Biodex平衡系統(tǒng)在運(yùn)動員選材應(yīng)用中的初步研究

徐　馳，韓　哲，湯一鑄

(湖北省體育科學(xué)研究所， 湖北 武漢　430205)

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Biodex平衡系統(tǒng)在運(yùn)動員選材應(yīng)用中的初步研究

徐馳，韓哲，湯一鑄

(湖北省體育科學(xué)研究所， 湖北 武漢430205)

摘要：目的：對不同項(xiàng)目運(yùn)動員的動態(tài)平衡能力進(jìn)行測試評定，并于傳統(tǒng)的平衡能力測試方法比較，以期建立新的選材標(biāo)準(zhǔn)。方法：采用Biodex平衡系統(tǒng)(BBS)對湖北省隊(duì)武術(shù)、跳水、籃球、足球、體操等52名運(yùn)動員進(jìn)行了運(yùn)動員單腳穩(wěn)定性測試(ASL)，同時進(jìn)行閉眼單足站立測試，并對這兩種平衡測試方法進(jìn)行了對比。結(jié)果：ASL測試結(jié)果顯示不同項(xiàng)目運(yùn)動員平衡能力的差異有非常顯著意義(P<0.01)，而閉眼單足站木測試結(jié)果顯示不同運(yùn)動項(xiàng)目運(yùn)動員的平衡能力的差異不具有顯著性意義(P>0.05)；ASL測試總體穩(wěn)定指數(shù)與閉眼單足站木時間呈中度負(fù)相關(guān)(r=-0.527，P<0.05)；ASL/BMI隨著年齡增長有增大趨勢。結(jié)論：動態(tài)平衡測試能夠更好地反映不同項(xiàng)目運(yùn)動員平衡能力的差異，與傳統(tǒng)測量方法具有內(nèi)在一致性，可應(yīng)用于平衡類項(xiàng)目運(yùn)動員的選材。

關(guān)鍵詞：Biodex平衡系統(tǒng)；動態(tài)平衡；選材

平衡能力是人類的基本運(yùn)動能力之一，競技運(yùn)動中更要求運(yùn)動員具備良好的平衡能力，才能保證動作的質(zhì)量和避免運(yùn)動損傷。在以往的研究中，對運(yùn)動員平衡能力的評定多采用靜態(tài)平衡測試或者量表評定，無法客觀反應(yīng)運(yùn)動員在自主運(yùn)動時獲得穩(wěn)定狀態(tài)的能力，而且受到測試器械、場地、外界環(huán)境干擾等因素影響。動態(tài)平衡儀可通過感覺整合測試(sensory organization test，SOT)分析不同視覺、足踝本體感覺和前庭感覺條件下軀體的擺動，也可進(jìn)行外界干擾時的姿勢反應(yīng)分析，即綜合測試前庭、視覺、軀體感覺的不同形式對姿勢控制的影響及自主姿勢反應(yīng)和運(yùn)動協(xié)調(diào)能力[1]。本研究采用美國產(chǎn)Biodex Balance System(BBS)對湖北省隊(duì)5個項(xiàng)目運(yùn)動員的動態(tài)平衡能力進(jìn)行了測試評定，同時與傳統(tǒng)平衡測試方法進(jìn)行了比較研究，旨在建立新的平衡類項(xiàng)目選材標(biāo)準(zhǔn)。

1研究對象與方法

1.1研究對象

湖北省隊(duì)5個項(xiàng)目52名運(yùn)動員，所有運(yùn)動員測試前均為接觸過BBS系統(tǒng)，未神經(jīng)系統(tǒng)、耳鼻喉系統(tǒng)、運(yùn)動系統(tǒng)及體格檢查無異常，基本情況如表1所示。

表1　研究對象的基本情況±SD)

1.2研究方法

1.2.1測試儀器設(shè)備

美國Biodex動靜態(tài)平衡系統(tǒng)(BIODEX950-302)，平衡木(高15厘米，寬10厘米)

