排球运动员脊柱形态变化研究及原因分析

贾月新

排球运动员脊柱形态变化研究及原因分析

贾月新

江苏卫生健康职业学院体育部，江苏 南京，211800。

排球运动员在长期训练与比赛过程中，常常会因技术动作而导致脊柱出现前凸、后凸和侧弯的情况，严重的甚至会威胁运动员的身体健康与运动寿命。对此，本研究针对排球运动员躯干倾斜角（ATI）进行了测量，论证长期单侧挥臂训练是否影响运动员脊柱形态上的变化以及不同位置运动员其变化情况是否相同。为排球运动员科学训练提供理论依据。本研究通过文献资料法、访谈法和测量法等科学方法论证了：（1）优势侧为右手的排球运动员皆有脊柱侧弯的现象，只是侧凸的程度不同。不同位置的排球运动员ATI度数、侧凸程度不同，脊柱额状面的弯曲部位也略不相同，但大都集中在腰椎处；（2）所测大部分运动员的脊柱前后弯曲度处于正常标准区间内，但部分运动员呈现脊柱（第6颈椎至第3胸椎）生理曲度增加的“驼背”趋势。排球运动员挥臂侧肌肉量大于非挥臂侧肌肉量。左、右上肢肌肉量皆与脊柱后凸和直立位胸椎曲度有显著相关性。故本研究建议：（1）科学合理安排训练的强度和负荷，在排球运动训练中适当地加入非优势侧肌群力量训练；（2）核心肌力有利于脊柱的稳定，注重平衡左右前后肌力的发展预防脊柱失稳现象维系脊柱机能健康；（3）防守时在降低重心的前提下抬头挺胸，以膝关节的弯曲程度作为主要动作。

排球运动员；不同位置；脊柱形态；变化

2019年8月10日国务院办公厅印发了《体育强国建设纲要》提出，构建科学合理的训练体系，建立中国特色现代化竞赛体系，全面推动足球、篮球、排球运动的普及和提高，推进职业体育发展。所以有必要加强科研攻关、科技服务和医疗保障工作，助力体育强国建设。

排球运动，不论作为竞技体育运动项目为国争光、还是作为大众体育、学校体育运动项目增强体质，在体育强国的建设道路上都发挥着不可替代的作用。而如今，排球运动员患腰椎间盘突出、腰肌劳损等慢性疾病趋于、低龄化和普遍化。生活中的长期脊柱侧弯状态易造成腰椎疾病的发生。初期的脊柱侧弯一般不易被个体觉察，但达到一定程度后会使人体两侧失衡，持续这种状态可能会对承受负荷较大的一侧产生一定损害，进而将影响机体的整体功能表现。

脊柱，上承载颅，下接髋骨，自上而下借软骨、关节与韧带连接而成，为人体的屈曲与头部的旋转提供运动轴，在维持身体姿势和完成运动技术中起着关键作用；此外，脊柱还参与胸腔、腹腔、盆腔的组成，支撑身体躯干、保护脊髓和脊神经，是人体的第二大生命中枢。脊柱还可以为人体各脏腑、大脑等输送能量，对病毒的入侵也具有极强免疫力，在生命活动中发挥至关重要的作用[1]。在脊柱侧凸高发的现象不仅出现在普通人群中，更易于出现在长期单侧用力的运动员群体中。在长期运动训练及比赛过程中，因运动技术习惯导致的脊柱后天变形或腰椎及腰肌损伤等慢性疾病损伤，情况严重的甚至将威胁运动员的身体健康与运动寿命。

通过观察发现，长期单侧挥臂习惯运动员可能会导致脊柱侧弯的发生。因为在训练时，教练在纠正单侧挥臂幅度后，会导致该侧肩膀肌群与核心肌的持续性紧张等，而长期的单侧用力可能会导致脊柱左右失稳从而产生侧弯。但目前尚未有结合排球专项特点的脊柱侧凸检测的文献报道，多数研究是从理论上提出脊柱形态会产生弯曲变形的假设或存在的由侧凸引起的风险，解释并不全面、明确。因此，有必要对排球单侧用力特性明显的运动员脊柱侧凸进行实验研究。

