長(zhǎng)期有規(guī)律鍛煉對(duì)女大學(xué)生靜態(tài)平衡能力的影響

李廣周 何本祥 劉建宇 吳成亮

長(zhǎng)期有規(guī)律鍛煉對(duì)女大學(xué)生靜態(tài)平衡能力的影響

李廣周1何本祥2劉建宇1吳成亮1

（1．重慶三峽學(xué)院體育與健康學(xué)院，重慶萬(wàn)州 404020）（2．成都體育學(xué)院附屬醫(yī)院，四川成都 610041）

以80名健康女大學(xué)生為研究對(duì)象，采用Tetrax平衡及穩(wěn)定性測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試其八種姿勢(shì)下的總體穩(wěn)定性、傅立葉頻譜、體重分布指數(shù)及同步性，探討長(zhǎng)期有規(guī)律鍛煉對(duì)女大學(xué)生靜態(tài)平衡能力的影響．結(jié)果：（1）八種姿勢(shì)下實(shí)驗(yàn)組的ST均小于對(duì)照組，實(shí)驗(yàn)組的ST在NC、HL兩種姿勢(shì)下極小于對(duì)照組（P＜0.01）；在PC、HB、HF三種姿勢(shì)下小于對(duì)照組（P＜0.05）；（2）在HF姿勢(shì)下，在F1頻段實(shí)驗(yàn)組的FTI低于對(duì)照組（P＜0.05）；在NC、PO、PC、HL、HR、HB、HF等七種姿勢(shì)下，在F2~F4頻段實(shí)驗(yàn)組的FTI也低于對(duì)照組（P＜0.05）；（3）實(shí)驗(yàn)組的WDI在PC姿勢(shì)下小于對(duì)照組（P＜0.05）；（4）實(shí)驗(yàn)組在NO姿勢(shì)下AC、BD、AD、BC的SY低于對(duì)照組（P＜0.05）；在HB姿勢(shì)下實(shí)驗(yàn)組的BD、AD的SI低于對(duì)照組（P＜0.05）．結(jié)論：長(zhǎng)期有規(guī)律鍛煉可以提高身體的總體穩(wěn)定性，降低維持身體平衡對(duì)視覺(jué)的依賴性；外周前庭功能、中樞前庭功能和肌肉本體感受功能對(duì)維持機(jī)體平衡能力得到了加強(qiáng)和提高．

女大學(xué)生；平衡能力；穩(wěn)定性指數(shù)；體重分配指數(shù)

平衡能力是人體維持站立、行走以及協(xié)調(diào)地完成各種動(dòng)作的重要保障[1]43，它作為人體的一項(xiàng)基本能力，不僅對(duì)患者、運(yùn)動(dòng)員非常重要，對(duì)正常人在日常生活中也起著非常重要的作用[2]．成年人的平衡功能在20歲左右發(fā)育完善后隨之下降，處于青春期后期的女大學(xué)生平衡功能基本發(fā)育成熟，此時(shí)注重平衡能力的訓(xùn)練，將有助于避免運(yùn)動(dòng)損傷的發(fā)生，并為以后長(zhǎng)期保持良好平衡能力打下基礎(chǔ)．目前在大學(xué)生健康體質(zhì)測(cè)試中還沒(méi)有人體平衡能力這項(xiàng)測(cè)量指標(biāo)，國(guó)內(nèi)外對(duì)人體平衡能力的研究也多見(jiàn)于中老年人，本研究對(duì)于豐富靜態(tài)平衡能力的基礎(chǔ)研究，了解長(zhǎng)期有規(guī)律鍛煉對(duì)女大學(xué)生靜態(tài)平衡能力的影響，指導(dǎo)女大學(xué)生健身鍛煉有一定的參考價(jià)值．

1 研究對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

本研究選取重慶三峽學(xué)院2012級(jí)女生80名，年齡為19~23歲，身體健康、無(wú)美尼爾氏綜合癥等眩暈病史，其中實(shí)驗(yàn)組為體教專業(yè)40名女生，身高為163.43 ± 2.7 cm，體重為53.03 ± 4.6 kg，專項(xiàng)練習(xí)在3年或以上，上課期間每周專項(xiàng)鍛煉3次或以上；對(duì)照組為漢語(yǔ)言文學(xué)專業(yè)40名女生，身高162.52 ± 4.7 cm，體重為52.21 ± 7.2 kg，平時(shí)除上體育課外，無(wú)其它有規(guī)律鍛煉習(xí)慣，兩組受試者的年齡、身高、體重?zé)o顯著性差異（P＞0.05）．

