李靜雅 程亮
摘 要:探討相同振幅(3 mm)、不同頻率的全身振動(dòng)訓(xùn)練(WBVT)對(duì)老年女性身體姿勢(shì)控制能力的影響。63例60~70歲健康老年女性,隨機(jī)分成年齡、身高和體重相匹配的低頻組(n=15,10~15 Hz)、中頻組(n=16,25~30 Hz)、高頻組(n=15,40~45 Hz)和對(duì)照組(n=17)。采用美國(guó)產(chǎn)Power-Plate振動(dòng)平臺(tái)對(duì)振動(dòng)組進(jìn)行為期24周的WBVT,并測(cè)試0周和24周所有受試者的平衡能力、下肢肌力和下肢的本體感覺(jué)。結(jié)果顯示:(1)平衡能力:低頻WBVT顯著提高了老年受試者的本體代償能力,中頻和高頻顯著提高了受試者本體代償能力、前庭整合能力和左、右方向的動(dòng)態(tài)平衡能力,且高頻改善效果優(yōu)于低頻和中頻;(2)下肢肌力:低頻WBVT顯著提高了老年受試者膝關(guān)節(jié)伸肌絕對(duì)力,中頻和高頻顯著提高了膝和踝關(guān)節(jié)伸肌絕對(duì)力和爆發(fā)力。高頻提升膝關(guān)節(jié)伸肌絕對(duì)力優(yōu)于低頻和中頻,對(duì)膝關(guān)節(jié)伸肌爆發(fā)力、踝關(guān)節(jié)伸肌絕對(duì)力和爆發(fā)力提升效果優(yōu)于低頻。中頻提升膝和踝關(guān)節(jié)伸肌爆發(fā)力效果優(yōu)于低頻;(3)下肢運(yùn)動(dòng)覺(jué):低頻WBVT顯著提升了老年受試者膝關(guān)節(jié)30°和60°位置覺(jué),中頻和高頻顯著提升了膝關(guān)節(jié)30°、60°和踝關(guān)節(jié)45°位置覺(jué)。且高頻提升膝關(guān)節(jié)30°和60°位置覺(jué)效果優(yōu)于低頻和中頻。
關(guān) 鍵 詞:運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué);全身振動(dòng)訓(xùn)練;身體姿勢(shì)控制;平衡能力;肌力;位置覺(jué);老年女性
中圖分類(lèi)號(hào):G804.6 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1006-7116(2018)02-0128-07
Effects of whole body vibration training at different frequencies on the balance, lower limb muscle strength and position sense of elderly women
LI Jing-ya1,CHENG Liang2
(1.School of Physical Education,Sichuan Normal University,Chengdu 610066,China;
2.Rehabilitation Center,Sichuan Sports Skills Institute,Chengdu 610041,China)
Abstract: In order to probe into the effects of whole-body vibration training (WBVT) at the same amplitude (3mm) but at different frequencies on the body posture control ability of elderly women, the authors divided 63 healthy elderly women aged 60-70 randomly into a low frequency group (n=15, 10-15 Hz), a mid frequency group (n=16, 25-30 Hz) , a high frequency group (n=15, 40-45 Hz), and a control group (n=17), in which the age, height and weight match The authors let the vibration groups carry out 24-week WBVT on the Power-Plate vibration platform made in USA, and tested the balance, lower limb muscle strength and lower limb proprioception of all the testees on week 0 and week 24, and revealed the following findings: 1) balance: low frequency WBVT significantly improved the ontic compensation ability of the elderly testees, mid frequency and high frequency WBVT significantly improved the ontic compensation ability, vestibular integration ability as well as left and right dynamic balance of the testees, and high frequency WBVTs improvement effect was better than low frequency and mid frequency WBVTs; 2) lower limb muscle strength: low frequency WBVT significantly improved the absolute power of knee joint extensor of the elderly testees, mid frequency and high frequency WBVT significantly improved the absolute power and explosive power of knee and ankle joint extensors; high frequency WBVTs effect of improving the absolute power of knee joint extensor was better than low frequency and mid frequency WBVTs, its effect of improving the explosive power of knee joint extensor, and the absolute power and explosive power of ankle joint extensor, was better than low frequency WBVTs; mid frequency WBVT ‘s effect of improving the explosive power of knee and ankle joint extensors was better than low frequency WBVT ‘s; 3) lower limb movement sense: low frequency WBVT significantly improved the 30° and 60° position sense of knee joint of the elder testees, mid frequency and high frequency WBVT significantly improved the 30° and 60° position sense of knee joint and the 45° position sense of ankle joint, and high frequency WBVTs effect of improving the 30° and 60° position sense of knee joint was better than low frequency and mid frequency WBVTs.
