吳加弘，袁陸軍，袁空軍

足球是一項對下肢肌力、本體感覺和動態(tài)平衡等神經(jīng)肌肉功能要求很高的運動，它需要運動員突然的加速或減速、方向的快速轉變、跳躍和著地等來應對足球場上的瞬息萬變。同時，足球也是一項高強度、對抗性的團體活動，這種活動特征也致使足球成為受傷率最高的運動項目之一[1]，其受傷率遠高于籃球和手球[2]。當前，足球運動損傷的部位主要集中于下肢，特別是膝踝關節(jié)及周邊組織（如關節(jié)扭傷和肌肉拉傷等）[3]。通過對運動損傷原因的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，足球膝踝關節(jié)運動損傷產(chǎn)生的生理機制與運動員膝踝關節(jié)肌力、本體感覺、平衡能力的缺失等有密切關系[4-6]。因此，為降低足球運動損傷的發(fā)生率，2006年國際足聯(lián)醫(yī)療評估和研究中心（F-Marc）制定了專門用于足球運動損傷預防的方案，簡稱FIFA 11+練習；該練習是一項綜合力量、協(xié)調(diào)和神經(jīng)肌肉控制訓練的綜合熱身活動。研究發(fā)現(xiàn)，長期FIFA 11+練習不僅可以預防運動損傷的發(fā)生，還能降低大約50%的足球運動損傷風險，尤其是對膝踝關節(jié)運動損傷[7-9]。鑒于FIFA 11+練習在降低足球運動損傷中的顯著效果，截止2017年底，全球超過70多個國家及協(xié)會的萬余名足球教練員接受了FIFA 11+練習的培訓工作[10-12]，且FIFA 11+練習已經(jīng)進入籃球[13]和手球[14]等項目中。但是，目前中國足球協(xié)會及足球教練尚未加入到FIFA 11+練習的推廣及培訓項目中，且FIFA 11+練習在國內(nèi)足球運動中出現(xiàn)的頻率極低，對它的研究也相對較少[15-18]。

鑒于足球膝踝關節(jié)運動損傷產(chǎn)生的生理學原因、FIFA 11+練習在降低膝踝關節(jié)運動損傷中的作用以及FIFA 11+練習在國外足球運動中的火熱和國內(nèi)足球中的冷淡情況，本研究欲探討FIFA 11+練習是否是通過改善足球運動員膝踝關節(jié)肌力、本體感覺、動態(tài)平衡能力來降低足球膝踝關節(jié)運動損傷風險；同時，為預防足球運動員膝踝關節(jié)的損傷及FIFA 11+練習在國內(nèi)足球運動中的推廣提供理論支持。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

從體育學院足球班選取40名男子足球運動員為受試者，所有人的踢球優(yōu)勢足均為右足；將40名足球運動員隨機分成FIFA 11+干預組（試驗組）和對照組，每組20人。2組受試者在年齡、身高、體重和訓練年限方面的差異均無統(tǒng)計學意義（P＞0.05，表1）。所有受試者在運動干預前下肢活動能力正常，且均無嚴重下肢損傷或疾病史（見表1）。

表1 受試者基本情況（M±SD）Table1 The Basic Situation of Subjects（M±SD）

1.2 研究方法

1.2.1 運動干預方案 試驗組進行FIFA 11+練習，代替課上傳統(tǒng)準備活動；它主要由慢速跑步練習（6個練習）、力量及協(xié)調(diào)性練習（18個練習）和快速跑步練習（3個練習）3大部分組成；第2部分練習又分為3個等級（難度遞增），其中，前5周練習初級等級，中間5周練習進階等級，最后5周練習高級等級（見表2）。對照組進行傳統(tǒng)準備活動來熱身，主要由慢跑、徒手操及帶球練習等組成。2組受試者除了課上準備活動內(nèi)容不同外，其他訓練內(nèi)容均相同，且均由同一教師完成；每周足球課均為3次，每次熱身活動均為20 min左右，干預周期為15周，干預具體安排在2018年的春季學期。