1.2 研究方法

1.2.1 儀器設(shè)備 采用以色列Sunlight公司生產(chǎn)的Tetrax平衡及穩(wěn)定性測(cè)試系統(tǒng)對(duì)受試者進(jìn)行測(cè)試．該設(shè)備通過(guò)四塊相互獨(dú)立的壓力感應(yīng)平臺(tái)，分別測(cè)量受試者左腳與右腳的前、后兩個(gè)部分對(duì)平臺(tái)垂直施加的壓力變化[3]，并記錄傳入電腦，由專用軟件對(duì)其分析處理，將力學(xué)變化的信號(hào)轉(zhuǎn)變成數(shù)字或圖片的形式輸出打?。?/p>

1.2.2 測(cè)試方法 由專業(yè)檢驗(yàn)師完成所有測(cè)試，檢驗(yàn)前向受試者充分解釋測(cè)試目的、流程和注意事項(xiàng)，盡量減少環(huán)境對(duì)受試者的干擾．受試者直立于Tetrax測(cè)試力臺(tái)上，保證左右腳的腳跟和腳趾準(zhǔn)確地踩放于A（左腳跟）、B（左腳尖）、C（右腳跟）、D（右腳尖）四塊平衡平板上，面部朝前，雙臂懸垂于身體兩側(cè)，頭正直、雙眼直視前方某靜止目標(biāo)，本測(cè)量姿勢(shì)為基本姿勢(shì)，其它姿勢(shì)可參考本姿勢(shì)進(jìn)行比較．測(cè)定她們?cè)贜O（睜眼、堅(jiān)固平面）、NC（閉眼、堅(jiān)固平面）、PO（睜眼、加海綿腳墊）、PC（閉眼、加海綿腳墊）、HR（閉眼、頭轉(zhuǎn)向右側(cè)45°）、HL（閉眼、頭轉(zhuǎn)向左側(cè)45°）、HB（閉眼、頭向后仰30°）以及HF（閉眼、低頭前傾30°）等八種姿勢(shì)下的各種指標(biāo)．每種姿勢(shì)的測(cè)試時(shí)間為32 s．

1.2.3 測(cè)試指標(biāo) （1）總體穩(wěn)定性系數(shù)（ST）：該指標(biāo)反映測(cè)試對(duì)象的整體穩(wěn)定性，數(shù)值越大表示穩(wěn)定性越差，0~35表示低跌到風(fēng)險(xiǎn)，36~57表示中跌到風(fēng)險(xiǎn)，58~100表示高跌到風(fēng)險(xiǎn)；（2）體重分布指數(shù)（WDI）：是體重在四塊力臺(tái)上的分配與標(biāo)準(zhǔn)均值25%（理想情況下A、B、C、D四塊力臺(tái)上應(yīng)各分得25%）偏差的平方，WDI理論值最低為0，即每個(gè)力臺(tái)上的體重分配為25%；（3）傅立葉頻譜分析（FTI）：該指標(biāo)數(shù)值的大小反映測(cè)試對(duì)象在不同頻率范圍內(nèi)姿勢(shì)擺動(dòng)的強(qiáng)度，分為八個(gè)基本頻率段．低頻段：F1=0.01~0.1Hz；中低頻段：F2~F4=0.1~0.5Hz；中高頻段：F5~F6=0.5~1.0Hz；高頻段：F7~F8=1.0~3.0Hz及3.0Hz以上；（4）同步性（SI）：兩腳跟和兩腳趾在Tetrax四塊相互獨(dú)立的力臺(tái)上產(chǎn)生的擺動(dòng)模式的相關(guān)性，有左腳跟腳趾、右腳跟腳趾、左右腳跟、左右腳趾、左腳跟右腳趾和右腳跟左腳趾等六種可能的測(cè)量．

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

對(duì)所測(cè)數(shù)據(jù)用SPSS16.0軟件包統(tǒng)計(jì)，均數(shù)以`x ± S表示．組間同一指標(biāo)采用配對(duì)T檢驗(yàn)．P＜0.05表示有顯著性差異，P＜0.01表示有極顯著性差異．

2 結(jié)果分析

2.1 兩組受試者八種姿勢(shì)下總體穩(wěn)定系數(shù)與體重分布指數(shù)的對(duì)比

從表1可見(jiàn)，八種姿勢(shì)下對(duì)照組的總體穩(wěn)定性系數(shù)和體重分布指數(shù)均大于實(shí)驗(yàn)組，其中總體穩(wěn)定性系數(shù)在閉眼固體平面和閉眼頭左轉(zhuǎn)45°兩種姿勢(shì)下，兩組相比有極顯著性差異（P＜0.01）；在閉眼海綿腳墊、閉眼頭后仰30°和閉眼后仰30°三種姿勢(shì)下，兩組相比有顯著性差異（P＜0.05）；體重分布指數(shù)在閉眼海綿腳墊姿勢(shì)下，兩組相比有顯著性差異（P＜0.05）.

