跳繩運動對10-12歲兒童下肢本體感覺與平衡控制能力的影響及相關性研究

劉立軍

(浙江育英職業技術學院 體藝部，浙江 杭州 310018)

0 前 言

平衡素質是兒童完成身體活動和目標定向性行為的重要基礎，如果缺失則導致兒童運動損傷的增加和認知發育障礙以及多種技能發展受限[1,2]。人體平衡能力受多個系統調控，還與本體感覺和自身的運動能力息息相關[3]。本體感覺是通過機械刺激感受器而產生的重要感覺功能，與活動中的身體定位和運動知覺有關，同時還參與調節平衡和穩定關節[4,5]。文獻報道，本體感覺與平衡能力關系密切，改善本體感覺功能可以顯著提高人體的平衡能力[6,7]。眾所周知，運動可以顯著提升人體平衡能力[8,9]。跳繩作為有氧運動的一種，不僅可以鍛煉兒童身體，還有利于兒童左右腦協調能力的發展[10]。但是，跳繩運動是否可改善本體感覺和平衡能力尚缺乏研究報道。10-12 歲的小學生正是處于各項身體素質發展，尤其是平衡素質發展的敏感期[11]。因此，在該時期對少年兒童進行特定地、有針對性地運動干預練習可能會加速其平衡素質的發展。

因此，本研究旨在通過分析12周跳繩運動干預后10-12歲小學生下肢本體感覺以及平衡控制能力的變化，探討12周跳繩運動對10-12歲小學生下肢本體感覺以及平衡控制能力的影響及其相關性，為10-12歲小學生平衡控制能力的提高提供理論基礎和實踐依據。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

本研究從杭州錢塘區學正小學五、六年級學生中隨機抽取60名10-12歲的小學生為研究對象，抽取的學生男女比例相等并隨機均分為實驗組和對照組，各30人。所有受試者在實驗干預前，年齡、身高、體重差異均無統計學意義。

1.2 運動方案

本試驗研究地點在杭州錢塘區學正小學，時間為2022年3月-5月。每次課上實驗組學生進行跳繩運動，準備活動10min，跳繩運動30min，放松活動5min，跳繩方式為個人單搖，每跳50下休息2min，運動強度在中等強度(120～135 r/min)，共12周，每周4次。對照組學生每次課進行正常的體育鍛煉，保證兩組學生運動強度、時間、頻率一致。另外，兩組學生在實驗期間均不參加任何課外體育活動，以保證數據的準確性。

1.3 研究方法

1.3.1 本體感覺測試方法。關節本體感覺一般選擇關節位置覺測試[12]。在本試驗中，我們使用便攜式本體感覺測量系統在跳繩運動干預前后對受試者主動腿的髖關節、膝關節、踝關節進行位置覺測試。我們選擇采用固定角度的方式測試受試者的位置覺，具體為：受試者仰臥位，佩戴眼罩，先將關節運動到目標角度(髖關節為屈髖位20°，膝關節伸膝位 20°，踝關節為背屈位20°)，停留15s讓受試者自行感覺，然后放松關節回到起始位，隨后受試者憑感覺再移動到目標位置。工作人員記錄此時的角度，且重復測量3次，記錄數據為既定目標角度和學生實際到達的角度的差值，取3次的平均數來評價受試者的關節位置覺。受試者的關節位置覺越好，則誤差值越小，反之則越差。

1.3.2 靜、動態平衡控制能力測試。實驗采用閉眼/睜眼單腳站立(靜態)，閉眼10m走(動態)，平衡木測試(動態)四種方法測試小學生的平衡控制能力。為了避免各類外在因素對試驗結果產生的影響，在試驗過程當中所有測試者均脫鞋進行平衡能力測試[13]。

1.3.2.1 閉眼/睜眼單腳站立測試。測試時要求學生閉上/睜開雙眼，雙手垂直立于體側，雙足合攏而立。當實驗開始時，將一側腳屈膝抬起，離地高度約10～20cm，另一側腳觸地打直，雙手叉腰，軀干保持正直，眼睛平視前方。從非支撐腿離地開始計時，到非支撐腿落地或上半身出現明顯的晃動結束。閉眼/睜眼單腳站立的時間長度反映了靜態條件下對身體平衡的控制能力，單腳站立時間越長，表明其靜態平衡能力越好。

