婁彥濤，李艷輝，郝衛(wèi)亞，閆紅光，王繼紅

（1.沈陽(yáng)體育學(xué)院體育社會(huì)科學(xué)研究中心，遼寧沈陽(yáng)110102；2.國(guó)家體育總局體育科學(xué)研究所運(yùn)動(dòng)心理與生物力學(xué)研究中心，北京100061；3.上海體育學(xué)院體育教育訓(xùn)練學(xué)院，上海200438）

自由式滑雪空中技巧是一項(xiàng)高度危險(xiǎn)的技巧類(lèi)項(xiàng)目，技巧類(lèi)項(xiàng)目均由以技術(shù)為核心，以難、美為靈魂的多元?jiǎng)幼鹘Y(jié)構(gòu)組成［1-2］。該項(xiàng)目是我國(guó)唯一獲得冬奧會(huì)冠軍的雪上項(xiàng)目，其動(dòng)作由助滑、起跳、空中翻轉(zhuǎn)和落地等4 個(gè)階段組成。欲高質(zhì)量地完成動(dòng)作，自由式滑雪空中技巧運(yùn)動(dòng)員（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“運(yùn)動(dòng)員”）須具備較強(qiáng)的平衡控制能力［3］。特別是在空中翻轉(zhuǎn)和落地階段，3 周臺(tái)動(dòng)作 bdFFF 的騰空高度為 16～17 m，要求運(yùn)動(dòng)員在3 s 內(nèi)完成3 周空翻和4 周轉(zhuǎn)體，并穩(wěn)定站立于38°的著陸坡后再平穩(wěn)滑出，著陸坡上雪的厚度為60 cm。著陸坡為不穩(wěn)定的支撐面，其對(duì)運(yùn)動(dòng)員的軀體感覺(jué)產(chǎn)生極大干擾。研究［4］表明，下肢的軀體反饋是觸發(fā)和調(diào)節(jié)人類(lèi)自動(dòng)平衡校正的關(guān)鍵反應(yīng)。運(yùn)動(dòng)員在完成空中翻轉(zhuǎn)時(shí)存在閉眼的現(xiàn)象，視覺(jué)也受到干擾，因此，軀體感覺(jué)和視覺(jué)對(duì)運(yùn)動(dòng)員的平衡控制能力具有較大影響。左腿或右腿在前后或側(cè)方向的平衡控制能力下降均會(huì)造成落地動(dòng)作失敗甚至運(yùn)動(dòng)員下肢或腰部損傷，因此，運(yùn)動(dòng)員的軀體感覺(jué)和視覺(jué)干擾對(duì)平衡控制能力具有重要影響。

軀體感覺(jué)（本體感覺(jué)、觸覺(jué)）［5-8］、視覺(jué)［9-10］和前庭功能［11-12］受到干擾時(shí)，因感覺(jué)系統(tǒng)提供的不精確（不對(duì)稱(chēng)）信息而導(dǎo)致人體平衡控制能力下降。例如，人站立在行駛的車(chē)上，視覺(jué)輸入的信息是人體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，與軀體感覺(jué)和前庭輸入的人體相對(duì)運(yùn)動(dòng)信息發(fā)生沖突。為解決其沖突，中樞神經(jīng)系統(tǒng)（central nervous system，CNS）采取忽略視覺(jué)輸入、依賴(lài)軀體感覺(jué)和前庭輸入提供信息的方法［13］，致使人體質(zhì)心（center of mass，COM）分布發(fā)生變化，姿勢(shì)穩(wěn)定性降低。姿勢(shì)的擺動(dòng)為多種感覺(jué)系統(tǒng)融合和重新分配的動(dòng)態(tài)過(guò)程。Oie 等［13-14］指出，多種感覺(jué)信息以一種非線(xiàn)性的方式輸入神經(jīng)系統(tǒng)，每種感覺(jué)系統(tǒng)均對(duì)平衡控制起到了獨(dú)特作用；Peterka［15］進(jìn)一步指出，在安靜姿勢(shì)下軀體感覺(jué)和視覺(jué)對(duì)姿勢(shì)穩(wěn)定性的影響較大；Stoffregen 等［16］認(rèn)為，感覺(jué)信息是由各種感覺(jué)相互作用產(chǎn)生的，所有感覺(jué)系統(tǒng)都為提高控制和知覺(jué)的特異性提供信息。不同感覺(jué)系統(tǒng)之間的融合、各項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員軀體感覺(jué)和視覺(jué)的訓(xùn)練方法［17］等仍處于探索階段。冬季運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目在我國(guó)的興起及2022 年北京冬奧會(huì)的籌辦將進(jìn)一步加快我國(guó)冰雪項(xiàng)目的發(fā)展與競(jìng)技體育水平的提高。自由式滑雪空中技巧是我國(guó)的雪上重點(diǎn)優(yōu)勢(shì)項(xiàng)目，對(duì)運(yùn)動(dòng)員的平衡控制能力提出了更高的要求，然而，軀體感覺(jué)和視覺(jué)分別對(duì)運(yùn)動(dòng)員平衡控制能力的影響程度如何？這是科研人員和體能教練員亟待解決的問(wèn)題。

