王會(huì)會(huì)，紀(jì)仲秋，龐 博，張子華，張長(zhǎng)思

平衡能力已作為國(guó)內(nèi)外評(píng)價(jià)身體素質(zhì)、評(píng)定運(yùn)動(dòng)技能及健康水平的重要指標(biāo)之一。良好的平衡能力對(duì)人體順利完成運(yùn)動(dòng)及預(yù)防跌倒具有積極作用[1]。影響人體平衡的機(jī)制可以分為感覺信息輸入系統(tǒng)、中樞信息處理系統(tǒng)和運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)三個(gè)環(huán)節(jié)[2]。感覺信息輸入系統(tǒng)包括來(lái)自本體感覺、前庭覺以及視覺信息傳入。本體感覺是由位于肌肉、肌腱、關(guān)節(jié)、韌帶以及皮膚的機(jī)械性感受器向中樞發(fā)出指令；前庭能夠感知頭部的相對(duì)位置，調(diào)節(jié)身體及眼球動(dòng)作，調(diào)節(jié)肌肉張力，維持身體平衡、感知機(jī)體與周圍環(huán)境相對(duì)位置；視覺提供周圍環(huán)境、身體運(yùn)動(dòng)及運(yùn)動(dòng)方向的信息[3]。影響中樞信息處理系統(tǒng)包括大腦皮層對(duì)平衡信息進(jìn)行處理、設(shè)計(jì)動(dòng)作、并發(fā)出指令；小腦或腦干匯集本體感受器、前庭、視覺系統(tǒng)的信息傳入；脊髓接收來(lái)自本體感受器信息并進(jìn)行上行傳遞[4]。運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)是指由骨骼、關(guān)節(jié)、肌肉和韌帶等機(jī)體共同完成對(duì)神經(jīng)沖動(dòng)傳遞的指令并通過(guò)肌力維持身體的平衡[5]。因此，在人體姿勢(shì)控制過(guò)程中，前庭、視覺、本體感覺、神經(jīng)反射以及肌力的改變都會(huì)直接影響到身體的平衡能力。

24式太極拳是太極拳的一種，其運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度適中、套路簡(jiǎn)單、內(nèi)容充實(shí)、難易適中，備受太極拳愛好者的青睞，也是初學(xué)者較為理想的太極拳入門套路，目前已經(jīng)被納入大學(xué)體育課程[6]。但是，目前關(guān)于太極拳對(duì)大學(xué)生平衡能力影響的研究較少。因此，本研究從整體本體感覺、前庭覺，膝關(guān)節(jié)位置覺、力量覺，膝關(guān)節(jié)在不同角速度下的伸肌最大力矩、屈肌最大力矩等方面，研究太極拳練習(xí)對(duì)大學(xué)生平衡能力的影響。

1 試驗(yàn)對(duì)象與研究方法

1.1 試驗(yàn)對(duì)象

試驗(yàn)對(duì)象總計(jì)60人，一組為參加北京師范大學(xué)太極拳課的普通大學(xué)生，另一組來(lái)自北京師范大學(xué)、首都體育學(xué)院和北京體育大學(xué)太極拳專業(yè)的大學(xué)生為專業(yè)組，（每周訓(xùn)練3次以上，訓(xùn)練時(shí)間大于1 h），訓(xùn)練年限至少在3年以上，參加過(guò)國(guó)內(nèi)外太極拳重大表演或比賽。受試者身體健康，無(wú)下肢關(guān)節(jié)病史，都是自愿參加本試驗(yàn)（見表1）。

表1 受試者基本信息Table 1 Basic information of subjects

1.2 研究方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 本研究采用縱向研究和橫向研究?jī)煞N方法?？v向研究：在參加太極拳課程之前，對(duì)普通組進(jìn)行相關(guān)平衡方面的測(cè)試，包括運(yùn)用Biodex平衡測(cè)試中的單腳站立測(cè)試（ASL）、多感官相互作用的平衡測(cè)試（CTSIB）以及穩(wěn)定極限測(cè)試（LOS）；運(yùn)用Biodex等速肌力測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試膝關(guān)節(jié)在30°、45°、60°時(shí)的位置覺和力量覺，膝關(guān)節(jié)在60°/s、120°/s時(shí)的屈/伸力矩峰值。對(duì)普通組進(jìn)行太極拳課程的干預(yù)，每周參加一次太極拳，每次持續(xù)時(shí)間為90 min，上課內(nèi)容包括：準(zhǔn)備活動(dòng)10 min（慢跑5 min，肢體伸展5 min），上課內(nèi)容為：第一節(jié)課簡(jiǎn)單介紹太極拳起源、基本動(dòng)作要領(lǐng)，學(xué)習(xí)24式太極拳前兩個(gè)動(dòng)作，即起勢(shì)、左右野馬分鬃，預(yù)習(xí)白鶴亮翅；第二次課復(fù)習(xí)起勢(shì)、野馬分鬃，學(xué)習(xí)白鶴亮翅、左右摟膝拗步，預(yù)習(xí)手揮琵琶；第三次可依次類推。太極拳老師具備多年的太極拳教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。16周太極拳課以后，普通組能夠順利完成24式太極拳動(dòng)作。對(duì)普通組再次按照干預(yù)前的測(cè)試方法對(duì)其進(jìn)行測(cè)試。對(duì)普通組測(cè)試前數(shù)據(jù)和測(cè)試后數(shù)據(jù)進(jìn)行配對(duì)樣本T檢驗(yàn)，分析16周太極拳課對(duì)普通組平衡能力，膝關(guān)節(jié)位置覺、力量覺和力矩的影響。

