上海市兒童青少年運動員反應時、協(xié)調性、靈敏度的年齡特征

蔡廣 沈勛章 許汪宇 葛珺

上海體育科學研究所（上海200030）

兒童青少年由于各個器官系統(tǒng)發(fā)展的程度有所不同，性別和發(fā)育階段差異，以及遺傳和環(huán)境的作用，其各項身體素質在某一生長發(fā)育期中生長發(fā)育速度較快，機體對外界環(huán)境因素的影響最敏感，此時是選材和訓練的大好時機，常稱為運動素質最佳敏感期和最佳發(fā)展期[1-4]。最佳敏感期的適宜訓練刺激將會對此項運動素質的快速提高起到事半功倍的作用，早于或晚于敏感期的訓練，其效果會大大降低，且某些早于敏感期的運動素質訓練，還可能給兒童青少年身體帶來傷害，從而縮短運動壽命。

上世紀80年代末到90年代初，研究人員對兒童青少年運動員各項身體素質發(fā)育規(guī)律進行了研究和報道，相關成果對兒童青少年訓練提供了很好的幫助[1-4]；然而近20年來，數次大規(guī)模的中國學生健康與體質調查表明，中國兒童生長發(fā)育有加速的長期趨勢[5，6]。 因此，當前的兒童青少年運動員各項身體素質發(fā)育規(guī)律是否也存在加速的趨勢，是值得科研工作探討的問題。

近十多年來，上海市各區(qū)、縣每年定期開展大規(guī)模三線兒童青少年運動員選材測試工作，上海體育科學研究所選材研究中心每年都定期開展二線優(yōu)秀運動員的年度追蹤測評工作。本文以這兩項選材工作為基礎，整理近4年選材測試數據，探討上海市兒童青少年運動員反應時、協(xié)調性、靈敏度的年齡特征，以期為兒童青少年訓練選材提供一定的參考。

1 研究對象和方法

1.1 研究對象

本研究對象為上海市各區(qū)、縣三線運動員和上海市二線運動員，年齡7～17歲，樣本采集測試時間為2008～2011年共4年，每年在8～10月份集中測試，每位運動員根據其訓練項目進行一項或多項測試，總體測試樣本為11254人，其中男子6152人，女子5102人，樣本量最少為女子聲反應16歲年齡段，共49人，樣本量最多為女子綜合反應12歲年齡段，共599人，每個測試項目樣本總體分布趨勢為:兩頭年齡段較少，中間較多，各個測試項目每個年齡段的男女詳細人數分布見表1。

1.2 研究方法

1.2.1 測試儀器

上海體育科學研究所選材研究中心研制的psytech心理實驗系統(tǒng)，包括控制電腦1臺，心理軟件1套，腳踏板1對，手控面板1個。

1.2.2 測試方法

1.2.2.1 光反應（眼 手）:受試者呈坐位，用優(yōu)勢手拇指輕按在手控面板按鍵上，注意力集中，注視屏幕

上的小燈或圖形，當出現亮點（紅燈）后，立刻用手按鍵，反應越快越好，共測5次，去掉最大值和最小值，剩余的3次取平均值，單位為毫秒（ms）。

1.2.2.2 聲反應（耳 腳）:受試者呈坐位，腳輕放在踏板上，戴上耳機，注意力集中，當聽見聲響時，立刻用腳踩踏板，反應越快越好，共測5次，去掉最大值和最小值，剩余的3次取平均值，單位為毫秒（ms）。

1.2.2.3 綜合反應:受試者呈坐位，雙眼注視屏幕上的圖形，注意力集中，雙手分別按在手控面板同側按鍵上，雙腳踏在同側的踏板上。屏幕有6幅圖形（圖1），每個圖的四個角上各有一個圓圈，左上角對應左手鍵，右上角對應右手鍵，左下角對應左腳鍵，右下角對應右腳鍵。當受試者準備好時，按任意鍵即開始計時，每幅圖形從實心圓圈開始，順著線條標記方向往下做，要求在做對的前提下，完成速度越快越好，測試時，先試做一組，然后正式測試后7組，最終記錄7組中最快的一組，為最優(yōu)組成績，同時記錄同組的錯誤次數，單位為秒（s）。