綜上所述，研究軀體感覺(jué)和視覺(jué)對(duì)運(yùn)動(dòng)員平衡控制能力的影響，探討不同感覺(jué)對(duì)其平衡控制能力的影響，不同性別及不同支撐腿之間是否存在差異，分析不同感覺(jué)條件、性別和支撐腿等因素是否與平衡控制存在交互作用，以期發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)員平衡控制的特征和存在的不足，可為制訂專(zhuān)項(xiàng)平衡控制訓(xùn)練計(jì)劃、提高運(yùn)動(dòng)員的平衡控制能力提供科學(xué)依據(jù)?；诖?，本文假設(shè)：H1，當(dāng)軀體感覺(jué)和視覺(jué)受到干擾時(shí)，男女運(yùn)動(dòng)員在側(cè)方向和前后方向的平衡控制能力下降；H2，運(yùn)動(dòng)員軀體感覺(jué)干擾對(duì)平衡控制能力的影響大于視覺(jué)干擾；H3，當(dāng)軀體感覺(jué)和視覺(jué)受到干擾時(shí)，其對(duì)不同性別運(yùn)動(dòng)員平衡控制能力的影響存在一定差異。

1 研究對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象與試驗(yàn)儀器

以國(guó)家自由式滑雪空中技巧隊(duì)20 名健康運(yùn)動(dòng)員為被試（男、女各10人）。男子：國(guó)際級(jí)運(yùn)動(dòng)健將6人、運(yùn)動(dòng)健將 4 人，年齡（25.35±2.69）歲，身高（174.25±2.51）cm，體質(zhì)量（68.13±3.51）kg，訓(xùn)練年限（14.14±2.62）a。女子：國(guó)際級(jí)運(yùn)動(dòng)健將5人、運(yùn)動(dòng)健將5人，年齡（26.67±2.71）歲，身高（164.35±2.32）cm，體質(zhì)量（55.76±4.18）kg，訓(xùn)練年限（14.78±3.13）a。向20 名被試介紹試驗(yàn)方案并簽署知情同意書(shū)，且通過(guò)了沈陽(yáng)體育學(xué)院倫理委員會(huì)審核。試驗(yàn)前被試須熟悉整個(gè)試驗(yàn)要求和流程。

試驗(yàn)采用Metitur Good Balance 300 平衡分析系統(tǒng)（芬蘭產(chǎn)），Thera-Band 平衡盤(pán)（美國(guó)產(chǎn)，質(zhì)量45 g，直徑22 cm），YB-150 氣壓表（上海自動(dòng)化儀表四廠(chǎng)產(chǎn)），ISOMED 2000 等速肌力測(cè)試系統(tǒng)（德國(guó)產(chǎn)）等儀器。

1.2 試驗(yàn)方案

（1）排除優(yōu)勢(shì)腿因素的影響。Yoshida 等［18］對(duì)前庭功能紊亂患者的研究顯示，優(yōu)勢(shì)腿的姿勢(shì)控制能力顯著大于非優(yōu)勢(shì)腿。在試驗(yàn)前期對(duì)被試開(kāi)展詢(xún)問(wèn)和調(diào)查，未發(fā)現(xiàn)有左右側(cè)不對(duì)稱(chēng)現(xiàn)象；于測(cè)試前1周對(duì)被試進(jìn)行左右側(cè)膝關(guān)節(jié)和髖關(guān)節(jié)的等速肌力測(cè)試，選取向心模式下的慢速60（°）/s 和快速240（°）/s，結(jié)果顯示，被試雙側(cè)屈肌群和伸肌群之間均無(wú)顯著差異，表明被試雙側(cè)肌力基本對(duì)稱(chēng)。

（2）選取感覺(jué)系統(tǒng)最大強(qiáng)度干擾條件。結(jié)合項(xiàng)目特征，視覺(jué)干擾選取閉眼模式；軀體感覺(jué)干擾選取氣壓為121.013×105Pa的平衡盤(pán)。在沈陽(yáng)體育學(xué)院的國(guó)家體育總局冬季運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目技術(shù)診斷與機(jī)能評(píng)定重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測(cè)試。

（3）確定試驗(yàn)流程。為防止疲勞，測(cè)試當(dāng)天為無(wú)訓(xùn)練的調(diào)整日；為排除環(huán)境干擾，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)只有被試和主試，測(cè)試時(shí)間為20 s，試驗(yàn)過(guò)程中雙眼與顯示器屏幕同高，站立姿勢(shì)、雙臂下垂，單腳以平衡儀前后中線(xiàn)為準(zhǔn)站立（圖1）。按照右腿睜眼、左腿睜眼、右腿閉眼、左腿閉眼、右腿睜眼+平衡盤(pán)、左腿睜眼+平衡盤(pán)、右腿閉眼+平衡盤(pán)、左腿閉眼+平衡盤(pán)等8 種姿勢(shì)順序?qū)Ρ辉囘M(jìn)行測(cè)試。每種方式間休息120 s，在規(guī)定試驗(yàn)中出現(xiàn)非支撐側(cè)腳觸碰儀器時(shí)為動(dòng)作失敗，保證每種姿勢(shì)獲得3次測(cè)試結(jié)果。

