攀巖運動對大學生身體素質影響的Meta分析

李 倫，汝 安，鄒師思，牛小洪，王永泰

（1.中國地質大學，湖北 武漢 430074；2.山東體育學院，山東 濟南 250102；3.德克薩斯大學，美國 泰勒 75799）

攀巖運動對大學生身體素質影響的Meta分析

李 倫1，汝 安2，鄒師思1，牛小洪1，王永泰3

（1.中國地質大學，湖北 武漢 430074；2.山東體育學院，山東 濟南 250102；3.德克薩斯大學，美國 泰勒 75799）

目的：大學生由于久坐和缺乏身體鍛煉，其身體素質呈下降趨勢。本研究通過Meta分析攀巖運動是否可以有效的改善大學生身體素質下降的狀況。方法：全面的查閱資料，根據納入標準進行篩選文獻，共有9篇文獻被列入這個Meta分析，所采用的實驗周期為4～24周。列入本Meta分析的10個指標是：體脂率、最大攝氧量、心率、握力、下肢蹬力、縱跳、俯臥撐、引體向上、仰臥起坐和坐位體前屈。計算出效應量的大小并產生這10個指標的森林圖。結果：Meta分析顯示攀巖運動可以非常顯著提高握力、下肢蹬力、縱跳、俯臥撐、引體向上、仰臥起坐和坐位體前屈(P＜0.01)，可以顯著提高最大攝氧量(P＜0.05)，攀巖運動不能顯著提高心率和體脂率(P＞0.05)。結論：攀巖運動作為一種新興的身體鍛煉運動，對大學生身體素質的提高具有顯著的積極影響。長期從事攀巖運動其效果會更佳。

身體素質；身體機能；攀巖；大學生

如今，人們的生活節奏日益加快，久坐和缺乏身體鍛煉的生活方式是一個日益嚴重的健康問題[1]。尤其是大學生投入鍛煉的時間很少，并且普遍對體育鍛煉缺乏興趣，不能形成良好的鍛煉習慣。也由于許多高校缺乏完備的鍛煉設施等各種因素在內，導致當前大學生身體素質方面存在很大隱患[2]。

攀巖運動不僅是休閑體育活動而且逐漸成為了競技體育[3]。在巴西里約熱內盧舉行的國際奧委會第129次全會上，國際奧委會宣布接納競技攀巖為2020年東京奧運會正式比賽項目[4]。這就需要我們對攀巖運動有新的認識和發展計劃。

從攀巖運動特點可以看出，攀巖運動主要是以克服自身重量為主，在各種高度及不同角度的巖壁上，利用巖壁上人工制造的巖點，連續完成轉身、引體向上、騰挪甚至跳躍等驚險動作，對大學生的身體素質要求很高，并且很全面，這對于學生的上下肢、手腳以及腰腹肌力量有一定的要求。特別是在攀巖運動中，一些很少運動的小肌群、小關節也能得到充分的鍛煉，這對身體各個部分的均衡發展具有很好的效果[5]。目前有關攀巖運動對大學生身體素質影響的研究有待完善，本研究試圖采用Meta分析的方法，綜合有關文獻，系統地分析攀巖運動對大學生身體素質的影響。希望本研究的結果可以給高校攀巖課程的開設和教學提供可借鑒的理論依據，同時可為戶外產業發展提供參考。

1 研究方法

1.1文獻納入標準1）研究類型：實驗研究；2）研究對象：在校大學生或者是年齡相仿（18～38歲）的實驗對象；3）干預方法：文獻相互獨立，研究假設及實驗方法相似；4）數據類型：原始數據并且數據信息完整；5）實驗場地：人工攀巖場地；6）文章為中文或英文文章；7）Meta所需的所有數據都是從實驗前后測試所得的平均數和標準差。

1.2文獻排除標準對于同一研究者的重復發表，選擇信息完整、質量高的文獻，剔除數據不完善的文獻。

1.3文獻檢索檢索中國知網(CNKI)、萬方數據等國內文獻數據庫，PubMed、Web of Science等國外數據庫。檢索時間段限定為從建庫開始至2016年5月。檢索詞包括攀巖、身體素質、Rock Climbing、Physical Fitness等。采用主題詞與關鍵詞相結合的方法，并對檢索中提到的文獻進行2次檢索。

