身体锻炼对老年人平衡能力的影响(综述)
2012-02-15柳富平
赵 琅,柳富平
(陕西师范大学体育学院,陕西西安710062)
随着我国经济的快速发展,我国人民的生活水平逐步提高,人口老龄化问题也逐步加剧,成为当今世界的一大问题。老年人作为一个相应的群体,生活质量与生命质量的提高尤为重要,同时伴随着年龄与身体机能的逐渐退化,研究表明:视觉、前庭器官、本体感受器等平衡感觉到70岁后明显降低。平衡能力是人体的一项重要生理功能,对人体的正常生活与学习有非常重要的意义,它主要依赖于视觉、前庭器官、本体感受系统的信息输入和神经中枢对其信息的整合与对运动效应器的控制。平衡能力的减弱会使老年人的跌倒率增加,进而引发骨折、心血管疾病等,严重影响老年人的身心健康与生活自理能力,给家庭和社会带来巨大的负担。而科学合理的体育锻炼活动可以有效的改善老年人的静态平衡能力与运动控制能力,提高老年人身体的稳定性,延缓平衡能力的降低,最大程度的减少老年人跌倒的频率,有效地提高老年人的生活质量与生命质量,延长老年人的寿命周期。
1 人体平衡能力及其发展
1.1 平衡能力的生理机能与发展
平衡能力是维持身体姿势的能力,反映了身体前庭器官、肌肉、肌腱、关节内的本体感受器,以及视觉等各方面对刺激的平衡协调能力。身体前庭器官存在于小脑中,小脑对调节肌紧张,维持身体姿势,协调运动起着重要的作用。前庭小脑的主要功能就是控制躯体与平衡眼球运动,由于前庭小脑主要接受前庭器官传入的有关位置的改变与直线或旋转加速度运动情况的平衡感觉信息,而传出冲动主要是影响躯干和四肢近端肌肉的活动,因而具有控制躯体平衡的作用。此外前庭小脑也接受经脑桥核中转的来自外侧膝状体,上升和视皮质等处的视觉传入,并通过眼外肌的调节而控制眼球运动,从而协调眼与运动。本体感受器在人体的平衡能力中发挥着重要的作用,协调运动中各关节及肌肉,肌腱的相应活动,使其在运动中扩张到最大幅度,有利于运动中动作的顺利完成。视觉通过视网膜进行信息处理,分解成不同的像素,视系统同时组织成不同的通路对信息进行分析与处理,视觉复杂信息的处理和加工是发生在中枢,在大脑皮质中有与视觉有关的功能区域,其中有负责物体空间位置与运动方向的识别功能,因此可以很好的进行判断。运动中全面综合身体前庭器官、肌肉、肌腱、关节内的本体感受器,以及视觉等各方面的功能,在运动中维持身体的平衡能力。
研究结果显示,15岁之前,视觉、前庭器官、本体感受器等平衡感觉功能处于一个不断完善的过程。国外最新研究结果显示,人体的本体感受器功能在3~4岁时成熟,而前庭器官,视觉功能在15~16岁时才达到成人水平。平衡能力的减退是直接导致老年人跌倒率上升的直接原因,为了防止骨折,加强老年人的平衡能力是非常必要的。
1.2 平衡能力的生物力学分析
平衡的力学条件是物体保持平衡时,作用在物体上的一切外力相对平衡,也就是一切外力所受合力为零。下支撑静力性稳定受到支撑面,重心高低,稳定角,平衡角以及稳定系数的影响。支撑面积越大,身体的稳定性就相对越高,重心愈低,稳定性越强;人体的平衡能力离不开肌肉的收缩作用,必消耗一定的生理能,长时间的平衡会消耗大量的能量,肌肉出现疲劳,会使人体控制平衡的能力下降,从而降低机体的稳定性。人体本身具有维持身体平衡的能力,在身体失去平衡时,通过视觉,本体感受器,在大脑皮质的控制调节作用下,通过肌肉收缩造成平衡的力学条件,使人体恢复到平衡状态。老年人应重视加强锻炼,创造平衡的生物力学条件,从而提高平衡能力。
2 老年人平衡能力下降的原因
老年人随年龄的增长,身体各种机能逐渐退化。研究表明,中老年人维持直立姿势的平衡功能下降,比其他生理功能的下降更为明显。有关导致老年人平衡能力下降的主要因素,目前存在两种看法:一是前庭器官功能下降,另一种是下肢肌肉力量减退。前庭器官是人体对自身运动状态和头在空间位置的感受器。前庭器官的感受细胞又称毛细胞,在正常情况下,机体的运动状态和头部在空间位置的改变都能以特定的方式改变毛细胞纤毛的倒向,使相应的神经冲动发放频率发生改变,这些信息传到中枢,引起相应的运动觉和位置觉,并出现各种躯体和内脏功能的反射性变化,同时会对人体的神经传递,做出一定的反应。前庭器官功能下降时,当小脑在接受外界刺激后,由于毛细胞的功能下降,反应速度减慢,会引起一系列的障碍,进而造成躯体的控制平衡能力减退,人体的平衡失去控制。肌肉弹性的减退,肌肉萎缩,肌肉参加各种身体活动的能力降低,会逐步降低下肢的稳定性,使机体恢复平衡的能力变差。老年人平衡能力能力的下降可能还受到其他因素的影响,如老年人视觉能力的下降,再加上骨质的脆性增加,给其心理带来恐慌感,营养的缺乏,生活方式,缺乏身体锻炼等都可能引起老年人平衡能力的下降。
