博 士 学 位 论 文 论 文 题 目 : 学 龄 青 少 儿 体 格 发 育 特 征 影 响 因 素 的 双 生 子 研 究 姓 名 : 李 玉 玲 学 号 : 10389621 学 专 导 院 : 公 共 卫 生 学 院 业 : 儿 少 卫 生 与 妇 幼 保 健 师 : 季 成 叶 教 授 完 成 时 间 : 二 零 零 六 年 五 月
缩 略 语 索 引 缩 略 语 英 文 全 称 中 文 全 称 ACI Acromio-cristal index 肩 盆 宽 指 数 BBF Biepicondylar breadth of the femur 股 骨 远 端 宽 BBH Biepicondylar breadth of the humrus 肱 骨 远 端 宽 BF% Percent of body fat 体 脂 百 分 比 BMI Body mass index 体 质 指 数 CEPI Cephalic index 头 指 数 CI Conicity index 锥 形 指 数 DZ Dizygotic twins 异 卵 双 生 子 EPI Physiognomic index of ear 容 貌 耳 指 数 FFI Fronto-facial index 额 面 高 指 数 FMAC Flexed mid-arm circumference 上 臂 紧 张 围 HCI Height-chest circumference index 身 高 胸 围 指 数 HLELI Height-lower extremity length index 身 高 下 肢 长 指 数 HLLI Height-leg length index 身 高 小 腿 长 指 数 HSBI Height-shoulder breadth index 身 高 肩 宽 指 数 HSHI Height-sitting height index 身 高 坐 高 指 数 HUELI Height-upper extremity length index 身 高 上 肢 长 指 数 HWR Height-weight ratio 身 高 体 重 指 数 LBM Lean body mass 瘦 体 重 LI Lip index 唇 指 数 MCC Maximal calf circumference 小 腿 围 MFI Morphological facial index 形 态 面 指 数 MZ Monozygotic twins 同 卵 双 生 子 1
缩 略 语 英 文 全 称 中 文 全 称 NHBI Height-breadth index of nose 鼻 指 数 PFI Physiognomic facial index 容 貌 面 指 数 SAD Somatotype attitudinal distance 三 维 空 间 两 体 型 点 间 距 离 SDD Somatotype dispersion distance 体 型 离 散 距 离 SF1 Triceps skinfold 肱 三 头 肌 位 皮 褶 SF2 Subscapular skinfold 肩 胛 下 位 皮 褶 SF3 Suprailiac skinfold 髂 前 上 棘 位 皮 褶 SF4 Calf skinfold 小 腿 腓 位 皮 褶 厚 SSF Sum of triceps and subscapular skinfolds 两 处 皮 褶 和 STR Subscapular to triceps skinfold ratio 肩 胛 下 / 肱 三 头 肌 皮 褶 TBF Total of body fat 体 脂 含 量 TCFI Transverse cephalo-facial index 头 面 宽 指 数 TFI Transverse frontoparietal index 额 顶 宽 指 数 WHR Waist to hip circumference ratio 腰 臀 比 ZFI Zygomatico-frontal index 颧 额 宽 指 数 ZMI Zygomatico-mandibular index 颧 下 颌 宽 指 数 2
学 龄 青 少 儿 体 格 发 育 特 征 影 响 因 素 的 双 生 子 研 究 中 文 摘 要 为 探 讨 遗 传 与 环 境 因 素 对 我 国 学 龄 青 少 儿 体 格 发 育 的 影 响, 分 析 性 别 年 龄 青 春 期 不 同 发 育 阶 段 性 发 育 等 对 体 格 发 育 的 遗 传 与 环 境 相 对 效 应 的 作 用 特 点, 以 及 体 型 指 标 与 其 他 体 格 指 标 的 相 互 关 系, 本 研 究 采 用 以 学 校 为 基 础 的 双 生 子 募 集 方 法, 在 内 蒙 古 呼 和 浩 特 市 包 头 市 募 集 到 6-18 岁 同 性 别 双 生 子 376 对, 判 定 卵 型 后, 对 儿 童 青 少 年 头 面 部 体 部 观 测 指 标 及 体 型 指 标 进 行 分 析 体 格 检 测 方 法 按 照 国 内 外 公 认 标 准 进 行, 依 据 相 关 公 式 计 算 各 衍 生 指 数, 依 据 Heath-Carter 体 型 法 计 算 各 体 型 因 子 值 按 体 格 突 增 及 性 发 育 两 种 分 期 方 法 分 别 对 男 女 双 生 子 进 行 分 组 结 合 方 差 分 析 法 和 组 内 相 关 系 数 法 比 较 同 卵 异 卵 双 生 子 各 指 标 的 相 似 性, 根 据 最 大 似 然 法 原 理, 运 用 通 径 分 析 方 法, 使 用 Mx 软 件 拟 合 最 佳 模 型, 定 量 估 计 各 指 标 的 遗 传 与 环 境 效 应 大 小, 分 析 年 龄 和 性 别 的 影 响, 并 按 体 格 突 增 分 期 和 性 发 育 分 期 分 别 估 算 不 同 发 育 期 各 指 标 的 遗 传 度 研 究 结 果 显 示 : 除 女 性 耳 部 特 征 外, 其 他 体 格 发 育 指 标 均 受 遗 传 环 境 因 素 双 重 影 响 头 面 部 指 标 中, 除 容 貌 耳 指 数 外, 所 有 头 面 部 指 数 全 部 头 部 测 量 指 标 和 多 数 面 部 测 量 指 标 主 要 受 遗 传 因 素 影 响, 遗 传 度 (0.57-0.92) 较 高 ; 环 境 因 素 对 男 性 口 宽, 女 性 面 宽 下 颌 角 间 