跳绳运动对10-12岁儿童下肢本体感觉与平衡控制能力的影响及相关性研究

刘立军

(浙江育英职业技术学院 体艺部，浙江 杭州 310018)

0 前 言

平衡素质是儿童完成身体活动和目标定向性行为的重要基础，如果缺失则导致儿童运动损伤的增加和认知发育障碍以及多种技能发展受限[1,2]。人体平衡能力受多个系统调控，还与本体感觉和自身的运动能力息息相关[3]。本体感觉是通过机械刺激感受器而产生的重要感觉功能，与活动中的身体定位和运动知觉有关，同时还参与调节平衡和稳定关节[4,5]。文献报道，本体感觉与平衡能力关系密切，改善本体感觉功能可以显著提高人体的平衡能力[6,7]。众所周知，运动可以显著提升人体平衡能力[8,9]。跳绳作为有氧运动的一种，不仅可以锻炼儿童身体，还有利于儿童左右脑协调能力的发展[10]。但是，跳绳运动是否可改善本体感觉和平衡能力尚缺乏研究报道。10-12 岁的小学生正是处于各项身体素质发展，尤其是平衡素质发展的敏感期[11]。因此，在该时期对少年儿童进行特定地、有针对性地运动干预练习可能会加速其平衡素质的发展。

因此，本研究旨在通过分析12周跳绳运动干预后10-12岁小学生下肢本体感觉以及平衡控制能力的变化，探讨12周跳绳运动对10-12岁小学生下肢本体感觉以及平衡控制能力的影响及其相关性，为10-12岁小学生平衡控制能力的提高提供理论基础和实践依据。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

本研究从杭州钱塘区学正小学五、六年级学生中随机抽取60名10-12岁的小学生为研究对象，抽取的学生男女比例相等并随机均分为实验组和对照组，各30人。所有受试者在实验干预前，年龄、身高、体重差异均无统计学意义。

1.2 运动方案

本试验研究地点在杭州钱塘区学正小学，时间为2022年3月-5月。每次课上实验组学生进行跳绳运动，准备活动10min，跳绳运动30min，放松活动5min，跳绳方式为个人单摇，每跳50下休息2min，运动强度在中等强度(120～135 r/min)，共12周，每周4次。对照组学生每次课进行正常的体育锻炼，保证两组学生运动强度、时间、频率一致。另外，两组学生在实验期间均不参加任何课外体育活动，以保证数据的准确性。

1.3 研究方法

1.3.1 本体感觉测试方法。关节本体感觉一般选择关节位置觉测试[12]。在本试验中，我们使用便携式本体感觉测量系统在跳绳运动干预前后对受试者主动腿的髋关节、膝关节、踝关节进行位置觉测试。我们选择采用固定角度的方式测试受试者的位置觉，具体为：受试者仰卧位，佩戴眼罩，先将关节运动到目标角度(髋关节为屈髋位20°，膝关节伸膝位 20°，踝关节为背屈位20°)，停留15s让受试者自行感觉，然后放松关节回到起始位，随后受试者凭感觉再移动到目标位置。工作人员记录此时的角度，且重复测量3次，记录数据为既定目标角度和学生实际到达的角度的差值，取3次的平均数来评价受试者的关节位置觉。受试者的关节位置觉越好，则误差值越小，反之则越差。

1.3.2 静、动态平衡控制能力测试。实验采用闭眼/睁眼单脚站立(静态)，闭眼10m走(动态)，平衡木测试(动态)四种方法测试小学生的平衡控制能力。为了避免各类外在因素对试验结果产生的影响，在试验过程当中所有测试者均脱鞋进行平衡能力测试[13]。

1.3.2.1 闭眼/睁眼单脚站立测试。测试时要求学生闭上/睁开双眼，双手垂直立于体侧，双足合拢而立。当实验开始时，将一侧脚屈膝抬起，离地高度约10～20cm，另一侧脚触地打直，双手叉腰，躯干保持正直，眼睛平视前方。从非支撑腿离地开始计时，到非支撑腿落地或上半身出现明显的晃动结束。闭眼/睁眼单脚站立的时间长度反映了静态条件下对身体平衡的控制能力，单脚站立时间越长，表明其静态平衡能力越好。

