基本功能动作、核心稳定性与体育院校本科生身体素质表现的关系研究

李萍　童理刚　陈文佳

摘 要：随机选取北京体育大学体育教育专业100名本科生为测试对象，进行功能动作筛查、核心稳定性和身体素质测试，并对测试数据进行相关性分析。研究结果：1）体育院校本科生身体素质表现与功能动作筛查、核心稳定性测试之间有显著性相关，功能动作筛查与核心稳定性测试之间无显著性相关。2）体育院校本科生身体素质表现与功能动作的相关主要指向反映人体关节基本灵活性和稳定性的动作模式，与核心稳定性的相关主要指向弱链肌群。3）体育院校本科生普遍存在动作不对称、动作代偿和核心稳定性差的问题。 结论：1）核心稳定性和功能动作与体育院校本科生身体素质表现呈显著相关。2）发展关节的基本灵活性和稳定性以及强化弱链肌群是体育院校本科生今后身体运动功能训练的主要方向，也是预防运动损伤的前提条件。3）围绕体育院校本科生的专项特征、肌力发展水平和功能动作特点等的分析和研究值得后续进一步的开展。

关键词：功能动作筛查；核心稳定性；身体素质表现；体育院校本科生

中图分类号：G804 文献标识码：A 文章编号：1006-2076（2018）04-0093-06

Abstract：In order to further clarify the essence and mechanism of the theory of over-recovery training， this paper inspect and review the principle of super-compensation training with the theory of complexity science. It has been shown that 1） The principle of super-compensation is a simplification of the process of adaptability of sports training， and it is not entirely applicable to the complexity of the adaptation of sports training. 2） The essence of super-compensation training principle is a form of oscillation of material and energy and information exchange between the function and structure of the human body movement training complex system on moving load and environment. 3） The complexity of the principle of super-compensation training inherent mechanism is a complex system in the human body under the action of a fluctuation-coordination-order and function-fluctuation-structure of the interaction cycle of reciprocating process. 4） The sports training adaptation system is a complex dynamic system composed of the body， the environment and the movement task， in their evolution process with nonlinear， the sensitivity of the initial conditions， coordination， self organization， chaos of complexity characteristics. 5） The principle of complex adaptive dynamic system should be a new approach to the study of super-compensation training principle. The problem of complexity of sports training should be explained and analyzed by using the scientific theory and method of sports training complexity.

Key words：sports training； super-compensation； complex adaptive system； nonlinearity； self-organization； simplicity； complexity

体育院校本科生的教育承担着为社会乃至国家培养竞技体育及全民健身等专门体育人才的重任[1]。专业基础宽厚、实践能力强，能从事学校体育与健康的教学、训练和竞赛工作是体育院校本科生应具备的基本素养[2]，其体质健康水平的高低直接决定着未来国家体育人才的质量。但是通过近十多年的调查和研究表明，我國体育院校本科生身体形态指标有所提高，但肺活量、最大肺通气量指标逐年下降，有氧和无氧工作能力以及身体素质呈下滑趋势[3-4]。由于身体素质水平较低，错误和代偿动作频发出现，运动损伤的风险与几率大大增加[5]。因此身体素质训练理论和方法的创新有助于解决目前体育院校学生体质的突出问题。

核心稳定性训练（Core Stability Training）在我国竞技体育的应用中已涉及到多个运动项目[6-9]，因其在上下肢能量传递中的枢纽作用在损伤康复和提高运动员专项能力方面的作用得到肯定[10-11]。目前普遍采用McGill[12]设计的核心肌群耐力测试作为评价受试者核心稳定性的指标，研究表明此测试具有很高的可靠性系数（≥0.97）[12-14]。功能动作筛查（Functional Movement Screen，FMS）是20世纪90年代由美国矫形专家Gray Cook和训练专家Lee Burton等人设计的基于受试者基本动作模式的完成质量来预测运动损伤风险的筛查工具[15]，在国家队中的应用也取得良好的效果[16-19]，且具有较高的信度系数（0.98）[12-14]和较好的评分者信度（≥0.87）[13-14]。