核心肌群，有牢固脊柱和维持机体稳定的“肌肉束身带”之称，在运动中发挥十分重要的作用。其矢状、额状面的肌力平衡可以辅助维系脊柱的稳定，而脊柱的稳定则可降低因脊柱失稳而引发的慢病率，如脊柱源慢性腰痛等。因此，在研究影响排球运动员脊柱侧凸的因素时，加入核心肌力的研究是有重要意义的。

本研究通过测试法，从生理形态学的角度对排球运动员脊柱侧凸各指标进行诊断分析，探讨长期单侧不平衡用力条件下，运动员脊柱侧凸差异及其数据表现。

1 研究目的与意义

论证排球运动员是否存在脊柱侧凸情况，进一步研究排球项目不同位置运动员的脊柱侧凸情况。分析其是否与排球运动的专项动作结构有关。帮助教练员合理调整训练方法与负荷以减轻运动员脊柱损伤程度保护运动员，延长运动寿命。

1.1 研究假设

（1）长期从事排球训练的运动员会诱发脊柱额状面上惯用挥臂手侧弯曲现象。

（2）长期排球训练会诱发运动员脊柱矢状面上的非正常生理弯曲现象。

（3）挥臂侧手臂肌力和肌肉量大于非挥臂侧手臂肌力与肌肉量。

1.2 研究对象

本实验研究范围为18-25岁从事排球专项训练的体育学院（研究生和运动训练专业）一级、二级运动员（表1）。受试者皆为男性，共计 35人。按照专项位置划分，主攻位置运动员 12人，副攻位置12人，接应二传位置11人。

表1 受试者自然情况一览表

1.3 研究方法

1.3.1 文献资料法 根据本研究的目的与内容，通过中国知网、万方数据库等途径，查阅有关排球运动项目特性以及运动员的脊柱形态与机能、脊柱异常变形等研究现况。对关键材料进行分类归纳。了解当前国内外关于排球运动员脊柱侧凸的前沿研究和发展趋势。为本文的研究奠定了坚实的理论基础。

1.3.2 专家访谈法 为了论证对于长期从事排球运动训练能否造成脊柱形态的异常变形，造成脊柱形态改变的原因有哪些，以及本研究是否有研究价值等问题，本研究特走访了省体育训练中心一线男、女排球教练员和市体育运动学校一线排球教练员共计7人。详见表2。

表2 访谈专家名单（N=7）

1.3.3 测试法

仪器设备：

本研究主要采用：（1）Spinal Mouse传感器；（2）Spine ScanTM传感器；（3）核心肌力测试仪；（4）TANITA身体成分分析仪MC-180这四种设备测试运动员脊柱的形态结构和核心机力。

表3 测试一览表（Test sitlist）

测试方法：

（1）Spinal Mouse脊柱测量

在脊柱测量环节，请专业的医科人员对测试步骤进行指导，即对脊柱定点定位测量，以确保准确性。再按步骤分别进行脊柱直立姿势、前屈姿势与负重测试，测量脊柱直立位骶骨倾斜角、直立位胸椎倾斜角、直立位腰椎倾斜角及前屈位腰椎倾斜角。

（2）SpineScan 脊柱测量

采用以色列生产的 Spine ScanTM电子脊柱测量仪对测试对象的脊柱弯曲度进行测试。测试指标包括含脊柱侧弯角度ATI（°），脊柱后凸角度（°）。

其中，脊柱侧凸的测试方法为 Adam 前屈试验法（Adam’s forward bend test，Adamtest）。属于临床检测脊柱侧凸方法中既简单又实用的方法，且该方法对于脊柱侧凸程度的检测十分敏感。检查方法：为保护测试者的隐私，在测量时可身穿短袖衬衫等衣物但一定要轻薄，双腿与肩同宽，双膝挺直向前，双臂自然悬垂，躯干前屈至肩部与髋处于同一水平线。测试人员处于受试者身后，使Spine ScanTM仪立于受试者颈凸下方与地面垂直，双手握住传感器自受试者颈部开始沿中轴匀速滑至骶骨上方。

