功能性訓(xùn)練對(duì)青少年學(xué)生體質(zhì)健康影響的Meta 分析

郭茂星

（上海理工大學(xué) 體育教學(xué)部， 上海 20093）

青少年學(xué)生體質(zhì)健康事關(guān)個(gè)人成長(zhǎng)、 家庭幸福、 國(guó)家未來、 民族振興， 始終是我國(guó)邁向體育強(qiáng)國(guó)建設(shè)發(fā)展中要面臨的全局性、 長(zhǎng)期性和戰(zhàn)略性問題［1］。 國(guó)家體育總局發(fā)布的 《“十四五” 體育發(fā)展規(guī)劃》 明確提出要切實(shí)提高青少年學(xué)生體質(zhì)健康水平， 加強(qiáng)青少年學(xué)生體育優(yōu)秀人才培養(yǎng)［2］。功能性訓(xùn)練 （Functional training） 起源于20 世紀(jì)末期的物理治療及運(yùn)動(dòng)康復(fù)領(lǐng)域， 是一種訓(xùn)練觀念及方法體系［3］， 目前在大眾健身、 運(yùn)動(dòng)康復(fù)訓(xùn)練、 力量及體能訓(xùn)練領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。 針對(duì)青少年學(xué)生， 功能性訓(xùn)練即是以發(fā)展青少年學(xué)生身體功能， 促進(jìn)青少年學(xué)生體質(zhì)健康為目的的訓(xùn)練體系。 近年來， 關(guān)于功能性訓(xùn)練對(duì)青少年學(xué)生健康促進(jìn)的效果， 科學(xué)研究初步證明了其價(jià)值［4,5］。 功能性訓(xùn)練以動(dòng)作模式為主體， 以提高肌肉協(xié)調(diào)能力、 關(guān)節(jié)穩(wěn)定性、 身體控制能力為訓(xùn)練目的［5］， 從整體上提高青少年學(xué)生身體運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的工作機(jī)能， 以達(dá)到鍛煉身體， 促進(jìn)健康的目的。目前， 功能性訓(xùn)練促進(jìn)大學(xué)生體質(zhì)健康水平的效果基本得到驗(yàn)證［6-10］， 但在青少年學(xué)生健康促進(jìn)方面仍處于初期嘗試階段， 研究結(jié)果存在爭(zhēng)議及不確定性， 如功能性訓(xùn)練對(duì)青少年學(xué)生身體柔韌性發(fā)展的影響就存在結(jié)果不一致的情況［11,12］。

鑒于此， 本文通過對(duì)功能性訓(xùn)練對(duì)青少年學(xué)生體質(zhì)健康的實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)行Meta 分析， 探究功能性訓(xùn)練對(duì)反映青少年學(xué)生體質(zhì)健康水平的力量、 速度、 耐力、 柔韌、 靈敏等能力的影響效應(yīng)， 以期為青少年學(xué)生健康促進(jìn)、 運(yùn)動(dòng)水平提高提供更優(yōu)解決方案。

1 研究方法

本研究遵循國(guó)際Meta 分析撰寫指南 （The PRISMA statement for reporting systematic reviews and meta-analyses of studies that evaluate healthcare interventions： explanation and elaboration） 的要求進(jìn)行研究方法的選擇和使用［13］。

1.1 檢索策略

文獻(xiàn)檢索在PubMed、 Web of Science、 Scopus、 Pro-Quest、 中國(guó)知網(wǎng)、 萬方等數(shù)據(jù)庫完成， 檢索時(shí)間為數(shù)據(jù)庫建庫至2022 年4 月30 日， 檢索主題詞及策略如表1 所示。

表1 納入文獻(xiàn)的檢索策略

1.2 文獻(xiàn)納入及排除標(biāo)準(zhǔn)

1.2.2 納入標(biāo)準(zhǔn)

