太极拳和快走练习对老年女性平衡能力的影响

孙 威，毛德伟，逄 峰，王 琳

1 前言

老龄化是包括中国在内众多国家面临的重要健康问题之一。预计到2020年，我国老年人口将达到2.48亿人，老龄化水平将达到17.17%[4]。由于年龄增加带来的老年人发生跌倒及相关健康问题已日益引起研究者的重视。据统计，在全世界65岁以上的老年人中，每年约有30%～40%老年人发生跌倒，并可导致心理创伤、骨折、软组织损伤等严重后果，进而将影响其生活质量及自理能力，增加老年人的病死率[3]。如何预防老年人的跌倒是研究者面临的一个重要问题。

研究表明运动是预防老年人跌倒的重要手段[6，9，10]。在众多运动项目中，太极拳运动预防老年人跌倒的作用已经为众多研究所公认。一些研究证明，太极拳练习可以提高老年人平衡能力[21，34]、增加下肢肌肉力量[5，8，34]、改 善下肢膝、踝关节的本体感觉[35]、改善身体的柔韧性[2]，从而预 防 跌 倒[17，20，26，32]。研究发现，太极拳练习提高老年人平衡能力所需的时间不等[17，20，26，32]。William[32]研究发现 ，4周的太极拳练习可以有效地提高老年人的平衡能力；Yan[36]对老年人进行8周太极拳练习，结果受试者的平衡能力显著性提高。由于不同实验设计的练习周期、练习频率、每次练习时间等不同，造成练习对老年人平衡能力的影响也不同。同时平衡能力提高后，如果停止练习，太极拳运动效果的维持情况尚无研究。此外，快走练习也是非常受老年人欢迎的运动项目，拥有庞大的练习人群。快走练习是一项有氧运动，可以提高平衡能力[7，16，24，36]。然而，多长时间的太极拳和快走练习可以提高老年人的平衡能力，停止练习后两种运动对平衡能力的维持效果如何还没有定论。

因此，本研究的目的是：1）探讨在练习阶段，比较太极拳和快走练习方式改善老年人的平衡能力；2）在停止练习后，两种练习方式对老年人平衡能力的维持效果是否有区别。本研究结果将为老年人选择适合的练习方式、练习时间、练习频率提供理论依据。

2 研究方法

2.1 实验对象

共有40名55～65岁健康的老年女性自愿参加本研究。所有受试者均无肌肉骨骼系统、神经系统疾病、没有视觉及前庭功能障碍，最近6个月没有发生跌倒，能够独立生活，在过去两年里没有任何规律的运动史。所有受试者均了解测试过程，并签署了参与研究的同意书。

40名受试者被随机分为两组：太极拳组和快走组。最终，共有31名受试者完成24周的测试，太极拳组16人，快走组15人。其他9人未完成实验的原因包括：生病住院及中途退出。完成测试的受试者基本资料如表1，两组受试者年龄、身高、体重和BMI均无显著性差异。

表1 本研究受试者基本情况一览表Table1 Basic Characteristics of Subjects

2.2 实验设计

太极拳组和快走组老年女性分别接受16周的太极拳和快走训练，随后停止训练进行8周的跟踪测试。受试者在实验开始前和开始后每4周测试一次平衡能力，共测试7次。

2.3 运动干预的控制

太极拳组和快走组均在专业教练指导下进行练习。太极拳组学习24式简化太极拳。每周5次，每次1h（10 min热身、40～45min练习和5min整理运动）。所有受试者的运动强度控制在最大心率（220－年龄）的55%～65%[22]。每日练习后即刻由专业测试人员即刻测量受试者腕部桡动脉的脉搏以监测受试者心率，监测其每天的练习强度。16周的练习结束后再进行8周的停练跟踪观察，要求受试者在8周内停止太极拳和快走练习。24周实验期间，受试者禁止参加其他规律的运动，但应尽量维持实验前的日常生活作息与饮食习惯。

2.4 实验测试

两组受试者均进行7次平衡能力测试，分别在正式实验前、实验的第4周、第8周、第12周、第16周，第20周、第24周分别进行第1、2、3、4、5、6、7次测试。其中，练习阶段以第1次测试值，停练阶段以第5次测试值为基准值，分析太极拳和快走练习对老年女性平衡能力的影响。

2.4.1 单腿站立测试

受试者按照测试人员的口令，使用优势腿（受试者首选用于踢球的腿）[13]单腿站立，非优势腿抬离地面，两臂自然垂于身体两侧。受试者尽可能保持平衡，最长站立时间为60s，如果一次成功站立60s，受试者即刻停止且休息3 min，进行下一次测试；如果在60s内失去平衡（站立脚移动或非站立脚着地），受试者即刻停止且休息3min，进行下一次测试。共进行6次单腿站立测试，睁眼和闭眼状态下各3次。测试顺序为睁眼－闭眼－睁眼－闭眼－睁眼－闭眼。睁眼和闭眼状态下的3次数据分别取其时间最长一次用于分析[31]。