（3）核心肌力测试

身躯固定在测试椅后，双手于胸前左右交叉握紧握力器，准备好后根据指令进行前后、左右、右后与左后3组以最大爆发力进行发力撞击的动作，并在撞击后保持发力的状态直至单项测试结束，凭此即可检测出腹屈肌、背伸肌、左外侧屈肌、右外侧屈肌、左旋肌、右旋肌的肌力水平，系统在最后还给予受试者肌力总水平的评价与建议。

（4）上肢肌肉量测量

利用TANITA旗下的体成分分析仪，借助生物电阻抗分析法，以DXA（双能量X射线吸收）法为测量依据，利用八点接触电极，多回路方法对人体多项身体成分指标进行综合分析，但在所得数据中只采用其中的左、右上肢肌肉量分析结果。

统计分析：

采用统计软件Excel 2007和SPSS21.0，对所获得的所有数据进行录入运算处理，对实验指标与结果通过描述统计法进行各组指标特征及变化的分析，以M ± SD来表示。并采用单因素方差分析、T检验、卡方检验，为本文的研究提供了直观的、科学的依据。

2 结果与分析

2.1 排球项目运动员脊柱额状面弯曲

对排球不同位置的运动员进行代表脊柱左右侧凸的躯干倾斜角（ATI）角度的方差分析（图1），其数据显示该项目运动员均有脊柱侧凸现象，只是弯曲程度有所差异。其中，副攻位置运动员的角度为7.67±2.94°，接应位置运动员的角度为6.84±2.51°，主攻位置运动员的角度为8.95±2.95°。由此可知排球主攻位置运动员的脊柱侧弯最大，其次是副攻，最后是接应二传。对不同位置运动员的ATI角度进行两两比较，得出：接应队员与副攻队员相比P<0.05（P=0.035），差异具有显著性，二者之间的脊柱额状面弯曲程度明显不同；接应队员与主攻队员相比P<0.05（P=0.027），差异具有显著性，二者之间的脊柱额状面弯曲程度也存在明显不同；主攻队员与副攻队员相比结果P>0.05（P=0.152）。分析数据可以说明主攻队员与副攻队员在躯干倾斜角的角度上无显著性差异。而主攻队员与副攻队员在躯干倾斜角的角度上分别与接应队员存在差异，间接说明了经过长期的单侧挥臂训练使运动员脊柱在额状面发生弯曲。

　* 表示P<0.05 ** 表示P<0.01

2.2 排球项目不同位置运动员脊柱矢状面弯曲

对不同位置排球运动员的脊柱后凸各指标进行分析（图2），检测脊柱在矢状面上是否存在弯曲现象。分析可得在矢状面上脊柱弯曲程度主攻队员为37.42±5.39°，接应队员为30.94±7.85°，副攻队员为38.10±7.38°。虽然3种不同位置的运动员脊柱矢状面平均弯曲程度小于标准区间的40°，但是从统计结果上看有部分主攻和副攻队员出现脊柱矢状面弯曲程度大于标准区间的最大值，出现驼背现象；接应队员脊柱弯曲幅度正常。为了分析排球项目3个不同位置两两间脊柱形态在矢状面上的弯曲是否存在差异，继续进行检验：主攻队员与副攻队员对比P＞0.05，差异不具有显著性。表明主攻与副攻运动员脊柱矢状面弯曲程度大致相当；其余两两相比P＜0.05，差异具有显著性。

