靜態(tài)肌肉強化訓練對中度近視青少年平衡能力影響的實驗研究

唐亞坤，張運亮，杜孟孟

靜態(tài)肌肉強化訓練對中度近視青少年平衡能力影響的實驗研究

唐亞坤1，張運亮2，杜孟孟3

1.天津體育學院運動訓練科學學院，天津，301617；2.天津體育學院體育教育與教育科學學院，天津，301617；3.天津市靜海區(qū)模范中學，天津，301600。

目的探索靜態(tài)肌肉強化訓練對提升中度近視青少年群體平衡能力的有效性及有效性程度。方法將30名患有中度近視的初中生隨機分為實驗組與對照組，進行12周的干預訓練。實驗組進行靜態(tài)肌肉強化訓練，對照組進行同等部位、肌肉群的傳統(tǒng)力量訓練。訓練前后對被試的靜態(tài)平衡能力進行測試。結果實驗組在睜、閉眼情況下的平衡能力均有提高，NO、NC、PC狀態(tài)下前、后測結果存在顯著性差異，PO狀態(tài)下前測與后測結果沒有顯著差異；對照組在NO、NC、PC狀態(tài)下的平衡能力有一定程度的提高，NC狀態(tài)下提高較為顯著；靜態(tài)肌肉強化訓練對中度近視青少年平衡能力的提高程度要高于傳統(tǒng)核心力量訓練，且在NC、PC兩種狀態(tài)下存在顯著差異，而NO、PO狀態(tài)下不存在顯著差異。結論靜態(tài)肌肉強化訓練與傳統(tǒng)核心力量訓練均對中度近視青少年的靜態(tài)平衡能力有積極作用；對靜態(tài)平衡能力的改善主要通過提高前庭功能與本體感覺來實現(xiàn)的；靜態(tài)肌肉強化訓練提高中度近視青少年靜態(tài)平衡能力的效果優(yōu)于傳統(tǒng)核心力量訓練。

靜態(tài)肌肉強化訓練；靜態(tài)平衡能力；傳統(tǒng)核心力量訓練；青少年；中度近視

人體平衡能力是人體維持自身穩(wěn)定性的能力，包括維持某種狀態(tài)或受外作用力時調控機體保持平衡的能力[1]，它是人體重要的生理機能，也是人體維持站立、行走以及協(xié)調地完成各種動作的重要保障[2]。人體平衡主要依賴于視覺、本體感覺、前庭感覺、中樞能力以及肌肉控制能力的協(xié)調配合[3]。視覺系統(tǒng)作為調節(jié)平衡能力的感覺系統(tǒng)之一，當視覺受損時會在一定程度上導致平衡能力下降[4，5]。在弱視兒童青少年群體中，平衡能力不足容易出現(xiàn)身體協(xié)調能力差、自我控制能力差、閱讀困難等異常情況[6]。大量研究證明，運動可以有效的提高平衡能力[7,8]。通過對肌肉進行有針對性的訓練，可以提高肌肉對微細狀態(tài)的調節(jié)能力與本體感覺狀態(tài)控制的能力，進而提高平衡能力[9]。研究者也在不斷探索各種運動方式，以期更好地提升不同人群的身體平衡能力。近年來流行的靜態(tài)肌肉強化訓練（Pilates）可以強化核心軀干穩(wěn)定性和控制性，它是在人體中立位的身體狀態(tài)基礎上，通過大腦意識控制，流暢的身體動作和呼吸，以達到增強人體軀干控制能力以及平衡能力的一項運動[10]。本文試圖運用靜態(tài)肌肉強化訓練對患有中度近視青少年的平衡能力進行干預，探索該種訓練方式對于提升中度近視青少年群體平衡能力的有效性及有效性程度。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

選取天津市某中學的30名患有中度近視的初中生為受試者，其中男生17人，女生13人。所有受試者在均了解實驗過程，并簽署知情同意書。測試前無意外受傷史，沒有任何規(guī)律的運動史，未接觸過平衡測試儀，未進行過特殊平衡訓練，測試期間身體健康。將受試者采用隨機抽樣的形式分為實驗組（n=15）與對照組（n=15），兩組男女比例基本相同，經過檢驗對比，兩組受試者在年齡、身高、體重指數(shù)、視力等方面不存在顯著差異。