3 身体锻炼对老年人平衡能力的影响
相关研究表明,科学合理的运动锻炼可以有效地延缓老年人平衡能力的下降幅度,本文通过对国内目前有关平衡能力方面的研究进行整理,选择出与老年人身心特点较为符合的运动项目,在此进行相应的比较与分析,希望能为老年人更好地从事体育健身活动,增强老年人体质,提高老年人的平衡能力,延缓平衡能力下降幅度,提供科学的依据。
3.1 太极柔力球运动对老年人平衡能力的影响
太极柔力球项目是我国最新兴起的一项太极化球类运动,它在吸取了太极拳精髓的基础上融入了羽毛球、乒乓球等球类运动的相应特点,动静结合,强度相对比较缓和,符合老年人的身心特点,不受场地的限制,深受老年人的喜爱。太极柔力球主要以圆弧作为其主要的运动形式,球的运动以人作为中心,按顺时针与逆时针方向,在额状面与水平面,垂直面上进行三维旋转绕环,在旋转绕动中使球在球拍中产生强大的离心力,并利用惯性力离心力将球击出。与此同时,练习者在练习的过程中,双膝基本处于半蹲姿势,重心在两腿之间不断地转换,双下肢有节奏地做屈伸运动,或以一条腿为轴做180度或360度的转体以及单足站立旋转等动作,不断给予前庭器官,视觉,本体感受系统以刺激,长期的练习太极柔力球项目能提高本体感受器的敏感性及神经系统对感觉刺激的综合处理能力,从而有效地提高老年人的平衡能力。
3.2 太极拳运动对老年人平衡能力的影响
太极拳运动是目前国内与国外较为流行的一项传统武术项目,它动作缓慢柔和,内外协调,连贯均匀,圆活自然,协调完整,对人体的健身价值有显著的效果,越来越受到不同人群的喜爱。太极拳运动要求练习者在动态与静态的情况下,着重下肢稳定性的锻炼。练习太极拳时,人体平衡静止站立,两腿分立角度较小,额状面与矢状面的平衡角度也较小。而太极拳最基本的马步站立,要求两腿开立,重心下降,额状面与矢状面的平衡角度增大,这种练习姿势对身体两轴方向上控制能力的提高均有效果,练习者的重心控制能力同时也有相应提高。太极拳还是一种以腰为轴作重心转移,并且以动静结合的姿势进行控制的运动,强调人体要有意识的频繁的进行身体姿势和位置的变化,这样就符合了本体感受系统的运动特征。在太极拳的学习过程中,要求练习者要注意手与眼的配合与协调,这样,人体的前庭器官与视觉也得到一定的提高。孙威等研究表明,太极拳运动后,老年人的单腿站立时间增加,前后方向的身体倾斜度显著减小,有利于调节身体平衡,减少身体摔倒的可能性,太极拳可以提高老年人的身体平衡控制能力,提高膝关节的肌肉力量,使下肢的稳定性增强,减少老年人的摔倒率。
3.3 交谊舞运动对老年人平衡能力的影响
交谊舞运动是伴随着音乐节奏进行的,那些节奏缓慢,适合老年人生理状况的交谊舞,深受老年人的喜爱。交谊舞动作包括伴随音乐单腿支撑转体的躯干和下肢动作,在单腿支撑旋转的过程中,练习者的视野在不断的变换当中,这能有效的增强对视觉系统的刺激及头部位置的加减速,同时旋转运动也有效地改善了前庭器官的机能。交谊舞动作还包括两腿交替前进、后退等多项躯干和下肢动作,这些动作能有效地锻炼下肢的灵活性和力量。最后,交谊舞身体姿势要求挺胸、收腹、提臀、提踵,这对维持身体直立的肌肉提出了更高的要求,有助于提高人体的平衡机能进而维持直立姿势的平衡,这些动作也有助于身体直立姿势的紧张性,从而对骨骼肌肉运动系统形成良性的刺激,延缓老年人的肌肉萎缩,增强下肢力量和躯干的机能,对提高平衡能力有重要的意义。
3.4 健步走运动对老年人平衡能力的影响