表1 兩組受試者八種姿勢(shì)下總體穩(wěn)定性系數(shù)與體重分配指數(shù)的對(duì)比

注：*表示兩組相比P＜0.05，#表示兩組相比P＜0.01．

2.2 兩組受試者八種姿勢(shì)下姿勢(shì)擺動(dòng)傅立葉頻譜分析的對(duì)比

從表2可見(jiàn)，在閉眼低頭前傾30°姿勢(shì)下，實(shí)驗(yàn)組的傅立葉頻譜分析值F1頻段值較低，與對(duì)照組比有顯著性差異（P＜0.05）；在閉眼堅(jiān)固平面、睜眼海綿腳墊、閉眼海綿腳墊、閉眼頭左右轉(zhuǎn)、閉眼前后傾等七種姿勢(shì)下，實(shí)驗(yàn)組在F2~F4頻段值較低，與對(duì)照組比有顯著性差異（P＜0.05）．

表2 兩組受試者八種姿勢(shì)下姿勢(shì)擺動(dòng)傅立葉頻譜分析的對(duì)比

注：*表示兩組相比P＜0.05．

2.3 兩組受試者八種姿勢(shì)下六種同步性指數(shù)的對(duì)比

從表3可見(jiàn)，實(shí)驗(yàn)組在睜眼堅(jiān)固平面姿勢(shì)下AC（左、右腳跟）、BD（左、右腳尖）、AD（左腳跟、右腳尖）與BC（左腳尖、右腳跟）同步性系數(shù)值較低，與對(duì)照組比有顯著性差異（P＜0.05）；實(shí)驗(yàn)組在閉眼頭后仰30°姿勢(shì)下AD（左腳跟、右腳尖）同步性系數(shù)值較低，與對(duì)照組比有顯著性差異（P＜0.05）．

表3 兩組受試者八種姿勢(shì)下六種同步性指數(shù)的對(duì)比

注：*表示兩組相比P＜0.05．

3 分析討論

平衡能力是指人體維持某種姿勢(shì)穩(wěn)定性或受到外力作用時(shí)自動(dòng)地調(diào)整并維持姿勢(shì)的能力，前者屬于靜態(tài)平衡，即人體或人體某一部位在相對(duì)靜止的狀態(tài)下保持某種特定姿勢(shì)，如坐或站等姿勢(shì)時(shí)保持穩(wěn)定狀態(tài)的能力[4]200-201．維持人體平衡的機(jī)制十分復(fù)雜，其中視覺(jué)、本體感覺(jué)和前庭系統(tǒng)在維持人體平衡的過(guò)程中起著重要作用[5]．Tetrax是目前較為先進(jìn)的人體平衡能力與維持平衡機(jī)制能力的測(cè)試分析系統(tǒng)，可測(cè)量一系列不同姿勢(shì)下人體的平衡能力和姿勢(shì)擺動(dòng)，以及維持身體平衡的各系統(tǒng)受到干擾時(shí)對(duì)平衡造成的影響．