Key words: sports medicine;whole body vibration training;body posture control;balance;muscle strength;position sense;elderly women
因衰老導(dǎo)致人體姿勢(shì)控制能力的下降,增加了老年人跌倒的風(fēng)險(xiǎn)[1]。Chang等[2]的研究顯示,隨著年齡的增加,老年人的平衡能力、下肢的關(guān)節(jié)肌力、下肢的本體感覺(jué)功能和神經(jīng)肌肉反應(yīng)時(shí)下降,是易發(fā)生跌倒的重要因素。因此,提高老年人上述功能是預(yù)防跌倒的重要策略。諸多研究發(fā)現(xiàn),有規(guī)律太極拳鍛煉[2-3]、快走[4]和抗阻訓(xùn)練[5]等運(yùn)動(dòng)方式,能有效提高老年人身體姿勢(shì)控制能力,但上述運(yùn)動(dòng)需受試者自律主動(dòng)堅(jiān)持。巴洪冰[6]和林長(zhǎng)地[7]等的研究認(rèn)為:有規(guī)律的全身振動(dòng)訓(xùn)練(Whole-Body Vibration Training,WBVT)適合運(yùn)動(dòng)功能差或不習(xí)慣主動(dòng)運(yùn)動(dòng)的人群。
近期研究認(rèn)為有規(guī)律的WBVT對(duì)老年人身體姿勢(shì)控制能力有一定的影響。多數(shù)研究認(rèn)為WBVT能改善老年人的下肢關(guān)節(jié)肌力,Rees等[8]認(rèn)為8周的WBVT(振幅5~8 mm、頻率>26 Hz)能顯著提高老年女性的踝關(guān)節(jié)伸肌力。Bogacrts等[9]發(fā)現(xiàn)24周WBVT(振幅2.5~5.0 mm、頻率30~40 Hz)顯著提高了老年女性膝關(guān)節(jié)伸肌力。盧澎濤[10]認(rèn)為24周低頻(10~15 Hz)WBVT對(duì)老年人下肢肌力影響不顯著,高頻(40~45 Hz)對(duì)肌力影響效果優(yōu)于低頻和中頻(25~30 Hz);同時(shí),WBVT對(duì)受試者平衡能力改善也有報(bào)道,但研究對(duì)象主要為中風(fēng)或偏癱人群。Van等[11]對(duì)23名慢性中風(fēng)受試者進(jìn)行振動(dòng)刺激(振幅3 mm、頻率30 Hz),顯示提高了靜態(tài)平衡能力。張國(guó)興等[12]認(rèn)為在常規(guī)康復(fù)治療基礎(chǔ)上附加WBVT(振幅3 mm、頻率<20 Hz)能顯著提高腦卒中患者的平衡和步行能力;另外,個(gè)別學(xué)者報(bào)道了WBVT對(duì)運(yùn)動(dòng)員膝關(guān)節(jié)位置覺(jué)的影響,黃鵬等[13]對(duì)籃球運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行8周中低頻(30 Hz)和次高頻(45 Hz)訓(xùn)練并測(cè)試膝關(guān)節(jié)位置覺(jué),認(rèn)為次高頻改善受試者位置覺(jué)效果更明顯。
目前WBVT對(duì)老年人身體姿勢(shì)控制能力的影響,缺乏系統(tǒng)的研究,表現(xiàn)為測(cè)試指標(biāo)單一,未細(xì)化振動(dòng)頻率、未統(tǒng)一振幅等。為此,本研究假設(shè):(1)有規(guī)律的WBVT對(duì)老年人身體姿勢(shì)控制能力(平衡能力、下肢關(guān)節(jié)肌力和本體感覺(jué))有積極影響;(2)相同振幅,不同頻率的WBVT對(duì)老年人身體姿勢(shì)控制能力影響有所不同。擬通過(guò)對(duì)年齡、身高和體重相匹配的健康老年女性進(jìn)行不同頻率的WBVT干預(yù),探討改善老年人身體姿勢(shì)控制能力最有效的振動(dòng)頻率區(qū)間,為WBVT預(yù)防老年人摔倒提供借鑒。
1 研究對(duì)象與方法
1.1 研究對(duì)象
走訪四川師范大學(xué)周邊大型公園及社區(qū),通過(guò)粘貼廣告和宣傳形式募集了有健身意愿的健康老年女性,在實(shí)驗(yàn)初期招募了75名,有12名因身體不適、時(shí)間安排不當(dāng)?shù)仍蛲顺?,最終63名受試者完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程,人員流失率為16.0%。受試者納入標(biāo)準(zhǔn):(1)年齡分布在60~70歲;(2)通過(guò)了健康體檢和問(wèn)卷;(3)簽訂了知情同意書(shū)。受試者排除標(biāo)準(zhǔn):(1)有其他健身愛(ài)好;(2)足部畸形、步態(tài)異常;(3)嚴(yán)重的下肢外傷史;(4)運(yùn)動(dòng)障礙、癲癇病或心血管疾病;(5)近2年長(zhǎng)期服用藥物。采用數(shù)字“1,2,3,4;1,2,3,4;1,2,3,4……”法隨機(jī)分成年齡、身體和體重相匹配的低頻組、中頻組、高頻組和對(duì)照組,受試者基本信息見(jiàn)表1。
