腰围身高比与青少年身体成分、肌肉力量的相关分析

摘 要：目的：探讨青少年身体形态指标与身体成分及肌肉力量的关系，以期寻找可以预测青少年身体成分和肌肉力量变化的简易指标。方法：招募北京市某中学12～14岁少年50人，其中男生23人，女生27人。用生物电阻抗体成分仪（Inbody J20）测身体成分，用国民体质监测设备测握力、背力、立定跳远。结果：1）体脂百分比与腰围身高比呈中度正相关（r=0.527，P<0.01），高于体脂百分比与体重指数（r=0.499，P<0.01）、与腰围（r=0.441，P<0.01）的相关系数，体脂百分比与腰臀比无显著相关；肌肉量与体重指数呈中度正相关（r=0.793，P<0.01），较腰围（r=0.789，P<0.01）、腰围身高比（r=0.635，P<0.01）、腰臀比（r=0.452，P<0.01）相关程度高。腰围身高比与握力低度正相关（r=0.444，P

关键词：青少年；体重指数；腰围身高比；腰臀比；肌肉力量

中图分类号：G804.49 文献标识码：A 文章编号：1009-9840（2018）05-0069-06

Abstract：Objective：To investigate the relationship between anthropometry variables and body composition， muscle strength of adolescents.Methods：50 adolescents aged 12～14 years （m=23， f=17） in Beijing were recruited. The body composition was measured with Inbody J20， and the grip force， back force and long jump by the national physique monitoring equipment.Results：1） The waist height ratio （WHtR） is moderately correlated with body fat percentage， （r=0.527，P

Key words： adolescent； body mass index； waist-height ratio； waist-to-hip ratio； muscle strength

青春期是指性器官发育成熟、出现第二性征的年龄阶段[1]，是青少年生命发展过程中特殊的一段时间，是生命个体第二性征生长发育逐渐迈向成熟，而机体却未成熟的生长发育爆发阶段。有研究表明，青春期肥胖的儿童少年，其成年以后发生慢性疾病的风险也明显增加。目前对青少年肥胖的评价主要通过体成分测定来实现，但是由于体成分仪价格昂贵，对于大样本测试，简单的人体测量学指标是首选方法。常用的测量指标有体重指数（body mass index ，BMI），腰围（Waist circumference ，WC），以及腰臀比（waist hips ratio，WHR）等。近年来有研究发现成年人的腰围身高比（the ratio of the waist circumference to height ，WHtR）较大与发生慢性疾病风险增加有关[2-3]，甚至高于BMI和腰围。但是在青少年中，研究结果并不一致[3-5]。同时，有研究认为，腰围与青少年心肺功能呈负相关，对其肺功能有良好的预测作用[6]。随着腰臀比增加，青少年用力肺活量、最大呼气中段流速及峰值流量明显增大，但肺活量指数及单位体表面积最大通气量无显著变化[7]；此外，简单的人体形态学测量指标与肌肉力量的关系，目前研究也较为欠缺。人体形态学测量指标和肌肉力量都是随着年龄和身体形态的变化而不断变化的动态指标。在青春期，哪一个指标能更好地反映青少年肥胖程度，哪种指标能更好地预测青少年的肌肉和体脂的含量，目前尚无统一结论，存在争议。

本研究通过分析北京市某中学部分学生的体重指数、腰围、腰臀比及腰围身高比和体脂百分比、肌肉力量的关系，力求寻找到简便可靠的可以预测青少年身体成分变化和肌肉力量的敏感指标。

1 研究对象

研究对象为青少年身体形态指标与身体成分及肌肉力量的关系。测试对象为北京市某中学健康状况良好、无各种急慢性疾病的12～14岁少年50人，其中男生23人，女生27人。家长签署知情同意书。基本情况见表1。

2 测试方法

2.1 测试指标与方法

身高、体重、体脂百分比、肌肉质量用 Inbody J20身体成分测试仪进行测试。测试对象要求测前排大小便，仅穿轻薄衣物；赤足，背向立柱站立在身高计的底板上，躯干自然挺直，头部正直，两眼平视前方；上肢自然下垂双手握两侧金属接收器，两腿伸直，足跟、骶骨部与两肩胛间与立柱相接触，成“三点一线”站立姿势。约1分钟机器自动完成测试。腰围： 使用软皮尺测。使用前必须经钢卷尺校对，每米误差不得超过0.2 cm。受检者直立，双臂适当张开下垂，双脚合并，体重均匀分担在双脚上，露出腹部皮肤，平缓呼吸； 测试时，皮尺刻度下缘距肚脐上缘0.5 cm～1 cm处，水平环绕 1 周，呼气末测量。记录以 cm为单位，精确到小数点后 1 位。臀围：使用软皮尺测。使用前必须经钢卷尺校對，每米误差不得超过0.2 cm。两腿并拢直立，两臂自然下垂，皮尺水平放在前面的耻骨联合和背后臀大肌最凸处，水平环绕 1 周。记录以cm为单位，精确到小数点后 1 位。

