振动训练同振幅不同频率与振动时间对血流量变化的研究

欧阳秀雄　湛超军

摘要：国内外有研究表明，全身振动训练法（WBV）对增加皮肤血流量（ SBF）有影响 。但特定频率振动或不同振动持续时间对皮肤血流量的影响相关研究并不清楚，本研究目的：探讨不同振动频率下，前臂血流量变化是否存在差异，不同振动持续时间对皮肤血流量的影响变化。方法：选取22名普通高校学校生随机分入两组分别为30 Hz组与50 Hz组，每名受试者前臂被动振动10 min，观察振动期间及振动后恢复阶段10 min皮肤血流量变化情况。结果：1）30 Hz组和50 Hz组在振动训练开始的前4 min内前臂皮肤血流量均有显著性变化（P<0.05)。2）30 Hz组和50 Hz组SBF均在振动训练开始后5 min达到峰值，在振动的5～10 min中，两组皮肤血流量均保持较高值。3）在恢复期，30 Hz组皮肤血流量低于初始基线值，而50 Hz组皮肤血流量保持高于初始基线值。结论：30 Hz组与50 Hz组皮肤血流量在5 min内均有显著性升高，50 Hz组升高更加明显，并且在振动结束后恢复阶段血管收缩速度减慢，皮肤血流量加速现象保持持久，50 Hz振动可能对于加强训练者循环功能有更好的作用。

关键词：振动训练；频率；皮肤血流量

中图分类号：G804.2文献标识码：A文章编号：1007-3612(2008)07-0929-03

全身振动训练法（WBV）作为一种新兴的训练方法正被越来越广泛的运用。全身振动训练法是通过对人体全身或局部施加低频振动的方法激活肌梭特别是初级Ia传入神经纤维兴奋性反射性引起梭外肌纤维收缩在肌肉主动收缩的前提下，最大限度募集运动神经单位活动。全身振动训练法是一种动态的训练方法，能以相对较小的负荷达到训练的效果。国内外近十年有许多学者从不同角度对振动训练法进行了研究，研究方向主要包括训练振动对肌肉力量和爆发力、纵跳高度、代谢变化、激素水平和身体成分等。除了研究健康和运动人群以外，振动训练目前还应用在多发性硬化症，帕金森氏等疾病康复领域。

目前国内外关于全身振动训练法对于循环系统的研究比较少，仅有少数对血压及心率变化的报道，而全身振动训练法对皮肤血流量影响的文章寥寥可数。目前还不清楚全身振动训练法对皮肤血流量变化的影响机理，特定频率振动或不同振动持续时间对皮肤血流量的影响情况也不清楚，本研究通过实验的方法测定振动10 min以及恢复期15 min30 Hz与50 Hz频率受试者前臂皮肤血流量的变化影响，了解振动训练频率与持续时间与皮肤血流量变化的关系，并进一步探讨导致不同频率振动训练导致皮肤血流量变化可能性机制。

1研究对象与方法

1.1研究对象

本研究选取22名普通高校健康学生志愿者，包括男性受试者13名，平均年龄（20.4±2.6）岁女性受试者9名，平均年龄（20.1±1.9）岁，通过问卷调查的方式要求参与实验的受试者无中枢神经问题，无参与神经肌肉类治疗，无心血管等慢性疾病，所有受试者均自愿参与本次研究。

