付 皆,劉 排 ,苗向軍
核心力量訓練在日常生活和康復領(lǐng)域中具有良好的效果[1-3]。然而在運動領(lǐng)域,核心力量訓練對運動表現(xiàn)的積極效果卻一直存在爭議。一些研究成果認為,與一般訓練和替代訓練相比,核心力量訓練能夠明顯的提高運動表現(xiàn)[4-6],而另一些研究成果則認為,與一般訓練和替代訓練相比,核心力量訓練并不能提升運動表現(xiàn)[7-9]。針對核心力量訓練與運動表現(xiàn)之間的關(guān)系,不僅是對照試驗研究的結(jié)果存在差異,而且有關(guān)核心力量訓練與運動表現(xiàn)的Meta分析研究也對其結(jié)果也存在一定差異。有研究表明,相對控制組無訓練或一般訓練來說,核心力量訓練對運動表現(xiàn)效果量的效果量ES=0,為微小效果量,而相對控制組進行全身力量訓練或替代訓練來說,效果量ES=-0.12,為微小效果量,且為負向影響[10]。但是也有研究表明,核心力量訓練對垂直縱跳的成績影響的效果量ES=1.20,為大效果量,對30 m加速跑的效果量ES=-0.63,為中等效果量[11]。面對這樣相互矛盾的結(jié)果,有必要進一步明確相對于一般訓練或替代訓練,核心力量訓練對運動表現(xiàn)的作用究竟幾何?然而進行大樣本、高質(zhì)量、不同運動項目、適用于不同人群和不同運動表現(xiàn)形式的試驗研究來檢驗核心力量訓練對運動表現(xiàn)的影響的難度非常大,并且核心力量訓練的訓練方法、負荷、形式、器械、評估方式等差別較大。這使核心力量訓練對運動表現(xiàn)之間的影響仍然沒有較為統(tǒng)一的結(jié)論,也正是對核心力量訓練效果相互矛盾的結(jié)果,加劇了對核心力量訓練效果之間的爭論,阻礙了對核心力量訓練在競技體育中作用的產(chǎn)生機制、劑量效應、訓練評估等方面的研究進展?;谝陨险J識,本研究通過Meta分析的方法,收集國內(nèi)外關(guān)于核心力量訓練對跑、跳、投、游、劃、滑基本運動能力的試驗研究文獻,進行系統(tǒng)性分析,希望為明確核心力量訓練對基本運動能力的影響提供較為系統(tǒng)的證據(jù)。
本研究選取人體在不同競技運動中的跑、跳、投、游、劃、滑6種最基本的且有共同特征的基本運動能力,作為核心力量訓練效果的Meta分析,然而在搜索文獻后發(fā)現(xiàn),沒有涉及滑的文獻納入本次Meta分析,因此,本研究主要圍繞跑、跳、投、游、劃5個基本運動能力進行分析,并選取各個基本運動能力的運動表現(xiàn)成績作為量化指標來計算效果量。本研究的研究目的是量化核心力量訓練對跑、跳、投、游、劃基本運動能力的影響。因為前期的文獻表現(xiàn)為相互矛盾的結(jié)果,因此本研究預期核心力量訓練對跑、跳、投、游、劃基本運動能力的影響為小效果量。
文獻的獲取、納入、排除及質(zhì)量評價是Meta分析至關(guān)重要的一步,本研究在選取文獻時共分為獲取、初篩、納入和排除、綜合與評估4個步驟進行。
1.1.1 文獻獲取 文獻獲取分為中文文獻和英文文獻兩個方面同時進行,采用核心力量訓練+運動表現(xiàn)的搜索方式檢索近20年的文獻(1998—2018)。中文文獻通過檢索中國知網(wǎng)、維普和萬方中文數(shù)據(jù)庫獲得,核心力量訓練方面的關(guān)鍵詞包括核心、核心力量、核心穩(wěn)定性、核心力量訓練、核心訓練、核心穩(wěn)定性訓練;關(guān)于基本運動能力的關(guān)鍵詞包括運動表現(xiàn)、跑、跳、游泳、劃船、滑冰、滑雪、滑水、曲棍球、冰球、實心球、鉛球、標槍、鐵餅、跳高、跳遠、游泳、籃球、足球、排球、田徑、身體素質(zhì),獲得與研究目的相關(guān)的中文文獻。