圖1 2018年平昌冬奧會(huì)亞軍賈宗洋軀體感覺(jué)測(cè)試Figure 1 Somatosensory test of Jia Zongyang，silver medal winner of the 2018 Pyeongchang Winter Olympic Games

1.3 指標(biāo)參數(shù)評(píng)估

使用專(zhuān)業(yè)平衡儀測(cè)量壓力中心（center of pressure，COP）的量化結(jié)果，移動(dòng)速度為移動(dòng)距離對(duì)移動(dòng)時(shí)間的微分，平均移動(dòng)速度為20 s 測(cè)試中每秒移動(dòng)速度之和的平均值。COP 平均速度的具體計(jì)算公式如下：

式（1）中，t表示總測(cè)試時(shí)間，n表示第n秒，i表示起始秒數(shù)，copi表示第i秒壓力中心的速度。選取COP 在側(cè)方向的平均移動(dòng)速度指標(biāo)Vx，代表側(cè)方向穩(wěn)定性；COP 在前后方向的平均移動(dòng)速度指標(biāo)Vy，代表前后方向穩(wěn)定性。為探討各種感覺(jué)條件干擾對(duì)Vx和Vy的影響，分別計(jì)算出每名被試在視覺(jué)、軀體感覺(jué)和軀體感覺(jué)+視覺(jué)的Vx/Vy值，再對(duì)3 種感覺(jué)干擾的Vx/Vy值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)檢驗(yàn)。

1.4 數(shù)理統(tǒng)計(jì)與分析

首先對(duì)每人次測(cè)試的3次各組數(shù)據(jù)求平均值以減少數(shù)據(jù)的變異，然后利用SPSS 22.0 軟件中的一般線(xiàn)性模型（general linear model）進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理。采用2（性別：男、女）×2（站立方式：左腿和右腿站立）×4（感覺(jué)條件：睜眼、閉眼、睜眼+平衡盤(pán)、閉眼+平衡盤(pán)）三因素重復(fù)測(cè)量方差分析（mixed three-factors repetitive measurement ANOVA），其中性別為被試間變量，站立方式和感覺(jué)條件為被試內(nèi)變量，組成2×2×4 的三因素混合試驗(yàn)設(shè)計(jì)，分析各因素的主效應(yīng)和交互作用。當(dāng)交互作用顯著時(shí)需進(jìn)行簡(jiǎn)單效應(yīng)分析，使用Mauchly球型檢驗(yàn)評(píng)估方差齊性，當(dāng)不滿(mǎn)足Huynh-Feldt 條件時(shí)，采用Greenhouse-Geisser法矯正自由度的結(jié)果，采用LSD 法進(jìn)行事后比較。P＜0.05 表示存在顯著性差異，P＜0.01表示存在非常顯著性差異。

2 研究結(jié)果

2.1 各因素的交互作用和主效應(yīng)結(jié)果

結(jié)果顯示，數(shù)據(jù)符合正態(tài)分布、方差齊性、協(xié)方差具有等同性。主體內(nèi)效應(yīng)的Mauchly 球型檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在感覺(jué)條件變量中，因變量Vx和Vy的顯著性結(jié)果均為P＜0.05，需對(duì)自由度進(jìn)行矯正，選取其矯正后的結(jié)果。偏η2為主效應(yīng)對(duì)模型的效應(yīng)量（effect size），按照Cohen的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，偏η2≥0.8為高效應(yīng)，0.8＞偏η2≥0.5為中等效應(yīng)，0.5＞偏η2≥0.2為低效應(yīng)。

如表1 所示，站立方式×感覺(jué)條件在Vx上交互作用不顯著，在Vy上交互作用顯著，F(xiàn)（1.638）=4.850，P=0.039，偏η2=0.458，需進(jìn)行簡(jiǎn)單效應(yīng)分析；其他因素交互作用均不顯著。簡(jiǎn)單效應(yīng)分析結(jié)果顯示，站立方式×感覺(jué)條件的交互作用對(duì)Vy的影響為：感覺(jué)條件在右腿站立水平時(shí)F（8，58）=976.342，P＜0.001，效應(yīng)顯著；在左腿站立水平時(shí)F（8，58）=651.451，P＜0.001，效應(yīng)也顯著。表明感覺(jué)條件對(duì)Vy的貢獻(xiàn)受右腿和左腿站立方式的共同影響，但受右腿的影響更大。

表1 站立方式、感覺(jué)條件和性別等因素的交互作用結(jié)果Table 1 Tests of Interaction Effects among different standing patterns，sensory conditions and genders

