全身振動(dòng)訓(xùn)練治療骨質(zhì)疏松癥的臨床和基礎(chǔ)研究進(jìn)展

張麗，甕長(zhǎng)水

全身振動(dòng)訓(xùn)練治療骨質(zhì)疏松癥的臨床和基礎(chǔ)研究進(jìn)展

張麗，甕長(zhǎng)水

全身振動(dòng)訓(xùn)練是通過(guò)機(jī)械振動(dòng)和外在抗阻負(fù)荷誘發(fā)神經(jīng)肌肉反射、同時(shí)給予骨骼重復(fù)性的應(yīng)力刺激進(jìn)而改善肌肉-骨骼系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的訓(xùn)練技術(shù)，是一種新興的非藥物、無(wú)創(chuàng)的骨質(zhì)疏松癥干預(yù)方式。本文對(duì)全身振動(dòng)訓(xùn)練治療骨質(zhì)疏松癥的安全性、有效性以及作用機(jī)制進(jìn)行綜述，以期為該技術(shù)在臨床的應(yīng)用和推廣提供參考。

振動(dòng)訓(xùn)練；骨質(zhì)疏松癥；肌肉骨骼系統(tǒng)；老年人；綜述

[本文著錄格式]張麗，甕長(zhǎng)水.全身振動(dòng)訓(xùn)練治療骨質(zhì)疏松癥的臨床和基礎(chǔ)研究進(jìn)展[J].中國(guó)康復(fù)理論與實(shí)踐,2014,20(10): 935-939.

骨質(zhì)疏松癥(osteoporosis)是一種中老年人群中常見(jiàn)的、以骨量減少、骨組織微結(jié)構(gòu)破壞、骨脆性增加和易于骨折為特征的代謝性骨病。隨著老齡化社會(huì)的到來(lái)，骨質(zhì)疏松癥已經(jīng)成為世界性的公共健康問(wèn)題。流行病學(xué)調(diào)查顯示，全球約有2億骨質(zhì)疏松癥患者，而我國(guó)也有將近8000萬(wàn)患者[1]。骨質(zhì)疏松癥的嚴(yán)重后果是發(fā)生脆性骨折，可導(dǎo)致老年人群病殘率和死亡率增加，對(duì)其健康狀態(tài)和生活質(zhì)量造成嚴(yán)重危害，并帶來(lái)沉重的家庭、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)[1]。

骨質(zhì)疏松癥的預(yù)防和治療包括基礎(chǔ)措施(合理飲食、適當(dāng)日曬、良好的生活方式等)、藥物干預(yù)以及運(yùn)動(dòng)療法等綜合治療，其中針對(duì)骨質(zhì)疏松癥的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練方法存在耗時(shí)長(zhǎng)、依從性差、對(duì)患者體能要求較高、存在一定損傷風(fēng)險(xiǎn)等問(wèn)題。積極探索新的治療技術(shù)，對(duì)增強(qiáng)療效、提高患者生活質(zhì)量具有重要意義。

全身振動(dòng)療法(whole-body vibration therapy)，或稱(chēng)全身振動(dòng)訓(xùn)練(whole-body vibration training)，最早在國(guó)外應(yīng)用于航天訓(xùn)練、熱身、肌力增強(qiáng)訓(xùn)練等多個(gè)領(lǐng)域，并發(fā)揮獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，近年來(lái)該項(xiàng)技術(shù)開(kāi)始應(yīng)用于肌肉-骨骼系統(tǒng)的臨床康復(fù)[2-3]。本文在回顧相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)全身振動(dòng)訓(xùn)練治療骨質(zhì)疏松癥的療效和作用機(jī)制進(jìn)行綜述，以期為該技術(shù)的臨床應(yīng)用提供參考。

1 全身振動(dòng)訓(xùn)練的概念和分類(lèi)

