習(xí)得性姿勢(shì)控制異常（APCA）現(xiàn)象的實(shí)證研究

史 衍，吳 昊，張曉榮

（1.首都體育學(xué)院，北京 100191；2.北京航空航天大學(xué)附屬小學(xué)，北京 100083）

個(gè)體的運(yùn)動(dòng)包含動(dòng)作成分和姿勢(shì)成分，人體姿勢(shì)不良已成為肌肉骨骼系統(tǒng)功能不良或損傷的主要原因 。另一方面，根據(jù)兒童生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律可知，學(xué)前期和學(xué)齡期是粗大動(dòng)作發(fā)展的敏感期也是姿勢(shì)控制功能發(fā)育的不穩(wěn)定期。因此，有關(guān)動(dòng)作技術(shù)習(xí)得與姿勢(shì)控制能力變化之間關(guān)系的研究是十分重要的。本文通過(guò)分析學(xué)齡期兒童在運(yùn)動(dòng)技能學(xué)練過(guò)程中其姿勢(shì)控制能力的變化情況，深入探討運(yùn)動(dòng)技術(shù)學(xué)習(xí)與神經(jīng)、肌肉骨骼系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變化之間雙重效應(yīng)，最終揭示“習(xí)得性姿勢(shì)控制異常”現(xiàn)象及其特征。

1 研究對(duì)象與方法

本文采用文獻(xiàn)資料法、訪談法、調(diào)查法、實(shí)驗(yàn)法、數(shù)理統(tǒng)計(jì)法、邏輯分析法等研究方法，對(duì)習(xí)得性姿勢(shì)控制異常（APCA）現(xiàn)象進(jìn)行實(shí)證研究。（1）實(shí)驗(yàn)對(duì)象。北京航空航天大學(xué)附屬小學(xué)一年級(jí)學(xué)生共48人（男女混合），年齡7.2歲，被試身體健康狀況良好，校外時(shí)間不參加體育類活動(dòng)。（2）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。本實(shí)驗(yàn)采用單因素等組前測(cè)后測(cè)設(shè)計(jì)。按照課外活動(dòng)參與項(xiàng)目不同分成3組：足球?qū)嶒?yàn)組、乒乓球?qū)嶒?yàn)組、對(duì)照組，16人/組。實(shí)驗(yàn)前3組實(shí)驗(yàn)對(duì)象的身體姿勢(shì)，下肢3個(gè)關(guān)節(jié)最大等長(zhǎng)肌力，Y Balance Test測(cè)試成績(jī)以及足底壓力與步態(tài)數(shù)據(jù)無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。隨后分組進(jìn)行12周實(shí)驗(yàn)干預(yù)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后再次測(cè)試上述指標(biāo)。通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)前后各項(xiàng)指標(biāo)的變化情況，進(jìn)行分析與討論。（3）實(shí)驗(yàn)干預(yù)手段。根據(jù)體育與健康（1～2年級(jí)全一冊(cè)）教材中關(guān)于小學(xué)生應(yīng)掌握和運(yùn)用的動(dòng)作技能以及受試者所在學(xué)校課外興趣班的常項(xiàng)設(shè)置，本實(shí)驗(yàn)選擇乒乓球和足球2個(gè)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目為干預(yù)手段，其中足球?qū)嶒?yàn)組選擇 “腳背正面顛球”練習(xí)，乒乓球?qū)嶒?yàn)組選擇 “正手擊球”練習(xí)；對(duì)照組學(xué)生按照學(xué)校與班主任的組織安排，參加合唱、英語(yǔ)、航模、完成課后作業(yè)等活動(dòng)。2個(gè)實(shí)驗(yàn)組在課外活動(dòng)時(shí)間（周三 15：30—16：30和周五 13：10—14：10）內(nèi)，進(jìn)行12周的動(dòng)作技能學(xué)練，如表1所示。

