武术套路运动对大学生动静态平衡能力的影响*

龚惠萍

( 广州体育学院武术学院，广东 广州 510500)

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

根据研究的需要和广州大学体育学院公共体育部的协调从大一和大二选取240名普通大学生为研究对象。通过调查所有受试者无病史。

参与实验的受试者共240名，其中大学公共体育课3个武术套路班为实验组，其中大一公体课1个班，大二公体课2个班，共120名，男性55名，女性65名。对照组为大二学生其它项目的公体课，受试者120名，男性51名，女性69名。其它情况见表1。

表1 受试者基本情况一览表

1.2 研究方法

1.2.1 仪器及指标

Footscan USB足底压力分布步态分析系统(比利时产)，测力平板面积为40*50cm，每平方厘米有4个传感器(0.5cm*0.7cm)，0.5米的测力板装有4096个传感器。由USB数据线与计算机的USB口相连，采样频率125-300Hz。采样指标为：Env Area(包络面积)，主要衡量重心动摇的幅度(单位：mm2)。Lng(重心动摇轨迹长)，衡量重心动摇速度(单位：mm)。V(轨迹均方差)，重心动摇的偏倚程度。闭眼单脚站立(习惯脚)时间(单位：S)，睁眼动态平衡(平衡木行走)时间(单位：S)。

1.2.2 测试方案

实验组由大一1个班和大二2个班组成。大一套路班实验时间从2014年9月22日～2015年6月22日。大二套路班实验时间从2014年9月1日～2015年6月22日。对照组实验时间从2014年9月1日～2015年6月22日。实验阶段：共测试三次，测试时间分别分别在开课前、上学期结束时、下学期结束时三个时间点测试Env Area、Lng、V、闭眼单脚站立时间、睁眼动态平衡时间。实验组(武术套路)和对照组(乒乓球、足球、健美操等)按要求完成一学年(上、下学期)所选项目，每周一次，每次上课时间为90分钟。

1.2.3 测试方法

重心动摇指标测量：使用Footscan USB足底压力平台及其配套程序(预热20-30分钟)。受试者热身5-10分钟，脱鞋站立在平台，稳定后开始测量，每名受试者接受闭眼单脚站立(习惯脚)姿势，每个人测量3次，取最稳定的一次。测试方法及要求：受试者用习惯脚站立，另一脚抬起，离开地面，屈膝并用小腿部紧靠站立腿膝关节部(抬起脚可离开支撑腿)，双手叉腰，保持身体直立，闭上双眼(测试过程中不能睁开眼睛)。

静态平衡能力测试指标选用闭眼单脚站立(习惯脚)，测试方法[5,6]与重心动摇指标测量一致。测试计时从另一脚抬起地面开始，停表标准为站立脚发生移动，睁开眼睛，离地脚触及地面或其它支撑物体。从计时开始到停表的时间为闭眼单脚站立的时间，以秒为单位，测量三次，取最好成绩。

动态平衡能力测试指标选用睁眼动态平衡(平衡木行走)，测试方法[7]：制作标准平衡木，要求长3m，宽0.1m，高0.02m，测试时，固定好两端。受试者站立在平衡木上(固定出发的一端)，口令“开始”发出后，迅速启动，以最快速度走向平衡木另一端，然后再平衡木上转身(测试过程中，在任一位置脱离平衡木，要求从脱离位置从新开始)，迅速返回，计算往返的时间，以秒为单位计算，测量三次，取最好成绩。

1.3 统计分析

所有测试数据采用SPSS13.0统计软件进行处理，实验前、中、后比较采用Paired-Samples T Test，实验组和对照组比较采用Independent-Samples T Test，显著水平P<0.05，P<0.01。

2 结果

2.1 重心动摇指标测试结果

Env Area(包络面积)、Lng(重心动摇轨迹长)、V(轨迹均方差)实验前对照组和实验组无显著差异，P>0.05。实验中期，实验组三项指标均出现显著下降，P<0.05。实验后，三项指标对照组(P<0.05)和实验组(P<0.01)均显著低于实验前；实验组三项指标显著低于实验中期(P<0.05)。实验组和对照组相比，实验中期Lng显著优于对照组，P<0.05；实验后Env Area(P<0.05)、Lng(P<0.01)、V(P<0.05)显著优于对照组，详见表2和图1。