全身振動(dòng)訓(xùn)練是一種通過(guò)機(jī)械振動(dòng)和外在抗阻負(fù)荷誘發(fā)神經(jīng)肌肉反射，促進(jìn)肌肉收縮，同時(shí)給予骨骼重復(fù)性的應(yīng)力刺激進(jìn)而改善肌肉-骨骼系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的康復(fù)訓(xùn)練方法[4]。在臨床上，全身振動(dòng)訓(xùn)練可以直接作用于神經(jīng)、骨骼、肌肉和關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)[5]，其即刻效應(yīng)表現(xiàn)為改善局部循環(huán)狀態(tài)、增加肌肉爆發(fā)力，長(zhǎng)期效應(yīng)主要表現(xiàn)為增強(qiáng)肌肉耐力、改善平衡功能、增加骨密度，適用于肌少癥、膝/髖骨關(guān)節(jié)炎、骨質(zhì)疏松癥等多種肌肉-骨骼-關(guān)節(jié)系統(tǒng)疾病，腦卒中、帕金森病、多發(fā)性硬化等神經(jīng)系統(tǒng)疾病，以及代謝綜合征、虛弱等臨床癥候群的治療[2-3,6-7]。

根據(jù)作用模式，振動(dòng)訓(xùn)練可分為直接振動(dòng)和間接振動(dòng)兩大類(lèi)。直接振動(dòng)是指將振動(dòng)刺激直接施加于肌腹或肌腱上，效應(yīng)部位相對(duì)局限，適用于小范圍病變的治療；間接振動(dòng)是指振蕩器置于遠(yuǎn)端，振動(dòng)刺激經(jīng)由機(jī)體間接傳遞給目標(biāo)肌群和骨骼結(jié)構(gòu)。全身振動(dòng)訓(xùn)練即屬于間接振動(dòng)的范疇。訓(xùn)練時(shí)受試者多取直立位或微曲蹲位，站立在振動(dòng)平臺(tái)上，機(jī)械刺激從平臺(tái)傳輸?shù)较轮脱?。Rubin等的研究證實(shí)，人處于直立位，振動(dòng)頻率為30 Hz時(shí)，會(huì)有70%的機(jī)械振動(dòng)能量傳遞到股骨和腰椎[8]。全身振動(dòng)訓(xùn)練是目前振動(dòng)治療中應(yīng)用最廣泛的方式。

根據(jù)振動(dòng)方向，全身振動(dòng)訓(xùn)練可分為垂直振動(dòng)、水平振動(dòng)和以水平面為軸的擺動(dòng)振動(dòng)三種模式[9-10]。根據(jù)振動(dòng)的方式，又可分為同步振動(dòng)模式和交替振動(dòng)模式。不同振動(dòng)模式對(duì)機(jī)體的刺激效應(yīng)存在一定差異[11]。同步振動(dòng)模式采用頻率較高(一般為數(shù)十赫茲)，刺激肌肉收縮、維持振動(dòng)傳遞的效應(yīng)更為直接、有效；交替振動(dòng)刺激模擬人體行走狀態(tài)下的運(yùn)動(dòng)模式，在促進(jìn)肌肉收縮的同時(shí)，對(duì)骨骼、平衡和姿勢(shì)控制能力以及步態(tài)功能亦有促進(jìn)和加強(qiáng)作用。同時(shí)由于采用頻率相對(duì)較低(一般低于30 Hz)，可有效降低機(jī)械共振作用引起的副作用和并發(fā)癥風(fēng)險(xiǎn)，因此近年來(lái)在臨床上的應(yīng)用發(fā)展迅速[12]。