1.2 研究方法
1)全身振動(dòng)訓(xùn)練干預(yù)。
采用美國(guó)Power-Plate振動(dòng)儀(5臺(tái))對(duì)振動(dòng)組(低頻、中頻和高頻組)進(jìn)行WBVT干預(yù)。前人研究顯示:人體全身共振頻率為5 Hz,內(nèi)臟和脊柱共振頻率為8 Hz,頭部共振頻率為18 Hz,眼球共振頻率高于60 Hz [14]。為了避免給受試者帶來(lái)不適和損傷,本研究振動(dòng)頻率借鑒盧澎濤[10]和劉北湘[14],振幅借鑒林長(zhǎng)地[7]和巴洪冰[6、15]等的實(shí)驗(yàn)方案。振動(dòng)頻率和振幅選擇為:低頻組(振幅3 mm,頻率10~15 Hz)、中頻組(振幅3 mm,頻率25~30 Hz)、高頻組(振幅3 mm,頻率40~45 Hz)。由4名實(shí)驗(yàn)人員進(jìn)行指導(dǎo),實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行為期24周的全身無(wú)負(fù)重振動(dòng)訓(xùn)練,每名受試者需在振動(dòng)平臺(tái)上完成半蹲、深蹲、提踵和單腿蹲4個(gè)動(dòng)作(5組,10次/組,組間休息20 s),約進(jìn)行12 min的振動(dòng)干預(yù)(每周3次,時(shí)間安排在15:00~18:30)。對(duì)照組在振動(dòng)平臺(tái)關(guān)閉狀態(tài)下完成振動(dòng)組相同的4個(gè)動(dòng)作(組數(shù)和次數(shù)與實(shí)驗(yàn)組相同)。在整個(gè)24周內(nèi),4組受試者在不改變?cè)染蛹疑畹臓顟B(tài)下(既往無(wú)特別的運(yùn)動(dòng)愛(ài)好)不再增加其他的運(yùn)動(dòng)方式,每4周有實(shí)驗(yàn)人員進(jìn)行電話回訪,記錄她們的生活或運(yùn)動(dòng)狀況。
2)平衡能力測(cè)試。
使用美國(guó)BioDex平衡儀,在0周和24周對(duì)所有受試者進(jìn)行靜態(tài)(站立)和動(dòng)態(tài)(極限穩(wěn)定)平衡測(cè)試。測(cè)試過(guò)程要求受試者赤腳雙腳站立,雙手放置身體兩側(cè)。
靜態(tài)平衡測(cè)試需完成穩(wěn)定堅(jiān)硬平板閉眼站立(ECSS)、海綿墊睜眼站立(EOFS)和海綿墊閉眼站立(ECFS)。3項(xiàng)測(cè)試順序隨機(jī),每項(xiàng)需站立30 s,間隙3 min。受試者在測(cè)試過(guò)程盡量保持身體不移動(dòng)或晃動(dòng),如在30 s內(nèi)有跌倒、睜眼、手扶欄桿或邁步等情況均視為傾倒,需重新測(cè)試1~2次直至完成實(shí)驗(yàn)。衡量指標(biāo)為身體晃動(dòng)指數(shù),數(shù)值越小說(shuō)明該受試者靜態(tài)平衡能力越好。
動(dòng)態(tài)平衡測(cè)試,受試者雙腳禁止發(fā)生移動(dòng)或屈膝動(dòng)作,通過(guò)改變身體位置來(lái)改變?nèi)梭w重心,分別有前、后、左和右4個(gè)方位的動(dòng)態(tài)測(cè)試。隨機(jī)出現(xiàn)到達(dá)每個(gè)方位的指令,各方位測(cè)試3次(間隙10 s),測(cè)試結(jié)果以第3次為準(zhǔn)。衡量指標(biāo)為完成時(shí)間和分?jǐn)?shù),完成時(shí)間越短,總分越高說(shuō)明該受試者動(dòng)態(tài)平衡能力越好。
3)膝、踝關(guān)節(jié)等速肌力測(cè)試。
采用德國(guó)產(chǎn)IsoMed 2000等速測(cè)試儀,在0周和24周對(duì)所有受試者雙側(cè)膝和踝關(guān)節(jié)(60(°)/s、5次和180(°)/s、5次)進(jìn)行屈、伸測(cè)試。膝關(guān)節(jié)取坐位,關(guān)節(jié)活動(dòng)度為80°;踝關(guān)節(jié)取仰臥位,關(guān)節(jié)活動(dòng)度為70°。測(cè)試前受試者需進(jìn)行10 min下肢關(guān)節(jié)的熱身,整個(gè)測(cè)試過(guò)程實(shí)驗(yàn)人員對(duì)受試者進(jìn)行言語(yǔ)激勵(lì)以保證測(cè)試數(shù)據(jù)的可靠。有研究認(rèn)為針對(duì)普通老年人,60(°)/s測(cè)試反映受試者絕對(duì)力,180(°)/s測(cè)試反映受試者爆發(fā)力[7]。
