陳金鰲　張林　陳琉　等

摘 要：為研究振動(dòng)訓(xùn)練對(duì)低齡老年人動(dòng)脈血管彈性的影響，從健康自愿者中選取年齡在60～65歲的男性50名和女性45名作為受試者，按不同性別和振動(dòng)頻率隨機(jī)分為4個(gè)實(shí)驗(yàn)組，實(shí)施為期24周的振動(dòng)力量訓(xùn)練計(jì)劃，每周3次，分別對(duì)血壓、頸動(dòng)脈血管彈性指標(biāo)AC和β進(jìn)行測量；采用三因素重復(fù)測量方差分析和事后多重比較檢驗(yàn)考察各組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)間的差異。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，1）高頻振動(dòng)后，受試者的AC較訓(xùn)練前顯著下降（P<0.05），降低幅度在S4—S6段有顯著性差異（P<0.05），且男性降幅大于女性（P<0.05）；β較訓(xùn)練前顯著上升（P<0.05），升高幅度在S4—S6段有顯著性差異（P<0.05），且男性增幅大于女性（P<0.05）；2）低頻振動(dòng)后，受試者的AC較訓(xùn)練前顯著上升（P<0.05），β較訓(xùn)練前顯著下降（P<0.05），兩者的變化幅度在各時(shí)段均無顯著性差異（P>0.05）。結(jié)果說明，長期高頻振動(dòng)訓(xùn)練可能會(huì)降低低齡老年人的動(dòng)脈血管彈性，且男性的下降趨勢大于女性；而長期低頻振動(dòng)訓(xùn)練對(duì)低齡老年人的動(dòng)脈血管彈性則有一定程度的積極作用，無顯著的性別差異。

關(guān) 鍵 詞：運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)；頸動(dòng)脈；血管彈性；低齡老年人；振動(dòng)訓(xùn)練；振動(dòng)頻率；血管僵硬度

中圖分類號(hào)：G804.5 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1006-7116（2015）02-0120-07

長期的機(jī)械振動(dòng)會(huì)引起身體器官組織的結(jié)構(gòu)功能發(fā)生改變[1]。振動(dòng)訓(xùn)練通過增大加速度來增加阻力，與傳統(tǒng)力量訓(xùn)練相比，不僅避免了肢體與地面之間的沖擊力，減輕了韌帶和關(guān)節(jié)承受的負(fù)荷，有助于降低發(fā)生運(yùn)動(dòng)損傷的風(fēng)險(xiǎn)，而且在提高肌力、增強(qiáng)骨密度和促進(jìn)運(yùn)動(dòng)康復(fù)等方面的效果更加顯著[1-3]。因此，作為一種新興的動(dòng)態(tài)訓(xùn)練法，已在運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練和健身康復(fù)領(lǐng)域受到越來越多的關(guān)注，并開始逐步應(yīng)用于不同人群的力量訓(xùn)練之中[2-3]。全身振動(dòng)訓(xùn)練法（WBV）要求人體雙腳或單腳站立在振動(dòng)平臺(tái)上，儀器將適宜頻率的振動(dòng)刺激通過下肢或軀干垂直作用于全身。由于在人體下肢彎曲和脊柱生理彎曲的緩沖下，到達(dá)腦部的振動(dòng)波不會(huì)對(duì)大腦產(chǎn)生傷害[4]，故全身振動(dòng)訓(xùn)練法是目前最常采用的訓(xùn)練手段。

盡管振動(dòng)訓(xùn)練應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，不僅涉及太空體育、競技體育、大眾體育，還包括運(yùn)動(dòng)康復(fù)和醫(yī)療衛(wèi)生，但目前對(duì)其進(jìn)行的科學(xué)研究主要還集中在運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)[2-4]，很少有人關(guān)注其對(duì)心血管系統(tǒng)的影響，僅有少數(shù)對(duì)心率、血壓、血液流變性、皮膚血流量變化的報(bào)道[5-7]。故應(yīng)盡早開展振動(dòng)訓(xùn)練對(duì)心血管機(jī)能影響效應(yīng)的研究，在提升不同人群訓(xùn)練效果和安全性，以及預(yù)防振動(dòng)病等方面具有重要意義[7]。