1.3.2.2 闭眼10m走。测试前先在地面画一条2m的起点线，在距离起点10m的正前方位置画一条终点线。受试者先睁眼从起点走到终点，寻找方向感。当感觉好之后，测试员说开始，受试者闭眼凭自身感觉向10m终点线方向走去，尽量保持直线行走，当受试者走过终点线时，测试员会让其停止前进。随后工作人员测量受试者两脚后跟的中心点位置，并将测量该位置与10m直线的垂直距离。该项目的评判标准是垂直距离越短，动态平衡能力越好，反之动态平衡能力越差。

1.3.2.3 平衡木测试。本试验中平衡木离地高度为4cm，长3m，宽0.7m，改良后的平衡木可保证受试者的安全，同时测试人员会在两侧保护受试者。听到“开始”口令后测试开始，受试者从平衡木一端快速走直线行走至平衡木端尾并返回，记录其往返时间，若在中途从平衡木上掉落，则从原地继续进行测试。本测试所需时间越短，则说明受试者平衡能力越好。

1.4 数据处理

2 实验结果

2.1 12周跳绳运动干预前后各组下肢本体感觉比较

如表1所示，试验组与对照组学生在跳绳干预前的髋、膝、踝本体感觉的差异均无统计学意义(t髋=-0.998，P髋=0.322；t膝=0.741，P膝=0.462；t踝=0.349，P踝=0.728)，可保证本次干预的准确性。与干预前相比，试验组学生在跳绳运动干预后，其髋、膝、踝本体感觉均显著升高(t髋=6.742，P髋<0.01；t膝=7.393，P膝<0.01；t踝=5.001，P踝<0.01)，而对照组学生在运动前后无显著性变化(t髋=-0.931，P髋=0.655；t膝=1.390，P膝=0.170；t踝=-0.205，P踝=0.838)。表明，12周跳绳运动显著提升10～12岁学生的下肢本体感觉。

表1 跳绳运动干预前后各组本体感觉分析

2.2 12周跳绳运动干预前后各组平衡能力比较

如表2所示，试验组与对照组学生在跳绳干预前的4项平衡能力测试结果均无统计学差异(t正眼单脚站=-0.443，P正眼单脚站=0.660；t闭眼单脚站立=0.741，P闭眼单脚站立=1.501；t闭眼10m走=0.139，P闭眼10m走=0.728；t平衡木=-0.144，P平衡木=0.886)，可保证本次干预的准确性。与干预前相比，试验组学生在跳绳运动干预后，其平衡能力均显著升高(t正眼单脚站=3.799，P正眼单脚站<0.01；t闭眼单脚站立=7.403，P闭眼单脚站立<0.01；t闭眼10m走=3.556，P闭眼10m走<0.01；t平衡木=6.882，P平衡木<0.01)，而对照组学生在12周的正常运动后，虽然平衡能力有所提升，但其差异无统计学意义(t正眼单脚站=1.093，P正眼单脚站=0.279；t闭眼单脚站立=-1.732，P闭眼单脚站立=0.089；t闭眼10m走=-1.672，P闭眼10m走=0.100；t平衡木=2.324，P平衡木=0.128)。表明，12周跳绳运动显著提升10-12岁学生的平衡能力。

表2 跳绳运动干预前后各组平衡能力分析

2.3 跳绳运动干预后实验组平衡能力的改善与本体感觉变化的相关性分析

如表3所示，在实验组学生跳绳运动干预前后各项平衡监测指标结果中，睁眼单脚站立时间的提高幅度与髋、膝、踝的位置觉测试的差值变化量呈显著负相关(r髋=-0.402，P<0.05；r膝=-0.343，P<0.05；r踝=-0.413，P<0.05)；闭眼单脚站立时间的提高幅度与髋、膝、踝的位置觉测试的差值变化量呈显著负相关(r髋=-0.352，P<0.05；r膝=-0.476，P<0.01；r踝=-0.483，P<0.01)；闭眼10m走的时间缩短幅度与髋、膝的位置觉测试的差值变化量呈显著正相关(r髋=0.159，P<0.05)；r膝=0.215，P<0.05)，与踝的位置觉测试的差值变化量不相关(r踝=0.098，P=0.067)；平衡木时间的缩短与髋、膝、踝的位置觉测试的差值变化量呈显著负相关(r髋=0.371，P<0.05；r膝=0.431，P<0.05；r踝=0.461，P<0.01)。表明，12周跳绳运动改善10-12岁小学生的平衡力与改善其本体感觉密切相关。

