全身振動介入靜態(tài)伸展對離心運動后延遲性肌肉酸痛的影響研究

宋法明　劉北湘

摘要：目的：探討全身振動（WBV）介入靜態(tài)伸展恢復(fù)模式對高強度離心運動后肌肉損傷指標的影響。方法：27名足球?qū)＿x班學(xué)員自愿參與本次實驗，并被隨機均分為振動（頻率50 Hz、振幅2mm、時間9 min）介入靜態(tài)伸展組（VT）、靜態(tài)伸展組（SE）與控制組（CON）；所有受試者在實驗前、后接受關(guān)節(jié)活動度（ROM）、自覺肌肉酸痛指數(shù)（VAS）、肌酸激酶（CK）與乳酸脫氫酶（LDH）等指標測試。結(jié)果：1）sE組對于緩解離心運動后的延遲性肌肉酸痛是有效的，表現(xiàn)為離心運動后的CK與LDH顯著低于CON組，而VAS與ROM顯著優(yōu)于CON組；2）與SE組相比。VT組在舒解離心運動后的肌肉損傷指標方面更有效，在ROM、VAS、CK及LDH四大指標的方面表現(xiàn)比SE組更優(yōu)異。結(jié)論：高強度離心運動后進行WBV介入靜態(tài)伸展可顯著降低肌肉損傷指標的水平，且WBV介入靜態(tài)伸展對緩和肌肉損傷的恢復(fù)效果顯著優(yōu)于靜態(tài)伸展。

關(guān)鍵詞：振動介入；離心運動；靜態(tài)伸展；延遲性肌肉酸痛

無論是健身愛好者還是運動員，不熟悉的離心運動常會引起延遲性肌肉酸痛（DOMS），而這種在運動后24小時所出現(xiàn)的肌肉酸痛現(xiàn)象與肌肉纖維的發(fā)炎反應(yīng)有關(guān)。DOMS癥狀一般在運動后的24～72小時最為明顯，而研究也發(fā)現(xiàn)DOMS會使運動者關(guān)節(jié)活動度、肌肉功能與動作經(jīng)濟性表現(xiàn)下降。此外，離心運動會使肌小節(jié)上的z線斷裂，導(dǎo)致肌肉細胞內(nèi)的肌酸激酶（creatine kinase，CK）釋放至血液中，從而增加血液中肌酸激酶濃度。故對運動員而言，DOMS癥狀可能會降低隨后的訓(xùn)練強度與運動表現(xiàn)，而對于普通人則可能會影響運動后的工作效率與生活質(zhì)量。

運動實踐中，從事高強度耐力或抗阻力運動訓(xùn)練，皆包含大量的肌肉離心收縮運動，易導(dǎo)致肌肉損傷。而運動員往往在運動前、后采用被動式或動態(tài)式策略，希望能夠預(yù)防或舒緩DOMS癥狀。吳家慶等研究認為，中等強度（50%VO2max）的跑步運動對于離心運動后跑步經(jīng)濟性與最大肌力的恢復(fù)效果最佳，而中高強度（70%VO2max）的跑步運動反而不利于恢復(fù)（高強度跑步與下肢高沖擊有關(guān)）。Tufano等研究指出，70%最大心率的腳踏車運動對肌肉損傷指標與最大等長自主收縮肌力的恢復(fù)效果最佳。最近十年來，有學(xué)者開始探討振動訓(xùn)練在離心運動前、后作為動態(tài)熱身與恢復(fù)對于肌肉損傷指標延緩效果。許多研究皆針對振動訓(xùn)練的瞬時與長期訓(xùn)練效果進行探討，發(fā)現(xiàn)急性全身振動（whole body vibration，WBV）可增加肌肉功能、刺激合成性荷爾蒙分泌、改善肌肉做功的神經(jīng)效率與關(guān)節(jié)活動度等，而長期的全身性振動訓(xùn)練甚至可以改善高齡者的骨質(zhì)密度、身體組成、關(guān)節(jié)活動度與功能性體適能。WBV作為熱身活動的研究指出，振動刺激可以增加受試者的心跳率、血壓與肌肉血流，因而提升肌肉溫度。Cochrane等比較低強度腳踏車（70 w）與WBV（26 Hz）的熱身效果時發(fā)現(xiàn)，腳踏車運動僅能使肌肉產(chǎn)生向心收縮，而間接性的WBV則可以讓肌肉快速且反復(fù)的進行向心與離心收縮，所以顯著降低受試者達到目標心率所需的時問，且振動組肌肉溫度的提升速度顯著高于腳踏車組。

