男性核心肌力與平衡能力的增齡性變化及其相關性

任玉慶，史曙生，孫洪亮

男性核心肌力與平衡能力的增齡性變化及其相關性

任玉慶1，史曙生2，孫洪亮3

目的：探索城市男性核心肌力與平衡能力的增齡性變化規律及兩者的相關性。研究對象：330名5～60歲城市健康男性。測試樣本年齡段的劃分除15～17歲和18～25歲各為一個年齡段外，其他均為每5歲一個年齡段，共11個年齡組，每組30人。研究方法：采用平衡儀、閉眼單腿站立測試儀和平衡木測試受試者的平衡機能；采用1 min仰臥起坐測試、背力測試和側面身體動力柱橋測試等方法測試受試者的核心肌力。研究結果：城市男性核心肌力與平衡能力的增齡性變化均呈現先增至某一峰值，后逐漸減小趨勢；平衡能力綜合值與核心肌力之間具有顯著的相關性。結論：核心肌力的增齡性變化可能是導致城市男性平衡能力增齡性變化的主要因素之一。

核心肌力；平衡能力；增齡性

傳統研究認為，人體平衡能力主要受視覺感覺、軀體感覺和前庭神經的共同影響，平衡能力更多的是與神經系統功能的強弱有關[1]。近年來的一些研究認為，機體平衡最終還是要通過椎體束支配機體的骨骼肌來維持的，特別是人體軀干部位核心區域（腰椎—骨盆—髖關節）的肌肉，在維持身體平衡中有著重要作用，因此，該類研究強調將發展肌肉力量尤其是核心區域（腰椎—骨盆—髖關節）的肌肉力量（簡稱核心肌力）作為促進人體平衡能力的重要手段。目前，這類研究還比較薄弱，許多研究著重于解剖生理學上的理論分析與推論上，有關核心肌力練習與平衡能力關系的基礎性實證研究較少?；诖?，本研究通過對城市男性進行大年齡跨度的平衡能力和核心肌力進行測試，探索機體平衡能力及和核心肌力的增齡性變化規律及其相關性，旨為開展通過核心肌力練習預防人體平衡能力衰減的早期運動干預研究奠定一定的基礎。

1 研究對象與方法

1.1 試驗對象與分組

試驗對象為330名5~60歲符合標準的男性志愿者。研究對象入選標準：城市男性非體力勞動者；身體健康，無脊柱疾病和肌肉疾病等癥狀，能獨立完成各項測試者；排除運動員、舞蹈、戲劇、雜技演員等。試驗分組按照我國國民體質監測的樣本分組方式，試驗樣本年齡段的劃分除15~17歲和18~25歲各為一個年齡段外，其他均為每5歲一個年齡段，選取5~60歲的11個年齡組，每組30人。

1.2 試驗過程與方法

受試者在測試前一星期內避免參加大負荷的體力活動，測試前48 h內避免飲酒和服藥。測試順序為：先進行平衡能力系列測試，再進行核心肌力測試。

1.2.1 平衡能力的測試 平衡能力測試按以下順序進行，每種測試之間間隔3 min，最后一個項目測試完后休息10 min進行肌力測試。

（1）平衡儀測試。使用以色列產Tetrax（IEC60601－1型）平衡儀按操作規程測試受試者雙腳自然站立時的各種指標。測試指標包括一般穩定性指數（ST）、姿勢擺動的頻譜分析、體重分布、同步性。

（2）平地單腿閉眼測試。采用閉眼單腿站立測試儀（型號：JX09000776）按操作規則測試閉眼單腿站立的時間（s）。

（3）平衡木測試。受試者站立在平衡木（寬10 cm、長3 m、高2 cm）的一端，聽到開始口令立即快速行走，測量在平衡木上往返一次的時間（s）。

1.2.2 核心肌力測試 本試驗中的核心肌力采用下列3種測試，測試按下列次序進行，每2種測試之間休息5 min。

（1）側面身體動力柱橋測試。受試者側臥在墊子上，前臂彎曲支撐起身體，髖部向上抬起，離開地面，使從腳踝到肩膀的身體形成一條直線。每位受試者進行左右兩側的測試（2次之間休息3 min），用秒表記錄該姿態持續的時間，取最大值。

