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平衡能力的测试方法及平衡在体育运动应用中的探讨

2013-12-26张鹏军

湖北体育科技 2013年8期
关键词:测试方法受试者人体

张鹏军

平衡能力是人体的一种特殊的信息,它的特征指标通常能反映人体的健康状况、生理状况及心理状况,受到世界各国的广泛重视。人体平衡的维持主要依赖于前庭、视觉和本体感觉系统的输入及中枢神经系统的整合,研究人体平衡功能的稳定性及其训练的方法,对体育运动、运动康复以及老年医学均有重要意义[1]。近年来随着老龄化程度的加剧,老年人的健康已日益受到社会关注,其中由于老年人平衡功能的衰退而带来的跌倒性损伤已严重影响着老年人的健康和晚年生活质量。同样,平衡能力对青少年与运动员防治运动损伤也尤为重要。因此加大对老年人、青少年及运动员平衡功能的改善有重要现实意义。结合国内研究现状进行归纳总结,重点对人体平衡的测试方法及其平衡与运动损伤、平衡训练在康复中的作用进行综述,最后提出增强平衡能力的措施,为广大研究工作者提供参考。

1 平衡能力的测试方法

1.1 平衡能力的评定意义

平衡功能评定,指依照特定方法或程序对人体平衡功能进行定量或定性描述和分析的过程[2]。平衡能力的评定主要有以下目的:确定个体是否患有平衡障碍;区别个体平衡性的差异;作为运动员的一项选材指标;预测患者发生跌倒的可能性等。对体育运动而言,良好的平衡能力不仅是完成体育运动的基础保障,且有利于预防运动损伤。

1.2 平衡能力的测试方法

人体平衡能力的测试分为静态测试和动态测试[3]。根据测试时对受试者的要求有静态测试方法和在动态测试方法。静态测试方法有闭目单足立、鹤立测试、闭目直立检测法、睁、闭眼静态平衡测验、静态平衡仪等;动态测试方法有闭目原地踏步、平衡木行走、站起-走测试、Berg平衡量表、Tinetti平衡与步态量表、改良功能性前伸测量、前庭步检测法、动态平衡测试仪等。静态测试方法主要是以测试人体前庭功能稳定性为主,如肖春梅等认为静态平衡测试偏重于前庭功能,对动态和视觉、躯体感觉的功能反映很少。它只需在稳定支撑面上尽最大可能保持平衡,机体对神经肌肉的控制能力(本体感觉)、下肢力量、身体活动范围(range-of-motion,ROM)的体现不强[4]。静态测试中的闭目直立检测法要求受试者两眼紧闭、挺胸抬头、两臂与肩齐平前举,两足并拢直立,是通过观察受试者闭眼时身体摇摆的情况及脚的移动来评价人体平衡功能的,此方法的优点是安全性较好,便于操作,能够对疑有平衡功能障碍的患者快速筛选[5],因此目前仍有一定应用价值,但此方法在观察受试者身体摇摆时过于粗略和主观,缺乏量化,对平衡能力的反应性较差;睁、闭眼静态平衡测验要求人站立在一个2.5 cm×2.5 cm×30 cm长的木板上进行测试,当人赤脚站立测试时,要求重心全部移至前脚掌,如此易因木板与脚掌之间形成压力,引起脚的疼痛而影响测试客观性;静态平衡测试仪是让受试者静止站立在相对固定不动的平衡台上,测定人体在睁眼、闭眼及外界光刺激状态下,实时记录压力重心位置的变化情况,再经平衡分析软件处理后得出人体平衡的静态值。金冬梅等采用英国SMSH ealLhcare公司生产的平衡仪(BPM)对20例正常人和20例神经疾病患者的研究结果表明,平衡测试仪评定正常人和神经疾病患者的平衡能力具有较高的信度和敏感性,且可定量、客观地反映平衡能力[6]。虽然静态平衡仪能全面测试人体的静态平衡能力,但其价格昂贵,非专业人员不能操作,因此难于推广。动态测试方法中的闭目原地踏步、平衡木行走、站起-走测试、Berg平衡量表、Tinetti平衡与步态量表、改良功能性前伸测量、前庭步检测法、动态平衡测试仪等等,这些测试方法评定时测试设备比较多见,应用方便,且可以进行定量的评分,因此应用十分普遍。特别是“站起走”-计时对测试由于组织功能衰退的老年人的平衡功能时易于推广。但这些测试方法在测试时要求动员的肌肉群比较少、比较单一,然而在体育运动中人体在进行各种运动时是处于动态复杂的运动中的,维持身体平衡动员的肌肉群比较多特别是核心部位的肌群[7]。因此这些方法不能较全面反映人体在体育运动中的平衡功能。近年来由欧美学者研制出的星形偏移测试法(SEBT)能够有效的测试人体的动态平衡能力。在SEBT等动态平衡测试中,一方面要保持重心稳定,另一方面非支撑腿还不能失去平衡。因此,SEBT测试法可检测受试者最大程度的伸远距离,挑战了平衡极限,能在很大程度上反映动态姿势平衡能力,且此方法较简单易于推广,具体的方法如下:1)受试者平躺下测量全腿长度(髂前上棘下缘量至胫骨内踝下端);2)受试者两脚并拢,两手叉腰,挺胸抬头两眼平视前方;3)测试时,令受试者单脚站立于8点星形图的中央,用习惯腿支撑,当听到开始时身体缓缓向下,身体保持直立不变,同时用非支撑腿向1点位方向尽可能远的伸(见图1);4)1点位方向测完后休息1min,以同样方法测试其他间隔45°的7个方向;5)非支撑腿在伸至最远端时轻轻触地即可恢复,恢复时注意身体不能失去平衡;6)用伸出的远度与下肢长度(全腿长)间的比值作为评价稳定能力的指标,重复测试2组,取其中最佳成绩。测试要求:1)所有受试者的腿长测量工作均由同一名工作人员完成;2)每次移至下一方向前都需要将伸远腿移回;3)观察引导测试者进行测试的人是同一个人;4)测试者无论在那个点测试身体始终保持正直,始终面向引导者;5)安排3名工作人员,分别记录受试者每一次到达星形偏移平衡图谱上的刻度,精确到厘米;6)当在7点和8点方向时,受试者应将测试腿绕到支撑腿后方来完成测试[8]。

