3~6歲幼兒本體感覺能力和粗大動作發(fā)展水平的特征及相關(guān)性研究

吳升扣，姜桂萍，龔睿，李林，劉威彤

（1.中國人民大學(xué) 體育部，北京 100872；2.北京師范大學(xué) 體育與運動學(xué)院，北京 100875）

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3~6歲幼兒本體感覺能力和粗大動作發(fā)展水平的特征及相關(guān)性研究

吳升扣1，姜桂萍2，龔睿2，李林2，劉威彤2

（1.中國人民大學(xué) 體育部，北京 100872；2.北京師范大學(xué) 體育與運動學(xué)院，北京 100875）

摘 要：采用X-SENS三維關(guān)節(jié)位置覺測量系統(tǒng)測試幼兒的膝關(guān)節(jié)本體感覺能力，采用粗大動作發(fā)展測試(TGMD-2)對受試者進(jìn)行移動性動作和操作性動作測試，評估幼兒粗大動作發(fā)展水平。比較不同年齡幼兒本體感覺能力、粗大動作發(fā)展水平特點，并探討二者的相關(guān)性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：(1)幼兒本體感覺能力存在顯著的年齡差異，隨著年齡的增加，幼兒本體感覺能力不斷提高，3~6歲是本體感覺能力迅速發(fā)展的時期；(2)3~6歲是幼兒動作發(fā)展的關(guān)鍵時期，粗大動作發(fā)展水平存在顯著的年齡差異。隨著年齡增加，幼兒粗大動作發(fā)展水平不斷提高，但尚未出現(xiàn)顯著的性別差異；(3)幼兒的本體感覺能力與粗大動作發(fā)展水平之間有非常顯著的正相關(guān)關(guān)系，幼兒的本體感覺越好，其粗大動作發(fā)展水平越高，而與幼兒身體質(zhì)量指數(shù)之間沒有顯著的相關(guān)關(guān)系。人類動作的學(xué)習(xí)與發(fā)展離不開本體感覺，人們應(yīng)該為幼兒提供更多的運動機會，讓其在運動中體會豐富的本體感覺，學(xué)習(xí)多樣的運動模式，獲取全面的動作參數(shù)，從而幫助他們建立和完善動作基模。

關(guān) 鍵 詞：運動生理學(xué)；本體感覺；粗大動作發(fā)展；能力評估；幼兒

1826年，蘇格蘭生理學(xué)家Charles Bell[1]揭示并確定了感覺(sense)或知覺(perception)與運動(movement)的解剖學(xué)基礎(chǔ)：在大腦與肌肉之間存在一個神經(jīng)的環(huán)路，即腹根將大腦的指令傳輸給肌肉，而背根將有關(guān)肌肉狀況的信息傳輸給大腦。Bell認(rèn)為這些信息包括對位置、運動的感覺，還包括其他由于肌肉收縮引起的感覺。1887年，英國病理學(xué)家和解剖學(xué)家Henry Bastian[2]提出了動覺(kinaesthesis)的概念，將其定義為身體運動導(dǎo)致的諸多感覺。通過這種復(fù)雜的感覺，人們能夠認(rèn)識到肢體的運動(movement)及所在的空間位置(position)，能夠區(qū)分出不同程度的阻力(resistance)和重量(weight)。大腦會通過動覺對人體的動作進(jìn)行有意識的指導(dǎo)。1906年，英國生理學(xué)家Sherrington提出了本體感覺(proprioception)的概念，他根據(jù)感受器所在的位置與刺激的來源將人體的感覺分為外感受(exteroception)、遠(yuǎn)感受(teleception)、本體感受(proprioception)和內(nèi)感受(interoception)，本體感受的刺激來源于人體的肌肉骨骼系統(tǒng)，將本體感受器定義為肌肉骨骼系統(tǒng)中專門感受并傳輸機械性刺激信息的傳入神經(jīng)末梢[3]。Henry Bastian提出的“動覺”注重運動感覺(movement sense)的同時，還包括了位置覺或其他肌肉的感覺[4]。鑒于二者之間微小的差別，國外學(xué)者多認(rèn)為 Henry Bastian的“動覺” 與Sherrington的“本體感覺”是同義詞。我國學(xué)者鄧樹勛等[5]將本體感覺定義為由肌梭和腱器官等引發(fā)的感覺。

