視覺和前庭功能對(duì)自由式滑雪空中技巧運(yùn)動(dòng)員姿勢(shì)控制能力的影響

婁彥濤，李艷輝，郝衛(wèi)亞

近年，國(guó)外對(duì)不同年齡人群（兒童、成年和老年）（Holden et al.，2016；Johnson et al.，2014；Kasahara et al.，2015）、不同站立姿勢(shì)的障礙患者（中風(fēng)、帕金森、肥胖）（Rojhanishirazi et al.，2015；Schlenstedt et al.，2015；Villarrasa et al.，2016）以及不同運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目（橄欖球、排球、跆拳道）（Asadi et al.，2016；Chow et al.，2016；Jlid et al.，2016）運(yùn)動(dòng)員等的姿勢(shì)控制研究越來(lái)越深入。姿勢(shì)控制是控制人體在空間的位置以達(dá)到穩(wěn)定性和方向性的目的，穩(wěn)定性是控制身體質(zhì)心與支撐面關(guān)系的能力，方向性是保持身體階段間和身體與任務(wù)環(huán)境間關(guān)系的能力（Vuillerme et al.，2005）。姿勢(shì)控制是由人體多系統(tǒng)協(xié)調(diào)參與控制肢體的復(fù)雜過(guò)程，其過(guò)程分為：1）感覺/感知過(guò)程，包括組織和整合視覺、前庭、體感系統(tǒng)；2）運(yùn)動(dòng)過(guò)程，包括組織全身肌肉達(dá)到神經(jīng)肌肉協(xié)同；3）更高水平過(guò)程，對(duì)形成動(dòng)作的感覺和確保姿勢(shì)控制的預(yù)期和適應(yīng)性（Bove et al.，2009）。由此可知，姿勢(shì)的穩(wěn)定性是由視覺、前庭和本體3種感覺系統(tǒng)的輸入，經(jīng)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的整合，通過(guò)神經(jīng)肌肉的控制得以實(shí)現(xiàn)（尹彥等，2016）。

研究表明，視覺（Asadi et al.，2016；Holden et al.，2016；Li et al.，2015；Teng et al.，2016）、前庭（Gow et al.，2015；Prangley et al.，2017；Quitscha et al.，2014）對(duì)人體姿勢(shì)控制具有重要作用，前庭功能損傷可引起嚴(yán)重的姿勢(shì)障礙（Kubil et al.，2019）。隨著各種感覺輸入條件的變化，人體重心（center of mass，COM）分布也發(fā)生系統(tǒng)的變化。但每種感覺系統(tǒng)對(duì)姿勢(shì)控制的影響程度，目前尚無(wú)確切的定論，仍處于探索研究階段。在臨床、生物力學(xué)訓(xùn)練學(xué)（盧卓，2019）研究領(lǐng)域中，尚未對(duì)姿勢(shì)控制能力的評(píng)價(jià)方法和指標(biāo)達(dá)成共識(shí)。

自由式滑雪空中技巧是一項(xiàng)技巧類高危項(xiàng)目，在助滑階段，運(yùn)動(dòng)員要保持穩(wěn)定的姿勢(shì)來(lái)獲得合適的起跳速度（婁彥濤等，2012）；每跳動(dòng)作要想獲得理想的高度和遠(yuǎn)度，在起跳階段要求身體姿勢(shì)保持高度的穩(wěn)定性，特別是下肢和軀干環(huán)節(jié)的控制，若左腿或右腿控制不穩(wěn)，將造成側(cè)滑現(xiàn)象導(dǎo)致動(dòng)作失敗；空中的高速翻轉(zhuǎn)、頭部的前后移動(dòng)對(duì)運(yùn)動(dòng)員的視覺和前庭功能系統(tǒng)都提出更高的要求；在落地環(huán)節(jié)中，視覺對(duì)空間環(huán)境的判斷、前庭的旋轉(zhuǎn)和頭部后仰的控制、旋轉(zhuǎn)過(guò)度或不足時(shí)左右側(cè)單腿的控制能力均是影響落地成功的關(guān)鍵。目前，各種感覺對(duì)該項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員的單腿姿勢(shì)控制能力的影響，國(guó)內(nèi)外未見有關(guān)報(bào)道。

基于以上分析，對(duì)該項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員多重感覺系統(tǒng)的姿勢(shì)控制能力研究具有重要作用。本研究旨在探討不同感覺系統(tǒng)（視覺、前庭功能）對(duì)自由式滑雪空中技巧運(yùn)動(dòng)員姿勢(shì)控制能力的影響，探索運(yùn)動(dòng)員的姿勢(shì)控制能力是否存在一定的特異性項(xiàng)目特征，以期查找運(yùn)動(dòng)員單腿姿勢(shì)控制能力特征以及存在的不足。

1 研究對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

選取國(guó)家自由式滑雪空中技巧隊(duì)18名運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象，男隊(duì)9人（國(guó)際級(jí)健將6名、健將3名），女隊(duì)9人（國(guó)際級(jí)健將6名、健將3名），受試者在測(cè)試期間無(wú)損傷，競(jìng)技狀態(tài)良好。

1.2 研究方法

1.2.1 主要儀器設(shè)備

采用芬蘭生產(chǎn)的Metitur Good Balance 300平衡分析系統(tǒng)，前庭功能干擾采用上海豪敦工貿(mào)有限公司生產(chǎn)的多功能前庭轉(zhuǎn)椅HX-2型。旋轉(zhuǎn)方向?yàn)樗叫D(zhuǎn)（順時(shí)針或逆時(shí)針），旋轉(zhuǎn)方式為手控。

1.2.2 研究設(shè)計(jì)

