摘" 要:本研究目的為通過對大學(xué)生踝關(guān)節(jié)本體感覺進(jìn)行測試,找出不同大學(xué)生踝關(guān)節(jié)本體感覺差異,為大學(xué)生踝關(guān)節(jié)本體感覺訓(xùn)練、損傷預(yù)防及康復(fù)方案提供參考。方法是通過使用具有外翻肌前瞻性肌肉反應(yīng)的踝關(guān)節(jié)去穩(wěn)定裝置定制版本(Myolux Techno?原型),對經(jīng)常參加足球運(yùn)動(dòng)的學(xué)生和普通學(xué)生的本體感覺及功能性進(jìn)行檢測對比測試。檢測結(jié)果證明經(jīng)常參加足球活動(dòng)的學(xué)生踝關(guān)節(jié)本體感覺好于普通學(xué)生,經(jīng)常參與足球活動(dòng)的學(xué)生的雙側(cè)踝關(guān)節(jié)功能性本體感覺差異明顯小于普通學(xué)生的雙側(cè)差異。由此得出結(jié)論足球運(yùn)動(dòng)對提高踝關(guān)節(jié)本體感覺有明顯作用,建議大學(xué)生應(yīng)多參與足球運(yùn)動(dòng),注重踝關(guān)節(jié)本體感覺訓(xùn)練,降低踝關(guān)節(jié)受傷幾率,提高運(yùn)動(dòng)能力。
關(guān)鍵詞:大學(xué)生;踝關(guān)節(jié);本體感覺;足球運(yùn)動(dòng)
Influence of Playing Soccer on Ankle Proprioception Among
College Students
CHENG Xiangzheng, HE Zhiqiang, XIA Yibing
(Dalian University of Technology, Dalian Liaoning, 116086, China.)
Abstract: The current study aimed to test the proprioception of ankle joint in college students and tried to reveal the difference in ankle joint proprioception among two student groups, which in turn suggested the feasibility for ankle joint proprioception training, injury prevention and rehabilitation programs for college students. This study compared proprioception and functionality in students receiving regular soccer training and students without soccer training by a customized ankle de-stabilizing device in terms of muscle response (Myolux Techno? prototype)." It is found that students who regularly participated in soccer activities had better ankle proprioception than control group, and the difference of functional proprioception between bilateral ankle joint in experiment group was significantly smaller than that of the controls." We recommend that college students should participate in soccer activities frequently, and particularly pay more attention to ankle proprioception training since it would reduce the probability of ankle injury and improve athletic ability.
Key words: College students; Ankle joint; Proprioception; Soccer
中圖分類號:G843""" """"""""""""""""文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