站立方式對(duì)不同感覺(jué)條件的簡(jiǎn)單效應(yīng)分析結(jié)果顯示：在睜眼條件下，F(xiàn)（1，8）=0.221，P=0.876，效應(yīng)不顯著；在閉眼條件下，F(xiàn)（1，8）=6.317，P=0.021，效應(yīng)顯著；在睜眼+平衡盤(pán)條件下，F(xiàn)（1，8）=2.032，P=0.337，效應(yīng)不顯著；在閉眼+平衡盤(pán)條件下，F(xiàn)（1，8）=12.412，P＜0.001，效應(yīng)顯著。這表明站立方式對(duì)Vy的貢獻(xiàn)受睜眼、睜眼+平衡盤(pán)條件的影響不顯著，受閉眼、閉眼+平衡盤(pán)條件的影響顯著，但受閉眼+平衡盤(pán)條件的影響大于閉眼條件。

如表2所示：感覺(jué)條件、站立方式和性別因素的主效應(yīng)在Vx和Vy上均具有顯著差異；各因素對(duì)Vx和Vy的貢獻(xiàn)大小為，感覺(jué)條件＞站立方式＞性別。

表2 性別、感覺(jué)條件和站立方式等因素的主效應(yīng)分析結(jié)果Table 2 The results of main effect analyses among different genders，sensory conditions and standing patterns

2.2 不同感覺(jué)條件、站立方式和性別對(duì)平衡控制能力的影響

因感覺(jué)條件、站立方式和性別的主效應(yīng)存在顯著差異，需對(duì)各因素進(jìn)行多重比較。圖2 為運(yùn)動(dòng)員受視覺(jué)、軀體感覺(jué)和視覺(jué)+軀體感覺(jué)3 種條件最大干擾時(shí)，Vx和Vy方向單腿平衡控制的結(jié)果。3 種條件均顯著大于無(wú)感覺(jué)條件干擾的結(jié)果；3種條件之間，軀體感覺(jué)干擾顯著大于視覺(jué)干擾，軀體感覺(jué)+視覺(jué)的雙重干擾顯著大于軀體感覺(jué)干擾。

圖2 Vx和Vy方向各感覺(jué)條件受最大干擾時(shí)平衡控制的結(jié)果Figure 2 The results of Vx and Vy among sensory conditions which were most disturbed

如圖3 所示：在同種感覺(jué)條件和性別下的Vx指標(biāo)上，男、女子在受軀體感覺(jué)和軀體感覺(jué)+視覺(jué)干擾時(shí)右腿顯著大于左腿，而女子在受視覺(jué)干擾時(shí)右腿也顯著大于左腿；在Vy指標(biāo)上，男、女子在受軀體感覺(jué)+視覺(jué)干擾時(shí)右腿顯著大于左腿，而男子在受視覺(jué)和軀體感覺(jué)干擾時(shí)右腿也顯著大于左腿。

在同種感覺(jué)條件和站立方式下的Vx指標(biāo)上，女子在左右腿的無(wú)干擾、左腿的視覺(jué)干擾和右腿的視覺(jué)+軀體感覺(jué)干擾條件下顯著小于男子；在Vy指標(biāo)上，女子在左腿的無(wú)干擾、右腿的視覺(jué)干擾和右腿的軀體感覺(jué)干擾條件下顯著小于男子。

2.3 不同感覺(jué)條件對(duì)各方向平衡控制能力的影響

結(jié)果如圖4 所示，Vx/Vy值均大于1，表明3 種感覺(jué)干擾對(duì)側(cè)方向穩(wěn)定性的影響大于前后方向。

在Vx/Vy值上，軀體感覺(jué)干擾在男女運(yùn)動(dòng)員左、右腿均顯著大于視覺(jué)干擾和視覺(jué)+軀體感覺(jué)雙重干擾；在視覺(jué)干擾和視覺(jué)+軀體感覺(jué)干擾方面，除男子右腿外，均為視覺(jué)干擾顯著大于視覺(jué)+軀體感覺(jué)雙重干擾，即軀體感覺(jué)＞視覺(jué)＞視覺(jué)+軀體感覺(jué)，表明軀體感覺(jué)對(duì)側(cè)方向穩(wěn)定性影響最大，也表明視覺(jué)+軀體感覺(jué)雙重干擾對(duì)Vy的影響程度更大。

3 討論

3.1 軀體感覺(jué)和視覺(jué)干擾對(duì)平衡控制能力的影響

圖3 Vx和Vy方向不同站立方式和不同性別受最大干擾時(shí)平衡控制的結(jié)果Figure 3 The results of Vx and Vy among different standing patterns and genders which were most disturbed

圖4 各感覺(jué)條件受最大干擾時(shí)Vx/Vy的結(jié)果Figure 4 The results of Vx/Vy among different sensory conditions which were most disturbed

