振動訓(xùn)練對力量、柔韌及平衡能力的影響

許鑫華,沈艷梅

(浙江體育科學(xué)研究所，浙江 杭州 310004)

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振動訓(xùn)練對力量、柔韌及平衡能力的影響

許鑫華,沈艷梅

(浙江體育科學(xué)研究所，浙江 杭州 310004)

摘要：目的：探討振動訓(xùn)練刺激對40~59周歲人群力量、柔韌、平衡的影響和變化情況；方法：通過頻率35Hz，振幅2mm，每次7min，每周3次，連續(xù)8周的振動訓(xùn)練，對比訓(xùn)練前后受試者心率和血壓、力量、柔韌和平衡能力的變化；結(jié)果：8周的振動訓(xùn)練后受試者的握力、左腿最大力、右腿最大力、下肢最大合力、坐位體前屈、閉眼單腳站立、平衡穩(wěn)定系數(shù)都得到顯著提高，且有非常顯著性差異。

關(guān)鍵詞：振動訓(xùn)練；力量；柔韌；平衡

全身振動訓(xùn)練法作為一種新興的肌肉力量訓(xùn)練方法，在國內(nèi)外眾多領(lǐng)域得到廣泛開展。它區(qū)別于其他力量訓(xùn)練方法的最大特點是能夠以相對較小的附加負(fù)荷有效地提高肌肉的最大力量、快速力量及力量耐力，而且還會對人體的平衡能力、骨骼密度、柔韌能力及血液的激素水平等產(chǎn)生正面影響[1]。雖然全身振動訓(xùn)練在國內(nèi)外眾多領(lǐng)域得到了廣泛開展，但在我國研究主要集中在競技體育、康復(fù)治療等方面，在群眾體育領(lǐng)域的研究較少。因此，本研究探討全身振動訓(xùn)練對普通人群身體素質(zhì)(力量、柔韌和平衡能力)的影響，探尋提高普通人群身體素質(zhì)的適宜訓(xùn)練方式。

1研究對象與方法

1.1研究對象

選取杭州市區(qū)志愿者共29人，其中男子12人，女子17人。年齡范圍是40到59周歲，選取該年齡段受試者是因為在國民體質(zhì)測試標(biāo)準(zhǔn)中40到59周歲被定義為乙組(甲組20~39周歲)，很多研究及五年一次的國民體質(zhì)測試已證明乙組在力量、柔韌和平衡能力等方面比甲組差，所以本研究以乙組為研究對象更有研究意義。受試者均為普通體育愛好者、無專業(yè)受訓(xùn)經(jīng)驗、無振動訓(xùn)練經(jīng)驗、無重大疾病身體健康者。

表1　受試者情況一覽表

1.2研究方法

本研究中所用儀器包括：國民體質(zhì)測試儀GMCS-Ⅲ型中的握力、坐位體前屈儀器，歐姆龍7051血壓計、Bismarck SuperBalance平衡訓(xùn)練測試儀，肌肉功能分析儀MESV2.0，美國POWER PLATE振動訓(xùn)練儀。

本研究中振動訓(xùn)練方案為：受試者站在振動訓(xùn)練儀上，兩腳分開與肩同寬，膝關(guān)節(jié)角度為110~120°，腳跟抬起，振動頻率35Hz，振幅2mm，每振動完1min為1組，組間間歇30s，5組/次，每次耗時7min,3次/周。每周一、三、五進(jìn)行測試，這樣保證每周進(jìn)行3次振動且每次振動間隔24h以上，連續(xù)振動8周。

在振動訓(xùn)練前，使用上述儀器對19名受試者的心率和血壓、力量、柔韌和平衡能力進(jìn)行測試，在8周振動訓(xùn)練結(jié)束后再對受試者上述指標(biāo)進(jìn)行測試(心率和血壓在每次振動訓(xùn)練前后都進(jìn)行測試)，使用spss15.0對振動訓(xùn)練前后兩次數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與比較。

