2种躯干支柱力量训练方案对平衡能力影响的研究

摘要：运用文献资料法、专家访谈法、实验法等，对运动训练专业的24名学生进行为期10周的稳定状态和非稳定状态的2种实验训练，研究和分析2种躯干支柱力量训练方案对平衡能力的影响程度。结果表明：躯干支柱力量训练可以有效提高人体动态和静态平衡能力，其中非稳定状态下的训练效果要优于稳定训练状态的训练效果，单纯的稳定状态训练不足以满足更高层次的平衡能力需求；躯干支柱力量训练可以有效增强躯干核心部位的肌群力量，这为改善静态平衡能力提供了基础性物质保障；多方向运动、多关节参与的动作模式可以均衡躯干各部位运动功能的对称性发展，提高动力链传递效率，避免出现代偿动作，优化动作质量，提高身体稳定性；非稳定状态下的躯干支柱力量训练可以更好地提高本体感受器的敏感性，从而提高神经对肌肉控制的精确性，提高中枢神经系统的兴奋性和募集更多深层次的稳定肌参与运动，进而提高中枢神经系统的灵活性、身体协调性与稳定性。

关键词： 躯干支柱力量；平衡能力；非稳定状态；单足；力量训练；动态平衡能力；静态平衡能力

中图分类号： G 808.1文章编号：1009783X（2016）04033308文献标志码： A

身体平衡是指维持人体重心处于支撑面内的能力，它分为静态和动态2种平衡能力。平衡不仅是人类的基本运动技能，也是保持身体姿势和进行各项活动的基础[1]。从静力学角度来看，人体平衡状态与支撑面的大小、重心到支撑面的距离和重心垂线到支撑面边缘的距离有关[2]。从生理学角度来看，保持人体平衡受视觉系统、前庭系统、本体感觉、触觉、神经系统、关节的灵活性、肌肉力量和有效并能适应外界环境变化的肌张力共8种因素的影响[3]。提高平衡能力有赖于改善感觉输入（前庭感觉、视觉和本体感觉）、中枢整合和肌肉力量对平衡的调整等环节。从运动解剖学角度来看，躯干支柱包括双肩（shoulders）、躯干（torso）和髋部（hips）。躯干支柱力量（pillar strength）的水平对四肢动作稳定性具有决定作用，人体在运动时所需的动量主要是从躯干支柱发出的，并通过躯干传递和分配到四肢[4]。大量的训练实践证明，发展躯干支柱力量不仅能够提高核心区域的稳定性，而且还能使近端的肌肉得到固定，进

而保证远端肌肉产生良好的运动效果[5]。尽管目前躯干支柱力量训练在竞技体育、学校体育和群众体育等领域得到一定程度的应用，各种躯干支柱力量训练方法也是层出不穷；但是大多数教练员、体育教师、体育健身指导员和运动员对诸多练习方法的有效性及动力学原理知之甚少，少量的文献报道也仅局限于一些理论推测，对于实验研究成果极为罕见。基于此，本文在借鉴前人研究成果的基础上，采用实验法研究和分析2种躯干支柱力量训练方案对身体平衡能力的影响程度，以期能为科学确定躯干支柱力量练习方法提供实证依据，为丰富运动训练理论与方法做出应有的贡献。

1研究方法

1.1实验对象

选取首都体育学院运动训练专业大三年级田径专项的24名男生作为研究对象。实验对象随机分成2组，每组12人，基本情况见表1。

1.2研究方法

1.2.1文献资料法

查阅近10年来国内外的相关文献资料，把握当前躯干支柱力量训练的研究现状，并为制定实验方案提供参考依据。

1.2.2专家访谈法

通过专家访谈确定实验方案、训练方法、训练手段和测试指标。

1.2.3实验法

1.2.3.1实验过程

经过1周的预实验后再进行8周的正式实验训练，第10周再次进行测试。其中，实验组采用非稳定状态下躯干支柱力量训练方法，对照组采用稳定状态下躯干支柱力量训练方法。所有受试者均从未接受特殊的平衡训练，未使用影响平衡能力的药物，身体机能状态良好，了解实验流程和风险，自愿参与本次研究，并签署了实验知情同意书。

