精神疲勞對(duì)氣手槍項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員身體穩(wěn)定性的影響研究

王旭

摘 要：文章通過模擬比賽分析運(yùn)動(dòng)員的心率變異性、平衡能力、據(jù)槍穩(wěn)定性指標(biāo)的變化，探討了精神疲勞對(duì)氣手槍項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員身體穩(wěn)定性的影響。隨機(jī)抽取8名氣手槍運(yùn)動(dòng)員為受試者，測(cè)試其精神疲勞前后安靜狀態(tài)下的心率變異性、平衡能力及據(jù)槍穩(wěn)定性。運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過模擬比賽后會(huì)產(chǎn)生精神疲勞，RMSSD顯著降低、LF/HF比值顯著增加。平衡能力在A值與重心包絡(luò)面積上無(wú)顯著性差異，但在前后、左右晃動(dòng)指標(biāo)值上存在顯著性差異，其對(duì)氣手槍運(yùn)動(dòng)員專項(xiàng)平衡能力無(wú)明顯影響。結(jié)果表明：精神疲勞會(huì)導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)員據(jù)槍能力及身體穩(wěn)定性下降。

關(guān)鍵詞：精神疲勞；氣手槍項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員；平衡能力；據(jù)槍穩(wěn)定性；身體穩(wěn)定性

氣手槍項(xiàng)目是以技能為主導(dǎo)的準(zhǔn)確性項(xiàng)目。氣手槍技術(shù)動(dòng)作中的身體穩(wěn)定性是指運(yùn)動(dòng)員所表現(xiàn)出來的身體動(dòng)作的穩(wěn)定程度，其涉及姿勢(shì)控制、據(jù)槍、瞄準(zhǔn)、擊發(fā)等動(dòng)作環(huán)節(jié)，其中，據(jù)槍是所有動(dòng)作的基礎(chǔ)，正確地?fù)?jù)槍為瞄準(zhǔn)和擊發(fā)創(chuàng)造了條件。精神疲勞是人體長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行認(rèn)知活動(dòng)導(dǎo)致的生理及心理狀態(tài)的變化，其內(nèi)在反應(yīng)為腦電波、瞳孔、心率變異性、情緒發(fā)生變化，分析性信息處理的傾向性增加。外在表現(xiàn)為疲憊感增加、控制能力和平衡能力下降、反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)等。本研究通過模擬比賽誘導(dǎo)運(yùn)動(dòng)員產(chǎn)生精神疲勞，以了解精神疲勞對(duì)氣手槍項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員身體穩(wěn)定性的影響。

1 研究對(duì)象與方法

1.1研究對(duì)象

以8名男性氣手槍二級(jí)運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象，受試者年齡18±1.2歲，身高174±3.4cm，體重69±4.3kg，訓(xùn)練年限為2.38±0.52年。經(jīng)體格檢查，受試者均無(wú)下肢運(yùn)動(dòng)損傷史。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前，研究者明確告知受試者實(shí)驗(yàn)的具體流程和相關(guān)注意事項(xiàng)，并邀請(qǐng)受試者填寫知情同意書。

1.2 實(shí)驗(yàn)測(cè)試

1.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器

BTS P-WALK三維運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)、Firstbeat心率測(cè)試系統(tǒng)與俄羅斯SCATT激光測(cè)試系統(tǒng)、75%酒精、棉球等。

1.2.2 心率變異性測(cè)試

在測(cè)試開始前，運(yùn)動(dòng)員仰臥并保持安靜狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)人員幫助運(yùn)動(dòng)員佩戴Firstbeat心率帶至胸骨柄位置，通過電腦搜集信號(hào)并連接至數(shù)據(jù)端。當(dāng)心率變異性測(cè)試開始時(shí)，運(yùn)動(dòng)員應(yīng)在安靜狀態(tài)下保持5min，等測(cè)試結(jié)束后通過計(jì)算機(jī)導(dǎo)出其心率變異性的原始數(shù)據(jù)，測(cè)試指標(biāo)包括時(shí)域指標(biāo)：SDNN、RMSSD與頻域指標(biāo)：LF、LF/HF。