国外研究发现核心稳定性与专业运动员的速度、灵敏、纵跳、专项力量、下肢肌肉耐力[13-14]测试成绩呈显著相关，功能动作与运动员的专项力量、灵敏、下肢肌肉耐力测试成绩呈显著相关[14]；国内研究发现核心稳定性、功能动作与中学生体质测试中的50米跑、立定跳远、坐位体前屈、1分钟仰卧起坐和引体向上的测试成绩呈显著相关[20-21]。笔者在前人研究的基础上分析基本功能动作、核心稳定性与体育院校本科生身体素质表现之间的关系，期望为体育院校本科生身体素质训练理论和方法的创新提供借鉴和思考。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

以基本功能动作、核心稳定性与体育院校本科生身体素质表现之间的关系为研究对象。对北京体育大学体育教育专业2014级学生总体进行编号、排列，使用计算机编制的随机数表从中抽取100名（其中男生50名，女生50名）学生作为测试对象。测试之前告知其研究目的及注意事项，自愿参加测试。测试之前首先进行健康评估，排除身体疼痛或最近1年内重大手术、运动损伤等可能影响测试结果的因素。测试对象的基本情况见表1。

1.2 测试法

1.2.1 功能动作筛查（FMS）

功能动作筛查（FMS）包括7项基本动作模式（深蹲、跨栏架步、直线弓箭步、肩部灵活性、主动直膝抬腿、躯干俯卧撑和旋转稳定性）和3项排除性测试（肩部疼痛激发试验、躯干稳定性俯撑伸展测试和转动稳定性后移上体排除性检查）。由同一名功能动作筛查方面的专家根据具体的评分标准[22-23]进行统一评分。

1.2.2 核心稳定性测试

核心稳定性的测试内容：核心区屈肌耐力测试、伸肌耐力测试、左右两侧肌群耐力测试。按照具体的测试要求和注意事项[12-14]采用秒表记录受试者保持规范姿势的时间。

1.2.3 身体素质测试

体育院校本科生身体素质的测试项目和测试要求严格按照《国家学生体质健康标准（2014年修订）》[24]进行。测试指标包括：50米跑、立定跳远、坐位体前屈、800米跑（女）、1000米跑（男）、1分钟仰卧起坐（女）和1分钟引体向上（男）。

1.2.4 测试步骤

采用秒表（天福牌PC2810，产地中国广东，精确度1/100秒）测试测50米跑、1000米（男）、800米（女）和核心稳定性的时间，并作为仰卧起坐和引体向上的计量工具。功能动作筛查测试工具为北京体育大学科研中心的FMS测试套件，坐位体前屈和立定跳远采用学校学生体质测试中心专门测试仪进行测试。

全部测试在同一天内进行，上午在田径馆内进行功能动作筛查和核心稳定性测试（无热身活动），下午在田径馆内进行身体素质表现测试（10～20分钟的热身活动）。

1.3 数理处理

本文运用Excel 2010版对体育院校本科生功能动能动作筛查、核心稳定性和身体素质测试的数据进行统计整理；运用Pearson积差相关法分析研究体育院校本科生核心稳定性、基本功能动作与身体素质表现之间的关系。

2 研究结果

2.1 基本功能动作与身体素质表现之间的相关性

7项功能动作测试的总分与体育院校本科生身体素质表现之間无显著性相关，50米跑与深蹲、主动直膝抬腿和躯干俯卧撑之间测试的得分呈显著负相关；立定跳远与跨栏架步、躯干俯卧撑测试的得分之间呈显著正相关；坐位体前屈与肩部灵活性和主动直膝抬腿测试的得分呈显著正相关；女生1分钟仰卧起坐与躯干俯卧撑测试的得分之间呈显著正相关；男生1分钟引体向上与躯干俯卧撑得分呈显著正相关。女生800米跑、男生1000米跑与7项动作模式测试得分之间无任何显著性相关（表2）。