2 全身振動(dòng)訓(xùn)練治療骨質(zhì)疏松癥的臨床研究

2.1 骨骼

關(guān)于全身振動(dòng)訓(xùn)練對(duì)骨骼組織效應(yīng)的臨床證據(jù)最早來(lái)自于Verbovo?等的研究。他們發(fā)現(xiàn)，6個(gè)月全身振動(dòng)訓(xùn)練增加了絕經(jīng)后女性骨質(zhì)疏松癥患者的下肢肌肉力量和髖部骨密度[13]。Torvinen等的研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)絕經(jīng)后女性骨質(zhì)疏松癥患者每天進(jìn)行10 min、垂直方向、為期8個(gè)月的全身振動(dòng)訓(xùn)練，可有效地延緩其股骨上端的骨丟失過(guò)程，治療和預(yù)防骨質(zhì)疏松癥[14]。Ruan等也發(fā)現(xiàn)，3～6個(gè)月的全身振動(dòng)訓(xùn)練(頻率30 Hz，振幅5 mm，每次10 min，每周5次)可以有效改善絕經(jīng)后女性骨質(zhì)疏松癥患者的慢性背部疼痛癥狀，增加其股骨頸和腰椎的骨密度[15]。在此基礎(chǔ)上，Gusi等進(jìn)一步采用雙能X線(xiàn)骨密度測(cè)定(dual energy X-ray absorptiometry,DXA)和平衡功能評(píng)估，比較步行訓(xùn)練與全身振動(dòng)訓(xùn)練(頻率12.6 Hz，振幅3 mm，每次6 min，每周3次，訓(xùn)練周期為8個(gè)月)在絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥且具有骨折高風(fēng)險(xiǎn)的女性患者中預(yù)防骨折的效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，全身振動(dòng)訓(xùn)練可以有效增強(qiáng)股骨頸和腰椎的骨密度，且比步行訓(xùn)練組股骨頸骨密度的改善程度高出4.3%，同時(shí)平衡能力得以改善，有效降低跌倒和脆性骨折的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)[16]。

當(dāng)然，并非所有的研究都取得一致的結(jié)果和結(jié)論。如Iwamoto等的研究表明，對(duì)絕經(jīng)后女性骨質(zhì)疏松癥患者進(jìn)行全身振動(dòng)訓(xùn)練后發(fā)現(xiàn)，骨密度無(wú)明顯改善，但進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，研究中采用振動(dòng)頻率為20 Hz，每周1次，每次訓(xùn)練時(shí)間為4 min，推測(cè)振動(dòng)刺激強(qiáng)度不足可能是骨骼效應(yīng)不明顯的原因[17]。Lau和Mikhael等的薈萃分析結(jié)果也證實(shí)，全身振動(dòng)訓(xùn)練對(duì)絕經(jīng)后中老年女性骨質(zhì)疏松癥患者的髖關(guān)節(jié)或腰椎骨密度有明顯的改善作用，但與主動(dòng)運(yùn)動(dòng)方式比較并無(wú)顯著性差異[18-19]。

然而，全身振動(dòng)訓(xùn)練區(qū)別于其他運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練方法的優(yōu)勢(shì)并不在于治療效應(yīng)更為顯著，而是能夠以更小的負(fù)荷有效提高和改善骨質(zhì)結(jié)構(gòu)和骨密度，使得該方法更適合于骨質(zhì)疏松人群中高齡、運(yùn)動(dòng)功能受損、長(zhǎng)期臥床或活動(dòng)受限以及超重或肥胖患者[20]；而且由于肌肉-骨骼結(jié)構(gòu)對(duì)全身振動(dòng)訓(xùn)練的振動(dòng)劑量和強(qiáng)度非常敏感，很短時(shí)間的訓(xùn)練過(guò)程即可產(chǎn)生效應(yīng)。Skerry等發(fā)現(xiàn)，僅僅作用于骨組織72 s的振動(dòng)刺激即可產(chǎn)生最大的成骨負(fù)荷效應(yīng)[21]。因此，全身振動(dòng)訓(xùn)練時(shí)間很短(一般不超過(guò)10 min)，且操作方法簡(jiǎn)單，更易于為老年患者所接受。

2.2 骨外組織

對(duì)于骨質(zhì)疏松癥患者，跌倒的發(fā)生可產(chǎn)生嚴(yán)重后果，即發(fā)生脆性骨折，主要多見(jiàn)于腰椎、髖部及上肢腕部的骨折，嚴(yán)重危害老年人的健康和生活質(zhì)量。老年人群跌倒的發(fā)生是多種風(fēng)險(xiǎn)因素，如下肢肌肉力量下降、平衡功能和協(xié)調(diào)性受損以及步態(tài)異常等綜合作用的結(jié)果，因此針對(duì)跌倒的預(yù)防也應(yīng)該制定多因素的綜合干預(yù)方案。