目前我國大學(xué)生體質(zhì)健康水平持續(xù)下降,隨著身體各素質(zhì)的下降,傷病情況顯現(xiàn)出高發(fā)性、嚴(yán)重性及反復(fù)性的特點(diǎn),其中踝關(guān)節(jié)損傷尤為常見,已經(jīng)成為大學(xué)生主要傷病之一。踝關(guān)節(jié)是平時(shí)使用頻次最高、壓力最大的關(guān)節(jié),也是最容易受傷的關(guān)節(jié)之一,尤其是在跖屈和內(nèi)翻動(dòng)作時(shí)更容易發(fā)生損傷。本體感覺的信號傳遞是一個(gè)復(fù)雜的神經(jīng)肌肉調(diào)控過程,位于肌肉、肌腱、韌帶、關(guān)節(jié)等運(yùn)動(dòng)器官中的機(jī)械感受器,將肢體的位置覺、力量覺和運(yùn)動(dòng)覺信號上傳至丘腦外側(cè)核后投射到大腦皮質(zhì),再通過神經(jīng)反饋,中樞神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生對軀體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和位置的感覺,最后由大腦運(yùn)動(dòng)皮層輸出運(yùn)動(dòng)控制信息調(diào)節(jié)軀體運(yùn)動(dòng)[1]。有研究者認(rèn)為,踝關(guān)節(jié)本體感受器的處理感覺信息能力的好壞,對于踝關(guān)節(jié)的損傷和康復(fù)有一定關(guān)系。
本文主要選取經(jīng)常參加足球運(yùn)動(dòng)的大學(xué)生進(jìn)行對比測試,是因?yàn)樽闱蜻\(yùn)動(dòng)主要以腳來控制球的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目,其中有球技術(shù)中的踢、停、運(yùn)和搶,無球技術(shù)中的跑、跳、啟動(dòng)和急停是足球運(yùn)動(dòng)最主要的技術(shù),運(yùn)動(dòng)員在比賽與訓(xùn)練中不斷變換、組合地使用各種技術(shù)動(dòng)作,這對運(yùn)動(dòng)員踝關(guān)節(jié)的靈活性、力量和本體感覺都有著很高的要求。
本文通過將經(jīng)常參與足球活動(dòng)的大學(xué)生與一般大學(xué)生踝關(guān)節(jié)進(jìn)行本體感覺測試,試圖找到不同學(xué)生之間的差異,并分析其原因,目的是為提高大學(xué)生踝關(guān)節(jié)健康重視程度,并為提高踝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)能力提供參考。
1" 研究對象與研究方法
1.1" 研究對象
本研究被試者選取自大連理工大學(xué)本科生24人,其中12人為校足球隊(duì)隊(duì)員,另12人為普通學(xué)生。對所有被試者進(jìn)行基本身體測評,BMI值均在正常值18.5-23.9之間。24人下肢沒有功能性損傷,神經(jīng)或運(yùn)動(dòng)功能障礙史,踝關(guān)節(jié)活動(dòng)正常。
1.2" 實(shí)驗(yàn)方法
1.2.1" 分組" 實(shí)驗(yàn)組(A):
將12名校足球隊(duì)隊(duì)員編為實(shí)驗(yàn)組,校足球隊(duì)每周中訓(xùn)練3次,每次訓(xùn)練1.5h,周末進(jìn)行比賽1次,每周共進(jìn)行足球活動(dòng)6h。
對照組(B):
將12名普通學(xué)生編為對照組,該12名學(xué)生幾乎不參加任何體育運(yùn)動(dòng),每周運(yùn)動(dòng)時(shí)間小于1h。
1.2.2" 測試內(nèi)容" (1)BMI值
(2)踝關(guān)節(jié)本體感覺(功能性本體感覺、本體感覺分離、本體感覺重新定位)
1.2.3" 測試方法" (1)基本身體指標(biāo)測試:采用愛康普BMI測量儀。
(2)踝關(guān)節(jié)本體感覺測試
測試設(shè)備:
本研究使用具有外翻肌前瞻性肌肉反應(yīng)的踝關(guān)節(jié)去穩(wěn)定裝置Myolux Medik e-volution裝置定制版本(Myolux Techno?原型),對本體感覺進(jìn)行檢測。該裝置配備有放置在腳踵下方的外置關(guān)節(jié)和腳掌墊。該外置關(guān)節(jié)沿著生理距下軸(也稱為 Henke 軸)產(chǎn)生角位移,以產(chǎn)生腳踝反轉(zhuǎn)和外翻運(yùn)動(dòng)。在承重狀態(tài)下外置關(guān)節(jié)在反轉(zhuǎn)時(shí)自動(dòng)移動(dòng),需要偏心的外翻肌肉激活來控制這種運(yùn)動(dòng)。定制設(shè)備的外置關(guān)節(jié)配有測斜儀傳感器(SCA61T VTI Technologies,Vantaa,芬蘭 - 比例范圍+ -90°/ s - 靈敏度 35 mV /°)和陀螺儀傳感器(IXZ-500 InvenSense,Sunnyvale,USA - 比例范圍+ -500°/ s - 靈敏度 2mv /°/ s),以獲取與反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)相關(guān)的角位移和速度信號。對這些傳感器進(jìn)行了儀表化,并通過采集卡(NI USB 6009,14 位)和 Labview?開發(fā)的定制軟件以100Hz的頻率記錄信號。然后用Matlab TM(Analyze TM,GRAME,Quebec)開發(fā)的定制軟件分析信號。角速度信號由角速度信號計(jì)算。
