男性核心肌力与平衡能力的增龄性变化及其相关性

任玉庆，史曙生，孙洪亮

男性核心肌力与平衡能力的增龄性变化及其相关性

任玉庆1，史曙生2，孙洪亮3

目的：探索城市男性核心肌力与平衡能力的增龄性变化规律及两者的相关性。研究对象：330名5～60岁城市健康男性。测试样本年龄段的划分除15～17岁和18～25岁各为一个年龄段外，其他均为每5岁一个年龄段，共11个年龄组，每组30人。研究方法：采用平衡仪、闭眼单腿站立测试仪和平衡木测试受试者的平衡机能；采用1 min仰卧起坐测试、背力测试和侧面身体动力柱桥测试等方法测试受试者的核心肌力。研究结果：城市男性核心肌力与平衡能力的增龄性变化均呈现先增至某一峰值，后逐渐减小趋势；平衡能力综合值与核心肌力之间具有显著的相关性。结论：核心肌力的增龄性变化可能是导致城市男性平衡能力增龄性变化的主要因素之一。

核心肌力；平衡能力；增龄性

传统研究认为，人体平衡能力主要受视觉感觉、躯体感觉和前庭神经的共同影响，平衡能力更多的是与神经系统功能的强弱有关[1]。近年来的一些研究认为，机体平衡最终还是要通过椎体束支配机体的骨骼肌来维持的，特别是人体躯干部位核心区域（腰椎—骨盆—髋关节）的肌肉，在维持身体平衡中有着重要作用，因此，该类研究强调将发展肌肉力量尤其是核心区域（腰椎—骨盆—髋关节）的肌肉力量（简称核心肌力）作为促进人体平衡能力的重要手段。目前，这类研究还比较薄弱，许多研究着重于解剖生理学上的理论分析与推论上，有关核心肌力练习与平衡能力关系的基础性实证研究较少。基于此，本研究通过对城市男性进行大年龄跨度的平衡能力和核心肌力进行测试，探索机体平衡能力及和核心肌力的增龄性变化规律及其相关性，旨为开展通过核心肌力练习预防人体平衡能力衰减的早期运动干预研究奠定一定的基础。

1 研究对象与方法

1.1 试验对象与分组

试验对象为330名5~60岁符合标准的男性志愿者。研究对象入选标准：城市男性非体力劳动者；身体健康，无脊柱疾病和肌肉疾病等症状，能独立完成各项测试者；排除运动员、舞蹈、戏剧、杂技演员等。试验分组按照我国国民体质监测的样本分组方式，试验样本年龄段的划分除15~17岁和18~25岁各为一个年龄段外，其他均为每5岁一个年龄段，选取5~60岁的11个年龄组，每组30人。

1.2 试验过程与方法

受试者在测试前一星期内避免参加大负荷的体力活动，测试前48 h内避免饮酒和服药。测试顺序为：先进行平衡能力系列测试，再进行核心肌力测试。

1.2.1 平衡能力的测试 平衡能力测试按以下顺序进行，每种测试之间间隔3 min，最后一个项目测试完后休息10 min进行肌力测试。

（1）平衡仪测试。使用以色列产Tetrax（IEC60601－1型）平衡仪按操作规程测试受试者双脚自然站立时的各种指标。测试指标包括一般稳定性指数（ST）、姿势摆动的频谱分析、体重分布、同步性。

（2）平地单腿闭眼测试。采用闭眼单腿站立测试仪（型号：JX09000776）按操作规则测试闭眼单腿站立的时间（s）。

（3）平衡木测试。受试者站立在平衡木（宽10 cm、长3 m、高2 cm）的一端，听到开始口令立即快速行走，测量在平衡木上往返一次的时间（s）。

1.2.2 核心肌力测试 本试验中的核心肌力采用下列3种测试，测试按下列次序进行，每2种测试之间休息5 min。

（1）侧面身体动力柱桥测试。受试者侧卧在垫子上，前臂弯曲支撑起身体，髋部向上抬起，离开地面，使从脚踝到肩膀的身体形成一条直线。每位受试者进行左右两侧的测试（2次之间休息3 min），用秒表记录该姿态持续的时间，取最大值。