橫向研究：對(duì)專業(yè)組測(cè)試內(nèi)容與普通組測(cè)試內(nèi)容相同，專業(yè)組數(shù)據(jù)與普通組參加16周太極拳以后的數(shù)據(jù)進(jìn)行獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)。對(duì)比長(zhǎng)時(shí)間太極拳練習(xí)與短時(shí)間太極拳練習(xí)對(duì)平衡能力的影響。

1.2.2 試驗(yàn)設(shè)備 （1）Biodex平衡測(cè)試系統(tǒng)。美國(guó)Biodex Medical Systen公司生產(chǎn)的SD型簡(jiǎn)化版平衡測(cè)試訓(xùn)練系統(tǒng)（Biodex balance system，BBS）可讓受試者在閉鏈條件下，測(cè)試其在靜態(tài)或動(dòng)態(tài)條件下姿勢(shì)穩(wěn)定度的神經(jīng)控制能力。（2）Biodex System 4。美國(guó)Biodex Medical Systen公司生產(chǎn)的Biodex system 4型（BS4）等速肌力測(cè)試訓(xùn)練系統(tǒng)（Biodex Corporation，New Uork，USA）可對(duì)受試者膝關(guān)節(jié)伸肌和屈肌進(jìn)行等速向心/離心測(cè)試以及本體感覺能力的測(cè)試。

1.2.3 試驗(yàn)過(guò)程 （1）BBS測(cè)試過(guò)程。測(cè)試開始前，受試者脫鞋，雙腳站立于測(cè)試平臺(tái)，在身體自然站立的狀態(tài)下通過(guò)雙腳或者單腳輕微移動(dòng)重心的位置使屏幕上晃動(dòng)的黑色圓心與靶心位置重合，雙腳在測(cè)試過(guò)程中不再發(fā)生位置移動(dòng)，記錄受試者在平臺(tái)上的位置。

具體測(cè)試方法為：（1）ASL測(cè)試方法：測(cè)試平臺(tái)設(shè)置為水平靜止，右腳支撐站立于平臺(tái)，屈膝左腳離地，雙手自然放于體側(cè)，移動(dòng)右腳使屏幕上的黑色圓心與眼前屏幕的靶心重合。記錄右腳位置，輸入電腦。測(cè)試開始，受試者雙手放于體側(cè)自然下垂，左腳自然抬起，睜眼，盡量保持身體不要擺動(dòng)；站立時(shí)間為20 s，測(cè)試次數(shù)為一次。（2）CTSIB測(cè)試：平臺(tái)睜眼站立（Firm surface with eyes open，F(xiàn)iEO），受試者雙腳站立于平臺(tái)，兩臂自然放于體側(cè)，調(diào)整兩腳的位置，使重心與屏幕中的靶心重合，記錄雙腳的位置，輸入電腦，測(cè)試開始，受試者保持重心盡量不要晃動(dòng)，測(cè)試完畢以后，休息5 s后依次進(jìn)行平臺(tái)閉眼站立（Firm surface with eyes closed，F(xiàn)iEC），海綿墊睜眼站立（Foam surface with eyes open，F(xiàn)oEO），海綿墊閉眼站立（Foam surface with eyes closed，F(xiàn)oEC）的測(cè)試。每種測(cè)試時(shí)間為20 s，每種測(cè)試間隔時(shí)間為5 s[7]。（3）LOS測(cè)試：測(cè)試的平臺(tái)設(shè)置為靜止水平（Static），但受試者需在不發(fā)生雙腳位置移動(dòng)和屈膝動(dòng)作的前提下，通過(guò)身體重心移動(dòng)來(lái)完成身體重心從居中位置分別到前、后、左、右、右前、左前、右后、左后8個(gè)方位的姿勢(shì)穩(wěn)定極限測(cè)試。這個(gè)方位的出現(xiàn)順序是隨機(jī)的，共測(cè)試2次，每次測(cè)試間歇10s，以第2次測(cè)試數(shù)值作為測(cè)試結(jié)果[8]。

