振動與健康

董曉燕　童伯瑛　趙建國（指導(dǎo)）

[摘要] 通過探究人體自身振動、振動對人體健康的促進作用及振動對人體的危害，分析振動與人體健康的密切關(guān)系，使振動更好地為人類健康服務(wù)。

[關(guān)鍵詞] 振動；人體；健康

[中圖分類號]R87[文獻標(biāo)識碼]B [文章編號]1674-4721（2009）02（a）-048-02

我們生活在一個充滿振動的世界上，汽車、火車、飛機、輪船等都在不停地振動著。同時人體本身就是由一系列振動系統(tǒng)構(gòu)成的，我們?nèi)梭w中的內(nèi)臟、肌肉乃至細胞時時刻刻都在振動，如聲帶的振動，鼓膜的振動，胃腸的蠕動，肺的翕動，心臟的搏動等?？梢哉f，人類的生命和生存都離不開振動。振動與人類生命有著密切的關(guān)系，并對人體健康可產(chǎn)生許多獨特的作用。

1 振動概述

我們?nèi)粘Ｕf的振動即機械振動，是指物體或物體的一部分在平衡位置附近來回做往復(fù)運動。振動能量是守恒的，它只會在各種形式的能量之間發(fā)生相互轉(zhuǎn)化。由于振幅和頻率的不同，所以振動的表現(xiàn)形式是多樣的。

機械振動對人體的影響程度，一方面取決于機械振動的特性，這主要指振動的頻率、強度、作用方向以及暴露時間；另一方面取決于人體本身的心理、生理反應(yīng)，人對振動的敏感程度有很大差異，評價人體對振動的反應(yīng)是一個較復(fù)雜的問題[1]。

2 振動對人體的影響

2.1 人體自身振動

人體很多的生理功能都是通過振動完成的，一旦這些有節(jié)律的振動被改變將會影響人們的健康。

胃腸的生理蠕動有助于食物的消化，從而保證了人體消化系統(tǒng)的正常運行及水液的代謝，當(dāng)胃腸蠕動異常時，則會導(dǎo)致便秘或泄瀉的發(fā)生。

肺按其固有的頻率翕動，當(dāng)胸膜被破壞時，外界氣體順應(yīng)氣壓差迅速進入胸膜腔使肺受壓而收縮，改變其振動頻率，引起病理性呼吸，嚴(yán)重者可致呼吸衰竭。

心臟節(jié)律性的收縮與舒張維持血液運行，從而保證氣血交換以及體內(nèi)代謝的正常，但當(dāng)心臟出現(xiàn)異常的振動，如早搏、房顫、室顫則會造成心臟的排血量減少，冠狀動脈的血流量減少，最后心力衰竭或心臟驟停。

人體內(nèi)臟的正常振動頻率在4～6 Hz，如肝臟一旦振動頻率下降，那么就有臨床研究意義了。如肝癌是由于多種因素刺激令肝細胞異常增殖，從而使肝臟局部形態(tài)及結(jié)構(gòu)改變，通過這些改變必然會使肝臟的振動頻率發(fā)生改變[2]。

再如微循環(huán)中的血管平滑肌處于痙攣等異常的振動時，會使人體主動脈血量減少從而導(dǎo)致人體發(fā)生休克現(xiàn)象等等，可見，體內(nèi)單位振動頻率的改變對臨床十分有意義。

2.2 振動促進人體健康

各種形式的振動作用于人體，可對全身多系統(tǒng)產(chǎn)生刺激，促進機體的自身修復(fù)。古往今來，利用振動治療疾病的手段很多。如“八段錦”中的“叩齒”動作，令上下兩排牙齒互相叩碰20～30次，這樣的振動能使牙齦的血管擴張，局部血液循環(huán)得以改善，從而達到固齒之功。