針對(duì)各種感覺的干擾條件方面，前期研究分別采用閉眼（Chow et al.，2016；Holden et al.，2016；Yeh et al.，2014）、護(hù)目鏡（Maeda et al.，2015；Teng et al.，2016）或圖片（Stone et al.，2018），本研究側(cè)重于項(xiàng)目技術(shù)特點(diǎn)和最大強(qiáng)度干擾單個(gè)感覺系統(tǒng)的原則，因有部分運(yùn)動(dòng)員在空中翻轉(zhuǎn)時(shí)為閉眼，故視覺干擾采用閉眼方式。

前庭功能干擾有2種：1）影響直線的橢圓囊、球囊，其干擾條件為頭部后仰或低頭 30°（Akdeniz et al.，2016；Quitscha et al.，2014）、頭部向左右側(cè)旋轉(zhuǎn) 30°和45°等不同的組合方式（Yeh et al.，2015），結(jié)果顯示頭部后仰條件的干擾程度最大。故本研究采用頭部后仰30°～35°的干擾方式；2）影響旋轉(zhuǎn)的3個(gè)半規(guī)管，干擾條件為受試者蒙上眼睛在轉(zhuǎn)椅上旋轉(zhuǎn)（Nakamura et al.，2020），本研究采用在閉眼姿勢(shì)下以360°/s的轉(zhuǎn)速分別向左側(cè)和右側(cè)旋轉(zhuǎn)10周的方式。

在旋轉(zhuǎn)速度的選擇上，因該項(xiàng)目空中轉(zhuǎn)體較多，如運(yùn)動(dòng)員做3周臺(tái)bFdFF動(dòng)作時(shí)，第1周的bF動(dòng)作要在0.7 s內(nèi)完成360°空翻加360°轉(zhuǎn)體，第2周的bdF動(dòng)作要在0.8 s內(nèi)完成360°空翻加720°轉(zhuǎn)體，第3周的bF動(dòng)作要在0.9 s內(nèi)完成360°空翻加360°轉(zhuǎn)體，故選取與項(xiàng)目較接近的360°/s（即1周/s）轉(zhuǎn)速，分別進(jìn)行順時(shí)針（向右側(cè)）旋轉(zhuǎn)和逆時(shí)針（向左側(cè)）勻速旋轉(zhuǎn)。在旋轉(zhuǎn)周數(shù)上，因運(yùn)動(dòng)員在轉(zhuǎn)椅上旋轉(zhuǎn)結(jié)束后，要立刻移動(dòng)到平衡儀上進(jìn)行單腿20 s的測(cè)試，為獲得運(yùn)動(dòng)員的最大干預(yù)極限，在前期預(yù)實(shí)驗(yàn)中，對(duì)9名男子運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行旋轉(zhuǎn)周數(shù)的測(cè)試，結(jié)果表明，超過(guò)10周后運(yùn)動(dòng)員無(wú)法完成20 s的單腿站立，最終確定旋轉(zhuǎn)數(shù)為10周。測(cè)試在沈陽(yáng)體育學(xué)院國(guó)家體育總局冬季運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目技術(shù)診斷與機(jī)能評(píng)定重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。

1.2.3 實(shí)驗(yàn)程序

根據(jù)研究需要，測(cè)試當(dāng)天無(wú)訓(xùn)練。測(cè)試過(guò)程中保持實(shí)驗(yàn)室安靜。每位受試者分別依次進(jìn)行右側(cè)和左側(cè)單腿的睜眼、閉眼、睜眼＋抬頭、睜眼＋左轉(zhuǎn)10周、睜眼＋右轉(zhuǎn)10周、閉眼＋抬頭共6種靜態(tài)平衡能力測(cè)試姿勢(shì)。每種姿勢(shì)測(cè)試時(shí)間為20 s，測(cè)試要求身體直立、雙手下垂、雙眼平視前方放置的與眼等高的顯示器，單腳站立于儀器中線，測(cè)量順序?yàn)橄扔彝群笞笸取?/p>

在半規(guī)管旋轉(zhuǎn)測(cè)試中，采用常規(guī)的巴拉尼氏法，頭前傾30°，將頭固定于頭托上，使半規(guī)管保持水平位置，轉(zhuǎn)椅起動(dòng)后，以均勻速度搖動(dòng)。受試者如有嚴(yán)重頭暈惡心等癥狀，應(yīng)立即停止試驗(yàn)。

測(cè)試過(guò)程中一旦出現(xiàn)雙腳接觸儀器需要重新測(cè)試。不同姿勢(shì)間有2 min（其中左右側(cè)旋轉(zhuǎn)之間有5 min）的休息。在旋轉(zhuǎn)測(cè)試中，要求受試者旋轉(zhuǎn)結(jié)束后3 s內(nèi)開始測(cè)試。頭部后仰30°～35°測(cè)試中，根據(jù)受試者的身高計(jì)算出頭部后仰位置并進(jìn)行標(biāo)記。每人每種模式下測(cè)試3次成功動(dòng)作。

Yoshida等（2018）研究表明，前庭功能障礙者優(yōu)勢(shì)腿的動(dòng)態(tài)姿勢(shì)控制能力較強(qiáng)。因此，在測(cè)試前對(duì)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行調(diào)查，未發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)員具有左右側(cè)不對(duì)稱（如左撇子等）現(xiàn)象。對(duì)運(yùn)動(dòng)員髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)的60°/s和240°/s等速肌力測(cè)試結(jié)果表明，運(yùn)動(dòng)員的左右側(cè)下肢屈、伸肌群基本對(duì)稱，均未見顯著性差異。

