與測量樣本相一致的變異情況,隨著測量次數(shù)的增加或減少,重復(fù)測試間的變異增加,數(shù)據(jù)被認為存在方差不齊,而這一問題在體育運動領(lǐng)域的信度研究中很少提及。

針對重復(fù)測量間的差異,主要采用配對統(tǒng)計(t檢驗,符號秩和檢驗)或重復(fù)測量的方差分析來觀察重復(fù)測試結(jié)果之間是否具有顯著性差異,在信度研究中能提供非常重要的信息。

關(guān)于受試者內(nèi)部變異的統(tǒng)計方法,用變異系數(shù)(Coefficient of variation,CV)表示的典型誤差不依賴于樣本量的大小,而且,它是應(yīng)用于研究信度問題提出較早的概念,而一致性界限則不需假設(shè)方差不齊是否存在。由于CV能反映測量隨機誤差,但不能反映系統(tǒng)誤差,采用一致性界限的Bland-Altman法能通過圖形直觀地顯示測量誤差(包括系統(tǒng)誤差和隨機誤差),還能確定是否存在方差不齊。

僅使用相關(guān)分析的研究被排除。僅采用CV的研究被評為0分;采用相關(guān)分析,加上除配對統(tǒng)計,重復(fù)測量的方差分析和Bland-Altman法3種以外統(tǒng)計方法的研究被評為1分;使用配對統(tǒng)計、重復(fù)測量的方差分析和Bland-A ltman法3種方法中至少一項的被評為2分。

1.2.4 證據(jù)等級評價

體質(zhì)場地測試方法信度的證據(jù)等級分為三級[8]:

1.證據(jù)充分:存在3項或以上,結(jié)果一致的高質(zhì)量研究;

2.證據(jù)中等:存在2項,結(jié)果一致的高質(zhì)量研究;

3.證據(jù)有限或存在爭議:結(jié)果一致,但來自于多項低或極低質(zhì)量研究,或存在多項研究但結(jié)果不一致,或結(jié)果僅來自于一項研究。

2 結(jié)果

共檢索到62項關(guān)于兒童少年體質(zhì)場地測試手段的信度研究,其中18項研究因受試者少于10人或僅使用相關(guān)統(tǒng)計方法被排除。納入分析的44項研究中,其中31項被評為高質(zhì)量(占70%),13項被評為低質(zhì)量(占30%),無極低質(zhì)量研究。2名評價者的總一致性在85%(kappa= 0.83),不一致的通過共同商討最終確定。納入分析各項研究的質(zhì)量評分詳見表1。

納入文獻中涉及心肺能力的有12項高質(zhì)量研究,最常見的測試手段是20 m折返跑(8項)、1英里跑/走(5項)和Andersen測試(2項);涉及肌肉能力的有15項高質(zhì)量研究,最常見的測試手段是握力(7項),俯臥撐(3項),縱跳(2項),引體向上(4項),屈臂懸掛(3項),坐位體前屈(2項),背力(3項),屈膝兩頭起(2項),仰臥起坐(3項)和立定跳遠(2項);涉及運動能力的有5項高質(zhì)量研究,最常見的測試手段是4×10 m往返跑(2項)和30 m跑(3項);涉及身體成分的有8項高質(zhì)量研究,最常見的測試手段是人體測量學(xué)(5項)和通過皮褶厚度推算的體脂百分比(3項)。

ICC是使用頻率最高的統(tǒng)計手段(26項,占59%),其次是方差分析(16項,占36%)和Bland-A ltman方法(12項,占27%)。納入分析的各項研究結(jié)果均以持續(xù)變量輸出,但研究結(jié)果根據(jù)已建立的分界點以分類變量的形式輸出時(例如根據(jù)FITNESSGRAM體質(zhì)評價標(biāo)準將受試者劃分為達到或未達到“健康體質(zhì)區(qū)域”),重復(fù)測試間的信度采用一致性比例(Percent/proportion of agreement,Pa)(10項,占23%)和kappa值(9項,占20%)進行分析。

