全身振動訓練對步行能力改善的研究進展

梁恒威

(山東第一醫(yī)科大學運動醫(yī)學與康復學院，山東 泰安 271000)

人的步行能力是人的上肢、軀干、骨盆、下肢各關節(jié)及肌群的一種協(xié)調(diào)、規(guī)律的運動能力。近些年來，全身震動(WBV)訓練已被用作促進健康的訓練方法，其無創(chuàng)的增進式訓練方法被多數(shù)人所接受，對改善人體功能具有十分積極的作用[1]。

人的正常步行主要受骨關節(jié)、神經(jīng)肌肉、感覺認知等因素的影響，本研究綜述了全身震動訓練對這些因素的影響及其如何改善人的步行功能。使用電子數(shù)據(jù)庫，包括中國知網(wǎng)、萬方數(shù)據(jù)、維普和PubMed，查找2014年1月—2022年1月的相關文獻。初步查到文獻380篇，排除了WBV訓練對血中相關激素和生物因子影響的研究、WBV與某種運動結(jié)合對某一特殊職位人群影響的研究、WBV訓練與傳統(tǒng)訓練比較的研究。

1 全身震動訓練對骨關節(jié)的作用

人的骨骼或關節(jié)存在畸形異常，或是附著于關節(jié)等處的韌帶、肌腱異常，或是疼痛和關節(jié)松弛，這些都會影響人的步行能力。Mohamed A Eid等[2]選取39例β地中海貧血患兒參加隨機對照試驗，對照組接受藥物治療和物理治療計劃，研究組除了接受與對照組相同的干預外，還接受全WBV訓練。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，研究組與對照組相比，兒童的腰椎、股骨頸和全身功能能力和骨密度(BMD)顯著增加。Abber M EIDeeb等[3]選取43名BMD較低的婦女進行觀察研究，分為WBV組和對照組，兩組都接受維生素D和鈣補充劑，WBV組接受WBV干預并持續(xù)24周。結(jié)果顯示，WBV組的BMD顯著增加，治療后的BMD值顯著高于對照組，說明WBV改善了BMD水平，在一定程度上預防了損傷與畸形的發(fā)生，間接改善了步行能力。

疼痛是一種損傷刺激，會使人體產(chǎn)生不愉快的主觀感覺，尤其是當骨關節(jié)疼痛時，會影響人的步行能力。Najmen Shadloo等[4]選取了30名單側(cè)髕骨關節(jié)疼痛(PFP)的運動員，隨機分為WBV組和常規(guī)訓練組，并接受4周的訓練，使用數(shù)字疼痛評分量表評估疼痛，這兩組的疼痛強度顯著降低，說明全身震動訓練對PFP運動員的疼痛有減輕作用[5]，與單獨運動相比，WBV在短期內(nèi)可以更有效地改善疼痛。Wang等[6]選取89例非特異性腰痛的患者，隨機分為干預組和對照組，干預組接受每周3次的震動訓練，對照組接受每周3次的一般鍛煉方案，一共12周。結(jié)果顯示，WBV對骨關節(jié)疼痛有良好的抑制作用。Harold Akehurst等[7]招募了11名精英級曲棍球運動員來研究全身震動訓練對遲發(fā)性肌肉酸痛的影響，分為WBV加拉伸組和僅拉伸組。結(jié)果顯示，接受WBV的參與者在疼痛方面顯著降低，說明其可抑制肌肉疼痛。上述研究表明，WBV對疼痛有較好的抑制作用，因此其對人的步行能力有一定的改善和提高作用。