英文文獻通過檢索Google Scholar、EBSCO、Medline、PsycINFO數(shù)據(jù)庫,關(guān)于核心力量訓練的關(guān)鍵詞包括core,core strength,core stability,core strength training,core training,core stability training;關(guān)于基本運動能力的關(guān)鍵詞包括Running,jumping,swimming,boating,ice skating,skiing,water skiing,hockey,ice hockey,solid ball,shot put,javelin,discus,high jump,long jump,swimming,basketball,football,volleyball,track and field,physical fitness。在收集外文文獻時,部分外文文獻通過百鏈云圖書館及文獻傳遞的方式獲取。
經(jīng)過初步檢索,共獲得中文相關(guān)文獻426篇,英文文獻341篇,通過閱讀文獻標題和摘要初步篩除綜述、理論研究和調(diào)查研究,共篩除中文文獻387篇,英文文獻264篇,得到中文文獻39篇,英文文獻77篇。
1.1.2 文獻的納入與排除 文獻的納入標準依據(jù)循證醫(yī)學的PICOS[12]方式,主要考慮5個因素,分別是受試對象(Patient)、干預措施(Intervention)、對照組(Comparators)、主要結(jié)果(Main Outcome)和研究設(shè)計(Study Design)。本研究文獻納入標準:①研究的受試必須為健康人群;②干預措施必須是獨立的核心力量訓練,最少持續(xù)4周,每周最少進行一次訓練,每次最少訓練30 min;③研究采用隨機對照試驗設(shè)計,對照組必須進行相同負荷的一般訓練或替代訓練,且與試驗組受試者的初始狀態(tài)基本一致④試驗結(jié)果至少包括跑、跳、投、游、劃、滑基本運動模式其中一項結(jié)果,統(tǒng)計量包括樣本量、均值和標準差。文獻的排除標準:①不是隨機對照試驗;②試驗組和對照組重要數(shù)據(jù)未在同一基線;③沒有提供完整和合適的數(shù)據(jù);④沒有獲得研究報告全文;⑤研究的質(zhì)量較差。
依據(jù)以上的納入與排除標準,符合要求的英文文獻16篇,中文文獻4篇,共12篇(見圖1)。
圖1 研究文獻納入過程Figure 1 Article Selection Process
1.1.3 研究質(zhì)量評估 研究質(zhì)量是對納入研究的規(guī)范程度的評估。本文采用PEDro(Physiotherapy Evidence Database,物理治療證據(jù)數(shù)據(jù)庫)量表[13-14]。PEDro量表由11個題目組成,除了首題不計分外,其余每題計1分,共10分,凡是得分≥6分的研究即可認為是高質(zhì)量的研究[15]。由兩名研究者根據(jù)評價標準獨立對納入的文獻進行評估,共進行了兩輪評估,第一輪進行了獨立評估,第二輪就第一輪評估結(jié)果出現(xiàn)的差異征詢第三位研究者意見后重新評估(見表1)。
1.1.4 數(shù)據(jù)編碼 依據(jù)研究需要對納入文獻的數(shù)據(jù)信息特征進行編碼,編碼的信息特征包括作者、年份、受試數(shù)量、年齡特征、受試人群、干預方案、測試項目等相關(guān)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)編碼分別由兩名研究者獨立完成,如出現(xiàn)不一致的信息,在征詢第三名研究者的意見后協(xié)商處理分歧(見表2)。
由于本研究選用的反映運動表現(xiàn)的數(shù)據(jù)均為連續(xù)型數(shù)據(jù),因此在計算效果量時均使用標準均差(SMD)及其95%置信區(qū)間(CI)。本研究中計算效果量用Cohen’sd來表示,d是試驗組平均數(shù)和對照組平均數(shù)之差與試驗組同控制組組內(nèi)標準差的比率。公式如下:
其中d為效果量,Me為試驗組平均數(shù),Mc為對照組平均數(shù),Sw為試驗組與控制組組內(nèi)標準差的總和,其具體計算公式:
在用標準均差(SMD)表示效果量時,SMD<0.2為微小,0.2≤SMD<0.5為小效果量,0.5≤SMD<0.8為中效果量,SMD≥0.8為大效果量[31-32]。在本研究中,以時間為單位的項目,成績越好則數(shù)值越?。灰跃嚯x和高度為單位的項目,成績越好數(shù)值越大。為確保所有度量單位點都在同一方向,則需要對一些研究乘以-1處理[33]。本研究對以時間為單位的數(shù)值進行了反向處理。
表1 納入研究的PEDro(Physiotherapy Evidence Database)得分Table 1 PEDro(Physiotherapy Evidence Database)Score of The Included Studies
表2 納入研究基本特征Table2 The Basic Characteristics of Included Study
根據(jù)統(tǒng)計學原理,只有同質(zhì)的資料才能進行合并比較,因此要對各個研究進行異質(zhì)性檢驗,異質(zhì)性檢驗也能夠確定采用何種模型。本研究運用Revman5.3軟件進行Meta分析,其中運用Q值檢驗和I2檢驗來表示資料的異質(zhì)性。Q值計算公式如下:
Wi每個研究的權(quán)重,第i個研究的權(quán)重Wi按下式計算:
I2值計算公式如下:
公式中的Q值為異質(zhì)性檢驗中的卡方值,k為納入Meta分析的研究個數(shù)。當I2<25%時,為低度異質(zhì)性;25%<I2<50%時,為中度異質(zhì)性;50%<I2<75%時為高度異質(zhì)性;I2>75%時,不能直接合并[34-35]。
以標準均差(SMD)為計量資料的Meta分析多采用固定效用模型(fixed-effects model)和隨機效用模型(random-effects model)的一種來估計綜合效用。BORENSTEIN認為模型的選定取決于實現(xiàn)判斷研究間是否擁有相同的真實效應量以及分析目的。如果影響結(jié)果的任何變量在研究間都是相同的,且研究結(jié)果不推廣到樣本以外的其他群體,則用固定效用模型,否則采用隨機效用模型[36-37]。本研究所納入的文獻由于受試對象相似,干預措施及方法基本相同,試驗目的基本相同,數(shù)據(jù)統(tǒng)計方式相同等等具有多方面的相似性,因此本研究原則上采用固定效用模型進行元分析。此外,本研究通過Q檢驗和I2檢驗來識別異質(zhì)性,進一步驗證模型選擇的合理性。Q檢驗以P值的形式體現(xiàn),若P<0.05,則表明顯著異質(zhì),P≥0.05則表明不顯著。而I2值則可以用來反映異質(zhì)性程度的高低。若研究間存在異質(zhì)性,則采用隨機效應模型,否則采用固定效應模型[34,38]。因此,本研究原則上選用固定效用模型來進行Meta分析,若異質(zhì)性檢驗表現(xiàn)出數(shù)據(jù)間具有顯著的異質(zhì)性,則選用隨機效用模型。
本次Meta分析研究共采納16篇文獻,中文文獻4篇,英文文獻12篇。在16篇文獻中,共產(chǎn)生了27個效果量,778例被試,年齡跨度12~47歲,被試以青少年運動員居多,運動項目涉及短跑、長跑、排球、游泳、足球、手球等運動項目,干預內(nèi)容為核心力量訓練。所采納的文獻根據(jù)PEDro的質(zhì)量評估,其中6分以上的3篇,5分的4篇,4分的7篇,3分及以下的2篇。
從總體上研究核心力量訓練對跑、跳、投、游、劃這5種基本運動能力的綜合效果量。對16篇文獻的27個效果量作為獨立樣本進行處理并納入到meta分析中,采用固定效應模型,綜合效果量d=0.30(P<0.0001),95%置信區(qū)間為(0.15,0.44),異質(zhì)性檢驗為低度異質(zhì)性(χ2=28.90,P=0.32,I2=10%)。最終結(jié)果顯示,相對于一般訓練和替代訓練,核心力量訓練對跑、跳、投、游、劃基本運動能力的影響結(jié)果為小效果量。
