功能动作筛查在运动医学领域的演变与应用研究综述

2018-11-28 00:15孟昭莉高启岳王健壮
中国学校体育(高等教育) 2018年4期
关键词:信度评分运动员

孟昭莉,高启岳,王健壮

(大连理工大学体育教学部,辽宁 大连 116023)

功能动作筛查(Functional Movement Screen,简称FMS)是一种根据身体功能评价标准对功能动作表现进行综合评分,来预测动作损伤风险的工具。它的前身是功能动作训练,在20世纪90年代由美国的Gray Cook[1]提出,通过测试人体完成深蹲、单腿跨栏架、直线弓箭步、仰卧直腿高抬、肩部灵活性、躯干稳定性俯撑和体旋7个身体功能动作,来捕捉左右肢体活动的对称与否,发现个体在完成基本动作模式时的受限因素和预测运动损伤的发生风险。此后Gray Cook等学者在理论和方法学上不断对FMS测试动作模式进行完善,以其简单便于操作、成本低的特点在运动损伤临床以及运动训练领域逐渐应用。Lee Burton特别强调:“FMS测试不是一个诊断工具,所以并不能简单地通过受试者完成7个动作的测试情况来判断问题所在,进而指出具体的原因。这个测试的目的是为了筛出疼痛、筛出动作模式中所展现出来的功能障碍、缺陷、不对称、不平衡等情况[2]。”

当今,FMS测试已经成为康复治疗师和体能训练师进行运动模式筛查的重要评价工具,同时又被广泛应用于运动医学领域。本文通过在Web of Science核心合集、PUBMED和CNKI数据库中以Functional Movement Screen、Functional Training、身体功能训练、身体功能筛查、功能动作训练、功能动作筛查等为关键词,搜索到1990-2017年的中文文献221篇、英文文献387篇,筛选出119篇高被引文献。从FMS测试的应用和效度、信度等方面对国内外研究进行综述,旨在对FMS测试在运动康复和身体功能训练中的已知领域、存在争议领域和未知领域进行归纳梳理,分析现有研究存在的不足及展望未来的切入点,以期为后续研究的开展提供借鉴。

1 FMS概述

FMS测试从被提出到现在的广泛运用已有20余年的时间,Meeuwisse在1991年提出除非对每个人都建立特殊的标记,否则确定谁容易发生运动损伤是极为困难的[3]。传统的测试方法为仰卧起坐、俯卧撑、耐力跑、短跑和灵敏性活动,因此需要特别的评价方法确定运动的缺陷。FMS测试就是在这一思想指导下建立的运动质量评价的主观方法,利用不同身体姿势的7种整合全身的运动,主要是捕捉活动受限和左右肢体活动的不对称[4]。FMS测试作为一种低成本、便捷而易操作的测试方法,其有效起到了媒介的作用,它把运动医学和体能训练有效紧密的结合起来,在医学检查和运动表现测试之间架起了一座连接的桥梁,评估人体的基本动作模式,对测试者完成动作的局限、代偿、不对称进行确认、分级和排序,以暴露人体在基本的灵活性、稳定性以及整体动作的动作模式方面存在的缺陷和不足,为专业运动员和普通人群提供了一个客观测量的工具,对人体的基本动作模式进行筛查,是对现有的测试方法进行的有效扩充,丰富了当下的测试评估体系[5]。

2 FMS在运动医学领域的演变历程

FMS测试是随着物理治疗演变应运而生的一种测试手段,与目前的运动康复、身体功能训练息息相关。物理治疗诞生于第二次世界大战之后,经历了近60年的演变,其关注点先后经历了骨骼肌肉(1950年-1960年)、中枢神经系统(1960年-1980年)、关节(1980年)和动作(1990年至今)4个时期。在二战之后,伤员的增加和脊髓灰质炎的流行促使物理治疗偏向于通过牵拉和支架保持关节活动度;到了60年代,物理治疗着重于中枢神经系统;80年代,物理治疗开始注重关节软组织和关节障碍;直到90年代,物理治疗开始综合考虑骨骼肌肉和神经系统在动作障碍中的作用,即动作开始成为物理治疗重点关注的内容[6]。