當(dāng)軀體感覺(jué)受到干擾時(shí)，運(yùn)動(dòng)員的平衡控制能力大幅下降，與無(wú)干擾相比，在側(cè)方向和前后方向穩(wěn)定性上COP 移動(dòng)速度平均值分別增大了3.75 倍和2.79倍。目前，下肢本體感受器（如高爾基腱器、肌梭或足底皮膚感受器）的反饋被認(rèn)為是觸發(fā)和調(diào)節(jié)人類(lèi)自動(dòng)平衡校正的關(guān)鍵反應(yīng)［19］，踝關(guān)節(jié)的肌肉控制被認(rèn)為是提供觸發(fā)信號(hào)后產(chǎn)生平衡修正姿勢(shì)的重要因素，脛骨前肌和腓腸肌是維持人體站立姿勢(shì)的重要肌肉，在姿勢(shì)擺動(dòng)階段，比目魚(yú)肌的牽張反射在抑制跖屈方面起到了關(guān)鍵的拉伸作用［20］。Kim 等［21］指出，足底的觸覺(jué)和踝關(guān)節(jié)的本體感覺(jué)對(duì)平衡控制能力起到?jīng)Q定性作用，在不穩(wěn)定的平衡盤(pán)上，因無(wú)法獲得準(zhǔn)確的軀體感覺(jué)信息導(dǎo)致姿勢(shì)不穩(wěn)。相關(guān)研究［22］表明：當(dāng)人體感覺(jué)失調(diào)或支撐面受到干擾時(shí)，姿勢(shì)控制以踝關(guān)節(jié)修正為主；隨著干擾程度的增加，軀干和髖部提供主要的觸發(fā)信號(hào)進(jìn)行姿勢(shì)修正，其平衡校正時(shí)間延遲。Bloem等［4］進(jìn)一步指出，站立在硬地板上的老年人因踝關(guān)節(jié)肌力下降而被動(dòng)地采取髖部調(diào)節(jié)策略，以期達(dá)到降低姿勢(shì)控制的目的。由此可知，髖部調(diào)節(jié)進(jìn)一步降低了姿勢(shì)穩(wěn)定性，因其在處理外部或內(nèi)部干擾時(shí)反饋時(shí)間較慢，運(yùn)動(dòng)員較多地重視姿勢(shì)干擾的前饋，在神經(jīng)肌肉控制系統(tǒng)中，CNS依據(jù)軀體感覺(jué)和認(rèn)知信號(hào)的輸入產(chǎn)生經(jīng)驗(yàn)性保護(hù)指令，在無(wú)反饋條件下直接將指令發(fā)送到效應(yīng)器［23］。所以，運(yùn)動(dòng)員在助滑和起跳階段均需保持直立姿勢(shì)，平衡控制能力一旦下降將影響動(dòng)作質(zhì)量甚至導(dǎo)致動(dòng)作失敗。

此外，視覺(jué)對(duì)平衡控制能力的影響也非常顯著，這與前人研究［24］結(jié)果一致。視覺(jué)提供頭部的空間位置和運(yùn)動(dòng)信息［25］，Jeka 等［26］研究表明，與有視覺(jué)的被試相比，盲人的平衡控制能力較差，表現(xiàn)出更多的頭部運(yùn)動(dòng)，并發(fā)現(xiàn)側(cè)方向穩(wěn)定性上頭部運(yùn)動(dòng)對(duì)平衡控制能力的影響為軀干的2 倍。目前已證實(shí)，使用手機(jī)可降低平衡控制能力，因看信息促使視覺(jué)固定在屏幕上而降低了視覺(jué)輸入的準(zhǔn)確性，從而導(dǎo)致平衡控制能力下降［27］。筆者還發(fā)現(xiàn)，受最大干擾時(shí)軀體感覺(jué)對(duì)平衡控制能力的影響顯著大于視覺(jué)，側(cè)方向和前后方向穩(wěn)定性分別為視覺(jué)的2.36 倍和1.95 倍。當(dāng)軀體感覺(jué)和視覺(jué)同時(shí)受干擾時(shí)，平衡控制受到的影響更大。軀體感覺(jué)為CNS 提供以支撐面為參考的身體位置和運(yùn)動(dòng)信息。研究［28］表明，視覺(jué)、前庭功能、軀體感覺(jué)輸入均會(huì)影響人體的平衡控制能力，當(dāng)感覺(jué)系統(tǒng)受到干擾時(shí)，軀體感覺(jué)起主要作用。Horak等［29］也認(rèn)為，在穩(wěn)定的支撐面上，姿勢(shì)控制對(duì)軀體感覺(jué)的依賴(lài)比視覺(jué)多，與本文結(jié)果一致。Dietz 等［30］進(jìn)一步指出，當(dāng)支撐面水平移動(dòng)時(shí)，相對(duì)于軀體感覺(jué)，視覺(jué)輸入的作用非常小，并指出肌肉對(duì)視覺(jué)的干擾信號(hào)反應(yīng)潛伏期較長(zhǎng)，激活時(shí)間為200 ms 左右，而對(duì)軀體感覺(jué)的反應(yīng)較短，在 80～100 ms 時(shí)激活。Asadi［19］指出，單腿站立時(shí)，踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)的患者因軀體感覺(jué)信息減少而更多地依賴(lài)視覺(jué)、前庭功能甚至聽(tīng)覺(jué)等多個(gè)感官反饋的方式代償，這種感覺(jué)輸入的變化可改變?nèi)梭w的運(yùn)動(dòng)策略（如采取減少自由度提高身體剛度），同時(shí)降低了姿勢(shì)的穩(wěn)定性。因此，軀體感覺(jué)對(duì)運(yùn)動(dòng)員平衡控制能力具有重要影響。

