不同空气质量对小学生心肺耐力影响的研究

张溪（南师附中江宁分校　江苏南京　211102）



不同空气质量对小学生心肺耐力影响的研究

张溪
（南师附中江宁分校江苏南京211102）

摘 要：儿童肺功能是研究大气污染对儿童健康的主要健康效应指标，很多人都在研究大气污染对儿童肺功能的影响，而肺功能又与小学生的心肺耐力有着密切的关系。该文对南京城区和郊区两所小学的部分学生进行抽样调查，通过对一段时间大气污染物含量的记录，以及肺功能的检验和心肺耐力的测试，比较大气污染物对不同地区小学生肺功能的影响，进而了解大气污染物对小学生心肺耐力的影响。以期对学生体质健康的发展和如何在受污染的环境下进行体育锻炼提供借鉴。

关键词：空气质量大气污染小学生心肺耐力

在儿童关键发育期，大气颗粒物污染可能对其呼吸系统的健康造成持续性危害。学龄儿童正处于生长发育期，是对空气污染最敏感的人群之一。而儿童活泼好动的天性使他们要比成人花费更多的时间在户外活动上，因此儿童比成人更容易暴露在颗粒物污染中，从而受到侵害。为了探索空气质量对学龄儿童体质健康的影响，该文利用南京市市区和郊区两个不同区域的学龄儿童进行空气质量对心肺耐力的影响研究。研究采用分区域抽取样本，在南京市的城区和郊区各取一所学校的小学生作为调查样本，采用了解学生的基本信息，结合记录的空气质量情况以及学生测量各项肺功能数据和测试的心肺耐力成绩进行分析。

1　研究对象与研究方法

1.1研究对象

2014年3月-5月期间选取南京师范大学附属小学（市区）和南京师范大学附属中学江宁分校小学部（郊区）两所学校的部分学生进行研究。学生分为7～12岁6个年龄段，最终样本为市区男生176、女生173；郊区男生164、女生173。

1.2文献资料法及测试法

以运动解剖学，运动生理学，运动医学等理论为本课题研究的理论基础，通过检索查阅与本研究相关的专业图书、期刊论文、报刊资料等，了解和吸收前人的研究成果并不断拓宽自己的知识面，充分利用GOOGLE、百度、雅虎等互联网搜索引擎及时收集与本研究相关的最新资料，了解研究动态，为理论分析做准备。

南京市区和郊区空气质量的获取。根据南京市空气质量网站、南京市环保局网站、江苏省环保厅官网公布的以往和即时南京市区和郊区两个监测点的空气质量指数，统计南京市2009年1月——2014年5月，其中2009年1月——2012年12月API指数，包含PM10指数，2013年1月——2014年5月为AQI指数，同时包含每日PM2.5的平均数值。

本次研究主要对小学生的肺功能和心肺耐力两个方面进行测试，其中心肺耐力采用20 m折返跑。肺功能测试在平静环境下深吸气，夹住鼻子，用力快速的呼气，记录下FVC、FEV1.0、FEV1.0%数值，一般情况下FEV1.0%数值大于80%。如FEV1.0%远小于80%可能测试时方法错误，可以让学生调整后再测一次。肺功能有问题的学生（如哮喘）FEV1.0%数值也可能小于80%。MVV测试要求测试者以最大最快速度呼吸15 s，将侧的通气量乘以4，计算每分钟最大通气量。

2　结果及分析

2.1南京市区和郊区空气质量比较分析

2013年9月1日——12月31日，南京市PM2.5平均指数为93. 95，全年PM2.5含量均值为0.077 μm。全年空气达到优秀天气分别为12天、良好为190天，轻度污染为98天，中度污染为32天，中度污染为27天，严重污染为6天。市区PM2.5平均指数为94.1，高于郊区指数82.1，相差12.8（P＜0.05）差异具有统计学意义。全年PM2.5平均含量市区均值为0、082μm，郊区均值为0.070μm，相差0.012μm。2013年全年南京市AQI平均数值为100.05属于轻度污染，市区全年AQI平均数值为108.75。由于AQI数值可以通过PM2.5含量值进行计算，所以本文的AQI数值通过计算所得。如：2013年总计PM2.5含量为0.077μm，通过计算可得公式为100+100*（0.077-0.075）/（0.115-0.075）=100.05。2014年一季度南京市建成区空气质量优良37天，达标率为41.1%，同比上升3.3个百分点。2014年二季度南京市建成区空气质量优良天数32天，空气优良率35.2%，同比下降23个百分点。空气质量超标59天，首要污染物主要为PM2.5。2014年1月1日—5月31日南京市PM2.5平均指数为87.54。市区PM2.5平均指数为91.7，高于郊区指数78.9，相差12.8（P＜0.05）差异具有统计学意义。