4)膝、踝關(guān)節(jié)位置覺(jué)測(cè)試。
在受試者進(jìn)行完等速肌力測(cè)試后,保持測(cè)試的姿勢(shì),對(duì)優(yōu)勢(shì)側(cè)進(jìn)行位置覺(jué)測(cè)試。角速度設(shè)為1(°)/s。分別讓等速儀器動(dòng)力頭自動(dòng)屈伸運(yùn)動(dòng)到預(yù)設(shè)角度:屈膝30°和60°(膝關(guān)節(jié)完全伸直位為0°),踝關(guān)節(jié)預(yù)設(shè)角度:-15°(踝關(guān)節(jié)背屈),0°(與地面垂直)和45°(踝關(guān)節(jié)跖屈)。每運(yùn)動(dòng)到一個(gè)角度后,儀器動(dòng)力頭角度回到起始位置,再讓受試者主動(dòng)運(yùn)動(dòng)到指定的位置(按鈕后運(yùn)動(dòng)自動(dòng)停止),并記錄實(shí)際角度與預(yù)設(shè)角度的差值,每個(gè)角度測(cè)試3次取平均值。
5)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。
采用Spss 19.0對(duì)4組受試者測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行平均值±標(biāo)準(zhǔn)差( ±s)處理。組間分析采用單因素方差分析(One Way-Anova)并事后多重比較(Post-Hoc tests),組內(nèi)比較采用配對(duì)樣本t檢驗(yàn),顯著水平α=0.05。
2 結(jié)果及分析
2.1 平衡能力測(cè)試結(jié)果
0周和24周4組受試者平衡能力測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表2、表3。0周4組平衡能力基線數(shù)據(jù)無(wú)顯著差異(P>0.05);0周與24周組內(nèi)配對(duì)樣本t檢驗(yàn)顯示:低頻組ECSS身體晃動(dòng)指數(shù)減小,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性意義
(P<0.05);中頻組ECSS和ECFS身體晃動(dòng)指數(shù)、動(dòng)態(tài)平衡測(cè)量時(shí)間減小,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性意義
(P<0.05),動(dòng)態(tài)平衡左、右方向得分增加,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性意義(P<0.05);高頻組ECSS和ECFS身體晃動(dòng)指數(shù)減小,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)非常顯著性意義
(P<0.01),動(dòng)態(tài)平衡測(cè)量時(shí)間減小,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性意義(P<0.05),動(dòng)態(tài)平衡左、右方向得分增加,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性意義(P<0.05)。
24周后組間方差分析并事后多重比較顯示:高頻組ECSS身體晃動(dòng)指數(shù)小于低頻、中頻和對(duì)照組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)非常顯著性意義(P<0.01);ECFC身體晃動(dòng)指數(shù)小于低頻和對(duì)照組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)非常顯著性意義(P<0.01)、小于中頻組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性意義(P<0.05);動(dòng)態(tài)平衡測(cè)試時(shí)間小于對(duì)照組,左、右方向得分大于對(duì)照組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性意義(P<0.05);中頻組ECSS和ECFC身體晃動(dòng)指數(shù)和動(dòng)態(tài)測(cè)試時(shí)間小于對(duì)照組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性意義