3~6歲幼兒處于動作發(fā)展的敏感期，此階段正是形成基本動作技能的好時機。本體感覺作為人體重要的感覺信息，與人體運動關(guān)系最為緊密，因此它對于人類動作的學(xué)習(xí)與發(fā)展尤為重要。本體感覺能夠準(zhǔn)確地感知人體的位置、姿勢與運動，這些感覺信息是學(xué)習(xí)新動作技能的重要條件。本體感覺在動作學(xué)習(xí)、動作發(fā)展過程中的重要地位得到學(xué)者的一致認(rèn)同，國內(nèi)外關(guān)于本體感覺測試指標(biāo)的選擇、本體感覺的生理機制、關(guān)節(jié)本體感覺的損傷及康復(fù)等方面的研究較多[6-10]。然而，這些研究多用于康復(fù)領(lǐng)域，評價不同治療方案對病患本體感覺功能恢復(fù)的效果，或?qū)Ρ炔』际軅P(guān)節(jié)與健康人群本體感覺的差異[11-13]。少數(shù)針對健康人群的研究主要為比較不同項目運動員本體感覺的差異，而目前關(guān)于幼兒本體感覺的研究目前還非常少見。何久英[14]使用關(guān)節(jié)位置重現(xiàn)的測試方法，對112名少兒體操運動員的上肢本體感覺進(jìn)行了測定，但由于受實驗條件的限制，測試方法的信效度及精度不甚理想。雖然本體感覺在基本動作技能形成過程中扮演重要角色，但目前國內(nèi)還未見到有關(guān)幼兒本體感覺與動作發(fā)展關(guān)系的研究。因此，本研究對3~6歲幼兒本體感覺能力的特征進(jìn)行分析，并檢驗幼兒本體感覺能力與粗大動作發(fā)展水平的相關(guān)性，為幼兒體育教育和身體活動設(shè)計提供依據(jù)。

1　研究對象與方法

1.1研究對象

采用隨機抽樣，選取北京市城區(qū)某公立幼兒園小、中、大班各20名幼兒為測試對象，總共60名，其中女生30名，男生30名。受試年齡均在3~6歲。本研究3歲組的幼兒包含3周歲以上4周歲以下的兒童；4歲組幼兒包含4周歲以上、5周歲以下的兒童；5歲組幼兒包含5周歲以上6周歲以下的兒童。所有被試者排除主要臟器有嚴(yán)重疾病，不宜參加運動者；身體發(fā)育異常或身體殘缺畸形者。測試前向受試者父母詳細(xì)解釋本研究之后并征得同意。受試者基本情況見表1，同年齡組的男、女童在身高、體重、身體質(zhì)量指數(shù)(BMI)上差異不具有顯著性；無論是男童、還是女童在年齡組間比較時，身高和體重指標(biāo)上的差異都具有顯著性，而在BMI指標(biāo)上的差異不具有顯著性。

表1　實驗對象基本情況(x±s)

1.2 本體感覺能力測試

使用荷蘭X-SENS公司生產(chǎn)的X-SENS三維關(guān)節(jié)位置覺測量系統(tǒng)測試幼兒的膝關(guān)節(jié)本體感覺能力。該系統(tǒng)使用高精度的三維角度傳感器，通過檢測肢體的三維空間位置感，定量評估肢體對空間位置重現(xiàn)的能力，其對于位置覺評估的信度和效度已被充分論證過，是目前本體感覺位置覺測試中廣泛采用的一種測試儀器[15]。