1.2.2測試方法

1.2.2.1動態(tài)平衡：選擇Biodex平衡系統(tǒng)中運(yùn)動員單腳平衡測試程序(ASL)，平臺穩(wěn)定級別為4級，測試時間為20秒，重復(fù)3次，每次間隔時間10秒，以總體穩(wěn)定指數(shù)來評估受試者的動態(tài)平衡能力。總體穩(wěn)定指數(shù)代表測試過程中檢測平臺所有方向的位移與水平面的傾斜偏差度數(shù)，指數(shù)越低，代表動態(tài)平衡能力越好。

1.2.2.2閉眼站木平衡：受測者脫鞋，單足縱向站立于平衡木上。另外一腳懸空，兩手叉腰。測試人員發(fā)令后，受測者雙眼緊閉，啟動秒表計(jì)時，當(dāng)受測者睜眼，懸空的腳觸木或站立腳移動時，立即停表，以秒為單位，保留兩位小數(shù)。測試三次，取成績最好的一次記錄成績。時間越長代表平衡能力越好。

1.2.3數(shù)據(jù)處理

應(yīng)用spss17.0數(shù)據(jù)包對所測參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。采用單因素方差分析、多重比較分析及回歸分析等統(tǒng)計(jì)學(xué)方法。以P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，P<0.01為差異具有高度統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2結(jié)果與分析

2.1不同項(xiàng)目動態(tài)平衡能力的差異

由表2可見，武術(shù)、跳水、籃球、足球、體操等5個項(xiàng)目運(yùn)動員的總體穩(wěn)定指數(shù)分別為1.65±0.67，2.12±1.03，4.79±1.99，3.17±0.76和1.55±0.40。在本研究條件下，各項(xiàng)目運(yùn)動員動態(tài)平衡能力從高到低依次為體操>武術(shù)>跳水>足球>籃球。單因素方差分析結(jié)果(表3)顯示，本研究五個運(yùn)動項(xiàng)目的運(yùn)動員動態(tài)平衡能力的差異有非常顯著意義(P<0.01)。

表2　不同項(xiàng)目總體穩(wěn)定指數(shù)的比較

表3　不同項(xiàng)目總體穩(wěn)定指數(shù)的方差分析

注：* 代表p<0.01，差異具有非常顯著意義

2.2各項(xiàng)目動態(tài)平衡能力多重比較分析

為研究各項(xiàng)目之間差異顯著程度，采用Duncan法進(jìn)行了多重比較。由表4可見，Levene方差齊性檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量的值為2.865，Sig=0.174>0.05，說明各組的方差在α=0.05水平上沒有顯著差異，方差具有齊次性；由表5和表6可見，在0.05的顯著性水平下，5個項(xiàng)目運(yùn)動員可分為3大組，第一組包括武術(shù)、體操、跳水項(xiàng)目，這3個項(xiàng)目運(yùn)動員之間的動態(tài)平衡能力差異不顯著(P>0.05)，即平衡類項(xiàng)目運(yùn)動員之間的動態(tài)平衡能力差別不大；第二組為足球項(xiàng)目、第三組為籃球項(xiàng)目，這兩組運(yùn)動員與第一組運(yùn)動員發(fā)的動態(tài)平衡能力的差異均有非常顯著性意義(P<0.01)，表明球類項(xiàng)目運(yùn)動員動態(tài)平衡能力要比平衡類項(xiàng)目運(yùn)動員差。

表4　方差齊性檢驗(yàn)

表5　各項(xiàng)目多重比較分析

注：* 代表P<0.01，差異具有非常顯著意義

表6　同類子集

2.3閉眼站木平衡

閉眼站木測試結(jié)果表明在0.05的顯著性水平下，不同運(yùn)動項(xiàng)目運(yùn)動員的平衡能力的差異不具有顯著性意義(P>0.05)，說明采用本方法評價(jià)運(yùn)動員的平衡能力差異的敏感度較低，不適合挑選在平衡能力方面表現(xiàn)優(yōu)秀的運(yùn)動員。

