高頻全身振動(dòng)訓(xùn)練及停練后對(duì)老年女性骨密度的影響

巴洪冰 程亮

1. 阿壩師范學(xué)院，四川 水磨鎮(zhèn) 623002 2. 四川省運(yùn)動(dòng)技術(shù)學(xué)院，四川 成都 610041

研究發(fā)現(xiàn)隨著年齡的增加，人體肌肉組織流失，進(jìn)而導(dǎo)致肌肉力量和關(guān)節(jié)功能的衰退，甚至發(fā)生骨質(zhì)疏松癥[1]。學(xué)者報(bào)道，有規(guī)律的運(yùn)動(dòng)或抗阻訓(xùn)練能有效改善骨質(zhì)結(jié)構(gòu)[2-3]，另外，適宜的全身振動(dòng)訓(xùn)練(whole-body vibration training，WBVT)也能提高人體BMD，與運(yùn)動(dòng)或抗阻訓(xùn)練方式相比，WBVT更適合運(yùn)動(dòng)功能喪失、有認(rèn)知功能障礙或不習(xí)慣運(yùn)動(dòng)的人群[4]。普遍的觀點(diǎn)認(rèn)為高頻WBVT對(duì)人體BMD的提高優(yōu)于低、中頻，他們選擇的振動(dòng)頻率分布在20～40 Hz、振幅分布在2～5 mm[5-8]。遺憾的是，停止WBVT后對(duì)受試者的BMD有何影響缺乏文獻(xiàn)報(bào)道。鑒于此，為了進(jìn)一步驗(yàn)證和彌補(bǔ)現(xiàn)有研究的不足，本研究在前期研究基礎(chǔ)上[1]，假設(shè)停止WBVT 8周后對(duì)受試者BMD仍有積極影響。擬通過對(duì)絕經(jīng)老年女性進(jìn)行24周無負(fù)重的WBVT，探討停練8周后股骨近端BMD的變化，為社區(qū)、老年機(jī)構(gòu)開展全身振動(dòng)訓(xùn)練改善老年人BMD提供依據(jù)，將豐富預(yù)防老年人骨質(zhì)疏松癥的理論。

1 對(duì)象和方法

1.1 對(duì)象

2015年6月，通過走訪我校周邊大型公園、社區(qū)以及我市養(yǎng)老機(jī)構(gòu)，募集68例60～70歲健康老年女性。納入標(biāo)準(zhǔn)：①通過健康體檢；②簽訂知情同意書；③無特別健身愛好；④絕經(jīng)，近2年未服用雌激素藥物。排除標(biāo)準(zhǔn)：①有骨質(zhì)疏松癥；②體內(nèi)有植入物或心臟支架、心臟起搏器；③有運(yùn)動(dòng)障礙、癲癇病及帕金森癥狀。在實(shí)驗(yàn)前4周有7例因家庭、個(gè)人原因離開(流失率10.3%)，最終61例受試者完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程。隨機(jī)分成振動(dòng)組(30例，年齡64.8±4.5歲，身高157.8±7.2 cm，體重57.0±8.2 kg，BMI=22.9±2.1 kg/m2)和對(duì)照組(31例，年齡65.1±3.9歲，身高158.0±8.6 cm，體重56.4±7.9 kg，BMI=22.6±1.9 kg/m2)，組間年齡、身高、體重和BMI差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

1.2 方法

1.2.1全身振動(dòng)訓(xùn)練：本研究的振動(dòng)頻率和振幅借鑒前期研究[1]和林長地[4]的方案，頻率為20～35 Hz、振幅為3 mm。實(shí)驗(yàn)配備5臺(tái)Power-Plate振動(dòng)儀(美國產(chǎn))，由實(shí)驗(yàn)人員進(jìn)行指導(dǎo)，振動(dòng)組進(jìn)行為期24周(2015年7月至12月，每周3次，每次約20 min，下午16:00～18:30)的WBVT。借鑒巴洪冰[1]的實(shí)驗(yàn)方案，振動(dòng)組受試者在振動(dòng)儀開啟狀態(tài)下完成半蹲、深蹲、提踵和單腿蹲4個(gè)動(dòng)作(5組、每組10～12次，組間休息30 s)。振動(dòng)儀處在關(guān)閉狀態(tài)下，對(duì)照組完成實(shí)驗(yàn)組相同的動(dòng)作。整個(gè)實(shí)驗(yàn)周期兩組受試者保持原先的生活習(xí)慣，每隔4周有實(shí)驗(yàn)人員對(duì)受試者進(jìn)行電話回訪，紀(jì)錄她們的生活情況。