2.4.2 压力平板测试

受试者使用优势腿在睁眼和闭眼状态下站立于压力平板（Rsscan○R2DBalance 2msystem）上[18]。 其 中 在 睁 眼条件下，要求受试者注视一黑色目标物，此目标物为直径10cm的黑色圆，距离受试者2.2m，距离地面1.6m。要求受试者尽可能地保持平衡，睁眼和闭眼记录时间分别为：15s、5s[1]。测试完成后休息3min，进行下一次测试。如果在规定的时间内失去平衡而没有完成，需要重新测试。每一姿势测试3次，取其时间最长的一次进行分析。测试顺序为睁眼－闭眼－睁眼－闭眼－睁眼－闭眼。

2.4.3 测试指标

测试指标包括：睁眼单腿站立时间（TIME－SLO）；闭眼单腿站立时间（TIME－SLC）；单腿站立足底压力中心在左右方向的最大位移量（Dx）和单腿站立足底压力中心在前后方向的最大位移量（Dy）。这些指标在以前的研究中被广泛用于测量受试者的平衡能力，具有良好的有效性[21，23，33]。

2.5 统计学处理

所有测量指标均表示为平均数（X）和标准差（S）。采用SPSS 12.0统计学软件进行统计学分析。双因素重复测 量 方 差 分 析 （Two－way ANOVA with repeated measurement）用于比较组间、组内及组别×时间的交互作用。结果显示，组别和时间有交互作用，进一步应用单因素重复测量方差分析（One－way Repeated ANOVA）进行组内比较；应用独立t检验（Independent t test）进行组间比较。统计学的显著性差异为P＜0.05。

3 实验结果

3.1 单腿站立时间

图1 本研究睁眼单腿站立时间（TIME－SLO）曲线图Figure1 Time of Single－Leg Standing with Eyes Open

图2 本研究闭眼单腿站立时间（TIME－SLC）曲线图Figure2 Time of Single－Leg Standing with Eyes Closed

由图1可知，1）练习阶段：两组老年女性TIME－SLO随着练习时间的增长而增加，太极拳组的测试结果在第8周较练习前开始出现显著性增加（51.59±8.26svs 39.72±9.69s，P＝0.02）；快走组的结果在第12周较练习前开始出现显著性增加（51.98±11.93svs.40.80±10.13，P＝0.01）。太极拳组第8周的测试值大于快走组，且具有显著性差异（51.59±8.26vs.45.61±10.12，P＝0.03）。2）停练阶段：在停止练习的8周内，太极拳组和快走组TIME－SLO较第16周的测试值均没有显著性下降；太极组的站立时间维持在第16周的测试值左右，快走组TIME－SLO有减少的趋势，均值从55.03s减小到51.92s。太极拳组和快走组测试结果组间相比均没有显著性差异。

由图2可知，1）练习阶段：太极拳组老年女性TIMESLC随着练习时间的增长而增加，在第8周较练习前开始出现显著性增加（21.88±9.32svs.12.85±6.26s，P＝0.009）；快走组老年女性TIME－SLC在第12周较练习前开始出现显著性增加（21.93±8.82svs.14.63±8.32s，P＝0.02）。太极拳组和快走组测试结果组间相比均没有显著性差异。2）停练阶段：在停止练习的8周内，太极拳组和快走组TIME－SLC均没有显著性下降；而快走组TIMESLC有减少的趋势，均值从25.98s减少到22.23s。太极拳组和快走组测试结果组间相比均没有显著性差异。

3.2 单腿站立足底压力中心在左、右方向的最大位移量

（DX）（The Maximum Displacement of Center of Pressure to Single－Leg Standing in Media－Lateral Direction）

图3 本研究睁眼单腿站立足底压力中心在左右方向（X轴）的最大位移量（DX－SLO）曲线图Figure3 The Maximum Displacement of Center of Pressure to Single－Leg Standing with Eyes Open in Media－Lateral Direction（X Axis）

图4 本研究闭眼单腿站立足底压力中心在左右方向（X轴）的最大位移量（DX－SLC）Figure4 The Maximum Displacement of Center of Pressure to Single－Leg Standing with Eyes Closed in Media－Lateral Direction（X Axis）