（2）Biodex System 4測(cè)試過(guò)程。①位置感覺能力測(cè)試：受試者坐于等速設(shè)備的座椅，固定軀干和大腿，將優(yōu)勢(shì)側(cè)小腿放于等速測(cè)力計(jì)的綁帶中，固定小腿，膝關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)中心（股骨外側(cè)髁定義為膝關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)重心）與測(cè)力計(jì)的中心成一條直線（見圖1）。讓受試者膝關(guān)節(jié)由90°分別伸到30°、45°和60°（定義膝關(guān)節(jié)處于屈曲位為90°，伸直位為0°。）停留5 s，讓受試者感受膝關(guān)節(jié)的位置并記住位置，再讓受試者主動(dòng)回到原來(lái)的位置以后，讓受試者憑自我感覺重置上述角度。每一個(gè)角度重置測(cè)試進(jìn)行3次，采用2次角度的絕對(duì)誤差作為測(cè)試結(jié)果[9]。②力量覺測(cè)試：受試者坐于等速座椅，固定軀干和大腿優(yōu)勢(shì)側(cè)，軀干與大腿之間的屈曲角度為90°，去除其他關(guān)節(jié)對(duì)膝關(guān)節(jié)的代償作用；膝關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)中心（股骨外側(cè)髁定義為膝關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)重心）與測(cè)力計(jì)的中心成一條直線；等速設(shè)備設(shè)置成等長(zhǎng)肌力測(cè)試模式，讓受試者伸肌分別在30°、45°、60°進(jìn)行最大自主等長(zhǎng)收縮；各位置進(jìn)行3次5 s的等長(zhǎng)伸肌力測(cè)試，次間休息5 s，組間休息300 s。變異系數(shù)控制在（Coefficient of variance，CV）控制在15%以下。記錄受試者在每個(gè)角度上伸肌的最大力矩平均值。受試者進(jìn)行30 min的休息以后，選取膝關(guān)節(jié)最大等長(zhǎng)伸肌力矩的50%作為目標(biāo)力值，讓受試者膝關(guān)節(jié)用力并注視電腦屏幕上的用力曲線，使其與50%的最大力值曲線相重合，重合以后感受此時(shí)肌肉用力程度（整個(gè)過(guò)程10 s）。受試者閉眼重復(fù)剛才力的大小，記錄實(shí)際力值。測(cè)試結(jié)果取目標(biāo)力值與實(shí)測(cè)力值之間的絕對(duì)誤差。測(cè)試次數(shù)為2次，取兩次測(cè)試的平均值[10]。③等速力矩峰值：取膝關(guān)節(jié)屈伸速度分別為60°/s和120°/s，讓受試者以最大力在運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)進(jìn)行膝關(guān)節(jié)的屈伸運(yùn)動(dòng)，每個(gè)角度連續(xù)運(yùn)動(dòng)3次，測(cè)試結(jié)果取3次測(cè)試的峰值力矩平均值。

圖1 BS4測(cè)試系統(tǒng)Fig.1 BS4 test system

1.2.4 BBS數(shù)據(jù)處理 ASL（Athlete single leg）測(cè)試受試者穩(wěn)定指數(shù)，包括重心在前后方向（the anterior/posterior stability index，APSI）、左右方向（the medial/lateral stability index，MLSI）、以及綜合穩(wěn)定性指數(shù)（overall stability index，OSI），指數(shù)越低，說(shuō)明穩(wěn)定性越好。其計(jì)算方法如下[11]：

綜合穩(wěn)定性指數(shù)（overall stability index，OSI）

Y代表了受試者在矢狀面內(nèi)的活動(dòng)幅度，X代表了受試者在額狀面內(nèi)的活動(dòng)幅度，N代表了樣本量（Number of samples）。

前后穩(wěn)定性指數(shù)（the anterior/posterior stability index，APSI）

內(nèi)外側(cè)穩(wěn)定性指數(shù)（the medial/lateral stability index，MLSI）

CTSIB（The clinical test of sensory interaction for balance）測(cè)試結(jié)果為身體在各方向上的綜合穩(wěn)定性指數(shù)。SI越小說(shuō)明重心擺動(dòng)幅度越小。LOS（Limits of stability）測(cè)試指標(biāo)包括測(cè)試完成時(shí)間（T）、總分（Overall）及身體在8個(gè)方向上的得分（見圖2a）[12]。圖2b展示了 LOS 的直線距離（Distance），LOS得分（Score）的計(jì)算方法為[13]：

圖2 LOS計(jì)算方法Fig.2 Method of LOS calculation

1.2.5 數(shù)據(jù)分析 （1）BBS數(shù)據(jù)分析。ASL、CTSIB測(cè)試指標(biāo)為重心擺動(dòng)指數(shù)（Sway index），數(shù)值越小說(shuō)明身體靜態(tài)平衡能力越好。LOS測(cè)試指標(biāo)包括測(cè)試完成時(shí)間（T）、總分（Overall）以及4個(gè)方向上的分?jǐn)?shù)。測(cè)試指標(biāo)完成時(shí)間越短，總分以及4個(gè)方向上分?jǐn)?shù)越高，表示受試者的重心移動(dòng)能力越好，即動(dòng)態(tài)平衡控制能力越好[14]。