總體穩(wěn)定性系數(shù)（ST）本質(zhì)上是姿勢(shì)擺動(dòng)量化后的數(shù)學(xué)表達(dá)，充分地將人體在四塊力臺(tái)上的擺動(dòng)區(qū)域、幅度、速度及重心轉(zhuǎn)移模式等因素相互關(guān)聯(lián)，反映的是測(cè)試對(duì)象的整體穩(wěn)定性．本研究發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)組的總體穩(wěn)定系數(shù)在八種姿勢(shì)下均低于對(duì)照組，其中在閉眼堅(jiān)固平面、閉眼加海綿腳墊上、閉眼頭左轉(zhuǎn)、閉眼頭后仰、閉眼頭前傾等五種姿勢(shì)下與對(duì)照組比有極顯著性差異．閉眼狀態(tài)是去除人體平衡能力對(duì)視力提示的依賴；加海綿腳墊減弱了用于控制平衡的本體感覺(jué)接受；頭部位置變化主要反映中樞神經(jīng)和前庭功能對(duì)平衡控制的影響，閉眼頭前傾時(shí)主要反映身體平衡控制很大程度上依賴于頸部和胸椎部對(duì)平衡控制的影響，閉眼頭后仰時(shí)主要反映身體平衡控制很大程度上依賴于腰骶部的作用，閉眼頭左、右轉(zhuǎn)時(shí)主要反映身體平衡控制很大程度上依賴于頸部對(duì)平衡控制的影響．這表明通過(guò)長(zhǎng)期有規(guī)律體育鍛煉實(shí)驗(yàn)組身體平衡能力的維持對(duì)視覺(jué)的依賴性降低，前庭器官功能和本體感覺(jué)功能對(duì)身體平衡能力的調(diào)節(jié)作用得到提高．劉艷紅[6]等研究發(fā)現(xiàn)，視力殘疾學(xué)生比視力正常學(xué)生的單腿站立的平衡能力低，劉璟[7]等研究也發(fā)現(xiàn)，同樣視覺(jué)條件下，在受試者足底加海綿墊以干擾其本體感覺(jué)，會(huì)造成受試者的重心動(dòng)搖面積及軌跡長(zhǎng)度的增大，姿勢(shì)控制能力降低．而處于平衡能力基本發(fā)育完善、身體機(jī)能狀態(tài)良好的女大學(xué)生，平衡能力的不足有可能被視覺(jué)、肌肉力量所代償，故在睜眼姿勢(shì)下兩組的平衡能力無(wú)顯著性差異，在閉眼（視力受到干擾）、加海綿腳墊（本體感覺(jué)受到干擾）和頭部位置變化（前庭功能受到干擾）時(shí)，無(wú)長(zhǎng)期有規(guī)律體育鍛煉習(xí)慣的對(duì)照組顯示出維持調(diào)節(jié)平衡能力的不足，長(zhǎng)期進(jìn)行有規(guī)律體育鍛煉的實(shí)驗(yàn)組顯示出較好的維持調(diào)節(jié)平衡的能力．劉波[7]等在應(yīng)用海綿墊干擾本體感覺(jué)來(lái)分析正常人維持姿勢(shì)平衡的各種感覺(jué)整合作用時(shí)發(fā)現(xiàn)，在視覺(jué)未被干擾時(shí)，本體感覺(jué)變化導(dǎo)致的足底壓力中心平均晃動(dòng)速度增加程度較??；本體感覺(jué)未被干擾時(shí)，視覺(jué)條件的變化導(dǎo)致的足底壓力中心平均晃動(dòng)速度增加程度也較??；在視覺(jué)和本體感覺(jué)同時(shí)受到干擾時(shí)，足底壓力中心平均晃動(dòng)速度顯著增加；最終得出在維持姿勢(shì)平衡過(guò)程中前庭系統(tǒng)所起作用較大，其次是視覺(jué)和本體感覺(jué)．孔維佳[8]等還發(fā)現(xiàn)在一定范圍內(nèi)，隨著海綿墊厚度增加，直立其上的人體本體感覺(jué)受到的干擾程度加劇，其姿勢(shì)穩(wěn)定性逐漸降低．

傅立葉頻譜分析（FTI）反映人體在不同頻率下姿勢(shì)擺動(dòng)的強(qiáng)度．由于人體是向前行走，并以最省力的方式最長(zhǎng)時(shí)間地維持正常的穩(wěn)定姿勢(shì)，所以人體的正常姿勢(shì)擺動(dòng)是前后擺動(dòng)大、左右擺動(dòng)小，并具有高強(qiáng)度低頻率的特點(diǎn)．本研究發(fā)現(xiàn)，在閉眼低頭前傾30°姿勢(shì)下，實(shí)驗(yàn)組的傅立葉頻譜分析值在F1頻段值較低，與對(duì)照組比有顯著性差異；在閉眼堅(jiān)固平面、睜眼加海綿腳墊、閉眼加海綿腳墊、閉眼左右轉(zhuǎn)、閉眼前后傾等七種姿勢(shì)下，實(shí)驗(yàn)組在F2~F4頻段值較低，與對(duì)照組比有顯著性差異，這表明在視覺(jué)受到干擾（閉眼）和低頭前傾30°（頸部受到壓迫）情況下，與實(shí)驗(yàn)組比較，對(duì)照組的平衡調(diào)節(jié)代償能力下降（F1頻譜異常提示視覺(jué)功能障礙），而實(shí)驗(yàn)組的外周前庭功能（F2~F4頻譜異常提示外周前庭功能障礙）、肌肉本體感覺(jué)功能（F2~F4頻譜異常提示肌肉本體感覺(jué)功能障礙）和中樞前庭功能（F2~F4頻譜異常提示中樞前庭功能障礙）等表現(xiàn)出良好的適宜調(diào)節(jié)功能．前庭器官功能在維持平衡中占主導(dǎo)地位，其穩(wěn)定性可在運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練過(guò)程中得到改善．鄒容琪[9]等對(duì)木蘭拳練習(xí)者平衡能力的研究發(fā)現(xiàn)，木蘭拳練習(xí)改善了老年婦女的前庭功能，提高了其平衡能力，而前庭功能在維持姿勢(shì)平衡過(guò)程中作用較大．