2 研究結(jié)果

2.1 身體形態(tài)測(cè)試數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)前后比較

通過(guò)表2可以看出，3組受試者在實(shí)驗(yàn)干預(yù)前后除了體重指標(biāo)呈現(xiàn)顯著性增加，改善較為明顯（P＜0.05），其他數(shù)據(jù)指標(biāo)無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)變化（P＞0.05）。這表明3個(gè)實(shí)驗(yàn)組樣本在為期12周的實(shí)驗(yàn)干預(yù)過(guò)程中身體形態(tài)方面的生長(zhǎng)發(fā)育水平總體一致。

2.2 下肢關(guān)節(jié)屈伸肌群最大等長(zhǎng)收縮肌力實(shí)驗(yàn)前后比較

通過(guò)表3可以看出，3個(gè)組在實(shí)驗(yàn)干預(yù)前踝背屈肌力、踝跖屈肌力、伸膝肌力、屈膝肌力、下肢旋內(nèi)肌力、下肢旋外肌力等方面數(shù)據(jù)的組間方差分析，顯示不具備差異性（P＞0.05）；而實(shí)驗(yàn)干預(yù)后3個(gè)組在踝跖屈肌力、左右側(cè)伸膝肌力、左側(cè)屈膝肌力、下肢旋內(nèi)肌力等方面具有差異性，改善較為顯著（P＜0.05）。

2.3 姿勢(shì)測(cè)試數(shù)據(jù)比較

以體姿評(píng)估圖為背景拍攝的圖片，按照768×1024像素、高7.25cm、寬5.25cm進(jìn)行截取，然后根據(jù)人體的標(biāo)準(zhǔn)解剖學(xué)姿勢(shì)進(jìn)行包括左側(cè)面觀、背面觀、正面觀、右側(cè)面觀記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比觀察，研究結(jié)果顯示，3組受試者實(shí)驗(yàn)干預(yù)前后在4個(gè)觀測(cè)面內(nèi)的指標(biāo)點(diǎn)位無(wú)任何變化。

表1 乒乓球與足球?qū)嶒?yàn)組12周動(dòng)作技能學(xué)練設(shè)計(jì)

表3 實(shí)驗(yàn)對(duì)象下肢關(guān)節(jié)屈伸肌群最大等長(zhǎng)收縮肌力實(shí)驗(yàn)前后組間比較

2.4 足底分區(qū)面積測(cè)試數(shù)據(jù)比較

足底分區(qū)接觸面積指標(biāo)能準(zhǔn)確細(xì)致地分析足底的受力情況與步行中姿勢(shì)控制的方向性變化情況。如表4所示，實(shí)驗(yàn)干預(yù)前后3個(gè)組的左、右側(cè)足底足前掌和足跟分區(qū)的接觸面積之間的組間（方差分析）和組內(nèi)（配對(duì)樣本t檢驗(yàn)）數(shù)據(jù)不存在差異性（P＞0.05）。但是，乒乓球?qū)嶒?yàn)組受試者左、右側(cè)足前掌區(qū)域內(nèi)側(cè)接觸面積在實(shí)驗(yàn)后有增大趨勢(shì)且具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01），而足前掌區(qū)域外側(cè)接觸面積在實(shí)驗(yàn)后有減小趨勢(shì)也具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01）；另一方面，左側(cè)足跟內(nèi)側(cè)區(qū)域接觸面積指標(biāo)數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)后存在減小趨勢(shì)，外側(cè)區(qū)域接觸面積指標(biāo)數(shù)據(jù)呈相反趨勢(shì)；而右側(cè)足跟內(nèi)側(cè)區(qū)域接觸面積指標(biāo)數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)后存在增大趨勢(shì)、外側(cè)區(qū)域接觸面積指標(biāo)數(shù)據(jù)呈相反趨勢(shì)，而且實(shí)驗(yàn)前后數(shù)據(jù)對(duì)比均具有顯著性差異（P＜ 0.01）。

足球?qū)嶒?yàn)組受試者的左右側(cè)足前掌內(nèi)側(cè)區(qū)域接觸面積指標(biāo)數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)后存在減小趨勢(shì)，而外側(cè)區(qū)域接觸面積指標(biāo)數(shù)據(jù)呈相反趨勢(shì)，實(shí)驗(yàn)前后數(shù)據(jù)對(duì)比均具有顯著性差異（P＜ 0.01），而左右側(cè)足跟區(qū)域接觸面積變化趨勢(shì)相同，而且也具有顯著性差異（P＜ 0.01）。