功能性本體感覺測試方法及評價(jià)(如圖1)
被試者身體站穩(wěn),保持膝關(guān)節(jié)伸直,站在腳踵外置關(guān)節(jié)及腳掌墊上,同時(shí)盡量將橘色球穩(wěn)定在正確范圍(綠色區(qū)域)內(nèi),雙眼閉合。測試時(shí)間為20s,橘色球在正確范圍外時(shí)記錄為錯(cuò)誤,被試者起始分?jǐn)?shù)為100分,橘色球每在正確范圍外1s都會(huì)導(dǎo)致失分。
本體感覺分離測試方法及評價(jià)(如圖2)
被試者繞外置關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)腳踝,同時(shí)保持腳掌墊平置于地面。為此,在綠色目標(biāo)間往返移動(dòng)橘色球且不停在灰色區(qū)域。單足站立,使用一只手或兩只手保持身體穩(wěn)定,手指置于支撐物上(墻壁、椅子、桌子、肋木等)。點(diǎn)擊測試按鈕,測試包含10次往返動(dòng)作(即達(dá)到目標(biāo)位置20次)。若橘色球移到目標(biāo)但未實(shí)現(xiàn)正確分離(為保持腳掌墊平置于地面),則記錄一次錯(cuò)誤。被試者的起始分?jǐn)?shù)是100分,每出現(xiàn)一次錯(cuò)誤都會(huì)有失分。
本體感覺重新定位(如圖3)
被試者就座,腳掌離地且腳踵放在大約2.5cm的支撐物上,將橘色球至于綠色區(qū)域,停留1s,已確定位置(目標(biāo)位置),返回至初始位置,閉上雙眼,返回至目標(biāo)位置并停留1s,缺人或錯(cuò)誤。點(diǎn)擊測試按鈕,測試需要重復(fù)進(jìn)行10次,高于2°的錯(cuò)誤會(huì)影響分?jǐn)?shù)計(jì)算。被試者的起始分?jǐn)?shù)時(shí)100分,每出現(xiàn)1個(gè)2°— 4°的錯(cuò)誤扣掉5分,每出現(xiàn)1個(gè)4°以上的錯(cuò)誤扣掉10分。
1.3nbsp; 數(shù)理統(tǒng)計(jì)
所有數(shù)據(jù)以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)誤表示,使用SPSS 22.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。采用混合方差分析進(jìn)行組間組內(nèi)比較,采用配對樣本t檢驗(yàn)進(jìn)行事后比較。顯著性水平為P<0.05,非常顯著性水平為P<0.01。
2" 結(jié)" 果
2.1" 功能性本體感覺測試結(jié)果
2.1.1" 組間功能性本體感覺差異" 由對測試數(shù)據(jù)結(jié)果分析可以發(fā)現(xiàn),實(shí)驗(yàn)組(M=71.292, SD=4.575)與對照組(M=45.208, SD=4.575)的踝關(guān)節(jié)功能性本體感覺存在明顯差異F(1,22)=34.157, p<0.05,實(shí)驗(yàn)組被試者踝關(guān)節(jié)功能性本體感覺明顯好于對照組被試者(如圖4所示)。
主效應(yīng)分析:
總體來看,被試者的慣用足(M=61.792, SD=3.966)與非慣用足(M=54.708, SD=3.990)的踝關(guān)節(jié)功能性本體感覺有顯著性差異F(1,22)=9.304, p<0.05,慣用腳顯著優(yōu)于非慣用腳(如圖5所示)。
交互效應(yīng)分析:
由測試數(shù)據(jù)可發(fā)現(xiàn)組間變量(實(shí)驗(yàn)組vs對照組)與組內(nèi)變量(慣用足vs非慣用足)之間存在交互效應(yīng)F(1,22)=5.090, p<0.05。由配對樣本t檢驗(yàn)進(jìn)行事后分析,發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)組組內(nèi)慣用足與非慣用足踝關(guān)節(jié)本體感覺不存在顯著差異,但是對照組組內(nèi)慣用足(M=50.93, SD=20.197)與非慣用足(M=38.76, SD=13.963)踝關(guān)節(jié)本體感覺存在顯著性差異t(11)=2.850, p<0.05。實(shí)驗(yàn)組被試者雙側(cè)功能性本體感覺差異明顯小于對照組被試者(如表2所示)。
2.2" 本體感覺分離對比測試結(jié)果
由測試數(shù)據(jù)可發(fā)現(xiàn),實(shí)驗(yàn)組(M=71.250, SD=3.556)與對照組(M=58.667, SD=3.556)的踝關(guān)節(jié)本體感覺分離存在明顯差異F(1,22)=6.262, p<0.05。實(shí)驗(yàn)組被試者本體感覺重新定位得分明顯高于對照組被試者(如圖6所示)。
組間變量(實(shí)驗(yàn)組vs對照組)與組內(nèi)變量(慣用足vs非慣用足)之間不存在主效應(yīng)和交互效應(yīng)。