20世纪90年代中期,美国功能训练、物理治疗专家Gray Cook[7]和训练专家Lee Burton[8]等人在理论和方法学上不断对FMS测试动作模式进行完善,在临床应用以及研究功能运动的基础上,设计出了一套诊断人体基本动作模式障碍的测试动作模式,并在国际上被广泛推广应用。2001年Gray Cook有在《高水平竞技体能训练》一书中正式提出“功能动作筛查”的概念[9],之后通过专家学者的推广,被广泛应用于各个领域。2009年,Michael P.Reiman和Robert C.Manske编写《Functional Testing in Human Performance》,专为FMS测试编写一章,详细介绍FMS测试的每个动作,并介绍主要涉及到的肌肉及作用[10]。2010年,Gray Cook 出版《Functional Movement System》,书中详细介绍了FMS测试的核心理念和具体方法,将医学、运动训练和生物学三者结合在一起,全面系统地讨论了人体核心区部位、人体动作姿势和动作模式训练的重要性[11]。FMS测试的核心理念为现代运动训练建立起一个运动训练的合理底线[12]。当前,FMS测试有了自己专门的网站(http://functional movement.com/),与FMS测试相关的最新研究都会在里面出现,还有功能动作筛查的演示视频、评分标准以及仪器设备等,为全球学者提供了一个互相交流的平台。

3 FMS测试的内容及评价

FMS测试包括7个功能性测试动作和3个附加排除性检查动作,要求运动员具有良好的移动性、灵活性和稳定性。预测运动员损伤发生的重要性和对损伤的评价和治疗一样重要,FMS测试为这一预测提供了便捷的方法。

FMS测试评价采用分级打分系统,分为0分、1分、2分、3分4个级别,0分标准:在完成动作中产生疼痛;1分标准:未完成动作;2分标准:进行补偿性运动;3分标准:规范的完成动作。FMS测试的单个动作项目中,3分为最高分,0分为最低分,完成全部FMS测试满分为21分[13]。在评分过程中,肩关节灵活性、躯干稳定性、俯撑和体旋稳定性项目另外存在的3个伤病排查性动作,这种测试动作是为了进行疼痛现象的判断,决定与它们相关的其他测试是否进行,以保证在实际FMS测试中这些测试能安全完成[14]。肩关节疼痛排查动作是用手触对侧肩部;脊柱伸展疼痛排查动作是在大腿和腹部支撑姿势下做俯卧撑容易下压;脊柱弯曲疼痛排查动作是跪坐在臀部触及脚后跟,胸部触及大腿姿态下,上肢前伸。如果在这些动作过程中出现疼痛,就记录下呈阳性(+),则相应的测试项目同时记为0分,并且要进行更为全面的检查[4]。

为了提高FMS测试的精确度和预测价值,有研究者[15]提出了FMS测试100分评分方法,每项测试分为基本客观分和次要的补偿分,且每项测试的权重是不同的,测试时记录正确完成动作模式的每项评分,最后计算总分。

4 FMS测试的应用研究

4.1 运动能力的研究FMS测试得分结果可能与运动能力显著相关。通过对121名优秀田径运动员进行研究,认为FMS测试和运动员的专项成绩相关[16]。但也有更多学者研究得出FMS测试的评分不能直接反映运动能力,Frost等[17]采用对照研究分析了基于FMS的训练计划的效果,将60位消防员(37.5±9.6岁男性)分为3组,干预组1(n=21)、干预组2(n=19)和对照组(n=20)。干预组1的目的在于减少损伤风险,干预组2的主要目标是提高体适能,对照组的训练不给予指导。结果发现,训练后的变化在3组均无显著性差异,不支持FMS测试能够评估动作质量的结论。还有研究认为,FMS测试可能不是一种可以预测初级和中级水平运动员运动能力的有效工具[18]。

