全身振動訓(xùn)練對老年人下肢功能和慢性疾病影響的研究與進展

1、中國組織工程研究第21卷第8期2017–03–18出版ChineseJournalofTissueEngineeringResearchMarch182017Vol.21No.8P.O.Box10002Shenyang110180www.CRTER.g1288綜述www.CRTER.g譚景旺，男，1990年生，山東省人，漢族，上海體育學(xué)院在讀碩士，主要從事老年人健身方面的研究。通訊作者：吳雪萍，博士，教授，博士生導(dǎo)師，上海體育學(xué)院體育教

2、育訓(xùn)練學(xué)院，上海市200438中圖分類號:R318文獻標識碼:A文章編號:20954344(2017)080128806稿件接受：20170107TanJingwangStudyingfmaster’sdegreeSchoolofPhysicalEducationTrainingShanghaiUniversityofSptShanghai200438ChinaCrespondingauth:WuXuepingM.D.ProfessDo

3、ctalsupervisSchoolofPhysicalEducationTrainingShanghaiUniversityofSptShanghai200438China同步振動同步振動交替振動交替振動下肢功能：下肢功能：肌肉功能、平衡功能和步行功能慢性疾?。郝约膊。耗X卒中、2型糖尿病、高血壓和帕金森全身振動訓(xùn)練能夠提高老年人的下肢肌肉力量、平衡功能和步行功能；全身振動訓(xùn)練在改善老年慢性疾病患者神經(jīng)肌肉系統(tǒng)功能上效果校顯著。全身振

4、動訓(xùn)練對老年人下肢功能和慢性疾病影響的研究與進展譚景旺，吳雪萍(上海體育學(xué)院體育教育訓(xùn)練學(xué)院，上海市200438)引用本文：譚景旺，吳雪萍.全身振動訓(xùn)練對老年人下肢功能和慢性疾病影響的研究與進展[J].中國組織工程研究，2017，21(8):12881293.DOI:10.3969j.issn.20954344.2017.08.024CID:0000000167896591(譚景旺)文章快速閱讀：文題釋義：全身振動訓(xùn)練：全身振動訓(xùn)練或稱

5、全身振動療法是指一種通過振動儀器產(chǎn)生振動波并作用于人體，使神經(jīng)系統(tǒng)、肌肉骨骼系統(tǒng)以及心血管系統(tǒng)產(chǎn)生適應(yīng)性反應(yīng)進而提高部分身體功能的訓(xùn)練方法。全身振動訓(xùn)練的開展方式：全身振動訓(xùn)練沒有固定的開展方式，操作者可采用躺、蹲和站等方式使身體全部置于振動臺上，也可采撐、扶和趴等方式使身體一部分接觸振動臺另一部分接觸地面。站姿振動普遍采用的操作方式是鍛煉者雙腳接觸于振動臺并呈微蹲狀站立，雙手握住扶手以保持身體平衡，通過下肢各關(guān)節(jié)的角度變化來緩沖振動波

6、。采取微蹲姿勢的原因是振動波通過踝、膝、髖和脊柱達到頭部時可以得到明顯減弱，能夠減輕頭部的震蕩。摘要背景：近些年關(guān)于全身振動訓(xùn)練的研究在逐年增多，全身振動儀器也開始逐漸流行，全身振動訓(xùn)練的價值正在逐漸被挖掘，特別是不便于參加常規(guī)鍛煉的體質(zhì)弱勢人群被認為能夠在全身振動訓(xùn)練中受益，其中老年人占了較大比重。目的：闡述全身振動訓(xùn)練在下肢功能和慢性疾病兩個方面對老年人產(chǎn)生的影響并對相應(yīng)機制進行探討，為其他全身振動訓(xùn)練研究提供參考。方法：由第一作者

7、以“wholebodyvibration”為主題詞在WebofScience核心合集數(shù)據(jù)庫和PubMed數(shù)據(jù)庫檢索1998年至2015年的全身振動訓(xùn)練文獻，然后以“olderadult”、“elderly”、“senis”和“aging”為關(guān)鍵詞進行篩選；中文數(shù)據(jù)庫選擇中國知網(wǎng)(CNKI)，以“振動訓(xùn)練”、“老年”、“高齡”為主題詞進行檢索，其中振動之于肺部疾病的研究除外。文獻篩選時以60歲為標準來界定老年人群，下肢功能方面選擇與老年人

