老龄化社会中提高体干肌机能的有效性及重要意义<br/>——QOM（Quality of Motion）训练法

老龄化社会中提高体干肌机能的有效性及重要意义
——QOM（Quality of Motion）训练法

2022-06-06魏燕玲徐杰瑞田丸博朗石井直方小林宽道

体育科技 2022年1期

魏燕玲徐杰瑞田丸博朗石井直方小林宽道

（1.青海师范大学，青海西宁 810016；2.东京大学综合文化研究科，日本东京）

人类历史发展到今天，由于科技水平、医疗水平的大幅提高，人们的生活水平和生活质量也不断提高。科技服务于生活、医疗服务于健康，使人类的寿命也大大延长。2021年为止，我国总人口为14.1178亿，其中60岁以上人口占2.64亿，而少儿人口占2.5亿，这个数字比例表明人口赡养的压力增大，养老问题和儿童教育问题会进一步加剧。邻国日本在2020年为止，总人口为1.25708382亿，其中65岁以上老年人口3617万人，占总人口的28.7%，比前一年增长了30万人。日本在急速超老龄化加剧的同时，少子化现象也在加剧，而我国也同样面临着老龄化和少子化的两极分化。这意味着，社会医疗保障制度、看护体系等要受到严峻的考验。因此，重视健康寿命，老年人的健康管理显得尤为重要起来。日本政府分别在1978年、1988年、2000年和2013年开展了国民体质健康号召与实施活动，提出了提高生活品质（Quality of Life，QOL）及为了提高生活品质而需要保持的日常身体活动量概念（Activities of Daily Living，ADL），在这种大前提下，老年人不再觉得单纯的活得时间久有意义，而是在活到老、到死之前保持自己的健康，不给子女和社会增添负担才是硬道理。由此派生出了许多有关老年锻炼和健康的问题：老年人如何维持身体平衡不摔倒、如何进行身体活动和体育锻炼、如何保持肌力、怎样锻炼等等。

一直以来，对中老年人的运动或身体活动是由有氧活动为主导思想的，但是随着年龄增大和老年性跌倒问题的频繁出现，人们开始重视起身体骨骼肌的练习，目的为了增加肌肉力量、提高肌肉质量等等，而通过肌肉练习之后进一步认识到，体干肌更是老年人维持身体良好机能的重要肌肉。体干肌也被称为核心肌肉，由于多数肌群位于体干深层而不易被练习，但它在维持身体的平衡性、协调性及整个身体骨骼肌的共同作用方面起着重要的作用。尤其是对于中老年人，体干肌的力量下降、进而导致身体平衡能力下降是跌倒的主要原因之一。加强体干肌练习可以提高身体平衡能力、身体的柔韧性等，有效预防跌倒。人体在逐渐退化过程中，四肢肌可以通过各种力量练习提高肌力等，但一般练习者尤其是中老年人，对力量练习具有排斥心理或是对体干肌的认识不够，对于下肢肌中的盆带肌的作用往往被忽视。盆带肌中的髂腰肌连接体干与下肢，在维持人体下肢活动及身体平衡力量等方面起着重要的作用，日本在多年前开始提倡加强体干肌的练习，同时也在探索很多对于体干肌力量、柔韧的练习方法、以及记录和评价的标准。东京大学体育先端科学研究所小林寛道教授提出并设计了QOM（Quality of Motion）训练法，就是利用特制器械，以体干肌练习为中心，利用自重进行练习，增强体干肌力量，提高整体协调性、柔韧性和平衡能力，使身体活动的有效性大大提高。它具有以下特点：（1）可以提高动作的质量，（2）增强体干深层肌力，（3）同时刺激脑的活性增加，（4）能够练习与运动相关的神经系统，（5)老年人或者体力水平低下的人均可参与练习，易于掌握，并被应用于运动训练及康复领域。

笔者在2019年东京大学访学期间，与石井直方、小林宽道教授共同做了研究。基于QOM训练法还未从运动生理学的多个方面进行验证研究，为了探究QOM训练的有效性，本研究使用肌电图记录分析介入练习前后的训练效果。由于目前深层肌状态监测的技术还止于B超、CT、MRI等耗费较高的仪器，而且对于实验研究的便利性受到限制，本研究探索性地采用表面肌电间接性描述体干深层肌的训练效果。虽然肌电图只能记录体表及浅层肌肉活动状态，但髂腰肌等深层肌与下肢肌的活动相连，下肢肌的活动动态可以间接反映髂腰肌的肌肉活动状态，因此，实验选用了与髋关节肌相关联的大腿股直肌、大腿股二头肌、臀大肌、腹外斜肌以及与人体神经反射活动的身体转动和平衡反应高度相关的胸锁乳突肌作为肌电实验肌肉。本研究对QOM训练后身体活动效果及平衡能力进行验证，为今后我国运动爱好者及老年人参与运动过程中，核心体干肌的重要性提供理论与实践的有力依据。