（1） 文獻(xiàn)類型： 中英文全文文獻(xiàn)； （2） 實(shí)驗(yàn)對(duì)象為10-19 歲健康青少年 （男女不限）； （3） 納入研究的實(shí)驗(yàn)組為功能性訓(xùn)練， 對(duì)照組為空白對(duì)照； （4） 結(jié)局指標(biāo)： 立定跳遠(yuǎn)、 仰臥起坐、 800m/1000m、 50m/100m 沖刺跑、 坐位體前屈、 靈敏性測(cè)試； （5） 提供可直接提取的樣本量、 均值、 標(biāo)準(zhǔn)差， 或可轉(zhuǎn)換的組內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)誤、 均值95%置信區(qū)間等實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

1.2.3 排除標(biāo)準(zhǔn)

（1） 排除研究對(duì)象為患病青少年或青少年運(yùn)動(dòng)員的文獻(xiàn)； （2） 排除干預(yù)措施、 對(duì)照措施不一致的文獻(xiàn)； （3）無法獲取有效數(shù)據(jù)的文獻(xiàn)； （4） 排除非期刊或碩博論文。

1.3 文獻(xiàn)篩選、信息提取及質(zhì)量評(píng)價(jià)

1.3.1 文獻(xiàn)篩選

將所得文獻(xiàn)導(dǎo)入Endnote 軟件中進(jìn)行排重。 由2 位作者獨(dú)立按照納入與排除標(biāo)準(zhǔn)納入文獻(xiàn)。 如意見不統(tǒng)一， 與第3名作者協(xié)商后確定。

1.3.2 信息提取

由2 位作者獨(dú)立提取納入分析文獻(xiàn)的信息， 包括：（1） 基本信息 （作者、 發(fā)表年份等）； （2） 實(shí)驗(yàn)特征信息（樣本量、 干預(yù)周期及頻次等）。 如意見不統(tǒng)一， 與第3 名作者協(xié)商后確定。

1.3.3 質(zhì)量評(píng)價(jià)

運(yùn)用國(guó)際公認(rèn)和運(yùn)用廣泛的文獻(xiàn)質(zhì)量評(píng)價(jià)工具PE-Dro量表［14］， 此量表共包括11 個(gè)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)， 其中標(biāo)準(zhǔn)1 不計(jì)入評(píng)分體系。 每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)采用0～1 分的方式計(jì)算 （0=不符合，1=符合， 文獻(xiàn)得分評(píng)估如表2 所示。

表2 文獻(xiàn)質(zhì)量得分評(píng)估

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

使用Reviewer Manager 5.3 軟件進(jìn)行效應(yīng)量分析、 異質(zhì)性檢驗(yàn)， 使用Stata12.0 進(jìn)行多元回歸分析。 使用干預(yù)前后兩組的改變值 （平均值±標(biāo)準(zhǔn)差， Mean±SD） 作為主要效應(yīng)參數(shù)。 以Q 統(tǒng)計(jì)量判斷研究間的異質(zhì)性， 取P＜0.1 為顯著性水平， 采用I2 統(tǒng)計(jì)量進(jìn)行量化， 25%、 50%、 75%分別表示研究間異質(zhì)性的低、 中和高比例［15］。

2 結(jié)果

2.1 文獻(xiàn)檢索結(jié)果

通過檢索4 個(gè)英文數(shù)據(jù)庫 （WOS、 Pubmed、 Scopus、ProQuest）， 2 個(gè)中文數(shù)據(jù)庫 （知網(wǎng)、 萬方）， 獲取相關(guān)文獻(xiàn)272 篇。 初篩獲得73 篇， 排重剔除17 篇， 閱讀全文進(jìn)行復(fù)篩56 篇， 最終6 篇納入Meta 分析 （圖1）。

圖1 文獻(xiàn)篩選、 納入、 排除流程

2.2 文獻(xiàn)納入基本特征

研究共納入的6 篇文獻(xiàn) （表3）， 包括13～18 歲健康非運(yùn)動(dòng)員青少年學(xué)生637 名， 其中實(shí)驗(yàn)組共319 人， 對(duì)照組共318 人； 干預(yù)方案為功能性訓(xùn)練， 對(duì)照方案為傳統(tǒng)體育課； 干預(yù)頻次為3 次/周 （3 篇）、 2 次/周和1 次/周 （各1篇）； 干預(yù)周期分別為10 周、 12 周和16 周 （各2 篇）。