2研究結(jié)果

2.1力量

如圖1,2所示，兩個月的振動訓(xùn)練后，受試者的

握力、左腿最大力、右腿最大力和下肢最大合力都有明顯增加，且訓(xùn)練前后數(shù)據(jù)具有非常顯著性差異，說明振動訓(xùn)練顯著提高了受試者的力量素質(zhì)。其中男子下肢最大合力指標(biāo)增長幅度最大為13.7%，其余指標(biāo)增長幅度為握力11.4%、左腿最大力12.5%，右腿最大力12.8%；女子左腿最大力指標(biāo)的增長幅度最大為24.9%，其余指標(biāo)增長幅度為握力12.6%、右腿最大力24.6%、下肢最大合力23.7%，由以上數(shù)據(jù)可知，兩個月振動訓(xùn)練對女子力量增長效果較男子更明顯。

圖1　男受試者振動訓(xùn)練前后力量對比

圖2　女受試者振動訓(xùn)練前后力量對比

男訓(xùn)練前訓(xùn)練后女訓(xùn)練前訓(xùn)練后握力44.6±6.5749.7±6.24★★29.2±7.0832.9±6.72★★左腿最大力77.2±16.4086.9±11.92★★52.1±10.5965.1±24.72★★右腿最大力84.2±22.2595.0±16.91★★51.9±11.4264.7±20.13★★下肢最大合力159.8±37.47181.7±28.05★★103.8±19.16128.5±39.45★★

★表示振動訓(xùn)練前后對比有顯著性差異，P<0.05,★★表示振動訓(xùn)練前后對比有非常顯著性差異，P<0.01;下同

2.2柔韌性

如圖3所以，不論男女，受試者柔韌性在振動訓(xùn)練后得到明顯提高，且訓(xùn)練前后數(shù)據(jù)有非常顯著性差異，男女增長幅度相同為34.2%。說明，兩個月的振動訓(xùn)練作為一種訓(xùn)練方法能明顯改善受試者的柔韌性，并且這種改善無性別差異。

圖3　受試者振動訓(xùn)練前后柔韌性對比

男訓(xùn)練前訓(xùn)練后女訓(xùn)練前訓(xùn)練后坐位體前屈7.3±8.3412.1±7.69★★11.4±8.6815.3±7.13★★

2.3平衡能力

如圖4所示，振動訓(xùn)練后男受試者閉眼單腳站立明顯提高，平衡穩(wěn)定系數(shù)也有提高，重心偏移幅度數(shù)值減小，說明男受試者平衡能力經(jīng)過振動訓(xùn)練后得到改善；圖5顯示女受試者閉眼單腳站立和平衡穩(wěn)定系數(shù)提高，而重心偏移幅度數(shù)值反增高說明該指標(biāo)沒有得到矯正且有小幅度降低。結(jié)合表4得出結(jié)論：不論男女，閉眼單腳站立指標(biāo)得到顯著提高且訓(xùn)練前后有非常顯著性差異，增長幅度分別為204%、114%；平衡穩(wěn)定系數(shù)也得到提高，其中男性振動訓(xùn)練前后有非常顯著性差異，女性得到提高但沒有統(tǒng)計學(xué)差異，增長幅度分別為10.3%、7.0%；男性重心偏移能力得到矯正，降低了7%幅度，女性重心偏移程度反而嚴(yán)重，反有12%幅度的提高，所以，振動訓(xùn)練可以明顯提高男受試者的靜態(tài)平衡能力；振動訓(xùn)練能提高女性受試者的閉眼單腳站立能力和平衡穩(wěn)定性，但對女性重心偏移能力的矯正不起作用。

圖4　男受試者振動訓(xùn)練前后平衡能力對比

圖5　女受試者振動訓(xùn)練前后平衡能力對比

男訓(xùn)練前訓(xùn)練后女訓(xùn)練前訓(xùn)練后閉眼單腳站立31.3±30.1395.2±52.45★★43.0±35.5692.3±54.94★★平衡穩(wěn)定性系數(shù)11.6±2.5712.8±2.24★★12.8±1.8513.7±1.79重心偏移幅度7.1±4.396.6±6.305.8±6.656.5±4.73

3分析與討論

每次振動訓(xùn)練開始前和訓(xùn)練結(jié)束后對受試者的心率、血壓進(jìn)行測試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)每次振動訓(xùn)練后受試者心率和血壓都會有適度提高，可以認(rèn)為振動訓(xùn)練有一定的運(yùn)動量可考慮作為準(zhǔn)備活動，但本研究中振動訓(xùn)練具體的運(yùn)動量以及對受試者心肺功能提高機(jī)制仍需繼續(xù)研究。本研究結(jié)果支持劉卉(2010)的研究[4]。

