孫金賢,張 彬

(1.蘇州大學(xué)體育學(xué)院,江蘇 蘇州 215021;2.蘇州市體育科學(xué)研究所,江蘇 蘇州 215131)

訓(xùn)練水平的差異對籃球運動員足底壓力特征的影響

孫金賢1,張 彬2

(1.蘇州大學(xué)體育學(xué)院,江蘇 蘇州 215021;2.蘇州市體育科學(xué)研究所,江蘇 蘇州 215131)

通過使用foot-scan足底壓力設(shè)備,對江蘇省籃球隊運動員正常行走足底壓力分布相關(guān)指標(biāo)的分析,探討不同專項水平籃球運動員正常行走足底壓力特征及影響因素,為足底壓力在籃球項目訓(xùn)練及傷病防治的實際應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。研究認(rèn)為：(1)足中間區(qū)域壓力峰值和沖量指標(biāo)敏感反映小前鋒和后衛(wèi)位置籃球運動員訓(xùn)練水平差異;(2)籃球運動員足底壓力內(nèi)外側(cè)分布情況的改善,部分代償了其足前部中間區(qū)域壓力峰值、沖量增加的影響。

籃球：訓(xùn)練水平;足底壓力

1 研究背景

步態(tài)分析是生物力學(xué)一個重要的分支,主要在人體運動系統(tǒng)和康復(fù)醫(yī)學(xué)療效評定等領(lǐng)域應(yīng)用。足底壓力測試作為步態(tài)分析的重要組成部分,對臨床醫(yī)學(xué)診斷、術(shù)后療效評價、生物力學(xué)及康復(fù)研究均有重要意義[1-9]。高水平籃球運動員這一特殊人群由于長期接受大強度和大運動量的專項訓(xùn)練等因素的影響,產(chǎn)生的足底局部壓力過大、足的翻轉(zhuǎn)過多等損傷潛在風(fēng)險都可以表現(xiàn)為相應(yīng)的足底壓力特征。因此對于籃球運動員足底壓力特征及其影響因素的分析可以更科學(xué)、客觀的評價運動員的運動模式進(jìn)而進(jìn)行有效的干預(yù)。但國內(nèi)尚無針對籃球項目高水平運動員足底壓力特征及影響因素的研究。本研究旨在通過使用foot-scan足底壓力設(shè)備對江蘇省籃球隊運動員正常行走足底壓力分布相關(guān)指標(biāo)的分析,探討不同專項水平籃球運動員正常行走足底壓力特征及影響因素,為足底壓力在籃球項目訓(xùn)練及傷病防治的實際應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。

2 研究對象和方法

2.1研究對象

本研究運動組受試者為實驗前半年內(nèi)無影響正常訓(xùn)練的下肢損傷,不同訓(xùn)練水平和年齡江蘇省省級二、三線籃球隊共40人(男籃二線10人、女籃二線10人、男籃三線10人、女籃三線10人)。由于不同場上位置高水平籃球運動員訓(xùn)練和比賽的專項技術(shù)要求有所差異。因此將受試者按照后衛(wèi)和小前鋒、大前鋒和中鋒位置的基礎(chǔ)上進(jìn)行不同訓(xùn)練水平進(jìn)行分組。后衛(wèi)和小前鋒位置按不同訓(xùn)練水平分組,大前鋒和中鋒位置按不同訓(xùn)練水平分組。后衛(wèi)和小前鋒位置高訓(xùn)練水平的二線組(a1組,男籃二線和女籃二線各6人)和低訓(xùn)練水平的三線組(a2,男籃三線和女籃二線各6人)。中鋒和大前鋒位置高訓(xùn)練水平的二線組(b1組,男籃二線和女籃二線各4人))和低訓(xùn)練水平的三線組(b2,男籃三線和女籃二線各4人)。基本情況如表1所示：

表1 受試者基本情況

2.2研究方法

2.2.1 實驗設(shè)備

足底壓力測量設(shè)備：Foot-scan足底壓力分析系統(tǒng)是比利時Rsscan international公司生產(chǎn)的Footscan USB2平板式足底壓力測試系統(tǒng)。平板規(guī)格為2m× 0.5m,嵌入式傳感器系統(tǒng),每個傳感器大小為0.5cm× 0.7cm,采樣頻率為250Hz。本研究使用的Foot-scan足底壓力分析系統(tǒng),由硬件、軟件兩部分組成。硬件部分包括壓力測試板、數(shù)據(jù)盒、數(shù)據(jù)線等;采用Footscan 7 gait2 and generation軟件提取相關(guān)指標(biāo)描述各區(qū)域的壓力、沖量、內(nèi)外側(cè)壓力分布比率。