有學(xué)者以振動訓(xùn)練作為離心運動后的恢復(fù)效率的探討時發(fā)現(xiàn)，振動訓(xùn)練可顯著降低一般健康成年人在離心運動后的肌肉損傷指標（視覺模擬指數(shù)與血清肌酸激酶濃度），且能降低最大等長自主收縮肌力的遞減率。然而，對于優(yōu)秀運動選手來說，在高強度離心運動后的恢復(fù)期，絕大多數(shù)教練員都透過低強度有氧運動來提升運動者的心跳率與肌肉血流，從而達到降低運動后肌肉酸痛的持續(xù)時間，這種動態(tài)恢復(fù)對于提升肌肉血流量，加速移除運動中產(chǎn)生的代謝廢物，進而加速損傷肌肉組織的修復(fù)與重塑顯然有益。但目前國內(nèi)外極少有學(xué)者探討離心運動后，以WBV介入傳統(tǒng)恢復(fù)模式是否更能有效舒緩DOMS癥狀?；诖?，本研究希望了解在離心運動后將WBV介入靜態(tài)伸展作為恢復(fù)活動模式，探討它是否比單一的靜態(tài)伸展更能有效舒緩DOMS癥狀，從而為設(shè)計及制定高強度健身及專項運動訓(xùn)練后的恢復(fù)計劃提供重要參考。

1.研究對象與方法

1.1研究對象

本研究以某校足球?qū)＿x班27名自愿參與研究的大二學(xué)生為對象。實驗前，每位受試者皆接受健康情況與運動習(xí)慣問卷調(diào)查，確認每位受試均沒有代謝及心血管疾病且可接受最大運動測驗。此外，實驗前每位受試者需要了解實驗?zāi)康摹⑦^程及可能發(fā)生的風(fēng)險，并在自愿參與實驗同意書上簽名。

1.2實驗設(shè)計

1）正式實驗前一周，受試者先至實驗室了解實驗程序、填寫基本資料、簽署受試者同意書。所有受試者于實驗前72小時禁止受試者攝取含咖啡因與酒精之食物

2）將27名受試者隨機分配至振動伸展組（VT，n=9）、靜態(tài)伸展組（SE，n=9）與控制組（CON，n=9），實驗開始第1天所有受試者先至實驗室測驗血液肌酸激酶（CK）、血液乳酸脫氫酶（1acate dehydrogenase，LDH）、關(guān)節(jié)活動度（ROM）與安靜狀況下的視覺模擬評分（visual analogue scale，VAS）。隨后受試者進行下坡跑步30分鐘，跑的強度用心率控制，其大小=（220-年齡）×0，85，下坡坡角約12-15度），目的是誘發(fā)大腿股四頭肌產(chǎn)生延遲性肌肉酸痛。

3）受試者最大攝氧量的測試V02max。采用跑步機與肺功能測試儀（Max IIA，產(chǎn)地：美國）對接進行最大攝氧峰值測量。受試者一開始先以6，4 km/h的速度，在原地跑步機上進行3分鐘熱身（水平角度），之后每3分鐘增加坡度（2%）及速度（1，6 km/h），直至衰竭為止。全程以VMAX29氣體分析儀進行氣體采集；同時每3分鐘以Polar心率表監(jiān)控心跳及詢問運動自覺努力程度。

4）延遲性肌肉酸痛誘發(fā)。下坡跑運動是利用Mercury（H/P/COSMOS，產(chǎn)地：德國）跑臺，先將跑步機設(shè)置于-10°的斜度，同時跑步機速度在運動前均經(jīng)過手動校正。受試者先在水平的跑步機上依自己喜好的速度熱身5分鐘，之后將速度增加至75%V02max的速度，于跑步機上進行30分鐘的下坡跑運動。