研究顯示，全身振動(dòng)訓(xùn)練在增加骨質(zhì)疏松癥患者骨密度的同時(shí)，也會(huì)對(duì)上述老年人常見(jiàn)的跌倒風(fēng)險(xiǎn)因素產(chǎn)生正性改善作用：全身振動(dòng)訓(xùn)練可以誘發(fā)肌肉張力性振動(dòng)反射(tonic vibration reflex,TVR)，降低張力及本體感受器——高爾基腱器官(Golgi tendon organ,GTO)的抑制反應(yīng)，并激活肌梭(muscle spindle,MS)產(chǎn)生興奮訊號(hào)，刺激脊髓α運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元，引起肌肉反射性收縮。因此，能夠有效地增強(qiáng)下肢肌肉力量和本體感覺(jué)功能，可提高神經(jīng)肌肉系統(tǒng)對(duì)骨骼的保護(hù)作用[3]。

多個(gè)臨床試驗(yàn)結(jié)果表明，全身振動(dòng)訓(xùn)練可增加老年人下肢肌肉的最大力量、爆發(fā)力及耐力，增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)功能，提高計(jì)時(shí)起立-行走測(cè)試(Timed Up and Go Test,TUGT)成績(jī)，并能增強(qiáng)本體感覺(jué)、平衡功能和靈活性，改善其健康狀態(tài)[22-23]。Bogaerts等報(bào)道為期1年的全身振動(dòng)訓(xùn)練對(duì)老年人群心肺功能和肌肉力量的影響，結(jié)果表明全身振動(dòng)訓(xùn)練可明顯改善心肺功能和肌力，效果與抗阻訓(xùn)練效果相似[24]。針對(duì)性的系統(tǒng)評(píng)價(jià)結(jié)果也顯示，全身振動(dòng)訓(xùn)練對(duì)肌肉-骨骼組織的形態(tài)和功能可產(chǎn)生確實(shí)有效的改善作用，而且與主動(dòng)運(yùn)動(dòng)比較，全身振動(dòng)訓(xùn)練對(duì)下肢的肌力力量和功能具有更加明顯的促進(jìn)效應(yīng)[18]。

現(xiàn)有的臨床研究證明，全身振動(dòng)訓(xùn)練不僅可增加原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥患者的骨密度，特別是腰椎、髖部以及下肢骨密度，促進(jìn)骨形成，延緩骨吸收和骨丟失過(guò)程[17,25]，而且可以同時(shí)增強(qiáng)骨骼肌肌肉力量和運(yùn)動(dòng)功能[24,26]，改善平衡、協(xié)調(diào)性和步態(tài)能力[27-29]，從而能夠同時(shí)達(dá)到治療骨質(zhì)疏松癥、預(yù)防跌倒和脆性骨折的效果[30]，因此更加適合和滿(mǎn)足骨質(zhì)疏松癥綜合治療和管理的需求。

就全身振動(dòng)訓(xùn)練應(yīng)用于中老年骨質(zhì)疏松癥患者的安全性而言，目前尚未發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重的并發(fā)癥或副反應(yīng)報(bào)道。但有文獻(xiàn)認(rèn)為，不適當(dāng)?shù)貞?yīng)用或振動(dòng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，可能會(huì)導(dǎo)致肌肉-骨骼的慢性疲勞或損傷[31]。因此臨床應(yīng)用全身振動(dòng)設(shè)備時(shí)，須持續(xù)監(jiān)測(cè)患者治療反應(yīng)，同時(shí)，嚴(yán)格掌握全身振動(dòng)訓(xùn)練的臨床禁忌癥，如下肢血管血栓形成、急性疝氣、訓(xùn)練部位肌肉骨骼系統(tǒng)病變急性期(如椎間盤(pán)突出癥急性期、肌肉/筋膜的急性炎癥、骨折初期)，以及局部皮膚新鮮創(chuàng)面或疤痕等，十分必要。

