功能性训练对青少年学生体质健康影响的Meta 分析

郭茂星

（上海理工大学 体育教学部， 上海 20093）

青少年学生体质健康事关个人成长、 家庭幸福、 国家未来、 民族振兴， 始终是我国迈向体育强国建设发展中要面临的全局性、 长期性和战略性问题［1］。 国家体育总局发布的 《“十四五” 体育发展规划》 明确提出要切实提高青少年学生体质健康水平， 加强青少年学生体育优秀人才培养［2］。功能性训练 （Functional training） 起源于20 世纪末期的物理治疗及运动康复领域， 是一种训练观念及方法体系［3］， 目前在大众健身、 运动康复训练、 力量及体能训练领域得到了广泛的应用。 针对青少年学生， 功能性训练即是以发展青少年学生身体功能， 促进青少年学生体质健康为目的的训练体系。 近年来， 关于功能性训练对青少年学生健康促进的效果， 科学研究初步证明了其价值［4,5］。 功能性训练以动作模式为主体， 以提高肌肉协调能力、 关节稳定性、 身体控制能力为训练目的［5］， 从整体上提高青少年学生身体运动系统的工作机能， 以达到锻炼身体， 促进健康的目的。目前， 功能性训练促进大学生体质健康水平的效果基本得到验证［6-10］， 但在青少年学生健康促进方面仍处于初期尝试阶段， 研究结果存在争议及不确定性， 如功能性训练对青少年学生身体柔韧性发展的影响就存在结果不一致的情况［11,12］。

鉴于此， 本文通过对功能性训练对青少年学生体质健康的实验研究进行Meta 分析， 探究功能性训练对反映青少年学生体质健康水平的力量、 速度、 耐力、 柔韧、 灵敏等能力的影响效应， 以期为青少年学生健康促进、 运动水平提高提供更优解决方案。

1 研究方法

本研究遵循国际Meta 分析撰写指南 （The PRISMA statement for reporting systematic reviews and meta-analyses of studies that evaluate healthcare interventions： explanation and elaboration） 的要求进行研究方法的选择和使用［13］。

1.1 检索策略

文献检索在PubMed、 Web of Science、 Scopus、 Pro-Quest、 中国知网、 万方等数据库完成， 检索时间为数据库建库至2022 年4 月30 日， 检索主题词及策略如表1 所示。

表1 纳入文献的检索策略

1.2 文献纳入及排除标准

1.2.2 纳入标准

（1） 文献类型： 中英文全文文献； （2） 实验对象为10-19 岁健康青少年 （男女不限）； （3） 纳入研究的实验组为功能性训练， 对照组为空白对照； （4） 结局指标： 立定跳远、 仰卧起坐、 800m/1000m、 50m/100m 冲刺跑、 坐位体前屈、 灵敏性测试； （5） 提供可直接提取的样本量、 均值、 标准差， 或可转换的组内标准误、 均值95%置信区间等实验数据。

1.2.3 排除标准

（1） 排除研究对象为患病青少年或青少年运动员的文献； （2） 排除干预措施、 对照措施不一致的文献； （3）无法获取有效数据的文献； （4） 排除非期刊或硕博论文。

1.3 文献筛选、信息提取及质量评价

1.3.1 文献筛选

将所得文献导入Endnote 软件中进行排重。 由2 位作者独立按照纳入与排除标准纳入文献。 如意见不统一， 与第3名作者协商后确定。

1.3.2 信息提取

由2 位作者独立提取纳入分析文献的信息， 包括：（1） 基本信息 （作者、 发表年份等）； （2） 实验特征信息（样本量、 干预周期及频次等）。 如意见不统一， 与第3 名作者协商后确定。

1.3.3 质量评价

运用国际公认和运用广泛的文献质量评价工具PE-Dro量表［14］， 此量表共包括11 个评估标准， 其中标准1 不计入评分体系。 每个标准采用0～1 分的方式计算 （0=不符合，1=符合， 文献得分评估如表2 所示。

表2 文献质量得分评估

1.4 统计分析

使用Reviewer Manager 5.3 软件进行效应量分析、 异质性检验， 使用Stata12.0 进行多元回归分析。 使用干预前后两组的改变值 （平均值±标准差， Mean±SD） 作为主要效应参数。 以Q 统计量判断研究间的异质性， 取P＜0.1 为显著性水平， 采用I2 统计量进行量化， 25%、 50%、 75%分别表示研究间异质性的低、 中和高比例［15］。