表1 受試者具體情況一覽表

1.2 研究方法

通過相關文獻及資料的查閱，設定本研究實驗組的靜態(tài)肌肉強化訓練選用水平腹橋支撐、仰臥靜止抬腿、一百次（屈膝）、俯臥泳式、單腿燕式五個動作；對照組選用平板支撐、兩頭起、俯身背挺起、單腿硬拉的傳統(tǒng)核心力量訓練動作進行練習，具體的動作要求如表2所示，間歇時間為1—3min。

實驗方案在課外活動時進行，訓練周期為12周，每周3次，每次訓練45min（10min熱身，30min練習、5min整理運動），運動強度控制在心率100—150次/min的范圍內，在運動過程中隨機抽取5名受試者，采用Polar表測量其心率，以此來對總體樣本運動強度進行監(jiān)控。

表2 實驗組、對照組動作要求

1.2.1 平衡能力測試

測試儀器

采用以色列Sunlight醫(yī)療器械公司的Tetrax平衡測試儀進行靜態(tài)平衡測試，該平衡功能診斷測試系統(tǒng)能夠評估各種情況下的平衡能力。

測試方法

由1名有3年以上工作經驗的實驗員在實驗前和訓練12周后，對受試者采用以色列Sunlight平衡測試系統(tǒng)進行站立平衡測試。受試者在平衡能力測試過程中全程不佩戴眼鏡，均在裸眼的情況下進行。測試時，要求受試者脫鞋，雙腳站立在測試區(qū)域，雙手垂立于身體兩側，站立在平衡測試系統(tǒng)的壓力平臺上，保證左右腳的腳跟和腳趾部分準確地踩放于A、B、C、D四個平衡平板上，然后測量其在自然站立（normal position ,with eyes open，solid surface，NO）、閉眼自然站立（normal position，with eyes closed，solid surface，NC）、腳墊上站立（opened eyes on pillows，PO）、腳墊上閉眼站立（closed eyes on pillows，PC）時施加在4個平板上的壓力（具體動作見表3），每個狀態(tài)持續(xù)時間為32s。穩(wěn)定性指數(shù)（Stability Index，ST）是身體平衡功能的總體反應，可以分別表達不同檢測狀態(tài)的穩(wěn)定性，反應受試者補償及控制狀態(tài)變化的能力，數(shù)值越大表示穩(wěn)定性越差。

1.2.2 實驗流程 在訓練前對兩組受試者的平衡能力進行前測，按照實驗方案設計的動作進行為期12周的干預訓練，訓練結束后對兩組的平衡能力進行后測，對比分析兩組數(shù)據(jù)存在的差異。

表3 Tetrax平衡功能系統(tǒng)測試動作

1.3 統(tǒng)計學處理

采用SPSS24統(tǒng)計軟件對收集到的數(shù)據(jù)進行整理與分析。結果采用平均值±標準差（M±SD）表示，采用配對樣本t檢驗分析兩組實驗數(shù)據(jù)的差異，檢驗水準α=0.05。

2 結 果

2.1 中度近視青少年平衡能力前測結果

訓練前對實驗組與對照組的平衡能力進行了前測，測試結果顯示，兩組間在四種平衡測試狀態(tài)下的平衡能力結果均無顯著差異（表4）。

表4 訓練前實驗組與對照組靜態(tài)平衡測試穩(wěn)定性指數(shù)比較（M±SD）

2.2 靜態(tài)肌肉強化訓練對中度近視青少年靜態(tài)平衡能力的影響結果

實驗組在經過12周靜態(tài)肌肉強化訓練干預后對平衡能力進行了測量，后測結果顯示，在睜眼與閉眼兩種情況下的平衡能力與前測的平衡能力相比均有提高；NO（P=0.031）、NC（P=0.025）、PC（P=0.03）的后測結果與前測結果存在顯著性差異，PO（P=0.761）狀態(tài)下后測的靜態(tài)平衡能力與前測結果沒有顯著差異。

表5 訓練前后實驗組靜態(tài)平衡測試穩(wěn)定性指數(shù)比較（M±SD）

（注：*代表P＜0.05）

2.3 傳統(tǒng)核心力量訓練對中度近視青少年靜態(tài)平衡能力的影響結果

經過12周傳統(tǒng)核心力量訓練對中度近視青少年平衡能力的干預結果顯示，在NO、NC、PC狀態(tài)下的平衡能力有一定程度的提高，在PO狀態(tài)下提高幅度不大，但只有在NC狀態(tài)下的平衡能力與訓練前有顯著差異（P=0.044），NO接近有差異（P=0.057）。

