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儿童青少年科学选材/训练基础(11):身高发育敏感期
和胫骨

      身高是影响运动训练和科学选材的一项重要指标,具有遗传度高,影响因素多等特征。研究表明,儿童青少年的身高发育存在显著的敏感期:一般认为,男孩11-14岁,女孩9-11岁为中国儿童青少年身高发育的敏感期。

一、影响身高发育的因素

      1. 遗传

      普遍认为,身高是一项具有高遗传度的形态学指标,男孩遗传度为0.75,女孩为0.92,而这也是参考父母身高以预测子女身高,以及知名“运动世家”(如姚明)产生的理论依据。性别间遗传度差异较大,一般认为这是因为性别间对环境变化的适应能力差异有关。

      身高属于多基因遗传性状,影响基因众多,可能高达数百个基因位点均可对最终身高产生影响。常见的身高相关基因有生长激素基因、胰岛素样生长因子1基因、维生素D受体基因、雌激素受体基因、高迁移率蛋白A2基因等。

     其他长度指标的遗传度:坐高(男0.85,女0.85),上肢长(男0.80,女0.87),下肢长(男0.77,女0.92),足长(男0.82,女0.82),头宽(男0.95,女0.76),肩宽(男0.77,女0.70)。

      2. 环境

      环境决定了身高在遗传轨迹决定的上限-下限范围内的波动程度,并影响最终身高值。

      2.1 营养:改革开发以来,随着我国社会经济的长足进步,及医疗条件的改善,2021.10有研究指出,过去35年,中国19岁男性身高平均身高增长了约9cm,新闻爆出后迅速登上热搜,并由央视特别报道(男孩平均身高增长显著高于女孩的原因可能与身高遗传度的性别差异有关)。尽管类似研究结果数据上多有争议,但过去30-40年,中国孩子的平均身高的明显增加是我们身边可以容易观察到的。一定程度上,青少年身高发育水平可以间接反映一个国家的经济发展水平。

      那过去的30多年,我们又做对了什么,给孩子们带来了这“9cm”的身高福利呢?(1)充足的营养-从“吃不饱”到小康社会,餐桌极大丰富,成人过量饮食造成了肥胖、高血脂、高血糖等健康问题,发育中的儿童青少年则受益于此,遗传身高表征得到更充分的发挥;(2)平衡的膳食-随着生活条件改善,我们也开始意识到“胡吃海塞”对健康的危害,开始调整饮食结构,肉类、牛奶及奶制品摄入的增加则是与我们若干年前饮食的最大不同(以至于甚至有国家要求中国少吃肉改善全球环境,这样荒谬的言论出来),而这有助于获取更多的钙质和蛋白质。

      2.2 体育锻炼:体育强则中国强,科学的体育运动与青少年体质健康的正向关系也被广泛认可。那么问题来了,为什么体育锻炼可以促进身高增长,哪些体育项目更为适宜?从骨的发育讲,身高更多的取决于下肢长骨和脊柱椎骨的生长,而下肢长出生后约长4倍,远高于脊柱,也就是说,下肢长骨的增长幅度对最终身高的决定意义更大。而青少年期,长骨的长长取决于相应长骨(主要是股骨和胫骨)骺软骨板的生长,而后者则主要与适宜的压力和局部血液循环的改善有关。自体重跑、跳类活动及球类活动(兼具跑跳与趣味性、竞争性),可在给予骺软骨自体重压力,并在适宜间隔时间点,适度增大对其的压力(跳跃落地缓冲)。这主要与适度压力促进骨承重功能唤醒有关,可提高软骨增殖并分泌更多的类骨质,并促进钙质沉积,形成更多骨基质(骨的生长);同时也与其受压条件下,软骨及周围微循环改善有关。

      2.3 睡眠:适度延长睡眠时间可以促进身高增长被普遍认可,这主要因为睡眠,尤其深度睡眠期,分泌生长激素的增多,进而以此促进身高增长的逻辑形成的。需要指出,身高与睡眠时间不完全呈正相关关系,8-10小时是最有利于幼儿生长发育的睡眠时长。因为电子产品和夜生活的丰富,当今青少年的睡眠时长和30多年前比,可能相差不大,甚至是略减少的,但身高却有显著增加。这表明,睡眠时间在正常范围内波动,对身高的影响较小。

      2.4 其它:地域、气候、日照、气温、纬度等因素也对身高有着复杂影响。

二、身高突增启动时间个体差异显著

      整体上看,男孩11-14岁,女孩9-11岁为身高发育敏感期,女孩比男孩早约两年。以男孩为例,身高增长在11岁前近乎一条直线(斜率不变),之后会变陡峭,身高增长速度高峰约出现在12.5岁,14岁后变缓,约16岁出现平台期

      为方便、直观的展示一名儿童或青少年的身高发育情况,一般以身高年增长值(cm)为纵坐标,以年龄为横坐标,绘制个体的身高发育速度曲线。如上图,“标准”(符合大多数人)男、女身高发育曲线,可直观的看到各自的身高速度高峰和其对应的身高速度高峰年龄。推荐为关注的儿童青少年绘制身高发育曲线,方便预测或干预身高(找到青春期身高发育波峰的“起跳点”,便于在之后的1-2年内(起跳点-峰值年龄前,即青春发育期前期),努力改善各种环境因素以对身高施加正向影响)。

      需要指出的是,因为个体间存在较大的生长发育速度差异,如果机械的按照男孩11-14岁,女孩9-11岁认定为身高发育敏感期,可能会存在较大偏差。

       如何找准“起跳点”?

      1.  足长生长加速后的半年到1年:根据生长发育规律-“向心律”,青春期身高突增前,足长会先突增(表现为青少年频繁换鞋,新买的合脚鞋子穿不了),其后小腿、大腿依次进入突增期(即身高突增)。

      2. 绘制身高生长曲线:养成定时测量身高的习惯(可半年测一次,临近敏感期可3个月测一次),按照纵坐标-年(季)身高增长值,横坐标-年龄,绘制身高生长曲线,可以相对准确的找到身高突增启动时间。

      3. 骨龄片出现特征性骨化指标:定期检测骨龄,如果在骨龄片中找到如下骨化指标,则可准确判定个体青春期生长发育计入加速期。(1)第三中节指骨骨骺与骨干等宽;(2)桡骨骨骺与骨干干骺等宽;(3)钩骨的沟凸开始出现。

      无论青少年、家长、教练都应该了解这一人生中重要的身高发育敏感期,并在充分了解诸多环境因素的基础上,正确促进儿童青少年身高的正常,乃至超长发展。

三、运动员的身高发育特点

      整体上看,男子运动员和普通男学生比,青春期身高突增启动时间差别不大,均在10岁左右。但男运动员身高速度高峰较高、身高速度高峰年龄较大、青春期发育高峰持续时间也更长;其身高增长速率也普遍在普通学生之上,这表明在青春期相同的时间内,运动员身高的积累也更多。这除了和选材(至少经过一轮筛选)有关以外,和运动员长期的运动经历,对身高的助益有关。女运动员和普通女学生比,也有类似发现,且发现,其间身高发育差值率更大,女运动员高约1%

      差值率=(今年均值-去年均值)/去年均值×100%

参考文献

  1.  组编-罗冬梅. 青少年儿童科学训练通识培训教程-儿童青少年身体发育特征与训练敏感期规律,北京体育大学出版社.
  2.  沈勋章. 青少年选材十大敏感窗口期研究,上海浦江教育出版社.
  3.  廖亚平. 儿童解剖学,上海科学技术出版社.

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