1.2.2骨密度測試：運(yùn)用Norland產(chǎn)XR～46型雙能X線骨密度儀，在0周、24周和32周(停練8周)對(duì)所有受試者優(yōu)勢側(cè)股骨近端的BMD進(jìn)行測試，包括股骨頸、Ward’s三角區(qū)和大轉(zhuǎn)子。被測試部位需進(jìn)行5次無折返連續(xù)掃描，股骨頸和大轉(zhuǎn)子誤差系數(shù)為1%～2%，Ward’s三角區(qū)誤差系數(shù)為2.5%～5%[1]。

2 結(jié)果

對(duì)受試者進(jìn)行24周WBVT干預(yù)，及停練8周后，測試結(jié)果如下。(1)0周：振動(dòng)組和對(duì)照組股骨近端BMD基線數(shù)據(jù)無顯著差異(P>0.05)；(2)24周與0周：振動(dòng)組大轉(zhuǎn)子和Ward’s三角區(qū)BMD顯著增大(P<0.05)；振動(dòng)組大轉(zhuǎn)子和Ward’s三角區(qū)BMD顯著大于對(duì)照組(P<0.05)；(3)32周與0周：振動(dòng)組大轉(zhuǎn)子BMD顯著增大(P<0.05)；振動(dòng)組大轉(zhuǎn)子BMD顯著大于對(duì)照組(P<0.05)。見表1。

表1 受試者股骨近端骨密度結(jié)果Table 1 Proximal femur BMD of the study

注：24周與0周組內(nèi)比較，*P<0.05；24周與0周組間比較，★P<0.05；32周與0周組內(nèi)比較，◆P<0.05；32周與0周組間比較，#P<0.05

Note: From 0 to 24 weeks within group comparison*indicatesP<0.05; from 0 to 24 weeks between group comparison★P<0.05; from 0 to 32 weeks within group comparison◆P<0.05; from 0 to 32 weeks between group comparison#P<0.05

3 討論

預(yù)防老年人骨質(zhì)疏松癥的發(fā)生、提高生活質(zhì)量十分有必要。目前已有學(xué)者報(bào)道定期的高頻WBVT能提高老年人的BMD[8-11]，但是停止WBVT練習(xí)后對(duì)BMD有何影響尚無文獻(xiàn)報(bào)道。本研究對(duì)老年女性進(jìn)行24周的高頻WBVT，并分析停練8周后股骨近端BMD的變化，將進(jìn)一步拓展WBVT對(duì)人體BMD影響的理論。結(jié)果顯示：24周后振動(dòng)組大轉(zhuǎn)子和Ward’s三角區(qū)BMD顯著增大(P<0.05)；停練后(相比0周基線數(shù)據(jù))振動(dòng)組大轉(zhuǎn)子BMD顯著增大(P<0.05)，停練后振動(dòng)組大轉(zhuǎn)子BMD仍顯著大于對(duì)照組(P<0.05)。本研究驗(yàn)證了部分假說，停止WBVT8周后對(duì)受試者BMD仍有積極影響。