當(dāng)今一些研究結(jié)果證明，彈跳運動對骨骼、肌肉、肺及血液循環(huán)系統(tǒng)都是一種很好的鍛煉。

防治心血管系統(tǒng)疾病的運動方式主要是有氧運動。有氧運動對心臟的作用大致分為兩種：一是可以改善心率變化；二是可以增強心肌力量。心率是反映心臟功能強弱的標(biāo)志，運動對心臟功能造成的影響可以通過心率的變化來進行判斷。

人體運動對循環(huán)功能的主要影響是使心輸出量增加，各組織器官的血流量重新分配，特別是骨骼肌的血流量迅速增加，以滿足其代謝增強時的能量供應(yīng)。心臟具有一定的儲備能力，平時心輸出量大約只有最大輸出量的1/4，有氧運動可增大這種力量，即增大心肌力量，進而增加心輸出量，從而提高人體的活動能力。另外，長期運動使機體氧利用率提高、血液循環(huán)的效率提高，心率儲備增加，使心臟表現(xiàn)出良好的泵血功能。

振動可以促進骨形成和防止骨丟失，具有很強的成骨效應(yīng)[3，4]。由NASA資助的科學(xué)家們和國際太空生物醫(yī)學(xué)研究協(xié)會在休斯頓揭露了一個跡象，輕微振動(0.3G，90Hz)可能刺激骨生長，科學(xué)家們建議航天員可以通過每天站在一個輕微振動的平臺上10～20 min來防止骨丟失[5]。國際太空生物醫(yī)學(xué)研究協(xié)會骨丟失計劃中也已將振動是否適合太空中對抗骨丟失的研究納入對抗措施的研究計劃，可以預(yù)測振動可能是將來長期航天飛行中對抗骨丟失的一有效措施。

一定強度的重復(fù)運動有助于增加骨密度（BMD）。任何一種機械壓力負荷重復(fù)作用于某一骨骼的運動，均能增加該骨的BMD。較長時間重復(fù)進行的耐力運動或有氧運動還可能通過增加釋放生長激素，促進成骨細胞功能，使肢體BMD增大。

適量運動可推遲消化系統(tǒng)的老化。中老年人的胃黏膜變薄，胃腸道的腺體和絨毛逐漸萎縮，肌組織萎縮，彈性降低，肝臟和胰腺重量減輕，功能減退。由于鍛煉能使胃腸功能得到改善，彈性增強，蠕動加快，血液運動加快，肝臟和胰腺等功能均得到增強。

此外，振動對神經(jīng)肌肉和神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)有混合作用[6]。同時，它有利于改善老年人平衡控制[7]，提高慢性中風(fēng)病人姿勢穩(wěn)定性，增加男性生長激素、睪酮水平，降低皮質(zhì)醇濃度[8]等。

2.3 振動對人體的危害

適當(dāng)?shù)恼駝訉】涤幸?，另一方面不適當(dāng)?shù)恼駝觿t可危害人們的健康，被視為現(xiàn)代工業(yè)的污染之一。例如，劇烈的運動可引起胃腸道癥狀及頭昏、煩躁、耳鳴等一系列癥狀，其機制目前尚不清楚。可能與胃腸道血流減少、胃腸道動力增加、機械性撞擊增多和神經(jīng)內(nèi)分泌的調(diào)節(jié)改變等有關(guān)。也可能是振動頻率達到界值并維持足夠長的時間與人體內(nèi)臟發(fā)生共振，導(dǎo)致消化系統(tǒng)疾病，但關(guān)于具體的振動頻率的界值尚不能完全統(tǒng)一。

3 小結(jié)

振動與人體的關(guān)系雖然有很多還未能解釋，但應(yīng)引起臨床醫(yī)學(xué)的關(guān)注。目前，許多物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家、生物學(xué)家都在積極與醫(yī)學(xué)家合作，探討生命與振動的微妙關(guān)系，努力尋找外部作用于人體的振動同人體內(nèi)部自身振動相互作用的機理，以確定最佳生理振動效應(yīng)，使振動能更好的為人類健康服務(wù)。

[參考文獻]

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(收稿日期：2009-01-04)