(P<0.05);低頻組ECSS身體晃動(dòng)指數(shù)小于對(duì)照組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性意義(P<0.05)。
2.2 下肢肌力測(cè)試結(jié)果
0周和24周4組受試者下肢肌力測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表4、表5。0周4組下肢肌力基線數(shù)據(jù)差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著意義(P>0.05)。0周與24周組內(nèi)配對(duì)樣本t檢驗(yàn)顯示: 低頻組膝關(guān)節(jié)伸肌絕對(duì)力增加,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性意義(P<0.05);中頻組膝和踝關(guān)節(jié)伸肌絕對(duì)力和爆發(fā)力增加,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性意義(P<0.05);高頻組膝關(guān)節(jié)伸肌絕對(duì)力和爆發(fā)力增加,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)非常顯著性意義(P<0.01)、踝關(guān)節(jié)伸肌絕對(duì)力和爆發(fā)力增加,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性意義(P<0.05)。
24周后組間方差分析并事后多重比較顯示:低頻組膝關(guān)節(jié)伸肌絕對(duì)力大于對(duì)照組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性意義(P<0.05),中頻組膝和踝關(guān)節(jié)伸肌絕對(duì)力和爆發(fā)力大于對(duì)照組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性意義(P<0.05),高頻組膝關(guān)節(jié)伸肌絕對(duì)力和爆發(fā)力大于對(duì)照組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)非常顯著性意義(P<0.01)、踝關(guān)節(jié)伸肌絕對(duì)力和爆發(fā)力大于對(duì)照組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性意義(P<0.05);高頻組膝關(guān)節(jié)伸肌絕對(duì)力大于中頻組和低頻組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性意義(P<0.05)、膝關(guān)節(jié)伸肌爆發(fā)力大于低頻組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)非常顯著性意義(P<0.01)、踝關(guān)節(jié)伸肌絕對(duì)力和爆發(fā)力大于低頻組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性意義(P<0.05),中頻組膝和踝關(guān)節(jié)伸肌爆發(fā)力大于低頻組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性意義(P<0.05)。
2.3 下肢位置覺(jué)測(cè)試結(jié)果
0周和24周4組受試者下肢位置覺(jué)測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表6。0周4組下肢位置覺(jué)基線數(shù)據(jù)差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著意義
