習得性姿勢控制異常（APCA）現象的實證研究

史 衍，吳 昊，張曉榮

（1.首都體育學院，北京 100191；2.北京航空航天大學附屬小學，北京 100083）

個體的運動包含動作成分和姿勢成分，人體姿勢不良已成為肌肉骨骼系統功能不良或損傷的主要原因 。另一方面，根據兒童生長發育規律可知，學前期和學齡期是粗大動作發展的敏感期也是姿勢控制功能發育的不穩定期。因此，有關動作技術習得與姿勢控制能力變化之間關系的研究是十分重要的。本文通過分析學齡期兒童在運動技能學練過程中其姿勢控制能力的變化情況，深入探討運動技術學習與神經、肌肉骨骼系統結構變化之間雙重效應，最終揭示“習得性姿勢控制異常”現象及其特征。

1 研究對象與方法

本文采用文獻資料法、訪談法、調查法、實驗法、數理統計法、邏輯分析法等研究方法，對習得性姿勢控制異常（APCA）現象進行實證研究。（1）實驗對象。北京航空航天大學附屬小學一年級學生共48人（男女混合），年齡7.2歲，被試身體健康狀況良好，校外時間不參加體育類活動。（2）實驗設計。本實驗采用單因素等組前測后測設計。按照課外活動參與項目不同分成3組：足球實驗組、乒乓球實驗組、對照組，16人/組。實驗前3組實驗對象的身體姿勢，下肢3個關節最大等長肌力，Y Balance Test測試成績以及足底壓力與步態數據無統計學差異。隨后分組進行12周實驗干預，實驗結束后再次測試上述指標。通過觀察實驗前后各項指標的變化情況，進行分析與討論。（3）實驗干預手段。根據體育與健康（1～2年級全一冊）教材中關于小學生應掌握和運用的動作技能以及受試者所在學校課外興趣班的常項設置，本實驗選擇乒乓球和足球2個運動項目為干預手段，其中足球實驗組選擇 “腳背正面顛球”練習，乒乓球實驗組選擇 “正手擊球”練習；對照組學生按照學校與班主任的組織安排，參加合唱、英語、航模、完成課后作業等活動。2個實驗組在課外活動時間（周三 15：30—16：30和周五 13：10—14：10）內，進行12周的動作技能學練，如表1所示。

2 研究結果

2.1 身體形態測試數據實驗前后比較

通過表2可以看出，3組受試者在實驗干預前后除了體重指標呈現顯著性增加，改善較為明顯（P＜0.05），其他數據指標無統計學變化（P＞0.05）。這表明3個實驗組樣本在為期12周的實驗干預過程中身體形態方面的生長發育水平總體一致。

2.2 下肢關節屈伸肌群最大等長收縮肌力實驗前后比較

通過表3可以看出，3個組在實驗干預前踝背屈肌力、踝跖屈肌力、伸膝肌力、屈膝肌力、下肢旋內肌力、下肢旋外肌力等方面數據的組間方差分析，顯示不具備差異性（P＞0.05）；而實驗干預后3個組在踝跖屈肌力、左右側伸膝肌力、左側屈膝肌力、下肢旋內肌力等方面具有差異性，改善較為顯著（P＜0.05）。

2.3 姿勢測試數據比較

以體姿評估圖為背景拍攝的圖片，按照768×1024像素、高7.25cm、寬5.25cm進行截取，然后根據人體的標準解剖學姿勢進行包括左側面觀、背面觀、正面觀、右側面觀記錄數據進行對比觀察，研究結果顯示，3組受試者實驗干預前后在4個觀測面內的指標點位無任何變化。

表1 乒乓球與足球實驗組12周動作技能學練設計

表3 實驗對象下肢關節屈伸肌群最大等長收縮肌力實驗前后組間比較

2.4 足底分區面積測試數據比較

足底分區接觸面積指標能準確細致地分析足底的受力情況與步行中姿勢控制的方向性變化情況。如表4所示，實驗干預前后3個組的左、右側足底足前掌和足跟分區的接觸面積之間的組間（方差分析）和組內（配對樣本t檢驗）數據不存在差異性（P＞0.05）。但是，乒乓球實驗組受試者左、右側足前掌區域內側接觸面積在實驗后有增大趨勢且具有統計學意義（P＜0.01），而足前掌區域外側接觸面積在實驗后有減小趨勢也具有統計學意義（P＜0.01）；另一方面，左側足跟內側區域接觸面積指標數據實驗后存在減小趨勢，外側區域接觸面積指標數據呈相反趨勢；而右側足跟內側區域接觸面積指標數據實驗后存在增大趨勢、外側區域接觸面積指標數據呈相反趨勢，而且實驗前后數據對比均具有顯著性差異（P＜ 0.01）。

足球實驗組受試者的左右側足前掌內側區域接觸面積指標數據實驗后存在減小趨勢，而外側區域接觸面積指標數據呈相反趨勢，實驗前后數據對比均具有顯著性差異（P＜ 0.01），而左右側足跟區域接觸面積變化趨勢相同，而且也具有顯著性差異（P＜ 0.01）。