打開X-SENS三維本體感覺測試儀，輸入受試者基本信息。佩戴X-SENS三維本體感覺測試儀。慣性傳感器固定于受試者慣用腿小腿下端正后方，傳感器Y軸正方向垂直向上，X軸與人體冠狀軸平行，Z軸與人體矢狀軸平行[15]。受試者俯臥在墊子上，雙臂前屈，雙手疊放于墊子上，額頭枕于手心，戴上眼罩，雙腿自然伸直至水平位置為初始狀態(tài)，踝關(guān)節(jié)放松。測試開始，受試者被動將慣用腿的小腿后屈至膝關(guān)節(jié)角度為135°，停留5 s，記錄目標(biāo)位置。下肢恢復(fù)到初始狀態(tài)，然后受試者主動屈膝，重現(xiàn)前次運動角度，記錄實測角度值，重復(fù)3次，測試結(jié)束。測試開始前仔細(xì)、耐心地向受試者說明測試方法，確保受試者能夠完全明白，通過3~5次的練習(xí)檢驗受試者是否理解測試方法。如不理解，需再次對測試方法進(jìn)行解釋或讓其他受試者進(jìn)行示范。記錄目標(biāo)角度與實測角度的誤差，通過3次的誤差角度平均值來評價受試者本體感覺的位置覺能力。

1.3粗大動作發(fā)展測試

采用粗大動作發(fā)展測試(TGMD-2)作為評價工具，對幼兒的粗大動作發(fā)展水平進(jìn)行測量。TGMD測試量表始編于1985年，2000年由Ulrich對其進(jìn)行了修訂，形成了第2版本(TGMD-2)，是專門用于評估3~10歲兒童粗大動作發(fā)展?fàn)顩r的測量工具[16]，由兒童身體移動能力測驗和物體操作能力測驗兩部分組成。身體移動能力測驗包括跑步、立定跳遠(yuǎn)、單腳跳、跨跳、前滑步、側(cè)滑步6個動作；物體操作能力測驗包括原地拍球、接球、踢球、擊固定球、上手投球、地滾球6個動作，總共12個測試項目。TGMD-2中的每個項目都要經(jīng)過2次測驗，并根據(jù)3~5個標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評分，滿足一個標(biāo)準(zhǔn)得“1”分，然后對得分進(jìn)行累計。移動能力總分和操作能力總分都為48分。TGMD-2在美國體育教學(xué)和研究中被廣泛應(yīng)用，并在多種文化環(huán)境下被證實有良好的信度和效度[17]。李靜[18]、刁玉翠[19]分別研究了TGMD-2在我國兒童中應(yīng)用的可行性，結(jié)果都顯示TGMD-2具有較高的信度和效度，可用于評價中國3~10歲兒童的粗大動作發(fā)展?fàn)顩r。

本研究在測試結(jié)束2周后，隨機抽取15名幼兒(每個年齡段5名)進(jìn)行粗大動作發(fā)展水平的重測，重測率為25%，對比兩次測試結(jié)果的一致性和穩(wěn)定性。采用Pearson簡單相關(guān)檢驗，得出兩次測試數(shù)據(jù)的Pearson相關(guān)系數(shù)為0.93，相關(guān)性具有非常顯著性(P<0.01)，說明本研究中采用的TGMD-2測試可信度良好。

1.4數(shù)據(jù)處理與檢驗方法

使用SPSS20.0軟件包，對所得數(shù)據(jù)進(jìn)行描述性分析、比較分析和關(guān)聯(lián)性分析，顯著性水平為P<0.05。

2　結(jié)果與討論

2.1不同年齡幼兒本體感覺能力的比較

目前關(guān)于本體感覺能力評定的常用方法包括：位置覺、運動覺、方向覺、力量覺、速度覺和震動覺等測試，其中最常用的為位置覺和運動覺測試。關(guān)節(jié)位置覺是對角度重現(xiàn)精確度的評價，測量被動位置再現(xiàn)和主動位置再現(xiàn)能力，通過比較再現(xiàn)角度與原始角度的差值來反映被測試者位置覺的優(yōu)劣；運動覺可以通過測定被動活動時起始關(guān)節(jié)角度與受試者能夠察覺到運動時的關(guān)節(jié)角度的閾值，比較兩個角度的差異來評定[20]。目前，大部分的本體感覺測試都需要在實驗室條件下完成，測試儀器一般較復(fù)雜和龐大，不太適用于幼兒測試。本研究采用了X-SENS三維關(guān)節(jié)位置覺測量系統(tǒng)，該測量系統(tǒng)便于攜帶和操作，測試精度較高，是目前本體感覺位置覺測試廣泛使用的一種儀器，具有良好的信度和效度[15]。

