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太极拳作为一项中国传统的锻炼方式,已经有1200多年的历史。众多研究发现规律的太极锻炼能够维持或改善身体姿势的平衡控制,提高下肢肌肉力量,预防老年人跌倒。研究目的:太极拳运动能够提高老年人身体平衡控制能力的原因可能与太极拳动作的特征有关,本文拟通过实验测试太极拳经典动作的运动学、动力学数据,结合在太极拳运动中下肢肌肉参与收缩的方式。从而揭示太极拳动作特征,探讨太极拳提高老年人肌肉力量和预防老年人跌倒的原因。研究方法:招募15名受试者进行实验。测试内容包括正常走与五种太极拳动作的演练,每个动作进行5次实验,选3次有效的实验数据进行后期的统计分析。采用配对样本T检验,将五种太极拳动作跟正常走的参数进行比较,统计学一类误差值设置为0.05,当P<0.05,认为结果具有显著性差异,P<0.01认为结果具有非常显著性差异。研究结果:1与正常走相比,在进行太极拳演练时,膝关节,踝关节,髋关节在运动过程中关节屈伸,关节内收外展,关节内旋外旋较正常走的角度活动范围要大。这五种太极拳经典动作的踝关节屈伸范围变化跟正常走相比均有非常显著性差异。具体结果为,正常走与搂膝拗步相比较,P值为0.005;正常走与倒卷肱相比较P值小于0.001;正常走与揽雀尾相比较,P值小于0.001;正常走与云手相比较P值为0.003;正常走与左右蹬脚相比较P值小于0.001。而在膝关节屈伸这个指标上,只有倒卷肱(P小于0.001)跟左右蹬脚(P=0.005)这两个太极拳动作与正常走有显著性差异,五种太极拳动作膝关节的内翻外翻以及内旋外旋的角度活动范围均大于正常走,并且都存在显著性差异。在髋关节的运动学指标上,除了云手屈伸跟正常走没有差异以外,其他太极拳经典动作的髋关节屈伸、内翻外翻,以及内旋外旋角度范围变化也都大于正常走并且均存在显著性差异。2与正常走相比,在进行太极拳演练时,人体重心位移(COM)在运动的前后方向、左右两侧以及垂直位移,都大于正常走的位移。具体指标为,正常走在运动的前后方向位移为59.10±35.40mm,左右两侧的位移为733.82±453.11mm,垂直方向位移为53.08±8.04mm;搂膝拗步在运动的前后方向位移为388.33±85.64 mm,左右两侧的位移为1469.19±427.03mm,垂直方向位移为108.49±23.12mm;倒卷肱在运动的前后方向位移为304.24±79.89 mm,左右两侧的位移为1524.24±325.72mm,垂直方向位移为112.05±23.31mm;揽雀尾在运动的前后方向位移为245.85±132.20mm,左右两侧的位移为946.46±552.61mm,垂直方向位移为120.97±33.37mm;云手在运动的前后方向位移为166.33±133.70mm,左右两侧的位移为929.02±616.99mm,垂直方向位移为60.30±47.66mm;左右蹬脚在运动的前后方向位移为228.68±84.44mm,左右两侧的位移为778.38±467.69mm,垂直方向位移为230.61±30.23mm。3与正常走相比,在进行太极拳演练时,受试者受到更小的地面反作用力。五种太极拳经典动作地面反作用力的峰值都要低于正常走的地面反作用力的峰值。这五种动作的地面反作用力跟正常走相比都具有显著性差异。搂膝拗步与正常走相比,P值为0.038;倒卷肱与正常走相比,P值为0.012;揽雀尾、云手、左右蹬脚与正常走相比,P值均小于0.001。4与正常走相比,这五种太极拳动作的在运动的前方向和左右两侧的COP更大,五种太极拳经典动作中的压力中心位移在太极拳运动方向左右两侧位移(YCOP)显著大于正常步行的COP位移,与正常步行相比,搂膝拗步在运动方向左右两侧的位移为54.34±29.57mm,P值为0.001;倒卷肱在运动方向左右两侧的位移为92.92±28.99mm,P值小于0.001;揽雀尾在运动方向左右两侧的位移为56.07±33.46mm,P值为0.001;云手在运动方向左右两侧的位移为90.82±31.45mm,P值小于0.001;左右蹬脚在运动方向左右两侧的位移为46.96±20.36mm,P值小于0.001。然而在运动的前后方方向上,只有搂膝拗步,倒卷肱揽雀尾跟正常走有显著性差异,P值分别为0.001,0.002,0.010。结论:1相比于正常走,太极拳经典动作具有独特的时空和运动特性。我们对太极拳步态和正常步态进行了步态分析,发现与正常走相比太极拳步态踝关节、膝关节有更大的屈曲活动范围,关节在一个较大范围内进行活动,能够提高关节的灵活性从而锻炼身体的平衡控制能力。下肢关节大范围的活动有利于步伐灵活性的改善,降低跌倒的风险。2相比于正常走,太极拳练习时大部分时间需要练习者处于半蹲状态,其节奏缓慢,重心在三维空间移动,低重心的动作特点有利于肌肉力量的增加,下肢膝关节、踝关节的肌肉力量、关节稳定性也因此得到更好的锻炼。3相比于正常走,太极拳经典动作在运动前后方向和左右两侧有更大的压力中心位移,这五种太极拳经典动作足底压力中心的大范围的内外侧位移能够使得下肢动员更多的肌肉并且以更高的水平收缩。在更多的肌肉参与收缩的同时,关节的本体感觉得到极大的锻炼,可以提高老年人利用本体感觉维持平衡的能力。4相比于正常走,在进行太极拳演练时,下肢肌肉离心收缩占更大的比重,离心收缩训练可以有效提高快肌纤维力量。并且下肢肌肉频繁的在离心、向心和等长收缩中交替变换,这种复合的收缩方式更有利于肌肉力量的增长。