1.2.3.2实验器材与测试仪器

实验中使用到的器材主要包括迷你带、瑞士球、重力球、悬吊带、弹力带、平衡盘、BOSU球、5 kg/10 kg杠铃片、秒表、尺子等。测试仪器为Imoove FTM动态平衡测试仪。

1.2.3.3实验时间与地点

实验时间为2014年9月8日―11月14日（实验时间共10周，其中第1周为预实验，第10周进行测试，第2～9周进行正式实验训练）。每周安排训练3次，每次训练课时间90 min。实验地点为首都体育学院身体运动功能训练实验中心。

1.2.3.4测试指标选取与要求

1） 动态平衡能力测试指标选取与分析。

实验测试采用Imoove动态平衡能力测试仪，选取中等和极限2个难度等级分别对受试者进行动态平衡能力测试。其中，“绿色目标成绩”是受试者通过拉动手柄控制蓝色游标在绿色区域的有效次数，是评定受试者人体前庭系统、视觉系统、大脑平衡反射系统、小脑共济协调系统及身体本体感觉系统的综合指标；“协调性”是受试者肌肉、神经、感知觉3大系统协调配合，合理、准确、有效完成动作的能力体现，是评定身体控制能力的指标；“不平衡百分比”是评定受试者身体左右功能对称性的指标；“稳定性”是评定受试者人体重心控制的整体情况的指标；“平衡分布”是评定受试者前后与左右平衡能力的对称性的指标；“总分”是以上5个指标的均值，是整体动态平衡能力的直观体现。

2）运动幅度测试指标选取。

Imoove动态平衡测评系统共有3个运动幅度，分别对应低等、中等、极限3个难度等级（见表2）。预实验对受试者进行了3个难度等级测试，但测试结果显示，低等级运动幅度测试时，绝大部分受试者的分值均接近满分。参考相关专家建议，并结合受试者运动能力，本研究选取更具有研究意义的中等、极限2个难度等级用于正式实验测试。

3）静态平衡能力测试指标选取。

本实验研究选取闭眼单足站立计时测试，作为静态平衡能力测试指标。

4）动态平衡能力测试方法与要求。

受试者要充分了解仪器操作并充分做好热身活动后开始测试。测试开始前，要求受试者双足站在平台指定位置，双眼目视屏幕，双手握住蓝色弹力管的手柄，微屈髋屈膝，腹部、臀部收紧，身体保持稳定。测试开始时，受试者通过推拉弹力管尽量控制蓝色游标在指定区域。测试时要求受试者尽力克服测试平台带来的晃动，尽力维持身体的稳定和平衡，同时通过双手拉动机器上的弹力带，尽量提高屏幕上的蓝色游标在绿色区域的有效时间。测评系统共设有3个运动幅度，每个幅度持续测试1 min。测试指标共包括6个：绿色目标成绩、协调性测试结果、不平衡百分比、稳定性测试结果、平衡分布、总分。

5）单足闭眼站立静态平衡能力的测试方法与要求。

受试者直立，两臂置于体侧。测试开始后，闭上双眼，抬起一侧脚，要求抬起脚不能接触支撑腿和支撑脚。支撑脚跳动、移动或者抬起脚触地立即停止计时。

1.2.3.5训练安排

正式实验训练总时间为8周，每周训练2次，共16次。每次训练1.5 h，分为动作准备、躯干支柱力量训练、再生与恢复3个训练模块，见表3。

2组均由同一教练指导训练并采用同样的训练方法或手段，两者之间区别在于训练刺激方式的差异，其中实验组以非稳定状态为主，对照组以稳定状态为主。训练过程分为2个阶段：第1阶段（前4周）为基础适应阶段（见表4）；第2阶段（后4周）为增强提高阶段（见表5）。