宽, 男 女 容 貌 耳 长, 容 貌 耳 宽 眼 外 角 间 宽, 鼻 高 容 貌 耳 指 数 的 作 用 较 大, 遗 传 度 在 0.00-0.47 之 间 遗 传 因 素 对 6 项 眼 鼻 形 态 观 察 特 征 作 用 明 显, 各 特 征 遗 传 指 数 在 0.82-0.96 之 间 体 部 指 标 中, 身 体 高 度 围 度 皮 脂 厚 度 及 多 数 宽 度 指 标, 以 及 体 重 和 多 数 体 部 衍 生 指 标 主 要 受 遗 传 因 素 控 制, 遗 传 度 在 0.50-0.93 之 间 ; 环 境 因 素 对 男 性 身 高 小 腿 长 指 数, 女 性 盆 宽 下 肢 长 股 骨 远 端 宽, 男 女 上 肢 长 小 腿 长 WHR 身 高 下 肢 长 指 数 锥 形 指 数 的 作 用 较 大, 遗 传 度 在 0.26-0.47 之 间 Heath-Carter 体 型 指 标 中, 男 性 内 中 因 子 的 遗 传 度 较 低, 分 别 为 0.45 0.44, 男 性 外 因 子 和 女 性 各 因 子 的 遗 传 度 均 很 高, 约 为 0.80 各 体 格 发 育 指 标 在 生 长 突 增 期 的 遗 传 度 往 往 最 低, 对 外 界 环 境 因 素 最 敏 感 首 次 遗 精 / 月 经 初 潮 对 多 数 体 格 发 育 指 标 的 遗 传 度 亦 有 一 定 影 响, 提 示 性 发 育 对 遗 3
传 和 环 境 相 对 效 应 的 表 现 具 有 一 定 作 用 年 龄 对 多 数 指 标 的 遗 传 与 环 境 相 对 效 应 有 明 显 影 响, 头 面 部 和 体 部 测 量 指 标 受 年 龄 的 影 响 普 遍 高 于 衍 生 指 标 性 别 对 体 格 发 育 指 标 的 遗 传 效 应 无 明 显 作 用 一 些 指 标 的 遗 传 度 存 在 性 别 差 异, 男 性 的 遗 传 度 多 高 于 女 性, 可 能 与 女 性 的 共 同 环 境 方 差 普 遍 高 于 男 性 有 关 体 型 相 关 指 标 均 与 年 龄 明 显 相 关, 并 与 多 数 其 他 体 格 指 标 相 互 关 联,BMI 和 身 高 胸 围 指 数 是 反 映 体 型 发 育 和 营 养 状 况 的 理 想 指 标 女 性 中 WHR 与 皮 褶 厚 度 无 明 显 相 关, 男 女 腰 围 和 锥 形 指 数 与 体 脂 发 育 指 标 明 显 相 关 首 次 遗 精 / 月 经 初 潮 与 否 对 体 型 发 育 有 明 显 影 响, 已 遗 精 / 已 来 潮 组 的 多 数 体 型 指 标 均 值 明 显 高 于 未 遗 精 / 未 来 潮 组, 而 此 阶 段 随 年 龄 增 长 呈 递 减 趋 势 变 化 的 指 标 则 有 明 显 下 降 结 论 : 儿 童 青 少 年 头 面 部 及 体 部 发 育 受 遗 传 与 环 境 因 素 的 共 同 影 响 大 多 数 指 标 在 生 长 突 增 期 遗 传 度 有 所 下 降, 对 环 境 因 素 最 敏 感, 生 长 发 育 最 稳 定 时 期 遗 传 因 素 的 作 用 表 现 最 充 分, 环 境 因 素 可 能 不 同 程 度 地 影 响 遗 传 基 因 在 时 间 顺 序 上 的 表 达 头 部 相 关 指 标 身 体 高 度 指 标 多 数 宽 度 指 标 胸 围 BMI 等 指 标 主 要 受 遗 传 因 素 控 制 ; 部 分 面 部 指 标 体 部 四 肢 长 度 指 标 女 性 骨 盆 宽 等 在 青 少 儿 时 期 发 育 变 化 幅 度 较 大 的 指 标, 以 及 腰 围 臀 围 WHR 锥 形 指 数 等 反 映 体 脂 发 育 的 指 标 受 环 境 因 素 影 响 较 大 性 发 育 对 体 格 发 育 指 标 的 遗 传 与 环 境 效 应 的 表 现 有 一 定 影 响 年 龄 对 多 数 指 标 的 遗 传 与 环 境 相 对 效 应 有 明 显 影 响 性 别 对 体 格 发 育 指 标 的 遗 传 效 应 无 明 显 作 用 女 性 可 能 更 容 易 受 共 同 环 境 的 影 响, 这 可 能 是 造 成 某 些 指 标 遗 传 度 男 性 高 于 女 性 的 原 因 本 研 究 首 次 对 我 国 儿 童 青 少 年 体 格 发 育 指 标 的 遗 传 与 环 境 相 对 效 应 进 行 系 统 研 究, 运 用 通 径 分 析 模 型 估 算 了 我 国 学 龄 青 少 儿 头 面 部 及 体 部 发 育 指 标 的 遗 传 度, 分 析 了 年 龄 性 别 不 同 发 育 阶 段 和 性 发 育 对 体 格 发 育 指 标 遗 传 与 环 境 相 对 效 应 的 影 响 头 面 部 形 态 学 指 标 及 相 关 指 数 对 衡 量 青 少 儿 头 面 部 发 育 状 况 筛 查 发 育 异 常 儿 童 等 具 有 实 际 意 义, 与 体 型 特 征 相 结 合, 可 全 面 反 映 个 体 及 群 体 特 征, 对 人 类 学 体 质 人 类 学 的 研 究 有 一 定 借 鉴 意 义, 对 促 进 我 国 学 龄 青 少 儿 体 格 发 育, 以 及 体 育 艺 术 类 特 殊 人 材 的 选 材 等 具 有 重 要 的 理 论 和 现 实 意 义 关 键 词 双 生 子 青 春 期 体 格 发 育 体 型 遗 传 度 4
Genetic and Environmental Influences on Physical Development of Children and Adolescents: A Twin Study Abstract Background: Family studies have demonstrated that many human morphological variations are attributable to genetic factors to some extent. Several studies in adult twins have presented similar results. Much less, however, has been done in investigating the genetic influences on the anthropometric traits of the children and adolescents, especially