表1 兒童少年體質(zhì)場地測試手段信度高質(zhì)量研究的質(zhì)量評估一覽表

3 分析與討論

3.1 心肺能力

涉及心肺能力場地測試手段的信度研究,最多的是20 m往返跑。8～18歲兒童少年20 m折返跑的ICC在0.78～0.93之間[7,22,25,26,39]。一般認為,ICC在0.7～0.8之間表示信度可疑,>0.9被認為信度高,～1表明信度非常好,但是,比較不同研究的ICC需要謹慎對待[5,13]。8～15歲兒童少年20 m折返跑重復(fù)測試間無顯著差異[22,39]。123名少年(13.6歲)20 m折返跑重復(fù)測量間無顯著差異,差異均值男孩為-0.1±1.5級,女孩為0.0±1.1級,且無方差不齊[35]。Espa?a-Romero的研究針對58名兒童(6～11.9歲)和80名少年(12～18歲)的研究結(jié)果與前者完全一致,差異均值為0.05±1.0級[10]。Mo rrow研究了20m往返跑基于FITNESSGRAM體質(zhì)標(biāo)準評價結(jié)果的信度,體育教師和體質(zhì)專家重復(fù)測試間的Pa分別為0.82和0.95,Kappa值分別為0.64和0.90[31]。另外2項針對Andersen測試信度的研究結(jié)果相一致。Ahler的研究針對35名兒童(6～9歲)的Andersen測試重復(fù)測試間無顯著差異,r2=0.86,CV=2.6%,一致性界限為±68m[2]。29名男孩和28名女孩(10.4歲)Andersen測試的R=0.84,重復(fù)測試間無顯著差異,差異均值為15±61m,且無方差不齊[3]。

針對1英里跑/走的信度研究中,5～18歲兒童少年1英里跑/走的ICC在0.39～0.90之間[7,41]?；贔ITNESSGRAM體質(zhì)標(biāo)準的重復(fù)測試間Pa為0.66～0.97,但kappa值為0.33～0.94[7,25,26],提示分類連續(xù)變量在研究者間一致性或方法學(xué)比較的研究中還存在局限性[43]。但Morrow的研究采用相同方法,Pa=0.92,Kappa=0.84[31]。

其他信度研究中涉及心肺能力的測試手段包括6 min步行,5 min跑,15 m往返跑,Yo-Yo和Cooper測試。23名男孩和29名女孩(14.2歲)6 min步行的ICC=0.94,重復(fù)測試間無顯著差異,差異均值為15 m,一致性界限在-35～65 m[21]。45名男女孩(17歲)5 min跑的最大有氧速度在第3次和第4次測試時顯著高于第1次和第2次,4次測試的總CV=3.7%,當(dāng)排除第1次測試結(jié)果后CV降到3.1%,僅考慮第3次和第4次測試結(jié)果時,CV下降到2.4%[48]。因此,推薦在正式測試前進行2次熱身嘗試,以獲得最佳成績。15 m往返跑基于FITNESSGRAM體質(zhì)標(biāo)準體育教師重復(fù)測試間的Pa=0.81,Kappa=0.62[31]。改進型Yo-Yo IR1測試(2×16 m)重復(fù)測試間無顯著差異,r2=0.79,CV=19%,一致性界限為±354 m[1]。簡化版Cooper測試(6 min)的ICC=0.72,SE=66.06[14]。

3.2 肌肉能力

肌肉能力場地測試手段信度研究最多的是握力,其中5項是針對6～18歲的兒童少年,肘關(guān)節(jié)完全伸直,使用TKK握力計進行的[11,35,44]。通過性別和年齡構(gòu)建的公式,精準地調(diào)節(jié)握力計的抓握間距使其與受試者手的尺寸相適應(yīng),握力的信度系數(shù)為0.96～0.98,且重復(fù)測試間無顯著差異[11,44]。Ortega的研究報道了使用TKK握力計進行握力的重復(fù)測試間無顯著差異,差異均值男孩為0.3± 2.5 kg,女孩為0.0±1.8 kg,無方差不齊[35]。Espa?a-Romero[10]的研究同樣使用TKK握力計,研究結(jié)果與前者一致,差異均值為0.10±4.0 kg。同時選擇Jamar,DynEx和TKK三種握力計,重復(fù)測試間均無顯著差異,但差異均值分別為0.23,0.26和0.02,一致性限度分別為1.20,1.42和1.57,均無方差不齊,提示使用TKK握力計測量最大握力的結(jié)果似乎最為可信[12]。12歲以下兒童采用Lode和Martin握力計測試,握力的ICC>0.84,差異均值均勻分布在0左右,但一致性界限與最大值的比值大于25%,且存在方差不齊[25]。Svensson使用Grippit握力計測試得出最大握力的ICC為0.97～0.98,CV為6.9%～8.6%,但重復(fù)測試間具有顯著差異;同時10 s靜態(tài)握力的ICC為0.95～0.97,CV為8.3%～11.4%,認為最大握力峰值和持續(xù)握力的重復(fù)測試信度均好,但推薦進行3次嘗試,以獲得最佳的測試信度[47]。