用体重公斤数除以身高米数的平方得出（BMI），腰围厘米数除以身高厘米数得出腰围身高比（WHtR），腰围厘米数除以臀围厘米数得出腰臀比（WHR）。

用学生体质健康测试仪器测得研究对象握力（有利手）、背力、立定跳远成绩。握力测试要求身体正直，两脚开立，两臂自然下垂，有利手持握力器紧握握柄，测2次取最优成绩，精确到0.1 kg；背力测试受试者开立约15 cm站在背力计上，根据直立位两手指尖在大腿前的位置调整拉杆长度，上体前倾约30度，两臂伸直手握把柄，用最大力气向上拉把柄，测2次取最优成绩，精确到1 kg；立定跳远测试要求受试者两脚开立站于线后，两脚同时原地起跳蹬离地面向前上方伸展，落地后计距离线近的落地点到线的垂直距离，测2次取最优成绩，精确到1 cm。

2.2 数据处理

统计学处理采用 SPSS16.0 统计软件包进行。所有数据均通过平均数±标准差（M±SD），正态分布检验使用Kolmogorov-Smirnov。非正态分布数据使用非参数检验。使用逐步回归分析，探讨身体测量指标对握力、背力的预测能力。所有统计检验均采用双侧检验，显著性差异P<0.05 ，非常显著性差异P<0.01。相关性分析采用Pearson相关，r≥0.8时视为高度相关、0.5≤r<0.8为中度相关、0.3≤r<0.5时为低度相关、r<0.3时可视为不相关。

3 测试结果与分析

3.1 研究对象基本情况

由表1统计结果可知，男生组的体重、腰围、体重指数、腰围身高比明显高于女生，均有统计学意义（P<0.01）。

3.2 青少年身体成分和肌肉力量

表2统计测试结果显示男生肌肉量、握力、背力均明显高于女生，体脂百分比明显低于女生，差异有统计学意义（P<0.01）。

3.3 测试对象身体形态测量指标间与各种指标和肌肉力量的相关分析

3.3.2 青少年身体形态测量指标与肌肉力量的相关分析

表4数据显示，BMI与握力和背力中度正相关P<0.01；WHtR與握力和背力低度正相关；WHR与握力和背力低度相关，三者与立定跳远成绩无明显相关。BMI与握力、背力的相关程度高于WHtR、WHR。

3.3.3 身体形态测量指标三种衍生指标的相似度

表5统计数据显示，测试对象的三种常用身体测量指标的相似程度，WHtR与 BMI和WHR的相关系数要高于其他二者间的相关系数。腰围身高比与体重指数高度正相关，相关系数r=0.897，P<0.01；与腰臀比中度正相关，相关系数r=0.739， P<0.01。

3.3.4 身体形态测量指标对体脂百分比的预测

1）男生

以体脂百分比为因变量，以身高、体重、腰围、臀围、BMI、WHtR、WHR为自变量，进行逐步回归分析，探讨身体形态测量指标对体脂百分比的预测能力。结果表明，只有将WHtR纳入方程，可以预测男生体脂百分比具有统计学意义，P<0.01。所得回归模型如下：

体脂百分比=-25.095+103.802WHtR，r=0.754，R2=0.569，调整R2=0.548

2）女生

以体脂百分比为因变量，以身高、体重、腰围、臀围、BMI、WHtR、WHR为自变量，进行逐步回归分析，探讨身体形态测量指标对体脂百分比的预测能力。结果表明，只将BMI纳入方程，具有统计学意义，P<0.01。所得回归模型如下：

体脂百分比=-17.331+2.273BMI，r=0.786，R2=0.618，调整R2=0.603

3）总体

纳入性别为自变量后（1=男生，2=女生），研究样本总体身体测量指标对体脂百分比的回归分析预测表明：纳入性别和WHtR的方程可以预测青少年体脂百分比具有统计学意义，P<0.01。所得回归方程如下：