圖1 綜合反應測試示意圖

1.2.2.4 測試要求:測試儀器均放置在較安靜的單獨的房間內，以減少測試時外界環(huán)境對受試者的干擾。

1.2.3 數據統(tǒng)計:所有數據采用SAS6.12統(tǒng)計軟件包進行統(tǒng)計學處理，擬合趨勢線采用多項式，階數為2。

2 結果與分析

2.1 光反應年齡特征

反應時是指人體的感受器官接受刺激，通過傳導，引起肌肉收縮過程，反應時越短，機體對刺激的反應越迅速。光反應和聲反應都屬于簡單反應時，前者反映的是視覺反應，后者反映的是聽覺反應，它們都主要受先天遺傳的影響，后天改變小[2]。 圖2、3分別是男女光反應變化趨勢情況。由圖2可見，男子光反應數值隨著年齡增長呈現下降趨勢，但在年齡最后階段，即15～17歲呈現上升趨勢。從圖3中可見，女子整個年齡段，光反應數值均呈現下降趨勢。從擬合趨勢線看，男女在15歲以前光反應時數值都是下降趨勢，15歲以后擬合趨勢線變平坦，也就是反應時數值基本穩(wěn)定不變。另外通過擬合趨勢線變化可見，男女光反應數值在12歲之前變化幅度較大，在12～15歲之間變化趨緩，15～17歲趨于穩(wěn)定。以上光反應的變化趨勢反映了兒童青少年視覺反應年齡規(guī)律，隨著年齡的增長，視覺反應變化呈現加快的趨勢，在12歲之前變化幅度較大，12～15歲變化幅度逐漸趨緩，15-17歲變化趨于穩(wěn)定，也就是視覺反應速度不再發(fā)生變化。

上世紀90年代，謝燕群《運動員選材學》中引用了法爾費利《運動生理學》中反應速度與年齡關系的研究[3]。該研究表明:在2～3歲時反應的潛伏時間為0.5～0.90秒，而在5～7歲時反應的潛伏時間就縮短到0.30～0.40秒，到13～14歲，運動反應潛伏時間已達0.15～0.20秒，基本接近成人水平；此外，在不同的年齡階段，運動反應潛伏時間的縮短速度也不同:9～11歲以前，運動反應潛伏時間的縮短速度很快，在這以后，縮短速度逐漸放緩，特別是在13～14歲之后，縮短速度就更慢。本研究視覺反應發(fā)育趨勢與文獻報道基本一致，但是加速期和穩(wěn)定期時間點均往后推遲1歲，這可能是視覺反應發(fā)育長期變化的結果。近年有研究報道男女視覺反應速度快速增長期存在性別差異，但是該研究中采用的是視覺選擇反應時，與本研究簡單反應時測試方法存在一定的差異，且樣本量也遠遠少于本研究，這些也許是造成與本研究有差異的原因。

圖2 不同年齡組兒童青少年運動員光反應變化曲線（男）

圖3不同年齡組兒童青少年運動員光反應變化曲線（女）

2.2 聲反應年齡特征

圖4 、5分別是男女聲反應變化趨勢情況。從圖4、5中可見，男女在9歲之前，聲反應數值都呈現快速下降趨勢，但在9～10歲之間男女均出現平臺現象，聲反應變化趨緩，10歲以后又開始呈現下降趨勢。從擬合趨勢線看，男女聲反應數值在15歲之前變化幅度最快，而15歲以后變化趨緩，但是相對于光反應15～17歲趨于穩(wěn)定，聲反應在15～17歲之間并未出現穩(wěn)定現象，仍舊呈現下降趨勢。以上的變化趨勢反映了兒童青少年運動員聽覺反應年齡規(guī)律，隨著年齡的增大，聽覺反應變化呈現加快的趨勢，9歲之前變化幅度較大，9～10歲之間變化趨緩，10～15歲以后變化幅度又開始加大，15～17歲以后變化趨緩，但是并未表現出穩(wěn)定。

曾凡輝等報道聲反應和光反應年齡變化規(guī)律[2]:光反應時明顯快于聲反應時，但它們在年齡變化規(guī)律上基本一致，男女均在14歲以前增長明顯，各年齡組之間存在明顯差異（P<0.05），14歲以后，各年齡組之間無顯著性差異，趨向穩(wěn)定。本研究中光反應和聲反應總體趨勢也基本相同，但是具體各年齡段的情況兩者之間還有一定差異，聲反應時在9～10歲之間有平臺現象，而光反應沒有；另外光反應在12歲以前變化比較快，而聲反應在15歲以前變化比較快，15歲以后光反應時趨于穩(wěn)定，而聲反應并未表現出穩(wěn)定趨勢，聲反應快速增長階段也比曾凡輝等報道要推后1年。