健步走运动作为一项有氧运动,由于其运动强度较低,适合老年人的身心发展特点,可以很好的改善老年人的心血管系统,深受老年人的喜爱。健步走运动的速度介于散步与慢跑之间,在健步走的过程中,视野不断变化,能有效刺激前庭器官。而且健步走足支撑时间高于自然走,压力重心转移速度快。李静等研究表明,健步走运动可以提高锻炼者的静态平衡能力,对防止跌倒有积极的作用。
3.5 登山运动对老年人平衡能力的影响
登山运动是一项以下肢运动为主的全身有氧性运动,简单易行,比较适合老年人进行锻炼。登山运动是上下坡和上下阶梯运动,与平地行走不同,身体的支撑面会随地形不同而改变,这就要求人体动态地调整身体重心,使起落着支撑面内,故平衡调节机制不断处于紧张状态。科学的登山锻炼可以使感觉器官和神经系统得到良性刺激,减缓老年人感受器和神经系统的灵敏机能退化,确保反射弧的通畅,改善和提高老年人的平衡能力。另外,登山过程中绿树环绕和登山远眺也可刺激视觉感受器,一定程度上提高老年人的视觉敏感性,从而改善平衡能力。实践证明,长期科学的登山运动还可以使老年人背部和下肢的伸肌肌力增加,从而对抗老年人步行时因伸髋不充分,摆动腿抬高程度低引起的行走拖拉的现象,且可增强膝关节的稳定性,改善关节炎的症状,进而对老年人的平衡能力产生较好的影响。贾龙等研究表明,科学的登山运动可有效改善老年人的前庭功能,本体感觉功能,从而对预防跌倒有重要意义。
3.6 健身反向走对老年人平衡能力的影响
健身反向走是近期兴起的一项健身方式,由于它属于一种反常态运动,打破了人体原有的运动模式,故这种运动方式能够减小髌-股关节间压力,防止前交叉韧带过度牵拉,并有一定的加强股四头肌肌力的作用。张胜年等研究表明,背向行走锻炼能够提高老年人的静态平衡能力与运动控制能力,提高老年人行走中的下肢蹬伸力量及缓冲控制能力,改善双侧步长的均衡性。健身反向走训练对老年人的本体感受能力,平衡与控制能力都有积极的影响。姚鑫等研究表明,反向走与正向快走或慢跑相比,可显著改善老年人的平衡功能,因此可以作为老年人平衡能力锻炼的一种新方式。健身反向走,需要视觉积极参与,通过对周围环境的主动判断来调整与控制运动方位;它在更大程度上需要肌肉本体感受来调控制肌肉的用力与协同;同时健身反向走在肢体的摆动运动特征,肌肉工作重点区,不同工作肌肉群功率输出等方面与正常行走有着较大的差异。背向行走中大腿前群、股后肌群、小腿后群肌肉的功率输出较之正常行走发生了一定程度的变化,从而提高了对股后肌群及小腿前、后肌群的训练效应。健身反向走通过视觉的参与,对本体感受器及下肢肌肉不同程度的影响,提高了老年人的平衡能力。
4.讨论
综上所述,不同的运动项目对提高老年人的平衡能力、有效地延缓平衡能力下降各有所长,以上的这些运动项目都符合老年人身体与心理的特点,比较来看,可得到以下结果:
(1)太极柔力球项目是通过器械来调动人体视觉、本体感受器、前庭器官的各种功能,与之相比,太极拳更加简单适宜,虽然两者都动静结合,动作大部分都在屈膝的条件下完成,但太极拳的步法相对来说比较丰富,重心转换较多,并且重心相对来说比太极柔力球低,更符合人体的生物力学特征,可能对老年人的下肢肌肉群体的锻炼也更加充分,因而太极拳对老年人下肢力量的增强,下肢稳定性的提高效果更好,对身体的控制能力的训练也更好一些。
(2)健步走与健身反向走相比,虽然都是走步类,但健身反向走可能在提高老年人平衡能力方面更有效一些,因为它属于一种反常态运动,打破了人体原有的运动模式,对人体各器官系统,肌肉群体、本体感受器、前庭器官的刺激可能更大,因而也就可以调动更多的潜在肌肉群,来增强老年人逐步减弱的下肢力量,提高老年人对身体的控制能力。
(3)健步走运动与交谊舞相比,健步走虽然视野也在不断变化,但比较缓慢,对视觉的刺激不大,同时健步走运动因动作比较平缓,对前庭器官的刺激也不如交谊舞。
(4)登山运动使老年人身体的支撑面会随地形不同而改变,使感觉器官和神经系统得到良性刺激,在外界环境的改变下,一定程度上提高了老年人的视觉敏感性,对提高老年人的平衡能力有一定的作用,但登山运动危险性较高,对老年人机体的要求也较高,并且需要老年人结伴而行,与其他运动项目相比,老年人可能不太适合登山运动。
5 结语