1 研究对象和方法

1.1 实验对象：招募一名自愿配合研究实验的无运动经验的25岁硕士研究生，进行为期1个月的实验。

1.2 研究方法

采用实验法。

1.2.1 实验仪器及QOM训练仪器

（1）肌电仪使用KOMEDA公司无线小型肌电仪（EMG＆MotionTools）及加速度仪（GYRO SENSOR）。

（2）QOM训练仪器：使用的器械有十几种，本次实验采用了HipLeg Swing训练和车轴移动式Power Bike训练。

①HipLeg Swing（如图1）：主要练习大腿股四头肌前部、大腿后群肌、臀大肌、臀中肌、臀小肌、腹部肌、胸部肌、背部肌以及骨盆肌（腰大肌、髂肌、梨状肌等）。训练方法：在仪器台上站立，一只腿大腿面位置夹在两个滚轴之间，以髋部带动大腿前后摆动，左右腿各20次为一组，做4组（约10分钟左右）。实验负荷采用了0、2、3等级负荷。

图1

②车轴移动式Power Bike（如图2）：主要练习腰大肌、内收肌等体干深层肌肉。训练方法：左右腿交替蹬车各25次为一组，做2组（约10分钟左右）。实验负荷采用了5、8、10等级负荷。

图2

1.2.2 肌电仪使用方法：肌电仪贴附在实验对象的右侧股直肌、股二头肌、臀大肌、腹外斜肌、胸锁乳突肌，共5个；加速度仪贴附在右侧大腿中间部位左右各1个、第二骶椎1个，共3个。

1.2.3 QOM摆腿HipLeg Swing测试：对被测者的右腿、右边胸锁乳突肌及腹外斜肌设定好肌电仪和加速度仪后，进行动作测试，记录10次摆腿的测试结果。

1.2.4 QOM车轴移动式Power Bike测试：对被测者的右腿、右边胸锁乳突肌及腹外斜肌设定好肌电仪和加速度仪后，进行动作测试，记录左右各10次蹬车的测试结果。

1.2.5 重心动摇测试：被测者单足闭眼站立于重心动摇仪之上，计时30秒，记录30秒间身体重心晃动面积范围。

1.2.6 前后摆腿测试：此项目作为与QOM摆腿HipLeg Swing的参考对比项目。被测者提前按照要求设定好肌电仪和加速度仪，手扶某一固定杆，右腿前后摆腿各10次，记录肌电及髋关节活动角度。

1.2.7 功率自行车测试：此项目作为与QOM车轴移动式Power Bike的参考对比项目。被测者在选定的同样部位设定好肌电仪和加速度仪，测试1分钟蹬车时的肌电和髋关节活动角度。

1.2.8 对被测者设定好肌电仪和加速度仪，测试步行10m过程中肌肉活动和髋关节活动及角度。步行测试实施2次。

1.2.9 2步跨步实验：

确定一条开始线，两脚站在线后。

尽最大可能连续依次跨出两大步，并在最后双脚平行站立时结束（2步没有连贯性视为失败）。

测量两步幅的长度（从起点线至最后着地脚尖的落点）。

测试实施2次，取最好成绩。

利用2步步幅（cm）÷身高（cm）=2跨步值的既定公式计算出测试成绩。

1.2.10 实验的总流程

先进行前期实验测试，内容如图3，之后开始每周2次、为期2周的QOM训练，2周训练结束后即刻进行中期实验测试，测试结束后继续进行为期2周的训练，训练结束之后进行最终实验测试。

图3

1.2.11 研究数据采用

在肌电实验过程中，由于中期实验过程中部分肌电仪器出现人为操作故障，因此实验结果数据中排除中期实验的肌电数据，只采用前期实验和最终实验的结果对比。肌电图数据分析采用RMS均方根值计算的最大自主收缩肌力（%MVC），加速度仪（Acc）显示的髋关节屈伸位、内收外展位及内旋外旋位的可动范围。

2 结果

2.1 最大自主收缩肌力（%MVC）结果

由表1的前后测试数据结果来看，前后摆腿、步行项目胸锁乳突肌、股直肌的%MVC降低，腹外斜肌、股二头肌%MVC增加；步行项目的臀大肌%MVC降低，前后摆腿项目的臀大肌%MVC增加，功率自行车项目的胸锁乳突肌、腹外斜肌、臀大肌的%MVC降低，股直肌、股二头肌的%MVC增加。