2.2.2 實驗步驟

a.準(zhǔn)備活動：受試者于測試前光腳在跑臺進(jìn)行5速,5分鐘準(zhǔn)備活動。

b.行走步態(tài)測試：受試者赤足(光腳或穿薄襪),按照正式測試程序測試前試走兩次,以適應(yīng)赤足著地。要求受試者離足底壓力測力板1.5米處以左足開始起步,目視前方,按照平常慣用步幅,自然步速(習(xí)慣步速)進(jìn)行測試。要求受試者一個步長周期均踏在足底壓力測力板有效測試范圍內(nèi)。測試軟件設(shè)置頻率為250Hz,足跟率先觸地模式,取正式測試三次有效數(shù)據(jù)記錄。

2.3測試指標(biāo)

本實驗取大拇指(T1)、2-5足趾(T-2-5)、第1跖骨頭(M1)、第2跖骨頭(M2)、第3跖骨頭(M3)、第4跖骨頭(M4)、第5跖骨頭(M5)、中足(MF)、足跟內(nèi)側(cè)(HM)、足跟外側(cè)(HL)十個足底解剖區(qū)域進(jìn)行足底壓力分布特征的分析。

圖1 足底壓力分析區(qū)域劃分

表2 足底壓力分布特征測試指標(biāo)

2.4統(tǒng)計學(xué)分析

實驗所得數(shù)據(jù)采用spss17.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行處理,通過描述性統(tǒng)計分析、獨立樣本T檢驗對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。P值顯著性標(biāo)準(zhǔn)均為0.05。

3 研究結(jié)果

3.1各組陳舊膝關(guān)節(jié)損傷情況

如上表所示,男子組陳舊膝關(guān)節(jié)損傷人數(shù)為13人,損傷率為65%;女子組陳舊膝關(guān)節(jié)損傷人數(shù)為17人,損傷率為85%;后衛(wèi)及小前鋒位置二線組陳舊膝關(guān)節(jié)損傷人數(shù)為10人,損傷率為83%;后衛(wèi)及小前鋒位置三線組陳舊膝關(guān)節(jié)損傷人數(shù)為8人,損傷率為67%;中鋒及大前鋒位置二線組陳舊膝關(guān)節(jié)損傷人數(shù)為6人,損傷率為75%;中鋒及大前鋒位置陳舊膝關(guān)節(jié)損傷人數(shù)為6人,損傷率為75%。

表3 受試者陳舊膝關(guān)節(jié)損傷情況

3.2籃球運動員訓(xùn)練水平差異對足底壓力特征的影響

3.2.1 壓力峰值/體重差異的比較

表4 后衛(wèi)及小前鋒位置不同訓(xùn)練水平分組足底各區(qū)域壓力峰值/體重的比較(N/Kg)

如表4所示,后衛(wèi)及小前鋒位置二線組足底壓力峰值分布特征：M2＞M3＞M1＞MF＞HM＞HL＞M4＞T1＞M5＞T2-5。三線組足底壓力峰值分布特征：M2＞M3＞M1＞MF＞HM＞HL＞M4＞T1＞M5＞T2-5。二線組在M2、M3區(qū)域顯著大于三線組。

表5 中鋒及大前鋒位置不同訓(xùn)練水平分組足底各區(qū)域壓力峰值/體重的比較(N/Kg)

如表5所示,中鋒及大前鋒位置二線組足底壓力峰值/體重分布特征：M2＞M3＞M1＞MF＞HM＞M4＞HL＞T1＞M5＞T2-5。三線組足底壓力峰值/體重分布特征：M2＞M3＞MF＞HM＞M1＞M4＞ML＞T1＞M5＞T2-5。

3.2.2 沖量差異的比較

如表6所示,后衛(wèi)及小前鋒位置二線組足底沖量分布特征：M2＞M3＞HM＞HL＞MF＞M4＞M5＞M1＞T1＞T2-5。三線組足底沖量分布特征：M2＞M3＞HM＞HL＞MF＞M4＞M5＞M1＞T1＞T2-5。二線組在M2、M3區(qū)域足底沖量顯著大于三線組。

表6 后衛(wèi)及小前鋒位置不同訓(xùn)練水平分組足底各區(qū)域沖量的比較(Ns/cm)

表7 中鋒及大前鋒位置不同訓(xùn)練水平分組足底各區(qū)域沖量的比較(Ns/cm)

