体重调整腰围指数（WWI）与中国青少年体能指数（PFI）的倒U型关联：一项全国性横断面研究

《Scientific Reports》：The association between weight-adjusted waist index and physical fitness index among Chinese adolescents

本研究针对中国青少年体能下降问题，探讨了新型体成分指标体重调整腰围指数（WWI）与综合体能指数（PFI）的关联。通过对9204名13-18岁青少年的横断面调查发现，WWI与PFI呈倒U型曲线关系，最佳WWI阈值为8.2 cm/√kg，且男生PFI受WWI影响更显著。研究成果为青少年体能促进提供了精准干预靶点。

　　

随着生活方式的改变，全球青少年体能水平呈现逐年下降趋势，这对青少年的身心健康和未来发展成就产生了严重负面影响。数据显示，高达81%的11-17岁青少年未能达到世界卫生组织（WHO）规定的最低身体活动标准，中国也不例外——仅有约22%的学龄儿童每天进行60分钟以上的身体活动。这种下降趋势导致了超重肥胖率持续上升，并引发肌肉力量、心肺适能等关键体能指标的普遍下滑。更令人担忧的是，研究表明体能水平下降会显著增加全因死亡风险，并与心理健康问题密切相关。在此背景下，如何准确评估和有效改善青少年体能状况成为公共卫生领域的重要课题。

体重调整腰围指数（Weight-adjusted Waist Index，简称WWI）作为一种新型体成分评估指标，近年来受到学者广泛关注。与传统指标如体重指数（BMI）和腰围（WC）相比，WWI通过将腰围（cm）除以体重的平方根（√kg）进行计算，能够更精准地反映中心性肥胖状况。已有研究证实WWI在评估全因死亡风险、骨关节炎等疾病方面具有优势，但其与综合体能指数（Physical Fitness Index，简称PFI）的关联机制尚不明确。特别是针对中国青少年全国范围的相关研究较为缺乏，而中国地域广阔，南北东西的自然环境和饮食行为差异显著，这些因素可能导致青少年体能水平存在较大区域差异。为此，研究人员开展了这项全国性横断面研究，旨在深入探讨WWI与PFI在中国青少年群体中的关联特征，相关成果发表在《Scientific Reports》期刊。

研究团队采用分层整群随机抽样方法，从中国北部（长春）、南部（广州）、西部（西安）和东部（池州）四个地理区域各选取两个中学，最终对9204名13-18岁青少年进行了有效评估。通过标准化仪器和方法测量了体重、腰围、握力、立定跳远、仰卧起坐、坐位体前屈、1000/800米跑和50米跑等指标，并据此计算WWI和PFI。PFI的计算综合了六大体能项目：握力、立定跳远、仰卧起坐、坐位体前屈、VO_2max（通过1000/800米跑推算）和50米跑，采用年龄性别分层Z评分法进行标准化汇总。数据分析运用了t检验、Mann-Whitney U检验、Kruskal-Wallis H检验、Pearson相关分析和曲线回归分析等多种统计方法。

主要研究结果

基本特征分析：研究显示中国青少年WWI平均值为（9.34±1.14）cm/√kg，男生（9.39±1.16）显著高于女生（9.29±1.13）。PFI中位数为-0.02，男女间无显著差异。各项体能指标除坐位体前屈外均存在显著性别差异，男生在握力、立定跳远、仰卧起坐、VO_2max方面优于女生，而女生在坐位体前屈和50米跑表现更好。

相关性分析：Pearson相关分析表明，除坐位体前屈与立定跳远无显著相关外，其余体能指标间均存在显著相关性（P<0.05或0.01）。PFI与各单项体能指标均呈正相关，其中与仰卧起坐（r=0.459）、坐位体前屈（r=0.491）和VO_2max（r=0.448）相关性较强。

WWI分组比较：按WWI四分位数分组后，Kruskal-Wallis H检验显示，13-15岁和16-18岁年龄组中，不同WWI组间的PFI差异均具有统计学意义（H值分别为19.673和29.177，P<0.001）。分层分析发现，男生在两个年龄组均存在显著差异，而女生仅在16-18岁组呈现显著差异。

曲线关联特征：曲线回归分析揭示了WWI与PFI之间存在显著的倒U型曲线关系。总体回归方程为：PFI = -0.032WWI²+ 0.531WWI - 2.182（R²=0.002）。分性别看，男生曲线方程为PFI = -0.039WWI²+ 0.619WWI - 2.376，女生为PFI = -0.018WWI²+ 0.329WWI - 1.504。分析表明，当WWI为8.2 cm/√kg时，青少年PFI达到最高值（0.021），且WWI对男生PFI的影响较女生更为显著。

讨论与结论

本研究首次在全国范围内揭示了中国青少年WWI与PFI之间的非线性关联特征。倒U型曲线关系表明，过低或过高的WWI均会对体能产生负面影响，这为理解体成分与体能关系提供了新视角。WWI对男生PFI影响更显著的可能原因包括：男性青少年腰围普遍较大、饮食控制较弱、青春期发育较早以及睾酮水平较高等生理和行文因素共同作用。此外，WWI升高意味着腹部脂肪堆积，可能导致脂代谢紊乱、血液黏度增加和血管功能下降，进而影响运动时的氧气供应和心脏负荷，最终导致体能下降。

研究的创新点在于首次在全国性样本中验证了WWI与PFI的曲线关联，并确定了最佳WWI阈值（8.2 cm/√kg），为青少年体能干预提供了具体参考目标。然而，作为横断面研究，无法推断因果关系，且未充分考虑青春期发育阶段、饮食行为习惯、睡眠等潜在混杂因素。未来需通过纵向队列研究进一步验证，并扩大样本范围和数量以提高代表性。

综上所述，本研究证实了中国青少年WWI与PFI之间存在倒U型曲线关联，最佳WWI阈值为8.2 cm/√kg，且男生PFI受WWI变化影响更为敏感。这一发现提示在未来的青少年体能促进工作中，应重视WWI指标的监测与调控，通过针对性的腹部肌肉力量训练（如仰卧起坐、卷腹等）和体重管理，将WWI维持在适宜范围内，从而有效提升青少年的整体体能水平。研究成果为制定精准化的青少年健康干预策略提供了重要科学依据。