表3 本体感觉与平衡控制能力指标相关性

3 分析讨论

近年来众多研究发现我国儿童青少年的体质健康水平呈持续下降趋势，表现为身体素质降低、肥胖和视力低下率增加等[14]。体育锻炼是有效全面发展青少年儿童平衡、灵敏、柔韧等多种身体素质的重要手段[15]。跳绳运动是一项全身性运动，需要多块肌肉共同协同参与，对提高协调能力重要作用。刘官秀等指出跳绳运动对青少年灵敏素质、协调性、平衡能力和力量素质发展的有重要促进作用[16]。本研究结果发现，12周跳绳运动显著提升10-12岁小学生下肢本体感觉和动、静态平衡能力，且平衡力的提升与改善其本体感觉密切相关。

小学生在睁眼、闭眼单脚站立的时候，主要通过本体感受器向大脑传递信息，大脑再发出信息调控肌肉活动从而来维持身体的平衡。如果小学生睁眼、闭眼单脚站立时间很短，身体难以保持平衡，说明该生的本体感受系统敏感度较低，无法及时处理感受信息以维持机体稳定。身体平衡能力和自身运动能力关系密切。跳绳运动作为一项全身性有氧运动，对平衡控制能力的提升有重要作用。研究发现，花样跳绳显著提高大学生静态的平衡能力[17,18]。我们的研究也发现，12周的跳绳运动干预后，10-12岁小学生睁眼和闭眼单脚站立时间显著升高，说明其静态平衡能力显著提高。

动态平衡能力是指在保持身体平衡条件下，为完成某项指向性运动而移动身体重心的能力[19]。在闭眼10m走这项动态测试中，需要靠前庭功能对空间距离进行整合，如果偏离中心距离远，说明前庭整合功能越差。平衡木测试依靠的是前庭功能、视觉功能和本体感觉整合控制，测试所需时间越短，说明测试者动态平衡功能越好。赵德宁发现，跳绳训练显著提升青少年篮球运动员动态平衡能力[20]。在本试验中，对10-12岁小学生进行12周跳绳运动后，闭眼10m走和走平衡木时间均显著缩短，表明其动态平衡能力显著提高。

本体感觉是人体内部的一种深感觉感受器，主要作用是感知人体在各个位置的空间变化，对感知在身体活动控制中对机体活动的灵敏度、关节的协调性、稳固程度和平衡十分重要，并且受中枢神经系统调控。本体感觉在平衡控制中具有至关重要的作用。文献报道，跳绳运动可显著改善大学生踝关节位置觉[21]。本研究发现，对10-12岁小学生进行12周跳绳运动后，髋关节、膝关节和踝关节位置觉都得到显著改善，说明跳绳运动对干预对10-12岁小学生动态平衡能力有一定的作用。有研究报道，基于本体感觉的训练可以显著提高学生在运动中的平衡能力[22]。李旭龙等发现，足球训练可通过提高本体感觉从而提高6-12岁儿童的平衡能力[23]。在本试验中，我们发现睁眼单脚站立和闭眼单脚站立时间的提高幅度与髋、膝、踝的位置觉测试的差值变化量呈显著负相关，闭眼10m走的时间缩短幅度和平衡木时间的缩短与髋、膝的位置觉测试的差值变化量呈显著正相关。表明，12周跳绳运动通过改善10-12岁小学生下肢本体感受能力从而提高其平衡控制能力。因此，在小学体育课中，应当适当增加跳绳类运动，增强小学生中枢神经系统和综合素质能力的协调能力，从而有效提升小学生的静动态平衡能力。

4 结 论

本研究表明，12周跳绳运动可显著改善10-12岁小学生下肢本体感受能力和动、静态平衡控制能力，且动、静态平衡控制能力的提高与下肢本体感受能力提升密切相关。