由图3可知，1）练习阶段：两组老年女性DX－SLO随着练习时间的增长而减少，太极拳组测试值在第4周较练习前开始出现显著性减少（23.20±5.26mm vs.27.73±7.31mm，P＝0.01）；快走组在第8周较练习前开始出现显著性减少（23.41±5.44mm vs.28.47±7.98mm，P＝0.04）；太极拳组第8周的测试值小于快走组，且具有显著性差 异 （19.31±5.72mm vs.23.41±5.44mm，P＝0.02）。太极拳组和快走组测试结果组间相比均没有显著性差异。2）停练阶段：在停止练习的8周内，太极拳组和快走组DX－SLO均没有显著性增加；而快走组DX－SLO有增加的趋势，均值从15.60mm增加到18.47mm。太极拳组和快走组测试结果组间相比均没有显著性差异。

由图4可知，1）练习阶段：两组老年女性DX－SLC随着练习时间的增长而减少，太极拳组在第4周较练习前开始出 现 显 著 性 减 少 （32.49±8.13mm vs 36.30±7.39mm，P＝0.005）；快走组在第8周较练习前开始出现显著性减少（28.38±8.51mm vs.35.39±6.63mm，P＝0.02）。太极拳组和快走组测试结果组间相比均没有显著性差异。2）停练阶段：在停止练习的8周内，太极拳组的DX－SLC基本上维持在第16周的测试值左右，组内值比较没有出现显著性差异；而快走组第24周的DX－SLC值显著大于第16周的测试值（28.34±6.58mm vs.22.45±5.63mm，P＝0.02），且显著大于太极拳组第24周的测试值（28.34±6.58mm vs.22.84±3.48mm，P＝0.03）。

3.3 单腿站立足底压力中心在前、后方向的最大位移量（DY）

图5 本研究睁眼站立时足底压力中心在前、后方向（Y轴）的最大位移量（DY－SLO）曲线图Figure5 The Maximum Displacement of Center of Pressure to Single－Leg Standing with Eyes Open in Anterior－Posterior Direction（Y Axis）

图6 本研究闭眼站立时足底压力中心在前、后方向（Y轴）的最大位移量（DY－SLC）曲线图Figure6 The Maximum Displacement of Center of Pressure to Single－Leg Standing with Eyes Closed in Anterior－Posterior Direction（Y Axis）

由图5可知，1）练习阶段：两组老年女性DY－SLO随着练习时间的增长而减少，太极拳组（29.01±5.22mm vs.35.29±7.21mm，P＝0.03）和快走组（32.22mm±6.53vs 34.27±7.00mm，P＝0.02）均在第4周较练习前开始出现显著性减少。太极拳组和快走组测试结果组间相比均没有显著性差异。2）停练阶段：在停止练习的8周内，太极拳组和快走组DY－SLO均没有显著性增加，第20周和第24周测试值均维持在第16周测试值左右，没有明显上升的趋势。太极拳组和快走组测试结果组间相比均没有显著性差异。

由图6可知，1）练习阶段：两组老年女性DY－SLC随着练习时间的增长而减少，太极拳组在第4周较练习前开始出现显著性减少（36.51±11.89mm vs.40.83±12.96 mm，P＝0.02）；快走组在第8周较练习前开始出现显著性减少（36.98±18.1mm vs.42.21±20.36mm，P＝0.04）。太极拳组和快走组测试结果组间相比均没有显著性差异。2）停练阶段：在停止练习的8周内，太极拳组和快走组DY－SLC均没有显著性增加，第20周和第24周测试值均维持在第16周测试值左右，没有明显上升的趋势。太极拳组和快走组测试结果组间相比均没有显著性差异。

4 讨论

4.1 练习阶段太极拳和快走练习对平衡能力的影响

本研究结果显示，太极拳和快走练习均可以提高老年女性的平衡能力。Perrin指出，运动对姿势控制能力的提高非常重要。运动可以使肌纤维增粗、增多，表现为肌肉力量增大，同时，可以使神经系统兴奋性增加，参与收缩的肌纤维增多[25]。Gauchard等研究显示，运动可以增强本体感觉和前庭的敏感性，从而显著性提高老年人的平衡能力[14]。前人的研究证明，太极拳可以增加老年人的下肢肌肉力量[5，8，34]、改善下肢膝、踝关节的本体感觉[35]。所以，本研究中一周5次，每次1h的太极拳和快走运动可能通过增强了下肢肌肉力量，提高了本体感觉、前庭的敏感性，从而提高了老年女性的平衡能力。

