高玉花,黄瑞音
(1.广州体育学院 运动训练学院,广东 广州 510500;2.广州体育学院 研究生院,广东 广州 510005)
近20年来,功能性训练已经成为竞技运动领域研究中的热点领域。中、外学者们以“竞技即运动”“训练动作而非肌肉”为理念,以系统理论为方法论,在功能性训练的原理与机制、手段与方法、类型与特征、不同专项运动员脊柱稳定性训练[1-3]、灵活性训 练[4-6]、抗阻练习[4][7-8]和平衡与本体感受训练[9-10]等方面进行了深入研究,极大地推动了功能性训练在竞技体育领域的应用和实践进程。随着功能性训练理论建构的需要,功能性训练的性质与定位模糊、研究思路与研究方法单一、研究对象与样本孤立、立论与推论简单、重复性研究有余而差异性和本土化研究不足等问题出现[11-13]。因此有必要梳理与比较近期国内外功能性训练的研究成果,理清其性质、定位和范畴,校正错误认知,明确该领域研究前沿与热点问题,透视未来研究趋势,为中国功能训练理论体系本土化建构提供依据和支持。
本研究数据的中文文献来源于中国知网(CNIK)数据库,英文文献来源于Web of science(WOS)核心合集数据库。CNIK数据库检索主题词为“功能性训练”;WOS数据库检索主题词为“functional training”,语言为English,文献类型为Article和Review,研究类别为“sport sciences”“rehabilitation”,时间跨度为2010—2020年,检索时间为2021年4月4日。CNIK数据库共检索出索引文献354篇;WOS数据库共检索出索引文献511篇。
采用知识图谱进行文献分析,选取能完成CNKI数据库处理的CiteSpace 5.5.R2版本作为研究工具,运用关键路径算法(Pathfinder)对筛选后的文献数据进行可视化分析。时间阈值(Time Slicing)为2010—2020年,时间切片(Year Per Slice)为1年,节点类型(Node types)按照热点分析所需,将发文量、发文作者、发文机构、发文国家或地区合作网络以及关键词等使用CiteSpace的Author、Institutions、Country和keywords等功能进行分析处理。
从图1可知,中外功能性训练研究的发文量均呈现波动上升趋势,显示出三阶段特征且发展轨迹基本吻合。2010—2012年期间为起步波动发展阶段,2013—2016年为稳定增长阶段,2017—2020年则是高位波动发展阶段。值得注意的是,各阶段中发文量峰值与奥运年有一定的相关性:学者在2012年和2016年注重功能性训练对当年奥运会的预测性或应用性研究;在2017年,研究者既有应用性研究,也有了验证性研究的尝试;2019和2020年的研究发文量则兼具了以上两个特征。由于功能性训练研究肇始于欧美诸国,所以中国的发文量在早期明显低于国外,说明我国对国际竞技运动研究最新热点的反应与把握还显不足;2017年之后中外发文量差距加大,说明中国学者在该研究领域的发展与创新方面存在瑕疵。
以年份为自变量,分别以中、外功能性训练研究文献的数量为因变量进行曲线拟合,结果显示:国内研究对二阶函数、国外研究对三阶函数拟合精度最高,判别系数R2分别达到0.9435和0.9333(见图1)。整体上,中外功能性训练研究文献呈稳定增长趋势,但随着时间的推移,增长速度都逐渐下降。对滑动平滑模型进行一阶求导,计算得知,截止至2020年,2条曲线均未到达拐点,表明该领域的研究仍处于明显的活跃期且理论发展并未成熟。
图1 2010—2020年中外功能性训练研究年度文献量折线
2.2.1 我国功能性训练研究的作者合作网络分析
我国功能性训练研究发文作者的联系节点599个,连接线数534,网络密度0.003(见图2),节点数明显大于连接线数,说明我国功能性训练研究作者合作整体趋于离散状态。以闫琪、赵焕彬、任满迎、李丹阳等作者为核心形成一个合作网络,作者合作人群较稳定,其中闫琪合作点数最高。
图2 2010—2020年我国功能性训练研究作者合作网络
2.2.2 国外功能性训练研究的作者合作网络分析
国外功能性训练研究发文作者的联系节点2087个,连接线数5994个,网络密度为0.0028。连接线数明显大于节点数,说明国外研究者合作较紧密。从图3可见作者相对集中,少量作者呈离散分布。作者之间存在着不同程度的合作,但核心作者间合作并不密集,部分作者间合作呈闭环状,说明其合作群体相对稳定。
