跳绳训练对少年足球运动员动态平衡能力和协调性的影响

徐 飞，谢 浩，徐玉明

跳绳训练对少年足球运动员动态平衡能力和协调性的影响

徐 飞1，谢 浩2，徐玉明1

目的：研究10周跳绳训练对少年足球运动员动态平衡能力和协调性的影响。方法：24名少年足球运动员随机分为实验组（ExG）与对照组（CON）训练10周、每周3次。ExG组每次训练内容为常规训练基础上增加20 min跳绳训练，CON组则增加同等强度的跑步训练。运动员动态平衡能力和协调性分别用Y型平衡测试（YBT）和哈勒循环测试（HCT）进行评价。结果：1）跳绳训练后ExG组双腿YBT综合得分（YBT-CS）显著高于训练前和对照组（P＜0.05，η2＞0.14），而CON组双腿并无显著性变化（P＞0.05，η2＝0.003）；2）ExG组HCT用时显著低于训练前（P＜0.01；η2＝0.68）和对照组（P＜0.01，η2＝0.576）。训练前后CON组并无显著变化（P＜0.05，η2＝0.07）；3）运动员YBT-CS与HCT显著负相关（r ＝－0.548～－0.763，P＜0.05），右腿YBT-CS与HCT相关性均高于左腿（P＜0.05）。结论：10周跳绳训练能有效提高少年足球运动员的动态平衡能力和运动协调性，动态平衡能力与运动协调性的提高呈显著正相关，跳绳训练结合专项技、战术训练的效果优于单纯的专项技、战术训练。

少年；足球运动员；跳绳训练；动态平衡能力；运动协调性；姿势控制；运动技能

前言

少年运动员的运动成绩和成才并非由单一因素决定。体能、技术、战术和心理等方面对成绩存在交互影响，而且受运动动机、培养环境、伤病等多维因素的调节性或中介性影响［11］。Baker等证实，不同项目运动员在技术学习和运动技能各个发展阶段中，其“邻域运动技能”的熟练程度与掌握专项技术所需时间成反比，提示运动协调性与专项技术习得可能存在较好的迁移作用［5］。长期来看，不同运动项目的复合训练内容和交叉训练对促进少年运动员从事某专项的体能和生理机能有促进作用［5］，但经典理论认为，在复杂运动技能学习过程中，同时学习不同类型技术动作会造成运动条件反射建立过程中的竞争性抑制，尤其是在动作“泛化”和“分化”阶段［2］。据“竞技参与模型”体现的规律，6～12岁的少儿运动员需要意识强化练习（deliberate practice）以提高其运动技术熟练度，而非过早进行专项化训练［10］。目前较一致观点是运动能力包括感知觉和相关体能因素，如运动协调性（motor coordination）、四肢和躯干的粗大运动技能、空间定向及平衡能力、绝对力量及爆发力等［33］。运动员的运动协调、平衡能力及力量越好，就越容易完成高难度姿势控制和复杂性运动操作任务（如复杂灵敏性练习）［3，6，14］，受伤的可能性也越小［36］。

足球项目中，上述能力与专项技术不能相互替代，但上述能力的提高对足球运动员和技术水平的提高有重要助益［8，25，33］。因此，Gabbett等（2008）提出，在常规性训练阶段或非专项化技战术强化期，应加强青少年足球运动员非专项化的闭合式运动技能的练习（closed skill activities）［17］。而关于著名足球运动员克里斯蒂亚诺•罗纳尔多（C罗）的测试证实，其25 m Z型过杆冲刺跑（25 m Zig-zag sprint）的成绩甚至优于欧洲顶级田径运动员罗德里格斯（欧洲田径室内锦标赛200 m冠军）［1］，虽然C罗训练采用的“Z型过杆跑”属于典型的闭合式运动技能且与足球专项技术无直接相关，但体能训练师认为，此类训练的关键在于复杂任务的协调性训练能将身体动态平衡的控制能力与速度、爆发力结合，在有效提高足球运动员体能的同时避免长时间枯燥的专项化技战术训练。综上，如果上述练习中能够包含一些如跳绳、攀岩等自由训练内容，将更有利于提高足球运动员的多维运动能力，这对于足球运动员综合能力的提高尤为重要［10］。所以，青少年足球运动员训练内容（周期）中，应考虑设计一些与常规专项化技能互补的训练内容。