体脂百分比=-34.267+106.182×WHtR+8.091×性别，r=0.745，R2=0.555

3.3.5 身体形态测量指标对肌肉量的预测

1）男生

以肌肉量为因变量，以身高、体重、腰围、臀围、BMI、WHtR、WHR为自变量，进行逐步回归分析，探讨身体形态测量指标对肌肉量的预测能力。结果表明，只将身高、体重纳入方程，具有统计学意义，P

肌肉量=-40.062+0.230×体重+0.311×身高，r=0.913，R2=0.834，调整R2=0.818

2）女生

以肌肉量为因变量，以身高、体重、腰围、臀围、BMI、WHtR、WHR为自变量，进行逐步回归分析，探讨身体形态测量指标对肌肉量的预测能力。结果表明，只将体重、WHtR纳入方程，具有统计学意义，P

肌肉量=10.036+0.341×体重-18.205×WHtR，r=0.911，R2=0.830，调整R2=0.816

3.3.6 身体形态测量指标对握力、背力的预测

1）男生

分别以握力、背力为因变量，以腰围、臀围、BMI、WHtR、WHR为自变量，进行逐步回归分析，探讨身体测量指标对握力和背力的预测能力。结果表明，只有将臀围纳入方程可以预测男生握力的变化，具体统计学意义，P

握力=-9.203+0.409×臀围 ，r=0.465，R2=0.216

背力=-301.102+4.383×臀围±783.809×WHtR+410.288×WHR，r=0.778，R2=0.605

2）女生

纳入上述指标结果表明：身体形态学测量指标对女生背力没有预测能力，只有将BMI纳入方程预测女生握力、所得方程才有具有统计学意义，P<0.01。所得回归模型如下：

握力=4.782+0.852×BMI， r=0.418，R2=0.174

3）不考虑性别因素，以握力、背力为因变量，以腰围、臀围、BMI、WHtR、WHR为自变量，进行逐步回归分析，探讨身体测量指标对握力、背力的预测能力。

4 讨论

体重指数、腰围、臀围、腰臀比、腰围身高比是人体形态学测量常用指标。BMI （kg/m2）的计算公式是体重和身高的比值，青少年正值青春期，体重、身高和受激素刺激的肌肉量都迅猛的增长，因为BMI不能清楚地说明被测个体肌肉和脂肪的含量，所以BMI会对身材高大肌肉丰满的青少年造成误判，容易对身材薄弱肌肉含量少但不缺少脂肪的青少年造成漏判[8]。BMI在青少年人群中广泛应用之前建议进行广泛严谨的调查研究和进一步的科学探讨。腰围和臀围是单一维度的测量，旨在反映受测个体的腹部脂肪的多少和臀部肌肉和脂肪的多少，缺少被测个体的高度指标，同样的腰围或臀围对不同身高的个体应是具有不同的意义。腰臀比是两个横向维度的比值，虽可以说明腰臀部的脂肪分布的状态，但是单一的围度比值难免有些偏倚。腰围身高比是横向和纵向数值的变化的比值，可以合理地反映出青少年青春期身体形态的相对快速的变化。从相关数据分析和回归方程的检验中可以看出，腰围身高比在青少年体脂百分比与握力、背力的相关及其预测较其他指标敏感。以下是对研究样本各具体的身体形态指标与身体成分和肌肉力量相关性的讨论分析：

4.1 身体形态指标与身体成分的相关分析

肌肉在成人中一般占体重的40%～50%，本研究测试对象的肌肉含量男生26.72 kg左右，约占体重的42.2%，女生19.18kg左右，约占体重的39.6%。男女生有显著差异，男生高于女生；体脂百分比男生为22.07%左右，女生体脂百分比为24.73%左右，亦有显著性差异，男生体脂百分比低于女生。受青春期性激素的影响男生的肌肉量处于迅速增长时期。女生的青春发育期一般要比男生早1～2年，受雌激素水平和生理周期的影响女生的体内自然会有一定的脂肪积累，此结果符合青春期生理发展规律。

本研究中，男生BMI在22.23 kg/m2左右，女生BMI在18.50 kg/m2左右。根据《中国学龄儿童青少年超重、肥胖筛查BMI分类标准》。实验对象总体在正常范围内[9-10]。BMI能够衡量个体形态是否匀称，但是不能很好地区分全身的肌肉量和脂肪含量。表3统计数据显示BMI与体重的相关系数r=0.942，与体脂百分比的相关系数r=0.499， 低度正相关；和肌肉量的相关系数r=0.793，中度正相关。提示BMI可以在一定程度上反映被测的肌肉量。進一步采用逐步回归预测身体形态学指标对体脂百分比的预测发现，BMI仅对女生体脂百分比有61.8%的预测度，并不能很好的预测男生的体脂百分比。

