滚轴滑冰对中学生静态平衡能力影响的探究

陈若男 石家庄高新区宋营小学

滚轴滑冰运动在我国的兴起还是近二十年的事，而在欧美，它的发展历史已经超过200年。滚轴滑冰是由滑冰运动过度而来，也叫“轮滑”“溜旱冰”。据有关资料记载，18世纪，一个荷兰人制造了一双特殊的“溜冰鞋”，他希望能在夏天模拟出冰上溜冰的感觉，不过他还没有想到在鞋子装上轮子。多年后，比利时的一位乐器制造工人约瑟夫·默林制作了一双带有金属轮子的轮滑鞋。到1863年，美国人詹姆士发明了一种有转动装置的鞋，易于控制。为了能在冰上稳定地行走，詹姆士在每只鞋底镶上四只小冰刀，到了夏天就用四只小轱辘代替，这就是最传统的滚轴滑冰鞋。

近年来，研究者们都希望找到一种能有效、客观、精确的评价平衡能力的方法。以往的观察法[2]和量表法[3-6]只能粗略的评价人体的平衡能力，过于主观，主要用于判断平衡能力的障碍程度，无法量化正常人的平衡能力。随着电子计算机技术在体育中的广泛应用，压力平板技术在评定平衡能力上日益受到重视。该技术比以往的方法更加客观精确，并且能定量的描述人体的平衡功能。因此，本研究运用平衡测试仪，对15例参加过滚轴滑冰练习的中学生进行静态平衡功能测试，以建立该平衡能力水平参数参考值范围；并与15名同年龄段未参加过滚轴滑冰练习的中学生的平衡能力进行对比研究，进一步肯定了滚轴滑冰训练对中学生平衡能力发展的价值。

一、资料与方法

（一）研究对象

选取参加过滚轴滑冰练习的中学生15名，作为运动组。在普通中学学生选取同年龄段中学生15名，均无神经科、耳鼻喉科、骨科等影响平衡功能疾病作为对照组。受试者基本情况如表1所示。

表1 受试者基本情况比较（x—±s）

（二）测试方法

采用中国科学院合肥智能研究所生产的平衡测力台、计算机及配套软件（该系统由高精度多维力传感器、高精度放大电路、16位的A/D采样卡、测试平台和计算机组成）。它通过采集受试者压力中心在平台上的变化，经转换器将传感器将电信号转化为数字信号，经放大器放大显示，再经计算机处理计算出各项参数值和图形。

测试中要求：①室内安静，明亮均匀，避免噪音和视觉干扰；②被试者脱鞋、两足于肩同宽直立于平衡台上测试，双手自然下垂于身体两侧；③测试分睁、闭眼进行，各测试30秒。

（三）检测项目

①包络面积（Rec Area）：指重心动摇轨迹所包绕的最大矩形面积，反映身体重心动摇大小的幅度；②X方向均值（MAx）：重心在X方向动摇幅度的平均值，反映身体重心在左右方向动摇的中心位置；③Y方向均值（MAy）：重心在Y方向动摇幅度的平均值，反映身体重心在前后方向动摇中心位置[7]；因Max、MAy均是反映动摇中心的指标，因此我们为方便起见，取其绝对值进行比较。④R值：重心曲线的最小矩形长度与宽度的比值，反映左右前后方向的平衡能力比例；⑤单位时间轨迹长（LNG）：在采样时间内重心曲线的总长度，反映重心摆动的速度[8]；⑥轨迹均方差（V）：相对于重心的中心（x方向平均值，y方向平均值）的均方差，是反映动摇程度的指标；⑦Romberg率：是直立重心摆动睁眼、闭眼差别的检查，可以检查视觉代偿，反映视觉对姿势平衡的调节功能，这里我们选取Rec Area和LNG的Romberg率进行分析。

（四）统计学分析

计算机采集数据首先应用系统自带的分析软件进行分析。然后测得的所有数据处理均用SPSS11.0软件分析，先描述性分析对数据的正态性和方差齐性检验，再用独立样本t检验进行组间比较采用，结果均用（±S）表示。

二、结果

各参数值的分布经正态检验，均符合正态分布。每一个指标的参考值均95%的置信区间（Confidence limit PL），用独立样本t检验进行组间比较采用，结果用（x—±S）表示，结果见表2。由表2可以看出，在睁眼情况下运动组与对照组相比Rec Area、|MAx|、R值、LNG、V都具有显著性差异，且P值均＜0.01；闭眼情况下运动组与对照组相比Rec Area、|MAx|、R值、LNG、V均有显著性差异；|MAy|无论在睁眼或闭眼情况下表现出差异性；Rec Area的Romberg率运动组远大于对照组，LNG的Romberg率运动组与对照组没有明显差异。