表6 訓練前后對照組靜態(tài)平衡測試穩(wěn)定性指數(shù)比較（M±SD）

（注：*代表P＜0.05）

2.4 靜態(tài)肌肉強化訓練與傳統(tǒng)核心力量訓練對中度近視青少年平衡能力影響的結果對比

12周訓練結束后將實驗組與對照組平衡能力測試結果進行對比，結果顯示，靜態(tài)肌肉強化訓練對中度近視青少年平衡能力的提高程度要高于傳統(tǒng)核心力量訓練對平衡能力的提高程度；實驗組與對照組在NC、PC兩種狀態(tài)下存在顯著差異（P=0.027；P=0.042）；NO、PO狀態(tài)下的平衡能力不存在顯著差異（P=0.821；P=0.934）。

表7 訓練后實驗組與對照組靜態(tài)平衡測試穩(wěn)定性指數(shù)比較（M±SD）

（注：*代表P＜0.05）

3 討 論

3.1 核心力量訓練對靜態(tài)平衡能力的影響結果分析

表5、表6的結果顯示，訓練后對中度近視青少年靜態(tài)平衡能力的測試結果相比訓練前的靜態(tài)平衡能力有顯著提高，說明傳統(tǒng)核心力量訓練與靜態(tài)肌肉強化訓練兩種核心力量訓練均對中度近視青少年靜態(tài)平衡能力有明顯的促進作用。

在睜眼的情況下，NO是對受試者基礎平衡狀態(tài)的一種測試，它反應的是視覺、本體感覺、前庭感覺對平衡能力共同作用的結果，其中本體感覺起主要作用，兼有視覺與前庭感覺的作用；PO是受試者睜眼站立在海綿墊上，使其本體感覺受限，主要依賴視覺信息的輸入，兼有前庭感覺來維持身體平衡。實驗組與對照組在前測與后測的結果對比中，NO狀態(tài)下的平衡能力有所提高，而PO狀態(tài)下的平衡能力沒有顯著變化，說明訓練后平衡能力的改善主要是通過提高本體感覺和前庭感覺來實現(xiàn)的。

在閉眼情況下，NC是受試者站立在固定平臺上的測試，其視覺受到限制，身體平衡主要是依靠本體感覺，其次是前庭感覺來保持的。PC是受試者站立在海綿墊上的閉眼測試，限制了本體感覺和視覺信息的輸入，機體主要依靠前庭感覺來維持身體的平衡。在這種兩種情況下，無論是實驗組還是對照組后測的平衡能力均有顯著提高并且存在顯著差異，說明中度近視青少年維持平衡受視覺的影響較小，可能是由于視力受損出現(xiàn)了本體感覺與前庭感覺代償。有研究表明，視覺受損者通過學習利用前庭和本體感覺維持平衡會較少依賴視覺[4]，而前庭系統(tǒng)的激活也會導致視覺皮層的激活減少[11]。

本體感覺能夠感受肌肉收縮和關節(jié)伸展的程度和位置，為腦部神經元進行運動行為分析提供條件，當受試者站立在固定的支持面上時，足底皮膚接觸、壓覺和踝關節(jié)的本體感覺輸入對維持身體平衡起主導作用[12]。核心是肢體遠端運動的基礎[13]，踝足作為人體運動的遠端環(huán)節(jié)，其功能改進體現(xiàn)了核心力量訓練的溢價作用[14]。核心穩(wěn)定性是核心力量訓練的結果[15]，靜態(tài)肌肉強化訓練與傳統(tǒng)核心力量訓練都是通過增強核心肌群的力量來提高核心穩(wěn)定性的手段。當核心肌群的力量得到強化時，可以通過對軀干、脊柱等部位正確、有效的感覺輸入，促進下肢關節(jié)、肌腱等的本體感覺重塑[16]，進而提高平衡能力。

3.2 靜態(tài)肌肉強化訓練對中度近視青少年靜態(tài)平衡能力的影響分析

表7的結果表明，靜態(tài)肌肉強化訓練對中度近視青少年靜態(tài)平衡能力影響的后測結果高于傳統(tǒng)核心力量訓練下的靜態(tài)平衡能力后測結果，且在NC、PC兩種狀態(tài)下存在顯著差異，說明靜態(tài)肌肉強化訓練對中度近視青少年的靜態(tài)平衡能力提升更好。

