太极拳运动对老年人下肢平衡力学因素的影响

太极拳运动对老年人下肢平衡力学因素的影响 太极拳运动对老年人下肢平衡力学因素的影响 太极拳运动对老年人下肢平衡力学因素的影响 摘要:太极拳运动是中华民族的一项古老的健身项目，其功用早已被世界所认可。普遍认为:太极拳对改善老年人平衡能力具有较好的功效性，但鲜有研究报道。因此，欲利用与平衡能力相关的一些常用测试手段研究太极拳对老年人平衡能力力学因素的影响。研究明，太极拳对老年人的平衡能力的改善具有一定程度的作用。 关键词:太极拳运动;老年人;平衡能力 中图分类号:G804.21文献标识码:A文章编号: 1007-3612(2008)04-0498-03 老年人健康问题已成为当今研究的焦点。其中，老年人平衡能力的减弱是影响老年人健康问题的不利因素之一。因此，改善老年人的平衡能力对提高老年人的生活质量十分重要。中华武术是我国古代文化的宝贵遗产，其健身功能已经被广泛认同。在太极拳的传统教学中要求初学者在动态或静态的情况下，以正确的下肢动作、姿势，把重心自然的放在最适的位置，强调重心位置与下肢的稳定性，契合老年人提高平衡能力，达到防止下肢损伤的健身目的。提示太极拳运动与老年人的平衡能力具有很高的相关性，但相关研究很少。本文运用与平衡能力相关的一些常用测试手段对常年的太极拳练习者与未练习者进行测试，力图寻找太极拳练习对练习者这些平衡指标的影响，并进一步对于造成这些影响的可能性因素做出分析与评价。 1研究对象与方法 1(1研究对象 实验者年龄在55岁以上。要求无中枢神经问题，无膝关节疾患，无心血管等慢性疾病。实验组与对照组的职业，文化程度相当，生活 形式类似。实验组为常年练习太极拳者(至少5 a以上)。对照组为普通老年人，从事其它体育锻炼，未练习太极拳运动者。22名太极拳练习者(男12名，女10名)，平均年龄(59.3?3.5)岁，全部来自中关村中国科学院武术协会，练习太极拳年限为(18.4?13.2)a。19名普通老年人(男9名，女10名)，平均年龄(59.5+4.0)岁，全部来自高校教师居住区育新小区，没有练习太极拳的经历。 1.2研究方法 1(2(1实验方法把受试者分为两组，常年练习太极拳为实验组，普通老年人为对照组。 1(2(2测试方法 1.2.2.1三维测力台平衡实验采用清华大学力学系制造的三维测力系统，同步器，计算机测试受试者平衡能力。 实验分两个部分:第一部分 受试者双腿分开站立于三维测力台上，两脚间距与肩同宽，两手自然下垂于体侧，两眼目视前方。受试者站稳后示意研究人员，测力台开始数据采集，数据采集时间30 s，共测试3次，每两次之间休息5 min。第二部分 实验要求与第一部分相同，受试人员在闭眼情况下受试。 1.2.2.2步态指标测试采用9500M常速摄像机，90 cm×45 cm三维测力台，计算机对受试者进行图象信息采集。用爱捷录象解析系练对其中受试者作录象解析，受试者以左脚跟着地点作为起始点，解析一个单步过程。定义髋、膝、踝的关节内角为各关节角。通过录象解析得到受试者双侧髋、膝、踝各关节行走时最大关节角，受试者步长，步速以及单、双支撑时间占步行周期的比例等指标。 1.2.3统计方法统计学处理应用统计软件SPSS10.0进行统计分析。结果以均数?差表示，组间样本采用独立样本t检验。以P<0.05为显著性水平。 2结果与分析 2(1三维测力台平衡实验结果 2.1.1三维测力台平衡睁眼实验结果和分析在睁眼实验中，实验组在My, Dx, Dy, Lng、LngX、LngY、AREA七项指标中与对照组有显著性差异。My代表受试者重心在Y方向上的最大位移，说明受试者重心最大的偏离程度，从实验结果看，实验中实验组的最大偏离位移为(196.3?11.22)mm，而对照组为(235.5?0.68)mm，两者有显著性 差异，说明太极拳练习者的最大偏离位移在Y方向上要明显小于未练习者.Dx与Dy的含义反映重心在X,Y轴方向上的活动范围。从实验结果看，在睁眼实验中，在X, Y轴上太极拳练习者均明显小于未练习者，说明太极拳的练习对于练习者睁眼静止站立时，额状轴、矢状轴方向上的重心控制有所作用。Lng, LngX, LngY三种指标是常用的较为有效的反映人体静态平衡能力的指标。因为这三种指标反映了人体静态站立下的一种持续平衡效果。其中Lng反映了整个测试过程中，人体重心的运动路程，还具有平均速度的意义，所以能够体现静态站立下，人体控制重心的能力。在本实验中发现，在睁眼实验中太极拳练习者在整个测试过程中，整个重心经过的总位移明显小于未练习者，而且在X轴与Y轴上均出现重心轨迹总长太极拳练习者小于未练习者的现象。说明太极拳练习对于提高人体重心稳定的控制能力有明显影响。原因分析:人平时静止站立时两腿分立角度较小，额状面与矢状面轴的平衡角都较小，而太极拳练习时最基本的一个动作便是站桩，当练习者站桩时，两腿开立，重心下降，额状轴与矢状轴方向上平衡角均增大，而太极拳的动作基本上都是屈膝情况下完成的，这种姿势对于提高练习者对身体两轴方向上的控制能力很有好处，所以长期练习太极拳后练习者在重心控制能力上有明显提高。AREA是研究人员针对重心运动轨迹图所做的一种预期性的指标，因为从实验结果来看，重心运动的轨迹图多为一类似于椭圆的形状。研究人员根据大量轨迹图的类似形状，选取Dx, Dy作为长短轴，计算出一椭圆面积。试图将此指标作为一种有效的反映平衡能力的指标，因为采集的重心坐标多集中在这一区域，实验结果发现实验组与对照组的椭圆面积有显著性差异。但该指标是否能够成为衡量重心移动范围大小的有效指标还要进一步探讨。 