（2）Biodex system 4數(shù)據(jù)分析。膝關(guān)節(jié)位置覺結(jié)果取測(cè)得的受試者實(shí)際位置角度與目標(biāo)角度的絕對(duì)值，絕對(duì)值越小，說(shuō)明位置感覺能力越好。膝關(guān)節(jié)力量覺結(jié)果取受試者實(shí)際用力值與目標(biāo)力值的絕對(duì)值，絕對(duì)值越小，說(shuō)明受試者力量感覺能力越好。膝關(guān)節(jié)力矩結(jié)果取其單位體重的力矩峰值，即等速測(cè)得的力矩峰值除以體重乘以100%（單位：%N/BW），值越大，說(shuō)明膝關(guān)節(jié)肌力越大。

1.2.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 運(yùn)用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，數(shù)據(jù)結(jié)果均以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）的形式表示。P＜0.05表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。采用配對(duì)樣本T檢驗(yàn)計(jì)算參加16周太極拳課前后大學(xué)生相關(guān)參數(shù)的數(shù)據(jù)，采用獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)計(jì)算參加16周太極拳課以后的大學(xué)生與專業(yè)組之間相關(guān)參數(shù)的數(shù)據(jù)。

2 研究結(jié)果

2.1 睜眼單腳站立（ASL）測(cè)試結(jié)果

OSI表示重心綜合穩(wěn)定性指數(shù)（overall stability index，OSI），APSI表示重心在前后方向上的穩(wěn)定指數(shù)（the anterior/posterior stability index，APSI），MLSI表示重心內(nèi)外側(cè)方向上的穩(wěn)定指數(shù)（the medial/lateral stability index，MLSI），值越小，說(shuō)明穩(wěn)定性越好（見表2）。經(jīng)過(guò)16周的太極拳練習(xí)，普通組單腳站立睜眼（ASL）時(shí)OSI、APSI以及MLSI明顯減低（P＜0.01）。與經(jīng)過(guò)16周訓(xùn)練的普通組相比，專業(yè)組OSI、APSI以及MLSI明顯低于普通組（P＜0.01）。

表2 ASL分?jǐn)?shù)（單位：分）Table 2 ASL scores（unit：score）

2.2 多感官相互作用的平衡（CTSIB）測(cè)試結(jié)果

CTSIB四種測(cè)試指標(biāo)為重心擺動(dòng)指數(shù)（Sway index，SI），數(shù)值越小說(shuō)明身體靜態(tài)平衡能力越好。CTSIB測(cè)試結(jié)果顯示（見表3），經(jīng)過(guò)16周的太極拳練習(xí)，普通組FiEO、FiEC、FoEO、FoEC的SI明顯下降（P＜0.01）。專業(yè)組FiEO、FoEO的SI明顯低于普通組（后）（P＜0.01）。

表3 CTSIB測(cè)試分?jǐn)?shù)（單位：分）Table 3 CTSIB test scores（units：score）

2.3 穩(wěn)定極限（LOS）測(cè)試結(jié)果

經(jīng)過(guò)16周的太極拳練習(xí)，普通組完成LOS測(cè)試的時(shí)間明顯降低（P＜0.01），總的活動(dòng)度明顯提高（P＜0.05）（見表4）。專業(yè)組完成LOS的時(shí)間明顯低于普通組（后）（P＜0.01）。

表4 LOS測(cè)試結(jié)果Table 4 LOS test results

2.4 膝關(guān)節(jié)位置覺結(jié)果

經(jīng)過(guò)16周的太極拳練習(xí)，普通組膝關(guān)節(jié)在30°、45°、60°位置時(shí)的位置絕對(duì)誤差明顯減少（P＜0.01），專業(yè)組位置覺絕對(duì)誤差明顯小于普通組（P＜0.01）（見表5）。

表5 膝關(guān)節(jié)不同角度下的位置覺（單位：°）Table 5 Results of position sense of knee joint at different angles（unit：°）

2.5 膝關(guān)節(jié)力量覺結(jié)果

經(jīng)過(guò)16周的太極拳練習(xí)，普通組膝關(guān)節(jié)在30°、45°時(shí)的力量誤差值明顯減少（P＜0.01），專業(yè)組膝關(guān)節(jié)在30°、45°、60°時(shí)的力量誤差值明顯小于普通組（P＜0.01）（見表6）。

表6 膝關(guān)節(jié)在不同角度下的力量覺結(jié)果（單位：Nm）Table 6 Results of force sense of knee joint at different angles（unit：Nm）

2.6 膝關(guān)節(jié)力矩結(jié)果

經(jīng)過(guò)16周的太極拳練習(xí)，膝關(guān)節(jié)在60°/s時(shí)，普通組伸肌力矩、屈肌力矩明顯提高（P＜0.01）；專業(yè)組伸肌力矩、屈肌力矩明顯高于普通組（P＜0.01）（見表7）。膝關(guān)節(jié)在120°/s時(shí)，普通組伸肌力矩明顯提高（P＜0.01），屈肌力矩沒有顯著性的變化，專業(yè)組伸肌力矩、屈肌力矩明顯高于普通組（P＜0.01）。