（2）仰卧起坐测试。受试者全身仰卧于垫上，两腿稍分开，双腿弯曲屈膝成90°左右，两手交叉贴于脑后，起坐时以两肘触及或超过两膝为完成一次，仰卧时两肩胛必须触垫。记录1 min内完成的次数。

（3）背力测试。采用上海产BCS－400型电子背力计按操作规则进行测试。测试2次，2次间隔3 min，记录最大值，以kg为单位，不计小数。

1.3 数据处理方法

采用秩和比评价法（简称RSR)对受试者核心肌力进行综合评价，采用权值因子判断表法、标准T分法和加权平均型综合评价模型对受试者的平衡能力进行综合评价；采用独立样本T检验分析不同组别各指标的差异；采用简单相关分析和偏相关分析相关子指标及核心肌力与平衡能力的相关性；所有统计学分析均采用 SPSS16．0 统计软件，显著性水平为 P＜0．05。

2 结果与分析

2.1 核心肌力的增龄性变化

本研究采用秩和比评价法（简称RSR)实现对核心肌力的综合评价（见表1）。RSR值越大，表示核心肌力越大。

由表1可见：男性仰卧起坐次数、背力和侧面身体动力柱桥指标的前 3个秩次（9、10和 11），均出现在 15～17岁组、18～25岁组和26～30岁组，后3个大龄组组别的男性核心肌力RSR值明显低于其他年龄组。仰卧起坐次数中，41～45岁组与18～25岁组、56～60 岁与 41～45 岁组存在显著性差异（P＜0．001）；背力 36～40岁组与 15～17岁组、41～45岁组和 46～50岁组与 31～35岁组、51～55岁组与 41～45岁组、56～60岁组与 05～09岁组和 15～17岁组存在显著性差异（P＜0．05）；侧面身体动力柱桥 51～55 岁组与 41～45岁组、56～60岁组与 51～55岁组存在显著性差异（P＜0．05）。

表1 不同年龄组男性核心肌力子指标变化及RSR值Table1 Subindicator change of the core strength and the value of RSR at different ages of male

由图1可知：仰卧起坐次数、背力和侧面身体动力柱桥指标数值增龄性变化复式线图，均具有随年龄的变化先增大至某一峰值，后减小的趋势特点。峰值分别出现在18～25岁组（43．2个）、15～17 岁组（143．8 kg）和 18～25 岁组（65．6 s）。其中，背力在 10～14岁至15～17岁组升幅明显，仰卧起坐次数在41～45岁组、背力在46～50岁组和56～60岁组、侧面身体动力柱桥在41～45岁组和51～55岁组较前一年龄段出现不同程度的曲线上升趋势。

图1 男性仰卧起坐、背力、侧桥指标的增龄性变化Figure1 Index change of sit-up test，back strength test and side bridge column strength test with increasing age

由图2知，男性受试者核心肌力RSR值随着年龄的增长而增大，在 18～25 岁组达到峰值（0．97），以后逐渐减小。在 36～40岁至41～45岁组、51～55岁至56～60岁组RSR值曲线保持平稳或轻微上扬趋势。

图2 男性核心肌力RSR值增龄性变化图Figure2 The format of the value RSR of the core strength with increasing age

2.2 平衡能力的增龄性变化

考虑到测试仪器的精密程度、测试环境、测试者的心理等因素对测试结果的影响，一般稳定性指数（ST）、闭眼单腿站立时间和平衡木—走时间3个指标在平衡能力综合评价中的相对重要程度的不同，本研究采用权值因子判断表法确定各指标的权重系数，在此基础上，本研究采用标准T分法对各平衡测量结果进行变量单位的标准化，最后利用加权平均型综合评价模型对测试结果进行综合评价（见表2）。