1.2.4 指標(biāo)選取

前期研究分別采用足底壓力系統(tǒng)（孟昭莉等，2007）、測(cè)力臺(tái)（Silva et al.，2013）、加速度計(jì)（Matheron et al.，2016）、壓力平板（Maeda et al.，2018）等儀器，選取指標(biāo)有壓力中心（center of pressure，COP）移動(dòng)距離、移動(dòng)速度、路程、包羅面積、COP-COM差值等（Ruhe et al.，2011），因儀器的差異所選取指標(biāo)不同。本研究采用平衡分析系統(tǒng)，測(cè)試指標(biāo)包括：COP在X軸（左右）和Y軸（前后）方向的移動(dòng)速度、移動(dòng)距離、曲線覆蓋區(qū)域半徑等；其中區(qū)域半徑指在圖形窗口中，覆蓋95%的重心移動(dòng)曲線所需的圓形的半徑。因姿勢(shì)控制能力存在方向性特征（Akdeniz et al.，2016），故本研究選取代表左右方向的側(cè)方穩(wěn)定性指標(biāo)Vx（X軸平均移動(dòng)速度），代表前后方向穩(wěn)定性的指標(biāo)Vy（Y軸平均速度）和代表多個(gè)方向穩(wěn)定性的指標(biāo)R（區(qū)域半徑），3個(gè)指標(biāo)的值越小，表明姿勢(shì)控制能力越強(qiáng)。

1.2.5 數(shù)理統(tǒng)計(jì)與分析

本研究采用3因素重復(fù)測(cè)量方差分析（Mixed threefactors repetitive measurement ANOVA），由1個(gè)被試間×2個(gè)被試內(nèi)變量組成，被試間變量為性別（男和女），被試內(nèi)變量包括站立方式（左腿和右腿站立）和感覺條件（睜眼、閉眼、睜眼＋抬頭、睜眼＋左轉(zhuǎn)10周、睜眼＋右轉(zhuǎn)10周、閉眼＋抬頭），為3（2×2×6）因素混合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。應(yīng)用SPSS 21.0中混合線性模型（mixed linear model）進(jìn)行重復(fù)測(cè)量方差分析。當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)因素間存在交互作用時(shí)，通過(guò)Syntax命令進(jìn)行簡(jiǎn)單效應(yīng)檢驗(yàn)。對(duì)6組感覺條件之間的兩兩比較，采用單因素重復(fù)測(cè)量方差分析，各組之間采用LSD檢驗(yàn)；Vx和Vy不同指標(biāo)間采用多元方差分析（multivariate），數(shù)據(jù)使用M±SD表示，P＜0.05為顯著性差異，P＜0.01為非常顯著性差異。

2 結(jié)果

2.1 各因素對(duì)姿勢(shì)控制能力的影響

結(jié)果表明，所有數(shù)據(jù)服從正態(tài)分布、方差齊性和協(xié)方差的等同性。但在主體內(nèi)效應(yīng)的Mauchly球型度檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在感覺條件變量中，因變量Vx、Vy、R的檢驗(yàn)結(jié)果顯示，6次重復(fù)測(cè)量數(shù)據(jù)間存在高度相關(guān)性，故采用混合線性模型對(duì)其進(jìn)行方差分析。性別的主效應(yīng)結(jié)果（表1）顯示，在Vx、Vy和R上均具有顯著性差異；主效應(yīng)對(duì)模型的效應(yīng)量，即自變量在因變量上的貢獻(xiàn)度（關(guān)聯(lián)強(qiáng)度），其大小由偏η2的值決定，值越大對(duì)模型貢獻(xiàn)越多，最大值為1。結(jié)果表明，該項(xiàng)目性別對(duì)多重感覺姿勢(shì)控制具有一定的影響。

表1 主體間因素檢驗(yàn)結(jié)果Table 1 Test Results of Between-Subjects Effects

感覺條件的主效應(yīng)在Vx、Vy和R上的差異均非常顯著；站立方式的主效應(yīng)在Vx上差異顯著，在Vy上差異非常顯著；感覺條件對(duì)Vx、Vy和R的貢獻(xiàn)大于站立方式（表2）。感覺條件×站立方式在 Vy 上的交互作用顯著，F(xiàn)（3，28）=3.584，P=0.038，偏η2=0.340，需進(jìn)行簡(jiǎn)單效應(yīng)分析。

表2 主體內(nèi)因素檢驗(yàn)主要結(jié)果Table 2 Major Test Results of Intra-Subject Effects

簡(jiǎn)單效應(yīng)分析表明，感覺條件×站立方式的交互作用對(duì)Vy的影響結(jié)果為，感覺條件在右腿站立水平上的效應(yīng)非常顯著，F(xiàn)（7，56）=752.68，P＜0.01；在左腿站立水平上的效應(yīng)也非常顯著，F(xiàn)（7，56）=561.02，P＜0.01。表明感覺條件對(duì)Vy的貢獻(xiàn)均受不同站立方式的影響，但影響程度不同，受右腿的影響更大。

站立方式對(duì)不同感覺條件的結(jié)果為，在睜眼條件下效應(yīng)不顯著，F(xiàn)（1，8）=0.00，P=0.978；在閉眼條件下效應(yīng)顯著，F(xiàn)（1，8）=10.26，P=0.013；在睜眼＋抬頭條件下效應(yīng)不顯著，F(xiàn)（1，8）=2.65，P=0.142；在睜眼＋左轉(zhuǎn) 10 周條件下效應(yīng)不顯著，F(xiàn)（1，8）=5.15，P=0.053；在睜眼＋右轉(zhuǎn) 10 周條件下效應(yīng)不顯著，F(xiàn)（1，8）=2.18，P=0.178；在閉眼＋抬頭條件下效應(yīng)顯著，F(xiàn)（1，8）=7.18，P=0.028。表明站立方式對(duì) Vy 的貢獻(xiàn)，受閉眼、閉眼＋抬頭條件的影響，但影響程度不同，受閉眼＋抬頭條件的影響最大，受閉眼的影響最小；受睜眼、睜眼＋抬頭、睜眼＋左轉(zhuǎn)10周、睜眼＋右轉(zhuǎn)10周條件的影響不明顯。