调查对象的腰围数据总样本约为70.32 cm，男生76.47 cm左右，女生65.08 cm左右。臀围总样本约为90.4 cm，男生94.1 cm左右，女生87.2 cm左右。与邬盛鑫等北京市城乡学生腰围臀围腰臀比一文中分析对北京市城市男女生的腰围、相一致。腰围男生较女生高且有显著性差异[11]。

腰围与肌肉量成中度正相关r=0.789，与体脂百分比成低度正相关r=0.441， 臀围与肌肉量成中度正相关r=0.744，与体脂百分比成低度正相关r=0.420。腰围和臀围都表现的是单一的围度的大小，青少年又处于生长发育爆发期，腰围、臀围是否能准确说明青少年腰腹部和臀部的肌肉量及体脂分布，是否能够反映肌肉百分比和体脂百分比还有待商榷。

本研究中青少年的腰臀比为0.78左右，男生腰臀比约为0.80，女生约为0.74，此结果与北京市儿童青少年腰臀比正常值研究的研究结果相统一，文中描述各年龄组的腰臀比均为男生大于女生。男、女生腰臀比均在13 岁前随年龄增大而减小，之后男生稳定在0.80 ～0.82 之间，女生稳定在0.76 ～0.78 之间[12]。WHR与腰围中度正相关，相关系数r=0.713，与臀围低度正相关，相关系数r=0.497，与体脂百分比无显著性相关。说明本研究中，使用腰臀比评价青少年腰腹部脂肪分布的敏感度弱于腰围身高比和体重指数。

被试样本的腰围身高比值为0.43～0.46左右，与孟玲慧等在北京市 3～18岁人群腰围和腰围身高比分布特征及其适宜界值的研究[13]相一致，研究者提出基于心血管疾病因素评估的基础上WHtR的适宜界值为0.46。本研究的数据显示WHtR与BMI有高度的相似度，相关系数r=0.897；而且与腰围和臀围也高度正相关，在三种常用人体测量指标中腰围身高比与腰围的相关系数最高r=0.957。根据表3数据显示， WHtR与体脂百分比的相关系数r=0.527，也高于BMI与体脂百分比的相关系数r=0.499，提示腰围身高比可以替代体重指数且能较好的说明青少年腰围和体脂百分比情况。进一步通过逐步回归方程检验到只有将WHtR代入公式，方程才有意义。其对男生体脂百分比的预测能力达到56.9%，将体重和WHtR代入公式对女生的肌肉量有83%的预测。因为男女生青春期发育时相不一致，激素对机体的影响也不一致，不同性别的青少年反应体脂百分比的敏感指标不同，WHtR对男生体脂百分比有较好的预测，BMI对女生体脂百分比有较好的预测。提示WHtR可以作为敏感的指标来评价和自我监督正值青春期男生的体脂百分比。但是我国目前还没有明确的WHtR与肥胖相关的临界值出台，只有国际上通用的不分年龄性别统一为超过0.50为肥胖。WHtR对不同性别的青少年选用时机，有关青少年体脂百分比与WHtR的切点需要进一步大样本的流行病学调查研究[13-14]。

4.2 身体形态指标与肌肉力量的相关分析

本研究采用学生体质健康测试仪器测得背力、握力、立定跳远成绩。表4数据显示研究样本的身体形态指标与背力和握力呈不同程度的正相关，和立定跳远不相关。且三种衍生指标与握力和背力的相关程度为BMI>WHtR>WHR，与三指标和肌肉量的相关程度相一致。

BMI与握力、背力中度正相关，WHtR与握力和背力低度正相关。腰围与握力和背力中度正相关，腰臀比与握力和背力低度正相关。从某种程度上来说，从个体BMI数值的大小可以估量其握力和背力的大小，但是在逐步回归模型检验中仅显示其对女生的握力有17.4%的预测能力。在身体形态学测量指标对握力、背力的预测能力进行逐步回归，不考虑性别因素，腰围和腰围身高比可以共同预测握力的45.8%，背力的43.7%，而其他指标则未能纳入到回归方程中。

WHtR指标简单、高效、可操作性强，仅用尺子就可以测出腰围和身高并计算得出，对于青少年肥胖程度的自我监督和评估肌力的发展状况有一定的预测意义。对于青少年身体形态指标评价的健身指导工作和肥胖程度的自我监督有潜在的应用价值。

5 结论

WHtR对青少年体脂百分比有较好的预测和描述，可以作为简单的评价指标来评价青少年的体脂含量。WHtR和腰围可以在一定程度上共同预测青少年握力和背力的大小。

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