1.2.2 神經(jīng)肌肉功能測試 等速肌力測試：采用美國HUMAC NORM型等速肌力系統(tǒng)對足球運動員的踢球腿進行膝踝關節(jié)肌力測試。膝踝關節(jié)收縮方式均為向心—向心模式，測試速度為60°/s和240°/s 2種，測試動作為屈伸動作，每組連續(xù)5次。膝關節(jié)肌力測試采用坐位姿勢，活動范圍為5°～85°；踝關節(jié)肌力測試采用仰臥位姿勢，活動范圍為-35°～15°。評價指標為相對峰力矩（Relative Peak Torque，RPT）和屈伸肌力比。

表2 FIFA 11+練習內(nèi)容Table2 FIFA 11+Exercise Content

本體感覺測試：采用美國HUMAC NORM型等速肌力系統(tǒng)對足球運動員的踢球腿進行膝踝關節(jié)位置覺的測試，具體測試方法為被動位置覺復位測試，目標角度為膝關節(jié)屈曲45°和踝關節(jié)背屈5°。測試時，相應關節(jié)分別從中立位被儀器帶至目標角度，運動員集中注意力感受此時的關節(jié)位置5 s，然后返回中立位；隨后，相應關節(jié)在儀器的帶動下以1°/s的運動速度被動運動，當運動員認為關節(jié)到達目標角度時按下STOP按鈕（此時運動員眼睛被眼罩遮住，排除視覺對復位的影響）；測試人員記錄運動員復位的實際角度與目標角度之間差值的絕對值，代表關節(jié)的位置覺，所得絕對值越小表示位置覺越好。

動態(tài)平衡測試：動態(tài)平衡測試采用的儀器為德國Balancecheck平衡測試儀，該儀器測試平臺主要由1個圓柱體（直徑和高度均為10 cm）鏈接的上下兩踏板構成，其中，上踏板可進行一定程度的前后左右移動。測試模式選取動態(tài)平衡靈敏度最好及難度最高的10-hard模式，測試狀態(tài)為睜眼雙足站立，兩足具體放于足印處（見圖1）；測試時人體根據(jù)自身的平衡感及測試屏幕中紅球（壓力中心）的移動（見圖2）調(diào)節(jié)兩腿的用力來實現(xiàn)動態(tài)平衡，測試時間為60 s。評價指標為平衡得分（Score）、平均旋轉角速度（Rot.Speed）、最大旋轉角速度（Max Rot.Speed）和平衡等級（Grade）；其中，第1個指標值越大以及后3個指標值越小表示動態(tài)平衡越好。

圖1 試驗儀器Figure1 Experimental Instrumen

圖2 測試界面Figure2 Testing Interface

為降低試驗誤差，所有測試均脫鞋著襪進行，且測試前先進行適應性練習；其次，每項測試均進行3次，每次間歇1 min；最后，等速肌力和動態(tài)平衡數(shù)據(jù)以最好的一次數(shù)據(jù)作為最終結果，而本體感覺數(shù)據(jù)則以3次數(shù)據(jù)的平均值作為最終結果。1.2.3 統(tǒng)計學分析 采用SPSS 20.0統(tǒng)計學軟件對試驗結果進行統(tǒng)計學分析，其結果均以均值±標準差表示。數(shù)據(jù)處理前所有數(shù)據(jù)均進行正態(tài)性檢驗，以試驗結果服從正態(tài)分布且方差齊同為前提。同時期（干預前和干預后）組間對比采用獨立樣本t檢驗，同組內(nèi)干預前、后比較采用配對樣本t檢驗進行。P＜0.05為具有顯著性差異，P＜0.01為具有非常顯著性差異。

