习得性姿势控制异常（APCA）现象的实证研究

史 衍，吴 昊，张晓荣

（1.首都体育学院，北京 100191；2.北京航空航天大学附属小学，北京 100083）

个体的运动包含动作成分和姿势成分，人体姿势不良已成为肌肉骨骼系统功能不良或损伤的主要原因 。另一方面，根据儿童生长发育规律可知，学前期和学龄期是粗大动作发展的敏感期也是姿势控制功能发育的不稳定期。因此，有关动作技术习得与姿势控制能力变化之间关系的研究是十分重要的。本文通过分析学龄期儿童在运动技能学练过程中其姿势控制能力的变化情况，深入探讨运动技术学习与神经、肌肉骨骼系统结构变化之间双重效应，最终揭示“习得性姿势控制异常”现象及其特征。

1 研究对象与方法

本文采用文献资料法、访谈法、调查法、实验法、数理统计法、逻辑分析法等研究方法，对习得性姿势控制异常（APCA）现象进行实证研究。（1）实验对象。北京航空航天大学附属小学一年级学生共48人（男女混合），年龄7.2岁，被试身体健康状况良好，校外时间不参加体育类活动。（2）实验设计。本实验采用单因素等组前测后测设计。按照课外活动参与项目不同分成3组：足球实验组、乒乓球实验组、对照组，16人/组。实验前3组实验对象的身体姿势，下肢3个关节最大等长肌力，Y Balance Test测试成绩以及足底压力与步态数据无统计学差异。随后分组进行12周实验干预，实验结束后再次测试上述指标。通过观察实验前后各项指标的变化情况，进行分析与讨论。（3）实验干预手段。根据体育与健康（1～2年级全一册）教材中关于小学生应掌握和运用的动作技能以及受试者所在学校课外兴趣班的常项设置，本实验选择乒乓球和足球2个运动项目为干预手段，其中足球实验组选择 “脚背正面颠球”练习，乒乓球实验组选择 “正手击球”练习；对照组学生按照学校与班主任的组织安排，参加合唱、英语、航模、完成课后作业等活动。2个实验组在课外活动时间（周三 15：30—16：30和周五 13：10—14：10）内，进行12周的动作技能学练，如表1所示。

2 研究结果

2.1 身体形态测试数据实验前后比较

通过表2可以看出，3组受试者在实验干预前后除了体重指标呈现显著性增加，改善较为明显（P＜0.05），其他数据指标无统计学变化（P＞0.05）。这表明3个实验组样本在为期12周的实验干预过程中身体形态方面的生长发育水平总体一致。

2.2 下肢关节屈伸肌群最大等长收缩肌力实验前后比较

通过表3可以看出，3个组在实验干预前踝背屈肌力、踝跖屈肌力、伸膝肌力、屈膝肌力、下肢旋内肌力、下肢旋外肌力等方面数据的组间方差分析，显示不具备差异性（P＞0.05）；而实验干预后3个组在踝跖屈肌力、左右侧伸膝肌力、左侧屈膝肌力、下肢旋内肌力等方面具有差异性，改善较为显著（P＜0.05）。

2.3 姿势测试数据比较

以体姿评估图为背景拍摄的图片，按照768×1024像素、高7.25cm、宽5.25cm进行截取，然后根据人体的标准解剖学姿势进行包括左侧面观、背面观、正面观、右侧面观记录数据进行对比观察，研究结果显示，3组受试者实验干预前后在4个观测面内的指标点位无任何变化。

表1 乒乓球与足球实验组12周动作技能学练设计

表3 实验对象下肢关节屈伸肌群最大等长收缩肌力实验前后组间比较

2.4 足底分区面积测试数据比较

足底分区接触面积指标能准确细致地分析足底的受力情况与步行中姿势控制的方向性变化情况。如表4所示，实验干预前后3个组的左、右侧足底足前掌和足跟分区的接触面积之间的组间（方差分析）和组内（配对样本t检验）数据不存在差异性（P＞0.05）。但是，乒乓球实验组受试者左、右侧足前掌区域内侧接触面积在实验后有增大趋势且具有统计学意义（P＜0.01），而足前掌区域外侧接触面积在实验后有减小趋势也具有统计学意义（P＜0.01）；另一方面，左侧足跟内侧区域接触面积指标数据实验后存在减小趋势，外侧区域接触面积指标数据呈相反趋势；而右侧足跟内侧区域接触面积指标数据实验后存在增大趋势、外侧区域接触面积指标数据呈相反趋势，而且实验前后数据对比均具有显著性差异（P＜ 0.01）。

足球实验组受试者的左右侧足前掌内侧区域接触面积指标数据实验后存在减小趋势，而外侧区域接触面积指标数据呈相反趋势，实验前后数据对比均具有显著性差异（P＜ 0.01），而左右侧足跟区域接触面积变化趋势相同，而且也具有显著性差异（P＜ 0.01）。

