對核心穩定性與爆發力關系的質疑與論證

范凱斌

摘?要：質疑現有核心穩定性與爆發力關系的研究并對其進行重新論證。隨機抽取101名運動訓練專業大學生，綜合運用測試法、簡單相關分析法和結構方程模型對其核心穩定性和爆發力的關系進行研究。結果顯示：側拋實心球與側橋和1 min仰臥起坐顯著相關，3個爆發力指標兩兩顯著相關;側拋實心球與3個爆發力指標顯著相關，1 min仰臥起坐與立定跳遠、反向縱跳摸高顯著相關;核心穩定性與爆發力在整體上顯著相關，且核心穩定性能顯著正向預測爆發力。研究認為，提高水平面前部和回旋核心肌群的力量和爆發力，能顯著改善人體整體爆發力，增強矢狀面核心肌群向心收縮耐力，可顯著提升人體下肢爆發力。

關?鍵?詞：核心穩定性;爆發力;運動訓練專業學生

中圖分類號：G808?文獻標志碼：A?文章編號：1006-7116（2021）03-0133-06

Abstract： This study questions the existing relevant research of relation between core stability and power and argues that again. 101 college students of sports training were randomly selected to study the relationship between core stability and power by using the methods of test ， simple correlation analysis and structural equation model. The results showed that： Lateral medicine ball toss is significantly related to side axle and 1 min sit-ups. The three indicators of power are significantly related with each other. Lateral medicine ball toss is highly related to 3 powers indicators， and 1 min sit-ups are significantly related to standing long jump and counter movement jump. Core stability is highly related to powers as a whole， and the core stability could significantly and positively predict power. The study holds that improving the strength and power of the upper and rotated core muscle groups can significantly enhance the power of the human as a whole. The endurance of muscles group contraction to the heart can significantly improve the power of the lower limb of the human.

Key words： core stability;power;sports training students

核心穩定性是“在一個完整的動力鏈中，為保證將速度和力量最高效率地產生、傳遞、控制至四肢末端，所應具備的控制軀干姿態和平衡的能力[1]。”在運動中控制骨盆和軀干部位肌肉的穩定姿態，是為上下肢運動創造支點并協調上下肢的發力，使力量的產生、傳遞和控制達到最佳化[2]。綜合國內外學者的觀點，郭梁等[3]進一步明確：核心穩定性應是人體穩定其核心的能力，是人體各種能力，包括力量、耐力、柔韌、靈敏、協調等在其核心部位的集中表現。身體核心部位具備三大功能——產生力量、傳遞力量、控制力量，其中爆發力是力量的一種表現形式，核心穩定性必然影響爆發力。爆發力在英文中表示有兩種，分別為“power”或“explosive strength”，其定義為在單位時間內肌肉所增加力量的比例。單位時間內肌肉所能增加的力量越多，爆發力就越佳[4]。

國內學者普遍贊同核心穩定性對爆發力有積極影響[5-12]。然而，一些國外研究并不認同此結論[13-15]。

核心穩定性與爆發力關系的研究結論科學與否，關鍵在于測試指標的選擇。研究發現，有關學者在核心穩定性和爆發力測試指標的遴選上存疑：（1）核心穩定性測試指標。Greene等[13]使用腹橋、左右側橋測試曲棍球運動員的核心穩定性;Sever等[15]選擇靜態的核心能力測試，如懸垂舉腿、平板支撐、背伸。核心肌肉組織被劃分為局部穩定系統、整體穩定系統和動作系統，而保持核心穩定性，需要局部、整體和動作三大系統協同控制。局部穩定系統包括腹橫肌、腹內斜肌、腰椎多裂肌、盆底肌和膈肌，整體穩定系統包括腰方肌、腰大肌、腹外斜肌、腹直肌、臀中肌以及內收肌群，動作系統有股四頭肌、背闊肌、腘繩肌和縱向子系統、背測斜向子系統、前側斜向子系統和側向子系統[16]。不難看出，上述學者選擇核心穩定性的測試指標并未涵蓋前側、背測斜向子系統肌群，因此，人體水平面的旋轉能力難以體現。（2）爆發力測試指標。關于爆發力測試，Greene[13]、Sharrock[14]、Sever[15]均以縱跳摸高作為測試指標，其他極個別增加了立定跳遠。美國國家體能協會的《體能測試與評估》研究指出：爆發力又稱功率，爆發力測試一般包括實驗室測試和場地測試。實驗室測試有Wingate無氧測試、Margaria-Kalamen測試，主要測下肢爆發力;場地測試;有縱跳測試和立定跳遠測試以及反應力量指數測試[17]。由于簡單有效，縱跳摸高是測量下肢爆發力的首選，而代表橫向位移能力的立定跳遠卻鮮見選擇。另外，上肢爆發力也是身體爆發力的重要組成部分，但并未得到廣泛關注。可以認為，上述研究選擇的爆發力測試指標有待商榷。