圖2 核心力量訓練與基本運動形式運動表現(xiàn)的總體效果量Figure2 The Total Effect of Core Strength Training on Measure of Sport Performance
10 篇文獻[6,16-18,22-24,26,28,30]的 11 個效果量納入核心力量訓練對跑(20 m跑、100 m跑、5 000 m跑等)的運動表現(xiàn)的影響,運用固定效應模型,綜合效果量d=0.27(P=0.02)95%置信區(qū)間(0.04,0.50),異質(zhì)性檢驗為輕度異質(zhì)性(χ2=4.31,P=0.93,I2=0%)。相對于一般訓練和替代訓練,核心力量訓練對跑的能力的影響結(jié)果為小效果量。
圖3 核心力量訓練與跑的運動表現(xiàn)的效果量Figure 3 The Effect of Core Strength Training on Measure of Running Performance
8 篇文獻[16-17,19-20,23-24,27,30]的 9 個效果量納入核心力量對跳躍(垂直縱跳、立定跳遠)的運動表現(xiàn)的影響,運用固定效用模型,綜合效果量d=0.36(P=0.004),95%置信區(qū)間為(0.15,0.57),異質(zhì)性檢驗為中度異質(zhì)性(χ2=28.90,p=0.10,Ⅰ2=40%),為中度異質(zhì)性。最終結(jié)果顯示,相對于一般訓練和替代訓練,核心力量訓練對跳躍運動能力的影響為小效果量。
圖4 核心力量訓練與跳的運動表現(xiàn)的效果量Figure 4 The Effect of Core Strength Training on Measure of Jumping Performance
4篇文獻[16,25,29-30]的4個效果量納入核心力量對投擲(實心球擲遠、手球出手速度等)的運動表現(xiàn)的影響,因為異質(zhì)性檢驗結(jié)果(χ2=10.44,P=0.02,I2=71%),為高度異質(zhì)性,采用隨機效用模型,綜合效果量d=0.44(P=0.27),95%置信區(qū)間(-0.34,1.22)。當效應值出現(xiàn)異質(zhì)時,通常有兩種處理方式:一是刪除極端效應值,直至達到同質(zhì)再進行固定模型分析;第二是采用考慮了研究內(nèi)和研究間變異的隨機模型分析[39]。因此,根據(jù)該組的效應值分布,剔除一個極端值(ES=1.58)[30],使用固定效應模型合并效果量,則綜合效應值d=0.05,95%置信區(qū)間(-0.04,0.50),異質(zhì)性檢驗結(jié)果為低度異質(zhì)性(χ2=2.11,P=0.35,I2=5%),結(jié)果的可信度提高,相對于一般訓練和替代訓練,核心力量訓練對投擲能力的影響為微小效果量。
圖5 核心力量訓練與投擲的運動表現(xiàn)的效果量Figure 5 The Effect of Core Strength Training on Measure of Throwing Performance
2篇文獻[19,21]的2個效果量納入核心訓練對游(50 m游泳)的運動表現(xiàn)影響,運用固定效應模型,綜合效果量d=0.19(P=0.37),95%置信區(qū)間(-0.23,0.60),結(jié)果為微小效果量異質(zhì)性檢驗(χ2=0.06,P=0.81,I2=0%),為輕度異質(zhì)性。相對于一般訓練和替代訓練,核心力量訓練對游泳運動能力影響結(jié)果為微小效果量。
整個研究只有1篇文獻[16]研究了核心力訓練量對劃的運動模式的運動表現(xiàn)影響,效果量ES=0.19,95%置信區(qū)間(-0.43,0.81),相對于一般訓練和替代訓練,核心力量訓練對劃的運動能力影響結(jié)果為微小效果量。