前人研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)受試者進(jìn)行WBVT時(shí)，會(huì)刺激到人體更多的感受器，激活了更多的運(yùn)動(dòng)單位并提高肌纖維募集的能力，進(jìn)而促進(jìn)神經(jīng)遞質(zhì)的分泌、刺激肌腱[4]，這對(duì)人體受振動(dòng)刺激部位肌力的改善有積極作用。而肌肉收縮會(huì)對(duì)骨骼產(chǎn)生壓力負(fù)荷，成骨細(xì)胞的活性和骨的生成會(huì)通過壓電效應(yīng)增強(qiáng)，因此增加肌力能促進(jìn)成骨生長，優(yōu)化骨骼結(jié)構(gòu)，進(jìn)而增加骨強(qiáng)度和BMD[1]。目前有“肌動(dòng)力”和“骨血灌注增加”兩種學(xué)說解釋W(xué)BVT能改善BMD。Fritton[9]認(rèn)為年齡增加后肌肉出現(xiàn)萎，縮減弱了“低值高頻”的力學(xué)刺激，骨質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化?！凹?dòng)力”學(xué)說認(rèn)為WBVT觸發(fā)了肌肉發(fā)放“低值高頻”的力學(xué)刺激，因此骨組織不斷受到刺激。與此同時(shí)，Saila[10]也認(rèn)為WBVT能有效促進(jìn)這種力學(xué)刺激，使肌肉進(jìn)行了不隨意的收縮、產(chǎn)生了牽張反射，對(duì)骨組織反復(fù)刺激進(jìn)而引起B(yǎng)MD的變化。另外，“骨血灌注增加”學(xué)說認(rèn)為WBVT改變了人體骨組織中的血流量，引起骨血灌注的增加。Huang[11]認(rèn)為WBVT會(huì)刺激受試者IIa型肌纖維收縮，有利于骨血灌注，促進(jìn)骨生長、抑制骨量丟失。Stevart[12]發(fā)現(xiàn)WBVT增加了受試者胸部、骨盆和小腿血流量，分別提高了20%、26%和30%，該研究認(rèn)為WBVT改變了受試者腿部血液動(dòng)力學(xué)，產(chǎn)生高壓力，增加了外周淋巴和靜脈引流量，引起骨血流灌注增加，進(jìn)而改變了BMD。

一系列研究證實(shí)了高頻WBVT對(duì)老年人BMD有積極影響，Russo[13]對(duì)29名老年女性進(jìn)行24周的WBVT(頻率28 Hz，振幅2 mm)顯示雖然對(duì)股骨近端(大轉(zhuǎn)子)和腰椎BMD有顯著影響，但對(duì)股骨頸BMD無顯著變化。同時(shí)，巴洪冰[1]也持相同的觀點(diǎn)，認(rèn)為24周的WBVT(頻率20～35 Hz、振幅3 mm)顯著提高了老年女性Ward’s三角區(qū)和大轉(zhuǎn)子BMD，而對(duì)股骨頸BMD無顯著影響。也有學(xué)者持不同的觀點(diǎn)，Ruan[5]認(rèn)為24周WBVT(頻率30 Hz, 振幅5 mm)顯著增加了老年女性股骨近端BMD。本研究與Russo[13]和巴洪冰[1]的結(jié)論一致，造成結(jié)果的差異，推測可能與采取的振動(dòng)頻率和振幅不同有關(guān)，提示論證不同的振動(dòng)頻率和振幅對(duì)BMD影響將是后續(xù)研究方向之一。

目前針對(duì)老年群體進(jìn)行WBVT停練后BMD的變化尚無文獻(xiàn)報(bào)道。但在運(yùn)動(dòng)停練后對(duì)人體BMD的影響已有討論，一項(xiàng)對(duì)55～70歲女性進(jìn)行快走、慢跑和爬樓梯鍛煉(36周，每周3次)并分析在停練42周后BMD變化的研究，顯示實(shí)驗(yàn)組骨礦物質(zhì)含量出現(xiàn)顯著下降(停練42周與36周比較)，且只比0周時(shí)多1.1%，作者認(rèn)為持續(xù)運(yùn)動(dòng)有利于骨量的維持[14]。鑒于此，我們推測停止WBTV，增加的骨密度可能會(huì)再度丟失，本研究在WBVT停練8周后對(duì)受試者進(jìn)行了跟蹤分析，結(jié)果顯示對(duì)大轉(zhuǎn)子BMD提高仍能維持，但Ward’s三角區(qū)BMD出現(xiàn)下降，提示不間斷的持續(xù)WBTV對(duì)BMD的維持有積極作用。但本研究存在局限性，因受實(shí)驗(yàn)條件限制未能更加細(xì)化停練時(shí)間，如每隔4周來探討停練對(duì)BMD的影響，未能比較與其他抗阻訓(xùn)練對(duì)BMD影響的差異，將是后續(xù)討論的方向。

綜上所述，24周高頻WBTV提高了老年女性股骨近端BMD，對(duì)股骨頸BMD無顯著變化。建議在老年社區(qū)增加全身振動(dòng)訓(xùn)練儀，對(duì)有運(yùn)動(dòng)障礙或不習(xí)慣運(yùn)動(dòng)的人群提高BMD預(yù)防骨質(zhì)疏松癥有積極的意義。另外，本研究初步證實(shí)了WBTV停練8周后，對(duì)大轉(zhuǎn)子BMD的維持仍有積極作用。