本研究中太极拳组平衡能力的指标从第4周开始出现显著性变化，第8周所有指标出现显著性变化；而快走组平衡能力指标从第8周开始出现显著性变化，第12周所有指标显著性变化。太极拳组平衡能力比快走组早4周出现显著性提高（TIME：4周vs.8周，DX：8周 vs.12周，DY：8周vs.12周）。这一结果验证了 William W.N.Tang[32]的研究结果，他们推测太极拳练习比快走练习能更快的提高老年人的平衡能力。Joseph F[16]比较了12周的太极拳练习和快走练习（3次/周，1h/次）对下肢肌肉力量和单腿站立时间的影响，结果发现，太极拳组站立时间显著长于快走组。这一结果与本研究结果相似，证明太极拳练习更有利于平衡能力的提高。其原因可能与太极拳特殊的动作结构有关。第一，受试者练习太极拳时下肢处于半蹲姿势，并且采用较轻的脚跟落地方式，下肢肌肉始终承受较大的负荷，同时下肢肌肉始终处于向心、离心和等长收缩的交替状态[19]，促进了下肢肌肉力量的增长[30]，提高平衡能力。第二，太极拳练习时下肢运动方向频繁改变，踝关节处在一个屈伸、内旋、外旋的动态变化的过程中，踝关节运动幅度大，有利于促进踝关节的本体感觉的提高，从而提高平衡能力[35]。而老年人在快走练习过程中，关节角度和运动幅度较太极拳小，从而没有太极拳对踝关节本体感觉的影响大。第三，研究证明脚底皮肤感觉和大脚趾的肌肉力量在维持人体单脚站立平衡时起着非常重要的作用[27，28]。Mao等人[12]的研究证明，单腿站立时足底压力负荷主要集中在脚的前内侧，促进大脚趾肌肉力量和脚前掌区皮肤感觉的提高。太极拳相比于快走练习，在练习过程中有较多的单腿站立动作，比如右蹬脚动作、转身左蹬脚、下势独立等。Mao等人的研究显示，太极拳练习中，单腿站立时间约占总时间的64.92%。以上三点原因可能导致太极拳练习可以更有效地促进人体平衡能力的提高[11]。因此，规律的太极拳练习可能更有效地促进了下肢肌肉力量、踝关节本体感觉、脚底皮肤感觉和大脚趾肌肉力量的增长，从而能够更早地促进人体单腿站立平衡能力的提高。

4.2 停止练习，太极拳和快走练习对平衡能力的影响

本研究结果显示，在停止练习的8周内，太极拳组和快走组的平衡能力指标未有显著性变化，说明两组受试者的平能能力未有显著性衰退，平衡能力得到较好的维持。William[32]的研究显示，停止太极拳练习4周后，老年人的平衡能力较练习时显著性降低。这可能与练习持续的时间、受试者年龄有一定关系，本研究中练习持续时间为16周、受试者平均年龄为60.12岁，而上述研究中两者分别为8周和69.18岁。太极拳练习可以有效地提高下肢肌肉力量、踝关节本体感觉、脚底皮肤感觉、前庭感觉，形成一个良好的神经调控和肌肉控制系统[15，22]。一个系统的建立和消退都需要一定时间来完成，8周的停练时间可能不足以使平衡能力出现显著性的下降。

太极拳组老年女性的平衡能力维持的更好，平衡能力的各指标未有明显变化的趋势，第16周、20周和24周的测试值基本未变化；而快走组老年女性的单腿站立时间有明显减少的趋势、单腿站立足底压力中心在左右方向的最大位移量有明显增加的趋势。这一结果可能如练习阶段所述，与太极拳特殊的动作结构有关。

值得注意的是，本研究中快走组老年女性的单腿站立足底压力中心在前后方向（DY）的最大位移量并没有随着停练时间的持续而出现明显增大的趋势（图5、图6）。这一现象可能与快走的动作结构相关。快走练习的动作结构主要是人体的下肢关节在额状轴上做重复性的屈伸运动。这种动作结构可能更有利于提高控制下肢关节屈伸运动肌肉力量的提高，有利于踝关节趾屈背屈本体感觉的提高。因此，这些因素可能是导致停练阶段，快走组老年女性单腿站立足底压力中心在前后方向（DY）的最大位移量没有明显变化趋势的原因。这一结果说明，快走练习对老年人前后方向的控制能力有较好的维持作用。经常参加快走练习的老年人在停止练习后可能仍然可以较好地控制前后方向的平衡，降低跌倒发生的几率。

5 结论

本研究表明，太极拳和快走练习均可以提高老年人的平衡能力，太极拳提高的更快（太极拳vs快走：8周vs 12周）；8周的停练阶段，两种练习方式对平衡能力均有较好的维持作用，但太极拳的维持效果更好。因此，相比于快走练习，老年人可以考虑将太极拳作为首选的练习方式。

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