我国青少年短跑运动员神经类型与运动素质相关性研究*

陈文佳,章碧玉,董彦玉,佟泽昊

(1.中国矿业大学 体育学院,江苏 徐州 221116;2.北京体育大学 中国田径运动学院,北京 100084;3.首都医科大学 燕京医学院应用体育教研室,北京 100069)

纵贯世界体坛，但凡在奥运会上取得优异成绩的国家，都紧密围绕和注重运动员科学选材、科学训练和科学管理三大环节工作的开展，其中首当其冲的是要建立一套科学完整的人才选拔体系，运动员选材工作已经成为支撑和决定一个国家竞技体育国际竞争力的水平优劣不可或缺的重要因素。尽早地识别和选拔具备天赋的短跑青少年，使其尽可能早地置身于长期科学、专业化短跑知识、技能、体能、心理等综合素质培育的环境中，并充分激发、挖掘其运动潜能，形成规范化的人才选拔和培养模式，有助于提升我国100m运动员的成才率。

神经系统是发育最早的系统，神经系统能力的提高是调控运动员机体其它系统发挥出最大活动能力的主导因素,是决定机体的机能活动能力提高的先决条件[1]。专项的特殊性要求100m运动员需要在缺氧的情况下完成极限强度周期性技术动作神经系统对身体各个器官和系统的持续、高速控制，对于运动系统产生的动力能力的刺激和效应调节，又是决定运动员运动表现和体能水平提升发展的关键因素[2，3]。神经活动过程的一般规律包括兴奋和抑制的扩散、集中、后作用及相互诱导,神经活动过程的动力特征表现为强度、平衡性和灵活性[4]。不同个体间神经过程的差异又会表现出不同的神经类型[5,6,7]。因此，诸如神经类型、反应时等能反映神经系统均衡性和灵活性的指标常应用于儿童青少年100m运动员的神经系统工作能力的评测与选材工作中。

然而，有关我国青少年短跑运动员神经类型分布、男女神经类型测试得分差异以及与运动素质的关联性研究确鲜有报道。基于此，本研究通过实地测试，旨在探讨我国青少年男、女短跑运动员神经类型分布特点以及与部分专项素质测试结果的相关性，分析神经类型测试结果与运动素质测试结果的内在联系，以期为我国青少年短跑后备人才的培养、科学训练、选材指标的确定提供理论和实践参考。

1 对象与方法

1.1 对象

选取参加2018年和2019年全国奥林匹克短跨基地苗子集训营的115名青少年短跑运动员(专项为100m)为测试对象，运动等级均为国家二级及以上。在正式调查和测试前，研究人员宣讲了有关本研究的被试知情同意事项，在征得学生运动员的知情同意后，开始相关的调查和测试工作。

表1 测试对象基本情况信息(n=115)

1.2 测评工具及方法

1.2.1 神经类型测试

本研究采用的是张卿华、王文英教授编制的第5代80-8神经类型测验量表[8]，量表设计机理是根据人的大脑皮质机能系统的发育水平和皮质细胞兴奋与抑制过程的活动规律设计的。可获得被试24项量化指标的数据。80-8测试量表由量表1、量表2、量表3构成，被试者要进行3种难度的联合测试，研究人员按照统一的指导语组织测试，每张表格测试时间为5min，间隔5min，总计测试时间约30min。量表的统计由计算机完成，降低了人工的误判性。80-8神经类型测验量表法已广泛应用于学生脑功能评定、智能诊断、超长学生的甄别、心理素质调查、企事业单位人才招聘、运动员选材等领域，具有较高的信度、效度[9，10，11，12]。

1.2.2 运动素质测试

使用电子秒表、钢尺、Kistler三维测力台(Type：9281EA，No：4432230)综合按照李洁等(2005)[13]、余竹生(2006)[14]书中的测试方法和流程对115名青少年短跑运动员进行30m、60m、100m、立定跳远、跳深跳测试(DJ)运动素质测试。

1.3 统计方法

采用Spss22.0统计软件对115名运动员的专项体能数据进行分析，所有描述性分析结果均以(X±SD表示，组间比较采用t检验，并用Pearson统计量检验运动员专项体能素质与100m成绩的关联性，以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 青少年短跑运动员神经类型测试分布和得分比较

表2 男、女100m运动员16种神经类型的分布比较(%)