图2 排球项目不同位置运动员脊柱后凸角度（°）

利用Spinal Mouse进行脊柱矢状面上各指标测量（脊柱直立位骶骨倾斜角、直立位胸椎曲度、直立位腰椎曲度与前屈位腰椎曲度）。对所得数据进行分析（见表4），发现排球项目3个不同位置运动员脊柱生理曲度指标的最大值都在标准区间内，即本项目运动员脊柱在矢状面上各指标的曲度无加重现象。

表4 脊柱生理曲度一览表（M±SD）

通过对脊柱各曲度的综合分析，Spinal Mouse系统会给出相应的脊柱姿势、柔韧性与稳定性的机能等级评价：1=差，2=较差，3=正常，4=良好，5=优秀（图3）。可以发现排球运动员的各指标分布在“正常”附近，整体呈现在较差至良好区间内；脊柱柔韧性分布在“良好”附近，整体在正常至优秀区间浮动；脊柱稳定性相对于前两项指标表现较差，在较差至正常区间内浮动。

图3 排球项目运动员脊柱机能等级

2.3 排球项目不同位置运动员核心肌力及上肢肌肉量

对核心肌力各指标与脊柱形态各指标进行相关性分析（表5）发现，除腹屈肌与背伸肌外核心肌力的其余指标均与运动项目和运动员的位置相关，可见核心肌力水平的高低与运动训练是相关的。但核心肌力与脊柱形态的各指标不呈现相关，说明在本研究中脊柱形态的变化与受试者核心肌力无关。

表5 核心肌力与脊柱形态各指标相关性分析

*. 在0.05水平上显著相关 **. 在0.01水平上显著相关

对于排球运动员的挥臂侧（优势侧均为右侧）与非挥臂侧（左）进行上肢肌肉量的测量，发现右侧肌肉量明显大于左侧，P<0.01呈非常显著性差异（见表6）。

表6 上肢肌肉量（M±SD）

**. 表示P<0.01

对运动员的上肢肌肉量与脊柱侧凸指标 ATI、后凸角度以及各曲度指标进行相关分析结果如表7所示，左、右上肢肌肉量皆与脊柱后凸和直立位胸椎曲度有显著相关，左上肢的肌肉量与ATI有显住相关而右上肢肌肉量与ATI无显著相关；此外，左右上肢肌肉量与其他指标均无相关。从该结果可以得出结论，不适当不平衡的训练是可以造成排球项目运动员脊柱形态的弯曲变形的。

表7 上肢肌肉量与脊柱形态各指标相关性分析

* 表示P<0.05 ** 表示P<0.01

2.4 核心肌力、上肢肌肉量对脊柱形态的影响分析

为探讨核心肌对脊柱侧凸的影响就脊柱与核心肌进行了检测。脊柱倾斜角ATI 国际标准区间介于左、右的+7°至-7°之间，超过7°可以定义为侧凸。对于核心肌力与脊柱形态各指标进行相关性分析，结果出人意料，除了脊柱后凸角度与外右侧肌力呈相关性外，其余皆无相关性。但有研究证明，核心肌力水平的大小与脊柱型态的改变之间确实存在互为因果的相关关系，与本研究结果相比，只能说明在18-25岁年龄段的排球项目运动员其核心肌力水平发展还算平衡均匀，还未达到影响脊柱形态改变的程度，或影响程度还没有那么深刻。

在分别分析不同位置运动员的核心肌力各指标时发现，运动员的左外侧屈曲肌力皆大于右外侧屈曲肌力，这与脊柱侧弯角度俱为左倾相符合。此外在分析核心肌力与不同位置的相关性关系时发现，二者之间呈正相关的结果。因此，这也从侧面论证了核心肌力还是足以影响脊柱形态的。