3.2 不同性別、站立方式對(duì)平衡控制能力的影響

在視覺(jué)和軀體感覺(jué)受到干擾時(shí)，女運(yùn)動(dòng)員在部分方面抗干擾能力優(yōu)于男運(yùn)動(dòng)員。研究指出，與男性相比，成年女性在下肢關(guān)節(jié)活動(dòng)度（range of motion，ROM）［31］、剛度和肌肉激活［32］等生物力學(xué)參數(shù)以及下肢神經(jīng)肌肉控制上存在差異，在急性和慢性非接觸性前交叉韌帶（anterior cruciate ligament，ACL）損傷方面為男性的2～3 倍［33］，因而女性需要更大的下肢剛度和肌肉激活以降低損傷的風(fēng)險(xiǎn)［34］。Chen等［35］指出：女性對(duì)隨意姿勢(shì)運(yùn)動(dòng)的知覺(jué)敏感性低于男性。研究［36］表明，當(dāng)人體首次嘗試特定方向的COP 偏移時(shí)，女性對(duì)安全極限的靈敏性感知較差。腦成像研究［37］表明，女性對(duì)避免危險(xiǎn)情況等行為起決定性作用的杏仁核-紋狀體居多、對(duì)痛感的敏感程度較強(qiáng)，其穩(wěn)定性較男性差。Li 等［20］指出，踝關(guān)節(jié)周?chē)∪?、韌帶的剛度與姿勢(shì)的穩(wěn)定性之間存在高度相關(guān)性。Kaminishi 等［38］利用仿真技術(shù)建立站立姿勢(shì)肌肉模型，結(jié)果顯示肌肉剛度下降導(dǎo)致姿勢(shì)穩(wěn)定性降低。另外，推測(cè)這也與性別之間的生理學(xué)（如激素、神經(jīng)肌肉）差異以及重心高低、支撐面大小有關(guān)。

當(dāng)軀體感覺(jué)受到嚴(yán)重干擾或全部受損時(shí)，人體直立下的平衡控制能力顯著下降。平衡校正以激活軀干和髖關(guān)節(jié)肌肉為主［39］，髖部調(diào)節(jié)為多節(jié)控制策略，即被動(dòng)地采用增加能量耗散的方式達(dá)到增加人體剛度的補(bǔ)償策略［13］。軀干的剛度和慣性導(dǎo)致在髖關(guān)節(jié)形成鉸鏈或重疊的多方向運(yùn)動(dòng)，通過(guò)臀中肌和脊柱周?chē)せ畹募∪饫旌托遁d響應(yīng)維持軀干的姿勢(shì)，達(dá)到控制側(cè)方向和前后方向穩(wěn)定性的作用［19］，此情況對(duì)左、右腿的對(duì)稱(chēng)性提出了更高的要求。筆者還發(fā)現(xiàn)，在不同站立方式上，男女運(yùn)動(dòng)員均不同程度地存在左腿平衡控制能力顯著強(qiáng)于右腿的現(xiàn)象，其中男運(yùn)動(dòng)員在前后方向穩(wěn)定性更為明顯，分析其原因，推測(cè)與其長(zhǎng)期的轉(zhuǎn)體動(dòng)作訓(xùn)練有關(guān)。自由式滑雪空中技巧的技術(shù)動(dòng)作由空翻和轉(zhuǎn)體構(gòu)成，如男子3 周臺(tái)動(dòng)作bdFFF 由3 周的空翻和4 周的轉(zhuǎn)體組成，在起跳階段均以左腿為轉(zhuǎn)軸左側(cè)加速旋轉(zhuǎn)，落地階段以左腿為轉(zhuǎn)軸減速制動(dòng)，特別在落地階段，需在高速下落的同時(shí)站立于60 cm 厚度積雪的斜坡上［40］，左腿耗散較大剩余角動(dòng)量的同時(shí)還需完成對(duì)落地姿勢(shì)的控制。Peterka［15］指出，在平衡控制過(guò)程中站立姿勢(shì)產(chǎn)生較小COM 偏離時(shí)，將導(dǎo)致重力轉(zhuǎn)矩加速遠(yuǎn)離身體位置。運(yùn)動(dòng)員通過(guò)10多年的專(zhuān)項(xiàng)技術(shù)訓(xùn)練，左腿抵抗感覺(jué)系統(tǒng)干擾的能力強(qiáng)于右腿，而女運(yùn)動(dòng)員以難度相對(duì)較低的2 周臺(tái)訓(xùn)練為主，其常規(guī)動(dòng)作為2 周空翻和2 周轉(zhuǎn)體，因此，其影響小于男運(yùn)動(dòng)員。