以上通过对提高老年人平衡能力的运动项目进行简单的分析与比较,意在说明不同的运动项目对提高老年人的平衡能力各有优势,这些运动项目都对老年人的身体前庭器官、肌肉、肌腱、关节内的本体感受器,以及视觉等方面有良性影响,都对老年人的平衡能力的提高有积极而有效的作用。通过比较与分析笔者认为,太极拳、健步走运动、交谊舞相对其他运动项目来说,更加符合老年人的生理特点,它们简单易学,不受其他条件的限制,在提高老年人的平衡能力方面可能更好一些。身体锻炼是一个长期而复杂的过程,老年人在锻炼的过程中,选择适合的运动项目,并坚持科学的锻炼方式,对提高他们身体的平衡能力有重要作用。因此,建议老年人在平时的生活中多进行这些运动项目的练习,其他项目也可因人而异的进行,以有效地延缓平衡能力的减退,最终提高自己的平衡能力,以及对身体的控制能力,减少跌倒率,有效地提高自己的生活质量与生命质量,延长寿命周期。
[1] 邓树勋,王健,乔德才.运动生理学[M].北京:高等教育出版社,2005.
[2] Steindl R,Kunz K,Schrott2Fischer A,et al.Effect of ageand sex on maturation of sensory systems and balancecont rol.Dev Med Child Neurol,2006,48(6):477 ~ 482.
[3] 全国体育学院教材委员会.运动生物力学[M].北京:人民体育出版社,2005.
[4] 金昌龙,班玉生.太极拳练习对中老年人静态平衡能力的影响[J].上海体育学院学报,2005,29(1):44 ~48.
[5] 郑洁皎,赵尚敏,陈秀恩,等.运动习惯对老年人平衡能力的影响[J].中国康复理论与实践,2008,14(1):73.
[6] 刘崇,阎芬.运动延缓老年人平衡能力下降的研究进展[J].中国康复医学杂志,2009,24(7):670 ~673.
[7] 姚远.太极柔力球练习对老年人平衡能力的影响[J].中国运动医学杂志,2008,9(5):612 ~613.
[8] 周雁林,铁英.太极拳运动对老年人下肢平衡力的影响[J].中国老年学杂志,2010(5):144~145.
[9] 阮哲,熊开宇,陈自旺,郭亮.太极拳运动对老年人下肢平衡力学因素的影响[J].北京体育大学学报,2008(4):498~450.
[10] 孙威,于超.太极拳练习对老年人下肢生物力学特征的影响[J].体育科技,2009(6):127.
[11] 黎健民.交谊舞锻炼对老年人平衡机能的影响[J].体育科技,2006,27(1):79 ~81.
[12] 李静.不同运动项目提高老年人平衡能力[J].中国老年学杂志,2010,9(18):2678 ~2679.
[13] 贾龙,卢文彪,邱世亮.登山运动对老年人平衡能力的影响[J].吉林体育学院学报,2010,26(2):95 ~96.
[14] 张胜年,林中宝,袁泳虹,等.背向行走训练对老年人静态平衡能力及步态的影响[J].中国运动医学杂志,2008,93(5):304~307.
[15] 姚鑫.健身反向走对老年女性平衡能力的影响[J].山东体育学院学报,2008(10):59~61.
[16] Colum D.Mackinnon.Control of whole body balance in the frontalplane during human walking [J].Journal of Biomechanics,1993,26(6):633 ~644.
[17] G.Bergmann,G.Deuretzbacher,M.Heller,et al.Hip contact forces and gait patterns from routine activities[J].Journal of Biomechanics,2001,34(7):859 ~ 871.
[18] 黄力平,张钧.体育康复[M].北京:高等教育出版社,2006.
[19] 吕晓梅.健身反向走的生物力学分析[D].石家庄:河北师范大学,2006.
[20] 郝卫亚,陈严.倒走的运动生物力学与生理学研究进展[J].中国运动医学杂志,2008(3):390~392.