動(dòng)脈彈性代表血管壁的緩沖能力，是由于管腔內(nèi)壓力變化所導(dǎo)致的動(dòng)脈血管直徑或容積的變化，取決于動(dòng)脈腔徑大小和管壁硬度或可擴(kuò)張性，主要反映動(dòng)脈舒張功能的狀態(tài)[8-9]。對(duì)于低齡老年人群，隨著年齡的增長，動(dòng)脈管壁彈性功能逐漸衰退，表現(xiàn)為僵硬度增高、緩沖能力下降，擴(kuò)張性降低和脈壓增加，屬于動(dòng)脈硬化的早期改變[9-10]。因此，動(dòng)脈血管彈性降低是低齡老年人罹患各類心腦血管疾病的重要危險(xiǎn)因素[11-12]。雖然大量證據(jù)表明，有氧耐力訓(xùn)練能夠改善心血管機(jī)能和降低血管僵硬度[13]，傳統(tǒng)力量訓(xùn)練有益于增長肌力和骨密度，但是這兩種運(yùn)動(dòng)方式對(duì)存在運(yùn)動(dòng)功能喪失或認(rèn)知障礙的低齡老年人，以及外出行動(dòng)不便的高齡老人卻并不適合。而振動(dòng)訓(xùn)練則完全適宜這類活動(dòng)受限的人群進(jìn)行練習(xí)，并可以更有效地預(yù)防衰老性肌萎縮（Sarcopenia）和骨質(zhì)疏松癥（Osteoporosis）[14-15]，只是尚不清楚其對(duì)低齡老年人動(dòng)脈血管彈性能產(chǎn)生怎樣的影響。此外，由于以往相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道中普遍以青年運(yùn)動(dòng)員為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，缺乏在不同振動(dòng)形式下，針對(duì)不同人群的振動(dòng)頻率和振幅分類使用標(biāo)準(zhǔn)[4]，特別是低齡老年人安全有效的垂直振動(dòng)訓(xùn)練頻率范圍還不明確。因此，本研究對(duì)不同性別低齡老年人在不同頻率全身垂直振動(dòng)訓(xùn)練期間頸動(dòng)脈彈性的變化進(jìn)行了測定，進(jìn)而探討其內(nèi)在生理機(jī)制，以期為力量訓(xùn)練理念的創(chuàng)新和安全實(shí)施振動(dòng)訓(xùn)練提供依據(jù)。

1 研究對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

從無吸煙史且半年內(nèi)未進(jìn)行過系統(tǒng)鍛煉的60～65歲自愿者中選取95名受試者（男性50名，女性45名），實(shí)驗(yàn)前經(jīng)正規(guī)醫(yī)療機(jī)構(gòu)體檢確認(rèn)身體健康，動(dòng)脈血壓正常，未見有任何呼吸、循環(huán)、內(nèi)分泌及運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)疾患，近期也無服藥記錄，基本情況見表1。

表1 受試者基本情況（ ±s）

性別 n/人 年齡/歲 身高/cm 體重/kg 靜態(tài)心率/（次·min-1） 肱動(dòng)脈血壓/mmHg

收縮壓 舒張壓

男 50 63±1 170.3±4.1 68.2±7.5 72±4 130±6 74±7

女 45 62±2 158.9±3.7 53.9±4.6 70±5 109±8 63±5

1.2 研究方法

1）頻率和振幅。

Jordan等[16]認(rèn)為振動(dòng)頻率應(yīng)高于20 Hz，且這一觀點(diǎn)現(xiàn)已達(dá)成共識(shí)。因?yàn)?～20 Hz的振動(dòng)與身體各器官的自振動(dòng)頻率相同，可引起全身多處共振（如頭的共振頻率為18 Hz，內(nèi)臟、脊柱的共振頻率為8 Hz，全身共振頻率為5 Hz），對(duì)機(jī)體產(chǎn)生的振動(dòng)損傷最強(qiáng)[4，7]；而高于60 Hz的振動(dòng)則會(huì)引起眼球共振，直接損傷神經(jīng)、肌肉，出現(xiàn)神經(jīng)失調(diào)、內(nèi)分泌紊亂等癥狀[6-7，17]。由于50 Hz以上的大部分振動(dòng)能量以波的形式通過組織傳播，故一般將50 Hz作為界定高頻與低頻的界限[6]。綜合相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，本研究初步選取55、25 Hz分別進(jìn)行高頻、低頻振動(dòng)訓(xùn)練。振幅一般介于1～10 mm之間，Yue等[17]認(rèn)為振幅在4 mm以上時(shí)，血液黏度會(huì)隨振幅的增大而逐漸增高，故多選取3～5 mm的振幅。本研究將振幅統(tǒng)一選取為4 mm。