1.2研究方法

1.2.1实验法把受试者随机均分入两组，30 Hz振动训练试验组与50 Hz振动训练试验组。

1.2.2测试方法

1.2.2.1振动训练试验采用Power Plate pro5 HP（Best Alliance Trading Co.Ltd）进行振动训练，该训练仪可以进行30～60 Hz的振动训练，本实验选择高频50 Hz与低频30 Hz分别对受试者前臂进行10 min振动训练，每一分钟结束后振动停止10 s进行皮肤血流量测定。选择10 s振动间歇进行测试是因为多普勒激光仪是根据光纤光学原理对皮肤血流量进行测定，无法在振动期对皮肤血流量进行准确测定。为了防止实验过程中测试部位重量导致X、Y、Z轴的振动位置偏离或测试部位放置于振动板不同部位影响实验结果。首先使用加速感应器进行了振动试验的预实验，使用5～90 kg重物在振动板上进行振动试验，通过加速感应器记录振动过程中重物的位移情况，结果发现在X、Y、Z轴上重物振动范围很小，30 Hz实验（偏离度：X=1.1%, Y=1.5% Z=1.3%），50 Hz实验（偏离度：X=1.8%, Y=1.4% Z=2.7%），重物放置在振动板不同位置实验发现，30 Hz实验（偏离度：X=1.6%, Y=1.3% Z=0.8%），50 Hz实验（偏离度：X=1.7%,Y=1.4% Z=0．5%）。预实验证明测试部位重量与放置位置对实验过程不会造成影响。

1.2.2.2皮肤血流量测试采用激光多普勒血流图像仪进行所有血流量的测试。试验前30 min对图像仪预热，对感应器与放大器进行相关调试校正。由于人体上肢组织的个体差异可能会影响到测试结果，通过预实验我们将测试位置选定在距离肘横纹2.5 cm，肘内测距离尺骨3.5 cm处，每个受试者在该位置进行无创伤标记。

1.2.3测试过程22名受试者被随机均分入两组，实验前两小时内要求不得进食，受试者要求身着轻松舒适的服装，测试房间温度22～25℃,每名测试者测试前休息10 min,测试时站立于振动仪前右前臂置于振动仪上,手掌向下,肘曲大概120°。

实验组分为30 Hz组与50 Hz组,两组受试者分别进行10 min振动训练,频率30 Hz与50 Hz,在每一分钟间隔10 s,使用激光多普勒血流图像仪测试血流量,振动结束后测试恢复期15 min内血流量变化。

1.2.4数据处理以测试第一分钟平均血流量作为基线值,每分钟测得数据均转化为对基线值百分比进行比较，所有数据均以“均数±标准差"表示。统计分析使用SPSS for windows12.0版统计分析软件完成,组间两两比较使用双因素方差分析,使用独立方差T检验比较性别间血流量变化差异,显著性差异水平P<0.05。

2结果

2.1振动期各时间阶段血流量通过了解不同频率振动训练训练期间血流量的变化情况对比，可以发现振动训练对于人体血流量变化影响的时间变化规律，对比不同频率对血流量影响的效果，有助于不同项目运动项目专项化训练及不同康复计划的制订与监控。

实验结果发现在振动训练期间及恢复期间,虽然50 Hz组皮肤血流量增幅明显大于30 Hz组，但两组之间血流量并无统计学差异(P>0.05)。在振动训练的第2和3 min，30 Hz组的血流量分别是基线值的206%和218%，50 Hz组为基线值的323%和445%。

振动训练的第4 min，30 Hz组与50 Hz组相对于基线值均有显著性增加30 Hz组为256%，50 Hz为428%（P=0.03）。从第4 min持续到第10 min训练结束，皮肤血流量均保持显著性增加（P<0.05）。皮肤血流量在训练第5 min达到峰值，30 Hz组为392%，50 Hz组为539%。两实验组血流量的第二次峰值出现在第8 min。在训练的第9～10 min，皮肤血流量显著性下降(P<0.01)（表2）。

2.2恢复期各时间阶段血流量在以往的研究中，尚无对于不同频率振动下恢复不同时间阶段血流量的研究，而了解恢复阶段不同时间阶段血流量的变化阶段有利于更清楚的了解频率对于血流量变化的影响关系以及振动训练时间强度的监控都有指导作用。

在振动训练结束后的恢复阶段,30 Hz组血流量在第8 min恢复到基线值,从第9 min后血流量开始低于基线值，并在15 min时达到最低点78%。而50 Hz组在恢复阶段的15 min内始终保持高于基线值。恢复阶段测试结束的第15 min为135%。