2.5 足着地过程中时相变化

根据支撑期足底各阶段的压力及对应的时间可知，在自然行走过程中实验组与对照组受试者足底各区域受力时间比例大小顺序是相同的，支撑期中所占比例最大的是足前掌着地期、整足接触期、足跟着地期。其中，实验干预后乒乓球实验组受试者左右侧足跟着地期和左侧整足接触期均呈现减小趋势，且差异具有显著性（P＜0.01），但右侧足前掌着地期呈现相反趋势，且差异具有显著性（P＜0.05）；足球实验组数据显示，左右侧整足接触期均呈现增大趋势，且差异具有显著性（P＜0.01），但双足前掌着地期呈现相反趋势，且差异具有显著性（P＜0.01），如表5所示。

前期有关足底压力分布的研究显示在行走过程中，若是足前掌长期接着地面时间较长，可能会给足前掌带来损害，因而对于一些在工作与生活中对足某部分使用较多的个体，要注意保护与帮助。所以足球实验组受试者在正常行走中足前掌接触时间较少，显示其对足前掌的保护能力较好。然而，足球实验组受试者整个步态周期中双侧足前掌着地期所占比例减小，整足接触期则恰好相反。可以看出，足球实验组受试者姿势控制过程中通过增大整足接触期时间来提高单足支撑的稳定性。

2.6 足底各分区压力峰值

在进行足底各分区压力峰值数据分析过程中，为了消除组间体重引起的个体差异，对压力峰值进行了体重标准化处理（测试数据除以各自“体重”再乘以同组的“体重”平均数）。实验干预前后数据显示（表6），乒乓球实验组左、右足前掌内侧（第 1～第5 趾骨、第 1、2 跖骨）压力峰值存在增大趋势且具有统计学意义（P＜0.05或P＜0.01）；左足足跟内侧区压力峰值存在增大趋势、外侧区压力峰值变化趋势相反，而右足外侧区压力峰值呈现增大趋势，而且均具有统计学意义（P＜0.01）。另一方面，足球实验组左足、右足前掌内侧压力峰值增大趋势显著且具有统计学意义（P＜0.01），而左足、右足足跟外侧区压力峰值变化也呈现增加趋势，具有显著性差异（P＜0.01）。结果表明，经过12周足球和乒乓球特定的动作技能学练，2个实验组受试者步行时左右侧足底压力峰值分布均产生不对称的发展变化。

表4 实验对象足底分区面积数据比较

表5 实验对象足着地周期分段数据比较

表6 实验对象足底压力数据比较

3 讨 论

步态分析能获取人体足部结构、功能及与身体控制之间的关系。因此，通过对不同状态下的足底压力参数进行对比研究，可以获取人体在各体态和运动状态下的生理、病理力学参数和机能参数。研究表明，姿势不良的原因之一是丧失预期的控制机制，这种预期控制机制是在潜在的不稳定自主运动之前，就已经激活姿势的调整 。也就是说，预期姿势性活动改变将限制个体进行姿势控制时移动的方式。所以，长期单一动作技能操作过程中，反复使用的人体动力链出现有条件的主动肌与拮抗肌之间的协同收缩模式改变或最大等长收缩肌力失衡，此时对侧肢体如果没有进行针对性训练或训练不足，有可能出现预先基础动作受限或失衡所导致的动作补偿，从而诱发姿势控制异常现象的发生。

通过实验结果不难看出，乒乓球、足球实验组与对照组相比较，在实验前后足底压力峰值、足底分区面积、步态周期分段（支撑期、摆动期、双支撑期）、足着地周期分段（足跟着地期、整足支撑期、足前掌着地期）等指标数据变化都呈现出统计学上的差异。说明乒乓球、足球实验组受试者在步行过程中身体姿势控制（稳定性与方向性因素）变化与正常发育人群（对照组）相比较存在差异性。而“身体姿势”测评（体姿评估图）数据表明，两个实验组的受试者在实验前后并未出现骨骼肌肉结构方面数据的统计学变化。同时，本实验通过实验干扰因素控制程序，可以排除遗传性、病原性以及环境变化等方面的影响，由此可以证实：实验组受试者由于“单一技能习得”所导致的“习得性姿势控制异常”现象是存在的。

4 结 论

“习得性姿势控制异常”现象是由于长期反复进行单一动作技能操作，造成个体神经肌肉骨骼系统中预期姿势调整程序正常发育个体相比受限或失衡或引起控制身体方向性和稳定性能力的下降。本文从运动学的角度出发，有助于从多角度探讨姿势（动作）控制异常的原因，更有助于中小学体育课教学训练过程中，进一步深化对动作学习与控制理论的理解与认知。

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