青少年射击运动员静态平衡能力特征研究

邱龙园，黄亮明

（1. 无锡市国民体质监测中心，江苏 无锡 214000；2. 江南计算技术研究所，江苏 无锡 214000）

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

本文以青少年射击运动员静态平衡能力特征为研究对象。

1.2 研究方法

通过中国知网等数据库查阅与本文研究相关的文献资料，为本文提供理论支撑。

（1）测试对象。以无锡市体育运动学校射击项目青少年运动员98名为测试对象。所有测试对象均无神经肌肉系统病史，无前庭系统病史，无斜视、弱视，测试前6个月内无下肢损伤史。（2）测试仪器。以色列产Tetrax平衡测试仪。平衡仪有4块独立的压力平台（A、B、C、D），分别感受来自测试对象左右脚趾、脚跟的垂直压力，并通过力学信号转换输入电脑进行分析处理。（3）测试方式。测试对象分别以4种姿势静态站立于平衡仪上，站立时左后脚跟、左前脚趾、右后脚跟、右前脚趾分别定位于A、B、C、D 4个压力平台。4种姿态包括：NO为面部朝前，睁眼静态直立站在测试平衡台上；NC为闭眼静态直立；PO为睁眼静态直立于泡沫垫子上；PC为闭眼静态直立于泡沫垫上。每名测试对象各姿势状态各测1次，每次测试时间为32s。（4）测试指标。①姿势摆动频谱。姿势摆动频谱是姿势摆动强度随摆动频率变化的规律，输出数值反映测试对象在不同频率的姿势摆动强度，数值越小，姿势摆动强度越小，稳定性越强。姿势摆动频率分级及意义：F1为0.01～0.10Hz，反映视觉功能；F2、F3、F4为0.10～0.25Hz、0.25～0.35Hz和0.35～0.50Hz，反映外周前庭功能；F5、F6为0.50～0.75Hz和0.75～1.00Hz，反映本体感觉功能；F7、F8为1.00～3.00Hz和≥3.00Hz，反映中枢前庭功能。②体重分布指数（WDI）。体重分布指数指各压力感受器上的体重分配百分比与总体重25%之差的平方和，正常值为4～6，＞6提示平衡功能障碍，接近0提示姿势僵硬。③一般稳定性指数（ST）。一般稳定性指数反映测试对象的整体稳定性。其值越高，稳定性越低。④闭眼单脚站立时间。其指测试对象在闭眼状态下单脚站立持续时间。⑤跌倒风险指数（FI）。跌倒风险指数反映测试对象的跌倒风险。其值越高，跌倒风险越高。（5）测试时间：2018年3月25—31日及2019年1月22—29日。

采用SPSS 17.0统计软件包分析数据。对符合正态分布的训练前后数据进行单因素方差分析，比较受试者训练前后各平衡能力指标的差异。同时分析Te trax平衡能力相关指标与闭眼单脚站立时间之间的相关性，显著性水平为P＜0.05。

2 结果与分析

研究可知，青少年射击运动员在NC模式下，训练后摆动频谱中的F2、F8显著减小；在PO模式下，训练后摆动频谱中的F2、F6显著减小，其他指标不具备统计学意义，但均有不同程度的下降。尤其在PO、PC状态下，训练后WDI从高于正常值降到了接近和处于正常值范围。（表1）

表1 青少年射击运动员训练前后姿势摆动频谱特征

研究可知，青少年射击运动员训练后闭眼单脚站立时间明显增大，存在统计学差异。FI训练前后差异 无统计学意义，但有一定程度的降低。（表2）

表2 青少年射击运动员训练前后闭眼单脚站立时间、FI特征

由于闭眼单脚站立的动作模式与Tetrax中NC模式最为接近，均为对测试对象屏蔽视觉输入，因此对二者相关指标进行相关性分析。横坐标为闭眼单脚站立时间（s），纵坐标分别为F2、F4、F6、F8、ST 数值。研究可知，青少年射击运动员的闭眼单脚站立时间与Tetrax各指标均呈负相关。（图1）

图1 青少年射击运动员闭眼单脚站立时间与Tetrax各指标的相关性

3 讨 论

正常情况下，人体通过正常视觉、前庭、本体感觉系统信息输入，再经过中枢神经系统综合作用使姿势维持在高强度低频率的状态，频率近似0.1Hz，该姿势反馈系统可以使机体以最省力的方式维持姿势稳定；当人体无法在低频摆动上有效维持时，机体会启动中低频摆动（0.3Hz），反映前庭功能异常、疲劳状态等问题；高中频率段（0.5～1.0Hz）的摆动强度增加则反映了下肢或腰骶部运动神经元调节作用的增强；强烈的高频率摆动（＞1.0Hz）则是中枢神经系统病变的特征。本文研究中，训练后青少年射击运动员在NC模式下的F2、F8显著变小，反映了其机体的前庭功能和神经系统在维持平衡方面的能力均有提高；训练后青少年射击运动员在PO模式下的F2、F6显著变小，反映了其机体在改变人体接触媒介的情况下，前庭功能和本体感觉在调节平衡方面的能力增强。

ST反映了青少年射击运动员的整体稳定性与平衡能力呈负相关。训练前后ST无统计学意义，但在训练后的4个动作模式中均有下降，说明青少年射击运动员训练后平衡能力有一定程度的提高。WDI指标的引入，使体重分布的统计描述更为精确。本文研究结果显示，正常站立、干扰视觉、干扰本体感觉时WDI在训练后下降，即体重分布更趋向于均匀。在本体感觉和视觉同时受扰时，训练后WDI降到了6以下，说明青少年射击运动员的前庭系统和神经系统在协同调节平衡能力方面有了一定程度的提高。

研究结果表明，射击训练可以改善闭眼单脚站立能力，降低跌倒风险。

训练后青少年射击运动员的F2、F4、F6、F8、ST降低，闭眼单脚站立时间增长，平衡能力增强。有学者发现FI与姿势摆动频谱呈正相关，姿势摆动频谱值越高，平衡能力越差，与本文研究结果一致。闭眼单脚站立对射击项目选材具有参考价值，但测试值易受外界影响。而Tetrax系统能精确反映静态平衡和姿势控制能力，还能反映调节平衡时相关系统的薄弱，利于找到平衡问题的根源。因此在射击项目选材中，采用Tetrax系统具有较高的实际意义。

4 结论与建议

4.1 阶段性的射击训练能通过改善青少年射击运动员的前庭系统、本体感觉、神经系统在调节平衡方面的能力以提高其综合平衡能力。

4.2 教练员可以在训练中采取屏蔽或部分屏蔽视觉、改变人体接触媒介的方式，来增强青少年射击运动员本体感觉和神经系统参与调节平衡的能力。

4.3 在青少年射击项目选材中采用Tetrax系统具有较高的实际意义。

4.4 建议加强青少年的前庭系统、本体感觉、神经系统在调节平衡能力方面的研究，对平衡能力的训练细化和运动员选材具有指导意义。