核心穩定性與爆發力之間到底是什么關系？何種機制把它們聯系在一起的？如何實現核心穩定性與爆發力成為一個有機的統一體，進而相互融合、相互支撐、相互促進？其內在有什么聯系？這些正是本研究將要回答的問題。

1?研究對象與方法

1.1?研究對象

研究隨機選取某體育學院運動訓練專業學生115人作為被試者。其中國家一級及以上運動員25人、二級運動員90人;技能類項目80人（乒乓球12人、羽毛球11人、網球15人、籃球14人、足球21人、排球7人），體能類項目35人（田徑30人、游泳5人）。其中，男子組70人，平均身高（175.4±7.5） cm，體質量（69.1±11.2） kg，訓練年限（10.7±2.6）年;女子組45人，平均身高（171.2±7.9） cm，體質量（67.9±11.8） kg，訓練年限（8.4±2.5）年。剔除14份無效數據，最終獲得101份測試數據。被試者納入標準：在校運動訓練專業學生，身體健康、無損傷。排除標準：體型異常、軀干和四肢功能缺失、明顯疲勞、主觀上抵觸參加測試。

1.2?研究方法

1）核心穩定性測試指標與方法。

選擇側橋測試、側拋實心球測試和1 min仰臥起坐測試作為核心穩定性測試指標。本研究中核心穩定性測試方法和標準依照相關文獻，具體如下：（1）側橋測試，主要測試保持側橋正確姿勢時間，設為X1。測試前被試者側臥于地面，以慣用手前臂（以右手為例）著地，左腳置于右腳之上。當被試者抬起臀部與軀干成一條直線時開始計時，當身體不能保持此姿勢時測試結束，單位為s[18]。（2）側拋實心球測試，測試側拋實心球距離，設為X2。選擇6磅（2.7 kg，不超過體重的5%）實心球。測試前被試者雙手持球，側對投擲區站立。被試者旋轉髖關節（類似于高爾夫擊球手的揮桿動作）盡可能遠地向前投球，丈量球的落點與起點距離，3次中取最佳[16]，單位為m。（3） 1 min仰臥起坐次數測試，測試1 min內完成仰臥起坐次數，設為X3。被試者仰臥在墊子上，雙側下肢自然分開，雙側膝關節屈至90°左右，雙手手指交叉貼于腦后，組內另一人按壓并固定被試者的雙側下肢踝關節。測試人員發出“開始”口令的同時開表計時，記錄1 min內完成次數[7]。

選擇上述3項指標作為核心穩定性測試的主要依據：一是理論依據。功能解剖學揭示人體運動分為3個平面——矢狀面、額狀面和水平面。核心穩定性作為人體運動的一種，其能力的測試應從邏輯上遵循這一普遍規律。另外，人體肌肉收縮方式多樣，不能局限一種，如等長收縮，而應包括多種收縮方式，如等長、等張收縮，本研究選取的核心穩定性3項測試基本涵蓋了人體3個平面的不同肌肉工作機制。二是文獻支持。本研究選擇的指標是相關權威文獻曾經使用過的測試指標[8-9]，說明這些指標已得到學界的認可。

2）爆發力測試指標與方法。

選擇立定跳遠、坐姿推實心球和反向縱跳摸高作為爆發力測試指標，這3項指標選自美國國家體能協會主編的《體能測試與評估指南》[17]和《體能訓練理論與方法》[19]的爆發力測試，并結合世界著名體能訓練專家約翰·西斯科教練推介而形成的[20]。具體測試方法與標準如下：（1）立定跳遠，測試立定跳遠距離，設為Y1。被試者雙腳與髖部同寬站立于起跳線，手臂預擺，同時彎曲腳踝、膝蓋、髖部。被試者將手臂向前擺動，身體盡可能騰空向前跳起，雙腳同時落地。丈量起跳線與腳后跟之間的距離，記錄3次測試中的最佳距離，單位為m。（2）坐姿推實心球，測試推實心球距離，設為Y2。被試者統一坐在45°的固定練習凳上，雙腳平放。男性使用9 kg、女性使用6 kg實心球，持球于胸前，在無任何其他身體動作的情況下被試者向前推實心球，丈量實心球外側正下面至球落點之間的距離，單位為m。（3）反向縱跳摸高，測試前后兩條摸高線距離，設為Y3。將粉筆夾在慣用手的指尖，站在墻體的旁邊將手舉起，達到盡可能高的高度，同時雙腳平放地面上，在墻上用粉筆做第1個標記。不移動雙腳，伸直手臂超過頭靠近墻，迅速降低重心，讓踝、膝和髖彎曲，膝關節的角度約為90～110°。無停頓，盡可能垂直起跳，在最高處劃第2個標記。丈量兩個標記之間的距離，記錄3次并取最佳距離，單位為cm。