2）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。

采用全身振動(dòng)訓(xùn)練法，分別以高頻55 Hz和低頻25 Hz進(jìn)行振動(dòng)力量訓(xùn)練的男性和女性受試者隨機(jī)分成4個(gè)實(shí)驗(yàn)組，即高頻男性組（H-M）25人、高頻女性組（H-F）22人、低頻男性組（L-M）25人、低頻女性組（L-F）23人（見表1）。要求受試者在6個(gè)月實(shí)驗(yàn)期間保持常規(guī)飲食及作息，不服用任何形式的營養(yǎng)補(bǔ)劑、刺激性飲品與藥物，并確保每次訓(xùn)練前24 h內(nèi)不進(jìn)行任何形式的劇烈運(yùn)動(dòng)。

對(duì)每名受試者的頸動(dòng)脈指標(biāo)共測量4次，分別為實(shí)驗(yàn)前（S0）、訓(xùn)練2個(gè)月末（S2）、訓(xùn)練4個(gè)月末（S4）和訓(xùn)練6個(gè)月末（S6）。測量日的數(shù)據(jù)采集時(shí)間段相同，且距離上一次訓(xùn)練結(jié)束至少24 h，以避免急性效應(yīng)產(chǎn)生的影響。測試前4 h內(nèi)除飲水外，禁止攝入任何食物。

表2 各組受試者身體基礎(chǔ)情況（ ±s）

性別 n/人 年齡/歲 身高/cm 體重/kg 靜態(tài)心率/（次·min-1） 肱動(dòng)脈血壓/mmHg

收縮壓 舒張壓

H-M 25 63±2 169.5±3.1 69.3±5.5 73±5 134±8 79±7

H-F 22 61±1 159.8±2.6 52.5±4.0 68±5 113±7 61±8

L-M 25 64±1 171.2±2.9 66.8±6.2 72±5 128±9 72±6

L-F 23 62±1 158.1±3.2 54.8±3.4 71±6 105±8 66±5

3）振動(dòng)訓(xùn)練方案。

采用Power Plate?振動(dòng)訓(xùn)練臺(tái)系列中的Pro 5 AIRdaptive儀器，每周訓(xùn)練3次，共計(jì)24周。振動(dòng)方式以振動(dòng)面板整體垂直方向?yàn)橹?；采用Acceleration Training?加速訓(xùn)練模式；利用AIRdaptiveTM?3級(jí)氣囊承重技術(shù)進(jìn)行個(gè)人65%～70%承重負(fù)荷的設(shè)定，并根據(jù)受試者訓(xùn)練中的下肢肌力增長及時(shí)調(diào)整負(fù)荷，以維持預(yù)定強(qiáng)度。訓(xùn)練過程中，受試者在振動(dòng)臺(tái)上采用不同步態(tài)的半蹲姿勢或借助橡皮帶進(jìn)行軀體控制。訓(xùn)練日的時(shí)間安排在16：30—18：30，具體訓(xùn)練計(jì)劃：練習(xí)姿勢（靜力性半蹲）、振動(dòng)頻率（25～55 Hz）、振動(dòng)加速度（15～20 m/s2）、訓(xùn)練組數(shù)（4組）、每組時(shí)間（30～45 s、組間間歇2 min）。

4）動(dòng)脈血管彈性的測量。

采用韓國SA-9900MT彩色多普勒超聲診斷儀的體表M型超聲和二維超聲成像技術(shù)測量頸動(dòng)脈內(nèi)徑及橫截面積的變化，進(jìn)而對(duì)體現(xiàn)動(dòng)脈彈性的擴(kuò)張度和僵硬度等相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算和評(píng)價(jià)。受試者取左側(cè)仰臥位，頸部墊枕，頭略向后伸以充分伸展頸部，由超聲科醫(yī)師使用高頻探頭（頻率5～12 MHz）在頸總動(dòng)脈分叉處的近端后1.5 cm處，對(duì)右側(cè)頸動(dòng)脈做橫向和縱向掃查并追蹤成像，測量心臟收縮末期頸動(dòng)脈根部內(nèi)徑（Ds）和舒張末期頸動(dòng)脈根部內(nèi)徑（Dd），以及收縮壓SBP和舒張壓DBP。