如表7所示,中鋒及大前鋒位置二線組足底沖量分布特征：M2＞M3＞MF＞HM＞HL＞M4＞M5＞M1＞T1＞T2-5。三線組足底沖量分布特征：M2＞M3＞MF＞HM＞HL＞M4＞M5＞M1＞T1＞T2-5。

3.2.3 內(nèi)外側(cè)壓力分布比率差異的比較

表8 后衛(wèi)及小前鋒位置不同訓(xùn)練水平分組足底各區(qū)域內(nèi)外側(cè)壓力比率的比較

如表8所示,后衛(wèi)及小前鋒位置二線組足底內(nèi)外側(cè)壓力分布比率顯著小于三線組。

表9 中鋒及大前鋒位置不同訓(xùn)練水平分組足底各區(qū)域內(nèi)外側(cè)壓力比率的比較

如表9所示,中鋒及大前鋒位置二線組足底內(nèi)外側(cè)壓力分布比率顯著小于三線組。

4 分析與討論

4.1壓力峰值/體重差異的比較

如表4、表5所示,不同訓(xùn)練水平中鋒和前鋒位置專業(yè)籃球運動員的足底壓力峰值分布規(guī)律一致,各區(qū)域沒有顯著性差異。而不同訓(xùn)練水平小前鋒和后衛(wèi)位置專業(yè)籃球運動員的足底壓力分布規(guī)律基本一致(如表6所示),在M2和M3區(qū)域壓力峰值有顯著性差異。與大部分普通人足底壓力峰值主要分布在足跟和足中間區(qū)域(M2和M3)基本一致[10,13-14]。但最大壓力峰值為足中間區(qū)域,而不是足跟處。而較部分關(guān)于專業(yè)運動員與普通人之間足底壓力之間比較的研究[11,15-17],結(jié)果也有很大的差異。這與運動員長期進(jìn)行大負(fù)荷、大強度訓(xùn)練導(dǎo)致足橫弓無法維持正常結(jié)構(gòu)有很大關(guān)系。但此現(xiàn)象的出現(xiàn),易導(dǎo)致足前掌出現(xiàn)老繭、疼痛等癥狀,甚至引起跖骨應(yīng)力性骨折。本研究結(jié)果并沒有像上述研究中足底壓力大部分區(qū)域都出現(xiàn)顯著性差異。本研究為不同訓(xùn)練水平專業(yè)運動員之間的比較,可能是造成上述研究結(jié)果矛盾的原因。提示前足中間區(qū)域M2和M3區(qū)域的足底壓力峰值指標(biāo)可能是反映小前鋒和后衛(wèi)位置的訓(xùn)練水平差異的敏感指標(biāo)。而小前鋒和后衛(wèi)在訓(xùn)練和比賽中存在的更多跑跳等位置要求,也導(dǎo)致了足中間區(qū)域負(fù)荷較大前鋒和中鋒位置的籃球運動員受訓(xùn)練水平影響更明顯。因此,對更高訓(xùn)練水平后衛(wèi)和小前鋒位置籃球運動員更應(yīng)加強訓(xùn)練中足橫弓的支持性保護(hù),采取針對性的措施應(yīng)對足前掌出現(xiàn)老繭、疼痛等癥狀,甚至引起跖骨應(yīng)力性骨折。

4.2沖量差異的比較

沖量是力在時間上的積累,即力對時間的積分。在運動過程中能量的損失主要發(fā)生在足部著地緩沖階段,而足底沖量越大,表明能量經(jīng)濟性越差。實驗結(jié)果顯示,中鋒和大前鋒組、小前鋒和后衛(wèi)組足底壓力沖量分布特征皆為足前部最大(M2和M3),足跟區(qū)(HL和HM)次之。二線籃球運動員較三線籃球運動員各區(qū)域足底壓力沖量更大,且在小前鋒和后衛(wèi)組足前部中間區(qū)域的足底壓力沖量呈顯著性差異。此研究結(jié)果和目前其他前人研究結(jié)果[10,12,14,16,18-19]不盡一致。主要矛盾在于本研究結(jié)果沒有前人類似研究中存在大部分區(qū)域的顯著性差異。尤其在長期健身訓(xùn)練對足底壓力影響的研究中,隨著健身訓(xùn)練水平的增加對足中間區(qū)域足底壓力分布是改善的。其原因可能是上述研究對照組多為普通人群,且部分研究為健身訓(xùn)練。受試者在運動負(fù)荷等方面和本研究存在較大差異。本研究中二線小前鋒和后衛(wèi)位置籃球運動員足中間區(qū)域沖量顯著大于三線籃球運動員。其原因可能為三線籃球運動員小腿肌肉力量較二線籃球運動員差,導(dǎo)致該區(qū)域受到的沖擊較二線運動員也更大。沖量的大小與運動員在著地過程中的損傷密切相關(guān),較小的沖量反映了運動員更好的下肢穩(wěn)定性,受運動損傷的風(fēng)險更小。因此,提示高水平運動員隨著訓(xùn)練年限的增加和傷病的累計,可能增加下肢韌帶和軟骨的損傷風(fēng)險。而在大前鋒和中鋒位置的籃球運動員則受訓(xùn)練水平的影響較小。