3 全身振動(dòng)訓(xùn)練治療骨質(zhì)疏松癥的機(jī)制研究

3.1 骨細(xì)胞代謝

骨骼生物力學(xué)效應(yīng)的本質(zhì)是骨骼系統(tǒng)對(duì)機(jī)械力學(xué)信號(hào)的應(yīng)變過(guò)程，適當(dāng)?shù)臋C(jī)械負(fù)荷引起的骨應(yīng)變會(huì)誘導(dǎo)骨量增加和骨結(jié)構(gòu)改善[32-33]。全身振動(dòng)訓(xùn)練即是通過(guò)機(jī)械振動(dòng)所產(chǎn)生的外源性應(yīng)力和經(jīng)由肌肉收縮傳導(dǎo)的內(nèi)源性應(yīng)力，直接和間接引起骨組織發(fā)生應(yīng)變，進(jìn)而在骨重建過(guò)程中發(fā)揮重要的作用。研究顯示，機(jī)械振動(dòng)作為一種低強(qiáng)度的力學(xué)刺激信號(hào)，以較高的頻率作用于骨骼時(shí)，可通過(guò)拉伸應(yīng)力和壓縮應(yīng)力的形式，轉(zhuǎn)變?yōu)楣切纬苫蚬俏盏纳盘?hào)并傳遞給效應(yīng)細(xì)胞，刺激骨祖細(xì)胞-成骨細(xì)胞活性，抑制骨溶解過(guò)程，從而促進(jìn)骨密度的增加[21]。

機(jī)械振動(dòng)刺激通過(guò)調(diào)節(jié)具有機(jī)械信號(hào)識(shí)別和應(yīng)答能力的敏感細(xì)胞，包括骨祖細(xì)胞、成骨細(xì)胞、骨細(xì)胞和間充質(zhì)細(xì)胞的活性，并進(jìn)一步影響其干細(xì)胞的增殖和分化來(lái)促進(jìn)骨重建過(guò)程[34]。其中Wnt/β-catenin信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的功能主要是介導(dǎo)細(xì)胞間黏附和參與基因表達(dá)，在細(xì)胞的增殖、分化和凋亡等方面具有重要的調(diào)節(jié)作用。針對(duì)卵巢切除后老年骨質(zhì)疏松癥大鼠的實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，全身振動(dòng)訓(xùn)練后，大鼠瘦體重成分增加，脂肪成分減少，脛骨近端的骨密度顯著高于非全身振動(dòng)組；同時(shí)大鼠骨髓細(xì)胞Wnt/β-catenin信號(hào)傳導(dǎo)通路中對(duì)骨細(xì)胞的增殖、分化起重要調(diào)節(jié)作用的磷酸化糖原合酶激酶-3β(p-GSK3β)表達(dá)量顯著高于非全身振動(dòng)組，提示全身振動(dòng)訓(xùn)練能激發(fā)骨質(zhì)疏松癥大鼠模型中骨髓細(xì)胞GSK3β的蛋白表達(dá)，激活Wnt/β-catenin信號(hào)通路，刺激骨髓基質(zhì)干細(xì)胞向成骨細(xì)胞分化，增加骨轉(zhuǎn)換率，加速骨的重建和骨量的積累，從而改善由于卵巢切除后所引起的骨質(zhì)流失[35]。

在3種老年性骨質(zhì)疏松癥小鼠模型中，Wang等都發(fā)現(xiàn)，骨骼間質(zhì)干細(xì)胞受到低強(qiáng)度的機(jī)械振動(dòng)信號(hào)刺激后，可以產(chǎn)生并分泌一種具有促進(jìn)骨形成作用的Wnt信號(hào)通路調(diào)節(jié)因子R-Spondin 1，而且R-Spondin 1的分泌水平與振動(dòng)強(qiáng)度之間存在正相關(guān)關(guān)系[36]。Pichler等通過(guò)潑尼松龍誘導(dǎo)的骨質(zhì)疏松癥大鼠模型，評(píng)估跑步機(jī)和全身振動(dòng)訓(xùn)練對(duì)骨細(xì)胞代謝通路的影響，結(jié)果表明，在非振動(dòng)訓(xùn)練組，核因子κ-B配體受體激活劑(receptor activator of nuclear factor kappa-B ligand,RANKL)，又稱(chēng)為破骨細(xì)胞分化因子(osteoclast differentiation factor,ODF)的表達(dá)顯著增加，可活化破骨細(xì)胞，加速骨質(zhì)破壞和吸收；而在振動(dòng)訓(xùn)練組ODF的表達(dá)量下降。與之相反，骨保護(hù)素(osteoprotegerin,OPG)，又稱(chēng)為破骨細(xì)胞抑制因子(osteoclastogenesis inhibitory factor,OIF)的表達(dá)在非振動(dòng)訓(xùn)練組顯著下降，而在全身振動(dòng)訓(xùn)練組表達(dá)增加，通過(guò)與核因子κ-B受體激活劑的結(jié)合，減少破骨細(xì)胞的產(chǎn)生和活化。這些結(jié)果提示機(jī)械振動(dòng)刺激可能促進(jìn)成骨細(xì)胞活性，刺激新骨形成，抑制破骨細(xì)胞的活性，在一定程度上具有同化激素作用[37]。巫松輝等也發(fā)現(xiàn)，全身振動(dòng)訓(xùn)練的振動(dòng)刺激能抑制RANKL誘導(dǎo)的破骨細(xì)胞形成，下調(diào)破骨細(xì)胞特異基因的表達(dá)，進(jìn)一步地闡釋全身振動(dòng)訓(xùn)練抗骨質(zhì)疏松的作用機(jī)制[38]。