3分析与讨论

振动训练能激活肌肉的本体感受器，反射的引起不随意收缩的肌肉产生收缩，在电生理学上把这种反射定义为张力性振动反射。

在国际上目前被广泛运用于神经生理学与电生理治疗当中，国外学者利用肌电图对外周神经冲动进行研究，发现在适宜的振动频率下，神经冲动的发放频率加快同步性增强，肌肉出现共振现象，附加振动组的肌点活性平均比对照组高25%左右。在柔韧性反应研究方面振动训练可以提高痛觉阈，肌肉激活，本体感受器兴奋，肌肉温度及血流加速提高柔韧性素质。在国外的研究中，还有的学者通过振动实验反县可以振动训练可以有效的改善平衡控制能力和预防跌倒的风险。在康复医疗领域发现对偏瘫患者的康复具有比较好的效果，并且可以通过振动训练改进中老年妇女骨质疏松和骨矿结构。而对于代谢系统，从最大摄氧量、血流量、体成分、内分泌等领域的研究发现，振动训练对于提高最大摄氧量的值、增加血液循环，提高睾酮水平等均有一定效果，而国内的研究主要集中在振动训练法对于力量训练的训练效果行，而对于其它相关领域的研究还非常少。

振动训练主要受振动强度、振动频率、振动方向等因素的影响，在实际训练中，要注意振动强度的控制，加速度太小，对人体影响效果不明显，而振动时间过长会导致人体不适应反应产生。一般以50 Hz作为界定高频与低频的界限，50 Hz以上的振动，大部分振动能量以波的形式通过组织传播，而60 Hz以上的振动，会引起眼球共振，人体会出现神经失调，内分泌紊乱等症状。所以在设置振动训练计划时需要充分考虑到影响到振动训练结果的限制性因素。

根据文献报道，在以往的振动试验研究中，有学者发现高频对血流速度和肌力都有负面作用，低频对肌力量有增加作用，振动训练后，可以提高大小腿血流量显著性提高，平均血流速增加，阻力因素明显减小。本实验结果发现30 Hz与50 Hz振动训练均可以显著改变前臂血流量，与文献报道结果相符合。在振动训练过程中，30 Hz与50 Hz训练对与血流量的影响没有显著性差异，说明不同频率的振动训练均可作为提高血流量的运动方式。从运动医学角度，通过改善局部受伤的部位的血液循环状况可以促进由神经系统损伤导致的循环系统障碍溃疡症状的恢复。本次研究发现了振动训练对于血流量影响的变化规律，在振动训练开始的前5 min，血流量有显著性变化并在第5 min到达峰值，在5～10 min的过程中，血流量持续保持高于基线值，但始终没有超过5 min的峰值，说明5 min的振动训练可以引起最大限度的血流量变化。长期振动训练对于血流量变化的影响目前还不清楚，可以在今后的研究中继续探讨。

目前有许多促进血流量的运动康复方式，但都有其不同的弱点，如热疗可能会导致皮肤烫伤，药物疗法会有副作用，许多人无法进行日常的运动训练。振动训练法具有适用人群范围广，训练方式简便等特点。参与实验的所有受试者在实验过程中均没有任何不适的症状。而且本次实验发现仅需要5 min的振动训练，血流量的改变即可达到峰值，适合于很多没有时间专门进行体育锻炼人群进行健身活动。

4结论

30 Hz与50 Hz振动训练均可以显著性提高皮肤血流量，振动训练的效果至少可以持续9 min以内。30 Hz与50 Hz振动训练对血流量变化影响无显著性差异，但50 Hz振动训练对血流量影响速度更快。在恢复阶段15 min内，50 Hz血流量始终高于基线者，而30 Hz在恢复阶段很快就下降到基线值以下，说明50 Hz的振动训练对于提高训练者的血流量可能更为持久有效。振动训练法可能是一种较好的促进局部血液循环，提高血流量的康复手段。振动训练法对于循环系统如最大摄氧量，体成分，内分泌等方便的研究有待进一步开展。

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