2.2 不同感覺條件、性別和站立方式特征

因各因素的主效應(yīng)存在顯著性差異，需進(jìn)行事后多重比較。對(duì)運(yùn)動(dòng)員單腿姿勢(shì)控制能力的Vx指標(biāo)特征（表3）進(jìn)行比較，結(jié)果顯示，視覺、前庭功能均顯著性大于無(wú)感覺條件干擾；各種感覺條件之間的大小為前庭功能＞視覺；其中，前庭半規(guī)管旋轉(zhuǎn)＞前庭橢圓囊、球囊；雙重感覺＞單一感覺干擾。

表3 不同感覺條件、性別、站立方式間Vx的結(jié)果Table 3 The Results of Vx among Different Genders and Standing Patterns mm·s-1

在同一性別和站立方式下，睜眼條件與其他5種感覺條件差異均非常顯著（P＜0.01）。同一性別和感覺條件下，男子在睜眼＋抬頭時(shí)右腿的顯著性差異大于左腿；女子在閉眼時(shí)右腿的顯著性差異大于左腿。同一站立方式和感覺條件下，右腿和左腿在睜眼、睜眼＋抬頭和閉眼＋抬頭時(shí)，男子的顯著性大于女子。

運(yùn)動(dòng)員單腿姿勢(shì)控制能力的Vy指標(biāo)特征（表4）表明，視覺、前庭功能的顯著性差異均大于無(wú)感覺條件干擾；各種感覺條件對(duì)姿勢(shì)控制的影響大小為前庭功能＞視覺；其中，前庭半規(guī)管旋轉(zhuǎn)＞前庭橢圓囊、球囊；雙重感覺＞單一感覺干擾。

表4 不同感覺條件、性別、站立方式間Vy的結(jié)果Table 4 The Results of Vy among Different Genders and Standing Patterns mm·s-1

在同一性別和站立方式下，睜眼條件與其他5種感覺條件差異均非常顯著（P＜0.01）。同一性別和感覺條件下，男子在閉眼、睜眼＋左轉(zhuǎn)10周、閉眼＋抬頭時(shí)右腿的顯著性差異均大于左腿。同一站立方式和感覺條件下，右腿在閉眼和睜眼＋左轉(zhuǎn)10周時(shí)，男子的顯著性差異均大于女子；左腿在睜眼＋抬頭時(shí)，男子的顯著性差異均大于女子。

運(yùn)動(dòng)員單腿姿勢(shì)控制能力R指標(biāo)特征（表5）的結(jié)果顯示，視覺、前庭功能的顯著性差異均大于無(wú)感覺條件干擾；各種感覺條件對(duì)姿勢(shì)控制的影響大小為前庭功能＞視覺；其中，前庭半規(guī)管旋轉(zhuǎn)＞前庭橢圓囊、球囊；雙重感覺＞單一感覺干擾，閉眼＋抬頭條件對(duì)姿勢(shì)控制的影響最大。

表5 不同感覺條件、性別、站立方式間R的結(jié)果Table 5 The Results of R among Different Genders and Standing Patterns mm

在同一性別和站立方式下，睜眼條件與其他5種感覺條件差異均非常顯著（P＜0.01）。同一站立方式和感覺條件下，右腿和左腿在閉眼＋抬頭時(shí)，男子的顯著性差異均大于女子。

2.3 多重感覺干擾條件的姿勢(shì)控制特征

對(duì)6種感覺條件歸一化處理后發(fā)現(xiàn)，在Vx指標(biāo)上，各組間大小為：5＞6＞4＞2＞3＞1；在Vy和R指標(biāo)上，各組間大小為：6＞5＞4＞2＞3＞1，除第2組和第3組、第2組和第4組中的個(gè)別組間無(wú)差異性外，所有組間均具有顯著性差異（P＜0.01；圖1、圖2）。

圖1 6種感覺條件站立的Vx、Vy對(duì)比Figure 1.Comparison of Vx and Vy in Standing among Six Sensory Conditions

圖2 6種感覺條件站立的R對(duì)比Figure 2.Comparison of R in Standing among Six Sensory Conditions

在Vx與Vy的6種感覺條件比較中，男隊(duì)的左右腿前5種條件差異均為Vx非常顯著性大于Vy；女隊(duì)除右腿睜眼站立外，前5種條件差異Vx均顯著性大于Vy。

2.4 不同旋轉(zhuǎn)方向的姿勢(shì)控制特征

向左側(cè)旋轉(zhuǎn)和右側(cè)旋轉(zhuǎn)各10周結(jié)果（圖3）顯示，在Vx、Vy、和R各指標(biāo)上，向右旋轉(zhuǎn)差異均非常顯著性大于向左旋轉(zhuǎn)；在同一性別、旋轉(zhuǎn)方向和站立方式上，Vx的差異均非常顯著性大于Vy。

圖3 睜眼條件下向左旋轉(zhuǎn)和向右旋轉(zhuǎn)各指對(duì)比Figure 3.Comparison of Left Rotation and Right Rotation in Standing Under the Condition of Open Eyes