2.2 核心稳定性与身体素质表现之间的相关性

立定跳远与核心屈肌肌群、两侧肌群耐力呈显著正相关；女生1分钟仰卧起坐与核心屈肌、两侧肌群耐力呈显著正相关；男生1分钟引体向上与核心伸肌、两侧肌群耐力呈显著正相关。50米跑、坐位体前屈、女生800米、男生1000米与核心稳定性之间没有显著的相关关系；核心稳定性总成绩与7项身体素质表现之间也无显著的相关关系（表3）。

2.3 核心稳定性与基本功能动作之间的相关性

核心稳定性测试与功能动作筛查之间没有任何显著相关的关系（表4）。

3 分析与讨论

2008北京奥运会以来随着体育科研、训练理论和方法的不断对外交流，以体能训练为载体的核心力量训练、功能性训练、康复训练、动力链等新的训练理念或方法体系对我国传统运动训练理论和方法产生了深刻积极的影响[25]。新时期的体能训练从强调关节灵活性、稳定性和动作模式的正确性，重视发展支柱力量、核心稳定性、运动损伤预防康复和运动员可持续发展的理念出发提出身体运动功能训练[23]，这对于解决我国目前体育系本科生体质问题有了新的视角和思路。传统的身体素质训练就是发展学生的力量、速度、柔韧、灵敏等的单关节、单维度、单平面的训练，过度发展某一个关节的运动功能势必会影响相邻关节的功能，导致肌肉发展不均衡、关节位置改变、运动功能下降、运动性劳损等[23]。身体运动功能训练在继承和发展传统训练理论和方法的基础上将人体看做一个不可分割的整体，通过多种方式的整体动作控制练习使各关节协同运动，提高整体的运动功能。缺乏良好的运动功能和动作模式而盲目进身体素质和专项能力练习就像一部发动机非常好的跑车没有较好的操控性一样，结果是很危险的[23]。因此身体功能训练对于实现体育院校本科生身体素质和运动能力的全面、科学、可持续发展有重要的影响作用。

50米跑到400米跑（包括400米）都属于短跑类项目，短跑的主要目的就是达到最高水平速度，其中技术对成绩起关键性作用[26]。摆动阶段髋和膝灵活性、稳定性以及周围肌群的柔韧性至关重要，有利于增大步幅和向前送髋；着地阶段伸髋、伸膝、伸踝产生一定的弹性力量，加强后蹬作用，配合积极的摆臂和抬腿实现更大的能量传递，此阶段中身体的对称性、腘绳肌、臀部肌群、小腿后群和踝关节的力量和灵活性必不可少[26]。因此提高50米成绩必须结合生物力学、肌肉动力和能量过程综合考虑，与之相关的参数包括步长、步频、力量、协调性、柔韧性、稳定性等[26]。而深蹲动作模式是一个挑战全身力学机构和神经肌肉控制的动作，双肩、双髋、双膝和双踝的双侧、对称和功能的灵活性和稳定性都能很好地表现出来[22]。躯干上肢灵活性受限、下肢灵活性受限尤其是双踝背屈的封闭运动链不良或双膝、双髋屈曲不良、稳定性和控制能力差等原因可能是导致测试成绩不佳的原因；主动直膝抬腿主要测试保持骨盆和核心部分稳定情况下的分腿能力以大小腿后群肌群的主动柔韧性[22]，髋关节对侧灵活性受限、大腿后群肌群功能柔韧性不良、骨盆控制不足等都会影响完成动作的质量；躯干稳定俯卧撑用来测试身体核心部位的反射稳定性，而不是单纯上肢力量的测试，评价人体在封闭运动链上体对称的撑起中矢状面上维持稳定的能力[22]，身体核心部位包括肩胛部位的稳定性差、髋部和胸部脊柱灵活性受限等原因可能会导致成绩受限。完成深蹲、主动直膝抬腿和躯干俯卧撑动作模式的要求与提高50米跑成绩的要点一致，因此以上3个动作模式的得分与50米成绩显著相关。

