精神疲勞對氣手槍項目運動員身體穩(wěn)定性的影響研究

王旭

摘 要：文章通過模擬比賽分析運動員的心率變異性、平衡能力、據(jù)槍穩(wěn)定性指標的變化，探討了精神疲勞對氣手槍項目運動員身體穩(wěn)定性的影響。隨機抽取8名氣手槍運動員為受試者，測試其精神疲勞前后安靜狀態(tài)下的心率變異性、平衡能力及據(jù)槍穩(wěn)定性。運動員經(jīng)過模擬比賽后會產(chǎn)生精神疲勞，RMSSD顯著降低、LF/HF比值顯著增加。平衡能力在A值與重心包絡(luò)面積上無顯著性差異，但在前后、左右晃動指標值上存在顯著性差異，其對氣手槍運動員專項平衡能力無明顯影響。結(jié)果表明：精神疲勞會導(dǎo)致運動員據(jù)槍能力及身體穩(wěn)定性下降。

關(guān)鍵詞：精神疲勞；氣手槍項目運動員；平衡能力；據(jù)槍穩(wěn)定性；身體穩(wěn)定性

氣手槍項目是以技能為主導(dǎo)的準確性項目。氣手槍技術(shù)動作中的身體穩(wěn)定性是指運動員所表現(xiàn)出來的身體動作的穩(wěn)定程度，其涉及姿勢控制、據(jù)槍、瞄準、擊發(fā)等動作環(huán)節(jié)，其中，據(jù)槍是所有動作的基礎(chǔ)，正確地據(jù)槍為瞄準和擊發(fā)創(chuàng)造了條件。精神疲勞是人體長時間進行認知活動導(dǎo)致的生理及心理狀態(tài)的變化，其內(nèi)在反應(yīng)為腦電波、瞳孔、心率變異性、情緒發(fā)生變化，分析性信息處理的傾向性增加。外在表現(xiàn)為疲憊感增加、控制能力和平衡能力下降、反應(yīng)時間延長等。本研究通過模擬比賽誘導(dǎo)運動員產(chǎn)生精神疲勞，以了解精神疲勞對氣手槍項目運動員身體穩(wěn)定性的影響。

1 研究對象與方法

1.1研究對象

以8名男性氣手槍二級運動員為研究對象，受試者年齡18±1.2歲，身高174±3.4cm，體重69±4.3kg，訓(xùn)練年限為2.38±0.52年。經(jīng)體格檢查，受試者均無下肢運動損傷史。在進行實驗前，研究者明確告知受試者實驗的具體流程和相關(guān)注意事項，并邀請受試者填寫知情同意書。

1.2 實驗測試

1.2.1 實驗儀器

BTS P-WALK三維運動捕捉系統(tǒng)、Firstbeat心率測試系統(tǒng)與俄羅斯SCATT激光測試系統(tǒng)、75%酒精、棉球等。

1.2.2 心率變異性測試

在測試開始前，運動員仰臥并保持安靜狀態(tài)。實驗人員幫助運動員佩戴Firstbeat心率帶至胸骨柄位置，通過電腦搜集信號并連接至數(shù)據(jù)端。當心率變異性測試開始時，運動員應(yīng)在安靜狀態(tài)下保持5min，等測試結(jié)束后通過計算機導(dǎo)出其心率變異性的原始數(shù)據(jù)，測試指標包括時域指標：SDNN、RMSSD與頻域指標：LF、LF/HF。

1.2.3 平衡能力測試

心率變異性測試結(jié)束后，運動員站立，雙臂自然下垂于身體兩側(cè)，雙腳與肩同寬，站立測試時間為1min，采集前5個10s和后3s的平衡測試數(shù)據(jù)。測試指標為：左右方向晃動（mm）、前后方向晃動（mm）、重心晃動長度（mm）、重心包絡(luò)面積（mm2）、A=（晃動長度/包絡(luò)面積）。

1.2.4 據(jù)槍穩(wěn)定性測試

采用俄羅斯SCATT激光測試系統(tǒng)，輸入運動員的身高、體重、性別、年齡等，運動員預(yù)先進行15min試射后，進行75min計分射60發(fā)的模擬比賽。測試指標為：10環(huán)內(nèi)瞄準時間占瞄準總時間的百分比。

