高 原，盛 欣

中老年女性動態(tài)平衡能力與下肢肌肉力量的關(guān)系研究

高 原，盛 欣

目的；探索中老年女性的動態(tài)平衡能力與下肢肌肉力量之間的關(guān)系。方法：本研究招募了55-65歲中老年女性50名，使用數(shù)字化手持測力計(jì)對受試者的下肢最大肌肉力量(髖關(guān)節(jié)伸肌肌群、屈肌肌群和外展肌群，膝關(guān)節(jié)伸肌肌群、屈肌肌群和踝關(guān)節(jié)背屈肌群)進(jìn)行測試，同時(shí)利用Y平衡測試儀對前側(cè)、后中側(cè)和后外側(cè)3個方向上的伸展距離進(jìn)行測試，使用Pearson相關(guān)分析法來量化Y平衡測試的伸展距離與下肢肌肉力量之間的線性關(guān)系。結(jié)果：髖關(guān)節(jié)伸肌力量和膝關(guān)節(jié)屈肌力量與Y平衡測試前側(cè)方向的伸展距離呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系；髖關(guān)節(jié)伸肌力量、髖關(guān)節(jié)外展肌力量和膝關(guān)節(jié)屈肌力量與Y平衡測試后中側(cè)方向的伸展距離呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系；髖關(guān)節(jié)伸肌力量和膝關(guān)節(jié)屈肌力量與Y平衡測試后外側(cè)方向的伸展距離呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系。結(jié)論：中老年女性的動態(tài)平衡能力與下肢肌肉力量高度相關(guān)。

中老年女性；下肢肌肉力量；動態(tài)平衡能力；姿勢控制

跌倒是老年人，特別是中老年女性骨折和腦震蕩的主要原因[1-2]。研究表明，女性較男性更易于發(fā)生跌倒，并往往且伴有較多的跌倒相關(guān)損傷[3]。Chen et al.研究發(fā)現(xiàn)，隨著年齡的增加，身體的肌肉質(zhì)量和力量逐年下降，且女性肌肉質(zhì)量和力量下降速度明顯快于男性[4]。研究表明，從30歲到80歲期間，肌肉力量下降明顯，下降率超過原來肌肉力量的50%，其中下肢肌肉力量下降率更為明顯[6]，因此下肢肌肉力量減弱被視為預(yù)測跌倒風(fēng)險(xiǎn)的一個重要指標(biāo)[5]。了解動態(tài)平衡能力和下肢肌肉力量的關(guān)系對識別跌倒風(fēng)險(xiǎn)和制定預(yù)防跌倒訓(xùn)練方案十分重要[7]。研究發(fā)現(xiàn)，衰老伴隨著肌肉力量下降，女性的平衡能力從40歲以后開始下降[8]。因此，為了確保預(yù)防跌倒干預(yù)計(jì)劃更有成效，在制定干預(yù)訓(xùn)練方案中，應(yīng)該采取不同的訓(xùn)練方法來增強(qiáng)中老年人的下肢肌肉力量，進(jìn)而改善身體動態(tài)姿勢控制能力。

Y平衡測試作為一種身體動態(tài)姿勢控制能力的測試手段，可用于評價(jià)身體動態(tài)平衡能力、靈活性和本體感覺等能力[9]。Y平衡測試有專門的測試設(shè)備和嚴(yán)格遵守標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)具備較高的外部效度(0.99～1.00)和內(nèi)部效度(0.85～0.91)[10]。Plisky P J 研究表明，Y平衡測試的伸展距離可用于預(yù)測籃球運(yùn)動員下肢損傷的風(fēng)險(xiǎn)[11]。高曉嶙等通過對我國橄欖球運(yùn)動員進(jìn)行Y平衡測試，確定了運(yùn)動員下肢損傷風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)[12]。楊璨等研究發(fā)現(xiàn)，星狀伸展平衡測試可以評價(jià)老年女性動態(tài)平衡能力，且正前方和正后方的動態(tài)平衡能力與跌倒風(fēng)險(xiǎn)高度相關(guān)[13]。盡管研究表明，機(jī)體的動態(tài)平衡能力對保持身體穩(wěn)定和預(yù)防跌倒有重要意義，且下肢肌肉力量下降又是跌倒的重要風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)，但機(jī)體的動態(tài)平衡能力和與下肢肌肉力量之間是否相關(guān)還不確定。故以此為研究目的，以闡明中老年女性的動態(tài)平衡能力和下肢肌肉力量之間的關(guān)系，從而為預(yù)防老年人跌倒提供合理化的練習(xí)方案。