共有3項針對俯臥撐的信度研究。90°俯臥撐的ICC男孩=0.90,女孩=0.93,但重復(fù)測試間均具有顯著差異,差異均值男孩為2.7±5.0次,女孩為2.3±3.5次。CV男孩=15.3%,女孩=21.4%[24]。俯臥撐基于FITNESSGRAM體質(zhì)標(biāo)準,體育教師重復(fù)測試間的Pa=0.74,Kappa=0.48,體質(zhì)專家的Pa=0.77,Kappa=0.54[31]。俯臥撐的重復(fù)測試信度系數(shù),男孩=0.83,女孩=0.71[36]。

關(guān)于縱跳的信度研究,需要注意國外縱跳與國內(nèi)的測試內(nèi)容有所區(qū)別[35]。L loyd[23]蹲跳測試的ICC=0.82,CV =8.64%,但重復(fù)測試間具有顯著差異,第2,3次的高度顯著低于第1次。反向跳測試的ICC=0.62,CV= 12.88%,但重復(fù)測試間無顯著差異,各次測試結(jié)果一致性很好,被認為是可信的測試方法。而Ortega的研究中蹲跳和反向跳的重復(fù)測試間無顯著差異,差異均值蹲跳男孩為-0.5±3.3 cm,女孩為-0.8±3.0 cm,反向跳男孩為-0.0±3.4 cm,女孩為0.4±3.3 cm,均無方差不齊?？v跳(類似于國內(nèi)的縱跳)差異均值,男孩為0.0±4.0 cm,女孩為-0.4±3.6 cm,重復(fù)測試間無顯著差異,無方差不齊[35]。

引體向上經(jīng)常被用于評價肌肉耐力,共4項研究評價了其信度[9,20,42,36],其中2項僅采用ICC,Pa和Kappa值作為信度指標(biāo)[20,42]。171名男孩和192名女孩(4～12歲)中,由于某些年齡組的重復(fù)測量間存在顯著差異,建議為獲得可靠的測試結(jié)果,有必要對男孩進行2次測試,女孩則無此要求[9]。Pate的研究中3種引體向上測試的重復(fù)測試信度系數(shù),男孩分別為0.80、0.83和0.81,女孩為0.66、0.85和0.88[36]。由于各種改進型引體向上測試存在差異,因此,比較不同研究的結(jié)果同樣需要謹慎。屈臂懸掛與引起向上相似。屈臂懸垂的重復(fù)測試信度系數(shù)男孩為0.90,女孩為0.85[36]。123名少年(13.6歲)的重復(fù)測量間無顯著差異,差異均值男孩為-0.7±13.9 s,女孩為0.0±16.3 s,但存在方差不齊[35]?；贔ITNESSGRAM體質(zhì)標(biāo)準重復(fù)測試間的Pa=0.82,Kappa=0.64[31]。

針對坐位體前屈的信度研究中,87名男孩和92名女孩(6～12歲)的ICC為0.96～0.99[17]。改進型坐位體前屈基于FITNESSGRAM體質(zhì)標(biāo)準重復(fù)測試間的Pa男孩為0.81,女孩為0.91,Kappa男孩為0.62,女孩為0.82[17]。123名少年(13.6歲)改良型坐位體前屈的重復(fù)測量結(jié)果間無顯著差異,差異均值男孩為-0.3±3.6 cm,女孩為1.4±4.9 cm,但存在方差不齊[35]。

針對背力的信度研究有3項。88名少年(11～15歲)背力的ICC值為0.85～0.98,Pa和Kappa分別為0.93～1.0和0.86～1.0[38]?；贔ITNESSGRAM體質(zhì)標(biāo)準體育教師重復(fù)測量間的Pa=0.89,Kappa=0.72,體質(zhì)專家的Pa=0.78,Kappa=0.56[31]。40名男孩和32名女孩(14～18歲)的背力重復(fù)測試間無顯著差異[16]。