图3 2010—2020年外国功能性训练研究作者合作网络
2.3.1 我国功能性训练研究的发文机构合作网络分析
我国功能性训练研究文献机构网络联系共有349个节点,连接线数为116,网络密度为0.0019,发文机构的联系节点数明显大于连接线数。发文机构最多的是发文13篇的北京市体育科学研究所,发文量超过4篇的研究机构基本为研究所和高校。北京市体育科学研究所、北京体育大学、河北师范大学和武汉体育学院之间存在一个较强的机构合作网络群,其他机构合作零散而闭合。说明我国功能性训练研究机构合作少且分散,而有合作的机构又呈现相对集中的特征。(图4)。
图4 2010—2020年我国功能性训练研究发文机构合作网络
2.3.2 国外功能性训练研究的发文机构合作网络分析
外国功能性训练研究发文机构有845个节点和1249条机构间连续,形成以Kennesaw State Univ、Kansas State Univ和Univ Fed Sergipe为主的集中型图谱。这说明,机构间合作是国外功能性训练研究领域的常态,发文量大的机构之间形成了强强联合的态势,进而引领该领域的研究。但是,发文量与机构合作没有相关性:发文最多的Kansas State Univ和Kennesaw State Univ机构合作较发文量第二梯队的Univ Fed Sergipe、Shenzhen Inst Geriatrtr和 Univ Fed Sao Paulo少。(图5)。
图5 2010—2020年外国功能性训练研究发文机构合作网络Fig.5 the institutions’ collaborative network in foreign functional training research domain from 2010 to 2020
根据检索结果,国内功能性训练研究没有国际合作。国外功能性训练研究的文献合作来自65个国家,合作文献量排序前16位的国家共计494篇(表1),这些文献大多源于北美、欧洲和亚洲体育发展相对较好的国家。美国、中国文献的合作频数与中心性呈一致性,都较高,说明这两个国家功能性训练领域合作活跃且影响力大;巴西、德国和加拿大在功能性训练研究领域合作文献虽然较多,但中心性较低,研究受到的关注较少;西班牙、澳大利亚、英格兰和瑞士的文献影响力较大,但文献合作量较少。
表1 2010—2020年国外功能性训练的国家合作点数(部分)
3.1.1 国内高频关键词分析
本文将表达含义相同的中文关键词进行了整合,如将“功能性训练”“功能性体能训练”“功能训练”“训练”“身体功能性训练”合并为“功能性训练”,将“功能性动作筛查”“功能动作筛查”“FMS测试”合并为“功能性动作筛查”等,进而选出前20位高频关键词(见表2)。
表2 2010—2020年我国功能性训练研究文献关键词词频 与中心性(前20位)
(1)功能性训练研究中文文献中频次最高的为“功能性训练”“体能训练”“功能性动作筛查”等关键词。这些主题主要体现了功能性训练的概念、内涵、本质、结构、体系、特点等内容。闫琪的研究介绍了功能性训练理念,认为不同于康复医学中“通过训练,恢复人体基本日常活动能力”的功能性训练,竞技体育中的功能性训练是由关节稳定、核心控制、动作模式和一般力量组成的层层递进的金字塔模型;功能性训练与传统体能训练是有一定联系又相互区别可互相转换的关系[14]。李丹阳从比较视角,介绍了功能性训练的科学背景、概念界定、训练原则和内容体系[15]。龙斌认为,切忌将功能性训练视作体能训练的主体内容。功能性训练是突现健康、均衡理念,强调核心与自重练习的训练体系[16]。李春雷介绍了悬吊训练的起源、发展、原理、作用、训练手段及应用等内容[17]。姜宏斌介绍了核心力量训练的相关概念、动作机制、功能特征等内容,认为其主流理论是“三亚型模型和呼吸系统调节”,目的是提高人体动作效能,是传统抗阻力力量训练的一种新型训练方法[18]。史衍认为,竞技体育中的功能性训练应该使用“身体功能训练”这一概念[19]。李赞从功能旨趣角度提出功能性训练的本质问题,认为功能性训练是满足或适应于提高运动表现或日常生活的必需[20]。