2 全身震動訓練對神經(jīng)肌肉的作用

肌力是完成關節(jié)運動的基礎，在人類各種運動中發(fā)揮著重要作用。Lai等[8]選取了41名膝骨關節(jié)炎患者，隨機分為深蹲訓練組和深蹲訓練組與WBV訓練組，進行持續(xù)8周、每周3次的強度與持續(xù)時間逐漸增加的訓練，與對照組相比，干預組的膝關節(jié)伸肌的肌肉力量更有效地得到了改善。Cosimo Costantino等[9]選取38名女子排球與籃球運動員，隨機分為兩組，一組接受WBV訓練與膝關節(jié)屈伸鍛煉，另一組在沒有振動的前提下進行膝關節(jié)屈伸鍛煉，干預組與對照組相比，膝關節(jié)肌肉等速強度值增加。Brandon F Grubbs等[10]將養(yǎng)老院20名老年人分成WBV組和標準護理組，比較兩組的等距膝關節(jié)伸展強度(KE)，身體成分和功能表現(xiàn)的影響，并用FRAIL量表評估虛弱(虛弱是一種老年綜合征，其特征是肌肉力量下降、耐力下降和身體機能減弱)，使用短物理性能電池(SPPB)測量功能(評估下肢功能的工具[11])。與基線測量相比，WBV訓練后的12周后，KE顯著提高了33.7%，WBV組的SPPB性能有臨床意義的變化，而標準護理組沒有變化，且WBV可用于抵消腿部力量的缺失，老年人對WBV訓練的耐受性良好，不會產(chǎn)生不良反應。研究表明，WBV訓練對肌肉力量的改善有一定的積極作用，說明WBV對步行能力有提升作用。WBV訓練可增加神經(jīng)肌肉活動[12]，可提高老年人下肢的肌肉活動性和股四頭肌的活動水平[13-14]，與年輕人相比，老年人在接受WBV訓練時會展現(xiàn)出更大的下肢活動性的增加，當肌肉活動水平增加時，肌肉纖維增多，從而會產(chǎn)生更大的肌肉力量。

平衡協(xié)調(diào)能力是十分基礎的一種能力，需要神經(jīng)與肌肉的共同參與，其對人的步行能力至關重要。平衡是在不同的環(huán)境和情況下維持身體直立姿勢的能力，Sierra-Guzmán R等[15]將50名慢性腳踝不穩(wěn)的運動員分為震動組和非震動組，震動組在震動平臺上用BOSU球進行平衡訓練，對照組則在非震動平臺上用BOSU球訓練。經(jīng)過6周的訓練發(fā)現(xiàn)，震動組的整體穩(wěn)定性指數(shù)和前后穩(wěn)定性指數(shù)與非震動組相比有所改善。Tohidast SA等[16]召集了16名慢性腳踝不穩(wěn)的參與者和16名健康參與者，共接受12次，每周2次、持續(xù)時間6周的WBV訓練，通過壓力中心參數(shù)評估姿勢控制，包括單腿站立時的前后移位和內(nèi)側(cè)外側(cè)移位的均值和SD，結(jié)果顯示，WBV訓練對y軸COP位移的平均值影響顯著，且12次的訓練對CAI組的COP位移平均值影響顯著，在一定程度上改善了平衡和姿勢控制，說明WBV對人的平衡有積極的作用。但也有研究認為WBV對人體平衡沒有影響，M H Mahbub等[17]選擇了30名老年受試者，隨機接受4次震動干預，干預后并沒有觀察到身體平衡的任何積極變化。Heather Corrie等[18]招募了61名老年人，隨機分為垂直震動組及側(cè)向交替震動組和假震動組，進行了持續(xù)12周、每周3次的震動訓練，隨著訓練時間的推進，振動次數(shù)上升到每周6次，并持續(xù)1 min，發(fā)現(xiàn)垂直震動組和側(cè)向交替震動組沒有改善參與者的姿勢搖擺，沒有改善動態(tài)平衡。研究指出[19]，WBV訓練對參與者的心理層面有改善，如提高其相關能力的信心，但是不會提高其平衡能力。WBV對人平衡的改善仍需進一步研究，明確在什么情況下可以改善，從而進一步闡明其對步行能力的作用。