on the craniofacial characteristics, indexes of body shape and somatotype of children and adolescents. No investigation has been conducted in craniofacial characteristics and somatotype in Chinese population. Objectives: The present study aims to assess the genetic and environmental influences on the physical development including 42 anthropometric items and 28 related indexes, and the somatotype of children and adolescents, and to assess the effect of sex and age. Methods: 376 twin pairs including 245 monozygotic (MZ) and 131 like-sex dizygotic (DZ) twin pairs aged 6 to 18 years were enrolled in Inner Mongolia. Anthropometric and characteristics were measured using the standard methods of measurement. General statistic analyses were finished by SPSS 10.0. The quantitative genetic model -fitting and estimates of variance components were done with Mx, a structural equation modeling package designed for the analysis of twin and family data. Results: Most of the anthropometric characteristics of boys and girls were influenced by the genetic factors to some extent. Several craniofacial characteristics, such as mouth breadth of boys, face breadth, bigonial diameter of girls, and the ear characteristics, external binocular breadth and nose height in boys and girls, had lower heritability ranging from 0.00 to 0.47. All of the cranial measurements and indexes, and other facial characteristics were mainly controlled by genetic factors with higher heritability ranging from 0.57 to 0.96. Almost all of the limb s variables, WHR and CI in boys and girls, crista iliaca breadth in girls, endomorphic and ectomorphic components in boys were mainly affected by environmental factors with lower heritability from 0.26 to 0.47. The heritabilities of other body characteristics were higher ranging from 0.50 to 0.93. 5
The heritabilities of the most of variables were the lowest during the growth-spurt period and tended to be the highest subsequently; indicating that the physical development is much more sensitive to environmental factors during the growth-spurt period and the genetic effect seems to be exerted when one person approaches the maturity. The heritability of the most of variables changed after spermache/menarche. Indexes of body shape were related with age and most of the other anthropometric characteristics. BMI and height-chest circumference index are the best indexes to evaluate one s body shape and nutrition status. Waist circumference and CI may be the better indexes for fat distribution in children and adolescents. After spermache or menarche, indexes of body shape increase obviously. There was age effect on most of variables but no sex effect was found in this study. The heritabilities of some variables in boys were higher than those in