2 結果

2.1 FIFA11+練習和傳統(tǒng)準備活動干預前后膝踝關節(jié)等速肌力比較

在組間對比方面，在角速度為60°/s和240°/s時，同時期（干預前和干預后）各肌力指標在2組間的差異均無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。在組內(nèi)對比方面，試驗組受試者干預后膝踝關節(jié)屈伸相對峰力矩和膝踝關節(jié)屈伸肌力比值與干預前相應指標值間的差異均具有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；而對照組受試者干預后僅有60°/s角速度下膝屈相對峰力矩值較干預前得到顯著提高（P＜0.05）（見表3～表4）。

2.2 FIFA 11+練習和傳統(tǒng)準備活動干預前后膝踝關節(jié)本體感覺比較

同時期（干預前和干預后）各指標值在組間方面的差異均無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。而在組內(nèi)對比方面，干預后2組受試者的膝踝關節(jié)位置覺值均顯著小于干預前相應值（P＜0.05），并根據(jù)P值的大小發(fā)現(xiàn)試驗組各指標值的提高程度均大于對照組（見表5）。

表3 運動干預前后2組受試者60°/s等速肌力對比結果Table3 Comparison of 60°/s Isokinetic Muscle Strength Between the Two Groups Before and After Exercise Intervention

表4 運動干預前后2組受試者240°/s等速肌力對比結果Table4 Comparison of 240°/s Isokinetic Muscle Strength Between the two Groups Before and After Exercise Intervention

表5 運動干預前后兩組受試者本體感覺對比結果Table5 Comparison of Proprioception Between the Two Groups Before and After Exercise Intervention

2.3 FIFA 11+練習和傳統(tǒng)準備活動干預前后動態(tài)平衡能力比較

在組間對比方面，干預前，各動態(tài)平衡指標值在2組間的差異均不具有統(tǒng)計學意義（P＞0.05）；而干預后試驗組Rot.Speed、Max Rot.Speed和Grade值顯著低于對照組（P＜0.05）。在組內(nèi)對比方面，試驗組干預后各動態(tài)平衡指標值與干預前相應值間的差異均具有統(tǒng)計學意義（P＜0.01）；而對照組干預后Score和Max Rot.Speed值與干預前相應值間的差異具有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）（見表6）。

表6 運動干預前后兩組受試者動態(tài)平衡能力對比結果Table6 Comparison of Dynamic Balance Ability Between TwoGroups of Subjects Before and After Exercise Intervention

3 討論

3.1 FIFA11+練習對膝踝關節(jié)肌力的影響

根據(jù)等速肌力的測試原理，本研究選取慢速60°/s和快速240°/s的角速度測試來分別反映受試者被測關節(jié)的最大力量和爆發(fā)力[19-20]。本研究結果發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)IFA 11+練習能顯著提高足球運動員膝、踝關節(jié)的最大力量和爆發(fā)力。FIFA 11+練習改善膝踝關節(jié)肌力的具體原因主要與FIFA 11+練習的動作結構有關，股后肌群訓練、下蹲訓練以及跳躍訓練等練習的增強式訓練能提高膝踝關節(jié)屈伸的最大肌力，而第2部分的增強式練習及第3部分的中高速跑練習則對改善膝踝關節(jié)的爆發(fā)力有顯著作用[21]。在最大力量方面，F(xiàn).M.IMPELLIZZERI[22]研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)IFA 11+練習能顯著增強青年足球運動員膝關節(jié)的最大屈伸肌力，該研究在一定程度上支持了本研究結果；而D.M.GHAREEB等[23]僅發(fā)現(xiàn)FIFA 11+練習對膝關節(jié)向心屈肌最大力量的改善有顯著效果，對膝關節(jié)伸肌最大力量的改善效果不明顯；造成這種結果差異的主要原因可能與FIFA 11+干預時對動作的規(guī)范性要求不嚴格所致。在爆發(fā)力方面，A.DANESHJOO等[24]發(fā)現(xiàn)足球運動員經(jīng)過FIFA 11+練習后，優(yōu)勢側股四頭肌和股后肌群在300°/s下的等速肌力分別增加了27.7%和22.1%；與此同時，賈蒙蒙等[16]也證實，F(xiàn)IFA 11+練習能顯著提高高校足球運動員膝關節(jié)屈伸肌肉的爆發(fā)力；本研究結果與上述兩研究結果相似，這也側面證明了本研究結果的準確性。