5）下坡跑步后，VT組是指在全身性振動訓(xùn)練儀（Power Plate，USA）上進行靜態(tài)伸展運動（3組伸展動作、每次動作伸展60秒、每個伸展動作間隔60秒且反復(fù)3次），伸展時輔以全身性振動刺激（頻率30 Hz；振幅1.5 mm。該設(shè)置值參考先前相關(guān)研究建議——30-50 Hz的振動頻率對肌肉可以產(chǎn)生最佳的刺激效果）。SE組同樣在振動平臺上進行與VT組相同的靜態(tài)伸展運動，只是不加入振動刺激（頻率為0，振幅為0）。CON組在下坡跑步后不進行任何恢復(fù)活動。

6）三組受試者從實驗開始后每隔24、48與72小時皆必須到達實驗室接受抽血與測驗，所有測驗項目與實驗前測相同。

1.3相關(guān)指標測試

1）血清肌酸激酶與乳酸脫氫酶濃度測試。受試者到達實驗室后，在未進行其它測驗前，由有執(zhí)照的護士抽取受試者手臂的靜脈血3 mL。隨后將血液樣本放入全自動生化分析儀（BK-400，中國）分析血清中LDH與CK濃度。

2）利用關(guān)節(jié)測量器（Lafayette Instrument，USA）測量受試者慣用腳膝關(guān)節(jié)最大伸展時的角度減去最大屈曲時的角度。每次測驗3次，取最大值。

3）自覺肌肉酸痛指數(shù)。利用100-mm視覺模擬量表（VAS），最左邊的端點代表肌肉完全不酸痛（0分），而最右邊的端點則代表肌肉非常得酸痛（100分）。受試者在測驗時采取俯臥的姿勢，并在自主狀態(tài)下，盡可能地屈曲慣用腳的膝關(guān)節(jié)，并維持此動作10秒。隨后受試者于量表上指出其肌肉所感受到的酸痛程度，并由研究人員記錄該數(shù)值。

1.4數(shù)理統(tǒng)計分析

運用SPSS13.0統(tǒng)計分析軟件分別對相應(yīng)指標進行處理分析，以獨立樣本單因素方差分析（one-way ANOVA）對3組受試者的CK、LDH、ROM及VAS）進行平均數(shù)差異檢驗，所有指標的顯著水平設(shè)定a=0.05。

2.研究結(jié)果

2.1不同組別實驗前后關(guān)節(jié)活動度變化特征分析

圖1顯示：

1）VT、SE及CON三組受試者實驗前及實驗結(jié)束后72小時所測ROM經(jīng)單因子方差分析后發(fā)現(xiàn)均不存在組別問的差異（P>0.05）。

2）在離心運動后的24小時及48小時，ROM經(jīng)單因素方差分析后存在顯著的組別差異。在結(jié)束后24小時，ROM依次表現(xiàn)為VT組顯著高于SE組，而SE組顯著高于CON（對應(yīng)值依次為141.26±12.41度、126.34±10.66度、119.82±12.14度）；在結(jié)束后48小時，表現(xiàn)為VT顯著高于sE與CON組，但SE與CON組問不再存在差異（對應(yīng)值依次為147.16±13.08度、135.68±12.55度、132.54±10.62度）。

3）同一組別在實驗a、b、c、d四個不同時間節(jié)點，ROM存在明顯不同：對VT組，離心運動后的24小時ROM值迅速下降，在結(jié)束后48小時及72小時，ROM值有所上升，且基本接近實驗前測水平；對sE及CON組，離心運動后24小時ROM值迅速下降，且下降的幅度顯著高于VT組，同樣在結(jié)束后的48小時及72小時，ROM值有所上升，但依然顯著小于實驗前測值。

2.2不同組別實驗前后自覺肌肉疼痛指數(shù)（VAS）差異分析

圖2顯示：

1）VT、SE及CON三組受試者實驗前及實驗結(jié)束后72小時所測VAS經(jīng)單因子方差分析后發(fā)現(xiàn)均不存在組別問的差異（P>0.05）。