4.3內(nèi)外側(cè)壓力比率的比較

足底壓力分布偏向內(nèi)側(cè)主要受小腿旋前肌的影響,未完全被代償?shù)膬?nèi)旋導(dǎo)致后足內(nèi)收,跟骨外翻移位引起足旋后,從而引起足外翻。實驗結(jié)果顯示,女性籃球運動員比男性籃球運動員足底壓力分布偏向內(nèi)側(cè)更多,導(dǎo)致本研究結(jié)果出現(xiàn)的原因可能為女性運動員相關(guān)肌肉力量偏弱,也可能與旋前拮抗肌緊張度等平衡機制作用增加有關(guān)。本研究沒有進(jìn)行下肢肌肉力量的測試,因此無法明確二者的關(guān)系。由于足底壓力分布偏向內(nèi)側(cè)可能導(dǎo)致內(nèi)側(cè)縱弓變平,因此提示女性籃球運動員需要增加內(nèi)側(cè)縱弓的支撐和保護(hù)。

足底壓力偏向內(nèi)側(cè)是膝關(guān)節(jié)損傷的危險因素之一,有研究表明長期的足內(nèi)外翻會容易造成足部受壓力較集中的部位產(chǎn)生胼胝體或骨骼發(fā)育變形,從而進(jìn)一步引起步態(tài)異常[20]。研究結(jié)果顯示,所有場上位置的二線籃球運動員足底壓力內(nèi)外側(cè)比率均顯著小于三線籃球運動員,表明三線籃球運動員較二線籃球運動員,小腿旋前肌力量相對較弱或旋前拮抗肌緊張度相對較強。其原因可能是高水平訓(xùn)練使二線籃球運動員足底壓力內(nèi)外側(cè)分布的改善,部分代償了其足底壓力沖量分布增加帶來的不利影響,或者是有其他平衡機制(如外展肌和內(nèi)收肌)在起到制衡作用。本研究結(jié)果也提示對于足底壓力各指標(biāo)的分析,應(yīng)建立在綜合分析的基礎(chǔ)上。而各分析指標(biāo)之間的影響關(guān)系則需要進(jìn)一步研究探討。

5 結(jié)論

(1)足中間區(qū)域壓力峰值和沖量指標(biāo)敏感反映小前鋒和后衛(wèi)位置籃球運動員訓(xùn)練水平差異。高水平籃球運動員兩指標(biāo)顯著增加,膝關(guān)節(jié)損傷幾率提高;

(2)高水平籃球運動員足底壓力內(nèi)外側(cè)分布情況的改善,部分代償了其足前部中間區(qū)域壓力峰值、沖量增加的影響。

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Influence of Different Training Levels on Basketball Players'Plantar Pressure

SUN Jin-xian1,ZHANG Bin2
(1.Soochow University,Suzhou Jiangsu 215021;2.Suzhou Sports Science Research Institute,Suzhou Jiangsu 215131)

Depending on facilities of foot-scan plantar pressure,the paper researches the characteristics of plantar pressure of the basketbal1 players from Jiangsu team when they are walking so as to provide theoretical basis for the application of plantar pressure to basketball training and injury prevention.The research believes that(1)The maximum pressure and impulse sensitiveness reflect the differences in training levels in small forward and guard players;(2)The improvement of the distribution of inside and outside plantar pressure partly compensates the impact caused by the increase of themaximum pressure and impulse in the middle zone of the forefeet.

basketball;training level;plantar pressure

G804.63

：A

：1001-9154(2014)03-0080-05

G804.63

：A

：1001-9154(2014)03-0080-05

國家社會科學(xué)基金資助項目(項目編號：12CTY035);江蘇省體育局局管課題(項目編號：TY11222)。

孫金賢(1968-),男,江蘇阜寧人,講師,碩士,研究方向為體育教學(xué)與訓(xùn)練。

2013-12-29