表2 重心动摇指标测试结果一览表

图1 重心动摇指标测试结果图

2.2 静态平衡指标测试结果

表3、图2显示，对照组和实验组在进行了一年各自项目的练习后，静态平衡能力都各自得到了一定的提升，对照组学生练习一个学期后，闭眼单脚站立时间提高了近1秒钟，但与实验前没有差异，实验后，提高较明显，比实验前提高了近2.4秒(P<0.05)。实验组变化比较显著，实验中期好于实验前(P<0.05)，成绩显著提高近4秒，实验后成绩更加显著(P<0.01)，比实验前提高了6.3秒，比实验中期提高了2.3秒(P<0.05)。实验前，对照组和实验组闭眼单脚站立没有显著性差异(P>0.05)，在实验中期和实验后，实验组显著好于对照组，显著水平分别为P<0.05，P<0.01。说明经过了一年的各种项目的练习，静态平衡能力有所改善，武术套路的效果要好于其它项目。

表3 静态平衡测试结果一览表(秒)

图2 静态平衡测试结果

2.3 动态平衡指标测试结果

动态平衡测试结果显示，对照组在实验中期平衡木行走成绩有轻微上升，但并不显著(P>0.05)，实验后，成绩提高了1.1秒左右(P<0.05)。实验组成绩由实验前的8.44±2.27秒提高到7.11±2.02秒(P<0.05)，在实验后提高到6.07±1.83秒(P<0.01)，分别提高了1.3秒和2.4秒，实验后比实验中期提高了近1.1秒(P<0.05)，见表4、图3。实验组和对照组相比，实验前两组没有差异(P>0.05)，实验中期表现出了显著差异(P<0.05)，实验组好于对照组，实验后，实验组平衡木行走时间再次减少，低于对照组1.5秒(P<0.01)，说明对照组其它项目的练习可以改善学生的动态平衡能力，武术套路的练习效果更佳显著。

表4 动态平衡测试结果一览表(秒)

图3 动态平衡测试结果

3 分析与讨论

平衡能力分为静态和动态平衡能力，静态平衡能力主要检验人体站立保持不动时维持重心和保持姿势相对静止的能力，参与的感受装置主要为本体感觉。动态平衡能力主要检验人体在运动的状态下维持重心和保持姿势的能力，参与的感受器比静态更多，调节更为复杂。

3.1 武术套路运动对重心动摇轨迹的影响

Env Area(包络面积)，指人体在保持平衡的时候重心摇摆的轨迹范围，即这些范围所组成的最大矩形面积[4,5]。因此，Env Area 可以反映人体身体重心向四周空间摆动的幅度。幅度越大，说明人体平衡的能力越差，其在评价人体平衡障碍程度方面具有重要作用。Lng(重心动摇轨迹长)，测量单位时间内重心曲线的总长度，可反映人体重心的摆动速度，指标越大代表人体控制重心晃动的能力越差[4,5]。V(轨迹均方差)，主要用于反映人体在平衡的过程中重心平均偏倚的程度，指标越大反映人体重心偏倚越明显[5,6]。在本研究中，武术套路运动和其它项目运动对Env Area、Lng和V三个指标的影响各有不同，虽然在实验中期参与实验的所有项目都有一定程度的下降，但只有武术套路的班级出现统计学意义的下降，武术套路效果似乎更加明显。实验后(第二个学期结束)，所有项目均出现显著下降，对大学生的平衡能力均有良好的效果，但武术套路下降的程度更大，效果更佳。分析认为，武术运动，尤其是武术套路，与别的运动项目有本质的项目差异。武术套路特征一，“内外合一”特点中的“外”[7,8]，主要指手、眼、身、步等外在的形体动作，练习时要求手、眼、身、步的协调配合。这对本体感觉和视觉提出了较高要求，通常较简单的动作或短时间的练习是很难同步刺激这些感受器，并使感受器产生适应及保持高度同步，武术套路练习具备了这些特点。特征二，武术套路节奏转换特点“刚柔虚实、动静疾徐、起伏转折”[7,8]，在武术套路练习时，表现出步法、动作、姿势和动作的组合协调。因此，在练习过程中，需要上下肢、左右侧相互协调。其协调的本质在于神经对肌肉的控制能力[7,8]，由于在套路节奏转换过程中，上下肢、左右侧及躯干肌力因为动作转换、重心变化而出现不平衡现象，需要神经对肌肉发出调整指令，以保持平衡。特征三，动静结合，动静节奏是指定势的动作与连贯动作在时间、空间上的转换变化而表现出来的运动和秩序的关系[7]。要求在套路练习过程中做到内外结合和动静结合，动作的执行与呼吸节奏的配合，使手、眼、身、法、步结合，相对稳定的定势动作与活动性的转换动作结合，使“静中有势，动中有法”[7]。武术套路动作较多，由许多的单个动作通过衔接组合而成。因此，练习过程往往出现重心起伏、路线变化、空间位置转换等特点。这对前庭器官的机能提出了较高要求，同时又需要本体感觉和视觉的参与完成。因此，较长期的武术套路练习可改善或提高这些感受器的功能，降低Env Area的面积和Lng摆动速度，减弱重心动摇的幅度，促进人体重心稳定，使其产生运动适应，从而有效提高人体的平衡能力。