1.2.5 實驗步驟

為防止運動員等待時間過長影響測試結(jié)果，本次實驗分為4次，每次兩位運動員同時進行。預(yù)先調(diào)試設(shè)備，組織運動員進入場地并進行常規(guī)準備活動，測試運動員安靜狀態(tài)下的心率變異性及平衡能力，測試完成后進行第一次模擬比賽。當完成第一次模擬比賽后，隨即測試心率變異性、平衡能力，然后進行第二次模擬比賽，分析兩次舉槍的穩(wěn)定性，方式與之前相同。

2 研究結(jié)果

2.1 模擬比賽前后心率變異性的變化

運動員在完成75min 60次射擊后，其心率變異性指標中的時域指標RMSSD由模擬比賽前的28.34±12.49降低到16.11±4.85，具有顯著性差異（P<0.05）；頻域指標LF/HF由賽前的1.13±1.1增加至4.08±0.75，具有非常顯著性差異（P<0.01）。這說明長時間的射擊練習(xí)會對運動員心率變異性產(chǎn)生影響，導(dǎo)致疲勞的產(chǎn)生，同時，完成射擊后運動員SDNN與LF指標雖有變化，SDNN指標由射擊前的41.58±14.34下降到34±13.88，而LF由測試前的431.99±195.6上升到611.54±433.37，但兩組指標的變化并未產(chǎn)生顯著性差異（P>0.05）。

2.2 模擬比賽前后平衡能力的變化

模擬比賽前后，運動員站立重心晃動長度由47.54±0.52mm增加至50.71±1.92mm，左右方向晃動由4.45±0.26mm增加到5.49±0.5mm、前后方向晃動由4.42±0.32mm增加到5.42±0.81mm，三項指標均存在顯著性差異（P<0.05）；而A值由13.6±0.98mm增加至13.36±1.05mm，重心包絡(luò)面積由3.49±0.19mm增加到3.81±0.3mm，指標雖有增加，但無顯著性差異（P>0.05）。

2.3 兩次模擬比賽據(jù)槍穩(wěn)定性的變化

兩次模擬比賽射擊過程中據(jù)槍穩(wěn)定性指標由52.40±3.08降低至50.25±3.69，且出現(xiàn)非常顯著性差異（P<0.01），這表明運動員在擊發(fā)10環(huán)內(nèi)的持槍臂瞄準時間下降或瞄準總時間增加。

3 分析與討論

3.1 模擬比賽對精神疲勞的影響

心率變異性是指相鄰兩次心跳的時間差RR隨時間的變化所產(chǎn)生的差異性，其以自主神經(jīng)對心臟竇房結(jié)跳動節(jié)律的調(diào)節(jié)能力為基礎(chǔ)，間接評估人體交感神經(jīng)與副交感神經(jīng)的平衡狀態(tài)，以監(jiān)控人體對外界刺激所做出的反應(yīng)。RMSSD表示副交感神經(jīng)狀態(tài)，SDNN表示心率變異總的變化，LF反映自主神經(jīng)的綜合調(diào)節(jié)能力，LF/HF則反映交感神經(jīng)與副交感神經(jīng)的均衡性。本研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過模擬比賽后，RMSSD下降明顯且具有顯著性差異，說明賽后運動員的副交感神經(jīng)受到抑制，心率變異性降低。LF反映自主神經(jīng)綜合調(diào)節(jié)能力，LF/HF則反映交感神經(jīng)與副交感神經(jīng)的均衡性，越接近1則兩者的均衡性越好。從實驗結(jié)果看，模擬比賽后，運動員心率變異性中的頻域指標LF/HF增加，且具有非常顯著性差異（P<0.01），表明由于疲勞導(dǎo)致運動員自主神經(jīng)調(diào)節(jié)能力減弱，交感神經(jīng)活動增強。有學(xué)者的研究顯示，當產(chǎn)生精神疲勞時，交感神經(jīng)處于主導(dǎo)地位，交感張力增加，副交感神經(jīng)受到抑制，導(dǎo)致心率變異性中的RMSSD與SDNN下降、LF、LF/HF上升，該研究與本研究結(jié)果相似。

本研究結(jié)果表明，運動員經(jīng)過長時間模擬比賽后會產(chǎn)生精神疲勞，導(dǎo)致心率變異性降低，副交感神經(jīng)受到抑制，LF/HF比值增加。