1 研究對象和方法

1.1研究對象

2015年10月，在秦皇島市海港區(qū)招募了55～65歲中老年女性50名，自愿參加本研究，所有受試者的優(yōu)勢腿均為右腿，受試者的基本情況(見表1)。招募受試者的納入標(biāo)準(zhǔn)：能夠獨(dú)立行走，身體健康，無跌倒史，實(shí)驗(yàn)前6個月無下肢損傷，所有受試者均無神經(jīng)系統(tǒng)疾病、肌肉骨骼疾病、視覺障礙和前庭疾病。所有受試者動員了解實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮涂赡茱L(fēng)險(xiǎn)，并簽署知情同意書。整個測試過程中未出現(xiàn)受試者丟失。

表1 受試者基本情況表

1.2研究方法

1.2.1 實(shí)驗(yàn)法

(1)肌肉力量測試。

①測試要求。測試前，所有受試者在測試人員的帶領(lǐng)下進(jìn)行10 min熱身活動和5 min拉伸練習(xí)，以防止受試者損傷。測試人員：根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求，在正式測試前1個月，邀請專業(yè)人員對測試人員(在讀研究生)進(jìn)行系統(tǒng)培訓(xùn)，測試人員能夠熟練操作設(shè)備，并能夠及時(shí)處理測試過程中出現(xiàn)的突發(fā)事件，之后又進(jìn)行多次小樣本的預(yù)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步鞏固整個操作過程。所有測試都由相同的測試人員進(jìn)行操作，中途不能更換，以防影響測試結(jié)果。

②正式測試。使用數(shù)字化手持測力計(jì)(PowerTrack II，美國)對受試者的最大力量進(jìn)行測試。選取雙側(cè)下肢的髖關(guān)節(jié)伸肌肌群、屈肌肌群和外展肌群，膝關(guān)節(jié)伸肌肌群、屈肌肌群和踝關(guān)節(jié)背屈肌群進(jìn)行最大等長肌力測試，測試位置參照設(shè)備說明。在測試過程中，測試人員提示受試者循序漸進(jìn)地增加肌肉力量，直至最大力量，而不是突然、爆發(fā)性的收縮。測試過程中，如果受試者進(jìn)行爆發(fā)性的肌肉收縮，則取消該次肌力測試。當(dāng)受試者達(dá)到最大力量時(shí)，計(jì)數(shù)5s，然后停止收縮[14]。測試順序：髖關(guān)節(jié)(伸肌肌群、屈肌肌群和外展肌群)、膝關(guān)節(jié)(伸肌肌群和屈肌肌群)和踝關(guān)節(jié)背屈肌群。每個肌群測試3次，次與次之間休息30s，每一個關(guān)節(jié)肌群測試間歇120s，以免因?yàn)槠诙绊憸y試結(jié)果。每一側(cè)肢體的6個肌群測試的平均峰值用于數(shù)據(jù)分析。

(2)Y平衡測試。

①測試要求。受試者單腳站在中心盤上，腳趾末端不能超過紅色起始線，雙手放置骨盆兩側(cè)，另一條腿向前側(cè)、后中側(cè)和后外側(cè)盡力伸展推動指示塊，然后回到起始位置。要求受試者非支撐腿放置在指示塊側(cè)沿，然后抬頭目視前方，受試者裸足，以免影響身體的平衡能力和穩(wěn)定性[15]。每個方向上最多可以進(jìn)行6次練習(xí)，防止學(xué)習(xí)效應(yīng)影響測試結(jié)果。如果出現(xiàn)以下情況：不能回到起始位置；無法保持單腿支撐姿勢；踢指示塊；踩到指示塊上；雙手離開骨盆，則認(rèn)定測試無效，數(shù)據(jù)作廢，需要重新測試。每個方向上最多進(jìn)行6次測試，如果受試者超過4次測試失敗，則這個方向上測試被記為0分。