表1 最大自主收缩肌力（%MVC）

HipLeg Swing训练后胸锁乳突肌、股直肌、臀大肌的%MVC下降，腹外斜肌、股二头肌的%MVC增加。

车轴移动式Power Bike训练后所有项目的肌电显示%MVC下降。

除腹外斜肌之外，测试前后的胸锁乳突肌、股直肌、股二头肌和臀大肌的%MVC均有显著性差异。

2.2 所测动作项目的关节可动范围

如表2所示，前后摆腿、功率自行车、自然走和尽力走项目的屈伸位、内收外展位关节可动范围增大，而内旋外旋位除了功率自行车项目增大外，其他项目的关节可动范围变小。在经过QOM训练后，所测项目中车轴式自行车的屈伸位关节可动范围变小，内收外展位、内旋外旋位关节可动范围增大；摆腿负荷项目中所有位置的关节可动范围均增大。

表2 肌电图加速度仪前后所测项目下肢髋关节可动范围

屈伸位、内收外展位测试前后项目间均具有显著性差异。

2.3 跨步实验结果

根据表3中2步跨步实验的结果来看，经过QOM训练后2跨步的步幅增大。

表3 重心动摇与跨步实验结果

2.4 重心动摇实验结果

如图4、5、6和表3所示，前期测试的重心动摇外周面积为442.7mm，中期测试为373.9mm，最终测试为300.9mm，所测外周面积逐渐变小。

图4

图5

图6

3 讨论

QOM训练法的主导理念第一点是最大限度利用人体体干的可动性，出最少的力，练最大的结果，使躯干深层肌肉的灵活性、力量等得到最大限度的锻炼，从而提高身体的平衡能力以及其他活动能力。第二点是充分训练体干肌进而增加髋关节的可动范围，使人体惯用的髋关节及大腿的额状轴运动改进为垂直轴运动，从而增大髋关节的活动范围，对提高体育运动中的动作质量、提高成绩以及老年人身体的稳定性和防跌倒能力具有重要意义。从动作本质来讲，就是利用认知动作型训练仪器，通过身体的平衡力，不做多余的力量而进行身体训练；通过利用自重移动身体，进行各种练习，并且不分男女老幼、体弱者或需要身体康复者及运动选手等均能按照不同需求去练习，因此，QOM训练能够使人体用最小的力做最大的功，充分调动体干部肌肉的活动能力，这在本次实验最大自主收缩肌力（%MVC）结果可以看出，QOM HipLeg Swing训练后大腿股直肌和臀大肌%MVC下降，大腿后群肌和腹外斜肌%MVC增加，意味着平常身体活动中，和大腿前群肌肉相比，自主收缩不占主体的大腿后群肌和体干肌收缩肌力得到提高；而在QOM Power Bike训练后所有测试肌肉的%MVC下降，正验证了QOM Power Bike是利用自身体重移动身体，无需用很大力进行平衡练习、提高身体活动质量的结果。胸锁乳突肌作为头颈部运动的主要肌肉，和脑神经活动紧密关联，是人体保持姿势及在运动时反映各种动作与平衡的重要肌肉，测试后所有项目的胸锁乳突肌%MVC下降，证明机体可以不用很大的自主收缩肌力就能使身体的协同动作和平衡能力提高。

随着年龄增大，人体下肢肌力比上肢肌力减少严重，70-80岁老年人的下肢等尺性最大收缩肌力要比20岁的人减少20%-40%。先行研究中有人使用组合练习方式对腰大肌的横断面积进行核磁共振检测，3个月后发现腰大肌的横断面积增大，本次研究通过表面肌电测试肌肉的自主收缩肌力，对间接连接体干和下肢的肌肉活动进行记录，其结果使QOM腰膝训练方法的有效性得到了验证。体干肌训练可以使行走步幅增大，本次研究通过QOM训练，2跨步实验也验证了这个结果。而体干肌和下肢肌对于维持身体平衡和防止老年人跌倒具有重要作用，腰大肌起自第12胸椎和1-5腰椎，止于大腿小转子，主要有髋关节的屈伸和外旋作用，其肌肉力量下降，容易引起身体失衡或跌倒。本研究结果中，QOM HipLeg Swing训练后的髋关节屈伸、内收外展及内旋外旋位活动度均增大，而QOM Power Bike训练后髋关节的屈伸位活动度变小，内收外展和内旋外旋位活动度变大，证明通过练习使人们惯用的髋关节额状面前后屈伸运动，逐渐增大至沿垂直轴进行矢状面左右运动，使髋关节活动度增加、步幅增大。重心动摇实验结果也证明了QOM训练对体干肌的练习效果明显，体干肌对重心稳定、防止跌倒具有重要的意义。