3.2 武术套路运动对静态平衡能力的影响

闭眼单脚站立主要测试人体的静态平衡能力，参与的主要感受装置是本体感觉，由于闭眼单脚站立没有视觉的参与，外源性信息无法传入大脑，空间位置的轻微变化不能与本体感觉协调作用。其次，由于是单脚站立，人体在地面上的支撑点处于不稳定状态，对重心的控制难度加大，肌张力需要进行从新调整，站立的下肢肌肉收缩反射和张力调节(大小腿前后肌群)及关节(趾关节、踝关节、膝关节、髋关节)的静态感知和动态感知能力需要比双脚两个支撑点的要求更高[9]，因此，闭眼单脚站立能很好地反映人体的静态平衡能力。在本研究中，武术套路练习的实验组闭眼单脚站立时间显著增长，一个学期后提高了3.9秒，两个学期后提高了6.3秒，而其它项目练习的对照组一个学期后提高了0.9秒，两个学期后提高了2.4秒，套路练习组成绩提高显著好于其它项目组，提示武术套路练习对静态平衡能力效果更好，这可能与实验组本体感觉功能提高有关。武术套路动作较多，一般由较多单势动作(腿法、跳跃类、平衡类、跃扑滚翻类及由手型、手法、步型、步法等)组成。在练习时跳跃、平衡等动作往往对前庭和本体感觉的刺激较大[9]，因此认为静态平衡能力的提高关键在于前庭和本体感觉系统及中枢神经系统的整合能力得到改善。

3.3 武术套路运动对动态平衡能力的影响

睁眼动态平衡主要测试人体的动态平衡能力，参与的感受装置多，调节更为复杂。练习武术套路的学生在一个学期和两个学期后，平衡木行走时间显著加快，而练习其它项目的学生只有在两学期后才出现显著变化，但仍不及套路练习学生。由于测试工具只有10厘米宽，本实验中男性大学生运动鞋底前部最宽处都在10.5厘米以上，后部在8.5厘米以上，女性大学生运动鞋底前部最宽处都在9厘米以上，后部在7厘米以上，鞋底与平衡木基本吻合，甚至鞋底宽于平衡木。因此，行走平衡木时，眼睛始终盯住平衡木，视觉通过收集快速行走时脚和平衡木位置吻合的差异迅速传入大脑，位置吻合差异也会导致人体头部空间位置的晃动[10,11]，同时这种行走方式改变了平时的行走姿势，上下肢、躯干各关节及肌肉感受装置接受新的刺激，在大脑部位，视觉、前庭及本体感觉等共同整合协调[12]，从新调节全身各部位肌张力，从而维持新的平衡。由于测试时人体处于快速的行走状态中，故动态的平衡控制是在不断的破坏和调整中维持。武术套路练习具有一定的难度，有腾空、转体、平衡、跳跃、落地等动作，这些动作的完成涉及到身体在空间位置的改变、上下肢力量的从新分配、躯干带动四肢的扭转、上下肢相互配合、眼神与动作的配合等，对身体的稳定性提出了极高的要求。因此，在套路练习时，动作环节中髋、膝、踝等关节的屈伸不断地刺激本体感受器，转体动作不断地刺激前庭等，空间位置变化不断地刺激视觉及前庭，这些动作的长期练习提高了本体感觉的敏感性及神经系统对感觉刺激的处理能力。

4 结论

4.1 武术套路运动可显著降低大学生身体平衡时足底接触地面的包络面积、重心动摇轨迹和轨迹均方差。对提高人体的平衡能力，稳定人体重心摇摆的幅度具有显著功效。

4.2 武术套路运动提高了大学生闭眼单脚站立的时间，促进了大学生静态平衡能力的改善。

4.3 武术套路运动显著提高了大学生平衡木行走的成绩，表明武术套路运动可促进大学生动态平衡能力的提高。