曹藝馨 王曉琴

（云南師范大學 云南 昆明 650500）

生物反饋（Biofeedback），是指利用生物反饋儀將人們自身難以數(shù)字化、精確化的生理活動，如，心電、腦電、肌電、皮電等生理指標，準確測定、記錄保存，并轉變?yōu)橹庇^的、容易理解的，視覺、聽覺等直觀形式，反饋給測試者。受試者根據(jù)這些信號感知和了解自身的生理生態(tài)變化，通過訓練有意識地調節(jié)自己的心理和行為活動，并對其進行控制和矯正。

生物反饋訓練在體育領域的應用其實并不是方興未艾，早在20世紀70年代生物反饋訓練就已經(jīng)在體育界被研究與運用，其最早是根據(jù)巴甫洛夫的經(jīng)典條件反射理論而發(fā)展起來的,當時以美國為代表的科學家們對其開始展開了大量的研究工作。經(jīng)過多年的探索與發(fā)展，50年來我們取得了一批又一批優(yōu)秀的研究成果，查閱大量有關文獻以及許多運動訓練實踐證明,生物反饋訓練對于競技體育提高運動成績的確具有一定的積極作用，尤其是對于賽前放松以及技能主導類項目運動成績的提高具有實踐意義。

1、生物反饋在體育領域中的應用

1.1、運動中心理素質訓練

生物反饋技術在體育領域中的應用范圍還很少，主要功能是利用生物反饋將心理訓練與身體訓練相結合，通過模擬對手戰(zhàn)術、模擬比賽場景、模擬比賽心境等根據(jù)各類項目特點進行專項運動技術訓練。記錄反饋過程，為心理訓練提供現(xiàn)實數(shù)據(jù)，可及時了解運動員的情緒反應、生理變化信息，把握運動員運動中的情緒調控，提高運動員體育運動過程中的心理素質水平，增進運動員的動作技能應用，協(xié)調運動員的戰(zhàn)術安排，應對競技中可能出現(xiàn)的各類問題。

在當今運動訓練和競技比賽中，許多的運動員在運動技能和技能應用等方面都達到了較高水平，但在高壓的競賽環(huán)境下和大強度心理負荷面前,賽場上仍會出現(xiàn)一些可控或不可控的干預、影響因素。若想使運動員進一步提高，需要運動員具有很強的心理素質，因為運動員心理狀態(tài)的優(yōu)劣在很大程度上直接決定著發(fā)揮水平和比賽趨勢。實驗發(fā)現(xiàn)，生物反饋的心理訓練對于網(wǎng)球中的截擊技術、籃球罰籃命中率、輔助跳水起跳等動作均有積極的影響。經(jīng)生物反饋訓練后的運動員對自身生理、心理變化的控制能力變化趨勢以數(shù)據(jù)顯示為向好發(fā)展，自身情緒的調節(jié)能力明顯提高，能將機體狀態(tài)調整到訓練或比賽的最適水平，其應急狀態(tài)、操作水準和運動表現(xiàn)也顯著增強。

對于初次接觸運動或初次經(jīng)歷高等級賽事的運動員，心理因素對運動的干擾作用極其明顯，生物反饋可作為評價運動員心理變化狀態(tài)和心理訓練效果的指標，通過自我暗示或主動減壓的方式降低由情緒緊張而產生的消極影響，起到較好的適應性作用，避免因情緒問題而產生的訓練學習障礙。劉書強在對上海青年女子足球隊6名主力運動員進行生物反饋干預的研究中發(fā)現(xiàn)，利用生物反饋訓練儀可以調節(jié)運動員自主神經(jīng)及大腦皮質功能，從而達到調節(jié)心理狀態(tài)的目的。能夠使新人運動員對跳馬、跨欄、撐桿跳等這類具有心理恐懼的運動接受能力大幅提高；對于國家推動大眾參與冰雪運動也產生輔助影響，能使大眾消除對冰雪的恐懼，在直面冰雪運動前得到有效練習、掌握基本動作、提高學習動力；對初次參加比賽的選手，能夠輔助其心理狀態(tài)達到最高水平，將產生的對大型賽事的焦慮、煩躁、恐慌、無助等負面情緒顯著降低，在大賽壓力下快速調整心理壓力，使運動員身心得到適當休息，減低能量消耗，提高運動成績。同時運動員的專注力和抗干擾能力也得到相應提升。

