跳繩運(yùn)動(dòng)對(duì)10-12歲兒童下肢本體感覺與平衡控制能力的影響及相關(guān)性研究

劉立軍

(浙江育英職業(yè)技術(shù)學(xué)院 體藝部，浙江 杭州 310018)

0 前 言

平衡素質(zhì)是兒童完成身體活動(dòng)和目標(biāo)定向性行為的重要基礎(chǔ)，如果缺失則導(dǎo)致兒童運(yùn)動(dòng)損傷的增加和認(rèn)知發(fā)育障礙以及多種技能發(fā)展受限[1,2]。人體平衡能力受多個(gè)系統(tǒng)調(diào)控，還與本體感覺和自身的運(yùn)動(dòng)能力息息相關(guān)[3]。本體感覺是通過機(jī)械刺激感受器而產(chǎn)生的重要感覺功能，與活動(dòng)中的身體定位和運(yùn)動(dòng)知覺有關(guān)，同時(shí)還參與調(diào)節(jié)平衡和穩(wěn)定關(guān)節(jié)[4,5]。文獻(xiàn)報(bào)道，本體感覺與平衡能力關(guān)系密切，改善本體感覺功能可以顯著提高人體的平衡能力[6,7]。眾所周知，運(yùn)動(dòng)可以顯著提升人體平衡能力[8,9]。跳繩作為有氧運(yùn)動(dòng)的一種，不僅可以鍛煉兒童身體，還有利于兒童左右腦協(xié)調(diào)能力的發(fā)展[10]。但是，跳繩運(yùn)動(dòng)是否可改善本體感覺和平衡能力尚缺乏研究報(bào)道。10-12 歲的小學(xué)生正是處于各項(xiàng)身體素質(zhì)發(fā)展，尤其是平衡素質(zhì)發(fā)展的敏感期[11]。因此，在該時(shí)期對(duì)少年兒童進(jìn)行特定地、有針對(duì)性地運(yùn)動(dòng)干預(yù)練習(xí)可能會(huì)加速其平衡素質(zhì)的發(fā)展。

因此，本研究旨在通過分析12周跳繩運(yùn)動(dòng)干預(yù)后10-12歲小學(xué)生下肢本體感覺以及平衡控制能力的變化，探討12周跳繩運(yùn)動(dòng)對(duì)10-12歲小學(xué)生下肢本體感覺以及平衡控制能力的影響及其相關(guān)性，為10-12歲小學(xué)生平衡控制能力的提高提供理論基礎(chǔ)和實(shí)踐依據(jù)。

1 研究對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

本研究從杭州錢塘區(qū)學(xué)正小學(xué)五、六年級(jí)學(xué)生中隨機(jī)抽取60名10-12歲的小學(xué)生為研究對(duì)象，抽取的學(xué)生男女比例相等并隨機(jī)均分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組，各30人。所有受試者在實(shí)驗(yàn)干預(yù)前，年齡、身高、體重差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

1.2 運(yùn)動(dòng)方案

本試驗(yàn)研究地點(diǎn)在杭州錢塘區(qū)學(xué)正小學(xué)，時(shí)間為2022年3月-5月。每次課上實(shí)驗(yàn)組學(xué)生進(jìn)行跳繩運(yùn)動(dòng)，準(zhǔn)備活動(dòng)10min，跳繩運(yùn)動(dòng)30min，放松活動(dòng)5min，跳繩方式為個(gè)人單搖，每跳50下休息2min，運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度在中等強(qiáng)度(120～135 r/min)，共12周，每周4次。對(duì)照組學(xué)生每次課進(jìn)行正常的體育鍛煉，保證兩組學(xué)生運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、時(shí)間、頻率一致。另外，兩組學(xué)生在實(shí)驗(yàn)期間均不參加任何課外體育活動(dòng)，以保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

1.3 研究方法

1.3.1 本體感覺測(cè)試方法。關(guān)節(jié)本體感覺一般選擇關(guān)節(jié)位置覺測(cè)試[12]。在本試驗(yàn)中，我們使用便攜式本體感覺測(cè)量系統(tǒng)在跳繩運(yùn)動(dòng)干預(yù)前后對(duì)受試者主動(dòng)腿的髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)進(jìn)行位置覺測(cè)試。我們選擇采用固定角度的方式測(cè)試受試者的位置覺，具體為：受試者仰臥位，佩戴眼罩，先將關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)到目標(biāo)角度(髖關(guān)節(jié)為屈髖位20°，膝關(guān)節(jié)伸膝位 20°，踝關(guān)節(jié)為背屈位20°)，停留15s讓受試者自行感覺，然后放松關(guān)節(jié)回到起始位，隨后受試者憑感覺再移動(dòng)到目標(biāo)位置。工作人員記錄此時(shí)的角度，且重復(fù)測(cè)量3次，記錄數(shù)據(jù)為既定目標(biāo)角度和學(xué)生實(shí)際到達(dá)的角度的差值，取3次的平均數(shù)來評(píng)價(jià)受試者的關(guān)節(jié)位置覺。受試者的關(guān)節(jié)位置覺越好，則誤差值越小，反之則越差。