有2項針對屈膝兩頭起的信度研究。針對84名男女孩(10～12歲)進行的測試者間信度研究中,兒童登記的得分顯著高于教師登記得分[37]?；贔ITNESSGRAM體質(zhì)標(biāo)準體育教師重復(fù)測量間的Pa=0.78,Kappa=0.56;體質(zhì)專家的Pa=0.87,Kappa=0.74[31]。

針對仰臥起坐的信度研究有3項。94名少年(12.7歲)半仰臥起坐的ICC=0.95～0.97,但重復(fù)測量結(jié)果間存在顯著差異[40]。7級仰臥起座的ICC男孩為0.96,女孩為0.91。重復(fù)測試間均無顯著差異,差異均值男孩為0.0 ±0.9級,女孩為0.3±0.9級。CV男孩為12.5%,女孩為17.1%[24]。改進型仰臥起坐基于FITNESSGRAM體質(zhì)標(biāo)準體育教師重復(fù)測試間的Pa=0.89,Kappa=0.78,體質(zhì)專家的Pa=0.86,Kappa=0.72[31]。但對比上述3項研究,仰臥起坐的測試方法間存在較大差異。

涉及立定跳遠的信度研究同樣有3項。24名兒童(8.6歲)立定跳遠的ICC=0.88[14]。69名男孩和53名女孩(13.6歲)立定跳遠重復(fù)測試間無顯著差異,差異均值男孩為-0.3±12.9 cm,女孩為0.3±9.0 cm,且無方差不齊[35]。Espa?a-Romero[10]的研究得出相同結(jié)果,差異均值為0.33±13.4 cm。

其他涉及肌肉能力的信度研究涉及動態(tài)軀干90°伸展、靠墻蹲立、單腿和單腿跳躍(7 m)、單手擲網(wǎng)球、雙手推實心球和攀爬墻欄。40名男孩和32名女孩(14～18歲)動態(tài)軀干90°伸展重復(fù)測量結(jié)果間存在顯著差異[16]。Lubans的研究中靠墻蹲立時間的ICC男孩為0.88,女孩為0.69。重復(fù)測試間男孩具有而女孩無顯著差異,差異均值男孩為7.8±17.4 s,女孩為3.3±17.9 s。CV男孩為26.5%,而女孩中存在方差不齊[24]。Fj?rtoft的研究中雙腿跳躍ICC=0.65,SE=0.40;單腿跳躍ICC=0.66,SE= 0.23;單手擲網(wǎng)球ICC=0.92,SE=0.99;雙手推實心球ICC=0.54,SE=0.34;攀爬墻欄ICC=0.77,SE= 1.41[14]。

3.3 運動能力

針對平衡能力的信度研究包括單腿站立和傾斜平衡板,兩項測試分別在閉眼和開眼兩種狀態(tài)下進行,24名(4～9歲)男女孩僅在閉眼傾斜平衡板的重復(fù)測試中傾斜角度顯著增加29.6°,其余組內(nèi)和組間比較均無顯著性差異[6]。

針對速度和敏捷能力結(jié)合的信度研究包括4×10 m折返跑和10×5 m往返跑。4×10 m折返跑重復(fù)測試結(jié)果間無顯著差異,差異均值男孩為0.1±0.7 s,女孩為0.1 ±0.8 s,無方差不齊[35]。Vicente-Rodriguez研究了4×10 m往返跑測試者間的信度,受培訓(xùn)者與電計時之間并無顯著差異,差異均值分別僅為0.01 s,一致性界限為-0.31～0.34,認為接受培訓(xùn)的測試者采用手動計時測試速度和敏捷素質(zhì)信度良好[50]。24名兒童(8.6歲)10×5 m往返跑的ICC=0.69[14]。

針對協(xié)調(diào)能力測試的信度研究中,由于重復(fù)測量間無顯著性差異,ICC分別為0.96和0.90,CV分別是2.3%和4.9%,因此,認為障礙和跨欄是可靠的測試手段,但受試者較少[2]。

針對速度素質(zhì)的信度測試有3項。25 m跑的ICC= 0.91,重復(fù)測試間無顯著差異,CV=3.7%[34]。30 m跑測試者間信度的研究中,受培訓(xùn)者與電計時之間并無顯著差異,差異均值僅為-0.04 s,一致性界限為-0.51～0.43[50]。24名兒童(8.6歲)20 m跑的ICC=0.71[14]。