表7　不同項(xiàng)目閉眼站木平結(jié)果比較

表8　不同項(xiàng)目閉眼站木結(jié)果的方差分析

注：* 顯著性水平α=0.05

2.4閉眼單足與ASL比較

為了驗(yàn)證ASL測試的信度，我們將總體穩(wěn)定指數(shù)與閉眼單足測試成績進(jìn)行了相關(guān)性分析。由表9可見，總體穩(wěn)定指數(shù)與閉眼單足測試成績呈中度負(fù)相關(guān)(r=-0.527，P<0.05)，即閉眼單足站立成績越高，總體穩(wěn)定指數(shù)越低，平衡能力越好。

注：* 顯著性水平α=0.05的相關(guān)系數(shù)

2.5總體穩(wěn)定指數(shù)隨年齡變化趨勢

對年齡與ASL/BMI進(jìn)行回歸分析，結(jié)果顯示男、女受試者的ASL/BMI都有隨年齡增加而增大的趨勢，R2分別0.6594和0.5376，表明平衡能力隨著年齡的增長而下降。根據(jù)不同年齡段的數(shù)據(jù)采用百分位數(shù)法便可以進(jìn)一步制定選材等級標(biāo)準(zhǔn)。

圖1　ASL/BMI隨年齡變化趨勢

3討論與建議

平衡能力是確保人類保持穩(wěn)定站立行走以及完成復(fù)雜動作的基本能力，其相關(guān)研究在國外醫(yī)學(xué)及體育領(lǐng)域已廣泛開展，但在國內(nèi)多關(guān)于醫(yī)學(xué)康復(fù)、骨科及預(yù)測跌到風(fēng)險(xiǎn)方面等方面[1]，尤其是有平衡功能障礙患者的平衡能力的評定[2-4]，而與人體運(yùn)動能力的研究才剛起步，鮮見于運(yùn)動員選材中。

人體平衡功能的評定方法有觀察法、量表法和平衡儀評定[5]。由于設(shè)備和經(jīng)費(fèi)的限制，目前平衡能力多采用量表評定及靜態(tài)平衡儀，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)及生物力學(xué)的發(fā)展，動態(tài)姿勢圖技術(shù)得以廣泛應(yīng)用。目前國外常用的動態(tài)平衡儀有Balance Master、Balance Performance Monitor(BPM)、Equitest等，由于價(jià)格昂貴，限制了其在國內(nèi)的應(yīng)用[6]。Biodex Balance System(BBS)，由壓力傳感器、計(jì)算機(jī)及軟件組成，是標(biāo)準(zhǔn)動態(tài)姿勢圖的簡化版本，其SOT包括睜眼和閉眼時不同平臺穩(wěn)定性條件下的軀體擺幅(穩(wěn)定指數(shù)，以擺動度數(shù)表示)，以反應(yīng)視覺、本體覺和前庭系統(tǒng)的相互調(diào)控和不足之處。BBS在骨科、運(yùn)動康復(fù)及跌倒預(yù)測方面已得到應(yīng)用，且BBS測試程序容易標(biāo)準(zhǔn)化，操作方便，既可用于評定，也可用于訓(xùn)練，信價(jià)比較高[7]。

金冬梅[8]等應(yīng)用 BPM 評定正常人和神經(jīng)患者的平衡功能，研究表明具有很高的信度和敏感性, 而且可以定量、客觀地反映平衡功能， 值得在臨床上推廣使用。劉漢良[9]采用BBS對13名正常人平衡功能力進(jìn)行動態(tài)姿勢圖檢測，并與個體因素進(jìn)行相關(guān)分析，發(fā)現(xiàn)視覺信息和本體感覺信息輸入的減少會導(dǎo)致重心控制能力下降，BBS能敏感反應(yīng)這種變化趨勢，重復(fù)測試表明BBS姿勢穩(wěn)定度測試具有較好的效度和信度，各參數(shù)之間具有較高的相關(guān)性，與Berg量表、TUGT及FRT等具有一致性，可用于平衡功能的定量評定。崔景輝[10]等采用測力臺對8歲普通男生和武術(shù)運(yùn)動員進(jìn)行了靜態(tài)平衡能力測試，建立了8歲兒童靜態(tài)平衡能力的量化評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，同時為武術(shù)運(yùn)動員的選材提供評價(jià)依據(jù)。本研究發(fā)現(xiàn)，BBS測試的量化評價(jià)系統(tǒng)比傳統(tǒng)的閉眼單足站木測試更加科學(xué)客觀，結(jié)果與傳統(tǒng)測試方法具有中度的相關(guān)性，且能反映平衡能力隨年齡的變化趨勢，為我們在后備人才的初步選拔中提供了參考依據(jù)，下一步將進(jìn)一步收集各年齡段的數(shù)據(jù)，制定量化標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)并在進(jìn)隊(duì)測試中進(jìn)行驗(yàn)證。