由表2可知：男性受试者平衡能力的ST指标和综合评价的优值相对集中于10～25岁之间，而闭眼单腿站立和平衡木走指标优值分布则相对分散。除ST指标外，其他指标和综合评价值均在56～60岁年龄组出现较大幅度的下降。

闭眼单腿站立指标中，05～09岁组与 26～30岁、46～50岁组，10～14岁组与 31～35岁、36～40岁组，15～17岁组与 36～40岁组存在显著性差异（P＜0．05）；平衡木走指标中，05～09岁组与26～30岁组，18～25岁组与 31～35岁组存在显著性差异（P＜0．05），15～17 岁组与 36～40 岁组存在显著性差异（P＜0．01）。

表2 不同年龄组男性平衡能力子指标及综合评价值的变化Table2 Subindicator and evaluation change of balance capability at different ages of male

由图3可知，男性平衡能力综合评价值增长的敏感期在05～09岁至10～14岁组，峰值出现在10～14岁组，之后逐渐下降，在51～55岁至56～60岁组下降明显。

图3 男性平衡能力综合评价值增龄性变化图Figure3 The change format of male balance capability with increasing age

2.3 平衡能力与核心肌力的相关性分析

由表3可知：男性平衡能力与仰卧起坐、侧桥相关性非常显著（P＜0．01），与核心肌力综合 RSR 值关系显著（P＜0．05）。可见，男性的平衡能力与核心肌力具有显著的相关关系。

表3 男性平衡能力与核心肌力、年龄的相关系数表Table3 The relation between the balance capability，core strength and age of male

3 讨 论

3.1 核心肌力的增龄性变化

核心区域是指腰、骨盆、髋关节形成的一个整体，是人体结构的中间环节，具体是指肩关节以下髋关节以上包括骨盆在内的区域，即包括了腰椎、骨盆和髋关节等骨骼以及它们周围的韧带和结缔组织，也包括附着在这些骨骼上的肌肉[2]。Fredercicson等提出核心部位应包括29对肌肉[3]，黎涌明等研究认为其中核心部位上有 7（对）+1（快）[2]。

核心区域肌肉的力量简称核心肌力，是一种以人体解剖部位为分类标准，与上下肢力量并列的，以稳定人体核心部位、控制重心运动、传递上下肢力量为主要目的核心区域肌肉产生的力量[4]。在人体运动中，核心肌力是一种新的力量能力，它与传统力量的主要区别在于：（1）在生理功能上，核心肌力更强调肌肉在控制核心区域稳定性和身体平衡性的重要性；（2）在作用上，核心肌力在几乎所有的运动项目上都不是直接的发力源，它主要是通过对核心部位稳定性的加强、稳定程度的调整和稳定与不稳定之间转换的控制，为力量的产生创造支点，为力量的传递建立通道。

核心肌肉中的背部肌群和腹部肌群在调节身体平衡过程中有重要作用。背部肌群直接参与维持核心区域的稳定性和机体平衡，腹部肌群则间接参与维持机体的平衡[2]。仰卧起坐次数、背力和侧面身体动力柱桥3个指标分别从不同部位反映核心肌肉的力量。其中，仰卧起坐次数指标反映核心肌肉中腹内斜肌、腹直肌和腹横肌等肌肉的力量和耐力；背力指标反映核心肌肉中背阔肌、下后锯肌、竖脊肌、臀大肌和臀中肌等肌肉的力量；侧面身体动力柱桥指标反映核心肌肉中腹外斜肌、腹内斜肌、腰方肌、腹横肌、背阔肌等肌肉的力量。由于直接测定核心肌力量比较困难，而以上3种运动动用了核心区域中的主要肌肉，因此，本研究以上述3种肌力测试作为人体核心肌力的间接测试方法。