2.5 足著地過(guò)程中時(shí)相變化

根據(jù)支撐期足底各階段的壓力及對(duì)應(yīng)的時(shí)間可知，在自然行走過(guò)程中實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組受試者足底各區(qū)域受力時(shí)間比例大小順序是相同的，支撐期中所占比例最大的是足前掌著地期、整足接觸期、足跟著地期。其中，實(shí)驗(yàn)干預(yù)后乒乓球?qū)嶒?yàn)組受試者左右側(cè)足跟著地期和左側(cè)整足接觸期均呈現(xiàn)減小趨勢(shì)，且差異具有顯著性（P＜0.01），但右側(cè)足前掌著地期呈現(xiàn)相反趨勢(shì)，且差異具有顯著性（P＜0.05）；足球?qū)嶒?yàn)組數(shù)據(jù)顯示，左右側(cè)整足接觸期均呈現(xiàn)增大趨勢(shì)，且差異具有顯著性（P＜0.01），但雙足前掌著地期呈現(xiàn)相反趨勢(shì)，且差異具有顯著性（P＜0.01），如表5所示。

前期有關(guān)足底壓力分布的研究顯示在行走過(guò)程中，若是足前掌長(zhǎng)期接著地面時(shí)間較長(zhǎng)，可能會(huì)給足前掌帶來(lái)?yè)p害，因而對(duì)于一些在工作與生活中對(duì)足某部分使用較多的個(gè)體，要注意保護(hù)與幫助。所以足球?qū)嶒?yàn)組受試者在正常行走中足前掌接觸時(shí)間較少，顯示其對(duì)足前掌的保護(hù)能力較好。然而，足球?qū)嶒?yàn)組受試者整個(gè)步態(tài)周期中雙側(cè)足前掌著地期所占比例減小，整足接觸期則恰好相反?？梢钥闯?，足球?qū)嶒?yàn)組受試者姿勢(shì)控制過(guò)程中通過(guò)增大整足接觸期時(shí)間來(lái)提高單足支撐的穩(wěn)定性。

2.6 足底各分區(qū)壓力峰值

在進(jìn)行足底各分區(qū)壓力峰值數(shù)據(jù)分析過(guò)程中，為了消除組間體重引起的個(gè)體差異，對(duì)壓力峰值進(jìn)行了體重標(biāo)準(zhǔn)化處理（測(cè)試數(shù)據(jù)除以各自“體重”再乘以同組的“體重”平均數(shù)）。實(shí)驗(yàn)干預(yù)前后數(shù)據(jù)顯示（表6），乒乓球?qū)嶒?yàn)組左、右足前掌內(nèi)側(cè)（第 1～第5 趾骨、第 1、2 跖骨）壓力峰值存在增大趨勢(shì)且具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05或P＜0.01）；左足足跟內(nèi)側(cè)區(qū)壓力峰值存在增大趨勢(shì)、外側(cè)區(qū)壓力峰值變化趨勢(shì)相反，而右足外側(cè)區(qū)壓力峰值呈現(xiàn)增大趨勢(shì)，而且均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01）。另一方面，足球?qū)嶒?yàn)組左足、右足前掌內(nèi)側(cè)壓力峰值增大趨勢(shì)顯著且具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01），而左足、右足足跟外側(cè)區(qū)壓力峰值變化也呈現(xiàn)增加趨勢(shì)，具有顯著性差異（P＜0.01）。結(jié)果表明，經(jīng)過(guò)12周足球和乒乓球特定的動(dòng)作技能學(xué)練，2個(gè)實(shí)驗(yàn)組受試者步行時(shí)左右側(cè)足底壓力峰值分布均產(chǎn)生不對(duì)稱的發(fā)展變化。