(2)“运动损伤”“专项”“身体素质”“竞技体育” “体质健康”“康复”等涉及功能性训练干预内容的关键词频次也较高,这体现了功能性训练在实践层面的研究。运动损伤的预防和康复是功能性训练的研究重点,运动损伤的根源是关节灵活性不足、动作不稳定[21]、肌肉力量不足、疲劳[22]等导致肢体不对称和出现代偿性动作等;通过功能动作筛查、激活软组织训练、平衡性训练、核心力量训练和动态拉伸训练可以减少运动损伤[23-24];经过专门的功能性动作训练,能够有效提高功能性动作筛查得分水平,降低运动损伤的发生率,恢复机体动作[25-26]。
不同专项功能性训练的适用性和应用是另一重要的研究主题。闫琪将功能性训练应用在排球、曲棍球、跳水等专项训练中,以验证其对动作速度提高和运动技术改善的效果[27]。一些学者结合跆拳道、高尔夫、手枪等项目的功能性训练进行了验证性研究[3][28-29]。功能性训练对专项移动步法、身体素质、平衡性和稳定性都有积极作用,这一观点基本达成共识。
对腰肌劳损、关节损伤、不良体态、小儿脑瘫、糖尿病和脑卒中等动作功能障碍人群的功能性训练干预研究是又一研究热点,主要研究范式是采用8周左右的功能性训练实验干预,验证人体运动能力得到一定程度的恢复与提高的假说。
(3)“青少年”“特殊人群”“高校”等关键词反映了功能性训练的主要关注对象。军人、消防员、公安警校学生、防暴人员、高校学生、中小学生等群体是功能性训练重点关注的群体。研究表明,功能性训练对青少年运动员的身体机能[30]、专项素质[31]、稳定性[3]、技术掌握[32]都有一定的促进作用,对学生和军警人员的不良体态[33]、体质健康[34]和运动损伤预防[22]也有一定作用。
3.1.2 国外高频关键词分析
在现有外文文献中,关键词语义相对独立,但所涉范围较广。现获得的国外功能性训练研究文献发文关键词共1089个,表3所列为频数排前20的关键词。
表3 2010—2020年外国功能性训练研究文献关键词词频及中心性(前20位)
(1)“exercise” “functional training” “strength”等是最高频次关键词,反映了功能性训练中的基本理论、训练内容及功能性训练群体的运动特征。代表性文献有:Abel M G(2011)[35]通过研究消防员的需求分析,为消防员设计了功能性体能训练计划和评价方法;Heinrich, K.M(2014)[36]将中、高强度功能性训练参与者的兴趣与坚持度进行了对比研究,认为高强度功能性训练者锻炼的总时间少,但效果更好,在练习中能够保持乐趣,坚持训练的可能性大。Liebenson C(2015)[37]介绍了壶铃练习对力量、身体稳定性和人体技能控制能力的作用。Iskandar,M (2017)[38]对比研究了轮胎和绳索功能性训练的能量代谢特征,认为轮胎和绳索作为阻力训练手段,训练效果良好;Feito Y(2018)[39]从功能、特点、效果等角度定义了“高强度功能性训练”(High-Intensity Functional Training),认为它是一种强调多关节运动的训练方式,可根据练习者的竞技水平调整训练负荷,间歇灵活,能更好地促进肌肉恢复。此外,对功能性训练群体的训练负荷、能量消耗、运动损伤、饮食、营养、肢体对称性等内容也做了详细研究。
(2)反映功能性训练功能、效用的关键词频次也较高,分别为:“performance” “ rehabilitation” “physical activity” “recovery” “fitness” “quality of life” “health” “balance” “gait”等。研究表明,功能性训练对人体的运动表现、体力活动、机能恢复、健康、生活质量等有一定的改善与提升。Kasza K(2020)研究了功能性训练对青少年足球运动员平衡、耐力和速度的有效性,认为功能性训练对动态平衡和耐力有显著提高,对肌肉群稳定性有一定的影响。一些研究结合了流行病学的分析视角,认为功能性训练、结合节律性听觉刺激(RAS)的功能性训练能增强阿尔茨海默症病患、帕金森病患者的动态平衡能力和改善步态[40-42];抗阻力量训练对踝关节不稳者[43]、半月板切除患者[44]和全膝关节置换患者[45]的平衡能力、肌肉力量和功能表现都有不同程度的改善;两侧手臂训练(BAT)[46]、机器人辅助上肢训练[47]、ECC超载飞轮阻力训练[48]、最大力量训练[49]、功能性训练与体育锻炼相结合的综合训练[50]、通过教练机(Balpro)的平衡控制训练[51]、调整跑步机配速的步态训练[52]等可以改善慢性病患者的功能表现;功能性电刺激辅助跑步机设备配合体重控制的训练(BWSTT)[53]、运用动觉能力训练器(KAT)的动觉能力训练[54]等对急性患者的临床治疗有积极作用。