立定跳远作为衡量学生下肢爆发力、上下肢协调能力的项目成为我国学校体育教学的重要组成部分。下肢各关节的蹬伸速度、幅度、协调发力的顺序是决定其成绩的关键[27]。起跳阶段中踝关节的屈伸能力直接影响起跳的效果，因此踝关节的柔韧性和力量是影响立定跳远成绩的两个重要指标[27-28]，而跨栏架步动作模式是身体位移和加速的组成部分，主要评价双髋、双膝和双踝的双侧灵活性和稳定性以及骨盆和核心部位的稳定性和控制能力[22]，支撑腿稳定性不良或是迈步腿髋关节、膝关节、踝关节灵活性不足可能会影响该动作的完成质量，因此二者显著相关；立定跳远落地阶段中积极收腹抬腿，保持脊柱和骨盆稳定，尽量减少出现身体后仰、后退和坐地现象造成能量泄露影响成绩。因此腹直肌、腹内外斜肌、髂腰肌、股直肌、腰方肌、竖脊肌等肌群的力量水平也是影响立定跳远成绩的重要因素，而屈肌耐力测试主要评价核心区屈肌肌群（腹直肌、腹内外斜肌等）的等长收缩耐力，两侧肌群耐力测试主要评价额状面核心区侧方肌群（腰方肌、腹外斜肌、竖脊肌等）保持脊柱屈伸运动中稳定的能力；且完成躯干俯卧撑动作也需要上述肌群较强的等长收缩耐力水平，因此三者测试得分与立定跳远成绩呈显著正相关。

研究表明[29]：坐位体前屈是测量相对柔韧性的指标，能反映脊柱前屈的能力。学生的下肢长度对其成绩的影响较小，主要受骨盆运动幅度（Range of Motion，ROM）的影响，取决于骨盆绕髋关节的前屈能力，因此改善骨盆前倾的运动幅度能有效提高坐位体前屈的成绩[29]。从解剖学角度分析，改善骨盆前倾的运动幅度主要通过提高脊柱伸肌群以及脊柱后部软组织、骨盆背侧肌群、股后肌群、后纵韧带、棘间韧带等的伸展性和柔韧性来实现[30]，因此加强以上肌群、组织和韧带的柔韧性有助于提高坐位体前屈的成绩。肩部灵活性主要测试肩带、肩胛-胸椎部位、胸部脊柱部位的灵活性以及上肢交互性动作中的控制能力[22]，通过一侧肩最大程度的内收、伸展、内旋与另一侧肩最大程度的外展、外旋结合起来观察双侧肩部的动作范围，因此完成此项动作测试需要胸椎前群肌群（胸大肌、三角肌前束等）和胸椎后群肌群（背阔肌、三角肌后束、肩胛下肌、冈下肌、大小圆肌等）良好的伸展性和柔韧性；而主动直膝抬腿动作中对髋关节的灵活性和大腿后群肌群功能柔韧性要求更高。特别是髂腰肌、臀大肌、股直肌、髂胫束复合体、腘绳肌和小腿三头肌等的伸展性对完成主动直膝抬腿动作是非常必要的，与提高坐位体前屈成绩的关键因素类似。因此二者动作测试得分与坐位体前屈的成绩显著正相关。

女生1分钟仰卧起坐主要评价学生腰腹肌力量耐力水平，主要依靠核心屈肌肌群和左右侧肌群协同收缩完成（上下腹直肌、腹内外斜肌）。1分钟完成的次数越多，腹直肌、腹外斜肌、竖脊肌表面的均方根振幅越大，肌肉活动越强烈[31]，而屈肌耐力测试主要就是评价上述肌群的肌力发展水平，因此二者测试成绩显著相关；完成仰卧起坐动作的過程中还需要维持脊柱额状面内屈伸运动的稳定以避免因核心肌群肌力失衡或代偿造成局部劳损（如下腰痛）[32]而影响测试成绩，因此躯干脊柱、骨盆的稳定性以及维持其稳定的周围肌群的肌力发展水平也是影响立定跳远成绩的重要因素，与完成核心区两侧肌群耐力测试和躯干俯卧撑动作测试中的要求相似因而有显著性相关。