經(jīng)X-SENS三維關(guān)節(jié)位置覺系統(tǒng)測量顯示，3歲組幼兒本體感覺位置覺誤差角度均值為(10.79±3.40)°，4歲組幼兒位置覺誤差角度均值為(9.81±2.04)°，5歲組幼兒位置覺誤差角度均值為(7.32±1.51)°。采用單因素ANOVA分析，結(jié)果表明3歲組與4歲組幼兒間的位置覺差異不具有顯著性，但二者的測試結(jié)果均值相差接近1°；3歲組與5歲組幼兒間的位置覺差異具有非常顯著性(P<0.01)，5歲組位置覺誤差角度值明顯小于3歲組；4歲組與5歲組幼兒間的位置覺差異具有顯著性(P<0.05)，5歲組位置覺誤差角度值明顯小于4歲組。

2.2不同年齡幼兒粗大動作發(fā)展水平的比較

根據(jù)參與動作的肌肉大小，人類動作可以分為粗大動作和精細(xì)動作。粗大動作是指由身體的大肌肉或肌肉群產(chǎn)生的動作，包括行走、奔跑、跳躍等，體育活動屬于粗大動作類活動。精細(xì)動作是指由身體小肌肉或肌肉群產(chǎn)生的動作，包括畫畫、書寫、縫紉、使用刀叉、筷子等。將粗大動作進(jìn)一步細(xì)分，可以分為移動性動作和操作性動作，TGMD-2就是通過對移動性和操作性動作的測量來評價兒童粗大動作發(fā)展情況的。

由表2可見，3歲組幼兒粗大動作發(fā)展非常不成熟，移動性動作得分約為25分，操作性動作得分則更低，僅約為18分，粗大動作總得分約為43分；4歲組幼兒移動性動作發(fā)展迅速，得分增加至32分，操作性動作能力增至23分，粗大動作總分隨之增加至55分；5歲組幼兒粗大動作能力繼續(xù)增加，移動性動作分值增至34分，而操作性動作發(fā)展更明顯，增至30分，動作發(fā)展總分增至64分。采用單因素ANOVA分析發(fā)現(xiàn)，除了4歲組與5歲組間的移動性動作指標(biāo)，其他指標(biāo)都出現(xiàn)了年齡組間非常顯著的差異(P<0.01)。獨立樣本T檢驗的結(jié)果顯示，幼兒粗大動作發(fā)展水平無顯著的性別差異，男童粗大動作得分略高于女童。

表2　幼兒粗大動作發(fā)展水平(x±s)不同年齡組和性別比較

2.3幼兒本體感覺能力與粗大動作發(fā)展水平的比較

對幼兒位置覺測試的誤差角度、粗大動作得分、身體質(zhì)量指數(shù)(BMI)、年齡之間進(jìn)行Pearson相關(guān)性分析，結(jié)果顯示，粗大動作得分與位置覺誤差角度相關(guān)系數(shù)為-0.73，存在非常顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系(P<0.01)，說明粗大動作得分越高的幼兒，位置覺誤差角度越小，即本體感覺能力越好；年齡與位置覺誤差角度的相關(guān)系數(shù)為-0.468，也存在非常顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系(P<0.01)，年齡越大，位置覺誤差角度越小；位置覺誤差角度與身體質(zhì)量指數(shù)(BMI)的相關(guān)系數(shù)為0.119，不存在顯著的相關(guān)關(guān)系(P>0.05)，可見，幼兒是否肥胖與幼兒本體感覺能力之間關(guān)系不大。

3　結(jié)語

本體感覺作為人體最重要的感覺系統(tǒng)之一，對自身認(rèn)識肢體所在的空間位置、肌肉用力的大小、關(guān)節(jié)的運動速度等有著重要的作用。一切運動技能的形成都建立在正確的肌肉本體感覺基礎(chǔ)上[21]，因此它對個體的動作發(fā)展起到至關(guān)重要的作用。本體感覺發(fā)育不良或含有本體感受器的關(guān)節(jié)、組織損傷會不同程度地影響人體的生理機能和動作表現(xiàn)。