體重分配指數(shù)（WDI）是反映人體重量的分配模式，其理論最低值是0，正常值為4~6之間；同步性系數(shù)（SI）是反映姿勢(shì)擺動(dòng)時(shí)左右腳，兩腳跟、兩腳趾承重波動(dòng)模式的相關(guān)性，其波形可呈現(xiàn)鏡像（互補(bǔ)）同步或同相（協(xié)同）同步，完全互補(bǔ)時(shí)同步性系數(shù)為﹣1 000，完全協(xié)同時(shí)同步性系數(shù)為﹢1 000．本研究發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)組的體重分配指數(shù)在閉眼海綿墊上姿勢(shì)時(shí)小于對(duì)照組，與對(duì)照組比較有顯著性差異，表明實(shí)驗(yàn)組在視覺(jué)和本體感覺(jué)受到限制時(shí)，前庭器官對(duì)身體平衡能力調(diào)節(jié)功能優(yōu)于對(duì)照組．實(shí)驗(yàn)組在睜眼堅(jiān)固平面姿勢(shì)下左右腳跟、左右腳尖、左腳跟右腳尖、左腳尖右腳跟的同步性系數(shù)較低，與對(duì)照組比有顯著性差異；在閉眼頭后仰30°姿勢(shì)下實(shí)驗(yàn)組的左右腳尖、左腳跟右腳尖的同步性系數(shù)較低，與對(duì)照組比有顯著性差異．體育運(yùn)動(dòng)良好地刺激了人體的前庭器官、視覺(jué)和本體感覺(jué)，長(zhǎng)期有規(guī)律鍛煉會(huì)使視覺(jué)更敏銳、前庭器官和本體感受器對(duì)頭部位置、身體姿勢(shì)和肌肉關(guān)節(jié)形狀的改變更為敏感，使大腦能迅速感覺(jué)身體的位置和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，并進(jìn)行迅速調(diào)整，久之出現(xiàn)自動(dòng)化、節(jié)能化．

4 結(jié) 論

長(zhǎng)期有規(guī)律的鍛煉可以提高女大學(xué)生身體的總體穩(wěn)定性，降低維持身體平衡對(duì)視覺(jué)的依賴性；通過(guò)長(zhǎng)期有規(guī)律的地鍛煉，女大學(xué)生加強(qiáng)了外周前庭功能、中樞前庭功能和肌肉本體感受功能維持機(jī)體平衡能力的作用．

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（責(zé)任編輯：鄭宗榮）

The Effect of Long-term Regular Exercises on Static Postural Balance of Female College Students

LI Guangzhou1HE Benxiang2LIU Jianyu1WU Chengliang1

This study sought to the effect of long-term regular exercises on static postural balance of female college students. It takes 80 healthy female college students as the subjects to test their general stability, Fourier spectrum, weight distribution index and the synchronization of the eight postures by Tetrax balance and stability testing system. The results are as follows: 1) The experimental group showed lower SI than the control group in all assessed conditions, with a statistically significant difference (P＜0.05) in the conditions of NC, HL, HB, HF and PC. 2) The experimental group had lower values than the control group in all frequency bands. There was a statistically significant difference (P＜0.05) between groups in F1 bands in the condition of HF, in the F2~F4 bands in the condition of NC, PO, PC, HR, HL, HB, HF. 3) The experimental group showed lower WDI than the control group in all assessed conditions, with a statistically significant difference (P＜0.05) in the condition of PC. 4) There was a statistically significant difference (P＜0.05) between groups, with lower values in the experimental group, in AC, BD, AD and BC synchronizations in the condition of NO; in AD synchronizations in the condition of HB. According to the data, the paper get the conclusion that long-term regular exercise can improve the general stability index of the body, reduce the dependence of visual sense, and through the long-term regular exercise, the peripheral vestibular function, the central vestibular function and proprioception in the maintenance of static postural balance can be strengthened and improved.

female college students; static postural balance; stability index; weight distribution index

G804.22

A

1009-8135（2016）03-0107-05

2015-11-02

李廣周（1973-），男，河南淮陽(yáng)人，重慶三峽學(xué)院副教授，碩士，主要研究運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)．

國(guó)家科技支撐計(jì)劃課題（2012BAK21B02）階段性成果