屈伸肌力比是指關節(jié)屈肌群與伸肌群力矩的比值，反映了關節(jié)活動拮抗肌群之間的肌力平衡狀況[25]，對評價人體關節(jié)的穩(wěn)定性及運動中預防弱勢拮抗肌群的運動損傷具有重要意義[26]。A.DANESHJOO等[27]及J.BRITO等[28]均發(fā)現(xiàn)足球運動員經(jīng)過FIFA 11+練習的干預，膝關節(jié)向心60°/s等速運動時屈伸肌力比均得到一定程度的提高，而在其他角速度下的提高不具有顯著性差異。而賈蒙蒙等[16]則發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)IFA 11+練習能提高3種不同角速度下（60 °/s、180 °/s、300 °/s）的膝關節(jié)屈伸肌峰力矩比。本研究根據(jù)干預前后膝關節(jié)屈伸肌力比增加（比值小于1）和踝關節(jié)屈伸肌力降低（比值大于2）的顯著變化（P＜0.05），我們發(fā)現(xiàn)FIFA 11+練習能顯著提高膝踝關節(jié)肌力的穩(wěn)定性。上述學者在FIFA 11+練習改善肌力方面的研究主要集中于膝關節(jié)，鮮有發(fā)現(xiàn)FIFA 11+練習對足球運動員踝關節(jié)肌力方面的研究；考慮到足球運動中踝關節(jié)損傷的比例相對較高（如崴腳）以及末端關節(jié)肌力對射門的準確性具有重要作用，未來應加強FIFA 11+練習對踝關節(jié)肌力的研究。

足球運動員膝踝關節(jié)運動損傷與膝踝肌力不足存在一定的關聯(lián)[24，29]；研究發(fā)現(xiàn)，腘繩肌因肌力不足而導致的膝關節(jié)損傷約占足球總運動損傷的12%～17%[29]。此外，膝關節(jié)屈伸肌力的協(xié)調(diào)發(fā)展是影響膝關節(jié)損傷的決定性因素之一[27，30-31]，其中，較低的膝關節(jié)屈伸肌力比與膝關節(jié)肌肉損傷顯著相關。FIFA 11+練習第2部分中的股后肌群練習（跪地前傾練習）有助于屈肌離心力量的發(fā)展，長時間FIFA 11+練習不僅能改善足球運動員腘繩肌的肌力不足情況，還能提高膝關節(jié)屈伸肌力比。由上述內(nèi)容可知，F(xiàn)IFA 11+練習對足球運動員膝踝關節(jié)肌力的改善也是預防及降低足球膝踝關節(jié)運動損傷的肌力機制。