協(xié)調(diào)是在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的控制下，在相關肌群的參與下產(chǎn)生的平穩(wěn)、準確、有控制的運動。當人的協(xié)調(diào)功能受損時，會出現(xiàn)共濟失調(diào)、不隨意運動等現(xiàn)象。Ender Ayvat等[20]研究了全身震動對共濟失調(diào)患者姿勢控制的影響，采用隨機對照、評估者盲法、交叉試驗，將24名患者平均分成兩組，第一組在前8周應用WBV和運動療法，經(jīng)過1周的休息后再進行8周的運動訓練計劃；第二組在前8周應用運動訓練計劃，經(jīng)過1周的休息后再進行8周的WBV和運動療法。以探究訓練計劃的不同順序?qū)θ梭w產(chǎn)生的作用，比較單獨的訓練計劃與加入WBV訓練計劃的不同作用。結(jié)果顯示，第二組的感覺組織測試、國際分類共濟失調(diào)比率表和Berg平衡量表分數(shù)比第一組顯著提高，說明改善了協(xié)調(diào)能力。目前，關于協(xié)調(diào)的研究較少，應進一步證實WBV對協(xié)調(diào)能力的作用。

肌張力是肌肉組織在靜息狀態(tài)下的微小收縮，與神經(jīng)肌肉系統(tǒng)有很大的關系，與人體正常功能的發(fā)揮息息相關。Sunhae Song等[21]對1名10歲的痙攣性腦癱患者做WBV訓練，干預后發(fā)現(xiàn)其髖伸肌和右踝跖屈肌的肌張力水平下降。干預前，這些肌肉的肌張力等級在改良Ashworth量表上的等級為1+；干預后，肌張力等級為1，且脊柱旁肌肉、腹直肌、股直肌、腓腸肌等肌肉的激活水平相應提高，說明WBV改善了患者的肌肉張力。研究指出[22]，較高強度的WBV訓練可改變?nèi)缩鬃闱〉募埩?。Taesung in等[23]選取了28例不完全性脊髓損傷患者，隨機分為WBV組和對照組，WBV組接受WBV培訓，對照組接受安慰劑治療，通過使用手持測功機估計被動電阻力來評估踝跖屈肌的痙攣。結(jié)果顯示，干預組與對照組相比，干預組的痙攣水平得到顯著改善，說明WBV訓練可改善人體肌肉張力，當肌肉張力獲得改善后，會使下肢關節(jié)的活動度提高，步行能力也會得到改善。

3 全身震動訓練對人體感覺因素的作用

人行走的時候，感覺功能扮演著十分重要的角色，特別是本體感覺將直接影響步行。D H K Chow等[24]以20名健康男性為研究對象，隨機分為站立的WBV組和坐著的WBV組，利用身體姿勢與坐姿的重新定位能力、最大伸展距離和腰椎的協(xié)調(diào)來表示脊柱的本體感覺。結(jié)果表明，在姿勢控制方面，WBV訓練后即刻，腰椎前突減少，骨盆傾斜增加；在腰椎的重新定位方面，WBV訓練后，定位能力提高；在最大伸展距離方面，WBV訓練后會增加，且這種增量會保持30 min～1 h；在腰椎協(xié)調(diào)能力方面，WBV訓練后，前進方向的MARP(一個參數(shù)，即平均絕對相對相位，較小的MARP代表更多的腰盆腔協(xié)調(diào))立即顯著降低。但是也有與之相關的否定性結(jié)論，K Hiroshige等[25]將24名健康的受試者按照年齡分為老年組和年輕組，用膝關節(jié)的位置感覺來測定本體感覺，但是WBV訓練后，兩組的膝關節(jié)位置感覺在干預前和干預后沒有顯著差別，故WBV訓練是否可以改善人體感覺、是否可以通過改善人體感覺來提升步行能力還有待進一步研究。

4 結(jié)語

WBV訓練與人步行能力之間的關系得到越來越多的證實。研究表明，WBV訓練對影響步行能力的骨關節(jié)、神經(jīng)肌肉、感覺3大因素有關，主要表現(xiàn)為WBV可提高人的骨密度，預防潛在受傷風險；抑制和改善疼痛，提高肌力；提高平衡與協(xié)調(diào)能力，降低肌張力；可能會改善人的本體感覺。以上因素會直接或間接改善人的步行能力。未來，要加強WBV對平衡、協(xié)調(diào)、感覺方面的影響研究，分析其作用機制。