2）在離心運動后的24小時及48小時，VAS經(jīng)單因素方差分析后存在顯著的組別差異。在結(jié)束后的24小時，VAS值依次表現(xiàn)為VT組顯著小于sE組，而SE組顯著小于CON（對應(yīng)值依次為43.70±8.77、52.57±9.12、60.66±10.36）；在48小時后表現(xiàn)為CON組顯著高于SE與VT組，但SE與VT組間不再存在差異（對應(yīng)值依次為56.18±7.62、46.40±8.18、43.72±7.63）。

3）同一組別在實驗a、b、c、d四個不同時間節(jié)點VAS變化特征是：對VT組，離心運動后的24小時后VAS值迅速提升，在緊跟的24小時后，即離心運動結(jié)束后48小時VAS值幾乎沒降，在結(jié)束后72小時，VAS呈明顯下降，但還是明顯高于實驗前測水平；對sE及CON組，離心運動后24小時VAS值迅速上升，且上降的幅度顯著高于VT組，同樣在結(jié)束后的48小時，VAS值有所下降，其中sE組下降更為顯著，兩組在結(jié)束后72小時的VAS值依然顯著高于實驗前測值。

2.3不同組別實驗前后血清中乳酸脫氫酶（LDH）的變化分析

圖3顯不：

1）VT、SE及CON三組受試者實驗前所測LDH經(jīng)單因素方差分析后發(fā)現(xiàn)均不存在組別問的差異（P>0，05）。

2）在離心運動后的24小時及48小時，LDH經(jīng)單因素方差分析后存在顯著的組別差異。其中在結(jié)束后的24小時，LDH值依次表現(xiàn)為VT組顯著小于SE組，而sE組顯著小于CON（對應(yīng)值依次為188.14±38.17IU/L、244.68±41.58 IU/L、277.52±39.26 IU/L）；在48小時后表現(xiàn)為VT組顯著小于sE與CON組，但SE與CON組問不再存在差異（對應(yīng)值依次為176.72±31.21IU/L、220.26±33.511U/L、234.08±35.11 IU/L）。在離心運動結(jié)束后的72小時，LDH值依舊存在著組別差異，此時sE組及CON組的LDH值雖然迅速下降但還是明顯高于VT組（對應(yīng)值依次為181.88±28.66IU/L、184.08±30.77IU/L、161.68±29.74 IU/L）。

3）同一組別在實驗a、b、c、d四個不同時間節(jié)點CK變化特征是：對VT組，離心運動后的24小時后VAS值迅速提升，在緊跟的24小時后，即離心運動結(jié)束后48小時VAS值幾乎沒降，在結(jié)束后72小時，VAS呈明顯下降，但還是明顯高于實驗前測水平；對sE及CON組，離心運動后24小時VAS值迅速上升，且上降的幅度顯著高于VT組，同樣在結(jié)束后的48小時，VAS值有所下降，其中sE組下降更為顯著，兩組在結(jié)束后72小時的VAS值依然顯著高于實驗前測值。

2.4不同伸展恢復(fù)模式對離心運動后血清肌酸激酶之影響

圖4顯示：

1）VT、SE及CON三組受試者實驗前所測肌酸激酶（cK）經(jīng)單因素方差分析后發(fā)現(xiàn)均不存在組別間的差異（P>0.05）。

2）在離心運動后的24小時及48小時，CK經(jīng)單因素方差分析后存在顯著的組別差異。其中結(jié)束后的24小時，CK值依次表現(xiàn)為VT組顯著小于sE組，而sE組顯著小于CON（對應(yīng)值依次為268.64±41.09 IU/L、347.06_+47.28 IU/L、440.22±42.31 IU/L）；在48小時后表現(xiàn)其本相同，依舊VT>SE>CON（對應(yīng)值169.94±30.21 IU/L、291.90±35.77 IU/L、320.52±33.26 IU/L）。在離心運動結(jié)束后72小時，三組CK值雖然大大降低，但依舊顯著高于實驗前測值，且sE組及CON組明顯高于VT組（對應(yīng)值149.72±29.12 IU/L、168.64±31.01 IU/L、125.28±28.23 IU/L）。