2.2空气质量对南京市区和郊区小学生肺功能的影响

2.2.1空气质量对小学生FVC的影响

通过测试得出男生FVC均值最小的是为市区7岁组的（1.16± 0.21）mL，最大值为郊区11岁组的（2.13±0.44）mL，从FVC数据均值来看，南京郊区的学生的FVC要明显好于南京市区学生，而且年龄越小差距越大。综上所述，南京市空气质量好的区域小学生FVC数值要高于空气质量差的区域小学生FVC数值。

2.2.2空气质量对小学生MVV的影响

本研究中，男生MVV均值最小的是为市区7岁组的（22.26± 8.17）mL，最大值为郊区12岁组的（44.21±9.08）mL，市区MVV数值均值27.69±14.67ml，明显小于郊区MVV数值均值（34.49± 11.45）mL，（P＜0.05）差异具有统计学意义。说明郊区的男生的MVV测量数值要优于市区的男生。女生MVV均值最小值为郊区7岁组的（17.18±4.77）mL，最大值为郊区12岁组的（33.74±14.06）mL，市区女生MVV数值均值为（23.52±10.17）mL，低于郊区女生MVV数值均值（28.34±10.40）mL，（P＜0.05）差异具有统计学意义。男生11岁组市区MVV数值均值为33.34±18.06、郊区（40.60± 13.97）mL，相差7.26 mL，为男生差别最大组；女生8岁组市区为MVV数值均值为（21.26±7.04）mL，郊区为（27.46±5.65）mL，相差6.20 mL，为女生差别最大组。南京郊区小学生MVV数值要优于市区小学生MVV数值，并且市区和郊区小学生的MVV随着年龄的增长呈现上升趋势。

2.3空气质量对南京市区和郊区小学生心肺耐力的影响

心肺耐力又可以称之为有氧耐力，是保证机体持续工作的前提，被认定为健康体适能评价指标系统的最核心要素之一。《国家学生体质健康标准》中，1～4年级采用肺活量体重指数评价学生心肺耐力，5～6年级学生采用50米×8折返跑和肺活量体重指数来评价学生的心肺耐力。目前国际上很多国家都已经采用20 m折返跑

作为一项普遍运用的心肺耐力的测试项目，所以该文尝试采用20 m折返跑来测量小学生的心肺耐力。

呼吸系统从空气中获得较多的氧，并很快地通过血液循环将其运送到身体的各组织细胞，而细胞又有很强利用氧的能力，这时机体的工作效率就高，而且能坚持较长的时间。可见心肺耐力涉及心脏、血液、肺和细胞代谢等方面的功能。心肺耐力综合反映人摄取、转运和利用氧的能力。它牵涉心脏泵血性能、肺部摄氧以及交换气体性能、血液循环系统带氧气到全身各部位的效率及肌肉等组织使用氧气的性能。运动中所需要的氧气和运动产生的废气，都是通过肺部摄入和排除的。肺功能差的人，用力肺活量、最大通气量都相对不足，肺部摄氧及交换气体的能力相对较弱，运动中摄入的氧气量也就相对较少，提供给运动所需的能量就更少，从而运动的时间相对较短、可以承受的运动强度较小。从而可以发现肺功能和心肺耐力有着相关性。

20 m折返跑在国外常用于的测试学生心肺功能的手段，国外研究者采用20 m折返跑测试评价有氧能力已有几十年历史，很多国家采用20 m折返跑来评价有氧耐力和间接测定最大耗氧量。国内外多项研究均证实20 m折返跑评价学生心肺耐力的有效性和可靠性。

从20 m折返跑测试结果中看出，郊区小学生的心肺耐力要比市区的好。

3　结论与建议

3.1结论

该文抽取南京不同区域的7～12岁686名（市区男生176、女生173；郊区男生164、女生173。）小学生作为研究对象，通过检测得到的肺功能数据和测试得到的心肺耐力成绩数据进行分析和探讨，了解到不同空气质量对小学生心肺耐力的影响。得到以下结论：

（1）南京市郊区小学生的心肺功能整体水平比市区小学生的心肺功能水平要好。

（2）空气污染物会对小学生心肺耐力产生不利影响，污染程度越严重影响越大。

3.2建议

小学生处在生长发育阶段的早期阶段，肺功能不够健全，更容易受到大气污染物的影响。空气质量较差的时候，合理的安排小学生的运动方案，空气污染严重时，要避免户外的体育锻炼。

中图分类号：G804.53

文献标识码：A

文章编号：2095-2813(2015)04(a)-0020-02