表7 不同角速度下單位體重的膝關(guān)節(jié)力矩結(jié)果對(duì)比（單位：Nm/BW）Table 7 Results of knee torque per kilogram of body weight at different angular velocities（unit：%Nm/BW）

3 討論

影響人體平衡的因素主要包括：本體感覺、視覺、前庭感覺的準(zhǔn)確輸入，大腦的整合及對(duì)神經(jīng)的支配，神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)下肢肌肉活動(dòng)度的調(diào)節(jié)[15]。膝關(guān)節(jié)本體感覺能力以及膝關(guān)節(jié)力對(duì)人體平衡能力具有重要作用，膝關(guān)節(jié)本體感覺測(cè)試方法一般包括運(yùn)動(dòng)覺、位置覺和力量覺，膝關(guān)節(jié)力矩分為伸肌群力矩和屈肌群力矩[16]。太極拳對(duì)膝關(guān)節(jié)本體感覺影響的研究主要集中在對(duì)其運(yùn)動(dòng)覺或位置覺的影響，對(duì)關(guān)節(jié)位置的選擇較為單一或隨意，例如只是選擇一種角度30°、45°或60°進(jìn)行測(cè)試，有的是在關(guān)節(jié)范圍內(nèi)任意選擇某一角度來(lái)測(cè)試運(yùn)動(dòng)覺能力，因?yàn)樵诓煌年P(guān)節(jié)角度中，不同的本體感受器扮演著不同的作用，所以太極拳對(duì)膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)覺和位置覺影響的研究結(jié)論出現(xiàn)了不一致[17]；沒有文章研究太極拳對(duì)膝關(guān)節(jié)力量覺的影響。

太極拳對(duì)年輕人影響的研究主要體現(xiàn)在靈活性、心肺功能、心理健康等方面[18-21]。有研究顯示，從24歲開始，人體平衡能力開始以每3年～5年的時(shí)間成線性降低[22]。本研究希望系統(tǒng)研究和分析太極拳對(duì)大學(xué)生平衡、平衡因素（本體感覺、視覺、前庭覺以及下肢肌力）的影響。

3.1 ASL結(jié)果分析

本研究運(yùn)用Biodex平衡測(cè)試系統(tǒng)（BBS）測(cè)試了普通大學(xué)生在練習(xí)太極拳練習(xí)前、后以及長(zhǎng)期練習(xí)太極拳專業(yè)組單腳睜眼站立（ASL）條件的重心擺動(dòng)指數(shù)，觀察到經(jīng)過(guò)16周太極拳練習(xí)，普通組重心在前后方向上的穩(wěn)定指數(shù)（APSI）、左右方向上的穩(wěn)定指數(shù)（MLSI）以及綜合穩(wěn)定指數(shù)（OSI）明顯下降，專業(yè)組APSI、MLSI以及OSI明顯小于普通組（后）（P＜0.01）。這說(shuō)明了16周的太極拳練習(xí)提高大學(xué)生單腳睜眼站立時(shí)身體重心在前后（AP）左右（ML）方向上的身體控制能力以及整體控制能力，長(zhǎng)時(shí)間的太極拳練習(xí)對(duì)其平衡控制能力有更好的促進(jìn)作用。太極拳對(duì)平衡能力的提高與太極拳本身的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)有關(guān)系。在日?；顒?dòng)或生活中，一般采用雙腳站立，太極拳動(dòng)作單腳站立時(shí)間較長(zhǎng)，如左右下勢(shì)獨(dú)立、左右蹬腳、白鶴亮翅等，同時(shí)，左右下肢之間的重心轉(zhuǎn)換較為頻繁[23]。太極拳動(dòng)作連續(xù)、緩慢，膝關(guān)節(jié)屈曲運(yùn)動(dòng)，重心在單雙腳之間移動(dòng)緩慢，軀干和頭部有伸展和扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。太極拳這些運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)需要練習(xí)者不斷地通過(guò)膝關(guān)節(jié)本體感覺、視覺、前庭覺和下肢肌力來(lái)調(diào)節(jié)肢體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的平衡能力[24]。因此，太極拳練習(xí)能夠提高大學(xué)生單腳支撐時(shí)的平衡能力。又因?yàn)榇蠖鄶?shù)傷害或跌倒都發(fā)生在單腳支撐期，所以太極拳練習(xí)可以降低大學(xué)生在其他運(yùn)動(dòng)或娛樂活動(dòng)損傷的機(jī)率。