4.2 效度的研究FMS测试可以将身体功能性肌肉骨骼不对称和姿势缺陷放大,以便于更清晰、准确地评估身体动作模式问题,进而预测受试者的运动损伤风险。基于目前的研究现状,学者们在这方面的研究持不同观点。

4.2.1 有效预防运动损伤风险FMS测试是一种高效、可靠的运动损伤风险评估工具。通过对100名有运动爱好的大学生进行研究,膝、踝损伤率为35%,若FMS测试分数低于17,下肢损伤的概率增加4.7倍[19]。良好的柔韧性可以在预防损伤方面起显著性作用[20]。FMS测试得分可能与运动损伤发生风险呈逆相关关系,在对46名职业足球运动员FMS测试评分和损伤的发生几率之间的关系研究发现,FMS测试得分为14分或更少的受试者,损伤的机会可能增加11倍,在一个竞争的赛季中受伤的可能性增加了51%[21]。

4.2.2 不能有效预防运动损伤风险FMS测试的得分与损伤发生率之间没有显著相关性,它无法准确预测青年[22-23]和少年[24]足球运动员的非接触伤害的可能性,并不建议使用FMS测试综合评分作为足球运动员损伤发生率的评估[25]。研究调查,性别因素、FMS测试和动作的不对称性都不能很好地预测损伤的发生。尽管FMS测试不佳与较高的损伤风险有关,但它显示低灵敏度、PPV和AUC且体力活跃的男性士兵不推荐使用FMS测试进行损伤风险预测[26]。根据这些发现,在该人群中不推荐使用FMS测试来筛查伤害风险,因为预测值和误分类的损伤风险不大。更有趣的是,两组研究显示,FMS测试并没有预测到受伤情况:一项是对60名马拉松运动员的研究[27],另一项是对112名篮球运动员的研究[28]。

综上所述,现有的研究仍存在着一定的缺陷,如FMS测试反映身体功能动作的稳定性和灵活性,但没有研究证明人体的基本运动能力与运动能力有直接相关性,在FMS测试效度的研究中缺少对照和样本量,未来的研究可从这方面进一步深入。

4.3 信度的研究对于康复治疗和身体功能训练专家来说,FMS测试的信度在系统评估中起至关重要的作用,增加FMS测试的信度十分必要。FMS测试作为一种主观的评价测试方法,不同的受试者和评估者根据自身的运动经验对动作理解不一。那么FMS测试是否适合重复性的测试,不同评分者之间评分会有什么样的区别,较多学者都对这一问题进行了深入的研究,FMS测试具有重复性和较高的信度。

Bonazza等[29]利用系统评价和Meta分析对FMS测试预测肌肉骨骼的预测价值以及信度、效度进行了研究,得出FMS测试的可靠性较强、重复性好,且Smith等[30]人对94名高中男子运动员进行的研究也得出了同样的结果。FMS的结果可靠还需要评价人员经过良好的培训和超过100次的测试经验[31]。但有学者进行2次重复测试,测试者信度为0.971,测试的一致性为0.7~1.0[32]。新手和有经验者的专家FMS测试得分差异性较小,测量误差较低[33-34]。对FMS测试录像进行评分,具有6个月以上FMS经验组ICC为0.946,无经验运动员教练ICC为0.771[35]。FMS测试人员对FMS测试项目的一致性从低到高分别为俯卧撑、深蹲、体旋稳定性、肩关节灵活性、主动抬腿、跨栏、直线弓箭步[34]。然而,Dorrel[36]等人持怀疑态度,通过对FMS预测损伤风险进行系统分析和Meta分析研究,FMS测试预测损伤风险性可能是有限的。