男生1分钟引体向上作为评价学生上肢肌群耐力的指标与肩带、上臂、前臂和背部等肌群的力量、耐力密切相关[33]。引体向上动作可分为“引体向上”和“向下还原”两个阶段，向上阶段背部伸肌肌群（斜方肌、背阔肌、菱形肌、前锯肌、胸小肌等）与上臂（肱二头肌、肱肌、肱桡肌、旋前圆肌）以及前臂屈肌群做向心性的动力收缩，掌、指屈肌群则做静力性的加固工作；向下还原阶段掌、指屈肌群工作性质不变，而背部、上臂和前臂向心收缩的原动肌做离心性的退让工作[30]。肌肉离心收缩产生的力量比向心收缩大，向下还原阶段还需要克服自身体重保持身体悬垂状态，且在运动过程中需要维持骨盆和脊柱稳定的肌群等长收缩参与工作，实现能量的有效传递以提高测试成绩。因此上述肌群力量水平、耐力水平、对称性是完成该动作的关键，与伸肌耐力、两侧肌群耐力显著相关也就不难理解了。躯干俯卧撑如前所述是评价受试者在上身闭合运动链中脊柱稳定的能力，对背部、上肢肌群稳定性对称发展的要求与提高1分钟引体向上动作质量的要求一致，因此二者显著正相关。

男生1000米和女生800米的测试成绩与功能动作筛查、核心稳定性测试成绩之间没有任何显著性差异。其原因可能是1000米和800米跑主要测试学生的心肺耐力水平，跑动过程中动能动作的优化和核心区的稳定性远不及心血管系统、呼吸系统、循环系统、骨骼肌系统发挥的作用，因此这可能是没有检测出相关性的主要原因。

综上，体育院校本科生身体素质表现与核心稳定性、功能动作筛查测试之间有显著性相关，功能动作筛查与核心稳定性测试之间无显著性相关，这在国内外相关研究[13-14，20-21，34]中也得到了体现。其原因可能是功能动作筛查的测试内容大多为持续时间较短的动力性运动，而McGill设计的核心稳定性测试中肌肉以等长收缩的形式做功，是测试肌群耐力的静力性运动，两者募集肌纤维的类型和工作方式不同使得它们之间无显著性相关，但三者之间的关系还需后续进一步的研究。

体育院校本科生身体素质表现与功能动作之间的相关主要指向反映人体关节基本灵活性和稳定性的动作模式。当关节具备正常的灵活性、稳定性，肌肉具备运动控制能力时，才能完成合理的动作，反之，以上任何因素出现问题时就会出现代偿、错误动作、关节过度使用等情况[23]。与核心稳定性之间的相关主要指向学生的弱链（核心稳定性测试中两侧肌群耐力<伸肌耐力<屈肌耐力），肌群静态肌张力发展不均衡会引体身体姿势的改变（例如脊柱侧弯、骨盆倾斜等），长久下去会造成能量泄露导致劳损和疼痛[23]。因此发展关节灵活性和稳定性以及强化弱链肌群是体育院校本科生今后核心稳定性和功能动作训练的主要方向，也是预防运动损伤的前提条件。此外在测试过程中普遍出现了一些问题：1）功能动作筛查中旋转稳定性测试得分最低；2）在对称性动作模式测试中，身体左右两侧非平衡、非对称的现象突出；3）核心稳定性测试中左右侧肌群耐力水平明显低于屈肌和伸肌肌群的耐力水平。因此为了发挥身体运动功能训练的系统性、全面性和针对性，围绕体育院校本科生的专项特征、核心肌群肌力发展水平和功能动作特点的分析和研究值得后续进一步的开展。

4 结论

4.1 核心稳定性和功能动作与体育院校本科生身体素质表现呈显著相关，因此体育院校本科生的训练应引入发展核心稳定性和功能动作为理念的身体运动功能训练。

4.2 发展关节的基本灵活性和稳定性以及强化弱链肌群是体育院校本科生今后身体运动功能训练的主要方向，也是预防运动损伤的前提条件。

4.3 围绕体育院校本科生的专项特征、核心肌群肌力发展水平和功能动作特点等的分析和研究值得后续进一步开展。

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