其外,学者们做了不同视角的比较研究,也有学者认为功能性训练效果不明显。Tomljanović M(2011)[55]比较了功能性训练和传统体能训练对成年男性爆发力和敏捷性的影响,发现传统体能训练增加了肌肉的能量潜能,而功能性训练改善了机体的姿势控制和精确协调。Sannicandro I(2015)[56]研究了功能性训练和有氧训练对健康成年人运动技能的适应性和效果,认为功能性训练更适合增加灵活性、行走速度和动态平衡;有氧训练有利于提高最大摄氧量和下肢力量。Zırhlı(2020)[57]探讨了功能性训练与传统常规网球训练对10~12岁女子网球运动员网球技能的影响,发现功能性训练组网球技能提高更多。Hegedus, E J(2016)[58]认为高尔夫专项抗阻训练(GSRT)与传统抗阻训练(TRAD)对身体成分和竞技表现的训练效果相似,无差异性。Arazi, H(2018)[59]比较了8周传统体能训练和悬吊训练对一般成年女性身体素质和四肢围度的影响,无显著性差异。Solberg,P A[60]认为,短期内,功能性训练对老年人的活力有一定调节作用,但影响不大,效果不如耐力训练。
(3)“old adult” “adult” “stroke”是功能性训练的主要关注对象。功能性训练可以影响成年人的身体成分、运动表现、身体素质,增强神经功能,预防功能衰退等。老年人在进行2~3月的悬吊训练、抗阻训练[61]、全身振动训练[62]和普拉提运动[63]后,下肢肌肉力量会有不同程度的提高。Krasovsky T(2012)[64]认为功能性训练有助于老年人的步态稳定与肢体协调,降低摔倒风险;Seco J(2013)[65]认为长期功能性训练可增加老年人的力量和灵活性,改善平衡能力。Laredo-Aguilera(2018)[66]的研究表明,经过10周功能性训练,老年人的情绪状态、抑郁状态和睡眠质量有一定改善。
从表3还可以看出,国外功能性训练研究关键词频次和中心性之间出现不一致的特殊现象,“exercise” “rehabilitation” “Reliability”等词关注度高但影响力低,“strength” “balance” “fitness” “gait”等词关注度略低但影响力却高,尤其“gait”中心性最高,使用频次却仅有22次,说明国外学者对该领域研究较欠缺。
3.2.1 国内关键词聚类分析
将682个中文关键词进行自动聚类,获得了我国功能性训练研究文献关键词的聚类网络展示图,共得到22个聚类(图6)。Q值为0.7234(>0.3),S值为0.955(>0.5) ,表明聚类结果显著且合理。
图6 我国功能性训练研究文献关键词聚类网络展示
根据22个聚类中的具体内容,可以归纳出11年来我国功能性训练研究重点关注的三大主题:功能性训练内容与方法、功能性训练的功能和功能性训练研究方法。总体来看,我国功能性训练研究已经初具网络形态,一方面聚类网络显著,另一方面各个聚类主题相互之间也已经产生了或强或弱的联系,这些关键词的纵横连接构成了中国功能性训练研究的知识网络。
(1)功能性训练内容与方法的研究。涉及聚类指标#1“功能性训练”、#2“FMS”、#4“功能性体能训练”、#5“核心力量”、#6“爆发力训练”、#10“力量训练”、#12“抗阻训练”、#13“功能动作”、#20“运动链”、#22“低氧训练”。这一类研究主题下通常关注功能性训练的基本理论和训练内容,反映了功能性训练的定位与学科边界,即功能性训练属于体能训练的一部分,是为保障实现运动员的运动任务而设计的[16]。