（2）仰臥起坐測試。受試者全身仰臥于墊上，兩腿稍分開，雙腿彎曲屈膝成90°左右，兩手交叉貼于腦后，起坐時以兩肘觸及或超過兩膝為完成一次，仰臥時兩肩胛必須觸墊。記錄1 min內完成的次數。

（3）背力測試。采用上海產BCS－400型電子背力計按操作規則進行測試。測試2次，2次間隔3 min，記錄最大值，以kg為單位，不計小數。

1.3 數據處理方法

采用秩和比評價法（簡稱RSR)對受試者核心肌力進行綜合評價，采用權值因子判斷表法、標準T分法和加權平均型綜合評價模型對受試者的平衡能力進行綜合評價；采用獨立樣本T檢驗分析不同組別各指標的差異；采用簡單相關分析和偏相關分析相關子指標及核心肌力與平衡能力的相關性；所有統計學分析均采用 SPSS16．0 統計軟件，顯著性水平為 P＜0．05。

2 結果與分析

2.1 核心肌力的增齡性變化

本研究采用秩和比評價法（簡稱RSR)實現對核心肌力的綜合評價（見表1）。RSR值越大，表示核心肌力越大。

由表1可見：男性仰臥起坐次數、背力和側面身體動力柱橋指標的前 3個秩次（9、10和 11），均出現在 15～17歲組、18～25歲組和26～30歲組，后3個大齡組組別的男性核心肌力RSR值明顯低于其他年齡組。仰臥起坐次數中，41～45歲組與18～25歲組、56～60 歲與 41～45 歲組存在顯著性差異（P＜0．001）；背力 36～40歲組與 15～17歲組、41～45歲組和 46～50歲組與 31～35歲組、51～55歲組與 41～45歲組、56～60歲組與 05～09歲組和 15～17歲組存在顯著性差異（P＜0．05）；側面身體動力柱橋 51～55 歲組與 41～45歲組、56～60歲組與 51～55歲組存在顯著性差異（P＜0．05）。

表1 不同年齡組男性核心肌力子指標變化及RSR值Table1 Subindicator change of the core strength and the value of RSR at different ages of male

由圖1可知：仰臥起坐次數、背力和側面身體動力柱橋指標數值增齡性變化復式線圖，均具有隨年齡的變化先增大至某一峰值，后減小的趨勢特點。峰值分別出現在18～25歲組（43．2個）、15～17 歲組（143．8 kg）和 18～25 歲組（65．6 s）。其中，背力在 10～14歲至15～17歲組升幅明顯，仰臥起坐次數在41～45歲組、背力在46～50歲組和56～60歲組、側面身體動力柱橋在41～45歲組和51～55歲組較前一年齡段出現不同程度的曲線上升趨勢。

圖1 男性仰臥起坐、背力、側橋指標的增齡性變化Figure1 Index change of sit-up test，back strength test and side bridge column strength test with increasing age

由圖2知，男性受試者核心肌力RSR值隨著年齡的增長而增大，在 18～25 歲組達到峰值（0．97），以后逐漸減小。在 36～40歲至41～45歲組、51～55歲至56～60歲組RSR值曲線保持平穩或輕微上揚趨勢。

圖2 男性核心肌力RSR值增齡性變化圖Figure2 The format of the value RSR of the core strength with increasing age

2.2 平衡能力的增齡性變化

考慮到測試儀器的精密程度、測試環境、測試者的心理等因素對測試結果的影響，一般穩定性指數（ST）、閉眼單腿站立時間和平衡木—走時間3個指標在平衡能力綜合評價中的相對重要程度的不同，本研究采用權值因子判斷表法確定各指標的權重系數，在此基礎上，本研究采用標準T分法對各平衡測量結果進行變量單位的標準化，最后利用加權平均型綜合評價模型對測試結果進行綜合評價（見表2）。