被試者簽署知情同意書后，于2020年5—6月在學校田徑場上進行測試，整個過程遵循體育測量學的操作規范。

1.3?統計分析

全部數據采用MATLAB軟件進行分析。正態分布采用Kolmogorov-Smirnov檢驗，用±表達服從或近似服從正態分布的定量資料，用M（QU-QL）表達呈偏態分布的定量資料。對于不滿足正態分布的數值變量，采用平方根變換后再經檢驗全部呈正態分布。分別對自變量（核心穩定性）和因變量（爆發力）進行獨立樣本T檢驗、Person相關分析和結構方程模型（Structural Equation Model，SEM）建構。統計顯著性水平的臨界值為0.05。

2?結果與分析

2.1?描述性分析結果

核心穩定性和爆發力的描述性分析和獨立樣本T檢驗結果如表1所示。

從表1可知，核心穩定性與爆發力的部分數據成偏態分布，經過正態轉換后，除側橋外，其余指標呈現明顯的性別差異。技能項目與體能項目之間，立定跳遠和反向縱跳摸高有統計學顯著性差異，其他指標無顯著性差異。

2.2?簡單相關分析結果

核心穩定性與爆發力的簡單相關分析結果如表2 所示。第一，核心穩定性測試指標之間的相關性。3個指標兩兩之間的相關系數并未全部達到0.05水平上的相關顯著性，說明部分相關系數不可靠，未能全部代表兩個指標之間的相關關系，比如側橋與側拋實心球呈正相關關系（r=0.118）。側拋實心球、側橋與1 min仰臥起坐的相關系數均達到0.05水平上的相關顯著性。其中，側拋實心球與1 min仰臥起坐的相關性較高（r=0.374），其次是側橋與1 min仰臥起坐的相關性（r=0.294），但相關程度較低。

第二，爆發力測試指標之間的相關性。3個爆發力測試指標兩兩之間的相關系數均達到0.05水平上的相關顯著性，說明相關系數可靠，能代表兩個指標間的相關關系。從相關程度看，立定跳遠與反向縱跳摸高的相關性最高（r=0.809），其次是坐姿推實心球與反向縱跳摸高的相關性（r=0.526），最后是立定跳遠與坐姿推實心球的相關性（r=0.515），且均達到中等相關。

第三，核心穩定性與爆發力各指標之間的相關性。3個核心穩定性指標與3個爆發力指標兩兩之間的相關系數并未全部達到0.05水平上的相關顯著性，說明并非所有核心穩定性與爆發力都具有統計學意義上的相關關系。依據相關系數，側拋實心球與爆發力的相關性最高。其中，側拋實心球與立定跳遠的相關性最高（r=0.746），其次是與坐姿推實心球的相關性（r=0.744），最后是與反向縱跳摸高的相關性（r=0.714）。

1 min仰臥起坐與爆發力呈正相關，但并未全部達到顯著。其中，1 min仰臥起坐與反向縱跳摸高的相關性最高（r=0.403），達到中等相關，其次是與立定跳遠的相關性（r=0.307），最低是與坐姿推實心球的相關性（r=0.108）。

側橋與爆發力的相關性均未達到0.05水平上的相關顯著性。其中，側橋與坐姿推實心球的相關性為負向，其他為正向。

2.3?SEM分析結果

誠然，簡單相關分析可以得出一些有價值的結果，對核心穩定性與爆發力不同部分之間的關系有一些認識。可是，兩組變量之間的整體線性關系如何？如何改善核心穩定性才能促進爆發力？簡單相關分析方法難以解決上述疑問。于是，研究使用SEM模型進一步揭示核心穩定性和爆發力之間的深層關系。本研究采用最大似然法進行擬合優度檢驗，迭代計算精度設置為0.000 01，迭代計算最大次數設置為200次，模擬抽樣方法選擇Bootstrap，模擬抽樣最大次數設置為200次。經修正后對模型路徑系數進行估計，結果如圖1所示。其中，絕對擬合指數χ2/df=3.537，GFI=0.943，AGFI=0.924;相對擬合指數NFI=0.919，CFI=0.941，TLI=0.927，IFI=0.936;簡約擬合指數PGFI=0.695，PNFI=0.742，RMSEA=0.056。依據評價標準[21]，除了CFI接近理想值之外，其他均達到理想擬合度。