1.4資料選取按照納入標準與排除標準對2016年5月以前的文獻獨立進行篩選，共檢索248篇。通過閱讀文獻題目及摘要，篩選出19篇。通過閱讀全文，研究共納入合格文獻9篇[6-14]，其中5篇中文，4篇英文。在這9篇文獻中，有3篇是混合實驗設計，本文提取其中的實驗組作為同組對比實驗設計進行研究。其中高峰的文章有2組獨立的數據，作為2個研究數據引入Meta分析。其中史偉和文捷的研究和核心力量有關，本研究把核心力量訓練視為攀巖運動的專項力量練習，將其數據引入Meta分析。

1.5數據提取使用Excel in Microsoft Office 2010對研究基本情況進行審查，包括作者、發表年份、研究的類型、頻率和干預研究的持續時間。而且，所有的9篇文章涵蓋了身體素質的5個方面共10項指標（表1）。

江南景觀在清代皇家園林中的寫仿可以說是全方位、多層次的，有具體景觀的仿建，也有景觀結構與布局的摹寫，還有景觀要素的借鑒和景觀主題與意境的寫仿。

表1　身體素質的5個方面（10個指標）

搜索結果共19篇，依據文獻納入及排除標準進行篩選，最終符合標準的文獻共9篇，涉及149位研究對象，年齡在18～38歲之間，試驗周期為4～24周。納入文獻的基本情況見表2。

1.6統計分析為了更好地進行元分析，要求每個數據組包括實驗前、后測試指標中的至少3組數據。測試指標包括：體脂率、最大攝氧量、心率、握力、下肢蹬力、縱跳、俯臥撐、引體向上、仰臥起坐和坐位體前屈。這些指標反映了身體成分、生理機能、肌肉力量、肌肉耐力和柔韌性這5方面的身體素質，對于每1個指標都計算出了效應量的大小[15]。通常，研究人員確定的效應量作為小（0.2≤ES＜0.4）、中（0.4≤ES＜0.6）和大（ES≥0.6），并且P＜0.05[16]。整體效應量的分析采用隨機效應模型實現[17]。

表2　納入文獻的基本情況

2　結　果

2.1體脂率4篇文獻的81人測試了體脂率的變化。高峰的論文有男、女2組獨立的測試數據進入Meta分析。總體而言，在體脂率評分（95%CI，-1.22～0.43）實驗前后有非常顯著意義，且平均的效應量為-0.83，P=2.0（表3），這被認為是一個小的效應量。

2.2最大攝氧量2篇文獻涉及27名參與者測試了最大攝氧量，共有3組數據，且均為組間對比實驗設計。總之，參與者在實驗前后的最大攝氧量有顯著性變化(95%CI，0.14～1.38)，而且平均效應量是0.76，P＜0.05（表4）。

2.3心率3篇文獻包括37名參與者測試了心率，共有4組數據，均為混合實驗設計。總之，參與者在實驗前后的心率沒有顯著性變化(95%CI，-1.14～-0.18)，而且平均效應量是-0.79，P=2.0（見表5）。

2.4握力4篇文獻涵蓋了118名參與者測試心率，共有11組數據，其中7組數據是組間對比實驗設計，4組數據是同組對比實驗設計。總之，參與者在實驗前后的握力有非常顯著性變化(95%CI，0.52～1.10)，而且平均效應量是0.81，P＜0.01（見表6）。

2.5下肢蹬力3篇文獻涉及48名參與者測試了下肢蹬力，共有4組數據，均為組間對比實驗設計。總之，參與者在實驗前后的下肢蹬力有非常顯著性變化(95%CI，0.15～0.57)，而且平均效應量是0.36，P＜0.01（見表7）。

2.6縱跳3篇文獻涉及62名參與者測試了心率，并共有4組數據，其中2組數據是組間對比實驗設計，2組數據是同組對比實驗設計，參與者在實驗前后的握力有非常顯著性變化(95%CI，0.29～1.18)，而且平均效應量是0.73，P＜0.01（表8）。