3.2 骨骼肌肉組織循環(huán)

已經(jīng)證實(shí)，鈣質(zhì)易在酸性環(huán)境中溶解。骨內(nèi)血流量的降低使局部微環(huán)境pH值下降，導(dǎo)致骨小梁外層鈣離子的溶解，加速骨質(zhì)流失，因此骨內(nèi)血流灌注減少也是造成骨質(zhì)疏松的重要因素。Jordan等認(rèn)為，骨密度在一定程度上與骨灌注量直接相關(guān)[39]。全身振動(dòng)訓(xùn)練過(guò)程中，振動(dòng)產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力作用于骨骼，可直接迅速促進(jìn)骨內(nèi)血液循環(huán)，同時(shí)骨骼肌的頻繁收縮不僅大量增加肌肉的血液供應(yīng)，而且也增加骨皮質(zhì)的血流量[39]。 Suhr等還發(fā)現(xiàn)，全身振動(dòng)訓(xùn)練產(chǎn)生的振動(dòng)剪切應(yīng)力可以誘導(dǎo)骨內(nèi)微小血管生成[40]。

骨骼血流量的增加，一方面將鈣和其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)運(yùn)送到骨細(xì)胞，帶走代謝產(chǎn)物，加速骨內(nèi)營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)和代謝過(guò)程；另一方面，使骨組織內(nèi)環(huán)境保持中性，可刺激骨祖細(xì)胞和成骨細(xì)胞活性，增強(qiáng)成骨細(xì)胞對(duì)鈣和其他礦物質(zhì)的吸收和利用，促使鈣質(zhì)成分在骨小梁外層的沉積和骨質(zhì)形成，同時(shí)抑制破骨細(xì)胞活性，減緩骨溶解和骨流失過(guò)程[39]。

3.3 激素和細(xì)胞因子

骨骼細(xì)胞是多種正性激素和細(xì)胞因子的靶細(xì)胞，如睪酮與雌二醇可促進(jìn)骨祖細(xì)胞的活性，加速骨膠原和骨基質(zhì)的形成，對(duì)維持骨細(xì)胞的正常代謝十分重要。

機(jī)械振動(dòng)刺激可使睪酮、生長(zhǎng)因子等多種增殖性激素的血清水平提高，可促進(jìn)骨祖細(xì)胞向成骨細(xì)胞的增殖和分化，加速骨代謝；振動(dòng)還能提高體內(nèi)降鈣素的含量，降低破骨細(xì)胞的活性和數(shù)量，抑制骨質(zhì)吸收和骨鈣釋放，同時(shí)調(diào)節(jié)成骨細(xì)胞的活性，骨形成增加，從而提高骨密度[41]。許猛子等對(duì)絕經(jīng)后女性骨質(zhì)疏松癥患者的研究發(fā)現(xiàn)，全身振動(dòng)訓(xùn)練(頻率30 Hz，每次10 min，每周3次)治療12周后，患者的腰椎骨密度上升，骨痛癥狀改善，而且改善程度均優(yōu)于服用碳酸鈣-維生素D3組患者；同時(shí)振動(dòng)干預(yù)組患者血清白細(xì)胞介素1β(interleukin,IL-1β)和腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)水平降低，胰島素樣生長(zhǎng)因子-I(insulin-like growth factors-1,IGF-1)水平增高，而服用碳酸鈣-維生素D3組患者未出現(xiàn)上述改變，提示全身振動(dòng)訓(xùn)練對(duì)骨質(zhì)疏松癥的治療機(jī)制也可能與其對(duì)IL-1β、TNF-α、IGF-1等細(xì)胞因子的調(diào)節(jié)作用有關(guān)[42]。司會(huì)群等觀(guān)察垂直方向全身振動(dòng)訓(xùn)練對(duì)去卵巢骨質(zhì)疏松癥大鼠模型骨密度和骨組織血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)蛋白表達(dá)的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，全身振動(dòng)訓(xùn)練組脛骨近端骨密度顯著高于靜止組，同時(shí)全身振動(dòng)訓(xùn)練組第3腰椎、股骨遠(yuǎn)端和脛骨近端VEGF蛋白表達(dá)均有所增加，而靜止組VEGF蛋白表達(dá)顯著降低，因此推斷全身振動(dòng)訓(xùn)練可能增加骨質(zhì)疏松癥大鼠骨組織VEGF蛋白的表達(dá)[43]。