2.1.2三维测力台平衡闭眼实验结果和分析在以往的一些实验中发现，在闭眼实验中实验组与对照组往往没有显著性差异，而在睁眼实验中显著性往往比较明显，以往的研究者认为原因在于受试者训练年限较短。而在本次闭眼实验中，实验选取的八种指标，实验组与对照组仅在Dy一种指标上与对照组有显著性差异。研究者认为在太极拳练习中，因为站桩的过程中，在矢状轴方向上平衡角的大小变化要明显大于平时站立，长期的太极拳练习，对于矢状轴重心控制能力应该更加明显，所以在闭眼实验中，体现为矢状轴重心活动范围较未练习者较未练习者小，练习太极拳，由于动作的熟练化与模式化的发展，练习者的手眼配合能力，前庭机能都有显著性提高。实验中还发现太极拳练习者对自己的平衡能力明显有较强的自信，通常认为长期的练习使自己平衡能力明显提高，自信心的提高对于抗跌倒能力提高也有影响。 2(2步态指标实验结果和分析本实验针对较为有效的反映步态状况的指标步长步速作出对比，实验结果发现实验组与对照组相步长与步速均无显著性差异。而将实验组与对照组行走时摆动腿的髋、膝、踝角度活动范围做比较时，发现太极拳练习者髋关节活动角度范围与对照组有显著性差异，实验组大于对照组，而膝和踝角度的活动范围实验组与对照组之间没有显著性差异。 以往的研究发现步行能力与平衡功能呈高度相关，步速的下降与年龄的增长与单侧肌力的下降有明显关系。而保持较高的步速能较好的反映身体机能。而本实验未发现太极拳练习者与未练习者有显著性差异。 研究者认为原因在于虽然对照组未参加太极拳练习，但仍然采用不同的锻炼形式进行锻炼，如登山、慢跑、跳舞等，这些运动对于保持步行能力亦具有较好的作用，所以太极拳练习在练习者保持步速与步长上较其它运动形式并没有显著性效果。 随着老年人年龄的增长，软组织弹性下降，关节运动幅度也会减少。关节周围肌肉的伸展性和弹性好，关节的运动幅度就大:反之则运动幅度小。关节活动范围的大小反映了肌肉和韧带的 伸展性和弹性好坏。太极拳练习者在太极拳的练习中，在准备活动和打拳的过程中，经常会作出“下蹲”、“压腿”、“担腰”的动作，长期的体育锻炼可以使老年人仍然保持较好的关节活动幅度，这是公认的事实，所以在从步态中观察到太极拳练习者髋关节活动范围大符合预期的设想，而以往的实验己经发现在衰老过程中，步行时会发现伸髋动作不充分，摆动腿抬高的程度降低，行走时出现拖拉和求稳不求快等现象，而本实验结果明显发现太极拳练习者伸髋充分，步态指标优于对照组。 3结论 1) 静态站立睁眼实验中发现太极拳练习者在多项指标中与对照组有显著性差异，说明静态站立睁眼实验中太极拳练习者重心控制能力更强，长时间太极拳练习应该对练习者静态睁眼站立平衡能力有所提高。 2) 静态站立闭眼实验中，太极拳练习者仅在Y轴方向上最大距离一项指标中发现与对照组有显著性差异，实验结果与以往的文献报道相符合，说明太极拳练习对静态站立闭眼平衡控制能力提高不明显。 3) 太极拳练习者步长步速与未练习者无显著性差异，说明太极拳练习对练习者步长步速没有明显作用。太极拳练习者髋关节活动范围大，说明太极拳练习使练习者伸髋充分，摆动腿抬高幅度大，髋关节周围肌肉伸展性与弹性较好。 参考文献: ,1, Hong Y, Li JX.Biomechanics of Tai Chi: a review. Sports Biomech，2007，6(3):453-64. ,2, Voukelatos A, Cumming RG, Lord SR, Rissel C.A randomized, controlled trial of tai chi for the prevention of falls: the Central Sydney tai chi trial. J Am Geriatr Soc，2007，55(8):1185-91. ,3, 王宁华.正常人平衡定量评测及相关因素初探,J,.中华 康复医学杂志,2005，10(1):17-19. ,4, Li Y, Devault CN, Van Oteghen S.Effects of extended Tai Chi intervention on balance and selected motor functions of the elderly.Am J Chin Med，2007，35(3):383-9. ,5, Murphy L, Riley D, Rodgers J, Plank S, Lehman S, Duryea B.Effects of tai chi on balance, mobility, and strength among older persons participating in an osteoporosis prevention and education program.Explore (NY)，2005，1(3):192-3.No abstract available. ,6, (英)健康成年人步行速度正常值及影响因素Bohannon RW//Age and Ageing，2003，26:1519. ,7, 张福金,编译.临床步态分析《国外医学物理医学与康复学 分册，1999，19(3). ,8, Shunway-Cook A，Woolacott M.Motor control:theory and practical applications.Baltimore ;Williams &Wilkins,2004: 207-23.