表3　體脂率的效應量和森林圖

表4　最大攝氧量的效應量和森林圖

表5　心率的效應量和森林圖

表6　握力的效應量和森林圖

表7　握力的效應量和森林圖

2.8引體向上4篇文獻涉及86名參與者測試了引體向上，并共有4組數據，其中1組數據是組間對比實驗設計，3組數據是同組對比實驗設計，參與者在實驗前后的引體向上有非常顯著性變化(95%CI，0.7～1.49)，而且平均效應量是1.09，P＜0.01（見表10）。

2.9仰臥起坐3篇文獻涉及41名參與者測試了仰臥起坐，并共有3組數據，均為組間對比實驗設計，參與者在實驗前后的仰臥起坐有非常顯著性變化(95%CI，0.62～1.70)，而且平均效應量是1.16，P＜0.01（見表11）。

2.10坐位體前屈4篇文獻涉及58名參與者測試了坐位體前屈，并共有4組數據，其中3組數據是組間對比試驗設計，1組數據是同組對比試驗設計，參與者在實驗前后的坐位體前屈有非常顯著性變化(95%CI，1.01～1.99)，而且平均效應量是1.5，P＜0.01（見表12）。

3　討論與分析

通過選取體脂率、最大攝氧量、心率、握力、下肢蹬力、縱跳、俯臥撐、引體向上、仰臥起坐和坐位體前屈這10項指標，可以很好地反映大學生身體素質的情況。

Meta分析顯示：攀巖運動可以非常顯著提高握力、下肢蹬力、縱跳、俯臥撐、引體向上、仰臥起坐和坐位體前屈(P＜0.01)，攀巖運動可以顯著提高最大攝氧量(P＜0.05)，攀巖運動不能顯著提高心率和體脂率(P＞0.05)。

表8　縱跳的效應量和森林圖

表9　俯臥撐的效應量和森林圖

表10　引體向上的效應量和森林圖

表11　仰臥起坐的效應量和森林圖

表12　坐位體前屈的效應量和森林圖

3.1身體成分體脂率是唯一一個不用考慮身高和體重而直接測量一個人的相對身體成分的指標，可以用來衡量健身水平[18]。本次Meta分析結果顯示：經過練習攀巖運動，體脂率沒有顯著性差異。這有可能與實驗時間的長短、頻度有關，也和受試者的性別與運動水平有關。高峰[5]的實驗周期是24周，受試者的體脂率呈顯著下降。但是Marla[11]的實驗周期是4周，受試者的體脂率沒有顯著性下降。Justin[10]認為，如果延長實驗時間，體脂率可能會有顯著性降低。

3.2身體機能身體機能是指人的整體及其組成的各器官系統所表現的生命活動[10]。本研究選取最大攝氧量和心率這2個指標來反映攀巖對大學生身體機能的影響。通過Meta分析結果顯示：攀巖運動對大學生的最大攝氧量有顯著性影響，而對心率沒有顯著性影響。

最大吸氧量(VO2max)是指運動中每分鐘由人體呼吸系統吸入并由循環系統運輸到肌肉而被肌肉所利用的最大氧量[20]。攀巖運動需要克服自身體重而向上移動，這就相當于一種變相負重練習。而且，攀巖手腳協調配合的特點提高了全身的運動強度，由于支撐力都在巖點上，肌肉力量要求比在陸地上高很多。這樣經常拉長肌纖維，加強了骨的血液循環及代謝作用，提高了肌肉的有氧能力，從而使最大吸氧量增加。

心率是指每分鐘心臟搏動的次數[21]。大量研究發現[22]，經過長期訓練可導致安靜時心率降低，而且心搏出量、支配心臟的神經張力和敏感性的變化是導致心率降低的原因。攀巖運動可以在短時間練習中提高大學生的心肌收縮力量，使心率降低，但是由于練習時間短，對支配心臟的神經影響不大，致使攀巖運動對心率的影響不顯著。其中，姜婷婷[9]測試實驗前后受試者的心率出現上升現象，與其它研究有差異，所以攀巖運動對心率的影響有待進一步的研究。

