基于GAMLSS模型的学龄前儿童平衡能力发展百分位数曲线与体适能网络分析

《BMC Pediatrics》：Percentile curve of balance development and network analysis with body shape and physical fitness in preschool children

本研究针对学龄前儿童平衡能力评估标准缺失的问题，通过横断面调查5,559名3-6岁儿童，采用GAMLSS模型构建了首套性别特异性平衡能力百分位数曲线。研究发现4-5岁为平衡能力发展的关键窗口期，女孩在5岁时表现出显著优势，城市儿童平衡能力普遍优于农村儿童。网络分析揭示了身体形态与体适能指标间的补偿性相互作用，为儿童早期运动发育评估提供了标准化工具和干预靶点。

　　

当3岁的小明颤巍巍地走过平衡木时，他正在经历儿童早期运动发育的关键阶段。平衡能力作为基础运动技能，直接影响着学龄前儿童的日常活动能力和复杂运动技能的获得。然而当前针对中国学龄前儿童平衡能力发展的评估标准尚属空白，特别是关于年龄与性别特异性发展轨迹、城乡差异以及体适能各组分间的相互作用机制仍不明确。这正是赵德强团队在《BMC Pediatrics》发表的研究致力于解决的核心问题。

研究人员于2023年4-7月在山东省潍坊市12个区县采用分层整群随机抽样方法，对5,559名3-6岁健康儿童进行横断面调查。通过标准化体适能测试和问卷调查，首次应用广义可加模型对位置、尺度和形状(GAMLSS)构建平衡能力百分位数曲线，并采用网络分析探索影响因素间的复杂关系。

关键技术方法包括：1）基于国家体适能测试标准的平衡木测试等标准化评估；2）GAMLSS模型构建年龄性别特异性百分位数曲线；3）网络分析揭示体适能指标间相互作用；4）采用红外传感设备提高测量精度（身高0.1cm，时间0.01s）。

年龄特征与百分位数曲线分布

研究发现平衡能力存在显著年龄差异(p<0.01)，4-5岁为快速发展期，改善幅度达29.55%。GAMLSS模型生成的百分位数曲线显示，男孩平衡木完成时间范围为3.42-30.20秒，女孩为3.70-33.80秒。男孩在3-4岁发展较慢，4岁后加速；女孩则从3岁开始快速提升，6岁时趋于稳定。

性别与城乡特征

5岁年龄段女孩平衡能力显著优于男孩(p<0.01)，而3、4、6岁组别间无显著差异。城市儿童在各年龄段均显著优于农村儿童(p<0.01)，提示环境因素对平衡发展的重要影响。

平衡与身体形态关系

平衡木完成时间与测试时身高(r=-0.333,p<0.001)、体重(r=-0.189,p<0.001)显著负相关。网络分析显示出生体重在网络中中心性最高，表明其对本研究涉及的所有身体形态指标均具有重要影响。

平衡与体适能关系

平衡能力与握力(r=-0.304)、立定跳远(r=-0.364)显著负相关，与10米折返跑(r=0.380)、15米障碍跑(r=0.398)正相关。网络分析发现立定跳远在网络中中心性最高，表明其在体适能指标交互中起核心作用。

研究结论强调4-5岁是平衡能力发展的关键期，女孩表现出更早的神经运动成熟趋势。城乡差异可能源于环境刺激和结构化体育活动机会的差异。身体形态与体适能组分间存在的补偿性相互作用机制，表明平衡能力发展是多个系统共同作用的结果。该研究建立的百分位数曲线为学龄前儿童平衡能力评估提供了标准化工具，网络分析方法为理解多因素交互作用提供了新视角，对制定针对性干预策略具有重要实践价值。研究建议未来采用纵向设计深入探索平衡能力发展的因果关系机制，特别是在不同环境条件下的发展轨迹差异。