图1 星形偏移示意图

2 人体平衡在体育运动中的应用

2.1 平衡能力在运动损伤中的应用

2.1.1 青少年与平衡能力

日常生活中,人体平衡能力异常是运动性创伤或中度创伤性脑损伤的表现[9],良好的平衡能力可及时调整人体的身体姿势,有效降低日常活动及运动中受伤的发生,因此人体平衡能力的好坏与个人生活有着密切联系,特别是对青少年尤为重要。青少年本身是个好动、乐动的群体,因此决定了他们与许多运动有密切关系,但由于青少年的生理特征,其中枢神经对肌肉的控制能力不强,易导致正确动作的变形,影响青少年在体育运动中的平衡性,易引起运动损伤发生,这是青少年伤害的主要原因。在美国每年大约有290万的青少年因运动伤害接受治疗,加拿大每年超过三分之一的青少年因运动伤害寻求治疗[10],运动伤害严重阻碍青少年体育运动。运动伤害不仅影响青少年正常的学习和生活,还对未来的健康产生影响。平衡能力差也易诱发些疾病,其中前庭器官对人体的平衡有重要作用,如因前庭器官差异而带来的昏晕将导致人体身体重心的不平衡,极易造成损伤,严重影响生活,特别是在交通工具普遍的社会,对常坐车、乘电梯的青少年来说将带来诸多不便。