3.4 身體成分

通過皮褶厚度推算體脂百分比方法的信度研究中,21名男孩和22名女孩(9～11歲)中的ICC為0.99,重復(fù)測量間無顯著差異,差異均值為0.13%,一致性界限為-1.74%～1.99%[15]。7～9歲兒童由雙側(cè)獲得的皮褶厚度推算出的體脂百分比重復(fù)測量結(jié)果間無顯著差異。盡管這些差異顯著低于測量中的技術(shù)誤差(technical erro r of measurement,TEM),但是,某些人體測量學(xué)參數(shù)左右側(cè)間存在顯著差異[30]。12歲左右兒童通過Slaughter皮褶公式推算的體脂百分比信度非常高,但該研究僅有14例受試者,且研究結(jié)果主要基于ICC[19]。

人體測量學(xué)的測量誤差被認為無法避免,通常通過TEM進行研究。7～16歲兒童皮褶厚度的TEM小于1 mm,圍度的TEM小于1 cm,兩者的信度系數(shù)均大于95%,但存在方差不齊[29,33]。新生兒、嬰兒和兒童中,一般測試者相比較專家趨向于低估長度、高度和手臂圍度,而高估皮褶厚度[52]。West的研究觀察了新生兒圍度的TEM%均低于4.00%,皮褶厚度在2.88%～14.23%之間。圍度的信度系數(shù)大多數(shù)在0.80～0.99之間,皮褶厚度則≥0.70,認為新生兒圍度的測量是可信的,相比較圍度,皮褶厚度的信度有一定程度的變異,但總體良好。2～7歲兒童身高和皮褶厚度的TEM一般測試者約為專家的2倍,人體測量學(xué)的知識積累和工作經(jīng)驗可以顯著預(yù)測身高和三角肌皮褶厚度測量的精確度[49]。學(xué)校護士與受過培訓(xùn)的人員比較,5～12歲兒童體重和身高測量者間的差異分別是0.06 kg和0.34 cm,學(xué)校護士能提供更為可靠的BM I篩選結(jié)果[46]。然而,需要注意該研究中使用的統(tǒng)計方法含糊不清,僅列出差異均值和范圍來衡量絕對差值。8～9歲兒童體重、身高、BM I和圍度的ICC較高(0.95～0.99),皮褶厚度相對較低易波動(0.80～0.99),派生指標(biāo)(如BM I)的測量準確度較原始指標(biāo)低且易波動[32]。但BM I基于FITNESSGRAM體質(zhì)標(biāo)準體育教師和體質(zhì)專家重復(fù)測量間的Pa分別為0.97和0.96,Kappa分別為0.94和0.92[31],提示,受過良好訓(xùn)練的測試者人體測量學(xué)測試結(jié)果的信度很高,與體質(zhì)專家相當(dāng),是可以接受的。Espa?a-Romero[10]的研究包括身高、體重、皮褶厚度(三角肌和肩胛下位置)和腰圍的信度,僅發(fā)現(xiàn)腰圍重復(fù)測試間具有顯著差異,差異均值為-0.56±1.0 cm,均無方差不齊。

4 結(jié)論

由于兒童少年體質(zhì)場地測試手段的信度研究在研究設(shè)計和結(jié)果報道上缺乏一致性,且某些測試手段的效度還需進一步研究,因此,本研究的結(jié)果需要謹慎對待,同時需要指出,本研究中涉及的某些測試手段雖然可靠,但是,由于研究例數(shù)較少,導(dǎo)致其信度的證據(jù)等級有限。盡管存在一定的局限性,目前仍可以形成一個基于證據(jù)等級水平的兒童少年體質(zhì)場地測試手段信度框架,詳見圖1。

圖1 基于證據(jù)等級水平構(gòu)建的兒童少年體質(zhì)場地測試手段的信度框架圖

[1]ANDERSEN L B,ANDERSEN T E,ANDERSEN E,et al.An intermitten t running test to estimate maximal oxygen up take: the Andersen test[J].J Spo rts Med Phys Fitn,2008,48:434-437.

[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 JApp l Physiol,2011;published online ahead of p rint.

[3]ALRICSSON M,HARMS-RINGDAHL K,W ERNER S.Reliability of sports related functional tests with emphasis on speed and agility in young athletes[J].Scand J Med Sci Sports,2001, 11:229-232.

[4]ARTERO E G,ESPA?A-ROMERO V,CASTRO-PI?ERO J,et al.Reliability of field-based fitness tests in youth[J].Int J Spo rts Med,2011,32:159-169.