1.2、運動后肌肉放松

改善運動后肌肉疲勞是生物反饋最早便應用于體育運動的功能。運動過程中，運動員積極調動全身肌肉協(xié)同參與，運動強度越大、時間越長，越容易引發(fā)運動疲勞。因此運動訓練后如何加速肌肉恢復，有效消除肌肉疲勞與運動員掌握專項技能、提高運動成績密切相關。

利用生物反饋放松肌肉，其原理是將生物反饋肌肉表面貼片貼于肌肉疲勞、緊張的部位，建立信號通路，將肌肉收縮信息放大，獲取肌電值數(shù)據(jù)顯示放松過程的機理機制變化規(guī)律，直觀了解當前的肌肉緊張狀況，配合適當頻數(shù)的電刺激進行肌肉收縮，刺激神經(jīng)—肌肉調節(jié)系統(tǒng)，同步神經(jīng)放松與肌肉放松，加速整體全面放松進程。孫盛強選取青海師范大學高水平男運動員20名，通過15min生物反饋放松訓練，發(fā)現(xiàn)反應肌肉疲勞的肌電值和肌肉硬度指標均有改善。使用生物反饋技術進行肌肉放松，在降低肌肉硬度、消除疲勞的同時，可觀測肌肉恢復過程中的肌電值變化趨勢，不斷調整肌肉收縮頻率，為促進疲勞恢復提供清楚的事實依據(jù)。在使用生物反饋時可根據(jù)不同的運動項目和運動員身體情況，靈活調整，確定最佳干預點，制定最合適的個人放松處方，最大限度滿足運動員的需要。在馬利華和沈步乙的研究中還將生物反饋放松訓練和漸進性肌肉放松做了比較，其中以生物反饋訓練效果為優(yōu)，生物反饋訓練對于肌肉放松具有不可估量的應用潛力。

1.3、運動損傷后康復

由于運動員這一人群具有高運動量、高對抗性、易發(fā)生運動損傷等這些特殊性質，隨運動康復這一學科的快速發(fā)展，在“體衛(wèi)融合”更為密切的這一政策形勢下，對于肌肉勞損、急性軟組織損傷、肌肉拉傷、關節(jié)脫位復位后、韌帶撕裂術后、骨折術后等運動損傷治療期的肌肉力量、耐力、柔韌性的恢復，使其重新達到傷病前運動技能水平的目標，采用生物反饋治療技術顯示出明顯療效。國外學者將肩頸肌肉酸痛者分為自主鍛煉、被動干預、生物反饋治療組以及對照組，經(jīng)過6周干預后生物反饋治療組的平均疼痛指數(shù)和頸部損傷指數(shù)評分與其他三組相比均顯著降低，且生物反饋組中被治療者顯示頸部豎脊肌和上斜方肌的活動控制能力提高，這與頸部代償活動減少顯示出了一致趨勢。

除醫(yī)療部門外，各地體育大隊、體科所等也逐漸關注到使用生物反饋改善運動損傷的這一治療效果。黎奇峰選取云南省體育工作大隊基地內柔道和自由摔跤運動員，觀察發(fā)現(xiàn)生物反饋技術應用于重競技運動員急性損傷治療后，可明顯改善關節(jié)活動度，降低自我感覺痛覺評分和抗阻力試驗痛覺評分，加速肌纖維的修復過程。訓練隊熟練掌握生物反饋技術能確保在運動損傷發(fā)生的第一時間便進行及時有效控制，迅速消減局部炎癥和腫脹，快速修復損傷的肌肉纖維，減少不必要的時間損耗和降低運動損傷恢復時間，使其盡早回歸運動賽場。

由此可見，在體育領域，對生物反饋增進運動技能的使用僅在運用其輔助心理訓練中得到體現(xiàn)，其他應用只針對處于疲勞期或傷病后的特殊情況，使用上存在有很大的局限，并沒有系統(tǒng)的探究生物反饋是否可以長期規(guī)律地投入到體育項目教學和訓練的全過程中，能否惠及所有的運動員。而在早已廣泛應用生物反饋的醫(yī)學領域中，利用其增進肌肉力量和平衡功能的研究已取得重大進展，其研究結果也為我們設想利用生物反饋增強正常訓練階段的運動員運動技能水平提供了有力的理論支持和應用于實踐的可行性。