每次训练根据训练的具体任务，将训练手段设置为若干个训练站，站点进行编号排序。将实验组和对照组分别分成2个小组，共4组，各小组分别选择不同站点按照既定顺序和路线，依次完成每站训练任务。

1.2.3.6训练负荷

由于躯干支柱位于人体中枢处，强调全身各环节整体协调发力，而非单个关节或单块肌肉的重复做功；另外，为维持机体稳定，参与工作的肌肉相当一部分是处于深层的小肌肉群，不能承受过大的负重刺激；所以，在安排躯干支柱力量训练负荷时不适宜采用与发展四肢力量一样的大负重，因而躯干支柱力量训练负荷一般以克服自身体重或小器械、轻负重的训练为主。

1.3统计学方法

采用Excel 2010和SPSS 17.0统计分析软件对测试结果进行了处理分析。主要采用数理统计方法相关性和差异性检验，用于比较实验前后均值及提高幅度的差异显著性。对比分析各项测试指标，研究和分析躯干支柱力量训练方法对平衡能力的影响程度及组间和组内的差异程度。

2研究结果

2.1动态平衡能力测试结果

2.1.1中等难度动态平衡能力测试结果

测试结果显示，在中等难度测试环境下，2组学生的动态平衡能力在整体（“总分”）上均有了明显提高，见表6。其中：实验组学生实验前后的绿色目标成绩、协调性、测试总分进行比较，差异均具有非常显著性（P0.05）。

对照组学生实验前后的绿色目标成绩、协调性及总分进行比较，差异均具有显著性（0.01

实验前2组学生的动态平衡能力6项测试指标的分值经组间检验，均未见显著性差异（P>0.05），见表8。8周实验训练后，2组学生的测试分值组间比较显示：绿色目标成绩、协调性的得分差异均具有显著性（0.01

经过8周躯干支柱力量训练后，虽然2组学生在中等难度测试环境下，动态平衡能力整体上都呈现增长，但是各项测试指标增长幅度也存在一定的差异，如图1所示。实验组绿色目标成绩得分增长率达20.68%，协调性得分增长率达16.76%，不平衡百分比得分增长率达1.53%，稳定性得分增长率达2.33%，平衡分布得分增长率达0.97%，总分增长率达7.82%。对照组绿色目标成绩得分增长率达19.80%，协调性得分增长率达12.60%，不平衡百分比得分增长率达0.67%，稳定性得分增长率达0.47%，平衡分布得分增长率达-4.48%，总分增长率达5.75%。

2.1.2极限难度动态平衡能力测试结果

在极限难度测试环境下，2组学生的动态平衡能力在整体上均出现了提高，见表9和表10。其中：实验组学生实验前后的绿色目标成绩、协调性测试、不平衡百分比、稳定性得分进行比较，差异具有显著性（0.01

对照组实验前后的绿色目标成绩、协调性、不平衡百分比及总分得分进行比较，差异均具有显著性（0.01

表11显示，实验前2组学生的动态平衡能力6项测试指标组间检验均没有呈现显著性差异（P>0.05）。8周实验训练后，组间检验结果显示：2组学生的绿色目标成绩得分、协调性、稳定性得分比较，差异具有显著性（0.01

从2组学生实验训练效果来看，经过8周躯干支柱力量训练后，虽然2组学生在极限难度测试环境下，动态平衡能力整体都有增长，但是各项测试指标增长幅度之间存在差异，如图2所示。其中，实验组绿色目标成绩得分增长率达19.90%，协调性得分增长率达21.94%，不平衡百分比得分增长率达1.87%，稳定性得分增长率达3.73%，平衡分布得分增长率达2.47%，总分增长率达9.82%。