有探索性研究已证实，跳绳（Rope Skipping，RS）训练能有效提高运动员身体素质［7，24，27］、心血管和呼吸系统的生理机能［21，29］。Makaruk等（2013）［24］观察到，采用RS强化训练能提高高水平田径运动员快速跳跃能力，Miyaguchi等（2014）［27］认为，双摇跳RS训练与肌肉“牵拉－缩短循环”（stretch-shortening cycle，SSC）训练对提高踝关节力量和肌肉协同发力等效。上述结果提示，RS训练可能有助于提高运动员的关节稳定性、协调性与爆发力，但目前鲜见RS训练对少年足球运动员动作技能方面的影响。在此思路上，本研究设计相应RS训练内容，探讨RS训练对少年足球运动员的动态平衡能力和运动协调性的影响，探索RS训练作为足球专项化技、战术训练补充内容的可行性。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

24名未经RS训练的少年男子足球运动员纳入本研究，基本情况：年龄12.6±0.8岁，身高1.56±0.17 m，体重53.4±4.1 kg，训练经历3.61±0.86年。运动员每周训练4次，包括周末进行一场对抗赛。运动员及其父母对训练和测试内容均知情同意，正式实验前签署知情同意书（可在任何阶段无条件退出实验）。本研究符合2013年芬兰赫尔辛基宣言修订版相关伦理学要求。

1.2 研究设计

运动员随机分为实验组（ExG，n＝12）与对照组（CON，n＝12）进行10周训练①目前国外研究中，RS训练提高运动机能的实验安排多在6周（Hatfield等1985；Miller等2006）和8周（Orhan等2013），考虑到训练干预与结果变量间可能存在的量效关系，本探索研究在训练时间上定为更为保守的10周。，每周3次，外加周末的对抗赛。正式训练前让运动员熟悉训练内容及测试流程，进行2周适应性训练，休息2天后进行动态平衡能力和协调性测试（前测Pre-training）。运动员训练前进行慢跑及拉伸（15 min）后分别执行实验训练和对照训练内容（20 min，表1），休息15 min后进行专项训练，包括相同内容、时间的技术训练、防守与进攻组合训练和全攻全守小比赛3部分（共60 min）。ExG组进行20 min的RS训练（130～135 r/min频率），包括单腿、双腿、换脚跳和双摇跳各5 min，各内容之间间歇3 min。CON组进行对应时间和强度的跑步训练（表1）。10周训练后休息2天进行后测（Post-training）。所有测试均由2名经过严格培训的实验员施测。

表1 训练内容及时间安排Table 1 Descriptive Characteristic of Training Schedule and Program

1.3 测试指标

动态平衡能力测试：YBT已广泛用于评价不同项目运动员动态平衡能力、踝关节不稳和预测运动损伤［8，19，31］。测试前先测量髂前上棘到内踝的距离作为运动员腿长（leg length）数据用于对YBT结果的归一化（normallized）处理［31］。要求运动员裸足进行YBT测试以避免运动鞋对测试结果的影响，测试时双手叉腰单腿站立支撑，按顺序测试非支撑腿在前方（anterior，A）、后内侧（posteromedial，PM）和后外侧（posterolateral，PL）3个方向所能达到的最大距离［19，31］，先测右腿后测左腿，重复测量2次取均值。测试时运动员足部不能移动、双手不能离开髂前上棘。据测得数据计算YBT综合得分（YBT composite score，YBT-CS）以评价运动员动态平衡能力，计算公式［31］：