由表2可知：男性受試者平衡能力的ST指標和綜合評價的優值相對集中于10～25歲之間，而閉眼單腿站立和平衡木走指標優值分布則相對分散。除ST指標外，其他指標和綜合評價值均在56～60歲年齡組出現較大幅度的下降。

閉眼單腿站立指標中，05～09歲組與 26～30歲、46～50歲組，10～14歲組與 31～35歲、36～40歲組，15～17歲組與 36～40歲組存在顯著性差異（P＜0．05）；平衡木走指標中，05～09歲組與26～30歲組，18～25歲組與 31～35歲組存在顯著性差異（P＜0．05），15～17 歲組與 36～40 歲組存在顯著性差異（P＜0．01）。

表2 不同年齡組男性平衡能力子指標及綜合評價值的變化Table2 Subindicator and evaluation change of balance capability at different ages of male

由圖3可知，男性平衡能力綜合評價值增長的敏感期在05～09歲至10～14歲組，峰值出現在10～14歲組，之后逐漸下降，在51～55歲至56～60歲組下降明顯。

圖3 男性平衡能力綜合評價值增齡性變化圖Figure3 The change format of male balance capability with increasing age

2.3 平衡能力與核心肌力的相關性分析

由表3可知：男性平衡能力與仰臥起坐、側橋相關性非常顯著（P＜0．01），與核心肌力綜合 RSR 值關系顯著（P＜0．05）。可見，男性的平衡能力與核心肌力具有顯著的相關關系。

表3 男性平衡能力與核心肌力、年齡的相關系數表Table3 The relation between the balance capability，core strength and age of male

3 討 論

3.1 核心肌力的增齡性變化

核心區域是指腰、骨盆、髖關節形成的一個整體，是人體結構的中間環節，具體是指肩關節以下髖關節以上包括骨盆在內的區域，即包括了腰椎、骨盆和髖關節等骨骼以及它們周圍的韌帶和結締組織，也包括附著在這些骨骼上的肌肉[2]。Fredercicson等提出核心部位應包括29對肌肉[3]，黎涌明等研究認為其中核心部位上有 7（對）+1（快）[2]。

核心區域肌肉的力量簡稱核心肌力，是一種以人體解剖部位為分類標準，與上下肢力量并列的，以穩定人體核心部位、控制重心運動、傳遞上下肢力量為主要目的核心區域肌肉產生的力量[4]。在人體運動中，核心肌力是一種新的力量能力，它與傳統力量的主要區別在于：（1）在生理功能上，核心肌力更強調肌肉在控制核心區域穩定性和身體平衡性的重要性；（2）在作用上，核心肌力在幾乎所有的運動項目上都不是直接的發力源，它主要是通過對核心部位穩定性的加強、穩定程度的調整和穩定與不穩定之間轉換的控制，為力量的產生創造支點，為力量的傳遞建立通道。

核心肌肉中的背部肌群和腹部肌群在調節身體平衡過程中有重要作用。背部肌群直接參與維持核心區域的穩定性和機體平衡，腹部肌群則間接參與維持機體的平衡[2]。仰臥起坐次數、背力和側面身體動力柱橋3個指標分別從不同部位反映核心肌肉的力量。其中，仰臥起坐次數指標反映核心肌肉中腹內斜肌、腹直肌和腹橫肌等肌肉的力量和耐力；背力指標反映核心肌肉中背闊肌、下后鋸肌、豎脊肌、臀大肌和臀中肌等肌肉的力量；側面身體動力柱橋指標反映核心肌肉中腹外斜肌、腹內斜肌、腰方肌、腹橫肌、背闊肌等肌肉的力量。由于直接測定核心肌力量比較困難，而以上3種運動動用了核心區域中的主要肌肉，因此，本研究以上述3種肌力測試作為人體核心肌力的間接測試方法。