girls. The reason for this might be girls are sensitive to the common environmental factors. Conclusions: Most of craniofacial, body anthropometric characteristics, body shape and somatotype were influenced by the genetic factors moderately. The heritability of the most of characteristics decreased in the growth-spurt period. Spermache/menarche can also influence the effect of genetic and environmental factors on the physical development. There was age effect on most of variables but no sex effect on physical development. There were greater component of common environmental variance for girls than boys. This paper first reported the heritabilities of anthropometric measurements, related indexes and the somatotype in Chinese. The factors, such as sex, age, growth-spurt, spermache/menarche, which influenced the effect of genetic and environmental factors on the physical development, were also analyzed. The results will play great roles in improving the physical fitness of the youth, in preventing obesity, and in selecting particular professionals efficiently. Keywords Twin, Puberty, Physical development, Somatotype, Heritability 6
目 录 目 录 7 前 言 9 一 学 龄 儿 童 青 少 年 体 格 发 育 概 述 9 二 体 格 生 长 发 育 的 影 响 因 素 13 三 双 生 子 研 究 的 优 势 17 四 国 内 外 相 关 研 究 进 展 18 五 研 究 目 的 及 意 义 19 六 研 究 假 设 20 研 究 对 象 内 容 与 方 法 21 一 研 究 对 象 21 二 研 究 内 容 21 三 研 究 方 法 22 四 质 量 控 制 28 研 究 结 果 29 一 双 生 子 样 本 构 成 及 样 本 代 表 性 29 二 头 面 部 形 态 观 测 指 标 及 相 关 指 数 随 年 龄 的 变 化 及 遗 传 环 境 效 应 分 析 33 三 体 部 测 量 指 标 及 相 关 指 数 随 年 龄 的 变 化 及 遗 传 环 境 效 应 分 析 54 四 体 型 随 年 龄 的 变 化 及 遗 传 环 境 效 应 分 析 79 五 体 型 相 关 指 标 与 其 他 发 育 指 标 及 年 龄 性 征 发 育 的 关 系 92 讨 论 100 一 双 生 子 研 究 方 法 100 二 遗 传 和 环 境 因 素 对 头 面 部 发 育 指 标 的 影 响 101 三 遗 传 和 环 境 因 素 对 体 部 发 育 指 标 的 影 响 105 四 体 型 发 育 与 其 他 体 格 指 标 年 龄 性 征 发 育 的 关 系 107 五 本 研 究 的 创 新 不 足 及 今 后 努 力 方 向 109 小 结 110 参 考 文 献 112 7
附 录 118 附 录 1 双 生 子 照 及 工 作 照 118 附 录 2 知 情 同 意 书 120 附 录 3 双 生 子 儿 童 健 康 调 查 问 卷 123 附 录 4 双 生 子 儿 童 健 康 检 查 表 125 附 录 5 头 面 部 及 体 部 测 点 126 附 录 6 头 面 部 及 体 部 各 项 指 标 的 观 测 方 法 及 标 准 129 附 录 7 各 指 数 及 其 他 衍 生 指 标 的 计 算 与 含 义 135 个 人 简 历 138 致 谢 141 8
学 龄 儿 童 青 少 年 体 格 发 育 特 征 影 响 因 素 的 双 生 子 研 究 前 言 学 龄 (6-18 岁 ) 儿 童 青 少 年 正 处 于 生 长 发 育 关 键 时 期, 是 人 体 形 态 结 构 生 理 功 能 心 理 水 平 发 育 发 展 的 重 要 阶 段, 其 容 貌 特 征 和 体 部 特 征 也 会 随 年 龄 增 长 发 生 一 系 列 变 化 9-10 岁 前, 头 面 部 指 标 生 长 相 对 缓 慢, 体 格 指 标 稳 步 增 长, 男 女 生 长 发 育 速 度 相 似 随 后, 女 童 首 先 进 入 青 春 期, 其 明 显 标 志 是 体 格 生 长 突 增 的 出 现, 此 时 女 童 多 数 体 格 指 标 超 过 男 童, 男 童 突 增 开 始 年 龄 比 女 童 晚 2 年 左 右, 但 因 其 生 长 时 间 长, 突 增 幅 度 大, 故 成 年 时 男 性 绝 大 多 数 身 体 形 态 指 标 数 值 高 于 女 性, 从 而 表 现 出 生 长 曲 线 的 两 次 交 叉 现 象 青 春 期 中 晚 期 以 性 发 育 成 熟 为 主 要 特 征, 在 神 经 内 分 泌 系 统 和 性 激 素 作 用 下, 男 女 两 性 身 体 形 态 差 异 更 加 明 显, 生 理 功 能 日 臻 完 善 青 春 期 头 面 部 发 育 以 面 部 发 育 为 主, 其 中 下 颌 骨 的 变 化 最 为 明 显 儿 童 青 少 年 的 这 些 变 化 既 与 遗 传 因 素 有 关, 也 受 地 理 位 置 自 然 环 境 生 活 