表2

三、讨论

人体姿势平衡的维持主要靠前庭觉、视觉和本体觉的相互协调来共同完成。人在站立时，身体所在位置与地球引力及周围环境的关系通过视觉、前庭觉以及本体感觉的传入而感知，由中枢神经系统进行整合，再经锥体束发出神经冲动指挥骨骼肌肉系统产生随意运动，经过踝、膝、髋关节和躯干的协调参与，使身体的重心垂直地维持在双侧臀部和双足支撑面上，从而达到身体的平衡与稳定[9]。已有大量研究表明运动能提高人体的平衡能力[10-12]。本人用平衡测力台对参加过滚轴滑冰练习的中学生的平衡能力进行测试，以研究滚轴滑冰运动对人体平衡能力的影响。平衡测力台能通过计算机将数据量化，精确的反映人体的平衡能力现状。检测分为睁眼和闭眼两种状态，将视觉的功能从3种感受器中分离，判别视觉在维持平衡能力中的代偿作用。

包络面积（Rec Area）是判断重心动摇最大幅度的指标，Rec Area越大人体重心动摇最大幅度就越大，重心就越容易越出人体支撑面，失去自身平衡。本研究的测试表明，睁眼和闭眼两种情况下运动组与对照组的Rec Area具有显著性差异，睁眼时P值＜0.01，闭眼时P值＜0.05。这表明长期进行滚轴滑冰运动能让练习者控制自身重心动摇幅度的能力得到有效的提高，且睁眼情况下更明显。

X方向均值（MAx）是反映人体在左右方向动摇中心的指标，该值越大说明人体在左右方向偏倚就越大，人体控制自身在左右方向的保持稳定的能力就越差。究其原因，主要是由于四肢、躯干肌紧张的左右差别而发生的偏倚[13]。本研究结果表明，睁眼和闭眼两种情况下运动组与对照组均具有显著性差异，|MAx|的P值亦＜0.01。说明滚轴滑冰运动的练习使运动组提高了控制自身重心左右晃动的能力，四肢、躯干肌的协调性更加突出。

Y方向均值（MAy）与Max属于同类指标，反映人体重心在前后方向动摇偏倚，医学上解释为抗引力肌紧张的亢进和低下。测试结果表明，睁眼和闭眼两种情况下运动组与对照组均无明显的差异性，即参加过滚轴滑冰练习的中学生的|May|与正常的同龄中学生等同，说明滚轴滑冰运动对人体前后方向的平衡能力是没有影响的。

R值是反映人体前后、左右方向平衡能力差异性的指标，该指标越大则说明此类差异越大。本研究的测试结果表明，睁眼和闭眼两种情况下均具有明显的差异性。这也进一步印证了以上的试验结果，即|MAx|差异明显而|May|无差异性，二者不同步增长。此项研究结果也给滚轴滑冰教练员敲响了警钟，在滚轴滑冰训练中应多开发一些能够锻炼人体前后方向平衡能力的训练手段，来提高运动员的平衡能力。

单位时间轨迹长（LNG）是反映人体重心动摇频率的指标，重心晃动越明显，LNG就越大。测试结果表明，睁、闭眼两种情况下运动组与对照组均具有明显的差异性，且LNG的P值＜0.01。说明经过长期的滚轴滑冰练习，运动员比正常的同龄中学生保持某一姿势的时间更长，平衡能力更好。

轨迹均方差（V）：是反映动摇程度的指标，本研究表明无论是睁眼还是闭眼情况下运动组和对照组V值的差异性P值均＜0.01，差异十分的显著。这也证明了滚轴滑冰运动对人体平衡能力发展的强大可塑性。

Romberg率反映视觉了对维持姿势平衡的代偿作用，通过数据处理我们发现Rec Area的Romberg率反应的是检测Rec Area这一指标似乎人体视觉的代偿作用，运动组和对照组分别为89.32%和55.76%差异十分的明显，这表明运动员通过滚轴滑冰练习，其视觉功能在维持自身平衡上得到了大幅度的

提高，地位也越加的重要。这与国外一些学者的研究也是十分一致的。Norre[14]报告睁、闭眼检查的身体动摇数据有显著性差异，提示视觉、本体感觉系统在平衡功能中起非常重要的作用，而视觉作用是最有意义的。Sack等[15]肯定了视觉对本体感觉系统损害时的平衡代偿作用。而LNG的Romberg率，运动组与对照组几乎没有什么差别，笔者猜测滚轴滑冰运动可以提高人体的视觉定位能力，即使各套路中的动摇幅度得到有效控制，但是视觉在控制动摇频率上的作用没有得到有效的锻炼，所以没有看到明显的作用。

总之，本研究表明通过长期的滚轴滑冰练习能够使中学生的静态平衡能力得到飞跃性的提高；使人体视觉功能在维持自身平衡能力的作用得到加强，视觉在维持平衡能力上的代偿作用亦更加的明显；但长期的滚轴滑冰练习并不能提高人体在前后方向的平衡能力。