2 结果

2.1 文献检索结果

通过检索4 个英文数据库 （WOS、 Pubmed、 Scopus、ProQuest）， 2 个中文数据库 （知网、 万方）， 获取相关文献272 篇。 初筛获得73 篇， 排重剔除17 篇， 阅读全文进行复筛56 篇， 最终6 篇纳入Meta 分析 （图1）。

图1 文献筛选、 纳入、 排除流程

2.2 文献纳入基本特征

研究共纳入的6 篇文献 （表3）， 包括13～18 岁健康非运动员青少年学生637 名， 其中实验组共319 人， 对照组共318 人； 干预方案为功能性训练， 对照方案为传统体育课； 干预频次为3 次/周 （3 篇）、 2 次/周和1 次/周 （各1篇）； 干预周期分别为10 周、 12 周和16 周 （各2 篇）。

表3 纳入文献基本特征量表

2.3 文献方法学质量评价

纳入6 篇文献， 其中1 篇评分为8 分， 1 篇评分为7分， 4 篇评分为6 分， 平均得分为6.3 分， 表明纳入文献质量中等 （表3）。

2.4 Meta 分析结果

2.4.1 效应量分析

本研究通过对6 篇文献中9 项指标进行Meta 分析， 分析功能性训练对青少年学生体质健康促进的影响效应， 反映青少年学生体质健康的各项能力与对应指标 （表4）。

表4 体质健康各项能力与对应指标一览表

表5 纳入文献质量评价PE-Dro 量表

2.4.1.1 下肢爆发力效应量分析

研究纳入的6 篇文献中， 共进行了9 项关于实验功能性训练对青少年学生下肢爆发力影响的研究。 Meta 分析结果显示 （图2）， 异质性检验X2=8.02， I2=0%， P=0.43， 表明各研究间不存在统计学异质性。 效应量MD=0.05， 95%CI： 0.02， 0.08， P=0.001， 具有统计学意义， 表明与体育课相比， 功能性训练能有效增强青少年学生下肢爆发力。

图2 青少年学生下肢爆发力效应量的Meta 分析森林图

2.4.1.2 躯干力量耐力效应量分析

纳入文献中， 共有4 篇文献， 6 项实验， 研究了功能性训练对青少年学生躯干力量的影响。 Meta 分析结果显示（图3）， 异质性检验X2=8.64， I2=42%， P=0.12， 表明各研究间存在轻度统计学异质性。 效应量MD=6.79， 95%CI：5.78， 7.80， P＜0.00001， 具有统计学意义， 表明与体育课相比， 功能性训练能够有效提升青少年学生躯干力量耐力。

图3 青少年学生躯干力量耐力效应量的Meta 分析森林图

2.4.1.3 短跑速度效应量分析

纳入文献中， 共有4 篇文献， 5 项实验， 研究了功能性训练对青少年学生速度的影响。 Meta 分析结果显示 （图4），异质性检验X2=1.94， I2=0%， P=0.75， 表明各研究间不存在统计学异质性。 效应量SMD=-0.32， 95%CI： -0.50， -0.14， P=0.0004， 具有统计学意义， 表明与体育课相比， 功能性训练能够有效提升青少年学生短跑速度。

图4 青少年学生速度素质效应量的Meta 分析森林图

2.4.1.4 有氧耐力效应量分析

纳入文献中， 共有5 篇文献， 9 项实验， 研究了功能性训练对青少年学生耐力的影响。 Meta 分析结果显示 （图5），异质性检验χ2=24.85， I2=68%， P=0.002， 表明各研究间存在中度统计学异质性。 效应量SMD=-0.22， 95%CI： -0.53，-0.10， P=0.18， 无统计学意义， 表明与体育课相比， 功能性训练对青少年学生有氧耐力提升无显著性差异。

2.4.1.5 身体柔韧性效应量分析

纳入文献中， 共有5 篇文献， 7 项实验， 研究了功能性训练对青少年学生柔韧性的影响。 Meta 分析结果显示（图6），异质性检验X2=50.90， I2=88%， P＜0.00001， 表明各研究间存在高度统计学异质性。 效应量MD=1.66， 95%CI：0.67， 2.66， P=0.001， 具有统计学意义， 表明与体育课相比， 功能性训练能够显著提升青少年学生柔韧性。