3.2 FIFA 11+練習對膝踝關節(jié)本體感覺的影響

本體感覺是指肌肉、肌腱、關節(jié)等器官在運動或靜止時產(chǎn)生的深感覺，它對肢體空間位置、運動狀態(tài)和運動方向的感知以及精確運動的神經(jīng)肌肉控制等具有重要的作用[31]。研究顯示，本體感覺訓練[32]或熱身訓練[33-34]均可以改善足球運動員的本體感覺功能。A.DANESHJOO等對足球運動員進行2個月的FIFA 11+練習干預，發(fā)現(xiàn)FIFA 11+練習能顯著改善足球運動員膝屈45°和60°時的本體感覺功能。本研究不僅發(fā)現(xiàn)FIFA 11+練習能提高足球運動員膝關節(jié)的本體感覺功能，對踝關節(jié)本體感覺也具有相同功效。至于FIFA 11+練習提高運動員本體感覺功能的原因，I.HOLM等[35]認為FIFA 11+練習后本體感覺增強的原因之一可能是這些練習提高了大腦對本體感覺線索的注意力；初期是加強運動早期的意識水平，末期則是強化自主水平。與此同時，也有學者認為在熱身期間，肌肉組織隨著肌肉溫度和粘彈性的升高，再結合充足的氧分，這將導致機械感受器敏感性的增強[36-37]；這些改變促使機械感受器和運動覺功能的提高[36]，最終改善足球運動員的本體感覺功能。但是，W.GRITSANADILOK等[38]卻發(fā)現(xiàn)FIFA 11+練習對青少年五人制足球運動員踝關節(jié)本體感覺功能的改善程度不大；本研究結果與其不同，造成這種結果的原因可能與足球的人數(shù)、場地大小、賽制（11人制與5人制）等不同導致人體本體感覺的不同及統(tǒng)計學分析方法（他們的研究只進行同時期組間對比，未進行干預前后對比）不同有關。此外，研究還發(fā)現(xiàn)，本體感覺訓練或熱身訓練對運動損傷風險的降低及損傷后的康復等具有重要的價值。其中，運動員本體感覺的惡化會導致姿勢搖擺增加、平衡降低、跌倒風險增加；進而導致運動員踝關節(jié)扭傷風險的增加。E.ERGEN等[39]證實本體感受訓練可將復發(fā)性踝關節(jié)扭傷運動員的踝關節(jié)扭傷發(fā)生率降低到與無踝關節(jié)扭傷者相同的水平。本研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)IFA 11+練習能顯著提高足球運動員的膝踝關節(jié)本體感覺，再結合FIFA 11+練習能使足球膝和踝損傷分別減少48%和32%[9]；本研究認為，F(xiàn)IFA 11+練習對本體感覺功能的改善是FIFA 11+練習降低足球運動損傷的重要生理學機制之一。最后，鑒于FIFA 11+練習的流行度及本體感覺的重要性，今后的研究應側重于FIFA 11+練習在運動損傷康復方面及使用本體感覺評估運動損傷風險的研究。

3.3 FIFA 11+練習對動態(tài)平衡能力的影響

動態(tài)平衡是指人體受到內(nèi)外力作用時，軀體通過自我調(diào)整以維持姿勢穩(wěn)定的一種能力；它是姿勢控制的一種重要形式，也是人們?nèi)粘Ｉ罴盎顒?、運動員技術動作完成以及人們預防跌倒的重要因素。研究證實，科學的運動訓練可以顯著改善足球運動員的動態(tài)平衡功能，并能有效降低運動損傷的發(fā)生率[40-41]。F.AYALA等[42]通過4周FIFA 11+練習（每周3次，每次20 min）干預前后Y型動態(tài)平衡數(shù)值的變化，發(fā)現(xiàn)FIFA 11+練習能顯著改善足球運動員的動態(tài)平衡能力。與此同時，M.T.KERMAN等[43]也發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)IFA 11+練習在改善運動員動態(tài)平衡方面具有較好的效應。本研究也得到相似的研究結果，即15周的FIFA 11+練習不僅能顯著改善足球運動員的動態(tài)平衡功能，且改善效果優(yōu)于傳統(tǒng)準備活動。但是，I.M.NWOBA[44]卻發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)IFA 11+練習不能提高足球運動員的動態(tài)平衡能力；其原因可能與研究對象處于不同的年齡階段有關，即上述所有研究對象的年齡階段均為青年，而I.M.NWOBA的研究對象則為9～11歲的少年。