1.3.2 靜、動(dòng)態(tài)平衡控制能力測(cè)試。實(shí)驗(yàn)采用閉眼/睜眼單腳站立(靜態(tài))，閉眼10m走(動(dòng)態(tài))，平衡木測(cè)試(動(dòng)態(tài))四種方法測(cè)試小學(xué)生的平衡控制能力。為了避免各類外在因素對(duì)試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生的影響，在試驗(yàn)過程當(dāng)中所有測(cè)試者均脫鞋進(jìn)行平衡能力測(cè)試[13]。

1.3.2.1 閉眼/睜眼單腳站立測(cè)試。測(cè)試時(shí)要求學(xué)生閉上/睜開雙眼，雙手垂直立于體側(cè)，雙足合攏而立。當(dāng)實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，將一側(cè)腳屈膝抬起，離地高度約10～20cm，另一側(cè)腳觸地打直，雙手叉腰，軀干保持正直，眼睛平視前方。從非支撐腿離地開始計(jì)時(shí)，到非支撐腿落地或上半身出現(xiàn)明顯的晃動(dòng)結(jié)束。閉眼/睜眼單腳站立的時(shí)間長(zhǎng)度反映了靜態(tài)條件下對(duì)身體平衡的控制能力，單腳站立時(shí)間越長(zhǎng)，表明其靜態(tài)平衡能力越好。

1.3.2.2 閉眼10m走。測(cè)試前先在地面畫一條2m的起點(diǎn)線，在距離起點(diǎn)10m的正前方位置畫一條終點(diǎn)線。受試者先睜眼從起點(diǎn)走到終點(diǎn)，尋找方向感。當(dāng)感覺好之后，測(cè)試員說開始，受試者閉眼憑自身感覺向10m終點(diǎn)線方向走去，盡量保持直線行走，當(dāng)受試者走過終點(diǎn)線時(shí)，測(cè)試員會(huì)讓其停止前進(jìn)。隨后工作人員測(cè)量受試者兩腳后跟的中心點(diǎn)位置，并將測(cè)量該位置與10m直線的垂直距離。該項(xiàng)目的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)是垂直距離越短，動(dòng)態(tài)平衡能力越好，反之動(dòng)態(tài)平衡能力越差。

1.3.2.3 平衡木測(cè)試。本試驗(yàn)中平衡木離地高度為4cm，長(zhǎng)3m，寬0.7m，改良后的平衡木可保證受試者的安全，同時(shí)測(cè)試人員會(huì)在兩側(cè)保護(hù)受試者。聽到“開始”口令后測(cè)試開始，受試者從平衡木一端快速走直線行走至平衡木端尾并返回，記錄其往返時(shí)間，若在中途從平衡木上掉落，則從原地繼續(xù)進(jìn)行測(cè)試。本測(cè)試所需時(shí)間越短，則說明受試者平衡能力越好。

1.4 數(shù)據(jù)處理

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1 12周跳繩運(yùn)動(dòng)干預(yù)前后各組下肢本體感覺比較

如表1所示，試驗(yàn)組與對(duì)照組學(xué)生在跳繩干預(yù)前的髖、膝、踝本體感覺的差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t髖=-0.998，P髖=0.322；t膝=0.741，P膝=0.462；t踝=0.349，P踝=0.728)，可保證本次干預(yù)的準(zhǔn)確性。與干預(yù)前相比，試驗(yàn)組學(xué)生在跳繩運(yùn)動(dòng)干預(yù)后，其髖、膝、踝本體感覺均顯著升高(t髖=6.742，P髖<0.01；t膝=7.393，P膝<0.01；t踝=5.001，P踝<0.01)，而對(duì)照組學(xué)生在運(yùn)動(dòng)前后無顯著性變化(t髖=-0.931，P髖=0.655；t膝=1.390，P膝=0.170；t踝=-0.205，P踝=0.838)。表明，12周跳繩運(yùn)動(dòng)顯著提升10～12歲學(xué)生的下肢本體感覺。