圖4 不同年齡組兒童青少年運動員聲反應變化曲線（男）

圖5 不同年齡組兒童青少年運動員聲反應變化曲線（女）

2.3 協(xié)調性年齡特征

綜合反應是比光反應和聲反應更復雜的神經活動過程的測試方法，這種測試都需要大腦進行迅速判斷，按照程序要求，指揮手和腳的相互配合完成測試，其完成測試的時間可以反映運動員的靈敏素質，測試過程中的錯誤次數則可以反映運動員的協(xié)調能力。圖6、7分別是男、女綜合反應中錯誤次數變化曲線圖。從圖中可見，總體上男女錯誤次數均隨著年齡增長而下降，但是男子在10～11歲之間，女子在9～10歲之間出現平臺現象，表明錯誤次數變化在這兩個年齡段之間變緩。從擬合趨勢線看:男女都出現14歲以前錯誤次數呈現下降趨勢，14歲以后表現出上升趨勢。綜合反應錯誤次數變化趨勢反映了兒童青少年運動員協(xié)調性年齡規(guī)律，男子在10歲之前協(xié)調性發(fā)展迅速，10～11歲開始減緩，11～14歲又開始加快，14～17歲開始出現下降趨勢；女子在9歲之前發(fā)展迅速，9～10歲開始減緩，10～14歲又開始加快，14～17歲也開始出現下降趨勢。毛濃選報道了7～10歲男子少年武術運動員協(xié)調能力發(fā)展特點，該研究顯示7～9歲年齡段少年兒童動作協(xié)調能力增長速度比較快，9～10歲年齡段是協(xié)調能力發(fā)展平緩期[7]，該結果與本研究相同年齡段男子年齡特征基本一致。

本研究顯示協(xié)調性不但有年齡差異，還出現了性別差異，男女都出現協(xié)調能力發(fā)展緩慢期，但是男子在9～10歲之間，而女子在10～11歲之間，兩者擬合趨勢線在同一坐標體系中出現明顯的交叉現象，交叉點在11歲，11歲以前女子協(xié)調性好于男子，11歲以后男子協(xié)調性好于女子。謝燕群關于協(xié)調性的研究也有相同的報道[3]:兒童少年的協(xié)調能力隨年齡的增長而提高，但是男女協(xié)調能力發(fā)展存在性別差異，在青春期以前，一般是女孩比男孩協(xié)調性好，在青春期以后，男孩協(xié)調性好于女孩。潘泰陶報道了以視覺與上肢之間配合為主要任務的動作協(xié)調能力研究結果:7～9歲時男童比女童發(fā)展水平低，10歲出現交叉，11～12歲時發(fā)展又呈現出一個加速，女童隨年齡增長發(fā)展較平穩(wěn)[8]，該報道的性別差異發(fā)展特點與本研究相似，但交叉點早于本研究。

圖6 不同年齡組兒童青少年運動員綜合反應錯誤次數變化曲線（男）

圖7 不同年齡組兒童青少年運動員綜合反應錯誤次數變化曲線（女）

2.4 靈敏度年齡特征

靈敏度是指在復雜條件下對刺激作出快速和準確的反應，靈活控制身體和隨機應變的能力，靈敏度與中樞神經活動有著緊密聯(lián)系[2]，因此綜合反應的測試時間能在一定程度上反映運動員的靈敏度。圖8、9即是男女兒童青少年運動員綜合反應時間變化曲線圖。從圖中可見男女綜合反應時間數值也是隨著年齡增長而減小，從擬合趨勢線看男女綜合反應時間數值在15歲以前均呈現下降趨勢，15歲以后變平坦，綜合反應時間數值保持穩(wěn)定。綜合反應時間數值在13歲以前變化較快，13～15歲變化趨緩，15歲以后基本保持不變。綜合反應時間數值變化趨勢反映了靈敏度年齡規(guī)律，靈敏度隨著年齡增長而增長，在13歲以前發(fā)展速度最快，13歲到15歲發(fā)展速度減緩，15歲以后基本趨于穩(wěn)定。

謝燕群認為[3]:空間定位準確性是靈敏度的表現之一，在7歲以前，空間定位能力還不是很發(fā)達，7～10歲提高很快，10～12歲穩(wěn)定，14～15歲時判斷身體各部分在空間的姿勢和位置能力有所下降，16～17歲時，空間判斷能力已接近成人水平。本研究中，靈敏度無論男女在13歲以前變化都很快，在15歲以后穩(wěn)定，而在14～15歲階段并無下降趨勢。兩結果出現較大的差異原因可能是由于對于靈敏度理解的差異，空間定位應該屬于空間感覺，并非為靈敏度表現。曾凡輝等[2]研究認為，男女兒童青少年綜合反應時在14歲以前增長最快，各年齡組差異顯著，15歲以后顯著性差異消失，趨向穩(wěn)定。本研究綜合反應數值變化趨勢與曾凡輝研究結果一致。