运动协调性：采用修订的“哈勒循环测试”（Harre circuit test，HCT）评价运动协调能力（coordinative motor abilities，CMA）［22］，HCT要求运动员快速完成复杂移动任务的同时躲避障碍物，既考察快速协调能力也考察快速力量，已广泛用于测试CMA［12，20，34，35］。HCT场地布置见图1A（6×5 m的矩形、9个测距点、逆时针方向排列3组标志杆作为障碍物）、跑动路线见图1B。要求运动员从起点出发后跃过垫子，以最快速度跑到中心点位置，变向后跑到第1组标志杆处（从左至右编为1～3号的3个标志杆编成1组），从1号标志杆外侧绕过，变向后从2、3号标志杆中间折回，迅速返回中心点。再次绕中心点变向后穿越第2、第3组标志杆后返回终点（起点），躯干过线时所用时间作为HCT测试成绩（Photocell红外电计时系统，日本）。测试中若运动员触碰任何障碍物（垫子、标志杆）或出现其他失误（踩到中心点、穿越障碍物顺序错误等）则判为测试失败，休息2 min后重测，记录有效成绩。取2次有效成绩（2次测试间休息5 min）均值用于统计分析。

图1 HCT场地布置及跑动路线平面图Figure 1 Layout and Running Route Plan of Harre Circuit Test

1.4 统计分析

2 研究结果

2.1 跳绳训练对YBT-CS的影响

10周RS训练后结果显示，两组YBT-CS组内比较（前测与后测）存在显著交互作用（右腿P＜0.05，Power＝0.61；左腿P＜0.05，Power＝0.53）。训练后ExG组双腿YBT-CS显著提高：右腿由训练前的135.01±14.19分提高到143.51±16.87分（P＜0.01，η2＝0.268），左腿从训练前的138.85±17.95分提高到144.03±16.82分（P＜0.05，η2＝0.171）。而训练后CON组左右腿YBT得分虽然高于训练前，但并无显著性差异（P＞0.05，η2＝0.003）。组间比较结果显示，运动员左右腿YBT-CS均存在显著的主效应（右腿P＜0.05，Power＝0.61；左腿P＜0.05，Power＝0.49）。训练后ExG右腿YBT-CS显著高于CON组（分别为143.51±16.87与135.01±10.71，P＜0.05，η2＝0.235），左腿YBT-CS亦显著高于CON组（分别为144.03±16.82与134.89±16.82，η2＝0.183，图2）。

图2 跳绳训练对YBT-CS的影响Figure 2 Effect of Rope Skipping Training on Y Balance Test Composite Score

2.2 跳绳训练对HCT的影响

10周RS训练后ExG组HCT时间显著降低（从20.25±1.15 s降低到17.78±1.04 s，P＜0.01；η2＝0.68），而CON组时间仅有轻微降低（从20.1±1.08 s降低到19.56±0.98 s；P＝0.226，η2＝0.07）。训练后ExG组HCT时间显著低于CON组（P＜0.01，η2＝0.576，图3）。

2.3 跳绳训练提高YBT-CS与HCT的关系

本研究发现，运动员YBT-CS与HCT显著相关，右腿YBT-CS与HCT相关性均高于左腿。运动员训练前YBTCS与HCT成绩呈中度负相关，右腿和左腿相关系数分别为－0.613（P＜0.05）与－0.548（P＜0.05，图4 A、B）。训练后右腿、左腿YBT-CS与HCT相关性增强，相关系数分别为－0.763（P＜0.05）与－0.658（P＜0.05，图4 C、D）。

