不同負(fù)重量站立30 min 對(duì)健康青年軀干靜態(tài)平衡能力的影響

李天義，胡斐,，王增剛，田東，馬繼政*

(1.南京體育學(xué)院 運(yùn)動(dòng)健康科學(xué)系，江蘇 南京 210014；2. 解放軍理工大學(xué) 軍人身體適應(yīng)訓(xùn)練研究中心，江蘇 南京 211101)

不同負(fù)重量站立30 min 對(duì)健康青年軀干靜態(tài)平衡能力的影響

李天義1，胡斐1,2，王增剛2，田東2，馬繼政2*

(1.南京體育學(xué)院 運(yùn)動(dòng)健康科學(xué)系，江蘇 南京 210014；2. 解放軍理工大學(xué) 軍人身體適應(yīng)訓(xùn)練研究中心，江蘇 南京 211101)

目的：評(píng)定不同負(fù)重量(0 kg、27.5 kg和50 kg)站立30 min對(duì)軀體靜態(tài)平衡能力產(chǎn)生的影響以及腓腸肌表面的肌電位變化。方法：28學(xué)員分2組，每組14名，完成3次站立30 min，并進(jìn)行平衡能力和腓腸肌表面肌電測(cè)試。結(jié)果：與基礎(chǔ)值相比，站立30 min軀干平衡能力無(wú)顯著變化(P>0.05)，不同負(fù)重量之間無(wú)顯著變化(P>0.05)。此外，與安靜狀態(tài)下相比，負(fù)重50kg站立30min腓腸肌表面肌電振幅顯著增加(P<0.05)。結(jié)論：不同負(fù)重量站立30min，不損害軀干的控制能力，但隨著負(fù)重量的增加，下肢腓腸肌激活程度增加。

負(fù)重站立；靜態(tài)平衡；表面肌電

負(fù)重行進(jìn)是單兵的一項(xiàng)基本能力，需要快速穿越一個(gè)20m障礙物再行軍120km穿越敵區(qū)[1]。當(dāng)前，為了提高單兵作戰(zhàn)能力和生存能力，單兵的裝備也在不斷進(jìn)行變革。研究表明現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中，單兵負(fù)重已經(jīng)超過(guò)55kg[2]。負(fù)重物通常包括保護(hù)裝具(防彈衣、頭盔)、戰(zhàn)斗裝具(武器、彈藥、電源、通訊設(shè)備)和生活物資(食物、水)。負(fù)重對(duì)單兵而言，是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。研究業(yè)已表明在負(fù)重的情況下完成短時(shí)的大強(qiáng)度軍事任務(wù)和長(zhǎng)時(shí)低強(qiáng)度的軍事任務(wù)，單兵(分隊(duì))移動(dòng)能力下降，身體的姿勢(shì)力學(xué)發(fā)生改變，能耗增加，同時(shí)損傷潛在的風(fēng)險(xiǎn)增加[1—4]。

一般情況下，身體相關(guān)的活動(dòng)分為動(dòng)力性的活動(dòng)和靜力性的活動(dòng)。除了大量動(dòng)力性活動(dòng)外，無(wú)負(fù)重或負(fù)重站立(相當(dāng)于靜力性的力量練習(xí)), 是部隊(duì)、警察常用的一個(gè)身體姿勢(shì)，通常需要持續(xù)一定時(shí)間，例如在日常訓(xùn)練中或執(zhí)勤需要靜止站立，并時(shí)常在負(fù)重情況下進(jìn)行。

靜力性活動(dòng)可增加肌內(nèi)壓力，壓力增加可傳遞至脈管系統(tǒng)，導(dǎo)致骨骼肌血流降低，從而引發(fā)一系生理反應(yīng)[5]，長(zhǎng)期站立可能損害軀干的平衡能力，而平衡能力對(duì)于完成后繼各種任務(wù)有一定的意義。因此，本研究評(píng)定不同負(fù)重量站立30min軀干靜態(tài)平衡能力和對(duì)腓腸肌電位變化產(chǎn)生的影響，為負(fù)重訓(xùn)練提供理論依據(jù)。

1 研究對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

研究對(duì)象為28名健康男性學(xué)員，無(wú)任何疾病史，將其隨機(jī)平均分成A、B兩組，每組各14人，平均訓(xùn)練年限2年(每周訓(xùn)練不少于4次)。基本情況如表1。

1.2 研究方法

1.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器

A.平衡儀

采用PK254P平衡儀(Tecnobody公司，意大利)評(píng)定靜態(tài)平衡能力。通過(guò)分布于平衡板上的傳感器捕捉平衡板上受力的變化轉(zhuǎn)化成電脈沖，在電腦軟件Prokin中實(shí)時(shí)顯示，處理后獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。測(cè)試時(shí)用鎖塊(調(diào)至最大阻力)將平衡板固定，測(cè)試時(shí)間窗口為 30s。