3.2 精神疲勞對站立平衡能力的影響

平衡是指身體所處的一種姿態(tài)以及在運動或受到外力作用時能夠自動調(diào)整并維持姿勢的能力，常常通過重心晃動長度、前后、左右方向晃動、包絡(luò)面積等指標反映靜態(tài)平衡能力，但氣手槍項目要求運動員在規(guī)律的重心晃動中擊發(fā)。因此，晃動長度/包絡(luò)面積對氣手槍項目平衡及身體控制能力的評價更為合理，并且該項目的運動員通常具備很強的平衡能力及姿勢控制能力，所以，重心晃動長度、前后、左右方向晃動幅度不符合射擊項目特點。因此，可將A值=晃動長度/包絡(luò)面積作為專項平衡能力評價指標，以反映運動員自身平衡及姿勢調(diào)節(jié)能力。研究表明，在晃動面積不變的前提下，軌跡越長則表明運動員身體自我調(diào)節(jié)能力越好、反應(yīng)時間越短，而晃動頻率越快，則表明運動員擊發(fā)時對槍支穩(wěn)定性的干擾越小，反映出運動員自身平衡能力越強。通過實驗結(jié)果可知，重心晃動長度、前后、左右方向晃動幅度都出現(xiàn)顯著性增加（P>0.05），說明經(jīng)過模擬賽后，運動員自身穩(wěn)定調(diào)節(jié)能力減弱，導(dǎo)致其靜態(tài)平衡能力出現(xiàn)一定的下降，表現(xiàn)為前后及左右晃動幅度增加，A值=晃動長度/包絡(luò)面積與重心包絡(luò)面積雖然有一定的增加，但是沒有出現(xiàn)顯著性差異。綜上所述，長時間模擬比賽后，氣手槍運動員站立平衡能力未受到顯著影響。

3.3 精神疲勞對據(jù)槍穩(wěn)定性的影響

氣手槍運動員射擊動作包含據(jù)槍、瞄準、擊發(fā)三個步驟，而據(jù)槍動作是擊發(fā)動作的基礎(chǔ)。運動員據(jù)槍穩(wěn)定性反映在其射擊時核心區(qū)的控制及降低代償性動作的能力，良好的據(jù)槍穩(wěn)定性是創(chuàng)造優(yōu)異射擊成績的基礎(chǔ)，并且該指標對射擊成績存在顯著性影響。研究通過前后兩次對比分析發(fā)現(xiàn)，第二次模擬比賽中的據(jù)槍穩(wěn)定性低于第一次模擬比賽，且具有非常顯著性差異（P<0.01），這充分說明運動員完成第一次模擬比賽后，其軀干穩(wěn)定性及姿勢控制能力有所下降。

結(jié)合氣手槍項目比賽特征，對模擬比賽后心率變異性、平衡能力及舉槍穩(wěn)定性結(jié)果分析得出，長時間高專注的射擊練習(xí)及比賽會導(dǎo)致運動員心率變異性降低而產(chǎn)生精神疲勞，從而導(dǎo)致他們的局部肌肉耐力下降，主觀疲勞度上升，使其精細化動作控制能力下降，同時長時間的視覺疲勞會導(dǎo)致運動員反應(yīng)時間增加和決策準確率降低，從而降低運動員的運動表現(xiàn)力。

4 結(jié)論

綜上所述，本研究得出以下結(jié)論：其一，氣手槍運動員模擬比賽后，由于其心率變異性降低，導(dǎo)致他們產(chǎn)生精神疲勞。其二，模擬比賽后，氣手槍運動員專項平衡能力無顯著性差異，可能是由于項目需求及長時間練習(xí)所致。其三，氣手槍運動員精神疲勞，會導(dǎo)致其舉槍穩(wěn)定性顯著降低，可能是由于決策準確率下降及精細化控制能力下降導(dǎo)致。其四，精神疲勞會導(dǎo)致運動員舉槍能力下降、靜態(tài)平衡閥前后左右晃動，從而導(dǎo)致運動員身體穩(wěn)定性下降。

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課題項目：

河北省體育局2024年體育科技研究項目“精神疲勞對手槍項目運動員平衡能力及據(jù)槍穩(wěn)定性的影響研究”（課題編號：2024JT14）