圖8 不同年齡組兒童青少年運動員綜合反應最優(yōu)組時間變化曲線（男）

圖9 不同年齡組兒童青少年運動員綜合反應最優(yōu)組時間變化曲線（女）

2.5 反應時、協(xié)調性、靈敏度年齡規(guī)律的應用

神經系統(tǒng)是生長發(fā)育最早的系統(tǒng)之一，這是神經系統(tǒng)的最大特點。如果沒有強大的神經系統(tǒng)支持，人體就無法適應環(huán)境，無法生存下去。成人腦正常重量是1400～1500克，兒童長到6歲時，腦重量可達1200克，已接近成人腦總重量的90%，另外的10%在以后十年內逐漸長成，主要是質的變化，神經系統(tǒng)的髓鞘膜到9歲時基本發(fā)育完善，以保證神經傳導的精確性，沒有髓鞘膜，神經傳導就不完善[2]。我們測定的反應能力與神經傳導速度有密切關系，本研究顯示視覺反應在12歲之前變化幅度最大，為加速期；12～15歲變化幅度逐漸趨緩，為變緩期；15～17歲變化趨于穩(wěn)定，為穩(wěn)定期，視覺發(fā)育規(guī)律提示對于視覺反應的訓練在12歲之前效果最佳，視覺反應縮短速度要比未接受體育訓練的快得多，如果在這一年齡段不加以訓練，那么所造成的差距，后階段訓練可能難以彌補。聽覺反應同樣與神經系統(tǒng)發(fā)育關系密切，本研究中男女發(fā)育規(guī)律一致，無性別差異，在9歲之前變化幅度最大，為加速期；9～10歲之間變化趨緩，為平臺期；10～15歲以后變化幅度又開始加快，為加速期；15～17歲變化趨緩，但是并未表現出穩(wěn)定。因此對于聽覺反應的訓練應從兒童時期就開始，特別是在9歲以前和10～15歲年齡段是聽覺發(fā)育的敏感期，需要進行強誘導刺激。

協(xié)調性與靈敏度同樣與神經系統(tǒng)有密切聯(lián)系，人體動作控制從嬰兒時期粗放到兒童少年時期的精細，這些都與大腦以及神經系統(tǒng)發(fā)育逐漸完善有關。隨著神經發(fā)育的完善，動作控制更加精細靈活，這些都是協(xié)調性和靈敏度提高的表現。本研究顯示男女協(xié)調性發(fā)育有明顯的性別差異，11歲以前女子協(xié)調性好于男子，11歲以后男子協(xié)調性好于女子，男子快速發(fā)展期在10歲以前和11～14歲，女子為9歲之前和10～14歲；靈敏度發(fā)育男女無性別差異，男女均在13歲以前為快速發(fā)展期。以上規(guī)律提示協(xié)調性、靈敏度都要在少年早期，特別是各自的敏感期予以塑造和選擇，給予充分的改善。運動實踐和早期研究結果也都說明，凡是不需要特殊力量和特殊耐力的技術項目，12歲以前的少年兒童是完全可以勝任的，如體操運動，12～13歲就能進入體壇，女孩在14～15歲就能奪得世界冠軍。因為體操運動是以靈敏、協(xié)調、反應為主的項目，這與女子神經系統(tǒng)的發(fā)育有著密切關系，所以對協(xié)調、靈敏素質，無論選材還是訓練都要抓住敏感期，進行挑選、培養(yǎng)，過時訓練，發(fā)展提高就很困難。

3 小結

反應時、協(xié)調性、靈敏度是運動能力三項最基本，也是最重要的運動素質，幾乎所有運動項目都需要。本研究顯示反應時、協(xié)調性、靈敏度均表現出不同的年齡特征，有加速期、變緩期、平臺期、穩(wěn)定期、下降期，其中協(xié)調性還表現出性別特征；與早期的研究結果相比，反應時、協(xié)調性、靈敏度的發(fā)育加速期、穩(wěn)定期均有一定的差異。在兒童青少年日常訓練中，教練員應該根據三種運動能力的發(fā)育特點，在其敏感期里給予恰當的刺激，以達到最佳的訓練效果。

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