表1 跳繩運(yùn)動(dòng)干預(yù)前后各組本體感覺分析

2.2 12周跳繩運(yùn)動(dòng)干預(yù)前后各組平衡能力比較

如表2所示，試驗(yàn)組與對(duì)照組學(xué)生在跳繩干預(yù)前的4項(xiàng)平衡能力測(cè)試結(jié)果均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(t正眼單腳站=-0.443，P正眼單腳站=0.660；t閉眼單腳站立=0.741，P閉眼單腳站立=1.501；t閉眼10m走=0.139，P閉眼10m走=0.728；t平衡木=-0.144，P平衡木=0.886)，可保證本次干預(yù)的準(zhǔn)確性。與干預(yù)前相比，試驗(yàn)組學(xué)生在跳繩運(yùn)動(dòng)干預(yù)后，其平衡能力均顯著升高(t正眼單腳站=3.799，P正眼單腳站<0.01；t閉眼單腳站立=7.403，P閉眼單腳站立<0.01；t閉眼10m走=3.556，P閉眼10m走<0.01；t平衡木=6.882，P平衡木<0.01)，而對(duì)照組學(xué)生在12周的正常運(yùn)動(dòng)后，雖然平衡能力有所提升，但其差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t正眼單腳站=1.093，P正眼單腳站=0.279；t閉眼單腳站立=-1.732，P閉眼單腳站立=0.089；t閉眼10m走=-1.672，P閉眼10m走=0.100；t平衡木=2.324，P平衡木=0.128)。表明，12周跳繩運(yùn)動(dòng)顯著提升10-12歲學(xué)生的平衡能力。

表2 跳繩運(yùn)動(dòng)干預(yù)前后各組平衡能力分析

2.3 跳繩運(yùn)動(dòng)干預(yù)后實(shí)驗(yàn)組平衡能力的改善與本體感覺變化的相關(guān)性分析

如表3所示，在實(shí)驗(yàn)組學(xué)生跳繩運(yùn)動(dòng)干預(yù)前后各項(xiàng)平衡監(jiān)測(cè)指標(biāo)結(jié)果中，睜眼單腳站立時(shí)間的提高幅度與髖、膝、踝的位置覺測(cè)試的差值變化量呈顯著負(fù)相關(guān)(r髖=-0.402，P<0.05；r膝=-0.343，P<0.05；r踝=-0.413，P<0.05)；閉眼單腳站立時(shí)間的提高幅度與髖、膝、踝的位置覺測(cè)試的差值變化量呈顯著負(fù)相關(guān)(r髖=-0.352，P<0.05；r膝=-0.476，P<0.01；r踝=-0.483，P<0.01)；閉眼10m走的時(shí)間縮短幅度與髖、膝的位置覺測(cè)試的差值變化量呈顯著正相關(guān)(r髖=0.159，P<0.05)；r膝=0.215，P<0.05)，與踝的位置覺測(cè)試的差值變化量不相關(guān)(r踝=0.098，P=0.067)；平衡木時(shí)間的縮短與髖、膝、踝的位置覺測(cè)試的差值變化量呈顯著負(fù)相關(guān)(r髖=0.371，P<0.05；r膝=0.431，P<0.05；r踝=0.461，P<0.01)。表明，12周跳繩運(yùn)動(dòng)改善10-12歲小學(xué)生的平衡力與改善其本體感覺密切相關(guān)。

表3 本體感覺與平衡控制能力指標(biāo)相關(guān)性

3 分析討論

近年來眾多研究發(fā)現(xiàn)我國兒童青少年的體質(zhì)健康水平呈持續(xù)下降趨勢(shì)，表現(xiàn)為身體素質(zhì)降低、肥胖和視力低下率增加等[14]。體育鍛煉是有效全面發(fā)展青少年兒童平衡、靈敏、柔韌等多種身體素質(zhì)的重要手段[15]。跳繩運(yùn)動(dòng)是一項(xiàng)全身性運(yùn)動(dòng)，需要多塊肌肉共同協(xié)同參與，對(duì)提高協(xié)調(diào)能力重要作用。劉官秀等指出跳繩運(yùn)動(dòng)對(duì)青少年靈敏素質(zhì)、協(xié)調(diào)性、平衡能力和力量素質(zhì)發(fā)展的有重要促進(jìn)作用[16]。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，12周跳繩運(yùn)動(dòng)顯著提升10-12歲小學(xué)生下肢本體感覺和動(dòng)、靜態(tài)平衡能力，且平衡力的提升與改善其本體感覺密切相關(guān)。