对照组绿色目标成绩得分增长率达20.42%，协调性得分增长率达14.94%，不平衡百分比得分增长率达2.07%，“稳定性”得分增长率达0.91%，平衡分布得分增长率达1.02%，总分增长率达7.75%。

经过8周的躯干支柱力量训练，实验组和对照组在中等难度和极限难度2种测试环境下，动态平衡能力整体（即总分）都有了明显提高。其中，实验组提高幅度明显大于对照组，差异具有非常显著性（P

2.2静态平衡能力测试结果

本实验选取闭眼单足站立计时测试作为静态平衡能力测试指标。结果表明，实验前2组闭眼单足站立测试成绩组间比较，未见显著性差异（P>0.05）。经过8周的躯干支柱力量训练后，2组闭眼单足站立测试成绩均有所提高，但实验组的提升幅度更大一些。组内检验也显示，实验组学生实验前后闭眼单足站立测试成绩比较，差异具有非常显著性（P

经过8周训练后，2组学生的左右两侧测试成绩都有了显著增长，但是增长率不同。其中：实验组左侧平均成绩提高了57.91 s，增长率达71.93%；右侧平均分值提高了65.28 s，增长率达79.64%。对照组左侧分值提高了18.89 s，增长率达23.09%；右侧提高了23.40 s，增长率达28.92%。

3讨论与分析

3.1对动态平衡能力影响的分析

维持身体动态平衡需要人体中枢神经系统对本体感觉、前庭和视觉系统所获得的信息进行整合，实现对运动效应器的有效控制，表现为机体在运动或内外环境发生变化时，迅速准确地作出反应和调整，以维持身体的动态平衡[6]。在正常状态下，本体感觉系统提供身体各部位的空间定位及肌肉状态的信息。前庭系统提供加速度运动、瞬时直线加速运动及直线重力加速有关的头部位置改变的信息。视觉系统提供周围环境及身体运动和方向的信息。不同感受器通过换能作用将获得的信息通过特定的传入途径投射到相应的中枢区域。

动态平衡能力是通过imoove动态平衡测试仪的中等和极限2种难度测试完成。受试者要克服平台的旋转、偏心和倾斜运动以维持身体平衡，这就需要激活人体前庭系统、视觉系统、本体感觉系统、大脑平衡反射系统、小脑共济协调系统等，同时募集全身肌肉和关节快速做出准确反应。经过8周的躯干支柱力量训练后，实验组和对照组在中等难度和极限难度2种测试环境下，动态平衡能力总分都发生显著性提高，分析其原因如下：

1）躯干支柱力量训练强调全身各部位整合发力，包括稳定和非稳定2种状态下的训练刺激，它强调神经-肌肉系统的控制协调能力及肌肉和关节间的协作能力。

2）通过丰富的训练器械和训练手段提高人体中枢神经系统的兴奋性和信息整合分析能力，募集更多的肌纤维参与，实现对机体稳定的有效控制，从而表现出更好的平衡能力。

3）躯干支柱力量训练建立多方向运动、多关节参与的训练模式，使人体多处于三维空间内运动。不仅包括传统力量训练中的前链、后链练习（例如传统仰卧起坐、俯卧撑等），还包括人体容易忽视的侧链和螺旋链上肌群力量练习（例如重力球上抛、下砸和侧抛）。

4）躯干支柱力量训练很好地突出了练习动作的三维性，很好地发展了弱势链肌群的力量，均衡了躯干核心区域的原动肌、对抗肌、固定肌和中和肌的张力，从而增加了躯干稳定性，也为全身动力链传递创造了一个稳定的平台，提高了整体动态平衡能力。