(2)功能性训练的功能研究。涉及聚类指标#7“体质”、#11“运动表现”、#14“肌肉群”、#15“膝骨性关节炎”、#16“脑卒中”、#17“膝关节”等。这一类研究主要是探析功能性训练的功能与机制,经过筛查评估运动损伤后,运用功能性训练手段进行纠正、巩固和加强训练,以起到预防运动损伤和帮助运动损伤恢复的作用,其研究的起点和落脚点是解决或提高人体运动功能障碍。功能性动作筛查(FMS)研究也较多,一是作为功能性训练效果的检测手段,二是作为诊断身体功能或体质健康水平的手段,基本研究范式为状态诊断(FMS)——运动干预(功能性训练)——现状检测(FMS)——判断效果(纵向对比)。研究显示功能性训练对篮球[35]、竞技健美操[67]、羽毛球[68]、武术套路[69]、马拉松[70]等运动员、青少年和军校学员[71]的体质、身体素质、身体机能和运动成绩都有不同程度的提升。
(3)功能性训练的研究方法。涉及聚类指标#9“影响”,包括“影响”“研究”“应用”“实证”等。功能性训练研究的一般范式大都采用典型特征对象的干预实验,在规定的时间内(4周或8周)以设计的训练模式,检验功能性训练效益。
3.2.2 国外关键词聚类分析
对国外功能性训练研究的18类聚类整理,并结合相关文献,可以发现国外功能性训练研究的重点主题为以下四类(图7):
图7 国外功能性训练研究文献关键词聚类网络展示
(1)功能性训练的理论与应用研究。涉及#7“CrossFit”、#8“physical exercise”、#13“muscle endurance”、#17“training”、#19“Strength training”。这一类研究主题通常关注功能性训练的理论基础和影响机制,以及功能性训练群体的训练学、生理学、营养学等特征。
(2)对肢体易损伤人群的预防研究。涉及#0“prosthesis”、#10“accidental falls”、#12“Elbow”、#16“Upper extremity”等。这类研究群体主要包括军人[72]、不参与运动的成年人[73]、老年人[74-75]、脑卒中患者[76]、儿童[77]等。
(3)对一般动作功能下降人群的康复研究。涉及#0“prosthesis”、#10“accidental falls”、#12“Elbow”、#16“Upper extremity”等。人群主要是军人、不参与运动的成年人、老年人、脑卒中患者和儿童等。这一研究常采用CrossFit[78]训练、功能性平衡训练来加强薄弱链的肌肉力量、关节柔韧性和肌肉的感知协调能力,以预防因肌肉力量或关节柔韧性不足而产生的损伤。
(4)对各类疾病患者动作功能下降的康复研究。 涉 及#1“stroke”、#2“rheumatic diseases”、#3“cerebral palsy”、#4“pulmonary disease”、#9“depression”。这类研究的基本出发点是,将功能性训练视作运动干预手段,实现对脑卒中、脑瘫、肺病、风湿病等各类因疾病引起的动作功能性下降患者进行功能性康复训练,并将其与辅助设备共同训练,检验康复效果。
3.3.1 国内研究热点分析
354篇中文论文中共检测到2个突现词,如图8所示。功能性训练引入我国竞技体育领域的初期形成一个研究的快速发展期,学者们探讨“功能性体能训练”在“竞技体育”领域的可适用性和有效性。但之后的使用频次式微,既没保持,也没形成新的研究热点。这说明我国功能性训练研究自引入之后变化不大,知识更新有限,阶段性特征不明显,这也意味着我国功能性训练还处于引进发展的初期,以借鉴移植为主,耽于创新和学术追求。突破研究桎梏,拓展研究思路,进行本土化和创新性研究是当前我国功能性训练研究的主要任务。
图8 国内功能性训练文献关键词突现
3.3.2 国外研究热点分析
从图9可知,外国功能性训练研究热点大致分二阶段,2014—2018年,研究热点为“exercise program” “instability” “health” “strength” “older adult”,探讨 最多的是功能性训练计划对老年人身体健康、力量和关节稳定性的影响。持续至2020年的热词有“resistance exercise” “physical activity” “body composition” “adult” “women” “fitness”“risk factor” “intervention”“performa nce”“exercise”“high-intensity functional training”“adapta tion”“CrossFit”“aging” “power”“resistance” “functional training”和“activities of daily living” 等18个。