小學(xué)生在睜眼、閉眼單腳站立的時(shí)候，主要通過本體感受器向大腦傳遞信息，大腦再發(fā)出信息調(diào)控肌肉活動(dòng)從而來維持身體的平衡。如果小學(xué)生睜眼、閉眼單腳站立時(shí)間很短，身體難以保持平衡，說明該生的本體感受系統(tǒng)敏感度較低，無法及時(shí)處理感受信息以維持機(jī)體穩(wěn)定。身體平衡能力和自身運(yùn)動(dòng)能力關(guān)系密切。跳繩運(yùn)動(dòng)作為一項(xiàng)全身性有氧運(yùn)動(dòng)，對(duì)平衡控制能力的提升有重要作用。研究發(fā)現(xiàn)，花樣跳繩顯著提高大學(xué)生靜態(tài)的平衡能力[17,18]。我們的研究也發(fā)現(xiàn)，12周的跳繩運(yùn)動(dòng)干預(yù)后，10-12歲小學(xué)生睜眼和閉眼單腳站立時(shí)間顯著升高，說明其靜態(tài)平衡能力顯著提高。

動(dòng)態(tài)平衡能力是指在保持身體平衡條件下，為完成某項(xiàng)指向性運(yùn)動(dòng)而移動(dòng)身體重心的能力[19]。在閉眼10m走這項(xiàng)動(dòng)態(tài)測(cè)試中，需要靠前庭功能對(duì)空間距離進(jìn)行整合，如果偏離中心距離遠(yuǎn)，說明前庭整合功能越差。平衡木測(cè)試依靠的是前庭功能、視覺功能和本體感覺整合控制，測(cè)試所需時(shí)間越短，說明測(cè)試者動(dòng)態(tài)平衡功能越好。趙德寧發(fā)現(xiàn)，跳繩訓(xùn)練顯著提升青少年籃球運(yùn)動(dòng)員動(dòng)態(tài)平衡能力[20]。在本試驗(yàn)中，對(duì)10-12歲小學(xué)生進(jìn)行12周跳繩運(yùn)動(dòng)后，閉眼10m走和走平衡木時(shí)間均顯著縮短，表明其動(dòng)態(tài)平衡能力顯著提高。

本體感覺是人體內(nèi)部的一種深感覺感受器，主要作用是感知人體在各個(gè)位置的空間變化，對(duì)感知在身體活動(dòng)控制中對(duì)機(jī)體活動(dòng)的靈敏度、關(guān)節(jié)的協(xié)調(diào)性、穩(wěn)固程度和平衡十分重要，并且受中樞神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)控。本體感覺在平衡控制中具有至關(guān)重要的作用。文獻(xiàn)報(bào)道，跳繩運(yùn)動(dòng)可顯著改善大學(xué)生踝關(guān)節(jié)位置覺[21]。本研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)10-12歲小學(xué)生進(jìn)行12周跳繩運(yùn)動(dòng)后，髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)位置覺都得到顯著改善，說明跳繩運(yùn)動(dòng)對(duì)干預(yù)對(duì)10-12歲小學(xué)生動(dòng)態(tài)平衡能力有一定的作用。有研究報(bào)道，基于本體感覺的訓(xùn)練可以顯著提高學(xué)生在運(yùn)動(dòng)中的平衡能力[22]。李旭龍等發(fā)現(xiàn)，足球訓(xùn)練可通過提高本體感覺從而提高6-12歲兒童的平衡能力[23]。在本試驗(yàn)中，我們發(fā)現(xiàn)睜眼單腳站立和閉眼單腳站立時(shí)間的提高幅度與髖、膝、踝的位置覺測(cè)試的差值變化量呈顯著負(fù)相關(guān)，閉眼10m走的時(shí)間縮短幅度和平衡木時(shí)間的縮短與髖、膝的位置覺測(cè)試的差值變化量呈顯著正相關(guān)。表明，12周跳繩運(yùn)動(dòng)通過改善10-12歲小學(xué)生下肢本體感受能力從而提高其平衡控制能力。因此，在小學(xué)體育課中，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)增加跳繩類運(yùn)動(dòng)，增強(qiáng)小學(xué)生中樞神經(jīng)系統(tǒng)和綜合素質(zhì)能力的協(xié)調(diào)能力，從而有效提升小學(xué)生的靜動(dòng)態(tài)平衡能力。

4 結(jié) 論

本研究表明，12周跳繩運(yùn)動(dòng)可顯著改善10-12歲小學(xué)生下肢本體感受能力和動(dòng)、靜態(tài)平衡控制能力，且動(dòng)、靜態(tài)平衡控制能力的提高與下肢本體感受能力提升密切相關(guān)。