3.2 CTSIB結(jié)果分析

CTSIB測(cè)試包括平臺(tái)睜眼站立（FiEO）、平臺(tái)閉眼站立（FiEC）、海綿墊睜眼站立（FoEO）、海綿墊閉眼站立（FoEC），測(cè)試指標(biāo)為身體擺動(dòng)指數(shù)（Sway Index，SI）SI越小，則身體的控制能力越高。平臺(tái)睜眼站立屬于正常的標(biāo)準(zhǔn)站立；平臺(tái)閉眼站立時(shí)個(gè)體主要依賴于本體感覺控制重心的穩(wěn)定，重心擺動(dòng)指數(shù)值越大，表明重心擺動(dòng)越大，本體感覺代償能力越差；海綿墊睜眼站立時(shí)個(gè)體主要依賴于視覺信息的傳入來(lái)維持重心的穩(wěn)定，重心擺動(dòng)越大，視覺的代償能力越差；海綿墊閉眼站立時(shí)個(gè)體主要依賴于前庭系統(tǒng)來(lái)維持重心的穩(wěn)定，此時(shí)重心擺動(dòng)越大，說(shuō)明前庭整合能力越差[25]。經(jīng)過(guò)16周的太極拳訓(xùn)練，普通組平臺(tái)睜眼站立、平臺(tái)閉眼站立、海綿墊睜眼站立、海綿墊閉眼站立時(shí)的身體擺動(dòng)指數(shù)明顯下降（P＜0.01），專業(yè)組海綿墊的睜眼站立時(shí)的身體擺動(dòng)指數(shù)明顯小于普通組。KWOK等人[26]的研究證明，長(zhǎng)時(shí)間的太極拳練習(xí)可以提高老年人視覺指向的上肢控制能力以及手眼協(xié)調(diào)能力。太極拳動(dòng)作要求“心靜體松、精力集中，虛領(lǐng)頂勁、尾閭中正”要求太極拳練習(xí)時(shí)要放松周身關(guān)節(jié)肌肉和內(nèi)臟器官，動(dòng)作要眼隨手動(dòng)，精神要全神貫注的投入到太極拳的練習(xí)。太極拳的這些運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)要求視覺在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中起到了很重要的作用。本研究顯示，16周的太極拳練習(xí)可以提高視覺對(duì)平衡的控制能力，長(zhǎng)時(shí)間的練習(xí)會(huì)有更好的視覺促進(jìn)效果。

前庭是人體對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和頭部空間位置的感受器。機(jī)體的旋轉(zhuǎn)、直線速度都會(huì)刺激前庭半規(guī)管或橢圓囊的感受細(xì)胞，頭的位置與地球引力作用方向的相對(duì)關(guān)系發(fā)生改變時(shí)也會(huì)刺激球囊的感受細(xì)胞，這些刺激引起的沖動(dòng)會(huì)沿神經(jīng)通路到神經(jīng)中樞，引起特殊的運(yùn)動(dòng)覺和位置覺，同時(shí)出現(xiàn)各種軀體的內(nèi)臟功能的反射性改變[27]。太極拳運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度不是勻速運(yùn)動(dòng)而是進(jìn)行有節(jié)奏的變化，頭部相對(duì)于軀干的位置變化也是很頻繁的，太極拳緩慢的運(yùn)動(dòng)過(guò)程需要練習(xí)者隨時(shí)調(diào)節(jié)周身肌肉特別是下肢肌肉來(lái)維持肢體的平衡，所以16周的太極拳練習(xí)提高了視覺對(duì)平衡的控制能力。

本體感覺是指位于肌肉、肌腱、關(guān)節(jié)囊、韌帶及皮膚等處的本體感覺神經(jīng)末梢感受器，能夠感受來(lái)自肌肉張力的變化和環(huán)節(jié)運(yùn)動(dòng)方向、速度與幅度，并將這種刺激轉(zhuǎn)變?yōu)樯窠?jīng)沖動(dòng)，傳入大腦皮層相應(yīng)的感覺中樞，通過(guò)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的反射完成對(duì)環(huán)節(jié)周圍肌張力的調(diào)節(jié)[28]。本體感受器受到的刺激與環(huán)節(jié)位置、運(yùn)動(dòng)速度、加速度、運(yùn)動(dòng)幅度以及環(huán)節(jié)周圍肌肉受到的力有關(guān)系[29]。相對(duì)于一般的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，例如慢走、慢跑等，太極拳運(yùn)動(dòng)幅度較大、速度緩慢，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中就會(huì)激發(fā)更多的肌肉被拉伸，刺激更多肌肉內(nèi)的本體感受器及位于關(guān)節(jié)周圍的關(guān)節(jié)囊、韌帶、皮膚內(nèi)的本體感受器產(chǎn)生神經(jīng)沖動(dòng)，完成對(duì)姿勢(shì)的控制[30]。太極拳入門時(shí)，練習(xí)者在太極拳練習(xí)時(shí)只能達(dá)到初步感性認(rèn)識(shí)，對(duì)運(yùn)動(dòng)技能的內(nèi)在規(guī)律不能完全理解，在練習(xí)過(guò)程中就會(huì)通過(guò)本體感覺、前庭系統(tǒng)對(duì)大腦皮層進(jìn)行反復(fù)刺激，大腦皮層通過(guò)運(yùn)動(dòng)中樞不斷的分化與抑制過(guò)程對(duì)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行整體和細(xì)節(jié)的調(diào)節(jié)，隨著練習(xí)次數(shù)的增加，時(shí)間的延長(zhǎng)，太極拳動(dòng)作更加準(zhǔn)確、協(xié)調(diào)、省力，最后達(dá)到熟練的程度，一段時(shí)間的太極拳練習(xí)對(duì)本體感覺、視覺和前庭覺起到了很好的促進(jìn)作用。