表3 納入文獻(xiàn)基本特征量表

2.3 文獻(xiàn)方法學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)

納入6 篇文獻(xiàn)， 其中1 篇評(píng)分為8 分， 1 篇評(píng)分為7分， 4 篇評(píng)分為6 分， 平均得分為6.3 分， 表明納入文獻(xiàn)質(zhì)量中等 （表3）。

2.4 Meta 分析結(jié)果

2.4.1 效應(yīng)量分析

本研究通過對(duì)6 篇文獻(xiàn)中9 項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行Meta 分析， 分析功能性訓(xùn)練對(duì)青少年學(xué)生體質(zhì)健康促進(jìn)的影響效應(yīng)， 反映青少年學(xué)生體質(zhì)健康的各項(xiàng)能力與對(duì)應(yīng)指標(biāo) （表4）。

表4 體質(zhì)健康各項(xiàng)能力與對(duì)應(yīng)指標(biāo)一覽表

表5 納入文獻(xiàn)質(zhì)量評(píng)價(jià)PE-Dro 量表

2.4.1.1 下肢爆發(fā)力效應(yīng)量分析

研究納入的6 篇文獻(xiàn)中， 共進(jìn)行了9 項(xiàng)關(guān)于實(shí)驗(yàn)功能性訓(xùn)練對(duì)青少年學(xué)生下肢爆發(fā)力影響的研究。 Meta 分析結(jié)果顯示 （圖2）， 異質(zhì)性檢驗(yàn)X2=8.02， I2=0%， P=0.43， 表明各研究間不存在統(tǒng)計(jì)學(xué)異質(zhì)性。 效應(yīng)量MD=0.05， 95%CI： 0.02， 0.08， P=0.001， 具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義， 表明與體育課相比， 功能性訓(xùn)練能有效增強(qiáng)青少年學(xué)生下肢爆發(fā)力。

圖2 青少年學(xué)生下肢爆發(fā)力效應(yīng)量的Meta 分析森林圖

2.4.1.2 軀干力量耐力效應(yīng)量分析

納入文獻(xiàn)中， 共有4 篇文獻(xiàn)， 6 項(xiàng)實(shí)驗(yàn)， 研究了功能性訓(xùn)練對(duì)青少年學(xué)生軀干力量的影響。 Meta 分析結(jié)果顯示（圖3）， 異質(zhì)性檢驗(yàn)X2=8.64， I2=42%， P=0.12， 表明各研究間存在輕度統(tǒng)計(jì)學(xué)異質(zhì)性。 效應(yīng)量MD=6.79， 95%CI：5.78， 7.80， P＜0.00001， 具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義， 表明與體育課相比， 功能性訓(xùn)練能夠有效提升青少年學(xué)生軀干力量耐力。

圖3 青少年學(xué)生軀干力量耐力效應(yīng)量的Meta 分析森林圖

2.4.1.3 短跑速度效應(yīng)量分析

納入文獻(xiàn)中， 共有4 篇文獻(xiàn)， 5 項(xiàng)實(shí)驗(yàn)， 研究了功能性訓(xùn)練對(duì)青少年學(xué)生速度的影響。 Meta 分析結(jié)果顯示 （圖4），異質(zhì)性檢驗(yàn)X2=1.94， I2=0%， P=0.75， 表明各研究間不存在統(tǒng)計(jì)學(xué)異質(zhì)性。 效應(yīng)量SMD=-0.32， 95%CI： -0.50， -0.14， P=0.0004， 具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義， 表明與體育課相比， 功能性訓(xùn)練能夠有效提升青少年學(xué)生短跑速度。