②正式測試。受試者支撐腿裸足站在中心盤上，足的縱軸與中心盤平行，腳趾末端不能超過紅色起始線，雙手放置骨盆兩側(cè)，非支撐腿向不同方向緩慢、持續(xù)地推動指示塊，然后回到起始位置。測試過程中，如果受試者出現(xiàn)快速地或間斷地推動指示塊，則取消該次測試成績。受試者在每個方向上進(jìn)行測試，取3次有效數(shù)據(jù)，精確到0.5cm，測試順序?yàn)椋河彝惹皞?cè)、左腿前側(cè)、右腿后中側(cè)、左腿后中側(cè)、右腿后外側(cè)和左腿后外側(cè)，次與次間休息5s，每個方向測試之間休息30s。所有測試都由相同的測試人員進(jìn)行操作，中途不能更換，以防影響測試結(jié)果。每個受試者的下肢長度不同，標(biāo)準(zhǔn)化處理有助于排除下肢長度的差異對測試結(jié)果的影響[16]。受試者仰臥，用皮尺測量髂前上棘至同側(cè)踝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)髁中心之間的距離，精確到0.5cm。最大伸展距離公式：(伸展距離/下肢長度)×100%。綜合值的計(jì)算公式=(前+后外+后內(nèi)的伸展距離)/(腿長的3倍)×100。所有受試者都使用左、右側(cè)下肢各個方向上的平均距離進(jìn)行分析。

1.2.2 數(shù)理統(tǒng)計(jì)法 采用SPSS19.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示受試者的基本情況和相關(guān)測試指標(biāo)，以Pearson相關(guān)分析法對受試者Y平衡測試的右下肢伸展距離與右下肢肌肉力量之間的相關(guān)性進(jìn)行分析。使用相關(guān)系數(shù)(r)和顯著性水平(P值)來描述總體方差。顯著性標(biāo)準(zhǔn)為P<0.05，非常顯著性標(biāo)準(zhǔn)為P<0.01，滿足顯著性標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，r為0.7，以 r>0.7表示較高相關(guān)性[17]。

2 研究結(jié)果

2.1受試者下肢的伸展距離和不同肌群的肌肉力量

通過對受試者雙側(cè)下肢進(jìn)行Y平衡測試，結(jié)果顯示(表2)：右下肢的前側(cè)伸展距離和后內(nèi)側(cè)伸展距離均大于左下肢的伸展距離，但無顯著性差異(P>0.05)，而右下肢的后外側(cè)和綜合值的伸展距離明顯大于左下肢的伸展距離，且具有顯著性差異(P<0.05)。

通過對受試者雙側(cè)下肢髖關(guān)節(jié)屈、伸和外展肌群進(jìn)行測試，結(jié)果顯示(表3)：右側(cè)下肢髖關(guān)節(jié)屈肌肌肉力量大于左側(cè)下肢，但無顯著性差異(P>0.05)，而右側(cè)下肢髖關(guān)節(jié)伸肌和外展肌肌群肌肉力量明顯大于左側(cè)下肢，且具有顯著性差異(P<0.05)。雙側(cè)下肢膝關(guān)節(jié)屈、伸肌群測試結(jié)果顯示，右側(cè)下肢膝關(guān)節(jié)屈肌肌肉力量大于左側(cè)下肢，但無顯著性差異(P>0.05)，而伸肌力量明顯大于左側(cè)下肢，且差異顯著(P<0.05)。雙側(cè)下肢踝關(guān)節(jié)背屈肌群測試結(jié)果顯示，右側(cè)下肢踝關(guān)節(jié)背屈肌肉力量與左側(cè)下肢無顯著性差異(P>0.05)。

表2 受試者雙側(cè)下肢的Y平衡測試伸展距離 (cm)

注：“#”P<0.05,具有顯著性差異；“##”P<0.01,具有非常顯著性差異

表3 受試者雙側(cè)下肢不同肌群的肌肉力量

注：“#”P<0.05,具有顯著性差異；“##”P<0.01,具有非常顯著性差異

2.2 Y平衡測試伸展距離與髖關(guān)節(jié)肌肉力量的相關(guān)性

通過對髖關(guān)節(jié)力量(髖關(guān)節(jié)屈肌力量、髖關(guān)節(jié)伸肌力量和髖關(guān)節(jié)外展肌力量)與Y平衡測試不同方向的伸展距離進(jìn)行相關(guān)性檢驗(yàn)，結(jié)果顯示(表4)：髖關(guān)節(jié)屈肌力量與Y平衡測試伸展距離在三個方向上都呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系，且呈現(xiàn)顯著性差異(P<0.05)，但相關(guān)系數(shù)r值均小于0.7，表明兩者的相關(guān)性較低；髖關(guān)節(jié)伸肌力量與Y平衡測試伸展距離在三個方向上都呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系，且呈現(xiàn)顯著性差異(P<0.05)，同時(shí)還發(fā)現(xiàn)髖關(guān)節(jié)伸肌力量和三個方向上的伸展距離的相關(guān)系數(shù)r值均大于0.7，即(r>0.7；P<0.05)，表明兩者的相關(guān)性較高。髖關(guān)節(jié)外展肌力量與Y平衡測試伸展距離在三個方向上都呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系，且呈現(xiàn)顯著性差異(P<0.05)，此外，還發(fā)現(xiàn)髖關(guān)節(jié)外展肌力量與后中側(cè)方向的伸展距離的相關(guān)系數(shù)r>0.7，即(r>0.7；P<0.05)，表明髖關(guān)節(jié)外展肌力量與后中側(cè)方向的伸展距離的相關(guān)性較高。