1.3.2.2 閉眼10m走。測試前先在地面畫一條2m的起點線，在距離起點10m的正前方位置畫一條終點線。受試者先睜眼從起點走到終點，尋找方向感。當感覺好之后，測試員說開始，受試者閉眼憑自身感覺向10m終點線方向走去，盡量保持直線行走，當受試者走過終點線時，測試員會讓其停止前進。隨后工作人員測量受試者兩腳后跟的中心點位置，并將測量該位置與10m直線的垂直距離。該項目的評判標準是垂直距離越短，動態平衡能力越好，反之動態平衡能力越差。

1.3.2.3 平衡木測試。本試驗中平衡木離地高度為4cm，長3m，寬0.7m，改良后的平衡木可保證受試者的安全，同時測試人員會在兩側保護受試者。聽到“開始”口令后測試開始，受試者從平衡木一端快速走直線行走至平衡木端尾并返回，記錄其往返時間，若在中途從平衡木上掉落，則從原地繼續進行測試。本測試所需時間越短，則說明受試者平衡能力越好。

1.4 數據處理

2 實驗結果

2.1 12周跳繩運動干預前后各組下肢本體感覺比較

如表1所示，試驗組與對照組學生在跳繩干預前的髖、膝、踝本體感覺的差異均無統計學意義(t髖=-0.998，P髖=0.322；t膝=0.741，P膝=0.462；t踝=0.349，P踝=0.728)，可保證本次干預的準確性。與干預前相比，試驗組學生在跳繩運動干預后，其髖、膝、踝本體感覺均顯著升高(t髖=6.742，P髖<0.01；t膝=7.393，P膝<0.01；t踝=5.001，P踝<0.01)，而對照組學生在運動前后無顯著性變化(t髖=-0.931，P髖=0.655；t膝=1.390，P膝=0.170；t踝=-0.205，P踝=0.838)。表明，12周跳繩運動顯著提升10～12歲學生的下肢本體感覺。

表1 跳繩運動干預前后各組本體感覺分析

2.2 12周跳繩運動干預前后各組平衡能力比較

如表2所示，試驗組與對照組學生在跳繩干預前的4項平衡能力測試結果均無統計學差異(t正眼單腳站=-0.443，P正眼單腳站=0.660；t閉眼單腳站立=0.741，P閉眼單腳站立=1.501；t閉眼10m走=0.139，P閉眼10m走=0.728；t平衡木=-0.144，P平衡木=0.886)，可保證本次干預的準確性。與干預前相比，試驗組學生在跳繩運動干預后，其平衡能力均顯著升高(t正眼單腳站=3.799，P正眼單腳站<0.01；t閉眼單腳站立=7.403，P閉眼單腳站立<0.01；t閉眼10m走=3.556，P閉眼10m走<0.01；t平衡木=6.882，P平衡木<0.01)，而對照組學生在12周的正常運動后，雖然平衡能力有所提升，但其差異無統計學意義(t正眼單腳站=1.093，P正眼單腳站=0.279；t閉眼單腳站立=-1.732，P閉眼單腳站立=0.089；t閉眼10m走=-1.672，P閉眼10m走=0.100；t平衡木=2.324，P平衡木=0.128)。表明，12周跳繩運動顯著提升10-12歲學生的平衡能力。

表2 跳繩運動干預前后各組平衡能力分析

2.3 跳繩運動干預后實驗組平衡能力的改善與本體感覺變化的相關性分析

如表3所示，在實驗組學生跳繩運動干預前后各項平衡監測指標結果中，睜眼單腳站立時間的提高幅度與髖、膝、踝的位置覺測試的差值變化量呈顯著負相關(r髖=-0.402，P<0.05；r膝=-0.343，P<0.05；r踝=-0.413，P<0.05)；閉眼單腳站立時間的提高幅度與髖、膝、踝的位置覺測試的差值變化量呈顯著負相關(r髖=-0.352，P<0.05；r膝=-0.476，P<0.01；r踝=-0.483，P<0.01)；閉眼10m走的時間縮短幅度與髖、膝的位置覺測試的差值變化量呈顯著正相關(r髖=0.159，P<0.05)；r膝=0.215，P<0.05)，與踝的位置覺測試的差值變化量不相關(r踝=0.098，P=0.067)；平衡木時間的縮短與髖、膝、踝的位置覺測試的差值變化量呈顯著負相關(r髖=0.371，P<0.05；r膝=0.431，P<0.05；r踝=0.461，P<0.01)。表明，12周跳繩運動改善10-12歲小學生的平衡力與改善其本體感覺密切相關。