2、生物反饋增進肌肉力量和平衡功能研究

2.1、在康復醫(yī)學中應用生物反饋增進肌肉力量和平衡功能

生物反饋技術現(xiàn)多應用于醫(yī)學康復，服務于腦外傷、腦出血、腦梗后處于恢復期患者或發(fā)育遲緩、肌張力異常、腦癱的兒童這些特殊人群。通過肌肉表面貼片準確刺激鍛煉局部肌肉組織、收集肌力數(shù)據(jù)，使其能清晰地反映患者的肌力范圍，患者將視覺刺激和本體感覺刺激結合起來，進行有意識的自我訓練從而更好地達到預設的肌力值目標。經(jīng)過長期反復訓練可形成肌肉記憶，完成改善患者平衡功能、增進肢體控制能力、強化步行功能、提高生活質量的目的。吳玉玲等腦卒中偏癱患者分為對照組和治療組，兩組均接受常規(guī)綜合康復治療手段，治療組還給予肌電生物反饋電刺激。結果發(fā)現(xiàn)，治療組患者的運動、平衡功能顯著優(yōu)于對照組。經(jīng)長久的實驗數(shù)據(jù)和臨床證明，生物反饋是提高偏癱患者肌肉力量和平衡功能的良好工具，這項技術已在全國各個醫(yī)院康復科物理治療方面得到普遍應用。

2.2、在婦產醫(yī)學中應用生物反饋改善肌肉力量

中國一直以來都是人口大國，婦產醫(yī)學也一直是醫(yī)學研究的重點內容。而因為盆底肌訓練存在依從性差、訓練技巧不易掌握、尤其是對受壓迫的神經(jīng)功能無修復作用的缺點，一直是治療難以進行的關鍵所在。

近年來，多位婦產科專家學者不斷探尋新的治療方式，現(xiàn)將目光聚集到生物反饋技術上來。使生物反饋運用于改善產婦自然分娩后導致的核心肌群肌力降低的癥狀，使患者明確了鍛煉肌肉的正確位置，及時糾錯，大大增強了盆底肌群訓練的依從性和有效性。端亞等研究發(fā)現(xiàn)生物反饋用于盆底肌訓練后，患者的盆底肌肌纖維肌電值升高，盆底肌肌力明顯提高，尿失禁現(xiàn)象發(fā)生頻率顯著降低。婦產醫(yī)學已經(jīng)成功利用生物反饋測定不正常的盆底肌力現(xiàn)象，增加生物反饋訓練，使盆底神經(jīng)興奮性得以提升，盆底肌肉被動進行收放訓練，改善傳統(tǒng)自然生產后產婦核心肌群肌力下降產生的產后盆底肌功能障礙、產后壓力性尿失禁、產后子宮脫垂、腹直肌分離等問題。

2.3、生物反饋改善大眾的運動能力

人們對生物反饋增進運動能力的探索從未停止。Abbas Shokri等學者將籃球初學者分為2個生物反饋實驗組和1個對照組，2個實驗組采用不同的生物反饋頻率，在接受24次生物反饋練習后與對照組相比，實驗組的運動成績量表得分均顯著提高。對于初學者，生物反饋有效提高運動參與者的專項技能水平，對運動參與者進一步訓練起到積極作用。Kim、Soo-Yong等學者使用兩種頻率的生物反饋作用于沒有損傷的正常人群，增加臀部肌肉和軀干活動，可以防止單腿支撐期間的代償活動、減小股骨—骨盆傾角和軀干傾斜角。在基礎運動能力不變的情況下，生物反饋有效改善了受試者的運動行為習慣，增強受試者的平衡功能。