图6 青少年学生柔韧效应量的Meta 分析森林图

2.4.1.6 灵敏能力效应量分析

纳入文献中， 共有2 篇文献， 4 项实验， 研究了功能性训练对青少年学生灵敏的影响。 Meta 分析结果显示 （图7），异质性检验χ2=0.49， I2=0%， P=0.92， 表明各研究间不存在统计学异质性。 效应量SMD=-0.08， 95%CI： -0.37， 0.21，P=0.57， 无统计学意义， 表明与体育课相比， 功能性训练对青少年学生灵敏能力提升无显著性差异。

图7 青少年学生灵敏效应量的Meta 分析森林图

2.4.2 多元Meta 回归分析

Meta 分析结果显示， 功能性训练对青少年学生躯干力量耐力 （轻）、 有氧耐力 （中）、 身体柔韧 （高） 的影响存在异质性， 可能与性别、 干预周期、 干预频次等因素有关。为此， 将上述因素作为协变量进行Meta 回归分析， 结果是上述因素均不是躯干力量耐力 （图8）、 有氧耐力 （图9）及身体柔韧 （图10） 的异质性来源 （P＞0.05）。

图8 青少年学生躯干力量耐力的多因素Meta 回归分析

图9 青少年学生有氧耐力的多因素Meta 回归分析

图10 青少年学生身体柔韧的多因素Meta 回归分析

3 讨论

本研究发现功能性训练能够显著增强青少年学生下肢爆发力及躯干力量耐力， 显著提升短跑速度及身体柔韧，而对青少年学生有氧耐力与灵敏能力无显著影响。

8 周深蹲训练后的跳跃表现有更好的改善， 这是由于深蹲与跳跃的肌肉收缩模式相似， 均是由超等长收缩引起神经适应， 使得肌肉力量增加［16］。 肌肉力量是青年长期发展的重要组成部分， 是功能限制和慢性损伤的独立危险因素［17,18］。 然而， 在1 项青少年学生调查中， 力量训练是常见体育活动中最不受欢迎的， 青少年学生接受的力量训练数量远远低于身体健康需求［19］。 考虑到力量的增加主要来源于青春期前的神经肌肉适应［17］， 并且功能性训练方法多样，强度较小， 能够保证青少年学生长期持续进行训练， 可以更好地激活中枢神经系统使用的分化神经支配策略， 有效提高力量表现。

邱祝文［20］研究得出经16 周功能性训练后， 青少年学生50 米冲刺速度均有提升， 其中实验组提升9.7%， 对照组提升6%。 赵伟［21］则通过12 周功能性训练， 使实验组100 米冲刺速度提升5.9%， 而对照组仅提升2.6%。 毕蕊［12］经过16周干预后发现女生短跑速度有显著提升。 功能性训练通过练习动作来发展肌肉力量， 大小肌肉群联合协调运动， 男生具有一定的力量基础， 而女生普遍力量基础较差， 因此女生有显著提升。 短跑速度不仅依靠步频、 步长， 也依靠起跑速度， 起跑效率在很大程度上决定了最终表现［22］， 而起跑速度取决于下肢爆发力。

仰卧起坐常用于评价青少年学生的躯干力量耐力， 功能性训练通过强化躯干核心力量、 强调康复和恢复、 调整身体姿势及运动模式， 从而全面发展机体的运动能力［23］。廖婷［11］等12 周干预后青少年学生仰卧起坐提升了70.4%。郭树涛［24］实验研究10 周功能性训练后青少年学生男、 女学生仰卧起坐数值分别增长39%、 32%［24］。 毕蕊［12］和贾文辉［25］均得出实验组青少年学生躯干力量耐力的提升显著高于对照组青少年学生。 功能性训练由于更专注于动作的合理、有效、 规范完成， 力量的产生、 传递乃至控制均有赖于全身各部位协调配合， 因此训练本身就对练习者的柔韧性提出了很高的要求［24］。 功能性训练更多强调的是利用核心力量的强化训练改善神经肌肉系统的高效运行， 包括动作衔接的稳定性、 加减速等练习在内的多维度、 多关节、 整体性的运动动作训练［26］。

4 结论

功能性训练以提升多肌群协调发展和身体控制能力为主要目的， 主要包括核心力量训练、 身体稳定性训练和本体感受训练等， 在增强身体核心区域和四肢力量的基础上，关注整体的协调性、 稳定性和柔韧性发展。 功能性训练没有固定的训练形式， 只要针对性地制定功能性训练方案，就能充分发展青少年学生的各项运动能力。