表4 實(shí)驗(yàn)對(duì)象足底分區(qū)面積數(shù)據(jù)比較

表5 實(shí)驗(yàn)對(duì)象足著地周期分段數(shù)據(jù)比較

表6 實(shí)驗(yàn)對(duì)象足底壓力數(shù)據(jù)比較

3 討 論

步態(tài)分析能獲取人體足部結(jié)構(gòu)、功能及與身體控制之間的關(guān)系。因此，通過(guò)對(duì)不同狀態(tài)下的足底壓力參數(shù)進(jìn)行對(duì)比研究，可以獲取人體在各體態(tài)和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的生理、病理力學(xué)參數(shù)和機(jī)能參數(shù)。研究表明，姿勢(shì)不良的原因之一是喪失預(yù)期的控制機(jī)制，這種預(yù)期控制機(jī)制是在潛在的不穩(wěn)定自主運(yùn)動(dòng)之前，就已經(jīng)激活姿勢(shì)的調(diào)整 。也就是說(shuō)，預(yù)期姿勢(shì)性活動(dòng)改變將限制個(gè)體進(jìn)行姿勢(shì)控制時(shí)移動(dòng)的方式。所以，長(zhǎng)期單一動(dòng)作技能操作過(guò)程中，反復(fù)使用的人體動(dòng)力鏈出現(xiàn)有條件的主動(dòng)肌與拮抗肌之間的協(xié)同收縮模式改變或最大等長(zhǎng)收縮肌力失衡，此時(shí)對(duì)側(cè)肢體如果沒(méi)有進(jìn)行針對(duì)性訓(xùn)練或訓(xùn)練不足，有可能出現(xiàn)預(yù)先基礎(chǔ)動(dòng)作受限或失衡所導(dǎo)致的動(dòng)作補(bǔ)償，從而誘發(fā)姿勢(shì)控制異常現(xiàn)象的發(fā)生。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果不難看出，乒乓球、足球?qū)嶒?yàn)組與對(duì)照組相比較，在實(shí)驗(yàn)前后足底壓力峰值、足底分區(qū)面積、步態(tài)周期分段（支撐期、擺動(dòng)期、雙支撐期）、足著地周期分段（足跟著地期、整足支撐期、足前掌著地期）等指標(biāo)數(shù)據(jù)變化都呈現(xiàn)出統(tǒng)計(jì)學(xué)上的差異。說(shuō)明乒乓球、足球?qū)嶒?yàn)組受試者在步行過(guò)程中身體姿勢(shì)控制（穩(wěn)定性與方向性因素）變化與正常發(fā)育人群（對(duì)照組）相比較存在差異性。而“身體姿勢(shì)”測(cè)評(píng)（體姿評(píng)估圖）數(shù)據(jù)表明，兩個(gè)實(shí)驗(yàn)組的受試者在實(shí)驗(yàn)前后并未出現(xiàn)骨骼肌肉結(jié)構(gòu)方面數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)學(xué)變化。同時(shí)，本實(shí)驗(yàn)通過(guò)實(shí)驗(yàn)干擾因素控制程序，可以排除遺傳性、病原性以及環(huán)境變化等方面的影響，由此可以證實(shí)：實(shí)驗(yàn)組受試者由于“單一技能習(xí)得”所導(dǎo)致的“習(xí)得性姿勢(shì)控制異?！爆F(xiàn)象是存在的。

4 結(jié) 論

“習(xí)得性姿勢(shì)控制異?！爆F(xiàn)象是由于長(zhǎng)期反復(fù)進(jìn)行單一動(dòng)作技能操作，造成個(gè)體神經(jīng)肌肉骨骼系統(tǒng)中預(yù)期姿勢(shì)調(diào)整程序正常發(fā)育個(gè)體相比受限或失衡或引起控制身體方向性和穩(wěn)定性能力的下降。本文從運(yùn)動(dòng)學(xué)的角度出發(fā)，有助于從多角度探討姿勢(shì)（動(dòng)作）控制異常的原因，更有助于中小學(xué)體育課教學(xué)訓(xùn)練過(guò)程中，進(jìn)一步深化對(duì)動(dòng)作學(xué)習(xí)與控制理論的理解與認(rèn)知。

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