本研究中選取握力、左腿最大力、右腿最大力和下肢最大合力四項指標(biāo)綜合反應(yīng)受試者力量素質(zhì)。結(jié)果表明，兩個月的振動訓(xùn)練能明顯提高受試者的力量素質(zhì)，且訓(xùn)練前后數(shù)據(jù)有非常顯著性差異，其中女受試者力量提高更明顯。振動訓(xùn)練提高肌肉力量的原因可能是由于振動訓(xùn)練增強(qiáng)機(jī)體血液循環(huán)，促進(jìn)機(jī)體激素作用，從而使得肌肉體積增大，肌肉力量提高。振動刺激對力量訓(xùn)練的長時效應(yīng)，國內(nèi)外已有較多的相關(guān)研究。Issurin等[6]在研究中對普通男性進(jìn)行了3周大負(fù)荷肘關(guān)節(jié)力量訓(xùn)練，其中振動組和對照組力量分別增加了49.8%和16.0%，振動組明顯高于對照組。Delecluse等[7]研究中發(fā)現(xiàn)，12周的振動訓(xùn)練后，與采用無振動訓(xùn)練的對照組相比，振動組膝關(guān)節(jié)等張收縮力量和CMJ成績明顯提高(9.0%,P<0.05以及7.6%, P<0.05)。振動訓(xùn)練可以改變肌肉血液循環(huán)狀態(tài)，歐陽秀雄等[8]對22名普通高校學(xué)生研究發(fā)現(xiàn)，振動頻率30 Hz組與50 Hz組皮膚血流量在5 min內(nèi)均有顯著性升高，50 Hz組升高更加明顯，并且在振動結(jié)束后恢復(fù)階段血管收縮速度減慢，皮膚血流量加速現(xiàn)象保持持久?？梢?，振動訓(xùn)練可使肌肉毛細(xì)血管開放增多，加強(qiáng)局部的血液供給改善營養(yǎng)，引起血液和淋巴液流動的動力性變化，有利于肌細(xì)胞及時補(bǔ)充能量物質(zhì)，排出代謝廢物，改善內(nèi)環(huán)境，有效降低疲勞。振動訓(xùn)練還可以促進(jìn)機(jī)體激素分泌，Thue等[9]研究發(fā)現(xiàn)，與對照組相比，振動組在振動訓(xùn)練后血液中生長激素與睪酮明顯升高，這一現(xiàn)象說明肌肉內(nèi)部蛋白質(zhì)合成可能增加，肌肉體積可能相應(yīng)增大，肌肉力量可能進(jìn)一步提高。

本研究中，兩個月的振動訓(xùn)練顯著提高了受試者的柔韌性，并且訓(xùn)練前后數(shù)據(jù)有非常顯著性差異。理論上來說，低振動頻率接近人體固有頻率后會造成不適，過高的頻率則會使神經(jīng)肌肉接頭疲勞，本研究中的35Hz使受試者柔韌性明顯提高，男女受試者增幅相同。本研究結(jié)果支持Jacobs[10]的研究，Jacobs測量了男、女各10名受試者26 Hz的全身振動訓(xùn)練5 min前、后坐位體前屈成績發(fā)現(xiàn)，受試者柔韌性顯著提高。