本研究中，受试者的背力、仰卧起坐次数、侧面身体动力柱桥指标的增龄性变化，均呈现先增至某一峰值，后逐渐减小的趋势特点。18～25岁组之前增加明显，31～35岁组之后减小明显。这与有关研究结果相符：2000年全国体质监测显示，立定跳远和仰卧起坐成绩增长幅度的年龄变化与肌肉力量的自然增长相一致[5]；儿童少年运动员的背力有随着年龄的增长而逐渐增大的特征，12～13岁出现明显增大，而之前的年龄组增大趋势比较平缓，随着年龄的增长增大的趋势也更为明显[6]。另有研究表明，从11岁开始，人体最大力量增长速度加快。男性达到最大肌肉力量的年龄在22岁左右，此后随着年龄的增长，身体大部分肌肉力量开始衰退[7]。关于侧面身体动力柱桥，由于目前它仅在健身和竞技中作为提高腰腹肌力量和机体平衡动态平衡的一种锻炼方法，本研究中还未查找到有关于某年龄段侧面身体动力柱桥特点的研究。

本研究还显示不同测量指标峰值出现的时间略有差别，仰卧起坐次数、背力、侧面身体动力柱桥指标峰值出现在18～25岁组、15～17岁组和18～25岁组。这可能与不同测试中参与运动的屈伸肌比例不同有关。仰卧起坐测试中参与运动的肌肉中以屈肌力量为主，而背力测试以则伸肌为主。这一特点符合儿童时期屈肌的生长发育早于伸肌的规律。

3.2 平衡能力的增龄性变化

平衡能力包括坐位、立位和移动平衡3个方面，即静态的稳定性和动态的协调性，同时还包括在3种状态下的抗干扰能力[8]。本试验采用动态和静态平衡能力指标相结合来反映受试者的平衡能力。本研究采用的一般稳定性指数（ST）反映的是受试者静止站立平衡机能综合能力；闭眼单脚站立主要检测人体的平衡能力，也可用于评价位置感觉、视觉和本体感觉之间的协调能力[9]；而平衡木—走时间指标测试的是受试者在运动过程中受到干扰时机体的动态协调性平衡能力[10]。

本试验研究结果显示，受试者各平衡指标在05～09岁至10～14岁组增长明显，在18～25岁至46～50岁呈增减波动变化，在51～55之后下降明显，表明平衡能力与年龄的相关性较为显著。有关研究资料也发现，平衡能力与年龄密切相关，视觉、前庭、本体等平衡感觉功能在20～50岁之间最为稳定，随后逐渐降低，到60岁以后降低明显[11]。中老年人下肢维持身体平衡能力随年龄的增大出现机能退化[12]。本研究结果对选择适宜的时机进行运动干预，以改善平衡机能或防止平衡机能的进一步下降具有一定参考意义。

3.3 核心肌力与平衡能力的关系

维持人体平衡的机制通常有3个重要环节：感觉的输入、中枢整合与运动控制。人体的视觉系统、前庭系统以及机体的本体感觉系统向中枢传送的感觉在大脑皮层整合后，最终还是通过椎体束支配机体的骨骼肌来维持机体的平衡。人体在调节身体平衡过程中，将参与完成调节活动的肢体连成一个“链”，参与动作完成的身体的每一个部分则是链上的一个环节。人体躯干部位的核心区域是链条的中间环节，核心肌肉在维持身体平衡过程中不仅能够稳定脊柱和骨盆，而且还通过产生、转换或控制力量为肢体多个部位和环节不同肌肉协调控制身体平衡搭建平台[13]。

邱燕春认为腹背肌群肌力的增强，有效控制了脊柱和骨盆的移动，维持了脊柱和骨盆的稳定性，肌肉强有力的代偿加强了对脊柱生理机能的支持和保障作用[14]。杜震城通过肌电图测试发现，机体肌肉力量越大，身体的稳定性和平衡能力就越好[15]。Winter等发现人站立时姿势的稳定性受到多种因素的影响，其中主要是受下肢肌肉力量的影响[16]。魏晓燕等人的研究发现，强有力的核心肌力可以提高中长跑运动员跑的效率、呼吸肌能力，以及维持良好身体姿势和预防损伤[17]。本研究中核心肌力与平衡能力Pearson相关系数及其显著性检验结果提示，核心肌力与平衡能力具有显著相关性（P＜0．05)，与上述研究结论基本一致。