表4 Y平衡測試右下肢伸展距離與髖關(guān)節(jié)肌力的相關(guān)性(r值)

注：“#”P<0.05,具有顯著性差異；“##”P<0.01,具有非常顯著性差異

2.3 Y平衡測試伸展距離與膝、踝關(guān)節(jié)肌肉力量的相關(guān)性

通過對膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)力量(膝關(guān)節(jié)屈肌力量、膝關(guān)節(jié)伸肌力量和踝關(guān)節(jié)背屈肌力量)與Y平衡測試不同方向的伸展距離進(jìn)行相關(guān)性檢驗(yàn)，結(jié)果顯示(表5)：膝關(guān)節(jié)屈肌力量與Y平衡測試伸展距離在三個方向上都呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系，并具有顯著性差異(P<0.05)，同時(shí)膝關(guān)節(jié)屈肌力量和三個方向上的伸展距離的相關(guān)系數(shù)r值均大于0.7，即(r>0.7；P<0.05)，表明兩者的相關(guān)性較高。膝關(guān)節(jié)伸肌力量與Y平衡測試伸展距離在三個方向上都呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系，且具有顯著性差異(P<0.05)，但相關(guān)系數(shù)r值均小于0.7，表明兩者的相關(guān)性較低；踝關(guān)節(jié)背屈肌力量與Y平衡測試伸展距離在三個方向上也都呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系，且具有顯著性差異(P<0.05)，但相關(guān)系數(shù)r值均小于0.7，表明兩者的相關(guān)性較低。

表5 Y平衡測試右下肢伸展距離與膝和踝關(guān)節(jié)肌力的相關(guān)性(r值)

注：“#”P<0.05,具有顯著性差異；“##”P<0.01,具有非常顯著性差異

3 分析與討論

本研究發(fā)現(xiàn)，髖關(guān)節(jié)伸肌力量與Y平衡測試伸展距離在三個方向上都呈現(xiàn)正相關(guān)。Beth N.和Hubbard et al.的研究支持我們的研究結(jié)果，Beth N.認(rèn)為，在星形伸展平衡測試過程中，臀大肌的肌電活動在前側(cè)、后內(nèi)側(cè)和后外側(cè)方向上的肌肉募集模式非常相似[18]，而Hubbard et al.研究發(fā)現(xiàn)，在星形伸展平衡測試中，后內(nèi)側(cè)和后外側(cè)的伸展距離與髖關(guān)節(jié)伸肌力量呈正相關(guān)[19]。Y平衡測試與一側(cè)肢體蹲起動作相似，都屬于單側(cè)肢體負(fù)重，兩者都涉及到下肢對側(cè)肢體做小幅度下蹲運(yùn)動。因此可以認(rèn)為，髖關(guān)節(jié)屈曲幅度越大，則對側(cè)肢體伸展距離越遠(yuǎn)，進(jìn)而需要更大髖關(guān)節(jié)伸肌力量來保持身體姿勢平衡。

本研究對髖關(guān)節(jié)外展肌力量和后內(nèi)側(cè)伸展距離的正相關(guān)關(guān)系進(jìn)行了量化，發(fā)現(xiàn)外展肌肌肉力量與后內(nèi)側(cè)伸展距離具有較高的相關(guān)性。Hubbard et al.研究表明，在星形伸展平衡測試中，后內(nèi)側(cè)和后外側(cè)的伸展距離與髖關(guān)節(jié)外展肌力量呈中等相關(guān)(r=0.49-0.51)[19]。Richard R研究表明，在Y平衡測試過程中，后側(cè)的伸展距離與髖關(guān)節(jié)活動范圍密切相關(guān)[20]。這兩項(xiàng)研究都表明髖關(guān)節(jié)外展肌力量與后內(nèi)側(cè)的伸展距離相關(guān)，支持了我們的研究結(jié)果。在Y平衡測試時(shí)，要想增加后側(cè)的伸展距離，一定要加大髖關(guān)節(jié)的活動范圍，而外展肌需要積極參與來保持骨盆側(cè)向穩(wěn)定，以使身體保持平衡。據(jù)此認(rèn)為，髖關(guān)節(jié)外展肌力量與后內(nèi)側(cè)的伸展距離有較高的相關(guān)性。