表3 青少年短跑运动员80-8神经类型测试得分比较统计

青少年短跑运动员在80-8量表的测试得分均表现为随年龄的增长分数递增的趋势，男、女运动员在神经类型的百分率比较中不存在性别上的差异(P>0.05)，且神经类型的分布存在相似性，1-4型强、均衡和5-6型强、兴奋型占比较高(见表2)，女生在80-8量表的测试得分、素质得分和漏百分率上优于男生。其中女生为(平均分：96.61；素质分：120.67)，男生为(平均分：81.29；素质分：117.43)，组间比较均无统计学意义(P>0.05)。男生错百分率低于女生(1.67%<2.21%)，且存在统计学意义(P<0.05)。男生漏百分率高于女生，组间比较均无统计学意义(P>0.05)。

2.2 青少年短跑运动员神经类型分布比较

受试者在神经类型的百分率方面不存在性别上的差异(P>0.05)，男、女运动员在神经类型的分布存在相似性，男生运动员神经类型的分布如图1所示，队员中兴奋型(27.94)、灵活型(25%)所占比例较高，占据总人数比例的52.94%，

强中间型(7.35%)也占有一定的比例；女生运动员神经类型的分布如图2所示，队员中灵活型(26.67%)、兴奋型(22.22%)、亚兴奋型(13.33%)所占比例较高，占据总人数比例的62.22%。

图1 男运动员神经类型分布(n=70)

图2 女运动员神经类型分布(n=45)

2.3 青少年短跑运动员神经类型与运动素质相关性分析

表4 男运动员生神经类型与运动素质相关性分析

在速度指标中，30m测试成绩与80-8神经类型测试得分无显著性相关(P>0.05)；60m测试成绩与错百分率和平均得分呈显著低度相关(R=0.235，P<0.05；R=-0.317，P<0.01)，与素质得分呈显著中度相关(R=0.409，P<0.01)；100m测试成绩与平均得分和素质得分均呈显著中度相关(R=-0.450，P<0.01；R=-0.413，P<0.01)。在下肢爆发力指标中，立定跳远测试成绩与平均得分和素质得分均呈显著低度相关(R=0.284，P<0.05；R=0.260，P<0.05)；DJ腾空高度、DJ离地速度和冲量指标测试结果均与平均得分呈显著低度相关(R=0.283，P<0.05；R=0.284，P<0.05；R=0.247，P<0.05)。

表5 女运动员神经类型与运动素质相关性分析

在速度指标中，30m和60m测试成绩与80-8神经类型测试得分相关性无统计学意义(P>0.05)；100m测试成绩与平均得分呈显著低度相关(R=-0.348，P<0.05)。在下肢爆发力指标中，立定跳远测试成绩与平均得分呈显著低度相关(R=0.344，P<0.05)；DJ腾空高度和DJ离地速度与平均得分呈显著中度相关(R=0.531，P<0.05；R=0.405，P<0.05)；冲量测试成绩与80-8神经类型测试得分相关性无统计学意义(P>0.05)。

3 讨论

优秀运动员的成长受较多因素的影响，除了良好的身体素质、遗传优势和生理潜能外还要具有运用发挥这些优势的心理能力[15]。根据人类遗传的特点和规律、心理素质发展的阶段性和专项运动的心理特点，对运动员进行心理素质的测量、评定，选拔符合具有先天专项心理特征的后备力量从事训练工作，对于提高成才效率有重要作用。

80-8神经类型测试量表通过符号的改变和测试难度的增加，通过评测被试者在测试中建立分化抑制、消退抑制和条件性抑制等条件反射活动，以反映神经过程的动力性、灵活性和耐受性等大脑机能特征[16，17]。错、漏百分率是反映神经系统特性的均衡性指标，在一定程度上可以评价大脑皮神经过程的均衡性与运动能力之间的联系。当神经系统兴奋和抑制过程的强度处于适宜的情况下，兴奋和抑制过程才表现为强而集中的动态平衡性。本研究发现，女生在80-8量表的测试得分、素质得分和漏百分率上优于男生，这种差异可能与男、女大脑机能发育速度的差异(12～14岁女性优于男性，15～16岁男性优于女性、18～22岁女性优于男性)、激素水平、两性思维发展变化(知觉、分析、实验观察能力等)的差异性特点有关[18，19]。