(P>0.05);0周與24周組內(nèi)配對(duì)樣本t檢驗(yàn)顯示:低頻組膝關(guān)節(jié)30°和60°位置覺(jué)測(cè)試角度減小,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性意義(P<0.05),中頻組膝關(guān)節(jié)30°、60°和踝關(guān)節(jié)45°位置覺(jué)測(cè)試角度減小,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)非常顯著性意義(P<0.05),高頻組膝關(guān)節(jié)30°和60°位置覺(jué)測(cè)試角度減小,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)非常顯著性意義
(P<0.01)、踝關(guān)節(jié)45°位置覺(jué)測(cè)試角度減小,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性意義(P<0.05)。
24周后組間方差分析并事后多重比較顯示:低頻組和中頻組膝關(guān)節(jié)30°和60°位置覺(jué)測(cè)試角度小于對(duì)照組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性意義(P<0.05),中頻組和高頻組踝關(guān)節(jié)45°位置覺(jué)測(cè)試角度小于對(duì)照組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性意義(P<0.05),高頻組膝關(guān)節(jié)30°和60°位置覺(jué)測(cè)試角度小于對(duì)照組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)非常顯著性意義(P<0.01)。高頻組膝關(guān)節(jié)30°和60°位置覺(jué)測(cè)試角度小于低頻組和中頻組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性意義(P<0.05)。
3 討論
3.1 平衡能力
本研究衡量WBVT對(duì)老年受試者平衡能力的影響,采用了BioDex 平衡儀,分別從靜態(tài)和動(dòng)態(tài)平衡兩方面進(jìn)行剖析。靜態(tài)指標(biāo):當(dāng)受試者閉眼站立在穩(wěn)定平面(ECSS)時(shí),主要依賴(lài)本體信息傳入維持穩(wěn)定姿勢(shì),身體晃動(dòng)指數(shù)越大,說(shuō)明本體代償能力越差。而受試者睜眼站立在海綿墊上(ECFS)時(shí),主要依賴(lài)視覺(jué)信息傳入維持穩(wěn)定姿勢(shì),身體晃動(dòng)指數(shù)越大,說(shuō)明視覺(jué)代償能力越差。另外,受試者當(dāng)閉眼站立在海綿墊上(ECFS)時(shí),維持穩(wěn)定姿勢(shì)主要依賴(lài)前庭系統(tǒng)的整合,身體晃動(dòng)指數(shù)越大,說(shuō)明前庭整合能力越差[16]。動(dòng)態(tài)指標(biāo):當(dāng)受試者在雙腳不離地的狀態(tài)下,通過(guò)身體移動(dòng)將光標(biāo)盡可能快的移動(dòng)到發(fā)光圓點(diǎn)處,其得分越高,表明在該方向上的動(dòng)態(tài)平衡能力越好。
本研究從WBVT改善老年人靜態(tài)平衡機(jī)制出發(fā),結(jié)果顯示:低頻WBVT顯著減小了老年受試者的閉眼站立在穩(wěn)定平面時(shí)身體晃動(dòng)指數(shù)(提高了本體代償能力),中頻和高頻顯著減小了閉眼站立在穩(wěn)定平面時(shí)身體晃動(dòng)指數(shù)(提高了本體代償能力)、閉眼站立在海綿墊上時(shí)身體晃動(dòng)指數(shù)(提高了前庭整合能力),且高頻效果優(yōu)于低頻和中頻。值得注意的是,無(wú)論以什么頻率的干預(yù)對(duì)老年受試者睜眼站立在海綿墊上身體晃動(dòng)指數(shù)影響不顯著,說(shuō)明WBVT對(duì)受試者視覺(jué)代償能力影響不大,探其原因,Chang等[2]認(rèn)為在靜態(tài)站立中,開(kāi)眼比閉眼時(shí)對(duì)下肢非對(duì)稱(chēng)負(fù)荷更小,而下肢負(fù)荷的非對(duì)稱(chēng)性可作為與年齡相關(guān)的平衡能力下降的早期診斷指標(biāo)。另外,視覺(jué)對(duì)修正老年人頭部、軀干的位置十分重要,通過(guò)身體姿勢(shì)的調(diào)整影響人體平衡。我們認(rèn)為WBVT并不能訓(xùn)練受試者的視覺(jué)能力。前人研究定期的WBVT對(duì)老年人平衡能力的影響,采用了單腳開(kāi)、閉眼站立時(shí)間、壓力中心移動(dòng)距離等靜態(tài)平衡指標(biāo),隨著WBVT干預(yù)時(shí)間的增加,效果也不同。Garland等[17]認(rèn)為4周WBVT(30Hz)能減小輕度中風(fēng)的老年人閉眼壓力中心的晃動(dòng)距離。Van等[11]認(rèn)為8周WBVT