維持平衡是人體的一項重要能力，良好的平衡能力對于保證人體完成各種動作，以及站、立、行非常重要，隨著肌肉力量和平衡能力的減弱會增加跌倒的機(jī)率。因此提高平衡能力，對于預(yù)防中老年人的跌倒、延緩衰老、提高中老年人的生活質(zhì)量具有重要意義[11]。劉洋(2009)對21名絕經(jīng)后婦女進(jìn)行頻率 30~45Hz、20min/次，3次/周，連續(xù)16周的振動，明顯改善了平衡功能[12]。有研究顯示，振動對神經(jīng)肌肉和神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)有影響，有利于改善老年人平衡控制[13,14]、提高慢性腦卒中患者姿勢穩(wěn)定性[15]、減少護(hù)理院老人跌倒危險和提高生存質(zhì)量[16]。有關(guān)導(dǎo)致中老年人平衡能力下降的主導(dǎo)因素目前存在兩種看法，一種是前庭器官功能下降，另一種是下肢肌肉力量減退[10]。膝關(guān)節(jié)和下肢肌力與人體直立的姿勢穩(wěn)定性有密切的關(guān)系，股四頭肌肌力的下降可直接影響膝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性，因此可以肯定中老年人的下肢肌力減退會影響其平衡功能。本研究中選取了閉眼單腳站立、平衡穩(wěn)定系數(shù)和重心偏移幅度這三個指標(biāo)來綜合反應(yīng)平衡能力，受試者在振動訓(xùn)練后平衡能力得到改善，可能是振動訓(xùn)練改善了前庭器官的穩(wěn)定性，也有可能是振動訓(xùn)練后受試者下肢肌力增大所致，另不排除受試者對平衡測試儀測試方法熟悉的影響因素。其中男受試者在振動訓(xùn)練后重心偏移得到矯正，而女受試者在振動訓(xùn)練后重心偏移沒有矯正反而較之前更嚴(yán)重，其中原因有待研究，所以對平衡能力提高機(jī)制仍需更細(xì)致的研究。

目前振動訓(xùn)練可選擇的訓(xùn)練方案很多，其中振動訓(xùn)練的頻率和振幅是最重要的，因為振幅和頻率直接決定了訓(xùn)練中神經(jīng)—肌肉系統(tǒng)所承受的負(fù)荷強(qiáng)度是否適宜。目前一般研究所采用的范圍主要在2~4 mm之間，振動頻率目前認(rèn)為30~50 Hz是能夠?qū)∪猱a(chǎn)生最佳力量訓(xùn)練效果的頻率范圍[17,18]。從本研究結(jié)果來看，本研究中所采用的振動訓(xùn)練顯著提高了受試者力量、柔韌和平衡能力，并且本實驗數(shù)據(jù)顯示8周振動訓(xùn)練對受試者髖關(guān)節(jié)骨密度也有提高，所以本研究中使用的振動訓(xùn)練方案適宜，能夠滿足受試者增強(qiáng)身體素質(zhì)(力量、柔韌和平衡)的需要。

4結(jié)論

8周振動訓(xùn)練后，男女受試者的力量指標(biāo)較訓(xùn)練前明顯增加，且有非常顯著性差異，其中男子下肢最大合力增長幅度最大為13.7%；女子左腿最大力增長幅度最大為24.9%。8周振動訓(xùn)練對女子力量增長效果更明顯。

男女受試者柔韌性在8周振動訓(xùn)練后明顯提高，并且有非常顯著性差異，男女增長幅度相同為34.2%。說明，8周的振動訓(xùn)練能明顯改善受試者的柔韌性，并且這種改善無性別差異。

8周振動訓(xùn)練后受試者平衡能力得到提高，其中男性受試者提高更明顯。男受試者閉眼單腳站立、平衡穩(wěn)定性、重心偏移都得到改善，且閉眼單腳站立和平衡穩(wěn)定系數(shù)訓(xùn)練前后有非常顯著性差異；女受試者閉眼單腳站立和平衡穩(wěn)定性得到改善，而重心偏移沒有得到矯正，女受試者閉眼單腳站立在振動訓(xùn)練前后有非常顯著性差異。

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Vibration Training Effects on Strength, Flexibility and Balance

XU Xin-hua，SHEN Yan-mei

(Zhejiang Research Institute of Sports Science, Hangzhou 310004, China)

Abstract:Objective：The purpose of this study was to investigate the physical fitness changes about vibration training stimulus for 40-59 years old subjects. Methods：After vibration training of 35Hz, 2mm(7 mintues per time，3 times a week) for 8 weeks, compared the changes of heart rate，blood pressure, strength, flexibility and balance. Results: after 8 weeks, vibration training， the subjects' grip strength, right leg vigorously, left leg vigorously, lower limbs maximum force in succession, flexibility, balance, stability coefficient have been improved, with a very significant difference.

Key words:vibration training； strength； flexibility； balance

中圖分類號:G804.49

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1004-3624(2015)02-0103-05

作者簡介：許鑫華(1986-)，女,回族,安徽六安人,碩士,研究方向：群眾體育.

收稿日期：2014-12-29