3.3 LOS結(jié)果分析

姿勢(shì)的穩(wěn)定極限（LOS）是測(cè)試受試者站立條件下身體重心在各方向上的運(yùn)動(dòng)能力和完成時(shí)間，是評(píng)定人體動(dòng)態(tài)平衡常用的方法之一。姿勢(shì)穩(wěn)定極限測(cè)試的完成時(shí)間以及得分與受試者本體感覺、神經(jīng)肌肉反應(yīng)和下肢肌力有關(guān)系[31]。本研究結(jié)果顯示，經(jīng)過(guò)16周太極拳練習(xí)，普通組完成LOS測(cè)試時(shí)間明顯減少（P＜0.01），長(zhǎng)時(shí)間練習(xí)太極拳者對(duì)對(duì)完成LOS測(cè)試時(shí)間有著更加明顯的效果（P＜0.01）。普通組在總的得分明顯增加，16周的太極拳練習(xí)雖然在各方向上的運(yùn)動(dòng)能力沒有明顯增加，但是總的運(yùn)動(dòng)能力有了顯著性的提高。

太極拳的練習(xí)提高了練習(xí)者的靜態(tài)平衡能力和動(dòng)態(tài)平衡能力。16周的太極拳練習(xí)對(duì)兩者平衡能力的提高主要體現(xiàn)在睜眼單腳站立、平臺(tái)睜眼站立、平臺(tái)閉眼站立、海綿墊睜眼站立、海綿墊閉眼站立以及穩(wěn)定極限測(cè)試中的神經(jīng)肌肉控制能力。長(zhǎng)時(shí)間的太極拳練習(xí)對(duì)大學(xué)生單腳站立、視覺及神經(jīng)肌肉控制能力有更好的促進(jìn)作用。

3.4 膝關(guān)節(jié)本體感覺結(jié)果分析

膝關(guān)節(jié)本體感覺是將來(lái)自膝關(guān)節(jié)周圍關(guān)節(jié)囊、肌肉、肌腱、韌帶、半月板及皮膚表面等本體感受器傳出的信號(hào)通過(guò)傳入神經(jīng)通路傳入中樞神經(jīng)，并通過(guò)中樞神經(jīng)系統(tǒng)反射性的調(diào)節(jié)膝關(guān)節(jié)肌張力的過(guò)程[32]。本體感覺可以分為運(yùn)動(dòng)覺、位置覺和力量覺。運(yùn)動(dòng)覺是被動(dòng)感知關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的能力，包括速度、加速度以及關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)幅度等，沒有肌力參與，與其他兩種測(cè)試相比，運(yùn)動(dòng)覺更依賴于肌梭的參與；位置覺是膝關(guān)節(jié)在承受自身重力或環(huán)節(jié)重力條件下進(jìn)行的對(duì)關(guān)節(jié)角度重現(xiàn)的能力，其主要依賴于存在于肌肉中肌梭和肌腱中腱器官共同參與；力量覺是對(duì)給定肌力的感覺能力，其主要依賴于腱器官的參與[33]。太極拳對(duì)膝關(guān)節(jié)本體感覺影響的研究主要體現(xiàn)在運(yùn)動(dòng)覺[34]，對(duì)關(guān)節(jié)位置的選擇較為單一或隨意，例如只是選擇一種角度30°、45°或60°進(jìn)行測(cè)試，太極拳對(duì)膝關(guān)節(jié)位置覺和力量覺的研究較少。本研究運(yùn)用Biodex等速平衡測(cè)試儀測(cè)試膝關(guān)節(jié)在屈曲30°、45°、60°（定義膝關(guān)節(jié)伸直為0°）時(shí)位置覺和力量覺，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)16周的太極拳練習(xí)，普通組膝關(guān)節(jié)在30°、45°、60°時(shí)的位置感覺能力有明顯提高，膝關(guān)節(jié)在30°、45°時(shí)的力量感覺能力明顯提高（P＜0.05）。專業(yè)組膝關(guān)節(jié)在屈曲30°、45°、60°時(shí)的位置覺和力量覺明顯好于普通組（后）（P＜0.05）。TSANG等[35]研究者對(duì)比了長(zhǎng)期太極拳練習(xí)與久坐的老年人膝關(guān)節(jié)在屈曲30°時(shí)的運(yùn)動(dòng)覺能力，發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)期太極拳練習(xí)者具有更好的運(yùn)動(dòng)覺本體感覺能力，并認(rèn)為太極拳多樣化的動(dòng)作模式要求肢體在特定的空間位置進(jìn)行精確地定位，使運(yùn)動(dòng)覺、中樞神經(jīng)系統(tǒng)、骨骼肌之間的配合更加協(xié)調(diào)、準(zhǔn)確。

