摘要
研究目的: 本文通过研究身体成分指标、血压指标和《国家学生体质健康标准》测试指标之间的关联度,旨在探索并挖掘身体成分指标、血压指标与学生体质健康水平之间的生理学机制,并根据三者之间的关联度筛选相关指标,建立预测不同性别大学生体质健康测试成绩的数学模型。该研究既为学生了解身体成分和血压指标对体质健康测试项目的影响提供理论基础,也为学生开具个性化运动处方提供一定的参考依据。 研究对象与方法: 研究对象:从贵州大学本科生中随机选取349名(男196,女153)受试者,采集其身体成分、血压和学生体质健康等各项指标数据。 研究方法:本研究采用文献资料法、数理统计法、测试法和Python可视化等方法,对采集到的数据进行相关性分析,并建立预测模型。首先,将测试的所有数据进行数理统计分析。其次,运用皮尔逊相关系数(Pearson)进行相关性分析,借助Python可视化模块将身体成分、血压和体质健康测试指标之间的关联性以图形的形式呈现,筛选出身体成分和血压与体质健康测试总分关联性较高的指标,进行因子分析后筛选出最具代表性的指标进入预测模型,以最具代表性的指标作自变量,体质健康测试总分作因变量,利用多元线性逐步回归,建立基于身体成分和血压指标预测不同性别大学生体质健康测试总分的预测模型,并对所建立的模型进行拟合优度检验和回代检验。 研究结果: 1.大学生身体成分、血压和体质健康测试成绩的调查结果 身体成分测试结果:贵州大学学生体脂率平均值为20.78%,基础代谢率平均值为1398.37KJ/(m2.h)。男生身体成分指标平均值高于女生的有去脂体重、身体水分量等共计20个指标;血压测试结果:收缩压平均值为116mmHg,舒张压平均值为76mmHg。男生收缩压和舒张压平均值均高于女生;体质健康水平:身体形态不正常的学生占比为22.88%;身体机能的优良率占比31.08%,合格率占比94.91%;身体素质方面,最优的项目是柔韧素质(坐位体前屈),最差的项目是男生的引体向上和女生的800米跑,女生体质健康总体水平高于男生。 2.大学生身体成分和血压与体质健康测试成绩相关性分析 (1)血压与身体成分和体质健康测试成绩之间的相关性:收缩压与身体成分中的体脂肪率、基础代谢率、蛋白质等17个指标呈弱相关,与体质健康中的测试总分、肺活量、50米跑等5个指标呈弱相关;舒张压与身体成分中的标准体重和躯干肌肉量呈弱相关,与体质健康测试指标中的800米跑呈弱相关。 (2)身体成分与体质健康测试指标的相关性分析:身体形态与身体成分中的体脂肪量、腰臀比、内脏脂肪重量和肥胖度等指标之间呈强相关;身体机能(肺活量)与身体成分中的体脂肪率、总能量消耗、无机盐和左上肢肌肉量等指标之间呈强相关,与去脂体重、身体水分量、肌肉量、基础代谢率、细胞内液、细胞外液、蛋白质、上下肢和躯干肌肉量等11个指标之间呈非常强相关;速度素质(50米跑)与身体成分中的体脂肪率、去脂体重、身体水分量、肌肉量、基础代谢率、总能量消耗、阻抗、细胞内液、细胞外液、蛋白质、无机盐、上下肢和躯干肌肉量等16个指标之间呈强相关;爆发力素质(立定跳远)与体脂肪率、去脂体重、身体水分量、肌肉量、基础代谢率、总能量消耗、细胞内液、细胞外液、蛋白质、上下肢和躯干肌肉量等14个指标之间呈强相关。 3.贵州大学学生体质健康测试总分预测模型的建立 本研究通过因子分析法、主成分提取法、最大方差旋转等方法从男生身体成分和血压指标中筛选出收缩压、脉搏、体脂肪率、阻抗、内脏脂肪重量和皮下脂肪重量等指标进行多元线性回归分析,最终得出最具代表性和拟合优度最优的回归方程:Y总分=146.311+47.739×内脏脂肪重量(kg)-0.221×收缩压(mmHg)-0.084×脉搏(次/分)-2.112×体脂肪率(%)-0.028×阻抗(Ω)-5.843×皮下脂肪重量(kg);从女生身体成分和血压指标中筛选出右下肢肌肉量进行多元线性回归分析,得出最优的回归方程:Y总分=54.294+3.394×右下肢肌肉量(kg)。 研究结论: (1)身体成分指标男女生差异较大,男生身体成分指标平均值除阻抗和皮下脂肪重量低于女生外,其余指标平均值均高于女生。 (2)收缩压与体脂肪率、基础代谢率、蛋白质等17个指标呈弱相关,与体质健康测试总分、肺活量、50米跑等5个指标呈弱相关;舒张压与身体成分和体质健康测试指标关联度较弱,故血压与身体成分指标和体质健康测试成绩之间关联度较弱。 (3)身体成分与学生体质健康测试指标之间的关联:身体形态与体脂肪量、腰臀比和内脏脂肪重量呈强相关;身体机能(肺活量)与身体水分量、肌肉量、基础代谢率等11个指标呈非常强相关;速度素质(50米跑)与体脂肪率、总能量消耗、阻抗等16个指标呈强相关;爆发力素质(立定跳远)与体脂肪率、细胞内液、细胞外液等14个指标呈强相关。 (4)基于身体成分和血压指标建立的大学生体质健康测试总分的预测方程拟合优度检验较为合理,且预测值与实测值基本吻合,能较为准确的预测出大学生的体质健康测试总分。