3）同一組別在實驗a、b、c、d四個不同時間節(jié)點VAS變化特征是：對VT組，離心運動后的24小時后CK迅速提升至實驗前的3倍，在緊跟的48小時后，CK迅速下降至實驗前測的2倍，在結(jié)束后72小時，CK繼續(xù)下降，但還是明顯高于實驗前測水平；對SE及CON組其表現(xiàn)規(guī)律與VT基本相同，離心運動后24小時CK值分別迅速上升至實驗前測約3.5及4.4倍，結(jié)束后的48小時，CK值依舊是前測值的2.9及3.2倍，兩組在結(jié)束后72小時的CK值雖然顯著下降但依然明顯高于實驗前測值。

3.分析與討論

高強度激烈訓(xùn)練后常會引起DOMS癥狀，這種癥狀可通過中低強度的動態(tài)恢復(fù)方式進行舒緩，本研究大膽假設(shè)WBV配合靜態(tài)伸展亦具有緩解DOMS的功效。實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)：離心運動后，進行WBV介入靜態(tài)伸展的確可顯著降低受試者的血清肌酸激酶、乳酸脫氫酶濃度、自覺肌肉疼痛指數(shù)，并能顯著提升關(guān)節(jié)活動度。其中在血液生化指標方面，離心運動后VT組與SE組在血清肌酸激酶與乳酸脫氫酶水平上亦達顯著差異，且肌肉損傷指標變項在離心運動后各時間點VT組明顯好于SE組，而SE組明顯優(yōu)于CON組。故本研究結(jié)果證實了足球?qū)＿x班學(xué)員在離心運動后可以借助WBV配合靜態(tài)伸展從而顯著降低DOMS癥狀，這對于未來教練與運動員在高強度訓(xùn)練后的恢復(fù)活動設(shè)計上，提供了一個有效的選擇。

早前有學(xué)者在離心運動前進行WBV作為熱身活動對于延緩DOMS進行過探討，Bakhitary等學(xué)者發(fā)現(xiàn)：無論是直接或間接的振動刺激，受試者在離心運動前分別接受直接（頻率50 Hz、振幅5 mm、時間1min）或間接（頻率35 Hz、振幅5 mm、時間1 min）的振動刺激，結(jié)果發(fā)現(xiàn)2種不同的振動刺激熱身模式皆可顯著降低受試者離心運動后的最大自主等長收縮力的遞減率、疼痛壓力指數(shù)及CK酶濃度等肌肉損傷指標水平。離心運動前接受振動訓(xùn)練作為熱身活動從而降低DOMS水平的可能機制來自于振動刺激提升神經(jīng)肌肉系統(tǒng)的效率，降低肌梭的敏感性閾值及增加y運動神經(jīng)元的活性，因而促進運動單位的招募。所以振動熱身導(dǎo)致較低的肌肉損傷水平可能是因為肌肉神經(jīng)系統(tǒng)的功能在運動前即已達到最佳狀態(tài)。此外，肌梭的敏感性閾值降低而促進肌梭活化量增加會提升受刺激肌肉的張力，因此，振動刺激導(dǎo)致更多的運動單位活化與肌肉張力增加可以預(yù)防離心運動中肌肉纖維細絲斷裂與興奮收縮偶合機制的損傷程度。