3.3肌肉力量本研究選取握力、下肢蹬力和縱跳來反映攀巖對肌肉力量的影響。通過Meta分析結果顯示：攀巖運動對大學生的肌肉力量的影響是非常顯著的。

攀巖技術動作中的手法和腳法都對練習攀巖的大學生在力量上有直接的作用。而且，巖點較小，受試者在攀爬過程中，需要更大的力量來維持身體的平衡和體位的變化。攀巖手法中更注重拇指和前臂的使用，這些都為握力的增長提供條件。腳法中對腿的支撐和爆發能力要求較高。本研究選取縱跳這一指標來反映人體腿部的爆發力。因此，攀巖過程中對于下肢蹬力和縱跳鍛煉是持久和充分的。

3.4肌肉耐力肌肉耐力是指人體長時間進行持續肌肉工作的能力，即對抗疲勞的能力[22]。本研究選取俯臥撐、引體向上、仰臥起坐3個指標來反映攀巖對肌肉耐力的影響。通過Meta分析結果顯示：攀巖運動對大學生的肌肉耐力的影響是非常顯著的。俯臥撐是反映上肢離心力量耐力的指標，引體向上是反映上肢向心力量耐力的指標，仰臥起坐是反映核心軀干規定時間內的耐受疲勞的指標。

大學生進行攀巖練習時，特別是在比賽中，對其肌肉耐力有很大的促進。在攀巖練習或比賽中，大學生為了保證自身順利完成攀爬任務，需要將肌肉疲勞期滯后，以維持很好的體力。因此，通過一段時期的攀巖運動，大學生的肌肉耐力有非常顯著的提高。

3.5柔韌性柔韌性是指人體關節活動幅度以及關節韌帶、肌腱、肌肉、皮膚和其他組織的彈性和伸展能力，即關節和關節系統的活動范圍[23]。

本研究選取坐位體前屈來反映攀巖對柔韌性的影響。通過Meta分析結果顯示：攀巖運動對大學生柔韌性的影響是非常顯著的。

攀爬過程中，受試者在巖壁上，根據攀爬線路要做出比較理想的動作和自身能做到的攀爬姿勢，就需要最大限度的伸展身體。而且某些情況下還要忍受力竭的痛苦，這種情況下，拉伸的效果更佳。此外，在攀爬前后的熱身和放松練習中，拉伸也占有不小的比例。因此，攀巖運動對大學生柔韌性的影響是非常顯著的。

4　結　論

攀巖運動對最大攝氧量、握力、下肢蹬力、縱跳、俯臥撐、引體向上、仰臥起坐和坐位體前屈這8個指標有顯著性的積極影響。長期從事攀巖運動其效果會更佳。但攀巖運動對體脂率和心率的影響有待進一步的研究。

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The Effects of Rock Climbing Exercise on College Students’ Physical Fitness: a Meta-analysis

LI Lun1， RU An2， ZOU Shi-si1， NIU Xiao-hong1， WANG Yong-tai3
(1.China University of Geosciences， Wuhan 430074， Hubei China； 2.Shandong Sport University， Ji’nan 250102，Shandong China； 3.The University of Texas at Tyler， TX 75799， Tyler USA)

Objective: Due to sedentary and lack of physical exercise, college students’ physical fitness has a downward trend. Studies have shown whether rock climbing can effectively improve the situation of college students’ physical fitness decline. Methods: After a thorough electronic search and selection, nine studies were included in this meta-analysis, and test cycle used for 4-24 weeks. Ten variables included in this meta-analysis were: Body fat percentage, VO2max, Heart rate, Handgrip strength, Over limb pedaling power, Vertical Jump, Push-Ups, Pull-Ups, Sit-Ups and Sit-and-reach. The effect sizes and forest plots of these ten variables were generated.

physical fitness; body mechanism; rock climbing; college students

G804

A

1004 - 7662(2016 )11- 0086- 08

2016-11—01

李倫，講師，碩士，研究方向：體育教育訓練學。