圖4 青少年學(xué)生速度素質(zhì)效應(yīng)量的Meta 分析森林圖

2.4.1.4 有氧耐力效應(yīng)量分析

納入文獻(xiàn)中， 共有5 篇文獻(xiàn)， 9 項(xiàng)實(shí)驗(yàn)， 研究了功能性訓(xùn)練對(duì)青少年學(xué)生耐力的影響。 Meta 分析結(jié)果顯示 （圖5），異質(zhì)性檢驗(yàn)χ2=24.85， I2=68%， P=0.002， 表明各研究間存在中度統(tǒng)計(jì)學(xué)異質(zhì)性。 效應(yīng)量SMD=-0.22， 95%CI： -0.53，-0.10， P=0.18， 無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義， 表明與體育課相比， 功能性訓(xùn)練對(duì)青少年學(xué)生有氧耐力提升無顯著性差異。

2.4.1.5 身體柔韌性效應(yīng)量分析

納入文獻(xiàn)中， 共有5 篇文獻(xiàn)， 7 項(xiàng)實(shí)驗(yàn)， 研究了功能性訓(xùn)練對(duì)青少年學(xué)生柔韌性的影響。 Meta 分析結(jié)果顯示（圖6），異質(zhì)性檢驗(yàn)X2=50.90， I2=88%， P＜0.00001， 表明各研究間存在高度統(tǒng)計(jì)學(xué)異質(zhì)性。 效應(yīng)量MD=1.66， 95%CI：0.67， 2.66， P=0.001， 具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義， 表明與體育課相比， 功能性訓(xùn)練能夠顯著提升青少年學(xué)生柔韌性。

圖6 青少年學(xué)生柔韌效應(yīng)量的Meta 分析森林圖

2.4.1.6 靈敏能力效應(yīng)量分析

納入文獻(xiàn)中， 共有2 篇文獻(xiàn)， 4 項(xiàng)實(shí)驗(yàn)， 研究了功能性訓(xùn)練對(duì)青少年學(xué)生靈敏的影響。 Meta 分析結(jié)果顯示 （圖7），異質(zhì)性檢驗(yàn)χ2=0.49， I2=0%， P=0.92， 表明各研究間不存在統(tǒng)計(jì)學(xué)異質(zhì)性。 效應(yīng)量SMD=-0.08， 95%CI： -0.37， 0.21，P=0.57， 無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義， 表明與體育課相比， 功能性訓(xùn)練對(duì)青少年學(xué)生靈敏能力提升無顯著性差異。

圖7 青少年學(xué)生靈敏效應(yīng)量的Meta 分析森林圖

2.4.2 多元Meta 回歸分析

Meta 分析結(jié)果顯示， 功能性訓(xùn)練對(duì)青少年學(xué)生軀干力量耐力 （輕）、 有氧耐力 （中）、 身體柔韌 （高） 的影響存在異質(zhì)性， 可能與性別、 干預(yù)周期、 干預(yù)頻次等因素有關(guān)。為此， 將上述因素作為協(xié)變量進(jìn)行Meta 回歸分析， 結(jié)果是上述因素均不是軀干力量耐力 （圖8）、 有氧耐力 （圖9）及身體柔韌 （圖10） 的異質(zhì)性來源 （P＞0.05）。

圖8 青少年學(xué)生軀干力量耐力的多因素Meta 回歸分析

圖9 青少年學(xué)生有氧耐力的多因素Meta 回歸分析

圖10 青少年學(xué)生身體柔韌的多因素Meta 回歸分析

3 討論

本研究發(fā)現(xiàn)功能性訓(xùn)練能夠顯著增強(qiáng)青少年學(xué)生下肢爆發(fā)力及軀干力量耐力， 顯著提升短跑速度及身體柔韌，而對(duì)青少年學(xué)生有氧耐力與靈敏能力無顯著影響。

8 周深蹲訓(xùn)練后的跳躍表現(xiàn)有更好的改善， 這是由于深蹲與跳躍的肌肉收縮模式相似， 均是由超等長(zhǎng)收縮引起神經(jīng)適應(yīng)， 使得肌肉力量增加［16］。 肌肉力量是青年長(zhǎng)期發(fā)展的重要組成部分， 是功能限制和慢性損傷的獨(dú)立危險(xiǎn)因素［17,18］。 然而， 在1 項(xiàng)青少年學(xué)生調(diào)查中， 力量訓(xùn)練是常見體育活動(dòng)中最不受歡迎的， 青少年學(xué)生接受的力量訓(xùn)練數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于身體健康需求［19］。 考慮到力量的增加主要來源于青春期前的神經(jīng)肌肉適應(yīng)［17］， 并且功能性訓(xùn)練方法多樣，強(qiáng)度較小， 能夠保證青少年學(xué)生長(zhǎng)期持續(xù)進(jìn)行訓(xùn)練， 可以更好地激活中樞神經(jīng)系統(tǒng)使用的分化神經(jīng)支配策略， 有效提高力量表現(xiàn)。