各種干擾條件對(duì)不同方向的影響均為側(cè)方向穩(wěn)定性差于前后方向，其中軀體感覺(jué)對(duì)側(cè)方向穩(wěn)定性的影響更大，這與單腿站立時(shí)各方向的支撐面大小、關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)特征、肌肉的配布規(guī)律等因素有關(guān)。研究［41］表明，在人體站立時(shí)，側(cè)方向穩(wěn)定性的肌肉激活方式以近端向遠(yuǎn)端傳遞的反應(yīng)模式為主，即髖關(guān)節(jié)和軀干周?chē)募∪饧せ钤缬邗钻P(guān)節(jié)，而前后方向穩(wěn)定性以遠(yuǎn)端向近端傳遞的模式為主，且近端傳遞模式對(duì)平衡控制能力的影響大于遠(yuǎn)端。當(dāng)人體支撐面不穩(wěn)時(shí)，其平衡控制以近端的髖部調(diào)節(jié)策略為主，進(jìn)一步降低了姿勢(shì)的穩(wěn)定性［42］。側(cè)方向穩(wěn)定性降低會(huì)對(duì)運(yùn)動(dòng)員的起跳技術(shù)和落地動(dòng)作產(chǎn)生較大影響，特別是落地時(shí)側(cè)向滑行將造成落地失敗甚至下肢損傷［43］。

另外，前后方向穩(wěn)定性受感覺(jué)條件×站立方式的交互作用影響，站立方式中的右腿以及感覺(jué)條件中的軀體感覺(jué)干擾對(duì)平衡控制能力的影響較大，前后方向穩(wěn)定性降低，在出臺(tái)階段影響人體體位角度的改變，造成空翻速度的增大或減小。速度過(guò)大會(huì)導(dǎo)致落地時(shí)出現(xiàn)背部或臀部觸雪而影響落地得分，速度過(guò)小會(huì)造成落地時(shí)空翻動(dòng)作未完成而被迫采用前滾翻的危險(xiǎn)動(dòng)作。因此，前后方向穩(wěn)定性不足，輕者導(dǎo)致動(dòng)作失敗，嚴(yán)重者將導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)員受傷。Zarei等［25］對(duì)聾啞學(xué)生感覺(jué)訓(xùn)練的結(jié)果表明，采取無(wú)視覺(jué)輸入和干擾支撐面同步訓(xùn)練方法可顯著提高踝關(guān)節(jié)（背屈和跖屈）的本體感覺(jué)，該訓(xùn)練方法和手段對(duì)自由式滑雪空中技巧項(xiàng)目具有一定的借鑒意義。

3.3 雙重和單一感覺(jué)干擾對(duì)平衡控制能力的影響

在最大干擾時(shí)，軀體感覺(jué)+視覺(jué)＞軀體感覺(jué)＞視覺(jué)＞無(wú)感覺(jué)干擾。Teng 等［9］研究發(fā)現(xiàn)，成年人的軀體感覺(jué)對(duì)平衡控制能力的影響最大，其次是視覺(jué)，這與本文研究結(jié)果一致。研究［44］指出，當(dāng)支撐面快速移動(dòng)引起COP失衡時(shí)，神經(jīng)系統(tǒng)優(yōu)先依賴(lài)軀體感覺(jué)輸入控制身體移動(dòng)。在成年人神經(jīng)系統(tǒng)損傷時(shí)，前期的恢復(fù)階段對(duì)視覺(jué)的依賴(lài)較大，當(dāng)動(dòng)作熟練后，對(duì)視覺(jué)的依賴(lài)減少，而對(duì)軀體感覺(jué)的依賴(lài)增加［6］。Diener 等［45］對(duì)軀體感覺(jué)的研究進(jìn)一步顯示，成年人站立時(shí)軀體感覺(jué)對(duì)短暫的干擾起主要作用。Jayakaran 等［24］的多種感覺(jué)對(duì)姿勢(shì)穩(wěn)定性的研究發(fā)現(xiàn)，斜視兒童視覺(jué)、前庭功能和軀體感覺(jué)權(quán)重分別為28%、17%、55%，對(duì)照組分別為32%、21%、47%，并指出斜視兒童對(duì)軀體感覺(jué)的依賴(lài)性強(qiáng)于對(duì)照組。Foudriat 等［46］進(jìn)一步指出，76%的3～6歲兒童對(duì)視覺(jué)依賴(lài)性較低，軀體感覺(jué)對(duì)平衡控制能力的影響占據(jù)主導(dǎo)地位。結(jié)合前期研究發(fā)現(xiàn)，因測(cè)試方法和干擾程度不同，在對(duì)軀體感覺(jué)的最大干擾方面研究的最終結(jié)果也不盡相同，但站立姿勢(shì)下軀體感覺(jué)的影響大于視覺(jué)和前庭功能，這一結(jié)果目前已被較多研究者所證實(shí)。