8、跌倒相關(guān)且易在全身振振動訓(xùn)練中產(chǎn)生效果的“神經(jīng)肌肉功能”、“平衡功能”和“步行功能”，慢性疾病方面選擇與全身振動訓(xùn)練作用機制聯(lián)系緊密的神經(jīng)肌肉系統(tǒng)類和心血管系統(tǒng)類疾病，包括腦卒中、Ⅱ型糖尿病、高血壓和帕金森病。結(jié)果與結(jié)論：老年人在全身振動訓(xùn)練中的下肢肌力增強效果顯著，平衡和步行功能都得到了不同程度的提高。在慢性疾病(腦卒中、2型糖尿病、高血壓及帕金森病)方面，全身振動訓(xùn)練的效用主要表現(xiàn)在神經(jīng)肌肉系統(tǒng)功能上，如肌力增強、肌肉僵硬和震顫程度

9、減輕等，全身振動訓(xùn)練對老年人慢性疾病的部分指標也存在著改善效應(yīng)。全身振動訓(xùn)練是一種安全、有效的訓(xùn)練方法，在肌肉力量、平衡和步行功能方面有提升需求的老年人可以使用此訓(xùn)練方法。老年人在選擇全身振動訓(xùn)練時要衡量其投入產(chǎn)出比，不能因其耽誤常規(guī)治療，關(guān)于全身振動訓(xùn)練未來還需要大量深度研究來明確已有效益及發(fā)現(xiàn)更多適用領(lǐng)域。關(guān)鍵詞：組織構(gòu)建；組織工程；老年人；下肢力量；平衡功能；步行功能；腦卒中；2型糖尿??；高血壓；帕金森；全身振動訓(xùn)練主題詞：組織工

10、程；振動；老年人基金資助：上海市科學(xué)技術(shù)委員會科研計劃項目(14490503600)；上海體育學(xué)院研究生教育創(chuàng)新基金(yjscx2015059)EffectofwholebodyvibrationonlowextremityfunctionschronicdiseasesintheelderlyTanJingwangWuXueping(SchoolofPhysicalEducationTrainingShanghaiUniversity

11、ofSptShanghai全身振動訓(xùn)練對下肢功能和慢性疾病的影響譚景旺，等.全身振動訓(xùn)練對老年人下肢功能和慢性疾病影響的研究與進展P.O.Box10002Shenyang110180www.CRTER.g1290www.CRTER.g練對老年人下肢功能產(chǎn)生的影響中肌力提升是相對明確的一種，近十年國外學(xué)者通過實驗發(fā)現(xiàn)，不管是在等速肌力測試還是在功能性肌力測試(如坐下站立功能測試)上，全身振動訓(xùn)練都顯示出了提高效應(yīng)[34]，且Meta分析結(jié)

12、果也表明老年人下肢肌力在全身振動訓(xùn)練中提高顯著，其中各個關(guān)節(jié)肌力提高的程度不盡相同，伸膝肌力的提高程度較伸髖肌力明顯[56]，踝關(guān)節(jié)跖屈肌力提高程度高于伸膝肌力和伸髖肌力[7]。基于“神經(jīng)源性因素”的TVR(TonicVibrationReflex，振動牽張反射)[8]適應(yīng)增強理論是目前眾多學(xué)者比較認可的導(dǎo)致老年人下肢肌力提升的原因。研究表明等長收縮條件下本體感覺輸入對肌力提升有很大幫助[9]，當(dāng)老年人以微蹲姿勢站在振動臺接受振動刺激時

13、，肌梭被反復(fù)牽拉使得Ia傳入纖維興奮性加強，興奮通過單突觸閉合傳導(dǎo)途徑能夠激活高閾值快運動單位[10]。同時，振動刺激觸發(fā)的多突觸傳導(dǎo)途徑也能夠增強神經(jīng)中樞系統(tǒng)對協(xié)同肌的支配，這兩者導(dǎo)致的結(jié)果是主動肌收縮效率的提高，進而肌力被增強[11]。另一方面，肌力提升在“肌源性因素”方面也有證據(jù)支持，Bogaerts的研究中82例老年男性在經(jīng)過為期1年的全身振動訓(xùn)練(3540Hz，2.55.0mm，3060s次)后，肌肉含量增加了3.4%[12]

14、，Machado進行的10周全身振動訓(xùn)練(2040Hz，24mm，3060s次)實驗中受試者股內(nèi)側(cè)肌和股二頭肌的肌肉含量都有顯著性提高[3]，這些研究表明全身振動訓(xùn)練同樣能夠使肌肉發(fā)生明顯的形態(tài)學(xué)變化。進行肌力訓(xùn)練時一個普遍的規(guī)律是在訓(xùn)練初期增速明顯，之后增速會逐漸減慢，原因是肌力增強會先從神經(jīng)適應(yīng)開始，然后過渡到形態(tài)學(xué)變化，Roelants發(fā)現(xiàn)全身振動條件下(3540Hz，2.55.0mm，60s次)受試者肌力的增長也同樣遵循先快后慢