1.2.3 平衡能力測(cè)試

心率變異性測(cè)試結(jié)束后，運(yùn)動(dòng)員站立，雙臂自然下垂于身體兩側(cè)，雙腳與肩同寬，站立測(cè)試時(shí)間為1min，采集前5個(gè)10s和后3s的平衡測(cè)試數(shù)據(jù)。測(cè)試指標(biāo)為：左右方向晃動(dòng)（mm）、前后方向晃動(dòng)（mm）、重心晃動(dòng)長(zhǎng)度（mm）、重心包絡(luò)面積（mm2）、A=（晃動(dòng)長(zhǎng)度/包絡(luò)面積）。

1.2.4 據(jù)槍穩(wěn)定性測(cè)試

采用俄羅斯SCATT激光測(cè)試系統(tǒng)，輸入運(yùn)動(dòng)員的身高、體重、性別、年齡等，運(yùn)動(dòng)員預(yù)先進(jìn)行15min試射后，進(jìn)行75min計(jì)分射60發(fā)的模擬比賽。測(cè)試指標(biāo)為：10環(huán)內(nèi)瞄準(zhǔn)時(shí)間占瞄準(zhǔn)總時(shí)間的百分比。

1.2.5 實(shí)驗(yàn)步驟

為防止運(yùn)動(dòng)員等待時(shí)間過長(zhǎng)影響測(cè)試結(jié)果，本次實(shí)驗(yàn)分為4次，每次兩位運(yùn)動(dòng)員同時(shí)進(jìn)行。預(yù)先調(diào)試設(shè)備，組織運(yùn)動(dòng)員進(jìn)入場(chǎng)地并進(jìn)行常規(guī)準(zhǔn)備活動(dòng)，測(cè)試運(yùn)動(dòng)員安靜狀態(tài)下的心率變異性及平衡能力，測(cè)試完成后進(jìn)行第一次模擬比賽。當(dāng)完成第一次模擬比賽后，隨即測(cè)試心率變異性、平衡能力，然后進(jìn)行第二次模擬比賽，分析兩次舉槍的穩(wěn)定性，方式與之前相同。

2 研究結(jié)果

2.1 模擬比賽前后心率變異性的變化

運(yùn)動(dòng)員在完成75min 60次射擊后，其心率變異性指標(biāo)中的時(shí)域指標(biāo)RMSSD由模擬比賽前的28.34±12.49降低到16.11±4.85，具有顯著性差異（P<0.05）；頻域指標(biāo)LF/HF由賽前的1.13±1.1增加至4.08±0.75，具有非常顯著性差異（P<0.01）。這說明長(zhǎng)時(shí)間的射擊練習(xí)會(huì)對(duì)運(yùn)動(dòng)員心率變異性產(chǎn)生影響，導(dǎo)致疲勞的產(chǎn)生，同時(shí)，完成射擊后運(yùn)動(dòng)員SDNN與LF指標(biāo)雖有變化，SDNN指標(biāo)由射擊前的41.58±14.34下降到34±13.88，而LF由測(cè)試前的431.99±195.6上升到611.54±433.37，但兩組指標(biāo)的變化并未產(chǎn)生顯著性差異（P>0.05）。

2.2 模擬比賽前后平衡能力的變化

模擬比賽前后，運(yùn)動(dòng)員站立重心晃動(dòng)長(zhǎng)度由47.54±0.52mm增加至50.71±1.92mm，左右方向晃動(dòng)由4.45±0.26mm增加到5.49±0.5mm、前后方向晃動(dòng)由4.42±0.32mm增加到5.42±0.81mm，三項(xiàng)指標(biāo)均存在顯著性差異（P<0.05）；而A值由13.6±0.98mm增加至13.36±1.05mm，重心包絡(luò)面積由3.49±0.19mm增加到3.81±0.3mm，指標(biāo)雖有增加，但無(wú)顯著性差異（P>0.05）。