為進(jìn)一步探討兩種旋轉(zhuǎn)對(duì)Vx和Vy之間的影響大小，先計(jì)算出每人向右側(cè)旋轉(zhuǎn)/向左側(cè)旋轉(zhuǎn)的倍數(shù)，然后對(duì)每組（男隊(duì)右腿、男隊(duì)左腿、女隊(duì)右腿和女隊(duì)左腿）倍數(shù)的Vx與Vy之間采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。結(jié)果顯示，男、女隊(duì)Vy的倍數(shù)均顯著性大于Vx（圖4），表明在向右側(cè)旋轉(zhuǎn)時(shí)，姿勢(shì)控制對(duì)Vy的影響大于Vx，即向右旋轉(zhuǎn)對(duì)運(yùn)動(dòng)員的前后方向穩(wěn)定性影響較大。

圖4 旋轉(zhuǎn)方式對(duì)Vx和Vy影響對(duì)比Figure 4.Comparison of the Influence of Rotation Mode on Vx and Vy

圖5 Vx和Vy對(duì)旋轉(zhuǎn)方式影響對(duì)比Figure 5.Comparison of the Influence of Vx and Vy on Rotation Mode

3 討論

3.1 不同性別、感覺條件和站立方式的影響

姿勢(shì)控制是多系統(tǒng)協(xié)調(diào)運(yùn)作控制人體的方向性和穩(wěn)定性的復(fù)雜作用結(jié)果（Manckoundia et al.，2008），姿勢(shì)控制能力是人體的基本運(yùn)動(dòng)技能（Travers et al.，2013），人類直立姿勢(shì)下的控制系統(tǒng)，本質(zhì)上是不穩(wěn)定的（Gandevia et al.，2002）。Bruijn等（2010）指出，姿勢(shì)穩(wěn)定性的控制可分為初始的被動(dòng)響應(yīng)和反應(yīng)的恢復(fù)兩個(gè)階段，初始階段取決于控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)及其內(nèi)在組織的粘彈性和力學(xué)性能，反應(yīng)階段依賴于系統(tǒng)的主動(dòng)控制和反應(yīng)時(shí)間。在人體姿勢(shì)補(bǔ)償調(diào)整中，視覺扮演著重要的作用（Zhang et al.，2019）。本研究發(fā)現(xiàn)，該項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員的單腿姿勢(shì)控制能力在性別上具有差異性，在側(cè)方穩(wěn)定性（Vx）上，女隊(duì)在睜眼、睜眼＋抬頭和閉眼＋抬頭條件下均強(qiáng)于男隊(duì)，在前后方穩(wěn)定性（Vy）上，女隊(duì)在右腿閉眼和左轉(zhuǎn)10周上也強(qiáng)于男隊(duì)，在多方穩(wěn)定性（R）上，女隊(duì)在閉眼＋抬頭上強(qiáng)于男隊(duì)，表明女隊(duì)在抵抗前庭及視覺和前庭雙重干擾的能力上優(yōu)于男隊(duì)。推測(cè)可能與性別間的生理學(xué)機(jī)制以及女子反應(yīng)能力相對(duì)較慢有關(guān)，仍需進(jìn)一步研究。

Matheron等（2008）研究表明，視覺和前庭系統(tǒng)的輸入會(huì)影響人體的姿勢(shì)張力，因而改變頭部方向的前庭輸入會(huì)改變軀干和肢體的姿勢(shì)張力分布。Stergiou等（2011）認(rèn)為，軀干階段的姿勢(shì)張力是直立位姿勢(shì)穩(wěn)定控制的關(guān)鍵因素。視覺信息可以影響身體觸覺的感知能力（Stone et al.，2018），Tame等（2017）研究表明，視覺可改善觸覺和運(yùn)動(dòng)反應(yīng)之間的整合。姿勢(shì)張力下降，將影響運(yùn)動(dòng)員的空中動(dòng)作質(zhì)量和落地穩(wěn)定性。在站立方式上，左右腿之間的控制能力在Vx上，女隊(duì)在視覺以及男隊(duì)在前庭干擾下右腿控制能力較差；在Vy上女隊(duì)比較均衡，男隊(duì)在多種感覺條件下均呈現(xiàn)出右腿較差的結(jié)果。左右腿不平衡將導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)員出現(xiàn)側(cè)滑和落地不穩(wěn)（婁彥濤等，2016a）的狀況，前后方向控制能力差，也將造成出臺(tái)時(shí)體位角（人體與跳臺(tái)之間的夾角）不穩(wěn)和落地時(shí)軀體前傾或后仰背部觸雪（婁彥濤等，2016b）的失敗動(dòng)作。因本項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員長(zhǎng)期進(jìn)行向左側(cè)轉(zhuǎn)體動(dòng)作訓(xùn)練，對(duì)左右側(cè)的姿勢(shì)控制能力可能造成一定的影響。

不同感覺條件對(duì)運(yùn)動(dòng)員的姿勢(shì)控制能力的影響方面，與睜眼條件相比，后5種感覺干擾均造成姿勢(shì)控制能力下降，與前期研究（Akdeniz et al.，2016；Aufauvre et al.，2005）結(jié)果一致。視覺為頭部提供周圍物體的水平或垂直位置以及運(yùn)動(dòng)信息，其傳導(dǎo)通路中的大細(xì)胞層是處理運(yùn)動(dòng)、深度和粗細(xì)節(jié)，即“在哪里”，小細(xì)胞層為處理精細(xì)度，即“是什么”（Wurtz et al.，2008）。前庭系統(tǒng)為神經(jīng)中樞（central nervous system，CNS）提供頭部在重力和慣性力的位置和運(yùn)動(dòng)信息，對(duì)于頭部位置和運(yùn)動(dòng)方向的突然改變非常敏感。半規(guī)管是一個(gè)角加速度計(jì)，能感受0.1°/s的角加速度，但不能感受頭部的勻速運(yùn)動(dòng)。橢圓囊和球囊是重力感受器，提供頭部方位（傾斜度）及直線加（減）速的運(yùn)動(dòng)信息，水平運(yùn)動(dòng)是橢圓囊的作用，而垂直運(yùn)動(dòng)主要是球囊的作用（Goldberg et al.，2011），對(duì)姿勢(shì)穩(wěn)定性有重要作用。所以，多種感覺系統(tǒng)對(duì)運(yùn)動(dòng)員的姿勢(shì)控制均具有影響。本研究發(fā)現(xiàn)，站立方式×感覺條件的交互作用對(duì)前后方穩(wěn)定性具有影響，特別是男隊(duì)右腿的影響最為突出，未來(lái)應(yīng)加強(qiáng)該方面訓(xùn)練。

