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青少年握力标准化新策略:基于三维异速生长模型的通用参考值研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月31日 来源:Sports Medicine 9.3
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为解决青少年握力强度(HGS)受体型差异影响的问题,研究人员利用NHANES数据,通过三维异速生长模型(HT2*M0.333)提出通用标准化比率HGSn,建立年龄分层百分位参考曲线。该研究为跨人群比较提供理论依据,推动握力作为健康标志物的临床应用。
握力强度(HGS)作为评估肌肉功能和健康状况的重要指标,在青少年群体中具有特殊的临床价值。然而长期以来,如何消除体型差异对握力测试结果的影响,一直是困扰研究人员的难题。传统方法如简单比率标准化(HGS/体重)未能有效解决这一问题,而异速生长(allometric scaling)模型虽被应用于成人研究,但其在青少年群体中的适用性仍不明确。更棘手的是,现有研究多采用年龄和性别特异性模型,导致不同研究间结果无法直接比较,严重限制了HGS作为标准化健康评估工具的推广应用。
针对这一系列挑战,英国伍尔弗汉普顿大学联合加拿大公共卫生局等机构的研究团队在《Sports Medicine》发表重要研究成果。研究人员利用美国国家健康与营养调查(NHANES)2011-2014周期数据,纳入4816名6-19岁青少年,采用电子握力计(TKK5401)测量最大握力值,结合体重、身高和腰围等人体测量指标,构建三维异速生长模型。通过广义加性位置尺度形状模型(GAMLSS)建立百分位参考曲线,最终提出通用标准化方案HGS/(HT2*M0.333)。
研究方法上,团队采用多阶段关键技术:1)基于NHANES代表性样本的横断面设计,应用复杂抽样权重保证结果外推性;2)三变量异速生长模型(体重M、身高HT、腰围WC)的构建与验证;3)通过对数转换解决异方差性问题;4)采用GAMLSS生成性别和年龄分层的百分位参考曲线(3rd-97th)。
研究结果部分呈现重要发现:
身体尺寸与HGS的关联性
数据显示HGS与身高相关性最强(r=0.88),显著高于体重(r=0.78)和腰围(r=0.59)。对数转换后ANCOVA分析揭示身高每增加1%,HGS增长2.351%(p<0.001),证实身高平方(HT2)是最强单变量预测因子。
三维模型的局限性
包含腰围的三变量模型出现严重共线性(VIF>10),迫使研究人员转向双变量(体重+身高)方案。最终模型确定HGS与M0.236*HT1.586呈比例关系,解释方差达88.4%。
通用标准化方案
基于生理学维度分析(L2=横截面积),团队提出记忆性更强的HGSn=HGS/(HT2*M0.333)公式。该方案在保留88%解释力的同时,实现跨人群可比性。配套开发的百分位参考表显示,男性6岁组P50为2.584 kg/(m2*kg0.333),19岁组升至3.722;女性相应值从2.452增至2.889。
简化替代方案
针对资源有限场景,证实单独使用HT2标准化仍可保持87.5%的解释力,为基层应用提供可行选择。
讨论部分强调,该研究首次在青少年群体中建立"通用型"而非年龄/性别特异性的标准化方案,解决了Kocher等人2019年模型的固有局限。从实践角度看,新方案使不同时期、地域的研究数据可比成为可能;从生理学角度,HT2*M0.333的组合既反映肌肉横截面积(L2)又兼顾身高带来的杠杆优势(L0.3),较单纯比率标准化更具理论依据。
这项研究为青少年肌肉功能评估树立了新标准,其开发的在线百分位计算工具(补充材料)可直接服务于临床筛查和公共卫生监测。未来研究需验证该模型在其他种族人群的适用性,并探索标准化HGS与代谢综合征等健康结局的关联强度,进一步确立其作为健康预测指标的价值。
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