[5]A TKINSON G,NEV ILL A M.Statisticalmethods for assessing measurement error(reliability)in variables relevant to sports medicine[J].Sports Med,1998,26:217-238.

[6]A TWA TER SW,CROWE T K,DEITZJ C,et al.Interrater and test-retest reliability of two pediatric balance tests[J].Phys T-her,1990,70:79-87.

[7]BEETSM W,PITETTIK H.Criterion-referenced reliability and equivalency between the PACER and 1-mile run/walk fo r high school students[J].Measur Phys Edu Exe Sci,2006,3:S21-S33.

[8]CASTRO-PINERO J,ARTERO E G,ESPANA-ROM ERO V,et al.Criterion-related validity of field-based fitness tests in youth: a system atic review[J].Br J Spo rts M ed,2010,44:934-943.

[9]COTTEN D J.An analysis of the NCYFS IImodified pull-up test[J].Res Q Exe Spo rt,1990;61:272-274.

[10]ESPA?A-ROM ERO V,ARTERO E G,JIMENEZ-PAVON D,et al.Assessing health-related fitness tests in the school set-ting:reliability,feasibility and safety;the AL PHA Study[J]. In t J Spo rts M ed,2010,31(7):490-497.

[11]ESPA?A-ROM ERO V,ARTERO E G,SANTAL IESTRAPASIASA M,et al.Hand span influences optimal grip span in boys and girls aged 6 to 12 years[J].J Hand Surg Am,2008, 33:378-384.

[12]ESPA?A-ROM ERO V,ORTEGA F B,V ICENTE-RODRíGUEZ G,et al.Elbow position affects handgrip strength in adolescents:validity and reliability of Jamar,DynEx,and TKK dynamometers[J].J Strength Cond Res,2010,24:272-277.

[13]ESSENDROPM,MAUL I,LAUBL I T,et al.Measures of low back function:a review of rep roducibility studies[J].Clin Biomech,2002,17:235-249.

[14]FJ?RTOFT I,PEDERSEN A V,SIGM UNDSSON H,et al. Measuring physical fitness in children who are 5 to 12 yearsold with a test battery that is functional and easy to administer[J]. Phys Ther,2011,91:1087-1095.

[15]GUTIN B,L ITAKER M,ISLAM S,et al.Body composition measurement in 9-11-y-old children by dual-energy X-ray absorptiometry,skinfold-thicknessmeasurements,and bio-impedance analysis[J].Am J Clin Nut,1996,63:287-292.

[16]HANN IBAL N S,PLOWMAN SA,LOONEY M A,et al.Reliability and validity of low back strength/muscular endurance? eld tests in adolescents[J].J Phys Act Health,2006,3:S78-S89.

[17]HARTMAN J,LOONEY M.Norm-referenced and criterionreferenced reliability and validity of the back-saver sit-andreach[J].Meas Phys Edu Exe Sci,2003,7:71-87.

[18]HOPKINS W G,M ARSHALL SW,BA TTERHAM A M,et al.Progressive statistics fo r studies in spo rts medicine and exercise science[J].Med Sci Spo rts Exe,2009,(41):3-12.

[19]JANZ K F,N IELSEN D H,CASSADY SL,et al.Cross-validation of the Slaughter skinfold equations for children and adolescen ts[J].M ed Sci Spo rts Exe,1993,25:1070-1076.

[20]KOLLA TH J A,SA FR IT M J,ZHU W,et al.M easu rement erro rs in modified pull-ups testing[J].Res Q Exe Sport,1991, 62:432-435.

[21]L IA M,YIN J,YU C C,et al.The six-minute walk test in healthy children:reliability and validity[J].Eur Respir J,2005, 25:1057-1060.

[22]L IU N Y,PLOWMAN SA,LOONEYM A.The reliability and validity of the 20-meter shuttle test in American students 12 to 15 years old[J].Res Q Exe Sport,1992,63:360-365.

[23]LLOYD R S,OL IVER J L,HUGHES M G,et al.Reliability and validity of field-based measuresof leg stiffness and reactive strength index in youths[J].J Spo rts Sci,2009,27(14):1565-1573.

[24]LUBANSD R,MORGAN P,CALL ISTER R,et al.Test-retest reliability of a battery of field-based health-related fitness measures for adolescents[J].J Sports Sci,2011,29(7):685-693.