习 惯 社 会 文 化 和 经 济 状 况 等 环 境 因 素 影 响, 理 想 的 发 育 状 态 应 是 遗 传 与 环 境 因 素 协 调 作 用 的 结 果 [1] 一 学 龄 儿 童 青 少 年 体 格 发 育 概 述 ( 一 ) 头 面 部 指 标 发 育 头 面 部 指 标 主 要 包 括 头 围 与 头 型 面 型 鼻 型 眼 部 特 征 口 部 特 征 耳 部 特 征 等 内 容, 其 中, 头 围 与 头 型 是 反 映 脑 颅 发 育 状 况 的 重 要 指 标, 其 他 指 标 主 要 反 映 面 部 特 征 的 发 育 状 况 新 生 儿 出 生 时, 神 经 系 统 发 育 相 对 较 早, 脑 容 量 也 相 对 较 大, 约 400ml, 出 生 后 神 经 系 统 迅 速 发 育,6~7 岁 时, 头 围 约 为 49-50cm, 已 达 成 人 90% 以 上, 此 后 发 育 逐 渐 缓 慢, 青 春 期 后 与 成 人 基 本 接 近 ( 约 55-56cm) [2, 3] 小 儿 脑 颅 生 长 主 要 表 现 在 骨 缝 处 的 生 长 和 颅 顶 的 生 长 两 方 面 随 后, 骨 缝 处 的 生 长 处 于 次 要 地 位, 并 于 青 春 期 停 止 生 长 颅 顶 凸 面 生 长 与 颅 顶 凹 面 某 些 部 位 骨 的 重 吸 收 相 配 合, 使 颅 顶 逐 渐 扩 大, 顶 的 曲 度 变 小, 颅 顶 骨 的 生 长 和 内 部 改 建 一 直 持 续 到 成 年 在 整 9
个 发 育 过 程 中, 颅 顶 骨 的 生 长 使 颅 腔 容 积 在 矢 状 轴 和 冠 状 轴 方 向 不 断 增 加, 但 婴 儿 与 成 人 的 颅 腔 垂 直 高 度 并 无 明 显 变 化 颅 顶 骨 及 整 个 颅 的 生 长 发 育 速 度 始 终 与 脑 发 育 相 适 应, 保 证 了 脑 和 头 面 部 的 正 常 发 育 [3-5] 儿 童 青 少 年 时 期, 面 颅 发 育 远 比 脑 颅 明 显 面 部 和 脑 颅 基 部 与 咀 嚼 肌 和 牙 齿 的 发 育 密 切 相 关, 从 而 导 致 脑 颅 和 面 部 的 发 育 速 度 发 育 轨 迹 并 不 一 致 脑 颅 基 部 是 蝶 骨 筛 骨 和 枕 骨 结 合 处, 以 软 骨 生 长 为 主, 此 处 的 生 长 一 直 持 续 到 25 岁 左 右, 面 部 生 长 也 会 持 续 相 似 的 时 间, 这 种 长 时 间 的 生 长 主 要 与 颌 骨 和 鼻 咽 部 的 生 长 变 化 有 关, 正 是 这 一 原 因, 人 的 最 终 面 形 直 到 25 岁 才 稳 定 下 来 面 部 发 育 以 下 颌 骨 的 生 长 变 化 最 为 明 显, 出 生 时 下 颌 骨 很 小, 出 生 后 下 颌 迅 速 发 育, 以 适 应 牙 齿 生 长 的 需 要 发 育 过 程 中, 下 颌 骨 的 宽 度 随 头 骨 发 育 而 变 宽, 但 下 颌 骨 的 生 长 主 要 是 其 长 度 的 变 化 此 时 下 颌 骨 的 生 长 点 位 于 下 颌 骨 骨 体 头 部, 此 处 新 的 骨 组 织 不 断 沉 积, 推 动 下 颌 骨 向 下 前 发 展, 从 而 使 下 颌 支 与 下 颌 骨 骨 体 间 的 夹 角 随 年 龄 增 加 逐 渐 变 小, 从 婴 儿 时 的 140 下 降 到 成 人 时 的 120, 进 而 使 面 部 向 垂 直 方 向 发 展, 这 一 过 程 主 要 发 生 在 青 春 期 在 青 春 期 突 增 时, 下 颌 骨 的 生 长 最 为 明 显, 主 要 表 现 在 下 颌 支 的 快 速 增 长, 同 时 下 颌 骨 体 的 长 度 切 牙 与 下 颚 的 垂 直 高 度 也 有 明 显 增 加 整 体 而 言, 面 部 和 下 颌 宽 度 发 育 相 对 较 早, 而 矢 状 轴 和 垂 直 轴 方 向 的 生 长 相 对 较 晚, 持 续 时 间 也 较 长 青 春 期 时, 面 部 轮 廓 和 鼻 部 特 征 已 日 益 突 出, 男 孩 尤 其 明 显 此 外, 青 春 期 头 发 的 生 长 也 会 影 响 面 部 形 态 发 育,80% 的 女 性 和 所 有 男 性 的 前 额 发 际 终 毛 都 将 被 毫 毛 取 代, 从 而 导 致 前 额 发 际 后 移, 这 [3, 一 过 程 可 能 会 持 续 几 年 的 时 间 4] ( 二 ) 体 部 指 标 发 育 体 部 指 标 是 指 躯 干 四 肢 的 长 度 宽 度 高 度 围 度 皮 脂 厚 度, 以 及 体 重 等 测 量 指 标, 可 从 不 同 角 度 反 映 骨 骼 肌 肉 和 脂 肪 的 发 育 状 况, 由 各 原 始 测 量 指 标 衍 生 的 许 多 指 数 还 可 综 合 反 映 身 体 各 部 位 的 比 例 和 体 型 发 育 状 况 1. 骨 骼 发 育 人 体 四 肢 的 增 长 主 要 表 现 为 长 骨 的 增 长 出 生 时, 股 骨 下 端 胫 骨 上 端 股 骨 头 和 肱 骨 头 的 次 级 骨 化 中 心 一 般 已 经 出 现 但 四 肢 骨 次 级 骨 化 中 心 出 现 的 时 间 变 异 很 大, 有 的 可 晚 至 14 或 15 岁 长 骨 初 级 骨 化 中 心 愈 合 的 时 间 一 般 为 女 性 16 岁 左 右 ( 位 于 肘 部 区 域 ), 男 性 21 岁 左 右 ( 位 于 腕 部 区 域 ) 上 肢 的 生 长 末 端 10