表1 研究對(duì)象的基本情況

B.表面無(wú)線肌電儀

采用8通道無(wú)線表面肌電采集系統(tǒng) (FreeEMG300,BTSBioengineering,GarbagnateMilanese, 意大利)，采集5s內(nèi)肌電數(shù)據(jù)，采樣頻率1000Hz。使用一次性單極Ag/AgCl心電電極兩片(黑點(diǎn)電極，多米恩，中國(guó))。

1.2.2 測(cè)試體位

A.平衡儀測(cè)試體位

受試者采用雙腿睜眼站立于平衡儀上，雙足與肩同寬或略小于肩寬，位于A1—A7軸兩側(cè)，且兩脛骨內(nèi)髁距A1—A7軸相等，調(diào)整站姿，使兩側(cè)股骨大轉(zhuǎn)子位于A3—A5軸上[6]，雙眼平視正前方屏幕，調(diào)整屏幕上十字標(biāo)志盡量使其在原點(diǎn)，雙手自然下垂。

B.表面無(wú)線肌電儀測(cè)試體位

受試者采用雙腿放松站姿體位，雙足與肩同寬或略小于肩寬，使用電極前去除腓腸肌表面體毛，并局部用酒精棉球擦拭，等干燥后將直徑為1cm、間距為2.5cm的兩片電極片貼于腓腸肌肌腹兩端，電極均平行于肌纖維放置。每次采集數(shù)據(jù)持續(xù)時(shí)間為5s。

1.2.3 測(cè)試過(guò)程

受試人員熟悉測(cè)試過(guò)程和方法后，在實(shí)驗(yàn)前獲得基礎(chǔ)值。分別在不同負(fù)重(0kg、27.5kg和50kg)條件下進(jìn)行30min站立，雙手自然下垂，雙足與肩同寬或略小于肩寬，30min站立后即刻進(jìn)行下列測(cè)試：A組受試者再次完成平衡儀測(cè)試(無(wú)負(fù)重狀態(tài))；B組受試者完成表面無(wú)線肌電儀測(cè)試，并記錄受試者主觀感覺(jué)疲勞量表指數(shù)。室溫26℃，濕度56%。每次負(fù)重測(cè)試時(shí)間間隔不少于3天。

1.2.4 靜態(tài)平衡測(cè)試指標(biāo)

靜態(tài)平衡指標(biāo)包括：(1)穩(wěn)定性參數(shù)。包括壓力中心的前后標(biāo)準(zhǔn)偏差、左右標(biāo)準(zhǔn)偏差、前后方向平均運(yùn)動(dòng)速度、左右方向平均運(yùn)動(dòng)速度、運(yùn)動(dòng)長(zhǎng)度、運(yùn)動(dòng)橢圓面積；(2)對(duì)稱(chēng)性參數(shù)。包括左右對(duì)稱(chēng)性參數(shù)X軸中心壓力和前后對(duì)稱(chēng)性參數(shù)Y軸中心壓力。

1.2.5 表面無(wú)線肌電測(cè)試指標(biāo)

研究指標(biāo)為腓腸肌表面肌電振幅。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié)果與分析

2.1 不同負(fù)重站立30min對(duì)軀干穩(wěn)定性產(chǎn)生的影響

由表2可知，與基礎(chǔ)值相比，30min站立后軀干穩(wěn)定性參數(shù)不存在顯著差異(P>0.05)。包括壓力中心的前后標(biāo)準(zhǔn)偏差、左右標(biāo)準(zhǔn)偏差、前后方向平均運(yùn)動(dòng)速度、左右方向平均運(yùn)動(dòng)速度、運(yùn)動(dòng)長(zhǎng)度、運(yùn)動(dòng)橢圓面。同樣的，不同負(fù)重量間也不存在顯著的差異(P>0.05)。

表2 不同負(fù)重量30 min站立后軀干穩(wěn)定性的變化(n=14)

2.2 不同負(fù)重站立30min對(duì)軀干對(duì)稱(chēng)性產(chǎn)生的影響

由表3可知，與基礎(chǔ)值相比，30min站立后軀干橫向中心壓力和縱向中心壓力不存在顯著差異(P>0.05)。此外，不同負(fù)重量之間也不存在顯著的差異。

表3 不同負(fù)重量30 min站立后軀干對(duì)稱(chēng)性的變化(n=14)