在2种测试条件下，虽然2组学生的动态平衡能力总分都有明显提高，但是提高幅度存在着明显差异，其中实验组测试总分实验前后成绩比较，差异具有非常显著性（P

分析2组学生各项指标测试成绩时发现，在2种测试条件下，无论实验组还是对照组的学生，平衡分布指标测试成绩提高幅度均未见显著性差异（P>0.05），甚至对照组在中等难度测试时成绩还出现了下降。平衡分布得分计算公式是：（左侧/右侧%+前侧/后侧%）/2，该指标反映了受试者整体平衡分布。而不平衡百分比指标反映了受试者身体功能的左右不对称性。由此可以推断：出现上述现象的原因可能是由于受试者从事的运动专项特点（全部为径赛项目），导致身体左右侧的运动功能对称性较好；但前后运动功能的对称性差，而本实验训练方案在设计时未能充分结合受试者的运动专项特点，即没有安排相应的发展身体前后肌肉链对称性的训练手段。建议未来的研究者在进行躯干支柱力量训练时，应尽量结合运动项目以便取得更好的实验效果。

由上述研究结果可以看出，2组学生在中等难度和极限难度2种测试条件下，动态平衡能力整体上都有了明显提高。其中，实验组非稳定训练提高幅度明显大于对照组稳定训练，表明躯干支柱力量训练对提高动态平衡能力是有效的，尤其是非稳定条件下的训练效果更好一些，而单纯的稳定性训练不足以满足高难度的身体平衡需求。分析其可能性机制为：

1）躯干支柱力量训练有助于建立多方向运动、多关节参与的训练模式，均衡躯干各部位运动功能的对称性发展，从而优化动态平衡能力。

2）非稳定状态下的躯干支柱力量训练可以有效提高本体感受器的敏感性，进而提高神经对肌肉控制的精确性。

3）非稳定状态下的躯干支柱力量训练可以募集更深层的稳定肌参与维持身体平衡，能够较好地提高身体的稳定性和协调性。

3.2对静态平衡能力影响的分析

静态平衡能力是指机体在相对静止状态下，控制身体重心，以维持机体静态稳定平衡。本研究选用闭眼单足站立计时评定静态平衡能力，实验结果表明经过8周躯干支柱力量训练后，实验组和对照组的静态平衡能力都有了高度显著性提高，但2组学生的提高幅度有所差异，表现为实验组要明显高于对照组，反映出非稳定躯干支柱力量训练对静态平衡能力的提高效果更好。分析其原因如下：

1）当单腿站立时，要维持人体稳定，需要踝、膝、髋关节和躯干的协调参与，将身体重心垂直控制在单足支撑面上，这时躯干肌群和下肢肌群要具备很好的肌力和张力。而躯干支柱力量训练恰恰可以有效地增强髋关节、脊柱两侧和肩关节周围的肌群力量，这就为较好地维持静态平衡提供了基础性保障。

2）人体平衡的维持需要依赖前庭感觉系统、本体感觉系统和视觉系统的信息传入。而闭眼是控制视觉感受器的信息获得。当一个人处于闭眼状态时，人体平衡的维持需要依赖本体感觉系统和前庭感觉系统的代偿来完成。如前文所述，非稳定训练条件可以有效刺激本体感觉系统，这也是为什么通过8周的非稳定躯干支柱力量训练，可以更有效提高静态平衡能力的原因之一。

4结论

1）躯干支柱力量训练可以有效提高人体的动态和静态2种平衡能力，尤其是非稳定状态下的训练效果要优于稳定状态的训练效果，单纯的稳定性训练不足以满足更高层次的平衡能力需求。

2）躯干支柱力量训练可以显著增强躯干核心部位肌群的力量，为维持静态平衡提供基础性的物质保障，而且多方向运动、多关节参与的训练模式还可以均衡躯干各部位功能对称性发展，提高动力链传递效率，避免出现代偿动作，优化动作质量和提高身体稳定性。

3）非稳定状态下的躯干支柱力量训练可以提高本体感受器的敏感性，从而提高神经对肌肉控制的精确性；提高中枢神经系统的兴奋性，募集更多和深层次的稳定肌参与运动；提高中枢神经系统的灵活性，增强身体的协调性与稳定性。

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