3.2 6種感覺條件之間的影響

本研究對(duì)6種感覺條件歸一化處理后發(fā)現(xiàn)，在多種感覺輸入中，前庭的半規(guī)管旋轉(zhuǎn)影響最大，視覺的影響小于前庭半規(guī)管干擾，但大于前庭的橢圓囊、球囊的干擾。Yeh等（2014）對(duì)單側(cè)前庭的研究結(jié)果為前庭的影響稍大于視覺。Lee等（1975）發(fā)現(xiàn)，當(dāng)成年人學(xué)習(xí)新任務(wù)時(shí)，視覺輸入對(duì)姿勢(shì)控制是增加的。當(dāng)變?yōu)樽园l(fā)任務(wù)時(shí)，視覺的重要性減少，體感的重要性增加。

在雙重干擾條件下，視覺和前庭橢圓囊、球囊的雙重干擾大于單一的視覺干擾和橢圓囊、球囊的干擾；視覺和前庭功能感覺雙重干擾也大于單一的感覺干擾，說(shuō)明雙重感覺對(duì)姿勢(shì)控制能力的影響更大。Alahmari等（2014）提出，當(dāng)視覺受干擾后所提供的信息不準(zhǔn)確時(shí)，姿勢(shì)控制系統(tǒng)必須分別決定出主導(dǎo)姿勢(shì)穩(wěn)定和主導(dǎo)維持方向的感覺輸入內(nèi)容。因此，落地時(shí)當(dāng)前庭受干擾時(shí)，視覺輸入占主導(dǎo)。可推測(cè)此種雙重干擾對(duì)姿勢(shì)控制的影響、運(yùn)動(dòng)員完成動(dòng)作的難度巨大，一旦姿勢(shì)控制不穩(wěn)，損傷隨時(shí)可能發(fā)生，從該角度進(jìn)一步體現(xiàn)出空中技巧為高危運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，因此運(yùn)動(dòng)員應(yīng)加強(qiáng)前庭和視覺雙重干擾的訓(xùn)練。

本研究從Vx/Vy的比值發(fā)現(xiàn)，除視覺和橢圓囊、球囊的雙重干擾外，其他感覺干擾的結(jié)果均為側(cè)方穩(wěn)定性差于前后方，尤其在向左側(cè)旋轉(zhuǎn)的半規(guī)管受到干擾時(shí)，側(cè)方穩(wěn)定性更差。單腳站立時(shí)，因支撐面大小不同、人體關(guān)節(jié)解剖學(xué)結(jié)構(gòu)特征等原因，側(cè)方穩(wěn)定性差于前后方（Manckoundia et al.，2008）。側(cè)方穩(wěn)定性的肌肉反應(yīng)模式為由近端向遠(yuǎn)端，髖部肌肉先于踝，前后方穩(wěn)定性的反應(yīng)模式與其相反，為由遠(yuǎn)端向近端（Castilho et al.，2012）。運(yùn)動(dòng)員側(cè)方穩(wěn)定性較差，將出現(xiàn)側(cè)滑、出臺(tái)偏移、落地不穩(wěn)等情況的發(fā)生。

本研究發(fā)現(xiàn)，在視覺和前庭雙重干擾時(shí)，側(cè)方和前后方穩(wěn)定性的差距減小，甚至在女隊(duì)的視覺和橢圓囊、球囊受到雙重干擾時(shí)，出現(xiàn)側(cè)方穩(wěn)定性好于前、后方的現(xiàn)象。提示當(dāng)前庭受到干擾時(shí)，再增加視覺的干擾，對(duì)前后方穩(wěn)定性的影響大于側(cè)方穩(wěn)定性。Schelldorfer等（2015）提出，當(dāng)視覺條件改變或支撐面變小，由軀干和髖關(guān)節(jié)肌肉控制的側(cè)方穩(wěn)定性增加。當(dāng)剝奪視覺和體感時(shí)，側(cè)方穩(wěn)定性采用髖關(guān)節(jié)策略，其次是脊柱，與本研究結(jié)果一致。運(yùn)動(dòng)員前后方穩(wěn)定性差，將出現(xiàn)體位過(guò)大或過(guò)小、落地前空翻或背部觸雪現(xiàn)象。