研究中發(fā)現(xiàn)，膝關(guān)節(jié)屈肌力量與三個方向上的伸展距離都具有較高的相關(guān)性。研究發(fā)現(xiàn)，運(yùn)用星形伸展平衡測試對前內(nèi)側(cè)伸展距離評價(jià)時(shí)，膝關(guān)節(jié)屈曲活動范圍最大[21]。此外，Ohkoshi et al.研究表明，當(dāng)身體處于站立姿勢時(shí)，隨著軀干角度增加，腘繩肌參與活動也隨著增加[22]。上述研究發(fā)現(xiàn)，無論是前內(nèi)側(cè)伸展測試還是軀干角度變化，都需要膝關(guān)節(jié)屈曲角度，而增加并保持膝關(guān)節(jié)屈曲角度則需要屈膝肌群積極參與。在進(jìn)行Y平衡測試過程中，受試者為了保持身體平衡而出現(xiàn)前、后傾斜姿勢，此時(shí)屈膝肌群進(jìn)行離心收縮以防止軀干移動。因此，當(dāng)身體由向前晃動轉(zhuǎn)至向后晃動時(shí)，膝關(guān)節(jié)屈肌群有助于增加Y平衡測試伸展距離。

4 結(jié)論與建議

4.1結(jié)論

中老年女性優(yōu)勢腿的伸展距離高于非優(yōu)勢腿；優(yōu)勢腿的下肢肌力大于非優(yōu)勢腿；中老年女性的身體動態(tài)平衡能力與髖關(guān)節(jié)伸肌和膝關(guān)節(jié)屈肌肌力高度相關(guān)； Y平衡測試可以作為一項(xiàng)評價(jià)中老年人動態(tài)平衡能力的可靠方法。

4.2建議

基于以上結(jié)論，建議中老年人采取不同健身方式改善身體機(jī)能和提高動態(tài)姿勢控制能力時(shí)，適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行下肢不同位置的肌肉力量練習(xí)，如髖關(guān)節(jié)伸肌和外展肌和膝關(guān)節(jié)屈肌等。練習(xí)時(shí)，要遵循力量訓(xùn)練原則，科學(xué)安排負(fù)荷量和強(qiáng)度的關(guān)系，以克服自身負(fù)荷或小負(fù)荷為主，切記憋氣，最好與同伴一起練習(xí)。只有這樣，才能達(dá)到強(qiáng)身健體、預(yù)防跌倒的功效。

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ResearchontheRelationshipbetweenDynamicBalanceandLowerExtremityMuscleStrengthofMiddle-agedWomen

GAO Yuan, SHENG Xin

Purpose: The purpose of this study was to explore the relationship between dynamic balance and lower extremity muscle strength of middle-aged women. Methods：Fifty middle-aged women aged 55 to 65 years were recruited for this study. The subjects were tested by digital handheld dynamometer for maximal muscle strength of the lower limbs (hip extensors, hip flexors, hip abductors, knee extensors, knee flexors, and ankle dorsiflexors) and tested by Y-balance test for stretching distances in the anterior, posteromedial, and Posterolateral directions. Pearson’s correlation coefficient was used to quantify the linear relationships between stretching distances of Y-balance test and lower-limb strength. Results:Hip extensor and knee flexor strength were positively correlated with anterior stretching distance of Y-balance test. Hip extensor, hip abductor, and knee flexor strength were positively correlated with posteromedial stretching distance of Y-balance test. Hip extensor and knee flexor strength were positively correlated with posterolateral stretching distance of Y-balance test distance. Conclusions:There was a close correlation between lower-limb strength and dynamic balance of middle-aged women.

Middle-aged women；Lower extremity muscle strength；Dynamic balance；Postural control

2017-06-09;

2017-07-14

燕山大學(xué)博士基金項(xiàng)目(編號：B957)。

高 原(1978-)，男，講師，博士，研究方向?yàn)榇蟊娊∩淼纳韺W(xué)機(jī)制。

燕山大學(xué) 體育學(xué)院，河北 秦皇島 066004

G808

A

1008-2808(2017)05-0014-05