由圖1可見，第一，核心穩定性與爆發力的路徑系數為0.839 9，說明兩者高度相關。第二，影響核心穩定性的因素從大到小依次是側拋實心球、1 min仰臥起坐和側橋側，拋實心球的影響遠大于其他兩個指標，說明通過提高側拋實心球的能力，對運動員的核心穩定性作用最大。第三，影響爆發力的因素從大到小依次是反向縱跳摸高、立定跳遠和坐姿推實心球，3個爆發力的因子載荷均較高且數值差距小。這也說明，3個爆發力指標能較大程度反映人體爆發力。

3?討論

通過簡單相關分析和SEM分析，探索核心穩定性與爆發力各指標之間的關系、整體線性關系及其各自影響因素。本研究依據功能解剖學、運動訓練學的理論對研究結果進行闡釋。

在描述性結果中的性別差異上，本研究結果與前人研究相近[22]。依據核心穩定性定義：它是人體各種能力，包括力量、耐力、柔韌、靈敏、協調等在其核心部位的集中表現。由于男女身體結構、肌肉組成方面的不同，導致核心穩定性和爆發力表現出明顯的性別差異。

理論上，技能類項目要求運動員具備更強大的身體控制能力，在空中失衡的運動環境中，準確地完成各種技戰術動作，在3個運動平面迅速、準確地做出應答。體能類項目與技能類項目存在一定區別，體能類項目要求身體穩固，集中身體能量產生最大的水平、垂直位移。本研究中的項目差異不明顯，原因可能是樣本量相對少。競技體育項目眾多，僅田徑就有40余項，每一項都有其特有規律。本研究的主旨是探討核心穩定性與爆發力的關系并非項目之間的差異，無需過多被試者。然而，核心穩定性的項目差異是未來研究的重點。

簡單相關分析中，側橋與側拋實心球關聯較弱主要原因在于肌肉工作機制的差異較大。側橋測試主要被用于評價人體額狀面側方核心肌群的等長收縮耐力，而側拋實心球測試用于評價水平面前部和回旋核心肌群的力量和爆發力，側橋偏重于等長收縮，側拋實心球是先拉長軀干肌群再收縮的爆發式發力，這兩者肌肉工作機制存在較大差異。其次，側橋是考察額狀面的肌肉工作能力，側拋實心球是評價人體水平面的軀干旋轉能力。可見，兩者在工作平面存在較大不同。為何側橋與1 min仰臥起坐存在顯著相關？很大可能是由于兩種動作參與的肌肉存在一致性，主要體現在身體的核心部位肌群，如腹直肌、腹內外斜肌以及臀中肌等。國內研究較少涉及核心穩定性3個測試指標之間的相關性研究[8-9]。

3個爆發力測試成績兩兩之間均具備顯著相關性。爆發力需要全身肌群在極短時間內密切配合，發揮出最大功率，無論是下肢還是上肢。盡管立定跳遠和反向縱跳摸高分別是橫向和縱向的運動方式，但兩者間的關聯最大。可能原因在于兩者的運動技術解剖特點相似。例如，立定跳遠“向上跳起階段”的骨盆相對于大腿的環節，關節為髖關節伸，與外力方向相反，原動肌有臀大肌、股后肌群，肌肉工作條件均為遠固定，肌肉性質均為克制工作;反向縱跳摸高“向上跳起階段”的骨盆相對大腿環節，除了反向縱跳摸高肌肉工作條件為無固定，而立定跳遠為遠固定有所區別之外，其他基本一致。Maulder等[23]研究得出：垂直蹲跳與水平方向蹲跳的相關系數為0.66，達到中等相關，支持本研究結論。

坐姿推實心球與立定跳遠、反向縱跳摸高呈顯著正相關，但相關程度中等。原因可能是坐姿推實心球主要測試上肢爆發力，而立定跳遠、反向縱跳摸高主要測試下肢爆發力，因此，主要環節的原動肌不同致使相關程度不高。但是，上肢和下肢同屬人體整體環節不可或缺，必然存在一定關聯。強大的上肢爆發力可以提高下肢蹬地爆發力，能帶動身體向上運動，還能提高身體重心，進而增加身體總體高度，最為關鍵的是擺臂極大地增加蹬伸過程中下肢各關節的做功輸出。因此，上肢爆發力與下肢爆發力存在顯著相關性。Mayhew等[24]通過使用8磅的鉛球，得出坐姿推鉛球測試結果與垂直雙腳跳的相關系數為0.26。本研究使用的是9 kg或6 kg，與Mayhew等的重量不同;另外，鉛球與實心球的體積各異。重量和體積的差異可能導致坐姿推實心球與垂直雙腳跳的相關系數不同，但上肢爆發力與下肢爆發力相關的結論相同。