2.3 兩次模擬比賽據(jù)槍穩(wěn)定性的變化

兩次模擬比賽射擊過程中據(jù)槍穩(wěn)定性指標(biāo)由52.40±3.08降低至50.25±3.69，且出現(xiàn)非常顯著性差異（P<0.01），這表明運(yùn)動(dòng)員在擊發(fā)10環(huán)內(nèi)的持槍臂瞄準(zhǔn)時(shí)間下降或瞄準(zhǔn)總時(shí)間增加。

3 分析與討論

3.1 模擬比賽對(duì)精神疲勞的影響

心率變異性是指相鄰兩次心跳的時(shí)間差RR隨時(shí)間的變化所產(chǎn)生的差異性，其以自主神經(jīng)對(duì)心臟竇房結(jié)跳動(dòng)節(jié)律的調(diào)節(jié)能力為基礎(chǔ)，間接評(píng)估人體交感神經(jīng)與副交感神經(jīng)的平衡狀態(tài)，以監(jiān)控人體對(duì)外界刺激所做出的反應(yīng)。RMSSD表示副交感神經(jīng)狀態(tài)，SDNN表示心率變異總的變化，LF反映自主神經(jīng)的綜合調(diào)節(jié)能力，LF/HF則反映交感神經(jīng)與副交感神經(jīng)的均衡性。本研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過模擬比賽后，RMSSD下降明顯且具有顯著性差異，說明賽后運(yùn)動(dòng)員的副交感神經(jīng)受到抑制，心率變異性降低。LF反映自主神經(jīng)綜合調(diào)節(jié)能力，LF/HF則反映交感神經(jīng)與副交感神經(jīng)的均衡性，越接近1則兩者的均衡性越好。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果看，模擬比賽后，運(yùn)動(dòng)員心率變異性中的頻域指標(biāo)LF/HF增加，且具有非常顯著性差異（P<0.01），表明由于疲勞導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)員自主神經(jīng)調(diào)節(jié)能力減弱，交感神經(jīng)活動(dòng)增強(qiáng)。有學(xué)者的研究顯示，當(dāng)產(chǎn)生精神疲勞時(shí)，交感神經(jīng)處于主導(dǎo)地位，交感張力增加，副交感神經(jīng)受到抑制，導(dǎo)致心率變異性中的RMSSD與SDNN下降、LF、LF/HF上升，該研究與本研究結(jié)果相似。

本研究結(jié)果表明，運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間模擬比賽后會(huì)產(chǎn)生精神疲勞，導(dǎo)致心率變異性降低，副交感神經(jīng)受到抑制，LF/HF比值增加。

3.2 精神疲勞對(duì)站立平衡能力的影響

平衡是指身體所處的一種姿態(tài)以及在運(yùn)動(dòng)或受到外力作用時(shí)能夠自動(dòng)調(diào)整并維持姿勢(shì)的能力，常常通過重心晃動(dòng)長(zhǎng)度、前后、左右方向晃動(dòng)、包絡(luò)面積等指標(biāo)反映靜態(tài)平衡能力，但氣手槍項(xiàng)目要求運(yùn)動(dòng)員在規(guī)律的重心晃動(dòng)中擊發(fā)。因此，晃動(dòng)長(zhǎng)度/包絡(luò)面積對(duì)氣手槍項(xiàng)目平衡及身體控制能力的評(píng)價(jià)更為合理，并且該項(xiàng)目的運(yùn)動(dòng)員通常具備很強(qiáng)的平衡能力及姿勢(shì)控制能力，所以，重心晃動(dòng)長(zhǎng)度、前后、左右方向晃動(dòng)幅度不符合射擊項(xiàng)目特點(diǎn)。因此，可將A值=晃動(dòng)長(zhǎng)度/包絡(luò)面積作為專項(xiàng)平衡能力評(píng)價(jià)指標(biāo)，以反映運(yùn)動(dòng)員自身平衡及姿勢(shì)調(diào)節(jié)能力。研究表明，在晃動(dòng)面積不變的前提下，軌跡越長(zhǎng)則表明運(yùn)動(dòng)員身體自我調(diào)節(jié)能力越好、反應(yīng)時(shí)間越短，而晃動(dòng)頻率越快，則表明運(yùn)動(dòng)員擊發(fā)時(shí)對(duì)槍支穩(wěn)定性的干擾越小，反映出運(yùn)動(dòng)員自身平衡能力越強(qiáng)。通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，重心晃動(dòng)長(zhǎng)度、前后、左右方向晃動(dòng)幅度都出現(xiàn)顯著性增加（P>0.05），說明經(jīng)過模擬賽后，運(yùn)動(dòng)員自身穩(wěn)定調(diào)節(jié)能力減弱，導(dǎo)致其靜態(tài)平衡能力出現(xiàn)一定的下降，表現(xiàn)為前后及左右晃動(dòng)幅度增加，A值=晃動(dòng)長(zhǎng)度/包絡(luò)面積與重心包絡(luò)面積雖然有一定的增加，但是沒有出現(xiàn)顯著性差異。綜上所述，長(zhǎng)時(shí)間模擬比賽后，氣手槍運(yùn)動(dòng)員站立平衡能力未受到顯著影響。