圖6 核心力量訓練與游的運動表現(xiàn)的效果量Figure 6 The Effect of Core Strength Training on Measure of Swimming Performance
按照PEDro文獻質(zhì)量評估條件,本次Meta分析所納入的16篇文獻最低分2分,最高分8分,平均分4.5分,文獻質(zhì)量總體中等偏下。使文獻質(zhì)量得分相差較大的原因主要在盲法設(shè)計和對受試者及其試驗過程的陳述兩個方面。巧合的是,納入研究的國內(nèi)文獻均為4分文獻,與國外高分文獻相比,納入研究的國內(nèi)文獻沒有盲法的設(shè)計,也沒有對在試驗過程中受試者退出試驗等的試驗過程的詳細說明。因此,國內(nèi)關(guān)于訓練方面的隨機對照試驗的研究報告需要進一步規(guī)范。另外,將本研究納入的4篇中文文獻的6個效果量進行綜合,結(jié)果顯示為中等效果量(d=0.53,P=0.003,I2=15%),將12篇英文文獻的21個效果量進行綜合,結(jié)果顯示為小效果量(d=0.25,P=0.002,I2=4%),國內(nèi)研究的效果量明顯大于國外同類研究,這樣的結(jié)果可能與我國學者在對核心力量訓練效果的研究中“跟風熱點,夸大盲從”[40]有關(guān)。
通過對16篇文獻的Meta分析,核心力量訓練對跑、跳、投、游、劃基本運動能力的影響為小效果量。這與目前關(guān)于核心力量訓練影響運動表現(xiàn)的Meta分析的兩個研究結(jié)果有些出入。OLAF[10]研究了軀干力量與身體素質(zhì)、軀干力量與運動表現(xiàn)之間的關(guān)系,其中核心力量訓練與運動表現(xiàn)之間的關(guān)系研究是其中一個亞組研究,研究結(jié)果認為核心力量訓練與運動表現(xiàn)之間為微小效果量(d=0.00),與本研究結(jié)果稍有差異。造成這種結(jié)果的主要原因可能是因為訓練負荷的差異,然而由于核心力量訓練的形式、方法、條件多種多樣,難以用統(tǒng)一的標準對訓練強度進行比較,因此本研究用16篇文獻的平均訓練次數(shù)(M=24次)與OLAF研究所選取8篇文獻的平均訓練次數(shù)(M=23.5次)就訓練量進行了比較,配對T檢驗結(jié)果顯示兩者不存在顯著差異(P=0.763),基本排除了因為訓練量的差異而造成兩個研究結(jié)果差異的可能性,針對訓練強度所造成的結(jié)果差異還需進一步驗證。造成差異的另一個原因還可能是兩個研究對運動表現(xiàn)的評判標準不同,本研究是以人體基本的5個基本運動形式的結(jié)果作為運動表現(xiàn)來選取文獻,而OLAF納入的文獻涉及了平衡能力的運動表現(xiàn)[41]、舞蹈運動員的技能表現(xiàn)得分[42]、棒球運動擲球的準確性[5]、縱跳高度[27]等,這些運動表現(xiàn)既有體能表現(xiàn)、還有準確性表現(xiàn),還有技能表現(xiàn)等多種運動表現(xiàn)的形式,也可能是這種原因造成其研究的異質(zhì)性較高(I2=62%)。
牛嚴軍[11]的研究結(jié)果顯示,核心力量訓練與30 m跑的影響達到中等效果量(d=-0.63),對垂直縱跳的影響達到大效果量(d=1.20),與本研究結(jié)果有較大差異。造成兩個研究結(jié)果差異的主要原因可能是納入文獻標準不同,牛嚴軍在檢索文獻時的關(guān)鍵詞是以“懸吊訓練”“震動訓練”“瑞士球訓練”等訓練方式為關(guān)鍵詞,因此納入文獻的干預手段不只是進行獨立的核心力量訓練,其干預內(nèi)容可能還會伴隨其他的訓練效果。比如其對垂直縱跳的Meta分析中所采納的文獻的干預方法有振動臺上持啞鈴下蹲訓練[43]在振動臺上做深蹲、弓步、縱跳等訓練[44-46],這些訓練不能認為是單獨的核心力量訓練,因為這些訓練還可能帶來其他的訓練效果,如下肢力量的提高等,因此其結(jié)果中縱跳運動表現(xiàn)的效果量為大效果量。本研究在納入和排除文獻時將獨立發(fā)展核心力量的訓練作為文獻納入的一個條件,凡是文獻中不是獨立發(fā)展核心力量的干預手段即排除在納入的文獻之外。因牛嚴軍的研究所選取文獻的干預方案與本研究有較大差異,在此沒有對兩個研究的訓練負荷不同可能造成的結(jié)果差異進行討論。