2.3" 本體感覺重新定位測試結(jié)果
由測試數(shù)據(jù)可發(fā)現(xiàn),實(shí)驗(yàn)組(M=71.292, SD=4.575)與對照組(M=45.208, SD=4.575)的踝關(guān)節(jié)本體感覺重新定位存在明顯差異F(1,22)=16.250, p<0.05。實(shí)驗(yàn)組被試者本體感覺重新定位測試得分明顯高于對照組被試者(如圖7所示)。
組間變量(實(shí)驗(yàn)組vs對照組)與組內(nèi)變量(慣用足vs非慣用足)之間不存在主效應(yīng)和交互效應(yīng)。
3" 分析與討論
3.1" 組間本體感覺整體存在顯著差異
從以上三個(gè)關(guān)于本體感覺的測試中,我們可以看到,實(shí)驗(yàn)組的成績均顯著好于對照組。踝關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)調(diào)節(jié)是一個(gè)復(fù)雜的過程,需要在高級中樞參與并控制下完成。機(jī)械性感受器首先感受到刺激,由神經(jīng)信息傳遞至中樞,神經(jīng)中樞處理信號后再將信號傳出,以激活肌肉,最終完成動(dòng)作。這個(gè)過程是不斷動(dòng)態(tài)調(diào)整的,踝關(guān)節(jié)的最終活動(dòng)是由關(guān)節(jié)的生物力學(xué)與物理學(xué)性質(zhì)決定的,如踝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)范圍、周圍肌肉力量等共同決定的。關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性的控制需要來自肌肉和關(guān)節(jié)的本體感受器的感覺信息傳入。本體感受器包括肌梭、鍵梭、Gogli體、Pacniina小體、Ruffihi小體等。踝關(guān)節(jié)周圍組織中存在大量本體感受器,主要分布于關(guān)節(jié)囊、韌帶及跗骨竇內(nèi)組織[2]。
足球運(yùn)動(dòng)在動(dòng)作形式上,需要人體使用主要負(fù)責(zé)移動(dòng)和支撐的下肢完成對球精準(zhǔn)的技術(shù)操作,如傳球、停球、運(yùn)球、射門、頭頂球等技術(shù)。而整個(gè)技術(shù)操作過程都需要在快速啟動(dòng)、急停、加速、減速、變向、跳躍等動(dòng)作狀態(tài)中完成,對動(dòng)作的準(zhǔn)確性、靈敏性和協(xié)調(diào)性都提出了較高要求[3]。
踝關(guān)節(jié)作為下肢末端的主要關(guān)節(jié),在上述過程中需要承擔(dān)巨大壓力,同時(shí)要具備完成精準(zhǔn)控制的功能。在足球運(yùn)動(dòng)模式與以提高協(xié)調(diào)、力量和本體感覺等控制技能為目標(biāo)的神經(jīng)動(dòng)作練習(xí)較為相似[4]。
踝關(guān)節(jié)背伸的脛骨前肌、趾長伸肌等肌群與傳球、停球、運(yùn)球、射門等動(dòng)作密切相關(guān),分布在踝關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)囊、韌帶及跗骨竇組織內(nèi)的本體感受器在足球運(yùn)動(dòng)中會(huì)得到更多鍛煉,進(jìn)而產(chǎn)生更好的本體感覺促進(jìn)效果[5][6]。
在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的參與度上,動(dòng)作復(fù)雜的球類運(yùn)動(dòng)比跑步、跳繩等簡單的鍛煉形式需要調(diào)動(dòng)更多的大腦資源,會(huì)對注意功能產(chǎn)生更好的影響[7],而注意力的投入程度直接影響了本體感覺的測試成績[8]。另一方面,力量訓(xùn)練能夠提高本體感覺,足球運(yùn)動(dòng)有利于踝關(guān)節(jié)背伸肌肉和背屈肌肉的力量發(fā)展,力量的提高增加了肌肉、肌腱、韌帶中的本體感受器數(shù)量,使踝關(guān)節(jié)對運(yùn)動(dòng)的感知更為靈敏。
由此可以解釋,校足球隊(duì)員組成的實(shí)驗(yàn)組所有測試成績都優(yōu)于不常參與體育運(yùn)動(dòng)的普通學(xué)生組成的對照組。
3.2" 慣用足與非慣用足踝關(guān)節(jié)功能性本體感覺的關(guān)系
在功能性本體感覺測試中,同時(shí)存在主要效應(yīng)和交互效應(yīng),主要效應(yīng)是實(shí)驗(yàn)組與對照組在得分上存在顯著差異,之前已經(jīng)進(jìn)行了分析討論。交互效應(yīng)是,實(shí)驗(yàn)組與對照組之間慣用足與非慣用足得分存在顯著性差異。