3.3 精神疲勞對(duì)據(jù)槍穩(wěn)定性的影響

氣手槍運(yùn)動(dòng)員射擊動(dòng)作包含據(jù)槍、瞄準(zhǔn)、擊發(fā)三個(gè)步驟，而據(jù)槍動(dòng)作是擊發(fā)動(dòng)作的基礎(chǔ)。運(yùn)動(dòng)員據(jù)槍穩(wěn)定性反映在其射擊時(shí)核心區(qū)的控制及降低代償性動(dòng)作的能力，良好的據(jù)槍穩(wěn)定性是創(chuàng)造優(yōu)異射擊成績(jī)的基礎(chǔ)，并且該指標(biāo)對(duì)射擊成績(jī)存在顯著性影響。研究通過前后兩次對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，第二次模擬比賽中的據(jù)槍穩(wěn)定性低于第一次模擬比賽，且具有非常顯著性差異（P<0.01），這充分說明運(yùn)動(dòng)員完成第一次模擬比賽后，其軀干穩(wěn)定性及姿勢(shì)控制能力有所下降。

結(jié)合氣手槍項(xiàng)目比賽特征，對(duì)模擬比賽后心率變異性、平衡能力及舉槍穩(wěn)定性結(jié)果分析得出，長(zhǎng)時(shí)間高專注的射擊練習(xí)及比賽會(huì)導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)員心率變異性降低而產(chǎn)生精神疲勞，從而導(dǎo)致他們的局部肌肉耐力下降，主觀疲勞度上升，使其精細(xì)化動(dòng)作控制能力下降，同時(shí)長(zhǎng)時(shí)間的視覺疲勞會(huì)導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)員反應(yīng)時(shí)間增加和決策準(zhǔn)確率降低，從而降低運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)力。

4 結(jié)論

綜上所述，本研究得出以下結(jié)論：其一，氣手槍運(yùn)動(dòng)員模擬比賽后，由于其心率變異性降低，導(dǎo)致他們產(chǎn)生精神疲勞。其二，模擬比賽后，氣手槍運(yùn)動(dòng)員專項(xiàng)平衡能力無(wú)顯著性差異，可能是由于項(xiàng)目需求及長(zhǎng)時(shí)間練習(xí)所致。其三，氣手槍運(yùn)動(dòng)員精神疲勞，會(huì)導(dǎo)致其舉槍穩(wěn)定性顯著降低，可能是由于決策準(zhǔn)確率下降及精細(xì)化控制能力下降導(dǎo)致。其四，精神疲勞會(huì)導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)員舉槍能力下降、靜態(tài)平衡閥前后左右晃動(dòng)，從而導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)員身體穩(wěn)定性下降。

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課題項(xiàng)目：

河北省體育局2024年體育科技研究項(xiàng)目“精神疲勞對(duì)手槍項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員平衡能力及據(jù)槍穩(wěn)定性的影響研究”（課題編號(hào)：2024JT14）