2.3 不同負(fù)重站立30min下肢腓腸肌表面肌電的變化

由表4可知，隨著靜力性訓(xùn)練負(fù)重量的增加，腓腸肌表面肌電振幅均值有明顯增加的趨勢(shì)，當(dāng)負(fù)重量增加至50kg時(shí)，30min站立后腓腸肌表面肌電振幅均值較安靜狀態(tài)增加57.69%(P<0.05)，但與負(fù)重為0kg和27.5kg相比，腓腸肌表面肌電振幅均值均無(wú)顯著性差異(P>0.05)，提示負(fù)重增加至50kg下肢腓腸肌活性增加。

表4 不同負(fù)重站立30 min下肢腓腸肌表面肌電的變化(n=14)

2.4 不同負(fù)重量站立30min主觀疲勞量表指數(shù)的變化

不同負(fù)重量30min靜力性負(fù)重訓(xùn)練后主觀疲勞量表指數(shù)分別為(6.70±0.95)、(10.34±1.70)和(12.50±1.07)，主觀疲勞量表(6—20級(jí))指數(shù)隨負(fù)重量增加呈顯著性增加趨勢(shì)(P<0.05)，主觀疲勞量表指數(shù)處在中等偏下水平。

3 討論

軀干作為身體活動(dòng)的中心，對(duì)各種運(yùn)動(dòng)中動(dòng)作的發(fā)生起到重要的作用，涉及到肌群和神經(jīng)系統(tǒng)的支配較多。前庭感覺(jué)、視覺(jué)系統(tǒng)及本體感覺(jué)系統(tǒng)是維持身體平衡主要器官，其傳入沖動(dòng)至腦干，在腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)部位進(jìn)行信號(hào)整合后，傳遞至大腦皮層感覺(jué)區(qū)，從而維持軀體的平衡[7]。另外，研究認(rèn)為，一般情況下，三者的比例分別為前庭感覺(jué)占55.6%，視覺(jué)(最大)占17.3%和本體感覺(jué)(至少)占34%[8]。軀干穩(wěn)定性是肢體活動(dòng)的基礎(chǔ)，可綜合反映神經(jīng)系統(tǒng)通過(guò)對(duì)骨骼肌協(xié)調(diào)控制軀干的能力，主要涉及到脊柱周?chē)募∪夂图‰?，骨盆和下肢系統(tǒng)[6,8]。

本研究結(jié)果表明不同負(fù)重量站立30min后，軀干平衡能力未受到影響，表明軍校學(xué)員經(jīng)過(guò)一定時(shí)期的訓(xùn)練(日常隊(duì)列或體能訓(xùn)練)，軀干控制能力有所提高，可抵抗外部施加的應(yīng)激。負(fù)重增加至50kg，下肢腓腸肌激活程度增加，表明較大負(fù)重后，本體感覺(jué)可能在維持軀體平衡能力方面所占的比例增加。

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The Change of Static Body Balance Abilities in Healthy Young Men Following 30min Static Standing under Different Load Carrying Conditions

LI Tian-yi1,2a, HU Fei1,2a, WANG Zeng-gang2,et al

(1. Nanjing Sports Institute, Department of Exercise and Heath, Nanjing 210014; 2. The PLA University of Science and Technology, a. the Research Center of Military Physical and Adaptation Training; b.the Lab of Military Physical Conditioning and Motor Function Assessment, Nanjing 211101, China)

Objective: To evaluate the changes of static body balance abilities and surface electromyography for gastrocnemius following 30 min static standing with different load carrying (0 kg, 27.5 kg and 50 kg). Methods: The 24 healthy young males were divided into 2 groups，each was 14. They performed three times 30 min static standing. The body balance abilities and surface electromyography for gastrocnemius were assessed. Results: The static body balance abilities under 30 min static standing did not show significantly change (P>0.05)comparedtorest,andnosignificantchangewasfoundamongdifferentgroups(P>0.05).Theamplitudesofsurfaceelectromyographyforgastrocnemiusunder50kgloadedconditionsignificantlyincreased(P>0.05)comparedtorest. Conclusion: The 30 min static standing with different carrying load did not impair the trunk control ability, while with the load increase, the magnitude of activation for gastrocnemius increased.

static standing with load carrying; static balance; surface electromyography

解放軍理工大學(xué)軍事理論研究基金課題(jl2015021)

2016-01-02

李天義(1978—)，男，江蘇南京人，講師，在讀碩士生。研究方向：體育教育。*通訊作者：馬繼政(1971—)，男，江蘇新沂人，博士，副教授。研究方向：運(yùn)動(dòng)與生物適應(yīng)。

G

A

1671-1300(2016)04-0105-04