2.1.2 老年人与平衡能力

老年人由于视觉、前庭器官等组织的衰退,平衡机能也随之下降,体育运动中易发生跌倒性损伤。由于老年人常伴有骨质疏松和软组织退行性改变,因此,老年人跌倒后骨与软组织的损伤率高,且跌倒一次后可能再次跌倒,跌倒造成意外损伤是65岁以上老年人的第6位死亡原因。虽然老年人由于组织器官的衰退不宜参加大强度体育运动,然而我国传统武术太极拳在老年人体育锻炼中极易推广。太极拳要求人的身体重心始终保持在较低的位置,动作要求每一式都有虚有实即太极拳的动静分明,这使得练习者下肢的股四头肌长时间处于放松-紧张-放松的交替运动状态,有利于股四头肌的锻炼。视觉在太极拳运动中是不可缺少的部分,书中有这样的描述:“形如搏兔之鹰、神似捕鼠之猫”[11]。练习太极拳的神态应如捕鼠的猫一样小心机敏,眼神随手而动。这种对视觉的充分运用,对维持身体的动态平衡起到很重要的作用。太极拳处处要求重心沉稳、虚实分明,迈步稳健如落地生根,下盘稳固,上肢动作缓而不僵,轻而不浮,有内涵的表现。这使练习者可通过太极拳的练习提高平衡能力[12]。由此可看出,太极拳有利于提高人体平衡能力,达到预防跌倒损伤的目的,在老年人中是一项极易推广的运动项目。

2.1.3 运动员与平衡能力

良好的平衡能力和适度的身体姿势是完成所有竞技体育项目和休闲娱乐活动非常重要的基本要素。平衡能力不佳对所有运动项目来说是致伤非常重要的因素。在我国,运动员运动性损伤的患病率很高,运动损伤易患部位为腰部、膝部、肩部、颈部和上臂部,因此腰部和下肢(膝部、踝部、足部和大腿等)是运动性创伤防治的重点部位[13]。在空翻转体类动作中,运动员平衡能力的差异直接影响运动成绩的高低,稍有意外就会造成运动损伤发生。如在上海举行的全国体操锦标赛暨奥运选拔赛上,15岁的浙江队体操选手王燕在预赛做高低杠“后屈两周下”时由于翻腾不够,离杠太近,完成第一周空翻后脚碰到高杠,随后头部朝下摔倒地,造成严重损伤。在男子单双杠、女子的高低杠中,运动员最后落地的瞬间,其平衡能力差可导致着地时产生错误的机械效力,增加了膝关节外翻的力量,易导致膝关节前交叉韧带急性断裂,这是较严重和常见的运动性损伤。其中男运动员运动损伤率高达81.88%,女运动员为76.23%。良好的平衡能力能显著降低这一损伤的发生率。在田径项目中,跳远运动是一项易发生运动性损伤的项目。运动员在踏板起跳腾空时,正确的姿势有利于其运动水平的发挥,而错误的腾空姿势易影响身体的平衡性,导致运动员在落地时足踝部位和腰部损伤的发生,患病率为61.6%。100 m运动员的起跑、最后冲刺技术都要求身体有良好的平衡状态,否则易跌倒造成运动损伤。足球是损伤发生率最高的运动项目之一,其运动创伤患病率为61.24%[14],其中在对抗中因平衡能力差异引起的踝关节损伤是主要原因之一。诸如此类在表现对抗性的如篮球、摔跤等项目中平衡能力与运动员运动成绩的发挥及运动损伤的发生都有密切关系。