國內多位學者也進行了相關研究，金亞虹等為拓展生物反饋技術在體育界的應用，選取普通大學生32名，依據(jù)對其進行的動態(tài)、靜態(tài)的平衡技能測試初始值進行匹配分為兩組，讓32名被試者在kore-balance動態(tài)平衡儀上進行動態(tài)平衡的學習任務，并給予實驗組生物反饋訓練干預動態(tài)平衡技能學習，試驗數(shù)據(jù)結果顯示生物反饋組受試者的保持測試和遷移測試績效要明顯優(yōu)于不提供肌電生物反饋的對照組。劉陽將30名健康的普通大學生，隨機分為訓練組和對照組各15人，使用Cood Balance平衡測試儀對訓練組進行4周的生物反饋訓練，并在訓練前后分別對這兩組進行在優(yōu)勢腿單足睜、閉眼站立，雙足睜、閉眼站立、睜眼雙腳前后串列站立5種姿勢狀態(tài)下的11項人體重心擺動指標的測試用來評價訓練效果，通過上述試驗結果的數(shù)據(jù)進行分析討論，證明生物反饋訓練可以有效提高人體在支撐面較小或者肌肉發(fā)力條件不利于保持重心穩(wěn)定的情況下的平衡能力。

就已獲得的研究成果來看，生物反饋對于運動能力的促進均起到了積極的效果，證明了生物反饋訓練的實用性與科學性，我們能夠將生物反饋視為一種增強運動技能、提高訓練成績的有效方法。

3、生物反饋應用于運動訓練中的建議

3.1、增進運動員肌肉力量

生物反饋運用在失神經(jīng)控制的肌肉力量恢復和運動損傷后的肌肉力量恢復方面都取得了良好的治療效果，使用生物反饋對于肌肉力量的增強作用是有目共睹的。運動技能的水平與肌肉力量的強弱聯(lián)系非常緊密，任何一項體育運動都離不開增進肌肉力量，運動員每個動作肌纖維的募集、各肌肉力量的分配、肌肉的發(fā)力順序都尤為重要，有機協(xié)調的力量機制對于動作發(fā)揮和運動成績至關重要。

在日常運動訓練中，若將運動項目按發(fā)力部位分類，使用生物反饋作用于不同項目運動員肌肉薄弱部位或需要大量用力的部位。例如，作用在跳遠、跳高、跑步等需要下肢肌肉大量發(fā)力項目運動員的腓腸肌、股四頭肌、臀大肌等部位，標槍、鉛球等上肢肌肉大量發(fā)力項目運動員的背闊肌、胸大肌、肱三頭肌等部位。結合運動員原有的常規(guī)自主鍛煉計劃提高肌肉力量，縮短訓練周期、不改變訓練強度并且保證訓練質量的前提下，讓個體具有更細膩的肌肉力量感知，更快完成增強肌肉力量計劃目標。

3.2、改善運動員平衡功能

平衡功能是體現(xiàn)個體運動員能力的重要方面之一，發(fā)展平衡技能有利于提高運動器官與前庭器官的相互聯(lián)系，改善中樞神經(jīng)系統(tǒng)對運動組織的調節(jié)功能，保證身體活動的順利進行，提高適應復雜環(huán)境的能力和自我保護的能力。因此，改善平衡功能對于運動員提高專項技能具有重要的實踐價值。

對于跳水、平衡木、蹦床等含有高度身體姿態(tài)控制技術動作的運動項目，需要多關節(jié)的動作整合在一起，形成協(xié)調一體的連續(xù)動作，要鍛煉運動員在沒有支撐點的情況下，持續(xù)穩(wěn)定重心、控制軀干肢體的能力。將生物反饋作為一種手段加入到日常訓練中，解決肢體控制動作沒有數(shù)據(jù)參考只能憑借主、客觀經(jīng)驗的弊端，實現(xiàn)從定性評估到定量評估的改變，利用生物反饋給出的精確結果作為有力說明，及時調整，增強運動中的動態(tài)平衡功能，協(xié)助運動員強化在空中姿態(tài)時對自身機體的感知和調控能力。在發(fā)力的瞬間調節(jié)自身平衡機制，完成平面到空中的重心調整，在保證重心穩(wěn)定的同時，確保上肢、下肢、頭部、軀干的協(xié)調，完成高頻率成套動作輸出。

4、結論

生物反饋具有無損傷、無藥物副作用、操作便利、運行穩(wěn)定、應用范圍較廣的特點，與傳統(tǒng)訓練方法及場地設施有機結合，借助生物反饋幫助運動員加強對自身狀況的認知，在反饋結果指導下科學規(guī)范訓練，減少運動損傷的同時增強運動員體質，保證運動員健康，為提高其專項技術水平奠定基礎。生物反饋在運動技能訓練中的廣泛應用和實踐必將加快科學化運動訓練進程。