图3 RS训练对运动员HCT成绩的影响Figure 3 Effect of Rope Skipping Training on HCT

3 讨论

3.1 跳绳训练对动态平衡性的影响

动态平衡能力是通过控制人体重心位置、维持稳定支撑的能力，具有防止跌倒并执行功能性任务的重要作用，对青少年运动员执行复杂运动任务时至关重要，同时与预防运动损伤关系密切［32，36］。人体平衡机制的正常运行依赖于机体的感觉控制系统，在信息输入的认知过程中主要依靠本体感觉、视觉和前庭觉处理。本研究发现，训练后ExG组双腿YBT-CS显著高于训练前（组内比较结果见2.1部分），且统计效果量均达到大效果量水平（η2＞0.14，右腿η2＝0.268，左腿η2＝0.171），说明10周RS训练能显著提高少年足球运动员下肢的动态平衡能力。因运动员进行RS训练（单腿、双腿、换脚跳和双摇跳）时，不仅需加快上肢摇绳速度，同时还要尽力保持身体环节（body segments）的稳定以减少落地时身体姿势的晃动，以对抗运动对身体姿势稳定性的干扰和动态平衡性的破坏。Granacher等［18］（2011）的研究较好地支持了本研究结果，其发现平衡训练不仅能提高儿童的躯干稳定性，还能有效促进力量素质发展，可能是因为平衡训练时大脑感觉性校正系统接收到神经系统对动作完成情况的多任务信息反馈，训练造成的系统刺激提高了神经的控制能力和匹配肌肉的激活程度，从而提高了运动时神经系统和肌肉本体感受器对身体，尤其是躯干和下肢的平衡控制能力［18］。本研究所用的RS训练，尤其是较高频率（本研究采用130～135 r/min的摇绳频率）的换腿跳和双摇跳对姿势稳定的要求更高，上肢既要保持既定摇绳节奏，下肢同时要保持腿部在矢状面（sagittal plane）上的抬高，涉及髋关节屈和踝关节蹬地造成的肌肉本体感受器、肌肉张力刺激以维持身体的稳定和保持复杂的节律性运动。

图4 运动员RS训练前、后平衡能力和协调性的关系Figure 4 The Pearson Correlation between Dynamic Balance and Coordination before and after RS Training

本研究发现，训练后ExG组双腿YBT-CS均显著高于CON组（组间比较结果见图2），且统计效果量均达到大效果量水平（右腿η2＝0.235，左腿η2＝0.183）。虽然YBT测试已被证实能有效测量和评价运动员的动态平衡能力［8，22，31，33，36］，但Franz等（2014）［16］研究却发现，垂直起跳落地后5～20 s身体姿势稳定性与完成单腿平衡性任务的质量无关。研究者认为这与本研究结果并不矛盾，因Franz等通过测力台测试运动后即刻（5～20 s）身体压力中心（center of pressure，COP）的轨迹和变化幅度来评价运动员静态平衡能力（static stability），而本研究是通过YBT-CS评价的动态平衡能力，前者重在机制研究故研究结果外部效度受限，后者是运动现场测试重在应用性，反映综合动态平衡能力。而动态平衡能力与人体执行复杂运动任务所需运动能力关系更为密切，Buchheit等（2014）［7］证实，RS间歇训练能够提高优秀少儿运动员间歇冲刺跑成绩，同时运动员生理机能也有显著提高（跑步成绩提高约9%，HR和RPE显著降低）。这一定程度上支持了本研究结果，因为RS训练时，上下肢协调运动以完成腾空、落地和起跳等多个任务，这对保持身体稳定性的要求更高。Ozer等（2011）［30］的研究明确指出，YBT-CS的提高与神经肌肉训练提高了脊髓运动神经元对下肢及躯干肌肉的控制能力有关。