2.5 足著地過程中時相變化

根據支撐期足底各階段的壓力及對應的時間可知，在自然行走過程中實驗組與對照組受試者足底各區域受力時間比例大小順序是相同的，支撐期中所占比例最大的是足前掌著地期、整足接觸期、足跟著地期。其中，實驗干預后乒乓球實驗組受試者左右側足跟著地期和左側整足接觸期均呈現減小趨勢，且差異具有顯著性（P＜0.01），但右側足前掌著地期呈現相反趨勢，且差異具有顯著性（P＜0.05）；足球實驗組數據顯示，左右側整足接觸期均呈現增大趨勢，且差異具有顯著性（P＜0.01），但雙足前掌著地期呈現相反趨勢，且差異具有顯著性（P＜0.01），如表5所示。

前期有關足底壓力分布的研究顯示在行走過程中，若是足前掌長期接著地面時間較長，可能會給足前掌帶來損害，因而對于一些在工作與生活中對足某部分使用較多的個體，要注意保護與幫助。所以足球實驗組受試者在正常行走中足前掌接觸時間較少，顯示其對足前掌的保護能力較好。然而，足球實驗組受試者整個步態周期中雙側足前掌著地期所占比例減小，整足接觸期則恰好相反。可以看出，足球實驗組受試者姿勢控制過程中通過增大整足接觸期時間來提高單足支撐的穩定性。

2.6 足底各分區壓力峰值

在進行足底各分區壓力峰值數據分析過程中，為了消除組間體重引起的個體差異，對壓力峰值進行了體重標準化處理（測試數據除以各自“體重”再乘以同組的“體重”平均數）。實驗干預前后數據顯示（表6），乒乓球實驗組左、右足前掌內側（第 1～第5 趾骨、第 1、2 跖骨）壓力峰值存在增大趨勢且具有統計學意義（P＜0.05或P＜0.01）；左足足跟內側區壓力峰值存在增大趨勢、外側區壓力峰值變化趨勢相反，而右足外側區壓力峰值呈現增大趨勢，而且均具有統計學意義（P＜0.01）。另一方面，足球實驗組左足、右足前掌內側壓力峰值增大趨勢顯著且具有統計學意義（P＜0.01），而左足、右足足跟外側區壓力峰值變化也呈現增加趨勢，具有顯著性差異（P＜0.01）。結果表明，經過12周足球和乒乓球特定的動作技能學練，2個實驗組受試者步行時左右側足底壓力峰值分布均產生不對稱的發展變化。

表4 實驗對象足底分區面積數據比較

表5 實驗對象足著地周期分段數據比較

表6 實驗對象足底壓力數據比較

3 討 論

步態分析能獲取人體足部結構、功能及與身體控制之間的關系。因此，通過對不同狀態下的足底壓力參數進行對比研究，可以獲取人體在各體態和運動狀態下的生理、病理力學參數和機能參數。研究表明，姿勢不良的原因之一是喪失預期的控制機制，這種預期控制機制是在潛在的不穩定自主運動之前，就已經激活姿勢的調整 。也就是說，預期姿勢性活動改變將限制個體進行姿勢控制時移動的方式。所以，長期單一動作技能操作過程中，反復使用的人體動力鏈出現有條件的主動肌與拮抗肌之間的協同收縮模式改變或最大等長收縮肌力失衡，此時對側肢體如果沒有進行針對性訓練或訓練不足，有可能出現預先基礎動作受限或失衡所導致的動作補償，從而誘發姿勢控制異常現象的發生。

通過實驗結果不難看出，乒乓球、足球實驗組與對照組相比較，在實驗前后足底壓力峰值、足底分區面積、步態周期分段（支撐期、擺動期、雙支撐期）、足著地周期分段（足跟著地期、整足支撐期、足前掌著地期）等指標數據變化都呈現出統計學上的差異。說明乒乓球、足球實驗組受試者在步行過程中身體姿勢控制（穩定性與方向性因素）變化與正常發育人群（對照組）相比較存在差異性。而“身體姿勢”測評（體姿評估圖）數據表明，兩個實驗組的受試者在實驗前后并未出現骨骼肌肉結構方面數據的統計學變化。同時，本實驗通過實驗干擾因素控制程序，可以排除遺傳性、病原性以及環境變化等方面的影響，由此可以證實：實驗組受試者由于“單一技能習得”所導致的“習得性姿勢控制異常”現象是存在的。

4 結 論

“習得性姿勢控制異常”現象是由于長期反復進行單一動作技能操作，造成個體神經肌肉骨骼系統中預期姿勢調整程序正常發育個體相比受限或失衡或引起控制身體方向性和穩定性能力的下降。本文從運動學的角度出發，有助于從多角度探討姿勢（動作）控制異常的原因，更有助于中小學體育課教學訓練過程中，進一步深化對動作學習與控制理論的理解與認知。

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