已有的研究表明，儿童少年平衡能力的增龄性升高与儿童少年控制机体平衡的前庭神经的完善、视觉神经系统的发育和肌肉力量的增加等因素有关[18]。而对于大龄组受试者平衡能力出现显著下降的原因，尽管目前研究观点不一，但大多赞同维持平衡的运动控制环节中肌力下降导致平衡机能下降的观点。Fredericson等人的研究认为，力量减退是老年人平衡能力下降的主导因素[3]。人们50～60岁之间将发生肌纤维、运动神经原、肌肉重量、肌力等的减少，尤其是背伸肌及下肢近段肌力在老年人中明显减弱，80岁时，人体几乎丧失了一半的肌纤维、肌肉重量、肌力、运动单位和运动神经元[19]。本研究显示，核心肌力与平衡能力的增龄性变化趋向一致。随着年龄的增长，老年人核心肌力逐渐下降，老年人的平衡机能也随之下降。本研究认为，男性核心肌力的增龄变化可能是导致平衡能力的增龄变化的主要因素之一。

由于目前对于核心区域的肌肉构成还有一定的争议，本试验中所选取的三种力量测试是否能很有效地反映人体的核心力量，还需要进一步论证研究。同时，本试验采用非随机抽样，且样本量较小，试验结果还难以准确代表我国城市男性的实际情况，本课题研究方案还有待完善。

4 结 论

（1）城市男性核心肌力的增龄性变化均呈现先增至某一峰值，后逐渐减小趋势。其中，核心肌力增长的敏感期在10～14岁组至15～17岁组，峰值出现在18～25岁组。

（2）城市男性平衡能力在05～09岁至10～14岁组出现显著提高，在51～55岁至56～60岁组各平衡机能下降明显，其他年龄段，平衡能力呈波动状态发展。

（3）城市男性核心肌力与平衡能力综合值之间具有显著的相关性。核心肌力与平衡能力的增龄性变化趋同一致。男性核心肌力的增龄变化可能是导致平衡能力增龄变化的主要因素之一。

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Age-Related Changes and Relationships of Core Strength and Balance Capability of Male

REN Yuqing1，SHI Shusheng2，SUN Hongliang3
（1.Dept.of PE，Jiangsu Normal University of Technology，Changzhou 213000，China；2.School of Sport Science，Nanjing Normal University，Nanjing 210046，China；3.Dept.of PE，Jiangsu Polytechnic College of Agriculture and Forestry，Zhenjiang 212400，China）

Aim：The aim is to examine the age-related changes and relationships of core strength and balance capability of urban male.Object：330 of 5~60 years old good health urban male.The grouping is in accordance with our national physique monitoring sample grouping，the samples are divided into 15~7 years old and 18~25 years old group，while the others are divided with a equal span of 5 years，11 groups are selected with the age range of 5~60，30 people each group.Methods：Using balance mechanism，eyes-closed，one-leg standing test and balance beam test balance capability；Using oneminute sit-up test，back strength test and side bridge column strength test to test the core strength of the subjects.Results：The age-related changes core strength and balance capability of urban male are both increasing to some peak value，then gradually reduced，and reduced quickly in some old-age group；The relationships of core strength and balance capability is significant relevance.Conclusion：The age-related changes of core strength are one of the main factors which effect the age-related changes of balance capability of urban male.

core strength；balance capability；age-related

G 804.62

A

1005-0000（2011）03-0269-04

2011-02-22；

2011-04-25；录用日期：2011-05-02

任玉庆（1982-），男，山东泰安人，助教，研究方向为运动人体科学。

1.江苏技术师范学院体育部，江苏常州213001；2.南京师范大学体科院，江苏南京210046；3.江苏农林职业技术学院体育部，江苏镇江212400。