3.3 不同旋轉(zhuǎn)方向?qū)ψ藙?shì)控制的影響

前庭系統(tǒng)的半規(guī)管和橢圓囊、球囊受到干擾將導(dǎo)致眩暈，對(duì)人體姿勢(shì)控制的影響較大，Quek等（2014）采用小波分析法得出，老年人的姿勢(shì)控制能力更多地依賴于前庭系統(tǒng)。Cai等（2001）對(duì)雙側(cè)前庭缺失的成人研究指出，前庭對(duì)前后方穩(wěn)定性影響較早，以腿部肌肉發(fā)力為主，而對(duì)側(cè)方控制較晚，以軀干肌為主。在短暫站立的姿勢(shì)控制受干擾時(shí)，感覺系統(tǒng)齊全的成人主要依賴于體感輸入，兒童更多的依賴視覺輸入，當(dāng)移動(dòng)幅度較大時(shí)，對(duì)前庭的依賴性增大。但前期研究主要集中在對(duì)頭部橢圓囊、球囊不同方向傾斜的姿勢(shì)，對(duì)人體半規(guī)管旋轉(zhuǎn)干擾的研究，目前通常采用檢查眼震顫的方法，采用旋轉(zhuǎn)后對(duì)人體姿勢(shì)控制的研究未見報(bào)道。本研究發(fā)現(xiàn)，在Vx、Vy、R指標(biāo)上，向右側(cè)旋轉(zhuǎn)10周均非常顯著性大于向左側(cè)旋轉(zhuǎn)，分析其原因，該項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員的所有空中轉(zhuǎn)體均為向左側(cè)旋轉(zhuǎn)，通過(guò)10多年的長(zhǎng)期訓(xùn)練，運(yùn)動(dòng)員對(duì)向左側(cè)旋轉(zhuǎn)具有一定的適應(yīng)性，而向右側(cè)旋轉(zhuǎn)的動(dòng)作從未進(jìn)行訓(xùn)練。由此可知，長(zhǎng)期進(jìn)行旋轉(zhuǎn)訓(xùn)練，可提高運(yùn)動(dòng)員半規(guī)管的抗干擾能力，最終達(dá)到提高姿勢(shì)控制能力。

病人服藥過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)便秘、惡心、嘔吐、失眠等不良反應(yīng)。部分升白細(xì)胞藥物會(huì)對(duì)臟器造成一定損害，如服用復(fù)方皂礬丸時(shí)，需注意監(jiān)測(cè)肝功能變化[15]。部分病人擔(dān)心藥物不良反應(yīng)對(duì)身體造成危害，不愿服藥，還有部分病人無(wú)法耐受不良反應(yīng)，服藥依從性較低。病人2：“是藥三分毒，即使是中成藥(對(duì)身體)也有影響，所以能不吃就不吃。”病人7：“我一吃這個(gè)升白細(xì)胞藥就想吐，晚上睡不著覺，你給我退了吧。”病人6：“我吃藥時(shí)間久，復(fù)查血(常規(guī))后，醫(yī)生又把藥量增加了，我覺得這個(gè)藥效果不好，不想吃了”。

運(yùn)動(dòng)員在向左側(cè)或右側(cè)旋轉(zhuǎn)前，側(cè)方穩(wěn)定性差于前后方，在旋轉(zhuǎn)后仍為側(cè)方穩(wěn)定性較差。本研究發(fā)現(xiàn)，向右旋轉(zhuǎn)對(duì)前后方穩(wěn)定性干擾程度大于側(cè)方，分析其原因，應(yīng)該與運(yùn)動(dòng)員較少進(jìn)行向右旋轉(zhuǎn)訓(xùn)練，導(dǎo)致向右旋轉(zhuǎn)的抗干擾能力較差，因前后方穩(wěn)定性是由肢體的遠(yuǎn)端向近端傳遞的肌肉反應(yīng)模式，肌肉發(fā)力順序由遠(yuǎn)端的腓腸肌開始，依次為股后肌群和豎脊肌，側(cè)方穩(wěn)定性是由肢體的近端向遠(yuǎn)端傳遞，并且下肢的關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)在前后方向的靈活性大于側(cè)方。Kasahara等（2015）研究表明，老年人相對(duì)于年輕人在前后方向控制能力差，年輕人用踝關(guān)節(jié)調(diào)節(jié)策略，老年人為膝關(guān)節(jié)和髖關(guān)節(jié)調(diào)節(jié)策略。因此，在抗干擾能力較差的情況下，對(duì)前后方向的穩(wěn)定性干擾程度較大。向左側(cè)旋轉(zhuǎn)后，Vx/Vy的倍數(shù)顯著性大于向右旋轉(zhuǎn)，結(jié)果顯示向左旋轉(zhuǎn)對(duì)側(cè)方穩(wěn)定性的干擾程度較大。其原因可能與每天大量的技術(shù)訓(xùn)練有關(guān)，因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員在完成空中的轉(zhuǎn)體動(dòng)作后，立即要控制肢體為落地做準(zhǔn)備，在落地準(zhǔn)備階段和落地過(guò)程中，前后方向的姿勢(shì)穩(wěn)定性控制對(duì)動(dòng)作的成敗起到?jīng)Q定性的作用。長(zhǎng)期向左旋轉(zhuǎn)的訓(xùn)練后，運(yùn)動(dòng)員在前后方向的抗干擾能力得到提高，最終體現(xiàn)出對(duì)側(cè)方穩(wěn)定性的抗干擾程度較大的結(jié)果。