本研究结果显示，男队员中兴奋型、灵活型所占比例较高，女队员中灵活型、兴奋型、亚兴奋型所占比例较高，这一统计结果与已有文献研究发现一致[20]。兴奋型的生理特点主要表现为神经系统的动力性兴奋过程占优势，皮脂细胞工作能力较强，但易紧张，心理特点表现为反应迅速、富有激情、易激动、好胜心强，自控力差。亚兴奋型生理特点主要表现在皮质细胞工作能力居中，易兴奋，心理特点表现为智力居中，富有激情、好胜心较强，学习和掌握技能的能力一般，自控力不足。与神经类型中的灵活型的生理特点主要表现为大脑皮质细胞工作能力强，能承受强刺激、应变和自控能力好，心理特点表现为具有创造性思维，理解能力、接受能力强，活泼具有外倾性。陈小平等[21]研究认为，在训练实践中习惯对运动员所能承受的最大力量负荷作为对其力量能力的诊断和评价方式，然而对于快速力量为项目特点的运动项目相比，肌肉的收缩力值和收缩速度对专项成绩的贡献度更高。有研究证实，兴奋型、灵活型被试能够实现兴奋和抑制的快速转换，修改甚至破坏旧的动力定型并建立新的动力定型，因此在转换任务中能够实现不同任务模式下快速切换[22]。转换功能所涉及的神经活动特征主要是灵活性，转换是个体在不同心理定势或者操作间的转化，体现了认知系统从不同任务模式之间相互转化的能力[23]。因此，运动员在不同信号刺激下的反应能力和兴奋与抑制的转换速率越高，其神经过程灵活性高，且兴奋型与抑制性程度强而集中，反映和随机变换的能力越强。

本研究发现，在速度指标中，60m和100m测试成绩与80-8神经类型测试错百分率和平均得分呈显著中、低度相关。Hristo[24]认为，对于最大速度的练习距离控制在以磷酸原系统供能为主(6-8s)的段落内，60m跑通常也是发展短跑运动员最大速度的常用手段。100m测试成绩可以反映运动员绝对速度和速度耐力能力的重要指标[25]。100m是一项以速度为核心连续周期性的以快步频直线方向移动的运动项目，肌肉持续向心和离心的交替收缩能力、肌组织耐受能力等因素都制约着运动员在跑动中动作环节的动作速度和幅度以及技术的完成质量。有研究发现，盖伊(Tyson Gay)和阿特金斯(Derrick Atkins)在2007年大阪世锦赛100m决赛中80～100m段落的降速幅度分别为1.69%和1.53%，我国100m运动成绩在10.25～10.53s之间运动员在80～100m段落的降速幅度为7.54%[26]，进一步证实短跑运动员竞赛成绩与运动员保持最大速度能力有高度的相关性。已有研究证实，神经类型强度高的个体能承受并迅速做出反应[27]。姜自立等[28]认为，运动员降速阶段(80～100m)速度下降的原因或许由于中枢神经系统疲劳所导致的步频显著性降低有关。短跑运动员在高强度的运动负荷刺激下，脑功能耐久性、适应性、应变性、灵活、稳定持久的工作能力是创造优异成绩的基础。因此，神经类型可作为短跑运动员选材的一项重要指标。

此外，本研究还发现，在下肢爆发力指标中，青少年短跑运动员立定跳远、DJ腾空高度、DJ离地速度和冲量指标与神经类型的平均得分等指标呈显著中、低度相关。立定跳远和DJ(腾空高度、离地速度和冲量)测试反映的人体水平和垂直方向下肢一次性爆发力能力，是身体摆脱静止状态，即髋、膝、踝在运动过程中协调用力及蹬伸的实效性的快速力量素质，拉长-缩短周期(反应力量)是短跑运动最为主要的发力方式，也是青少年短跑运动员下肢爆发力的训练和评价手段[29]。伴随着对于短跑运动专项特性的认识的不断深入，教练员和科研人员逐渐意识到反应力量对于专项成绩的贡献度的重要性。有研究显示，反跳高度与最高跑速、下肢最大力量呈现出高度的正相关(P<0.05)[30]。下肢灵活性和爆发力不足又是影响运动员最大力量转化为专项速度的重要因素[31]。本研究认为，下肢反应力量的差异所引起运动员不同个体间肌肉的收缩速度和力量大小的不同，可能是影响不同水平青少年短跑运动员在位移速度方面差异的重要因素。此外，神经类型灵活、稳定的青少年短跑运动员能够迅速接收来自内外环境的信息，并能产生明显的“定向反射”，进而有助于下肢、躯干、上肢不同部位力量的衔接、传递和整合，可以减少能量传递的泄露和提高技术动作的高效性，这可能是二者存在正向相关的主要原因。

4 结论

我国青少年男、女短跑运动员在神经类型的分布存在相似性，80-8神经类型测验量表与速度素质和下肢爆发力素质存在显著的相关性。结合短跑项目的特性、参照以往研究的结论、综合考虑本研究的指标统计结果，神经类型可作为青少年短跑运动员重要的生理心理选材指标，选材中应考虑优先选择神经类型为灵活型和兴奋型的儿童青少年。