[25]M A HAR M T,PARKER C R,ROW E D A.A greemen t among threefield tests of aerobic capacity[J].Res Q Exe Spo rt,1997, 68:A-54.

[26]MAHAR M T,ROWED A,PARKER C R,et al.Criterion-referenced and norm-referenced agreement between the mile run/ walk and PACER[J].M eas Phys Edu Exe Sci,1997,1:245-258.

[27]MOLENAAR H M,ZU IDAM J M,SELLES R W,et al.Agespecific reliability of two grip-strength dynamometers w hen used by children[J].J Bone Joint Surg Am,2008,90:1053-1059.

[28]MOL ENAAR H M,KRA KER M D E,ZU IDAM J M,et al. V isual feedback and w eigh t reduction of a g rip strength dynamometer do not increase reliability in healthy children[J].J Hand Ther,2010,23(3):272-279.

[29]MORENO L A,JOYANESM,M ESANA M I,et al.Harmonization of anthropometric measurements for a multicenter nutrition survey in Spanish adolescents[J].Nut,2003,19:481-486.

[30]MORENO L A,RODRIGUEZ G,GU ILLEN J,et al.Anthropometric measurements in both sidesof the body in the assessment of nutritional status in pre-pubertal children[J].Eur J Clin Nut,2002,56:1208-1215.

[31]MORROW JR,MARTIN SB,JACKSON A W.Reliability and validity of the FITNESSGRAM:quality of teacher-collected health-related fitness surveillance data[J].Res Q Exe Spo rt, 2010,81(3 Suppl):S24-30.

[32]MUELLERW H,KAPLOW ITZ H J.The p recision of anthropometric assessment of body fat distribution in child ren[J]. A nn Hum Biol,1994,21:267-274.

[33]NAGY E,V ICENTE-RODRIGUEZ G,MAN IOS Y,et a l.Harmonization p rocess and reliability assessment of anthropometric measurements in a multicenter study in adolescents[J].Int J Obes(Lond),2008,32,Supp l 5:S58-S65.

[34]NGU YEN T,OBEID J,TIMMONS B W.Reliability of fitness measures in 3-to 5-year-old children[J].Pediatr Exe Sci,2011, 23(2):250-260.

[35]ORTEGA F B,ARTERO E G,RU IZ J R,et al.Reliability of health-related physicalfitness tests in European adolescents. The HELENA Study[J].Int JObes(Lond),2008,32 Suppl 5: S49-57.

[36]PA TE R R,BURGESS M L,WOODS J A,et a l.Validity of field tests of upper body muscular strength[J].Res Q Exe Spo rt,1993,64:17-24.

[37]PA TTERSON P,BENN INGTON J,DE LA ROSA T.Psychometric p roperties of child-and teacher-reported curl-up sco res in children ages 10-12 years[J].Res Q Exe Sport,2001,72: 117-124.

[38]PA TTERSON P,RETHW ISCH N,W IKSTEN D.Reliability of the trunk lift in high school boys and girls[J].Meas Phys Edu Exe Sci,1997,(1):145-151.

[39]PITETTI K H,FERNHALL B,FIGON IS.Comparing tw o regression fo rmulas that p redictO2peak using the 20-m shuttle run for children and adolescents[J].Ped Exe Sci,2002,(14): 125-134.

[40]PRITCHARD T,O’BRYAN T H.An alternative to the full situp testing for middle school students[J].Phys Edu,2001,58: 42-51.

[41]RIKL IR E,PETRAY C,BAUMGARTNER T A.The reliability of distance run tests fo r child ren in g rades K-4[J].Res Q Exe Sport,1992,63:270-276.

[42]ROMA IN B S,MA HAR M T.Norm-referenced and criterionreferenced reliability of the push-up and modified pull-up[J]. Meas Phys Edu Exe Sci,2001,5:67-80.

[43]ROTHWELL P M.Analysis of agreement between measurements of continuous variables:general p rincip les and lessons from studies of imaging of carotid stenosis[J].J Neurol,2000, 247:825-834.

[44]RU IZ J R,ESPANA-ROM ERO V,ORTEGA F B,et al.Hand span influences optimal grip span in male and female teenagers [J].J Hand Surg Am,2006,31:1367-1372.

[45]RU IZ J R,CASTRO-PI?ERO J,ARTERO E G,et al.Predictive validity of health-relatedfitness in youth:a systematic review[J].B r J Sports Med,2009,43:909-923.