雙重干擾大于軀體感覺(jué)或視覺(jué)的單一干擾，與Negahban等［47］提出的當(dāng)視覺(jué)和支撐面同時(shí)被干擾后，進(jìn)一步增加了姿勢(shì)的不穩(wěn)定性這一結(jié)果相一致。Jayakaran 等［24］對(duì)帕金森病人同時(shí)給予視覺(jué)和觸覺(jué)反饋發(fā)現(xiàn)，相對(duì)于單一反饋，雙重反饋對(duì)姿勢(shì)穩(wěn)定性更有利，進(jìn)一步證明了雙重干擾的影響更大。Akdeniz等［48］研究視覺(jué)和軀體感覺(jué)雙重干擾、視覺(jué)和前庭功能雙重干擾對(duì)平衡控制能力的影響發(fā)現(xiàn)，視覺(jué)和軀體感覺(jué)的雙重干擾對(duì)平衡控制能力的影響更大。由此可知，在落地過(guò)程中當(dāng)運(yùn)動(dòng)員軀體感覺(jué)和視覺(jué)均受干擾時(shí)，前庭輸入占主導(dǎo)?？赏茰y(cè)此種雙重干擾對(duì)平衡控制能力的影響巨大，運(yùn)動(dòng)員完成動(dòng)作的難度巨大，一旦平衡控制不穩(wěn)，損傷隨時(shí)可能發(fā)生。從這一角度也進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到自由式滑雪空中技巧為高危運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，因此，運(yùn)動(dòng)員應(yīng)加強(qiáng)視覺(jué)和軀體感覺(jué)雙重干擾訓(xùn)練。

影響平衡控制能力的因素很多。大量研究結(jié)果顯示，軀干肌肉疲勞［49］、聽(tīng)力障礙［25］、體質(zhì)虛弱［50-51］等因素均能導(dǎo)致平衡控制能力下降。Holmes等［52］發(fā)現(xiàn)，呼吸與姿勢(shì)擺動(dòng)之間具有一定的非線(xiàn)性耦合關(guān)系，不同的呼吸方式也會(huì)影響平衡控制能力。Kang等［53］指出，每天電腦工作6 h以上也會(huì)影響人體的平衡控制能力。另外，關(guān)節(jié)緊急制動(dòng)、損傷、手術(shù)等原因［54-55］均可造成感覺(jué)通路的神經(jīng)受損而導(dǎo)致本體感覺(jué)功能障礙。

3.4 局限性

本文仍存在一定的局限性：①受試驗(yàn)條件限制，很難將干擾條件控制在同一水平；②受項(xiàng)目特征和國(guó)家隊(duì)人數(shù)的限制，樣本量相對(duì)較少；③在對(duì)軀體感覺(jué)的干擾條件方面，與實(shí)際環(huán)境條件仍具有一定的差距，如軀體感覺(jué)的平衡盤(pán)與實(shí)際著陸坡上60 cm 厚度的雪質(zhì)之間的剛度、阻尼、彈性系數(shù)等條件不同；④運(yùn)動(dòng)員在實(shí)際運(yùn)動(dòng)中采用多種姿勢(shì)控制平衡，而本文僅采用了站立姿勢(shì)，未來(lái)研究仍需完善。

4 結(jié)論

①不同條件的干擾程度為：軀體感覺(jué)+視覺(jué)雙重干擾最大，軀體感覺(jué)干擾大于視覺(jué)干擾；軀體感覺(jué)干擾對(duì)側(cè)方向穩(wěn)定性的影響大于前后方向，運(yùn)動(dòng)員側(cè)方向穩(wěn)定性受雙重感覺(jué)干擾和右腿的共同交互影響較大。②女子的單腿抗干擾能力強(qiáng)于男子，左腿強(qiáng)于右腿；當(dāng)軀體感覺(jué)受到干擾時(shí)，再增加視覺(jué)干擾，對(duì)前后方向穩(wěn)定性的影響大于側(cè)方向。③雙重感覺(jué)干擾對(duì)平衡控制能力的影響較大，且大于單一干擾的疊加，建議加強(qiáng)軀體（特別是男子右腿）感覺(jué)和視覺(jué)雙重感覺(jué)的抗干擾訓(xùn)練。

作者貢獻(xiàn)聲明：

婁彥濤：提出論文選題，設(shè)計(jì)論文框架，撰寫(xiě)論文；

李艷輝：開(kāi)展試驗(yàn)測(cè)試，整理論文數(shù)據(jù)；

郝衛(wèi)亞：設(shè)計(jì)論文框架，核實(shí)數(shù)據(jù)；

閆紅光：指導(dǎo)修改論文；

王繼紅：提出論文選題，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，修改論文。