測試發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)組組內(nèi)慣用足與非慣用足踝關(guān)節(jié)本體感覺有差距,但不存在顯著差異,但是對照組組內(nèi)慣用足(M=50.93, SD=20.197)與非慣用足(M=38.76, SD=13.963)踝關(guān)節(jié)本體感覺存在顯著性差異t(11)=2.850, p<0.05。
足球運(yùn)動(dòng)中慣用足主要完成對球的控制,非慣用足主要負(fù)責(zé)對身體的支撐、變向與跳躍,兩側(cè)雖然分工不同,但都要在各種場景下完成復(fù)雜的動(dòng)作,使得雙側(cè)都得到了充分的鍛煉,雙側(cè)的分工會(huì)隨著訓(xùn)練水平的提高變得模糊,高水平足球運(yùn)動(dòng)員可以使用非慣用足很好的完成對球的控制。雙側(cè)差異雖然無法消除,但會(huì)隨著足球訓(xùn)練的不斷進(jìn)階逐漸減小。而對照組的被試者很少參與體育活動(dòng),雙側(cè)踝關(guān)節(jié)功能性本體感覺存在顯著差異是可以解釋的。
3.3" 本體感覺對踝關(guān)節(jié)的作用
Mckeon PJ等對本體感覺訓(xùn)練的臨床療效的綜述中得出結(jié)論,本體感覺訓(xùn)練可以有效的降低踝關(guān)節(jié)扭傷發(fā)生的幾率[9]。
踝關(guān)節(jié)是身體中的重要本體感受器官,可以提供必要的本體感受信息給高級中樞,同時(shí)踝關(guān)節(jié)又會(huì)接受高級中樞的信息,對不同的環(huán)境做出與之相適應(yīng)的反應(yīng)。當(dāng)人要在非常規(guī)平面移動(dòng)或支撐時(shí),本體感覺輸入的信息會(huì)經(jīng)過中樞神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)整從而讓人體產(chǎn)生適應(yīng)性的變化來適應(yīng)該環(huán)境,如調(diào)整步頻、步幅、重心等。踝關(guān)節(jié)通過本體感覺的輸入?yún)⒓訉Ψ答佇畔⒄希鋫鬟f速度和準(zhǔn)確性要高于視覺傳輸。實(shí)驗(yàn)組被試者經(jīng)常參與足球活動(dòng),踝關(guān)節(jié)本體感覺優(yōu)于對照組被試者,因此在應(yīng)對不同環(huán)境時(shí),經(jīng)常參與足球活動(dòng)的人體適應(yīng)性優(yōu)于不常參加體育活動(dòng)的人。
踝關(guān)節(jié)本體感覺的缺失會(huì)導(dǎo)致踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)定和踝關(guān)節(jié)的退化。在特殊情況下容易造成踝關(guān)節(jié)損傷,比如在經(jīng)過不平整路面或突然進(jìn)行位移時(shí)更容易造成踝關(guān)節(jié)扭傷,受傷后會(huì)出現(xiàn)體態(tài)的不穩(wěn)定、關(guān)節(jié)位置覺降低、關(guān)節(jié)力量和關(guān)節(jié)活動(dòng)度下降,神經(jīng)反射速率變低,腓骨肌群的反應(yīng)時(shí)間延遲。這是因?yàn)槲挥诩∪狻⒓‰?、韌帶、關(guān)節(jié)等運(yùn)動(dòng)器官中機(jī)械感受器造成損傷,而直接導(dǎo)致本體感覺缺失,加快了關(guān)節(jié)退化的風(fēng)險(xiǎn)。由于足球運(yùn)動(dòng)中踝關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)不是單一方向的,而是多方向的,整個(gè)踝關(guān)節(jié)周圍肌肉力量都可以得到提高,踝關(guān)節(jié)韌帶也更加穩(wěn)固,也可以降低踝關(guān)節(jié)受傷的風(fēng)險(xiǎn)。
4" 結(jié)" 論
經(jīng)常參加足球活動(dòng)學(xué)生的踝關(guān)節(jié)本體感覺好于不常參加體育鍛煉學(xué)生,在功能性本體感覺、本體感覺分離、本體感覺重新定位方面均有顯著性差異。經(jīng)常參與足球活動(dòng)的學(xué)生的雙側(cè)踝關(guān)節(jié)功能性本體感覺差異明顯小于不常參加體育活動(dòng)的學(xué)生的雙側(cè)差異。因此經(jīng)常參與足球活動(dòng)的學(xué)生與不常參與體育活動(dòng)的學(xué)生相比,踝關(guān)節(jié)本體感覺缺失的可能性更小,踝關(guān)節(jié)損傷的幾率也更低。建議各高校應(yīng)關(guān)注大學(xué)生踝關(guān)節(jié)健康,從提高踝關(guān)節(jié)本體感覺入手,可運(yùn)用足球等運(yùn)動(dòng)形式提高學(xué)生踝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)能力,進(jìn)而促進(jìn)大學(xué)生體質(zhì)健康水平。
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