人體特定動作的運動表現(xiàn)是力量、靈敏、速度等多種因素共同作用的結(jié)果。根據(jù)前人研究的成果,核心力量訓練能夠帶來多方面的效益。實證研究顯示,核心力量訓練能夠提高呼吸肌的力量[47],能夠提高運動員的落地穩(wěn)定性[48]和平衡能力[49],提高下肢力量[50],提高運動員的功能性移動模式和動態(tài)姿勢控制能力[51]等。也許正是這些能力改善形成的合力對運動員的運動表現(xiàn)產(chǎn)生了積極的影響。但是,根據(jù)身體訓練必須與專項相結(jié)合的訓練原理,獨立的核心力量訓練較多重視核心區(qū)的力量、耐力、穩(wěn)定性的練習,少有與運動表現(xiàn)形式(例如跑的動作形式)相結(jié)合的訓練,這就使核心力量訓練不能與運動表現(xiàn)形式直接進行契合,從而影響到了核心力量訓練的效果。而且,獨立的核心力量訓練多采用俯臥、仰臥、側(cè)臥的形式訓練在水平方向完成,然而跑、跳、投等人體基本運動形式多是在垂直方向完成,這種完成訓練方向上的差異也有可能對核心力量訓練的效果產(chǎn)生影響。這種綜合的原因可能造成核心力量訓練對基本運動能力的影響達到了小效果量,與本研究的預期基本一致。
通過本研究的亞組分析,相對一般訓練和替代訓練,核心力量對跑和跳影響的效果量為小效果量(d=0.27,d=0.37),而對投、游、劃運動表現(xiàn)影響的結(jié)果為微小效果量(d=0.05、d=0.19,d=0.19)。造成這種結(jié)果的原因可能與核心力量訓練的方式與跑和跳的運動模式關(guān)系更為緊密。核心力量訓練十分重視髖關(guān)節(jié)周圍不同方向肌肉力量、神經(jīng)-肌肉控制能力、兩側(cè)肌力的平衡性等的訓練,而髖關(guān)節(jié)的活動在跑和跳兩種運動模式中占據(jù)重要的地位,特別是髖關(guān)節(jié)的屈和伸兩種動作模式與跑與跳的專項動作有十分緊密的聯(lián)系,也許正是這種聯(lián)系使核心力量訓練對跑和跳的影響相對投、游、劃更大。
運動項目不同則運動表現(xiàn)的形式就各不相同,本研究從基本運動能力的角度來檢驗核心力量訓練對運動表現(xiàn)的影響,選擇的動作模式均屬于閉合式的動作模式(跑、跳、投等),未涉及開放式動作模式的運動表現(xiàn),因此針對核心力量訓練對運動表現(xiàn)影響的研究還需要進一步細化。本研究對投、游、劃的亞組分析納入文獻較少,且投和游的結(jié)果均不具有統(tǒng)計學意義(p=0.83,P=0.37),這也可能與這三組分析納入文獻量少有直接關(guān)系,未來的研究可以進一步增大納入文獻的數(shù)量,能使結(jié)果更具有說服力。本研究只針對核心力量與基本運動能力之間總體關(guān)系的研究,未涉及針對核心力量訓練在不同人群、不同干預手段、不同訓練負荷等的較為細分和深入的揭示核心力量訓練與運動表現(xiàn)的規(guī)律的研究,在研究的深刻程度上還有待提高,這也為未來的研究提供了方向。
通過對16篇中外文獻的27個效果量的綜合分析顯示,相對于一般訓練和替代訓練,核心力量訓練能夠?qū)ε堋⑻?、投、游、劃基本運動能力產(chǎn)生積極的影響,達到小效果量(d=0.30),95%置信區(qū)間(0.15,0.44)。核心力量訓練對跑和跳的影響大于對投、游、劃的影響。為了更加深入揭示核心力量訓練與運動表現(xiàn)之間關(guān)系的規(guī)律,未來需要進行更多高質(zhì)量、大樣本、條件細分的研究。基于現(xiàn)有的研究結(jié)果,核心力量訓練能夠成為提高基本運動能力的訓練手段,但是對其訓練效果的預計應更加謹慎。