此外，平衡能力異?；虻拖乱部稍黾舆\(yùn)動損傷的風(fēng)險(xiǎn)[11]。William[12]研究發(fā)現(xiàn)太極拳運(yùn)動使老年人的平衡能力得到提高，有效降低跌倒風(fēng)險(xiǎn)。Trojian 和 McKeag[13]在賽前成功地使用單足平衡測試(single leg balance，SLB)預(yù)測踝關(guān)節(jié)損傷的危險(xiǎn)性，發(fā)現(xiàn)踝關(guān)節(jié)損傷與SLB成績之間呈顯著負(fù)相關(guān)。Emery[14]等在對大學(xué)生和高中生的研究中發(fā)現(xiàn)平衡能力訓(xùn)練有助于預(yù)防運(yùn)動損傷的發(fā)生，但是,目前并沒有一種為臨床設(shè)計(jì)的系統(tǒng)合理的防止運(yùn)動損傷的平衡能力訓(xùn)練方法。本研究表明，對平衡能力要求較高的項(xiàng)目，如體操、武術(shù)、跳水運(yùn)動員的動態(tài)平衡能力要優(yōu)于球類項(xiàng)目運(yùn)動員，由于平衡類項(xiàng)目大多是翻騰、跳躍及落地動作，要求運(yùn)動員具備良好的肌肉控制能力及穩(wěn)定平衡能力，提示我們要重視該類項(xiàng)目平衡能力的訓(xùn)練研究，不僅能有效加強(qiáng)運(yùn)動控制能力，還可以在一定程度上預(yù)防運(yùn)動損傷。

總之，與靜態(tài)平衡測試相比，動態(tài)平衡測試能綜合測試前庭、視覺及本體覺的不同系統(tǒng)對姿勢控制的影響及自主姿勢反應(yīng)和運(yùn)動協(xié)調(diào)能力，具有較好的信度和效度，可用于運(yùn)動員科學(xué)選材及訓(xùn)練，盡管其成熟性及普及性還有待提高，但對競技體育及大眾健身都具有重要意義。

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收稿日期：2016-03-18

基金項(xiàng)目：國家體育總局科學(xué)選材及機(jī)能評定重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室科研課題(編號：2015KYB005)。

作者簡介：徐馳(1983-)，女，助理研究員，研究方向運(yùn)動生物力學(xué)。

中圖分類號：G808.18

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-9840(2016)03-0056-04

A preliminary study on application of Biodex Balance System in the athletes selection

XU Chi，HAN Zhe，TANG Yi-zhu

(HubeiProvincialInstituteofSportsScience,Wuhan430205,Hubei,China)

Abstract:Objective:To evaluate dynamic balance ability of athletes from different sports， compared with the traditional method of balance ability-testing, so as to establish new standards of athletes selection.Methods:52 athletes from Wushu, diving, basketball, football and gymnastics of Hubei province were measured with the program of Athletes Single Limb Stability(ASL) by using Biodex Balance System (BBS), and the results were compared with the method of one-leg standing with eyes-closed.Results:ASL test results showed that dynamic balance ability of athletes from different sports had significant difference (P<0.01), but there was no significant difference with the method of one-leg standing with eyes-closed (P>0.05). The overall stability index and time of one-leg?standing had moderate negative correlation (r=-0.527,P<0.05). ASL/BMI had a tendency to increase with age.Conclusion:Dynamic balance ability test can better reflect the differences of balance performance of athletes from different sports, and has internal consistency with the traditional method, thus, it may be used for the athletes selection of sports related to the balance ability.

Key words:Biodex Balance System; dynamic balance ability; athletes’ selection