結構方程模型分析結果發現核心穩定性與爆發力在整體上存在強相關關系，驗證了理論假設。身體的蜘蛛網理論揭示：當一股力量作用于身體的核心部位，整個身體都會有感覺，就像有東西碰撞到蜘蛛網上的任何一根線，其他每一根線都會產生反應[25]。核心穩定性是人體爆發力的基礎和保障。以強健的核心部位促進肌肉放松，使身體更加自由，在活動范圍內有更好的爆發力。沒有穩定性，力量不可能得到伸展。擁有良好的穩定性和力量是發展核心爆發力的重要組成部分[26]。NASA獨家設計的經過實證得出的最佳運動表現訓練模型（Optimun Performance TrainingTM，OPTTM）揭示，核心必須以最佳的方式工作才能使原動肌的力量和爆發力得到充分利用[16]。通過核心穩定性訓練，世界優秀棒球運動員變得越來越強大，高爾夫揮桿更具柔韌性和扭轉力，籃球運動員跳得更高，網球中的耐力和側向運動能力更強，空手道運動員能獲得同樣的爆發力和流線感[27]。

簡單相關分析和SEM結果都證實了側拋實心球的重要價值。一是側拋實心球在核心穩定性的重要地位;二是側拋實心球與爆發力所有指標顯著相關;三是1 min仰臥起坐與立定跳遠、反向縱跳摸高顯著相關。

通過簡單相關分析發現，側拋實心球與立定跳遠、反向縱跳摸高和坐姿推實心球高度正相關。SEM進一步揭示，側拋實心球在很大程度上影響著核心穩定性，而其他兩個指標，如1 min仰臥起坐稍遜，側橋影響甚微，三者差距懸殊。3個爆發力測試指標的因子載荷差距相對較小，說明3個爆發力指標均能較好地表現人體爆發力。

為何側拋實心球對核心穩定性作用居首？可能是運動員水平面前部和回旋肌群的力量、爆發力薄弱導致整體核心穩定性差異增大。傳統身體素質訓練一般是矢狀面的屈伸動作為主，如深蹲、杠啞鈴彎舉、爬山、提踵、跑步等。盡管近10年來核心力量并不陌生，各大院校和專業運動隊都在應用推廣。可是，核心穩定性訓練并不局限于瑞士球、腹橋、側橋、背橋等常見運動姿勢的變換和模仿。核心穩定性訓練不可或缺，但也有項目和人群區分，不可一概而論。側拋實心球與立定跳遠、坐姿推實心球、反向縱跳摸高密切相關，主要在于肌肉工作機制相近——爆發力。側拋實心球是為了評價水平面前面和回旋肌群的爆發力，立定跳遠、反向縱跳摸高、坐姿推實心球同樣是測試爆發力。

其次是參與的肌群交叉。側拋實心球、1 min仰臥起坐與立定跳遠、反向縱跳摸高，均需動員人體同側的腹內肌，對側的多裂肌、回旋肌、腹外斜肌，以及腹直肌、股二頭肌、股四頭肌等，相互間存在交叉。同理，坐姿推實心球與側拋實心球都有肱三頭肌、前鋸肌、胸小肌和斜方肌等肌群參與，這可能是為何坐姿推實心球與側拋實心球具有高度相關性的主要原因。

Ikeda等[28]分別使用2、4、6 kg的藥球對16名男性和10名女性的不同身體能力進行相關性研究，其中與垂直雙腳跳的相關性，男性分別為0.161、0.246、0.207，女性分別為0.249、0.349、0.329。本研究的側拋實心球發力方式與其一致，雖然實心球的重量不同，但最終結論相近。張海斌等[7]、趙亮等[8-9]部分支持了運動員的側拋實心球成績與蹲跳、專項能力顯著相關的觀點。李萍等[5]研究認為，兩側肌群的耐力與立定跳遠的成績顯著相關，與本研究個別結論不同——側橋與立定跳遠的相關性不顯著，可能與測試對象不同有關。對此，需要后續進一步深入研究。

綜上討論，加強水平面前部和回旋肌群的力量和爆發力訓練，可以全面顯著改善人體爆發力;提高矢狀面腹部肌肉耐力，能顯著提高人體下肢爆發力。

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