[46]STODDARD S A,KUBIK M Y,SKA Y C.Is school-based height and w eight screening of elementary students p rivate and reliable?[J].J Sch Nu rs,2008,24:43-48.

[47]SVENSSON E,WAL ING K,HAGER-ROSS C.Grip strength in children:test-retest reliability using grippit[J].Acta Paediatr,2008,97(9):1226-1231.

[48]TONG T K,FU F H,CHOW B C.Reliability of a 5-min runningfield test and its accuracy inO2max evaluation[J].J Sports Med Phys Fitn,2001,41:318-323.

[49]VEGEL IN A L,BRU KX L J,WAEL KENSJ J,et al.Influence of know ledge,training and experience of observerson the reliability of anthropometric measurements in children[J].Ann Hum Biol,2003,30:65-79.

[50]V ICENTE-RODRIGUEZ G,REY-LOPEZ J P,RU IZ J R,et al.Interrater reliability and time measurement validity of speed-agility field tests in adolescents[J].J Strength Cond Res,2011,25(7):2059-2063.

[51]WEST J,MANCHESTER B,WRIGHT J,et al.Reliability of routine clinical measu rements of neonatal circum ferences and research measu rem ents of neonatal skinfold thicknesses:findings from the Bo rn in B radfo rd study[J].Paediatr Perinat Epidemiol,2011,25(2):164-171.

[52]WHO MULTICENTRE GROW TH REFERENCE STUDY GROUP.Reliability of anthropometric measurements in the WHO multicentre grow th reference study[J].Acta Paediatr Suppl,2006,450:38-46.

Reliability of Field-based Fitness Tests in Children and Adolescen ts:System Review

YANG Xian-gang1,2,HU Zhi-gang2,L I Yan-chun3,YU Yang4

Objective:To assess the reliability level of existing field-based fitness in children and adolescents,and form the overall framework of field-based fitness tests acco rding to levels of evidence.Method:Search related English full text document published from Jan.1990 to Jul. 2011,according to quality assessment criteria including the description of the participants,the time interval betw een measurements,the descrip tion of the results and the app rop riateness of statistics.Three levels of evidence were constructed acco rding to the number of studies and the consistency of the findings.Result:31 high quality studiesw ere finally analyzed,themost common tests to measure cardiorespiratory fitness were the 20m shuttle run,1 m ile run/w alk and Andersen test.Tests fo r musculoskeletal fitness were the handgrip strength,push-up,vertical jump,pull-up,bent arm hang,sit and reach,trunk lift,curl-up,sit-up and standing broad jump tests.Tests fo r assessing moto r fitness were 4×10m shuttle run and 30m dash.Tests fo r assessing body composition were anthropometric measurements and percentage body fat estimated from skinfold thickness.Conclusion:A lthough some fitness components warrant further investigation,this research p rovides an evidence-based p roposal for reliable framewo rk of field-based fitness tests fo r use w ith children and adolescents.

child ren and adolescents;fitness;filed-based test;reliability

G804.49

A

1000-677X(2011)11-0035-08

2011-09-15;

2011-10-25

河北省科學(xué)技術(shù)廳課題資助(07277115D,10277145)。

楊賢罡(1984-),男,安徽安慶人,助理研究員,在讀博士研究生,研究方向為運動員基因選材及低氧訓(xùn)練,Tel: (0311)85266843,E-mail:yangxiangang9100@163.com;胡志剛(1984-),男,江西新余人,講師,碩士,研究方向為體質(zhì)測量與評價,Tel:(0791)88175117,E-mail:huzhigang-668@163.com;李燕春(1981-),女,湖南隆回人,講師,在讀博士研究生,研究方向為運動員基因選材, Tel:(010)62989306,E-mail:lych1216@163.com;于洋(1961-),女,遼寧撫順人,教授,研究方向為特殊人群體育鍛煉療法機制,E-mail:yuyang5997@sina.com。

1.河北省體育科學(xué)研究所,河北石家莊050011;2.北京體育大學(xué),北京100084;3.江西師范大學(xué),江西南昌330022;4.沈陽體育學(xué)院,遼寧沈陽110102

1.Hebei Instituteof Sport Science,Shijiazhuang 050011, China;2.Beijing Sport University,Beijing 10084,China; 3.Jiangxi No rmal University,Nanchang 330022,China; 4.Shenyang Spo rt University,Shenyang 110102, China.

文章編號：1000－677X（2011）09－0003－16