4 小結(jié)

綜上所述，作為一種新興的治療骨質(zhì)疏松癥的非藥物、無(wú)創(chuàng)干預(yù)方式，全身振動(dòng)訓(xùn)練在骨質(zhì)疏松癥的治療和康復(fù)中發(fā)揮著獨(dú)特優(yōu)勢(shì)：在安全有效保存骨量、減少骨質(zhì)丟失的同時(shí)，尚能通過(guò)骨外效應(yīng)，增加下肢肌肉力量，改善本體感覺(jué)和平衡功能，從而達(dá)到預(yù)防老年人跌倒、降低脆性骨折風(fēng)險(xiǎn)的效果，為骨質(zhì)疏松癥的綜合防治提供新的思路和方法。

現(xiàn)有的基礎(chǔ)和臨床研究對(duì)全身振動(dòng)訓(xùn)練治療骨質(zhì)疏松癥的安全性、有效性以及作用機(jī)制進(jìn)行了初步探討，但由于目前該技術(shù)治療骨質(zhì)疏松癥的臨床應(yīng)用和相關(guān)研究尚屬較新領(lǐng)域，尚缺乏統(tǒng)一的全身振動(dòng)訓(xùn)練方案和比較明確的振動(dòng)劑量-效應(yīng)關(guān)系，同時(shí)針對(duì)機(jī)械信號(hào)在骨骼細(xì)胞的轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制將是進(jìn)一步認(rèn)識(shí)全身振動(dòng)作用機(jī)制的重要方向，也應(yīng)予深入研究。

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Advance in Effectiveness and Biomechanism of Whole-body Vibration Therapy for Osteoporosis(review)

ZHANG Li,WENG Chang-shui.Department of Rehabilitation Medicine,Nan Lou,Chinese PLA General Hospital,Beijing 100853,China

Whole-body vibration therapy(WBVT),in which energy produced by a forced oscillation is transferred to the muscle and bone of an individual from a mechanical vibration platform,has been proposed as an alternative or adjunctive intervention for osteoporosis. In this review,the safety,effectiveness and the biomechanics of WBVT for the prevention and treatment of osteoporosis were discussed.

vibration therapy;osteoporosis;musculoskeletal system;elderly;review

10.3969/j.issn.1006-9771.2014.10.010

R681

A

1006-9771(2014)10-0935-05

2014-04-09

2014-05-12)

1.全軍醫(yī)藥衛(wèi)生科研基金項(xiàng)目(No.11BJZ14)；2.解放軍總醫(yī)院臨床科研扶持基金項(xiàng)目(No.2013FC-TSYS-3009)。

解放軍總醫(yī)院南樓臨床部康復(fù)醫(yī)學(xué)科，北京市100853。作者簡(jiǎn)介：張麗(1978-)，女，漢族，河北寧晉縣人，博士，主治醫(yī)師，主要研究方向：老年康復(fù)醫(yī)學(xué)臨床與基礎(chǔ)研究。通訊作者：甕長(zhǎng)水，副主任醫(yī)師，E-mail:kfyx301@163.com。