2.2 平衡训练在康复中的作用

平衡能力训练在康复学领域中已应用很广,特别对于脑卒中患者有着重要作用。脑卒中是病死率最高的疾病之一,发病率、致残率及病死率均较高,特点是发病快、对人体的肢体控制有严重影响,因此严重威胁人的生命和健康。脑卒中发病后会遗留不同程度的肢体偏瘫,故攻克改善偏瘫患者的步行功能是康复治疗领域中的一个重要目的。传统的康复治疗方法是功能性步行能力法。它的测试内容是患者从椅子上坐下、站起,然后行走、转身等与平衡功能有关的活动。此方法可有效检测出患者的平衡差异及摔倒的危险性。通过平衡能力训练提高偏瘫患者中枢神经对动作的控制,改善偏瘫患者的平衡性,促进偏瘫患者的康复。2011年9月卫生部发布《老年人跌倒干预技术指南》指出,缓慢的坐立训练有助于改善老年人的平衡功能。另外平衡能力的训练在腰痛的预防与治疗中有显著作用。腰痛是严重影响人类健康的常见综合征。调查发现,澳大利亚80%的成年人有腰痛经历,已成为致残和误工的主要原因之一。在中国,白领及长时间从事坐姿工作的人的腰痛发病率约为18%,并呈显著上升趋势[15]。有研究证实,平衡能力的训练方法——核心稳定训练有助于缓解腰痛并有一定治疗作用。卢玮运用悬吊核心训练方法对慢性腰痛患者进行研究发现,它可有效缓解慢性腰痛,改善失能状况。在预防腰痛发生方面,选择持续参加合适的平衡训练具有重要作用,特别是对预防复发有极为重要的意义。在增强前庭功能的稳定性平衡训练中,对前庭器官功能的改善将会有利于提高容易昏晕患者的抗昏晕能力[16]。

2.3 改善平衡功能提高运动能力

平衡能力的训练方法有传统的马步桩、单腿支撑半蹲、金鸡独立、燕式平衡等练习,这些练习方法都强调使身体重心处于相对平衡状态下来完成。实际运动过程中由于动作技术的要求使身体的平衡稳定状态经常处于变动,传统的平衡训练方法并不能完全满足这一需求。近年来兴起的核心稳定训练方法正好弥补了传统平衡训练中的这一不足。核心稳定性是指人体核心部位(腰椎-骨盆-髋关节)联合结构的稳定程度,人体在运动中通过核心部位稳定使四肢肌肉的发力建立起支撑点,为上下肢之间力量的传递创造了有利条件,给身体重心稳定和移动提供力量的身体姿势[17]。核心稳定训练即指对这些核心部位肌群的专门性训练。这一训练的特点是在训练中加入了不稳定训练元素,使身体不断调整不稳定的身体状态,能进一步募集、激活更多肌纤维参与肌肉收缩,达到提高神经-肌肉本体感受性功能,使肌肉肌腱的振动刺激可以引起肌肉本体感受器的收缩[17]。核心稳定训练的内容多样、方法灵活多变,其练习不仅可发展躯干大肌肉群的力量与平衡稳定能力,还能使核心深层小肌肉群得到有效锻炼[18]。在核心稳定性的训练中创新了许多训练方法和手段,如俯桥、背桥、侧桥、平衡球、平衡板、充气垫等练习。这些练习方法强调使身体始终处于动态不稳定的条件下来完成,有利于提高练习者在动态不稳定的条件下对自身身体平衡的控制能力。从练习器械来看,瑞士球等练习器械更能激发练习者的积极性,培养练习者的兴趣,减少练习者因训练器械单一而带来的疲劳,提高练习效果。可见核心稳定性训练突破了我国已有的训练理念和方法,是对我国体能训练在理念和方法上的补充和发展。

3 结语

在康复学领域中,平衡能力的测试和训练已应用非常广泛,特别是对患有平衡能力障碍疾病的患者进行辅助检测和治疗方面尤为突出;加强平衡能力训练有利于改善青少年因平衡带来的不必要的运动损伤;老年人运动针对性的锻炼方式,可减缓因年龄增大引起的平衡能力下降;在体育领域中,为运动员预防运动损伤提供了保障。因此,掌握更多平衡能力的训练方法对开展体育运动、发展体育事业有重要意义。

平衡能力的测试方法分静态与动态的测试,运用时应根据不同人群和目的选择不同的测试方法。星形偏移动态平衡测试具有实施器材简单、操作方法方便且能较全面的测试人体平衡能力,但其要求较严格不宜于在老年人中推广。平衡能力的差异对人体预防运动损伤、运动康复以及健康生活有着至关重要的作用,因此应加大平衡能力训练。与传统平衡能力训练方法相比,运用瑞士球、平衡垫、平衡板等器材的核心稳定性训练将根据具体条件进行推广运用。

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