回归数据，运动员的左侧外侧屈曲与右侧外侧屈曲的肌力大小皆呈现左侧大于右侧的趋势。腹部与左侧力量强大，牵拉力强；而背部与右侧力量较弱，牵拉力小。人体自身有“代偿”功能，前后肌力发展不平衡时，就会自动进入对劣势方的填补状态，长期代偿作用下，脊柱生理曲度减小并发生弯曲。

关于脊柱形态在额状面的弯曲变形现象。结果显示其左、右上肢肌肉量确有显著性差异，以及左、右上肢肌肉量皆与脊柱后凸和直立位胸椎曲度有显著相关，右上肢肌肉量与ATI无显著相关；而左右上肢肌肉量与其他指标均无相关。因此这说明该现象是由于长期单侧用力而造成，与运动特性有关，但并不能说明与脊柱的侧凸有相关关系。

综上，脊柱矢状面与额状面上的变形与核心肌力左右、前后发展水平是有联系的。

2.5 技术特点对运动员脊柱形态的影响分析

结合ATI指标与脊柱侧凸程度指标一起来看，可以发现：主攻队员与接应队员之间有差别，副攻队员与接应队员之间也有差别，而主攻队员与副攻队员之间无显著性差别。而且核心肌力的各指标与运动员不同位置之间呈显著相关关系，这一切都与队员的不同训练条件与技术特点有密切的关系。

排球队员无论是发球还是扣杀，都需要在保持身体侧弯曲的状态下完成爆发式的发力完成，很多情形下还要求运动员以侧身起跳从而完成某些技术动作，在这样的长期不平衡练习下，势必造成脊柱两侧肌肉发展的不平衡、不对称，进而损伤到脊柱局部神经血管，最终导致脊柱病变性的侧向弯曲变形。

分析可知排球项目主攻和副攻队员需要长期的训练一侧手臂后引挥臂扣球动作，这种长期的不对称训练使得脊柱长期保持倾斜姿势并处于紧张状态。在训练中，运动员要始终保持上体前倾的状态，而在维持此种状态时，机体棘上韧带将始终保持紧绷状态，致使局部过度疲劳，这时人体的脊柱是非对称性弯曲的，长时间的保持这种身体姿势训练、比赛，脊柱两侧的肌肉收到的拉扯力的大小就不一样，为了维护身体的平衡、协调和身体最小程度的不受伤害，脊柱两侧的肌腱也会慢慢发生物理性变化，脊柱两侧肌肉也就不对称了，受不对称肌力的拉动，脊柱也就随着慢慢地偏离正直，而变得有些侧弯曲了。

其次，脊柱后凸的标准值介于20°至40°之间，超过40°即为驼背。通常数据分析运动员的脊柱后凸水平整体在标准之间，但有部分运动高于40°出现驼背趋势。众所周知，排球项目需要场上所有队员承担防守的任务，而在防守过程中教练员会要求运动员含胸弯背，降低重心。经过长期训练久而久之运动员就会出现脊柱在矢状面上的非正常生理弯曲现象。

2.6 主客观条件对脊柱形态的影响分析

（1）在训练中部分教练员对体能训练的重视程度不够，尤其是腰背肌、上肢肌的小肌肉群力量不足，在进行力量练习时杠铃的负荷过重时，运动员弓腰硬扛的时候，极易造成腰脊部位的各种损伤，而这些损伤日积月累，健康的一侧会代偿受损的一侧，左右发展的不平衡一点点累计，也会造成侧弯。

（2）运动员的技术水平也是影响脊柱形态的原因之一。基本功的训练在所有训练手段中占比最大，一个挥臂动作在一场训练中重复成百上千次都算平常，所以运动员自身基本功的掌握度与规范度将对机体在后天的生长发育产生深刻影响。

（3）训练场地对脊柱形态的影响也是非常重要的。排球运动属于典型的室内运动对场地器材的要求很高。而某些体校、俱乐部、个别专业队的硬件设施时有不达标的现象存在，这不仅影响运动员的技术动作而且长期的训练会增加运动员膝关节、腰椎、脊椎的负荷压力和一个很大的反震力。这在一定程度上增加了运动损伤概率。