3.4 多重感覺系統(tǒng)對(duì)姿勢(shì)控制的影響

本研究結(jié)果表明，該項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員在最大干擾時(shí)，雙重感覺共同輸入對(duì)姿勢(shì)控制的影響大于其中的任何一種感覺輸入，針對(duì)該結(jié)果，運(yùn)動(dòng)員在完成空中的空翻和轉(zhuǎn)體動(dòng)作時(shí)，其空中的姿勢(shì)控制同時(shí)受到前庭的半規(guī)管、視覺以及橢圓囊、球囊的多種感覺系統(tǒng)的干擾，多重干擾將嚴(yán)重影響運(yùn)動(dòng)員空中姿態(tài)的控制、完成轉(zhuǎn)體動(dòng)作的時(shí)機(jī)和動(dòng)作界限，將進(jìn)一步影響空中動(dòng)作的完成質(zhì)量。運(yùn)動(dòng)員當(dāng)視覺受到干擾時(shí)，無(wú)法準(zhǔn)確獲得頭部在周圍環(huán)境的位置；半規(guī)管受到干擾時(shí)，無(wú)法準(zhǔn)確獲得頭部的運(yùn)動(dòng)方向和速度變化；橢圓囊和球囊受到干擾時(shí)，無(wú)法準(zhǔn)確獲得頭部的傾斜度（Wurtz，2008）；若運(yùn)動(dòng)員抵抗各種感覺系統(tǒng)的干擾能力不足，則出現(xiàn)空中動(dòng)作轉(zhuǎn)體時(shí)機(jī)的早轉(zhuǎn)現(xiàn)象以及雪板交叉現(xiàn)象而被裁判員扣分，嚴(yán)重將影響后續(xù)的落地動(dòng)作；當(dāng)轉(zhuǎn)體速度較大或較小時(shí)，將導(dǎo)致雙側(cè)下肢在落地瞬間受力不平衡而出現(xiàn)落地動(dòng)作的側(cè)滑或側(cè)向摔倒現(xiàn)象（婁彥濤等，2012）；當(dāng)空翻速度過(guò)大時(shí)，落地瞬間人體重心垂直投影位于支撐面后方而導(dǎo)致落地背拍現(xiàn)象，空翻速度過(guò)小時(shí)，落地瞬間人體重心垂直投影位于支撐面前方而導(dǎo)致落地前滾翻現(xiàn)象，出現(xiàn)任何現(xiàn)象均可導(dǎo)致落地動(dòng)作失敗。

針對(duì)視覺和前庭感覺系統(tǒng)對(duì)姿勢(shì)控制的權(quán)重研究方面，Vikram等（2012）對(duì)28名患有內(nèi)耳眩暈病人的研究表明，視覺對(duì)姿勢(shì)控制的貢獻(xiàn)占26%～35%，前庭功能最大占45%左右，本體感覺最小為21%～30%；該結(jié)論認(rèn)為，前庭系統(tǒng)權(quán)重較大的原因可能與受試者為前庭功能障礙患者，因其肌梭、高爾基腱器以及關(guān)節(jié)感受器的靈敏度和功能相對(duì)于健康人有所下降有關(guān)。Aufauvre等（2005）發(fā)現(xiàn)，在站立姿勢(shì)下，隨著年齡的增長(zhǎng)，視覺對(duì)姿勢(shì)控制的貢獻(xiàn)逐漸增加，前庭系統(tǒng)的貢獻(xiàn)減少，并指出老年人的視覺信息通常優(yōu)于其他形式的感覺信息。Sundermier等（1996）對(duì)站立姿勢(shì)控制的研究指出，老年人對(duì)視覺的依賴性強(qiáng)于成年人，并且隨著人體機(jī)體的老化，感覺功能呈現(xiàn)衰減的趨勢(shì)，前庭感覺的衰減程度大于視覺。Ponzo等（2018）認(rèn)為，在多重感覺系統(tǒng)中，當(dāng)視覺和本體感覺受到干擾時(shí)，前庭神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)起到調(diào)節(jié)作用，前庭系統(tǒng)的相對(duì)權(quán)重增加。由此可知，當(dāng)運(yùn)動(dòng)員的前庭功能和視覺等感覺系統(tǒng)同時(shí)受到干擾時(shí)，其姿勢(shì)控制能力將出現(xiàn)嚴(yán)重下降。因此，在未來(lái)的專項(xiàng)訓(xùn)練中，應(yīng)加強(qiáng)視覺和前庭功能多重感覺系統(tǒng)共同干擾條件下的姿勢(shì)控制能力訓(xùn)練。

3.5 本研究的局限性

本研究具有一定的局限性：1）作為空中技巧項(xiàng)目的初步感覺系統(tǒng)對(duì)姿勢(shì)控制能力的研究，在每種感覺系統(tǒng)的干擾方法上，受實(shí)驗(yàn)條件限制，各種感覺的干擾程度未絕對(duì)控制在同一層面；2）受項(xiàng)目特征和國(guó)家隊(duì)總體人數(shù)的限制，本研究的總體樣本量相對(duì)較少；3）本研究為一個(gè)模擬專項(xiàng)技術(shù)動(dòng)作的研究，在對(duì)前庭功能的干擾條件方面，與實(shí)際環(huán)境條件間具有一定差距，如前庭的旋轉(zhuǎn)僅為人體頭部向上，實(shí)際動(dòng)作為空翻加轉(zhuǎn)體。

4 結(jié)論

1）該項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員分別受到閉眼、頭部后仰30°～35°、10 s旋轉(zhuǎn)10周等感覺條件干擾時(shí)，感覺系統(tǒng)對(duì)姿勢(shì)控制的影響大小，依次為前庭的半規(guī)管旋轉(zhuǎn)＞視覺＞前庭的橢圓囊、球囊。雙重感覺對(duì)姿勢(shì)控制的影響大于單一感覺。

2）多重感覺對(duì)運(yùn)動(dòng)員姿勢(shì)控制能力影響較大，其影響程度不同，對(duì)側(cè)方穩(wěn)定性的影響大于前后方向，男隊(duì)大于女隊(duì)，右腿大于左腿。當(dāng)前庭功能受到干擾時(shí)，再增加視覺的干擾，對(duì)前后方穩(wěn)定性的影響大于側(cè)方穩(wěn)。

3）該項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員在抗前庭半規(guī)管旋轉(zhuǎn)干擾能力上存在特異性，向左側(cè)旋轉(zhuǎn)強(qiáng)于向右側(cè)旋轉(zhuǎn)。提示長(zhǎng)期的旋轉(zhuǎn)訓(xùn)練，可提高半規(guī)管的抗干擾能力。

4）視覺、前庭功能對(duì)男隊(duì)右腿的姿勢(shì)控制能力影響較大，應(yīng)加強(qiáng)男隊(duì)右腿姿勢(shì)控制能力訓(xùn)練。