本研究中，受試者的背力、仰臥起坐次數、側面身體動力柱橋指標的增齡性變化，均呈現先增至某一峰值，后逐漸減小的趨勢特點。18～25歲組之前增加明顯，31～35歲組之后減小明顯。這與有關研究結果相符：2000年全國體質監測顯示，立定跳遠和仰臥起坐成績增長幅度的年齡變化與肌肉力量的自然增長相一致[5]；兒童少年運動員的背力有隨著年齡的增長而逐漸增大的特征，12～13歲出現明顯增大，而之前的年齡組增大趨勢比較平緩，隨著年齡的增長增大的趨勢也更為明顯[6]。另有研究表明，從11歲開始，人體最大力量增長速度加快。男性達到最大肌肉力量的年齡在22歲左右，此后隨著年齡的增長，身體大部分肌肉力量開始衰退[7]。關于側面身體動力柱橋，由于目前它僅在健身和競技中作為提高腰腹肌力量和機體平衡動態平衡的一種鍛煉方法，本研究中還未查找到有關于某年齡段側面身體動力柱橋特點的研究。

本研究還顯示不同測量指標峰值出現的時間略有差別，仰臥起坐次數、背力、側面身體動力柱橋指標峰值出現在18～25歲組、15～17歲組和18～25歲組。這可能與不同測試中參與運動的屈伸肌比例不同有關。仰臥起坐測試中參與運動的肌肉中以屈肌力量為主，而背力測試以則伸肌為主。這一特點符合兒童時期屈肌的生長發育早于伸肌的規律。

3.2 平衡能力的增齡性變化

平衡能力包括坐位、立位和移動平衡3個方面，即靜態的穩定性和動態的協調性，同時還包括在3種狀態下的抗干擾能力[8]。本試驗采用動態和靜態平衡能力指標相結合來反映受試者的平衡能力。本研究采用的一般穩定性指數（ST）反映的是受試者靜止站立平衡機能綜合能力；閉眼單腳站立主要檢測人體的平衡能力，也可用于評價位置感覺、視覺和本體感覺之間的協調能力[9]；而平衡木—走時間指標測試的是受試者在運動過程中受到干擾時機體的動態協調性平衡能力[10]。

本試驗研究結果顯示，受試者各平衡指標在05～09歲至10～14歲組增長明顯，在18～25歲至46～50歲呈增減波動變化，在51～55之后下降明顯，表明平衡能力與年齡的相關性較為顯著。有關研究資料也發現，平衡能力與年齡密切相關，視覺、前庭、本體等平衡感覺功能在20～50歲之間最為穩定，隨后逐漸降低，到60歲以后降低明顯[11]。中老年人下肢維持身體平衡能力隨年齡的增大出現機能退化[12]。本研究結果對選擇適宜的時機進行運動干預，以改善平衡機能或防止平衡機能的進一步下降具有一定參考意義。

3.3 核心肌力與平衡能力的關系

維持人體平衡的機制通常有3個重要環節：感覺的輸入、中樞整合與運動控制。人體的視覺系統、前庭系統以及機體的本體感覺系統向中樞傳送的感覺在大腦皮層整合后，最終還是通過椎體束支配機體的骨骼肌來維持機體的平衡。人體在調節身體平衡過程中，將參與完成調節活動的肢體連成一個“鏈”，參與動作完成的身體的每一個部分則是鏈上的一個環節。人體軀干部位的核心區域是鏈條的中間環節，核心肌肉在維持身體平衡過程中不僅能夠穩定脊柱和骨盆，而且還通過產生、轉換或控制力量為肢體多個部位和環節不同肌肉協調控制身體平衡搭建平臺[13]。

邱燕春認為腹背肌群肌力的增強，有效控制了脊柱和骨盆的移動，維持了脊柱和骨盆的穩定性，肌肉強有力的代償加強了對脊柱生理機能的支持和保障作用[14]。杜震城通過肌電圖測試發現，機體肌肉力量越大，身體的穩定性和平衡能力就越好[15]。Winter等發現人站立時姿勢的穩定性受到多種因素的影響，其中主要是受下肢肌肉力量的影響[16]。魏曉燕等人的研究發現，強有力的核心肌力可以提高中長跑運動員跑的效率、呼吸肌能力，以及維持良好身體姿勢和預防損傷[17]。本研究中核心肌力與平衡能力Pearson相關系數及其顯著性檢驗結果提示，核心肌力與平衡能力具有顯著相關性（P＜0．05)，與上述研究結論基本一致。