是 肱 骨 近 端 和 桡 尺 骨 的 远 端, 下 肢 正 好 相 反, 股 骨 远 端 和 胫 骨 近 端 是 最 后 停 止 生 长 的 部 位 锁 骨 是 最 后 停 止 生 长 的 长 骨, 有 时 在 25 岁 才 停 止 生 长 出 生 时, 骨 盆 和 下 肢 发 育 相 对 上 肢 肩 带 部 位 及 整 个 身 体 而 言, 比 较 滞 后, 出 生 后, 骨 盆 与 下 肢 同 步 增 长, 并 以 较 大 速 度 进 行 赶 上 生 长 从 学 会 走 路 开 始, 儿 童 骶 骨 曲 度 逐 渐 增 加, 髂 骨 开 始 增 厚, 髋 臼 也 开 始 加 深, 至 青 春 期 时, 骨 盆 的 两 性 差 异 已 比 较 明 显 身 高 停 止 生 长 后, 骨 盆 仍 持 续 生 长 几 年, 阴 部 各 骨 关 节 在 整 个 成 年 期 还 会 发 生 一 些 改 变 [3] 躯 干 的 生 长 主 要 源 于 脊 柱 椎 骨 和 椎 间 盘 的 生 长 机 体 不 同 部 位 的 椎 骨 发 育 速 度 亦 不 相 同 与 颈 椎 和 胸 椎 相 比, 新 生 儿 的 腰 椎 和 骶 椎 相 对 较 小, 出 生 后 腰 椎 和 骶 椎 的 增 长 幅 度 也 相 应 较 大 椎 骨 的 增 长 是 靠 椎 骨 体 上 下 软 骨 部 位 骨 的 沉 积 作 用 完 成 的, 环 状 骺 板 在 童 年 期 开 始 出 现, 直 至 其 他 骨 都 停 止 生 长 后, 大 约 25 岁 时, 骨 骺 才 完 全 闭 合, 上 部 胸 椎 的 生 长 时 间 一 般 长 于 其 他 椎 骨 椎 间 盘 的 生 长 可 占 整 个 脊 柱 生 长 的 1/4 或 1/3 以 上, 因 而 对 身 高 贡 献 也 较 大, 但 由 于 椎 间 盘 的 可 压 缩 性, 其 对 身 高 的 作 用 也 有 较 大 变 化, 身 高 晚 上 低 于 清 晨 就 是 其 具 体 表 现 2. 肌 肉 发 育 儿 童 青 少 年 时 期 肌 纤 维 的 数 目 已 不 再 增 加, 但 肌 纤 维 中 的 肌 原 纤 维 可 继 续 增 多, 肌 原 纤 维 的 直 径 和 长 度 也 会 继 续 增 加, 从 而 导 致 肌 纤 维 的 直 径 和 长 度 继 续 增 大 儿 童 的 肌 纤 维 比 成 人 细 的 多, 经 常 运 动 肌 肉 会 显 得 粗 大 肌 肉 的 肌 纤 维 数 目 乃 至 肌 原 纤 维 的 数 目 并 不 因 运 动 而 增 多, 肌 肉 运 动 的 变 粗, 是 由 肌 浆 的 增 多, 以 及 肌 纤 维 间 结 缔 组 织 增 多 所 致 研 究 发 现, 女 孩 的 肌 纤 维 达 到 最 大 直 径 的 时 间 为 10 岁, 男 孩 为 14 岁 由 于 下 肢 发 育 较 晚, 婴 儿 时 期 头 部 躯 干 和 上 肢 的 肌 肉 重 量 [3, 相 对 较 大, 成 年 时 肌 肉 重 量 则 以 下 肢 为 主, 占 全 身 肌 肉 的 55% 左 右 6] 3. 脂 肪 发 育 新 生 儿 脂 肪 含 量 约 占 总 体 重 的 25%, 出 生 后 前 半 年 体 脂 含 量 仍 快 速 增 长, 但 6 个 月 至 一 岁 期 间 增 长 速 度 迅 速 下 降, 随 后, 至 6 岁 前, 体 脂 含 量 又 呈 下 降 走 势, 但 女 孩 下 降 幅 度 低 于 男 孩 6 岁 后, 脂 肪 含 量 再 次 升 高, 但 许 多 儿 童 仅 在 青 春 期 突 增 前 体 脂 才 有 较 大 增 加 7-10 岁 男 女 皮 下 脂 肪 发 育 曲 线 几 乎 平 行, 并 缓 慢 上 升 男 孩 12 岁 后 四 肢 脂 肪 含 量 逐 年 下 降,15-16 岁 时 肱 三 头 肌 位 皮 褶 又 有 回 升, 然 后 再 次 下 降,20 多 岁 以 后 又 重 新 增 加 ; 肩 胛 下 腰 部 腹 部 脂 肪 在 12-13 岁 下 降 之 11
后 又 有 所 上 升 ; 女 孩 则 没 有 这 种 现 象, 脂 肪 一 直 持 续 增 长, 只 是 偶 尔 有 所 中 断 相 对 四 肢 而 言, 躯 干 脂 肪 增 长 男 女 差 异 相 对 较 小, 但 女 孩 在 乳 房 腋 下 腹 部 和 臀 部 等 第 二 性 征 明 显 的 部 位 会 有 更 多 的 脂 肪 聚 积 脂 肪 组 织 在 人 体 内 的 这 种 性 别 差 异 与 性 激 素 有 一 定 关 系, 这 可 能 是 遗 传 决 定 不 同 部 位 的 脂 肪 细 胞 对 性 激 素 的 敏 感 性 不 同 所 致 [3] 例 如, 雌 二 醇 受 体 主 要 分 布 在 乳 房 臀 部 大 腿 部 位, 雄 激 素 受 体 在 腹 部 网 膜 部 位 十 分 丰 富 [7] 4. 体 型 发 育 由 于 身 体 各 部 分 生 长 发 育 顺 序 不 同 和 增 长 幅 度 不 同, 从 出 生 到 成 年, 身 体 比 例 会 发 生 显 著 变 化, 人 体 的 整 个 形 态 也 从 胎 儿 早 期 较 大 的 头 颅 ( 占 全 身 4/8) 较 长 的 躯 干 短 小 的 下 肢 ( 占 全 身 1/8), 逐 步 发 展 为 成 人 时 较 小 的 头 ( 占 全 身 1/8) 较 短 的 躯 干 较 长 的 下 肢 ( 占 全 身 4/8) 儿 童 青 少 年 的 身 体 各 部 比 例 变 化 在 青 春 期 最 为 明 显 青 春 前 期, 上 下 肢 增 长 早 于 躯 干, 下 肢 增 长 稍 早 于 上 肢, 其 顺 序 大 致 是 足 长 下 肢 长 手 长 上 肢 长 在 下 肢 生 长 中, 足 长 首 先 加 速 生 长, 也 最 早 停 止 生 长, 一 般 14~15 岁 后, 脚 长 即 不 再 增 长 足 长 加 速 生 长 后 6 个 月, 小 腿 开 始 增 长, 然 后 是 大 腿 由 于 下 肢 增 长 早, 青 春 前 期 身 高 坐 高 指 数 逐 渐 下 降, 中 期 降 至 最 低 点 当 小 腿 增 长 达 顶 点 后 4 个 月, 骨 盆 宽 胸 宽 开 始 增 长,11 个 月 后 肩 宽 增 长 加 速 青 春 中 后 期, 躯 干 增 长 速 度 加 快, 此 时, 身 高 坐 高 指 数 再 度 增 大, 直 至 成 年 [8] 此 外, 身 体 各 部 位 比 例 也 常 有 种 族 差 异, 例 如, 与 白 人 相 比, 黑 人 四 肢 相 对 较 长, 其 前 臂 / 上 臂 比 和 小 腿 / 大 腿 比 也 都 高 于 白 人 [3] 体 型 是 人 体 骨 骼 肌 肉 体 脂 身 材 等 的 综 合 反 应, 是 体 格 和 体 形 的 三 维 表 现 仅 用 描 述 性 语 言 来 说 明 体 型 差 异 往 往 不 够 具 体, 用 拍 照 法 反 映 体 型 虽 然 形 [9, 象 直 观, 但 缺 乏 可 操 作 性 10] Heath-Carter 体 型 法 是 近 年 发 展 起 来 的 一 种 对 体 型 进 行 分 类 和 评 价 的 理 想 方 法, 不 仅 可 评 价 人 体 营 养 状 况, 还 可 用 于 优 秀 运 动 员 的 选 拔 [10-12] 典 型 的 内 胚 型 者 ( 内 因 子 占 绝 对 优 势 ) 头 圆, 腹 部 比 胸 腔 宽, 上 肢 和 大 腿 肥 胖, 内 脏 发 达, 体 表 富 含 皮 下 脂 肪, 其 身 体 前 后 径 测 量 值 大 于 左 右 径 测 量 值 典 型 的 中 胚 型 者 ( 中 因 子 占 绝 对 优 势 ) 则 相 反, 肩 部 和 胸 腔 发 达, 四 肢 肌 肉 发 达, 且 前 臂 和 小 腿 比 上 肢 和 大 腿 相 对 发 达, 皮 下 脂 肪 含 量 较 少, 身 体 左 右 径 测 量 值 大 于 前 后 径 测 量 值 典 型 的 外 胚 型 者 ( 外 因 子 占 绝 对 优 势 ) 肌 肉 和 皮 下 脂 肪 含 量 均 很 少, 四 肢 细 长, 体 型 消 瘦 细 长, 皮 肤 表 面 积 和 神 经 系 统 相 对 发 达, 其 青 12