综上分析,有少部分学者在FMS测试信度上持不一致的观点,但整体评价FMS测试方法重复性较好、信度较高,测试人员的经验与测试结果相关性较小。

4.4 阈值标准的研究有研究结果[21,32,34,37-40]证实,FMS测试阈值分数小于等于14比阈值更高人群发生运动损伤的风险性高,主要研究对象是运动员、士兵和消防员等具有对抗性和团队性的人群,而面向于普通人群,FMS测试评分阈值还不能统一标准,这方面的研究较少,也不够深入。Fox等[41]对41名曲棍球球员和21名爱尔兰式橄榄球员进行了FMS测试标准值研究,优秀组FMS测试平均得分高于亚优秀组,但组间无显著性差异。FMS测试高于14分和低于14分的被测者腰椎活动的各项生物力学参数并无差异[42]。

4.5 性别、年龄差异性的研究不同性别、年龄可能成为FMS测试的影响因素。8~14岁年龄段男女运动员之间的FMS测试结果无显著性差异[43]。男性职业足球运动员在躯干稳定性提升和旋转稳定性FMS测试中均优于女性,而女性在仰卧直腿抬高和肩部灵活性上表现更好一些[24]。健康且无运动损伤的中学生女孩FMS测试平均值高于男孩[44]。男性士兵在力量、平衡和躯干稳定性测试中比女性表现更好,而30岁以下的士兵在力量、平衡、灵活性和功能方面比30岁以上的士兵表现更好[45]。然而,年龄在18~40岁之间参加日常体育活动人群的FMS测试总分无性别差异,但FMS各测试项目分数之间出现性别差异,整体上男性俯卧撑和体旋稳定性项目FMS测试得分优于女性,而女性在主动举腿和肩部柔韧项目上优于男性[32]。还有研究者发现,45名健康马拉松爱好者(年龄=34.8±7.7)男性和女性的FMS总评分差异不显著,深蹲、躯干稳定抬高和仰卧直腿抬高组差异显著[46]。

4.6 不同身体质量指数的个体研究不同身体质量指数(BMI)的个体可能影响FMS测试结果。新生橄榄球男运动员的身体脂肪百分比(BF%)和身体质量指数(BMI)与较低的复合FMS和单个的FMS测试分数有关[47]。较高的BMI值、年龄,则FMS测试分数较低,并且高度和中度BMI值的个体之间存在显著差异[48]。18~40岁成年人且BMI值为24.4,FMS测试平均分为15.7[32],BMI值等于25.1的25岁左右青年人的FMS测试平均分也为15.7[34]。Duncan等[49]在对来自六年级的58名不同BMI值的(男孩29名,女孩29名)少儿进行FMS测试,研究显示,正常体重的儿童FMS测试评分明显高于超重和肥胖的同龄人,即FMS测试评分与BMI值呈负相关。得出身体质量指数(BMI)较高的个体则FMS测试评分较低。

综上所述,FMS测试阈值分数小于等于14比阈值更高人群发生运动损伤的风险性高;FMS测试总分与性别无关;不同年龄和身体质量指数的个体FMS值存在相关性。

5 结 论

5.1 结合多种方法综合预测运动损伤发生风险研究表明,造成运动损伤的因素较多,大多数研究仅仅采用FMS测试一种工具评估人体运动能力和预测运动损伤发生风险,显然存在较大的局限性。所以在FMS测试的基础上,需要综合运用多种方法预测运动损伤发生的风险,使研究趋于系统化。

5.2 加大FMS测试对大众健身人群影响的研究大多数学者集中研究FMS测试对运动能力、FMS测试的效度、信度、阈值标准以及不同性别和年龄之间的差异性,选取的研究对象主要为少年、成人等职业运动员等人群。大众健身人群运动损伤风险性较高,且FMS测试工具成本低、可靠性较高,适用于推广,即以大众健身人群作为研究对象进行深入研究十分必要。

5.3 建立不同人群的FMS测试得分标准尽管已有研究表明FMS测试阀值分数小于等于14分比分数更高人群发生运动损伤的风险性高,但在现有的研究中,由于FMS测试结果受多种因素的影响,其评分标准还不能统一。今后的研究应分类控制不同运动能力、运动水平、不同性别和年龄等因素,建立不同人群的FMS测试得分标准。

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