人體的感覺機能一般成熟得較早，3歲以前是視覺發(fā)育的敏感期，4~5歲時視力大約為1.0，各種眼部生理反射已形成并趨于固定，6~7歲時進(jìn)入成人的視覺；嬰兒出生3~7 d聽覺已相當(dāng)良好，4歲聽覺發(fā)育完善[22]。作為人類生存、活動重要基礎(chǔ)感覺的一種，本體感覺成熟的也較早，目前很少有文獻(xiàn)對兒童的本體感覺進(jìn)行描述。本研究顯示，3歲組幼兒膝關(guān)節(jié)位置覺誤差角度約為11°，4歲組幼兒的膝關(guān)節(jié)位置覺誤差角度約為10°，5歲組幼兒的膝關(guān)節(jié)位置覺誤差角度約為7°，年齡組間存在顯著的差異。隨著年齡的增加，幼兒的本體感覺能力有了明顯的提高。已有研究對成人膝關(guān)節(jié)位置覺進(jìn)行了調(diào)查，雖然采用的儀器和測試角度不盡相同，但膝關(guān)節(jié)位置覺誤差角度一般都為3~5°[14]。

本研究結(jié)果還顯示，幼兒的本體感覺能力與粗大動作發(fā)展水平、年齡間存在非常顯著的正相關(guān)關(guān)系，與幼兒體質(zhì)指數(shù)沒有顯著的相關(guān)關(guān)系。即說明，幼兒的本體感覺越好，其粗大動作發(fā)展水平越高，而幼兒是否肥胖似乎不會對其本體感覺造成影響。本體感覺的發(fā)展與成熟應(yīng)該有助于促進(jìn)幼兒的動作發(fā)展。本研究結(jié)果表明，幼兒本體感覺能力與粗大動作發(fā)展水平間的正相關(guān)關(guān)系符合動作學(xué)習(xí)與發(fā)展的理論，可見促進(jìn)幼兒的本體感覺能力對提高幼兒動作發(fā)展水平是非常有益的。幼兒階段應(yīng)該為兒童提供練習(xí)的機會，讓幼兒學(xué)習(xí)多樣的運動模式，以獲得豐富的動作參數(shù)，從而幫助建立和完善動作基模。

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A study of the characteristics of and correlation between proprioception ability
and gross motor development level of children aged 3 to 6

WU Sheng-kou1，JIANG Gui-ping2，GONG Rui2，LI Lin2，LIU Wei-tong2
（1.Department of Physical Education，Renmin University of China，Beijing 100872，China；
2.College of Physical Education and Sports，Beijing Normal University，Beijing 100875，China)

Abstract:The authors measured children’s knee joint proprioception ability by using X-SENS 3D joint position sense measurement system, and the testees’ moving actions and operating actions by using gross motor development test (TGMD-2), evaluated children’s gross motor development level, compared the characteristics of proprioception ability and gross motor development level of children of different ages, probed into their correlation, and revealed the following findings: 1) children’s proprioception ability is significantly age different, enhanced as their age increases, and constantly improved; ages 3 to 6 is a period when proprioception ability develops rapidly; 2) ages 3 to 6 is a critical period for children movement development, in which gross motor development level is significantly age different; as their age increases, children’s gross motor development level increases constantly, yet has not shown significant gender differences; there is a very significant positive correlation between children’s proprioception ability and their gross motor development level: the better their proprioception, the higher their gross motor development level; while there is no significant correlation between children’s proprioception and their body mass index. Human beings’ movement learning and development cannot be carried out without proprioception, people should provide more exercise opportunities for children, let them experience rich proprioception during exercising, learn diversified moving modes, and get com-book=132,ebook=137prehensive movement parameters, thus helping them establish and perfect their basic modes of movement.

Key words:exercise phisiology；proprioception；gross motor development；ability evaluation；young children

作者簡介：吳升扣(1982-)，男，講師，博士，研究方向：幼兒動作發(fā)展。通訊作者：姜桂萍教授。E-mail：kouziqq@163.com

基金項目：教育部人文社科研究項目(11YJ880037)。

收稿日期：2015-05-06

中圖分類號：G61

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：1006-7116(2016)01-0131-05