(30 Hz)能顯著提高慢性中風(fēng)老年人的單腳開(kāi)眼、閉眼站立時(shí)間和壓力中心移動(dòng)速度。劉洋[18]將WBVT(30~45 Hz)提升至16周,認(rèn)為能顯著改善老年女性的靜態(tài)平衡能力,表現(xiàn)為提高了單腳開(kāi)、閉眼站立時(shí)間,降低了閉眼壓力中心的最大移動(dòng)距離等。
事實(shí)上,老年人在日常生活中需進(jìn)行大量的活動(dòng)。因此,動(dòng)態(tài)平衡能力的改善更值得關(guān)注。研究認(rèn)為,老年人左、右方向是不經(jīng)?;顒?dòng)的區(qū)域,在發(fā)生跌倒的統(tǒng)計(jì)中,有23% 概率是側(cè)向滑到(左、右方向),容易造成髖部的骨折[19],林長(zhǎng)地[7]認(rèn)為前、后方向是老年人經(jīng)?;顒?dòng)的區(qū)域(行走、上下樓梯等),因此不易改善左、右方向的平衡能力,發(fā)現(xiàn)30~40 Hz的WBVT對(duì)老年女性左、右方向平衡能力改善效果最顯著,與本研究的中頻和高頻組結(jié)果一致。一系列研究支持了此觀點(diǎn),Hiroshige等[20]發(fā)現(xiàn)4周WBVT(30 Hz)能降低老年受試者左、右方向壓力中心移動(dòng)距離;吳方芳[21]認(rèn)為振動(dòng)訓(xùn)練能顯著降低老年人壓力中心的左、右晃動(dòng)幅度。本研究進(jìn)一步拓展了上述研究,認(rèn)為中頻和高頻組顯著提高老年人左、右方向的動(dòng)態(tài)平衡能力,且高頻效果優(yōu)于低頻和中頻。而低頻組雖有變化但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性意義,推測(cè)可能與振動(dòng)刺激強(qiáng)度不夠有關(guān)。
3.2 下肢肌力
Chang[2]的研究顯示:隨著人們年齡增加,肌肉組織的流失,表現(xiàn)為肌力和運(yùn)動(dòng)功能的衰退,增加了跌倒的風(fēng)險(xiǎn)。研究認(rèn)為相比傳統(tǒng)力量訓(xùn)練,WBVT能刺激受試者更多的感受器、激活更多的α運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元,強(qiáng)化了肌纖維募集的能力,促進(jìn)神經(jīng)遞質(zhì)的分泌、刺激肌腱進(jìn)而改善肌力[6,7,10]。
本研究顯示:低頻WBVT顯著增加了老年受試者膝關(guān)節(jié)伸肌絕對(duì)力,中頻和高頻顯著提高了膝和踝關(guān)節(jié)伸肌絕對(duì)力和爆發(fā)力。高頻提升膝關(guān)節(jié)伸肌絕對(duì)力效果優(yōu)于低頻和中頻,對(duì)膝關(guān)節(jié)伸肌爆發(fā)力、踝關(guān)節(jié)伸肌絕對(duì)力和爆發(fā)力提升效果優(yōu)于低頻。中頻提升膝和踝關(guān)節(jié)伸肌爆發(fā)力效果優(yōu)于低頻,說(shuō)明隨著振動(dòng)頻率增加改善老年受試者下肢肌力效果越好。任滿(mǎn)迎[22]的研究顯示,WBVT對(duì)受試者的負(fù)荷由振幅、頻率和附加負(fù)荷組成,頻率決定了肌群所受的加速度力,振幅決定了肌群所受的離心力,附加負(fù)荷(本研究的附加負(fù)荷為老年人自身體重)決定了肌群的緊張度。當(dāng)振幅和附加負(fù)荷一定的前提下,振動(dòng)頻率的增加對(duì)受試者肌群刺激越大。本研究也持相同的觀點(diǎn),值得注意的是,本研究低頻組對(duì)受試者膝關(guān)節(jié)伸肌絕對(duì)力有明顯提升,這與盧澎濤[10]的研究不一致,推測(cè)可能與受試者個(gè)體差異有關(guān)。
另外,本研究振動(dòng)組(低頻、中頻和高頻)膝和踝關(guān)節(jié)屈肌絕對(duì)力和爆發(fā)力雖有提升但無(wú)顯著變化,其中膝關(guān)節(jié)肌力變化與Bogacrts等[9]的研究(30~40 Hz)一致,該作者認(rèn)為24周WBVT顯著增加了老年女性膝關(guān)節(jié)伸肌力,而屈肌無(wú)顯著變化,但與盧彭濤的高頻組(40~45 Hz)的結(jié)果不一致(顯著增加了膝關(guān)節(jié)屈肌力);踝關(guān)節(jié)肌力變化與Rees等[8]的一致,認(rèn)為8周的WBVT(>26 Hz,2.5 mm)顯著增加了老年女性的踝伸肌力,而屈肌力變化不顯著。不一致的原因,可能與振幅、受試者個(gè)體差異以及附加負(fù)荷的不同有關(guān)。