靜態(tài)肌肉強化訓練是通過大腦意識控制，流暢的身體動作和呼吸配合完成的，它有助于保持身體中細微深處肌肉的穩(wěn)定性，進而改善肌肉的平衡性和協(xié)調性。靜態(tài)肌肉強化訓練要求受試者在做動作之前先集中注意力于穩(wěn)定局部肌群，確保穩(wěn)定局部肌群在綜合運動肌群之前進行收縮，促使骨骼排列盡可能的保持精確[10]，從而更加準確的訓練到相應的核心肌群。此外，神經肌肉控制在核心穩(wěn)定性中也起著非常重要的作用。在出現(xiàn)外部或者內部的干擾時，神經肌肉控制將通過多種感受器的信息輸入，使機體精確的支配肌肉按照一定的順序和時間同步協(xié)調收縮，來維持身體的位置和動作[17]。靜態(tài)肌肉強化訓練能夠通過強化控制動作提高離心與向心動作的平衡效果，已達到產生對抗更大的阻力訓練的效果，較大的負荷能夠給予神經肌肉系統(tǒng)以更強的刺激[18]，從而有效的提高核心肌群力量，達到提升平衡能力的目的。

4 結 論

（1）靜態(tài)肌肉強化訓練與傳統(tǒng)核心力量訓練均對中度近視青少年的靜態(tài)平衡能力有積極作用。對中度近視青少年平衡能力的改善主要通過提高前庭功能與本體感覺來實現(xiàn)。

（2）靜態(tài)肌肉強化訓練對中度近視青少年的靜態(tài)平衡能力提高效果要優(yōu)于傳統(tǒng)核心力量訓練，主要表現(xiàn)為實驗組的后測穩(wěn)定性要高于對照組的后測穩(wěn)定性，并且NC、PC兩種狀態(tài)下存在顯著差異，說明靜態(tài)肌肉強化訓練通過提高本體感覺與前庭感覺來提高靜態(tài)平衡能力的效果更好。其主要的機理在于靜態(tài)肌肉強化訓練更注重訓練過程中意識的控制和呼吸的配合，意識控制與呼吸的配合可以有助于更準確地訓練到深層核心肌肉群，深層核心肌群穩(wěn)定性和協(xié)調性的提高進一步提高了人體整體的平衡能力。

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An Experimental Study on the Effect of Pilates on the Balance Ability of Moderately Short-sighted Adolescents

TANG Yakun1, ZHANG Yunliang2, DU Mengmeng3

1.College of Sports Training Science, Tianjin University of Sport, Tianjin, 301617, China;2.College of Physical Education and Educational Science, Tianjin University of Sport, Tianjin, 301617, China;3.Jinghai District Model Middle School, Tianjin, 301600, China.

Objective To explore the effectiveness and degree of pilates training in improving the balance ability of teenagers with moderate myopia. Methods 30 junior high school students with moderate myopia were randomly divided into experimental group and control group for 12 weeks of intervention training. The experimental group received Pilates training, while the control group received traditional strength training of the same parts and muscle groups. The static balance ability of the subjects was tested before and after the training. Results the balance ability of the experimental group was improved under the condition of eyes closed and closed. There were significant differences between the pre-test and post-test results under NO, NC and PC conditions, while there were NO significant differences between the pre-test and post-test results under PO conditions. The balance ability of the control group was improved to a certain extent under NO, NC and PC conditions, while it was significantly improved under NC conditions. Static muscle strengthening training can improve the balance ability of teenagers with moderate myopia to a higher degree than traditional core strength training, and there is a significant difference between NC and PC, while there is NO significant difference between NO and PO. Conclusion Pilates training and traditional core strength training have positive effects on the static balance ability of moderate myopia teenagers. The improvement of static balance ability is mainly achieved by improving vestibular function and proprioception. Pilates training is better than traditional core strength training in improving the static balance ability of teenagers with moderate myopia.

Pilates; Static balance capability; Traditional core strength training; Adolescent; Modenately short-sighted

1007―6891（2023）06―0047―04

10.13932/j.cnki.sctykx.2023.06.10

2022-01-19

2023-08-29

G808.17

A