24式太極拳運(yùn)動(dòng)過(guò)程中膝關(guān)節(jié)一直處于屈曲狀態(tài)，股四頭肌一直處于被拉長(zhǎng)緊張活動(dòng)的狀態(tài)，力量覺的感受器主要來(lái)自于腱器官的參與。與一個(gè)步態(tài)周期相比，太極拳單腳支撐時(shí)間明顯高于步態(tài)單腳支撐時(shí)間，再加上太極拳動(dòng)作緩慢的特點(diǎn)要求練習(xí)者不斷通過(guò)大腦皮層神經(jīng)不斷的調(diào)節(jié)下肢肌肉緊張度來(lái)完成身體重心在左右腳之間的轉(zhuǎn)換[36]?！疤擃I(lǐng)頂勁，氣沉丹田，不偏不倚，忽隱忽現(xiàn)”要求太極拳練習(xí)者立身中正、不偏不倚，左右腳之間做到虛實(shí)轉(zhuǎn)換靈活，以及神、意、氣、勁、虛實(shí)、陰陽(yáng)等的變化莫測(cè)。對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)只能做到身體中正安舒，不偏不倚，步法協(xié)調(diào)一致[37]。這說(shuō)明了短時(shí)間太極拳的練習(xí)很快提高膝關(guān)節(jié)在30°、45°位置時(shí)的位置和力量感覺能力，而在60°時(shí)的位置和力量感覺能力沒有得到提高。

太極拳練習(xí)過(guò)程中的膝關(guān)節(jié)角度并不是一成不變的，例如左、右下勢(shì)獨(dú)立時(shí)膝關(guān)節(jié)角度可以從完全屈曲到完全伸直狀態(tài)，在這種過(guò)程中就需要下肢三關(guān)節(jié)特別是膝關(guān)節(jié)周圍更多的神經(jīng)肌肉協(xié)助肢體的運(yùn)動(dòng)與平衡。因此，短時(shí)間的太極拳練習(xí)可以提高膝關(guān)節(jié)較小角度時(shí)的本體感覺能力，長(zhǎng)時(shí)間的太極拳練習(xí)可以提高膝關(guān)節(jié)在不同角度時(shí)的本體感覺能力。

3.5 膝關(guān)節(jié)力矩結(jié)果分析

在太極拳練習(xí)過(guò)程中，膝關(guān)節(jié)一直處于屈曲狀態(tài)，支撐膝關(guān)節(jié)的股四頭肌、腘繩肌有規(guī)律的進(jìn)行放松和緊張。隨著太極拳練習(xí)熟練程度的提高，神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)肌肉收縮與舒張的交換功能也隨之改善，原動(dòng)肌、協(xié)同肌、對(duì)抗肌之間的調(diào)節(jié)配合能力會(huì)得到更好的改善。本研究運(yùn)用Biodex測(cè)試系統(tǒng)選取了膝關(guān)節(jié)角速度為在60°/s，120°/s，分別測(cè)試膝關(guān)節(jié)在這兩種角速度下單位體重屈/伸力矩峰值，結(jié)果顯示16周的太極拳練習(xí)提高了普通組膝關(guān)節(jié)在60°/s時(shí)伸肌、屈肌力矩，專業(yè)組膝關(guān)節(jié)伸肌、屈肌力矩峰值明顯好于普通組（P＜0.05）。膝關(guān)節(jié)在120°/s時(shí)，16周的太極拳練習(xí)提高了膝關(guān)節(jié)伸肌的最大峰值力矩，對(duì)膝關(guān)節(jié)屈肌力矩沒有顯著性改變；專業(yè)組與普通組相比，專業(yè)組膝關(guān)節(jié)伸肌力矩和屈肌力矩都明顯高于普通組（P＜0.05）。與正常步態(tài)相比，太極拳動(dòng)作緩慢、關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)幅度較大，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中下肢肌肉的作用不僅要完成對(duì)重心的支撐、保證重心在各方向上的移動(dòng)，還要控制姿勢(shì)的穩(wěn)定性，保證太極拳動(dòng)作能夠輕松柔和、平穩(wěn)舒展的進(jìn)行，這種情況下就會(huì)刺激更多的肌肉來(lái)保證動(dòng)作的順利完成[38]。太極拳運(yùn)動(dòng)形式多樣化，每種動(dòng)作形式會(huì)刺激不同的肌肉活動(dòng)。因此，16周的太極拳練習(xí)可以提高膝關(guān)節(jié)力矩，長(zhǎng)時(shí)間的太極拳練習(xí)對(duì)膝關(guān)節(jié)力有更好的促進(jìn)作用。

4 結(jié)論

（1）太極拳練習(xí)可以提高身體重心在前后、左右方向上的平衡能力；（2）太極拳練習(xí)可以提高下肢關(guān)節(jié)位置覺、力量覺能力；（3）太極拳練習(xí)可以提高下肢關(guān)節(jié)伸肌群和屈肌群力矩峰值。