本研究認(rèn)為不同頻率的WBVT干預(yù),對(duì)提升老年人下肢肌力預(yù)防跌倒有積極作用。
3.3 下肢位置覺(jué)
本體感覺(jué)能影響到人體關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性和靈活性,是人體高效完成運(yùn)動(dòng)動(dòng)作、保持平衡、避免運(yùn)動(dòng)損傷的基礎(chǔ)[2]。目前衡量人體本體感覺(jué)測(cè)試分為運(yùn)動(dòng)覺(jué)和位置覺(jué)[2]。其中運(yùn)動(dòng)覺(jué)采用0.3(°)/s的等速(消除關(guān)節(jié)和設(shè)備的自重)移動(dòng),讓受試者感知關(guān)節(jié)的移動(dòng)。而位置覺(jué)采用較小的(≤1(°)/s)等速移動(dòng),讓受試者感知關(guān)節(jié)移動(dòng)的空間位置。鑒于實(shí)驗(yàn)條件的限制,本研究未能測(cè)試運(yùn)動(dòng)覺(jué)(設(shè)備未能達(dá)到0.3(°)/s的運(yùn)動(dòng)速度),因此分析受試者膝和踝關(guān)節(jié)不同角度的位置覺(jué)變化。
本研究進(jìn)一步拓展了前人的研究,結(jié)果顯示:低頻WBVT顯著提升了老年受試者膝關(guān)節(jié)30°和60°位置覺(jué),中頻和高頻顯著提升了膝關(guān)節(jié)30°、60°和踝關(guān)節(jié)45°位置覺(jué)。且高頻提升膝關(guān)節(jié)30°和60°位置覺(jué)效果優(yōu)于低頻和中頻,說(shuō)明振動(dòng)組(低頻、中頻和高頻)的膝關(guān)節(jié)在屈曲位置、中高頻組踝關(guān)節(jié)在跖屈位置,受到持續(xù)適宜的拉伸刺激,肌腱、腱梭的高爾基體等受到刺激產(chǎn)生記憶效應(yīng)較為明顯。本研究要求受試者在振動(dòng)平臺(tái)上完成半蹲、深蹲、提踵和單腿蹲動(dòng)作,需要受試者反復(fù)屈、伸膝和踝關(guān)節(jié),參考對(duì)照組下肢位置覺(jué)無(wú)顯著變化,說(shuō)明附加振動(dòng)訓(xùn)練能進(jìn)一步激活關(guān)節(jié)內(nèi)及周?chē)谋倔w感受器,進(jìn)而促進(jìn)了本體感覺(jué)信息在神經(jīng)通路中的傳遞,而這種效應(yīng)隨著振動(dòng)頻率的增加效果越明顯。但本研究存在局限性,未能進(jìn)一步擴(kuò)大樣本,對(duì)身體姿勢(shì)控制能力評(píng)價(jià)缺少下肢的神經(jīng)反應(yīng)時(shí),本體感覺(jué)評(píng)價(jià)未增加運(yùn)動(dòng)覺(jué)的測(cè)試,不同振幅對(duì)結(jié)果有何影響?將是后續(xù)的研究方向。
上述分析可得如下結(jié)論:
(1)平衡能力:低頻WBVT顯著提高了老年受試者的本體代償能力,中頻和高頻顯著提高了本體代償能力、前庭整合能力和左右方向的動(dòng)態(tài)平衡能力,且高頻效果優(yōu)于低頻和中頻。
(2)下肢肌力:低頻WBVT顯著增加了老年受試者膝關(guān)節(jié)伸肌絕對(duì)力,中頻和高頻顯著增加了膝和踝關(guān)節(jié)伸肌絕對(duì)力和爆發(fā)力。高頻提升膝關(guān)節(jié)伸肌絕對(duì)力效果優(yōu)于低頻和中頻,對(duì)膝關(guān)節(jié)伸肌爆發(fā)力、踝關(guān)節(jié)伸肌絕對(duì)力和爆發(fā)力提升效果優(yōu)于低頻。中頻提升膝和踝關(guān)節(jié)伸肌爆發(fā)力效果優(yōu)于低頻。
(3)下肢運(yùn)動(dòng)覺(jué):低頻WBVT顯著提升了老年受試者膝關(guān)節(jié)30°和60°位置覺(jué),中頻和高頻顯著提升了膝關(guān)節(jié)30°、60°和踝關(guān)節(jié)45°位置覺(jué)。且高頻提升膝關(guān)節(jié)30°和60°位置覺(jué)效果優(yōu)于低頻和中頻。
(4)老年人進(jìn)行全身振動(dòng)訓(xùn)練應(yīng)避開(kāi)易引起人體器官共振的頻率區(qū)間,40~45 Hz的WBVT對(duì)提高老年人身體姿勢(shì)控制能力、預(yù)防跌倒有積極意義。
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