FIFA 11+提高足球運動員動態(tài)平衡能力的原因主要與FIFA 11+的動作構成有關。（1）FIFA 11+練習第2部中的核心穩(wěn)定性訓練，該部分中的單腿持球練習、下蹲練習和跳躍練習等練習易使足球運動員處于穩(wěn)定與不穩(wěn)定狀態(tài)的交替轉換中，長期練習易使運動員掌握這種“外部干擾-內(nèi)部平衡適應”的姿勢控制，進而增強人體的動態(tài)平衡功能[45]。（2）FIFA 11+的動作構成中有專門針對下肢及核心力量、本體感覺和神經(jīng)肌肉控制的訓練，這些神經(jīng)肌肉功能的改善為動態(tài)平衡的提高奠定了基礎[33，43，46]。（3）FIFA 11+練習中有專門負責不同方向控制的動作，如快速前后沖刺跑和跑步急速轉向有利于運動員前后方向的運動控制，而側身跳和方形跳則有利于運動員左右方向的運動控制。

3.4 FIFA 11+練習降低足球運動損傷的綜合分析

人體的姿勢控制能力與運動損傷的降低密切相關，其中，肌力和本體感覺是影響人體姿勢控制的重要生理學因素。肌力是肌肉力量的重要表現(xiàn)形式，它是姿勢控制的力量源泉；本體感覺主要是指在沒有視覺的幫助下評估肢體位置、運動狀態(tài)及發(fā)力大小的能力，是姿勢控制的3大感覺系統(tǒng)之一；由于肌肉感受器對肢體本體感覺的發(fā)展起著最重要的作用，因此，肌肉力量及功能狀態(tài)的改變必然會促進本體感覺的發(fā)展[47]。與此同時，許多研究證實肌力和本體感覺的改善均有助于人體的姿勢控制[36，48-49]。動態(tài)平衡是姿勢控制的一種重要表現(xiàn)形式，也是評價運動損傷風險的重要手段；目前，多數(shù)研究均已證實平衡功能的改善與運動損傷的降低密切相關[16，40，43]。由此可知，肌力和本體感覺是衡量運動損傷風險大小的內(nèi)在基礎，而動態(tài)平衡則是其重要的外在表現(xiàn)；因此，肌力、本體感覺和平衡功能的提高均與運動損傷之間存在密切關系。鑒于足球膝踝關節(jié)運動損傷產(chǎn)生的生理機制與運動員膝踝關節(jié)肌力、本體感覺、平衡能力的缺失等有密切關系[4-6]，且FIFA 11+練習能顯著降低足球運動員膝踝關節(jié)的運動損傷風險[8-9]；而本研究發(fā)現(xiàn)FIFA 11+練習在改善足球運動員膝踝關節(jié)最大肌力及穩(wěn)定性、膝踝關節(jié)本體感覺和動態(tài)平衡功能等方面具有良好的功效，因此，這也是FIFA 11+練習預防及降低膝踝關節(jié)足球運動損傷的重要生理學機制。考慮到FIFA 11+練習在改善足球運動員膝踝關節(jié)肌力等方面的效果，且FIFA 11+練習還具備內(nèi)容簡單、易操作等優(yōu)點；因此，F(xiàn)IFA 11+練習可以代替足球運動的傳統(tǒng)準備活動作為足球運動員的專項準備活動；同時，未來也應該加強FIFA 11+練習在校園足球運動中的大力推廣。

4 結論

本研究分別對高校足球運動員進行為期15周的FIFA 11+練習熱身活動和傳統(tǒng)準備活動的干預，結果發(fā)現(xiàn)FIFA 11+練習不僅能提高高校足球運動員膝踝關節(jié)的最大肌力、爆發(fā)力和肌力穩(wěn)定性，還能顯著改善高校足球運動員膝踝關節(jié)本體感覺和動態(tài)平衡能力；而這也是FIFA 11+練習預防及降低膝踝關節(jié)足球運動損傷的重要生理學機制。因此，未來應推動教練員或足球教師將FIFA 11+練習引入校園足球運動中，作為校園足球競賽或活動的專項準備活動。