已有的研究表明，兒童少年平衡能力的增齡性升高與兒童少年控制機體平衡的前庭神經的完善、視覺神經系統的發育和肌肉力量的增加等因素有關[18]。而對于大齡組受試者平衡能力出現顯著下降的原因，盡管目前研究觀點不一，但大多贊同維持平衡的運動控制環節中肌力下降導致平衡機能下降的觀點。Fredericson等人的研究認為，力量減退是老年人平衡能力下降的主導因素[3]。人們50～60歲之間將發生肌纖維、運動神經原、肌肉重量、肌力等的減少，尤其是背伸肌及下肢近段肌力在老年人中明顯減弱，80歲時，人體幾乎喪失了一半的肌纖維、肌肉重量、肌力、運動單位和運動神經元[19]。本研究顯示，核心肌力與平衡能力的增齡性變化趨向一致。隨著年齡的增長，老年人核心肌力逐漸下降，老年人的平衡機能也隨之下降。本研究認為，男性核心肌力的增齡變化可能是導致平衡能力的增齡變化的主要因素之一。

由于目前對于核心區域的肌肉構成還有一定的爭議，本試驗中所選取的三種力量測試是否能很有效地反映人體的核心力量，還需要進一步論證研究。同時，本試驗采用非隨機抽樣，且樣本量較小，試驗結果還難以準確代表我國城市男性的實際情況，本課題研究方案還有待完善。

4 結 論

（1）城市男性核心肌力的增齡性變化均呈現先增至某一峰值，后逐漸減小趨勢。其中，核心肌力增長的敏感期在10～14歲組至15～17歲組，峰值出現在18～25歲組。

（2）城市男性平衡能力在05～09歲至10～14歲組出現顯著提高，在51～55歲至56～60歲組各平衡機能下降明顯，其他年齡段，平衡能力呈波動狀態發展。

（3）城市男性核心肌力與平衡能力綜合值之間具有顯著的相關性。核心肌力與平衡能力的增齡性變化趨同一致。男性核心肌力的增齡變化可能是導致平衡能力增齡變化的主要因素之一。

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Age-Related Changes and Relationships of Core Strength and Balance Capability of Male

REN Yuqing1，SHI Shusheng2，SUN Hongliang3
（1.Dept.of PE，Jiangsu Normal University of Technology，Changzhou 213000，China；2.School of Sport Science，Nanjing Normal University，Nanjing 210046，China；3.Dept.of PE，Jiangsu Polytechnic College of Agriculture and Forestry，Zhenjiang 212400，China）

Aim：The aim is to examine the age-related changes and relationships of core strength and balance capability of urban male.Object：330 of 5~60 years old good health urban male.The grouping is in accordance with our national physique monitoring sample grouping，the samples are divided into 15~7 years old and 18~25 years old group，while the others are divided with a equal span of 5 years，11 groups are selected with the age range of 5~60，30 people each group.Methods：Using balance mechanism，eyes-closed，one-leg standing test and balance beam test balance capability；Using oneminute sit-up test，back strength test and side bridge column strength test to test the core strength of the subjects.Results：The age-related changes core strength and balance capability of urban male are both increasing to some peak value，then gradually reduced，and reduced quickly in some old-age group；The relationships of core strength and balance capability is significant relevance.Conclusion：The age-related changes of core strength are one of the main factors which effect the age-related changes of balance capability of urban male.

core strength；balance capability；age-related

G 804.62

A

1005-0000（2011）03-0269-04

2011-02-22；

2011-04-25；錄用日期：2011-05-02

任玉慶（1982-），男，山東泰安人，助教，研究方向為運動人體科學。

1.江蘇技術師范學院體育部，江蘇常州213001；2.南京師范大學體科院，江蘇南京210046；3.江蘇農林職業技術學院體育部，江蘇鎮江212400。