这些词充分地反映了外国功能性训练研究的基本特点,相互存在着一定的联系。“resistance exercise” “exercise” “high-intensity functional training” “CrossFit” “power” “resistance” “functional training”等反映功能性训练内容、形式和特征的关键词是当下的研究热点,抗阻练习(resistance exercise)、高强度功能性训练(high-intensity functional training)、一般综合性体能训练(CrossFit)是功能性训练的主要形式;“physical activity” “body composition” “fitness” “risk factor” “intervention” “performance” “adaptation” 反映功能性训练干预内容的热词,可干预机体的体力活动、身体组成、体能、运动表现和适应性,还可预防运动损伤;国外功能性训练关注人群从“older”向“adult” “women” “aging”群体转变,研究样本从弱势群体向一般群体偏移。由此可知,外国功能性训练的相关研究仍处于上升期,如何在健康人群中运用适宜的功能性训练手段进行运动干预,以达到提高运动表现和适应性、降低损伤风险将是外国功能性训练接下来的研究重点。
图9 国外功能性训练文献关键词突现
本文运用CiteSpace可视化软件绘制知识图谱,对近十一年来国内外功能性训练研究文献进行了挖掘和梳理。分析发现,中外功能性训练研究成果发文量逐年增长且呈奥运周期依附性阶段特征。尽管我国功能性训练研究起步稍晚,但也已形成较为稳定的研究。我国国家体育科学研究所、北京体育大学、河北师范大学、武汉体育学院是发文量较多的机构。闫琪、赵焕彬、任满迎、姜宏斌等人的研究成果具有引领性。国外研究则以Kansas State Univ、Kennesaw State Univ和Univ Fed Sergipe等机构和HEINRICH K M和FEITO Y等作者为代表。通过国家合作网络发现,我国的研究者缺乏直接的国际合作;反观外文文献,美国、巴西、中国和德国的作者合作频数大,并且中国与日本、中国与比利时的作者合作较稳定。中外功能性训练研究的视角和范式有别,中国学者更加关注功能性训练在竞技体育领域的实践应用,对象多为运动员、青少年和军警人员。国外学者集中在老年人、慢性病患者、儿童等特殊人群的康复与矫正及其机理、方法与价值。纵观十一年来中外功能性训练研究成果发现,运动员群体的体能训练、损伤康复,普通中老年人的个性化康复处方和高强性间歇与功能性训练的结合干预路径是国外功能性训练研究的热点。
未来我国的功能性训练研究应当致力于研究范式、研究内容和研究体系的完善。为此必须在本土化研究、大众群体干预和交叉学科应用等方面实现突破。
第一,关注前沿,聚焦热点,推进功能性训练研究的本土化研究。功能性训练在国外已得到广泛应用,并有深入的学理研究。因此,我国亟需借鉴和学习国际经验,立足国情,积极探索功能性训练在我国的本土化尝试。重点关注“高强度功能训练基本理论与适用性”“功能性训练者的训练特征”“女性、青少年等一般群体功能性训练的应用”“流行病患者的功能性训练”“功能性训练对运动损伤的预防与干预研究”等主题。
第二,以民为本,服务大众,加强大众群体和特殊群体的功能性训练干预研究。以“老年人”“女性” “青少年”“运动员”“消防员”“军人”等群体为功能性训练研究的重点对象,在“高强度功能训练”与“一般综合性训练”,“运动能力”与“运动表现”,“损伤预防”“实时干预”等方面探讨功能性训练对不同群体样本的干预模式、干预目标、个案的类型与特征对干预效果的影响。要充分考虑被试者的特征、干预模式和干预目标等因素,为被试者制定最科学有效的干预方案。
第三,学科交融,建构学科体系与话语体系。国外功能性训练学研究得益于特殊教育、流行病学、竞技体育、运动康复等学科的交融,形成了系统的研究体系。我国学者应在坚守康复医学和运动科学的基础上,将预防医学、保健医学、康复医学和教育心理学、运动生理生化学、运动技能与运动力学综合应用于功能性训练研究之中,初步形成符合中国实际的中国功能性训练知识、理论与方法体系,并在国际功能性训练研究领域掌握一定话语权。