春 期 突 增 开 始 时 间 一 般 比 中 胚 层 型 者 晚 一 年 左 右 但 人 群 中 上 述 特 别 典 型 的 体 型 较 为 少 见, 且 体 型 三 因 子 值 之 间 又 相 互 影 响, 所 以 多 数 常 见 体 型 为 各 体 型 成 分 相 对 均 衡 但 某 一 成 分 比 较 突 出 的 类 型 男 女 体 型 存 在 明 显 差 异 骨 骼 肌 肉 和 脂 肪 等 的 性 别 差 异 是 男 女 体 型 差 异 的 具 体 表 现 在 骨 骼 发 育 方 面, 青 春 期 突 增 阶 段 骨 骼 的 性 别 差 异 已 开 始 显 现 出 来, 男 性 肩 部 发 育 高 于 骨 盆, 女 性 正 好 相 反 女 性 骨 盆 的 突 出 发 育 使 得 女 性 骨 盆 更 宽 更 深, 盆 腔 容 积 加 大, 适 应 了 其 孕 育 胎 儿 的 需 要 男 女 骨 骼 的 有 些 差 异 在 出 生 时 就 已 显 现 出 来, 至 青 春 期 时 这 些 差 异 也 不 会 有 太 大 增 加, 例 如, 在 整 个 生 长 发 育 过 程 中, 男 性 的 前 臂 长 / 身 高 比 始 终 大 于 女 性 男 性 肩 部 发 育 优 于 女 性 可 能 与 男 性 肌 肉 比 较 发 达 有 关, 这 可 能 是 某 些 激 素 作 用 的 结 果, 例 如, 雄 激 素 具 有 贮 存 和 促 进 蛋 白 质 合 成 的 作 用, 可 促 进 肌 肉 发 育 如 前 所 述, 在 脂 肪 发 育 方 面, 女 性 青 春 期 脂 肪 大 量 聚 积, 并 呈 定 向 分 布, 使 女 性 体 形 发 生 明 显 改 变, 男 女 体 型 差 异 日 趋 明 显 男 女 的 体 型 差 异 可 能 是 遗 传 因 素 作 用 于 内 分 泌 因 素 的 结 果 体 型 不 仅 存 在 男 女 差 异, 同 性 别 个 体 间 的 体 型 差 异 也 很 大 研 究 发 现, 晚 熟 型 个 体 发 育 时 间 一 [4, 般 相 对 较 长, 成 熟 时 臀 部 也 较 狭 窄 ; 早 熟 型 个 体 的 体 型 一 般 更 加 结 实 粗 壮 7] 体 型 发 育 受 多 种 因 素 影 响 季 成 叶 等 发 现, 体 型 既 存 在 种 族 遗 传 性, 也 与 营 [11, 养 锻 炼 等 因 素 有 关 12] 此 外, 体 型 可 能 还 与 疾 病 气 质 甚 至 职 业 选 择 等 有 关 例 如, 内 胚 型 者 在 中 年 时 更 容 易 发 胖, 晚 期 易 患 糖 尿 病 ; 外 胚 型 者 对 外 界 刺 激 反 映 敏 感, 易 患 结 核 病 ; 中 胚 型 者 血 容 量 较 大, 易 患 冠 心 病 情 绪 紧 张 在 外 胚 型 者 中 比 较 多 见, 歇 斯 底 里 和 抑 郁 在 内 中 胚 型 者 中 比 较 多 见 有 人 发 现, 体 型 与 职 业 也 有 一 定 相 关 中 胚 型 者 从 事 体 育 训 练 者 较 多, 水 手 中 中 胚 型 者 也 较 多 ; 医 学 [3, 13, 工 程 机 械 专 业 的 学 生 中, 中 胚 型 者 也 多 于 物 理 化 学 专 业 的 学 生 14] 二 体 格 生 长 发 育 的 影 响 因 素 儿 童 青 少 年 生 长 发 育 是 儿 童 自 身 先 天 因 素 及 其 后 天 各 种 外 界 环 境 因 素 共 同 作 用 的 结 果 遗 传 因 素 决 定 了 个 体 生 长 发 育 的 潜 力, 即 可 能 性 ; 环 境 因 素 可 在 不 同 程 度 上 影 响 遗 传 所 赋 予 的 生 长 潜 力 的 发 挥, 决 定 了 生 长 发 育 的 现 实 性 影 响 生 长 发 育 的 因 素 不 仅 具 有 多 样 性, 还 有 其 复 杂 性, 概 括 而 言, 各 种 影 响 因 素 都 可 归 为 遗 传 和 环 境 因 素 两 大 类 ( 一 ) 遗 传 因 素 13
研 究 发 现, 不 仅 身 高 体 重 头 围 等 指 标 有 明 显 的 遗 传 倾 向, 头 面 部 形 态 特 征 体 型 脂 肪 沉 积 和 生 长 发 育 模 式 也 都 不 同 程 度 上 受 到 遗 传 因 素 的 影 响, 表 明 遗 传 因 素 不 仅 影 响 生 长 发 育 的 结 果, 还 影 响 生 长 发 育 的 进 程 生 长 发 育 的 种 族 差 异 性 是 遗 传 影 响 的 具 体 表 现 之 一 许 多 群 体 研 究 资 料 显 示, 大 多 数 头 面 部 测 量 指 标 都 具 有 同 民 族 的 类 似 性, 而 不 同 民 族 或 种 族 间 常 具 有 明 显 [3, 差 异, 头 型 体 型 躯 干 和 四 肢 长 度 的 比 例 也 主 要 受 种 族 遗 传 的 影 响 15-17] 例 如, 近 来 Lin 等 比 较 了 东 亚 四 个 群 体 的 人 类 学 指 标, 发 现 中 国 大 陆 人 群 体 型 瘦 长 四 肢 长 度 中 等, 日 本 人 体 型 短 粗 四 肢 短 小, 朝 鲜 人 体 型 适 中 上 肢 较 长, 台 湾 人 肩 宽 臀 围 较 小 小 腿 较 长 [16] Sampei 等 发 现, 日 本 青 春 期 女 生 的 身 高 体 重 均 低 于 高 加 索 同 龄 女 生, 未 来 潮 女 生 的 体 脂 含 量 也 低 于 高 加 索 配 对 人 群, 但 已 