3.2 跳绳训练对运动协调性的影响

研究证实，跑步、跳跃能提高运动员力量、爆发力和拮抗肌工作能力［24，28，30］，但目前鲜见提高少年足球运动员动态平衡能力和协调性的研究。仅Buchheit等［7］研究了跳绳训练对优秀少年运动员冲刺能力的影响，但其研究重点并非是考察运动协调性。因协调性定义不清，目前各年龄、项目运动员协调性的测试和评价存在较大争议，甚至有研究用灵敏性（agility test）的结果来反映运动协调能力（CMA）［26］。HCT是考察运动员快速完成复杂运动任务的有效测试，能综合评价全身协调能力和认知能力（反应时和空间定向能力）［12］。Chiodera等（2008）［12］系统综述4 500名少儿运动员（男孩2 207人，女孩2 293人）的大样本数据后发现，HCT能综合反映少儿运动员（6～10岁）的速度、躯干灵活性和变向能力，被认为是目前适龄运动员CMA测试的金标准［12，20，22］。本研究发现，10周RS训练后ExG组HCT时间显著低于训练前（组内差异显著，P＜0.01，η2＝0.68），也显著低于CON组（组间差异显著，P＜0.01，η2＝0.576），且均存在大效果量效应（图3）。研究者认为，RS训练时，为保证身体在训练期间的垂直起跳和落地，腿部进行重复弹跳和手臂连续摇绳。在连续跳绳时需要协调上下肢肌肉发力，躯干核心肌群紧张、调整并反复建立适宜的推力（propulsion force）以保持身体姿态的动态平衡。Buchheit等证实，不同间歇时间的大强度RS训练能提高少儿运动员30 s～15 s的冲刺能力，认为重要机制之一是RS训练时身体在有效跳起阶段保持动态平衡，运动协调性的提高促进了神经肌肉控制能力，这可能是少儿运动员冲刺成绩提高的关键［7］，但此研究未能证实RS训练能提高少儿运动员的CMA。本研究直接证实RS提高少年足球运动员的HCT成绩，较好地弥补了前述研究的不足，与Buchheit等的研究相互印证。Miyaguchi等（2014）［27］的一项研究将本研究与Buchheit等的研究很好的衔接了起来：他发现双摇跳绳训练对运动员弹跳指数的提高与超等长训练等效，主要体现在跳绳训练能有效减少运动员落地接触时间、提高腾空高度。研究者认为，本研究设计的常规训练结合RS训练内容（单、双腿、换腿和双摇跳共计20 min）及训练的强度（130～135 r/min）比Buchheit和Miyaguchi等的训练内容更适合少年运动员，而且10周训练刺激也更持久（表1），所以能刺激运动员CMA显著增长（表现为HCT时间显著降低）。

本研究虽发现，10周RS训练后ExG组HCT耗时显著降低，但训练前、后CON组并无显著变化（分别为20.1±1.08 s和19.56±0.98 s，P＝0.226，η2＝0.07）。可能是因为CON组已适应常规技、战术训练内容，缺乏协调性训练的刺激，虽然盘带、过人、传球是常规训练的基础和关键个人技术，虽然技术训练对足球运动员上、下肢协调运动也有较高要求［22］，但专项技术训练内容可能难以全面覆盖适龄运动员的CMA［5］，而ExG组在常规技、战术训练基础上加入的RS训练，弥补了常规技、战术训练中CMA训练的不足，故10周训练后CMA显著提高，提示，将RS训练与足球技、战术训练结合，更有利于提高少年足球运动员的CMA。

3.3 跳绳训练提高动态平衡能力与协调性的关系

平衡能力和协调性是多项运动任务的组合，难以准确测量和量化评价，但平衡能力和协调性是运动员发展运动能力基础，同时对运动员习得和发展多种复合型运动任务的能力有重要作用［14］，这也是年轻运动员熟练掌握专项技术的关键因素。Kamandulis等（2013）［22］指出，协调性对初、中级运动员能否成为掌握高技术水平的精英运动员尤为重要，所以对适龄儿童进行相应协调性训练尤为关键。对于少年足球运动员，动态平衡能力的提高对于保持其身体重心的稳定性比静态平衡能力更重要。虽然平衡能力与协调性有理论基础方面的联系，但二者毕竟是两种素质，目前尚不明确提高平衡能力对协调性是否存在正性促进作用。本研究证实，运动员YBT-CS与HCT存在显著负相关（r在－0.548～－0.763区间，图4），证实两种素质呈显著正相关，说明运动员动态平衡能力提高伴随运动协调性提高。10周RS训练后左右腿YBT-CS与HCT相关性均提高的结果也支持上述结论。而训练前、后右腿YBT-CS与HCT的相关性均高于左腿，训练后两种素质的相关性提高以右腿尤为明显，相关系数从－0.613提高到－0.763（图4 A、C），这可能与本研究中多数运动员优势腿为右腿有关。Butler等（2012）［8］研究发现，不同年龄组足球运动员的竞技水平与平衡能力呈显著正相关。同样地，平衡能力也是早期适龄运动员运动技能的基础组成部分（fundamental motor components）［9］。综上，少年足球运动员动态平衡能力与运动协调性的提高存在交叉促进作用。