邱祝文［20］研究得出經(jīng)16 周功能性訓(xùn)練后， 青少年學(xué)生50 米沖刺速度均有提升， 其中實(shí)驗(yàn)組提升9.7%， 對(duì)照組提升6%。 趙偉［21］則通過12 周功能性訓(xùn)練， 使實(shí)驗(yàn)組100 米沖刺速度提升5.9%， 而對(duì)照組僅提升2.6%。 畢蕊［12］經(jīng)過16周干預(yù)后發(fā)現(xiàn)女生短跑速度有顯著提升。 功能性訓(xùn)練通過練習(xí)動(dòng)作來發(fā)展肌肉力量， 大小肌肉群聯(lián)合協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)， 男生具有一定的力量基礎(chǔ)， 而女生普遍力量基礎(chǔ)較差， 因此女生有顯著提升。 短跑速度不僅依靠步頻、 步長(zhǎng)， 也依靠起跑速度， 起跑效率在很大程度上決定了最終表現(xiàn)［22］， 而起跑速度取決于下肢爆發(fā)力。

仰臥起坐常用于評(píng)價(jià)青少年學(xué)生的軀干力量耐力， 功能性訓(xùn)練通過強(qiáng)化軀干核心力量、 強(qiáng)調(diào)康復(fù)和恢復(fù)、 調(diào)整身體姿勢(shì)及運(yùn)動(dòng)模式， 從而全面發(fā)展機(jī)體的運(yùn)動(dòng)能力［23］。廖婷［11］等12 周干預(yù)后青少年學(xué)生仰臥起坐提升了70.4%。郭樹濤［24］實(shí)驗(yàn)研究10 周功能性訓(xùn)練后青少年學(xué)生男、 女學(xué)生仰臥起坐數(shù)值分別增長(zhǎng)39%、 32%［24］。 畢蕊［12］和賈文輝［25］均得出實(shí)驗(yàn)組青少年學(xué)生軀干力量耐力的提升顯著高于對(duì)照組青少年學(xué)生。 功能性訓(xùn)練由于更專注于動(dòng)作的合理、有效、 規(guī)范完成， 力量的產(chǎn)生、 傳遞乃至控制均有賴于全身各部位協(xié)調(diào)配合， 因此訓(xùn)練本身就對(duì)練習(xí)者的柔韌性提出了很高的要求［24］。 功能性訓(xùn)練更多強(qiáng)調(diào)的是利用核心力量的強(qiáng)化訓(xùn)練改善神經(jīng)肌肉系統(tǒng)的高效運(yùn)行， 包括動(dòng)作銜接的穩(wěn)定性、 加減速等練習(xí)在內(nèi)的多維度、 多關(guān)節(jié)、 整體性的運(yùn)動(dòng)動(dòng)作訓(xùn)練［26］。

4 結(jié)論

功能性訓(xùn)練以提升多肌群協(xié)調(diào)發(fā)展和身體控制能力為主要目的， 主要包括核心力量訓(xùn)練、 身體穩(wěn)定性訓(xùn)練和本體感受訓(xùn)練等， 在增強(qiáng)身體核心區(qū)域和四肢力量的基礎(chǔ)上，關(guān)注整體的協(xié)調(diào)性、 穩(wěn)定性和柔韌性發(fā)展。 功能性訓(xùn)練沒有固定的訓(xùn)練形式， 只要針對(duì)性地制定功能性訓(xùn)練方案，就能充分發(fā)展青少年學(xué)生的各項(xiàng)運(yùn)動(dòng)能力。