来 潮 女 生 的 体 脂 含 量 却 高 于 高 加 索 女 生 [17] 家 族 聚 集 性 是 遗 传 影 响 的 又 一 表 现 以 身 高 为 例, 身 高 具 明 显 的 家 族 性 倾 向, 不 同 亲 缘 关 系 的 身 高 相 关 系 数 为,MZ:0.90-0.93,DZ:0.51-0.64, 一 般 同 胞 : 0.38-0.53, 双 亲 与 子 女 :0.33-0.51 [8], 即 身 高 与 亲 属 血 缘 亲 疏 呈 正 相 关 Price 等 对 肥 胖 女 性 的 家 系 研 究 也 得 出 了 相 似 结 果, 发 现 双 亲 与 子 女, 以 及 同 胞 间 身 高 的 相 关 系 数 为 0.22-0.45, 体 重 的 相 关 系 数 为 0.16-0.26,BMI 为 0.16-0.19, 而 配 偶 间 的 相 关 系 数 明 显 较 低 [18] William 等 对 哥 伦 比 亚 的 家 系 研 究 发 现, 除 身 高 体 重 外, 坐 高 肩 宽 骨 盆 宽 上 臂 围 小 腿 围 等 指 标 也 有 一 定 的 家 族 性 倾 向, 且 各 指 标 亲 属 间 相 似 系 数 与 不 同 社 会 阶 层 无 关, 提 示 环 境 因 素 对 这 些 指 标 的 影 响 程 度 相 似 [19] 此 外, 头 围 头 长 头 宽 以 及 其 他 体 格 指 标 也 具 有 明 显 的 家 族 聚 集 性, 表 明 多 数 体 格 指 标 与 遗 传 因 素 有 关 [20-24] 双 生 子 是 研 究 遗 传 因 素 对 儿 童 生 长 发 育 影 响 因 素 的 最 佳 素 材 国 内 外 许 多 研 究 表 明, 同 卵 双 生 子 间 身 高 体 重 头 围 的 相 似 性 均 明 显 高 于 异 卵 双 生 子 Chen 等 报 道,0~6 月 龄 婴 儿 MZ DZ 的 遗 传 方 差 无 明 显 差 异,6 个 月 至 1 岁 婴 儿 则 差 异 显 著, 头 围 遗 传 度 为 0.63 [25] Livshits 等 对 0~2 岁 儿 童 身 高 体 重 和 头 围 的 研 究 也 发 现 了 相 似 的 现 象, 随 年 龄 增 长 各 指 标 的 遗 传 效 应 均 逐 渐 增 强 [26] Pietiläinen 等 发 现,MZ 和 DZ 出 生 时 身 高 组 内 相 关 系 数 在 0.60 左 右,MZ DZ 间 差 异 较 小, 随 年 龄 增 长 身 高 的 遗 传 效 应 逐 渐 增 强, 至 16 岁 时,MZ 身 高 相 关 系 数 为 0.91 左 右,DZ 14
仅 为 0.54 [27] [8, 27,, 提 示 遗 传 因 素 在 后 代 生 长 发 育 越 接 近 个 体 成 熟 阶 段 表 现 越 充 分 28] 一 般 认 为, 身 高 的 生 长 发 育 和 最 终 身 高 均 由 多 基 因 控 制, 且 主 要 通 过 控 制 生 长 发 育 速 度 的 变 化 而 实 现 [29] 体 重 的 作 用 机 制 与 身 高 相 似, 但 与 身 高 相 比, 体 重 更 易 受 种 族 营 养 状 况 和 社 会 环 境 等 因 素 影 响 [30] ( 二 ) 环 境 因 素 1. 营 养 因 素 营 养 是 儿 童 青 少 年 生 长 发 育 最 重 要 的 物 质 基 础 营 养 素 缺 乏, 膳 食 结 构 不 合 理, 会 引 起 生 长 发 育 迟 缓, 免 疫 力 低 下, 甚 至 导 致 营 养 不 良 和 各 种 营 养 缺 乏 症 Tannhauser 发 现, 食 物 中 锌 缺 乏 不 仅 可 使 儿 童 青 少 年 智 力 和 体 格 发 育 受 阻, 严 重 的 还 会 导 致 神 经 性 厌 食 症 的 发 生 [31] 研 究 表 明, 母 亲 孕 期 营 养 不 良 儿 童 婴 幼 儿 时 [3, 期 严 重 营 养 不 良 等 均 可 导 致 头 部 发 育 受 阻, 进 而 影 响 神 经 系 统 发 育 7] Shimada 的 研 究 也 发 现, 婴 幼 儿 和 儿 童 期 的 良 好 营 养 状 态 有 利 于 头 型 向 大 的 方 面 发 育, 从 而 使 颅 腔 容 积 增 加 [32] 营 养 过 剩 又 可 造 成 热 能 蓄 积 而 引 起 肥 胖 目 前, 在 发 达 国 家 和 许 多 经 济 转 型 期 国 家, 儿 童 青 少 年 营 养 过 剩 已 成 为 影 响 其 生 长 发 育 的 重 要 因 素 之 一 [33] 我 国 属 典 型 转 型 期 国 家, 因 不 同 地 区 社 会 经 济 背 景 差 异 较 大, 全 国 儿 童 青 少 年 肥 胖 超 重 与 营 养 不 良 并 存, 营 养 干 预 也 应 根 据 不 同 人 群 特 点, 有 的 放 矢 进 行 2. 体 育 锻 炼 体 育 锻 炼 不 仅 可 促 进 骨 骼 肌 肉 系 统 的 发 育, 还 可 增 强 心 肌 收 缩 力, 使 心 输 出 量 增 加, 心 脏 容 积 增 大, 促 进 心 血 管 系 统 的 发 育 ; 此 外, 体 育 锻 炼 还 可 增 强 呼 吸 系 统 神 经 系 统 和 内 分 泌 功 能, 增 强 人 体 免 疫 力 Slemenda 等 对 59 对 5~14 岁 双 生 子 的 研 究 结 果 证 明, 承 重 性 体 育 活 动 与 多 个 部 位 的 骨 骼 发 育 和 骨 量 的 增 加 呈 正 相 关 [34] 最 近,Danis 等 对 11-14 岁 同 卵 双 生 子 的 对 照 实 验 发 现, 受 训 双 生 子 进 行 每 周 三 次 为 期 半 年 的 长 跑 训 练 后, 比 对 照 组 双 生 子 的 最 大 吸 氧 量 有 明 显 增 加, 体 脂 百 分 比 下 降, 体 型 也 有 明 显 改 变, 内 因 子 和 中 因 子 下 降, 外 因 子 增 加 [35] 3. 疾 病 消 化 道 疾 病 儿 童 常 见 慢 性 消 耗 性 疾 病 寄 生 虫 病 地 方 病 先 天 性 和 遗 传 性 疾 病 都 会 使 生 长 过 程 受 阻, 不 同 程 度 地 影 响 体 格 生 长 发 育 如 地 方 性 克 汀 病 患 儿 生 长 发 育 落 后 身 材 矮 小 性 发 育 迟 缓 智 力 低 下 性 腺 机 能 减 退 儿 童 其 身 体 15