需指出的是，本研究结果只能证实少年足球运动员动态平衡能力与运动协调性的素质相关性，无法确认二者是否存在因果关系，因为本研究结果无法满足因果关系成立的3个必要条件（因前果后、实证相关和排他解释）［4］。运动协调性指完成基本运动的控制能力，但严格说来，这个“基本能力”并不包括足球专项技术［33］。教练员和运动员关注的是足球专项技术的发展，虽然Lockie等（2013）［23］认为，动态平衡能力提高有利于运动员身体重心的稳定，在意识控制下更利于运动专项技术的学习与巩固，但目前尚缺乏强有力的证据证实此观点。本研究发现，10周RS训练后，动态平衡能力和运动协调性存在高相关（r＝－0.763，P＜0.05），所以运动协调性对足球运动员专项技术的提高有何种程度的助益，目前尚不明确。现有证据只表明RS训练与身体移动（包括垂直和水平两个方向的调整）时人体粗大运动能力以及手臂、腿和躯干运动时的协调能力有关［15］。综上，本研究和他人研究结果只能证实RS训练能提高动态平衡能力、运动协调性，而动态平衡能力和运动协调性是专项技术发展的重要基础，所以，目前尚缺乏RS训练能够提高足球专项技术的直接证据。故今后的研究需明确以下重要方面：1）动态平衡能力和运动协调性两类素质的提高是否存在因果关系；2）这两类素质对少年足球运动员专项技术的发展存在何种程度的促进作用；3）RS训练是否有助于提高少年足球运动员的专项技术，以及生理学和生物力学机制方面的解释。

4 结论

本研究证实，10周跳绳训练能有效提高少年足球运动员的动态平衡能力和运动协调性，跳绳训练结合专项技、战术训练的效果优于单纯的专项技战术训练。可考虑在传统的专项训练模式中安排适当的训练内容，以利于适龄运动员运动技能的全面发展。

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The Effect of Rope Skipping on Dynamic Balance and Coordination in Juvenile Football Player

XU Fei1， XIE Hao2， XU Yu-ming1

Objective：The aim of this study was to investigate the effect of 10-week rope skipping (RS) training on dynamic balance and coordination in juvenile football player. Methods：Twenty-four juvenile football players were randomly assigned into experiment group (ExG) and control group (CON)，the two groups trained for 10 weeks，three times a week. ExG was performed RS training 20-minute at the beginning of football specif i c drills training session which last 60 minutes. The CON executed 20-minute running which the same intensity with RS training and performed the same specif i c drills training session. Y balance test (YBT) and Harre circuit test (HCT) were selected to evaluate player’s unilateral dynamic balance and coordinative motor ability (CMA). Results：1) Both legs of ExG’s YBT composite score is signif i cant increased than pre-training level (P＜0.05，η2＞0.14) and CON (P＞0.05，η2=0.003). However，YBT composite score of CON showed no signif i cant changes (P＜0.05，η2=0.07). 2) ExG’s HCT is signif i cant decreased than pre-training level (P＜0.01，η2=0.68) and CON (P＜0.01，η2=0.576). No signif i cant difference was observed between pre-and post-training level (P＜0.05，η2=0.07) in the CON. 3) The authors observed a negative correlation between YBT-CS and HCT (r=－0.548～－0.763，P＜0.05)，and a stronger correlation relationship in right than left legs in ExG and CON (P＜0.05). Conclusion：Our fi ndings demonstrated that 10-week RS training combined regular football training session is more benef i cial than traditional specif i c training program，and may enhanced dynamic balance and coordinative motor ability. And combination of RS and football specif i c training program may be benef i cial to enhance motor skills in juvenile football players.

juvenile football player；rope skipping training；dynamic balance；coordinative motor ability；postural control；motor skill

G808.16

A

1002-9826（2017）03-0071-07

10. 16470/j. csst. 201703011

2016-10-18；

2016-12-15

国家体育总局体育哲学社会科学研究项目（2331SS16068）；国家自然科学基金项目（31271276）。

徐飞，男，副教授，博士，主要研究方向为运动机能评定与健康促进，E-mail：feixueka@qq.com。

1.杭州师范大学 体育与健康学院，浙江 杭州 310036；

2.浙江财经大学 体育部，浙江 杭州 310018

1.Hangzhou Normal University, Hangzhou 310036, China；2.Zhejiang University of Finance & Economics, Hangzhou 310018, China.