Rhea等學(xué)者對離心運動后進行WBV作為恢復(fù)活動對于VAS影響做過研究，他們讓未受過訓(xùn)練的受試者在離心阻力運動與反復(fù)性沖刺運動后進行不同振動恢復(fù)模式（模式1對股四頭肌與腿后肌群直接振動刺激，頻率50 Hz、振幅2 mm、時間30 s；模式2下肢肌群的靜態(tài)伸展配合WBV，頻率35 Hz、振幅2 mm、時間6 min），結(jié)果發(fā)現(xiàn)：振動+靜態(tài)伸展組的自覺肌肉疼痛指數(shù)在運動后24、48及72小時皆顯著低于靜態(tài)伸展組。Pinto等臨床研究發(fā)現(xiàn)：讓1位未受過訓(xùn)練的受試者在10公里長距離跑步運動后，采用低振頻與高振幅的WBV（頻率5 Hz、振幅5 mm、時間8 min）作為恢復(fù)活動，研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)受試者在運動后立即與24小時的自覺肌肉疼痛指數(shù)顯著降低。上述2個研究可以發(fā)現(xiàn)離心或激烈運動后以WBV作為恢復(fù)活動可以顯著改善受試者的自覺肌肉疼痛指數(shù)。WBV作為恢復(fù)活動降低DOMS指標水平可能是因為離心運動后接受WBV可以提升受試者的心跳率，增加損傷肌肉組織血流量而加速代謝廢物排除與營養(yǎng)物質(zhì)的輸送，因而促進受損肌肉組織的修復(fù)與再塑過程。然而，離心運動后接受振動刺激降低DOMS疼痛感的原因亦有可能與本體感受器對于痛覺抑制的回饋有關(guān)，因為皮膚組織中神經(jīng)末梢的振動接受器接受到高頻率的振動刺激后，會刺激脊髓神經(jīng)中抑制性的中間神經(jīng)元，降低痛覺訊息借由A-6與c神經(jīng)細胞由脊髓上傳至大腦的傳遞量，因而降低受試者之自覺肌肉疼痛感。

本研究發(fā)現(xiàn)在離心運動后進行WBV介入靜態(tài)伸展除了可以顯著改善足球?qū)＿x學(xué)生的VAS與ROM外，血液生化指針LDH及CK值亦顯著低于靜態(tài)伸展組，這代表WBV配合靜態(tài)伸展的恢復(fù)模式可以促進肌肉組織損傷的恢復(fù)速度。同時本研究發(fā)現(xiàn)SE組（僅以靜態(tài)伸展）作為恢復(fù)活動也對改善離心運動后的肌肉損傷指標有效，也與Torres等學(xué)者的研究結(jié)果一致。吳柏翰等以優(yōu)秀大學(xué)生運動員為對象，發(fā)現(xiàn)在離心運動前進行WBV（頻率50 Hz、振幅1.5mm、時間9 min）同時配合靜態(tài)伸展可以顯著改善離心運動后的ROM，并降低VAS與CK酶濃度，但該研究發(fā)現(xiàn)“振動+靜態(tài)伸展組”與“靜態(tài)伸展組”問對于延緩DOMS指標水平問無差異，這一結(jié)果與本研究發(fā)現(xiàn)不一致。這個差異可能是WBV介入時間點不同引起的，吳柏翰的研究是離心運動前介入WBV，而本研究是離心運動后介入WBV，離心運動前后介入WBV對于延緩DOMS的機制很可能不一樣，離心運動前介入WBV主要作為熱身活動，它可以刺激肌肉神經(jīng)系統(tǒng)功能在運動前達到最佳狀態(tài)，在運動后的恢復(fù)活動期介入WBV，它可以提升肌肉血流而加速受損肌肉的修復(fù)，這兩個機制雖然皆可預(yù)防與延緩DOMS的水平，但效果可能是有差異的。

4.結(jié)論

WBV介入靜態(tài)伸展有利于提升離心運動后受試者關(guān)節(jié)活動度，在離心運動后的24小時及48小時，VT組的ROM均顯著高于SE組及CON組；WBV介入靜態(tài)伸展有助于舒緩受試者自覺肌肉疼痛程度（VAS），而這種舒緩時值在24小時之內(nèi)。

WBV介入靜態(tài)伸展對降低離心運動后血清中乳酸脫氫酶（LDH）及運動后血清中的肌酸激酶（CK）濃度有益，其效果直接體現(xiàn)在運動后24小時且效果能延續(xù)至72小時，故可認為WBV介入靜態(tài)伸展對緩和肌肉損傷及疲勞恢復(fù)有顯著效果。