表3 本體感覺與平衡控制能力指標相關性

3 分析討論

近年來眾多研究發現我國兒童青少年的體質健康水平呈持續下降趨勢，表現為身體素質降低、肥胖和視力低下率增加等[14]。體育鍛煉是有效全面發展青少年兒童平衡、靈敏、柔韌等多種身體素質的重要手段[15]。跳繩運動是一項全身性運動，需要多塊肌肉共同協同參與，對提高協調能力重要作用。劉官秀等指出跳繩運動對青少年靈敏素質、協調性、平衡能力和力量素質發展的有重要促進作用[16]。本研究結果發現，12周跳繩運動顯著提升10-12歲小學生下肢本體感覺和動、靜態平衡能力，且平衡力的提升與改善其本體感覺密切相關。

小學生在睜眼、閉眼單腳站立的時候，主要通過本體感受器向大腦傳遞信息，大腦再發出信息調控肌肉活動從而來維持身體的平衡。如果小學生睜眼、閉眼單腳站立時間很短，身體難以保持平衡，說明該生的本體感受系統敏感度較低，無法及時處理感受信息以維持機體穩定。身體平衡能力和自身運動能力關系密切。跳繩運動作為一項全身性有氧運動，對平衡控制能力的提升有重要作用。研究發現，花樣跳繩顯著提高大學生靜態的平衡能力[17,18]。我們的研究也發現，12周的跳繩運動干預后，10-12歲小學生睜眼和閉眼單腳站立時間顯著升高，說明其靜態平衡能力顯著提高。

動態平衡能力是指在保持身體平衡條件下，為完成某項指向性運動而移動身體重心的能力[19]。在閉眼10m走這項動態測試中，需要靠前庭功能對空間距離進行整合，如果偏離中心距離遠，說明前庭整合功能越差。平衡木測試依靠的是前庭功能、視覺功能和本體感覺整合控制，測試所需時間越短，說明測試者動態平衡功能越好。趙德寧發現，跳繩訓練顯著提升青少年籃球運動員動態平衡能力[20]。在本試驗中，對10-12歲小學生進行12周跳繩運動后，閉眼10m走和走平衡木時間均顯著縮短，表明其動態平衡能力顯著提高。

本體感覺是人體內部的一種深感覺感受器，主要作用是感知人體在各個位置的空間變化，對感知在身體活動控制中對機體活動的靈敏度、關節的協調性、穩固程度和平衡十分重要，并且受中樞神經系統調控。本體感覺在平衡控制中具有至關重要的作用。文獻報道，跳繩運動可顯著改善大學生踝關節位置覺[21]。本研究發現，對10-12歲小學生進行12周跳繩運動后，髖關節、膝關節和踝關節位置覺都得到顯著改善，說明跳繩運動對干預對10-12歲小學生動態平衡能力有一定的作用。有研究報道，基于本體感覺的訓練可以顯著提高學生在運動中的平衡能力[22]。李旭龍等發現，足球訓練可通過提高本體感覺從而提高6-12歲兒童的平衡能力[23]。在本試驗中，我們發現睜眼單腳站立和閉眼單腳站立時間的提高幅度與髖、膝、踝的位置覺測試的差值變化量呈顯著負相關，閉眼10m走的時間縮短幅度和平衡木時間的縮短與髖、膝的位置覺測試的差值變化量呈顯著正相關。表明，12周跳繩運動通過改善10-12歲小學生下肢本體感受能力從而提高其平衡控制能力。因此，在小學體育課中，應當適當增加跳繩類運動，增強小學生中樞神經系統和綜合素質能力的協調能力，從而有效提升小學生的靜動態平衡能力。

4 結 論

本研究表明，12周跳繩運動可顯著改善10-12歲小學生下肢本體感受能力和動、靜態平衡控制能力，且動、靜態平衡控制能力的提高與下肢本體感受能力提升密切相關。