15、的規(guī)律[6]，說明全身振動訓(xùn)練和常規(guī)訓(xùn)練在改變肌肉功能和結(jié)構(gòu)方面具有相似性。在比較全身振動訓(xùn)練和常規(guī)訓(xùn)練對老年人下肢肌力的提高效果時，Delecluse認為2.55.0mm，3540Hz的振動刺激所達到的效果與中等強度的阻力訓(xùn)練相當(dāng)[13]，但更多研究認為全身振動訓(xùn)練可以達到與常規(guī)訓(xùn)練相近的效果但并不具有明顯優(yōu)越性[5，14]，部分研究還發(fā)現(xiàn)常規(guī)訓(xùn)練與全身振動訓(xùn)練組合使用時比單純使用其中任何一種更容易取得顯著效果[4，15]。2.1.2

16、平衡功能姿勢控制是指控制身體在空間的位置以達到穩(wěn)定性和方向性的目的，平衡屬于其穩(wěn)定性目的，是指控制身體中心與支撐面關(guān)系的能力[16]。姿勢控制是神經(jīng)系統(tǒng)和肌肉骨骼系統(tǒng)共同作用的結(jié)果，前人對描述姿勢控制的內(nèi)容進行總結(jié)后形成了如圖2的概念模式，其中肌肉骨骼成分包括關(guān)節(jié)活動度、脊柱柔韌性等，神經(jīng)成分包括神經(jīng)肌肉協(xié)同、感覺系統(tǒng)及認知過程。因為不同的任務(wù)和環(huán)境對穩(wěn)定性、方向性的需求會有所不同，如守門員有時會因為接住球而摔倒，即為了方向性而損失了穩(wěn)

17、定性，故不同環(huán)境和任務(wù)對圖1各因素的需要會有所不同。由于全身振動訓(xùn)練主要是垂直方向上的機械運動，幾乎不涉及水平方向上的位置變化，因此只需探討姿勢控制的穩(wěn)定性目的即平衡。眾多研究結(jié)果顯示，全身振動訓(xùn)練導(dǎo)致老年人平衡功能提高體現(xiàn)在靜態(tài)平衡、動態(tài)平衡以及功能性平衡3方面。靜態(tài)平衡方面，Iwamoto等[17]的研究表明全身振動訓(xùn)練能提高單腳站立成績；動態(tài)平衡方面，Beck等[18]采取的是腳跟貼腳尖行走測試，發(fā)現(xiàn)實驗前后平衡成績有10.4%的

18、提高；功能性平衡方面，TUGT(起立行走計時測試)[19]、Berg平衡測試[20]、Titi平衡測試、FRT(功能性前伸測試)[20]，以及各種姿勢描記法都表明全身振動訓(xùn)練能夠提高受試者的平衡功能[21]。并且，Meta分析顯示老年人在全身振動訓(xùn)練中動態(tài)平衡的提高程度要優(yōu)于靜態(tài)平衡[22]。以上結(jié)果表明，老年人的平衡功能可以在全身振動訓(xùn)練中得到提高。在機制上全身振動訓(xùn)練導(dǎo)致老年人平衡功能提高的原因可能有以下幾個方面(圖2中深顏色部分[

19、16])：①肌肉骨骼成分方面：已有研究表明下肢肌肉力量與平衡能力關(guān)系密切[23]，全身振動訓(xùn)練導(dǎo)致下肢肌力增加的狀況在上文已有敘述，因此可以認為老年人能夠在增強下肢肌力的基礎(chǔ)上提高克服重心偏移的能力進而改善平衡功能，同時全身振動訓(xùn)練增加膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性的實驗結(jié)果進一步解釋了這種訓(xùn)練方法在提高機體穩(wěn)定性上的作用[24]；②神經(jīng)肌肉協(xié)同方面：在進行全身振動訓(xùn)練時，肌梭會被反復(fù)牽伸，使得振動后肌肉感知牽伸的敏感度提升[25]，長期訓(xùn)練后老年人能夠

20、對身體重心的偏移快速做出反應(yīng)，進而提高平衡能力；③感覺系統(tǒng)：已有研究發(fā)現(xiàn)全身振動訓(xùn)練能夠?qū)η巴ハ到y(tǒng)及本體感覺系統(tǒng)產(chǎn)生作用[2627]，使這些系統(tǒng)在感知外界刺激后能快速做出反應(yīng)，提高機體主動運動時的否是英文數(shù)據(jù)庫：WOS核心合集和PubMed檢索詞：wholebodyvibration，olderadult，elderly，senis和aging中文數(shù)據(jù)庫：中國知網(wǎng)(CNKI)檢索詞：振動、老年、高齡。振動刺激之于肺部疾病的研究除外共檢索