3 结论和建议

3.1 结 论

（1）排球运动员长期单侧挥臂训练会影响脊柱形态，并有向单侧弯曲变形的趋势。但脊柱形态的改变也与运动技术特点、核心肌力水平、日常训练手段及方法、教练员及运动员主观意识和训练场地等因素有关。

（2）核心肌群的各指标以及肌力总水平与排球项目不同位置运动员的技术结构特点之间存在正相关，但与脊柱形态的各指标不存在相关性。核心肌力水平越平衡，越有利于脊柱的稳定。提高核心肌力水平，平衡左右前后肌力的发展，可以保持脊柱的正常生理弯曲，维系脊柱机能健康。

（3）排球运动员上肢肌肉量与脊柱形态之间无相关关系，但与训练相关，长期挥臂的优势侧肌肉量大，需注意协调发展。

3.2 建 议

（1）在排球运动训练中适当地加入非优势侧肌群力量训练，达到双侧肌肉均衡发展的目的。注重提高运动员核心肌力水平，平衡左右前后肌力的发展，预防运动员脊柱失稳保持脊柱的正常生理弯曲，从而更好地维系脊柱的稳定与健康提高技术水平延长运动寿命。科学合理安排训练的强度和负荷，减少运动损伤的发生。

（2）教练员在组织训练中重点注意运动员的技术动作和基本功，并尽量避免在非标准的场地中进行长时间高强度的排球运动训练活动。注意纠正运动员的错误动作。建议运动员防守时在降低重心的前提下抬头挺胸，以膝关节的弯曲程度作为主要动作而非过度弯曲脊柱。

（3）因资源条件和时间有限本研究只针对排球项目3种不同位置运动员脊柱弯曲度进行测量，没有进行大样本量和多年龄段的全面的研究。其设备也不能精确到具体脊椎段，因此对运动员的脊柱侧凸位置的定位不够准确。建议今后研究中改进测量方法和仪器，提高精确度。并增加测试样本量包括女性运动员继续深入挖掘研究，进而得出更精确、全面的结论。

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Study on the Change of Spine Shape of Volleyball Players in Different Positions in Volleyball Events

JIA Yuexin

Department of Physical Education, Jiangsu Health Vocational College, Nanjing Jiangsu, China.

In the long training process of volleyball players, the situation of lordosis, kyphosis and scoliosis of the spine caused by the technical movements may threaten the athletes' health and sports life. In this study, angle of trunk tilt（ATI）of volleyball players was measured to demonstrate whether the long-term unilateral arm swing training could affect the change of the spine shape of athletes. It provides theoretical basis for scientific training of volleyball players. Through the methods of literature review, interview and measurement, it is concluded that: (1) All the measured volleyball players have scoliosis. And mostly concentrated in the lumbar spine; (2) The anterior and posterior curvature of the spine of most of the measured athletes is within the normal standard range, but some athletes present the phenomenon of “hump” with the increase of the physiological curvature of the spine (the sixth cervical vertebra to the third thoracic vertebra); (3) The arm swing muscle mass of volleyball players is larger than that of non-arm swing muscle mass. Muscle mass of left and right upper limbs was significantly correlated with kyphosis and thoracic curvature in the upright position. Suggestions: (1) Add strength training of non-dominant side muscle group appropriately in volleyball training. (2) Core muscle strength is conducive to the stability of the spine, and attention should be paid to balance the development of left and right front and right sides muscle strength to prevent the instability of the spine and maintain the health of the spine function. (3) Hold your head high while lowering your center of gravity while defending, with the degree of knee joint bending as the main action.

Volleyball; Player; Different position; Spine shape; Change

G804.5

A

1007―6891（2020）05―0049―06

10.13932/j.cnki.sctykx.2020.05.11

2019-10-11

2019-10-21