以單位壓力變化下的頸動(dòng)脈根部橫截面擴(kuò)張性AC（Arterial Compliance）和僵硬度系數(shù)β（β-stiffness index）作為本研究評(píng)價(jià)動(dòng)脈血管彈性的主要指標(biāo)。兩者的計(jì)算公式分別為[11，19]：

AC= （mm2/mmHg）

β=

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用Microsoft Excel 2003及SPSS 13.0軟件進(jìn)行處理和統(tǒng)計(jì)分析，以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差（ ±s）表示。首先，采用KS檢驗(yàn)對(duì)各組數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn)，以各組數(shù)據(jù)服從正態(tài)分布且方差齊同為前提，采用[性別（2）×頻率（2）×?xí)r段（3）]三因素重復(fù)測量方差分析法，考察性別、振動(dòng)頻率、持續(xù)時(shí)間三者對(duì)頸動(dòng)脈彈性的綜合影響效應(yīng)，并使用LSD（最小顯著差異法）對(duì)各組在不同時(shí)間點(diǎn)的指標(biāo)均值進(jìn)行Post Hoc（事后多重比較）檢驗(yàn)，統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。顯著性水平為P<0.05。

2 結(jié)果及分析

2.1 振動(dòng)訓(xùn)練對(duì)AC的影響

從表3的組內(nèi)T檢驗(yàn)結(jié)果可以看出，隨振動(dòng)訓(xùn)練時(shí)間的延長，高頻率組AC均在S4～S6時(shí)段出現(xiàn)顯著性下降（P<0.05）；低頻率組AC均在S6時(shí)段出現(xiàn)顯著性升高（P<0.05）。因不同性別和振動(dòng)頻率的各組在不同時(shí)段內(nèi)AC的變化幅度有差異，故采用三因素重復(fù)測量方差分析法，考察性別（2）、頻率（2）、時(shí)段（3）等自變量對(duì)因變量AC的主效應(yīng)及相互間的交互效應(yīng)。

表3 AC隨振動(dòng)訓(xùn)練階段的變化（ ±s） mm2/ mmHg

組別 S0 S2 S4 S6

H-M 0.112±0.041 0.106±0.037 0.097±0.0281） 0.069±0.0131）

H-F 0.105±0.032 0.100±0.029 0.093±0.0211） 0.079±0.0171）

L-M 0.108±0.038 0.110±0.040 0.115±0.042 0.123±0.0451）

L-F 0.094±0.030 0.097±0.033 0.104±0.037 0.114±0.0401）

1）與訓(xùn)練前相比具有顯著性差異（P<0.05）

表4的方差分析結(jié)果顯示，性別、頻率、時(shí)段的主效應(yīng)以及頻率×?xí)r段、頻率×性別、頻率×性別×?xí)r段的交互效應(yīng)均對(duì)AC的變化幅度有顯著影響（P<0.05），且各自對(duì)因變量總效應(yīng)的貢獻(xiàn)大小依次為：E2ta （頻率）>E2ta （頻率×?xí)r段）>E2ta （時(shí)段）>E2ta（頻率×性別）>E2ta（性別）>E2ta（頻率×性別×?xí)r段）。

表4 性別、頻率、時(shí)段對(duì)AC變化幅度的影響

檢驗(yàn)值 性別 頻率 時(shí)段 頻率×?xí)r段段 性別×?xí)r段 頻率×性別 頻率×性別×?xí)r段

F 609.544 3 984.353 1 832.437 2 764.389 92.851 1 109.362 330.645

P 0.027 0.000 0.007 0.001 0.103 0.019 0.041

E2ta 0.633 0.926 0.867 0.908 0.205 0.804 0.487

表5的方差分析結(jié)果進(jìn)一步表明，性別和頻率在S4—S6時(shí)段對(duì)AC的變化幅度有顯著影響，也存在明顯的交互作用（P<0.05），且各自對(duì)因變量總效應(yīng)的貢獻(xiàn)大小依次為：E2ta（頻率）>E2ta （頻率×性別）>E2ta（性別）。

表5 性別、頻率在不同時(shí)段對(duì)AC變化幅度的影響

時(shí)段 性別

頻率

頻率×性別

F P E2ta F P E2ta F P E2ta

S4—S2 66.358 0.093 0.281 468.093 0.060 0.694 173.489 0.072 0.459

S6—S4 108.435 0.040 0.492 1 102.439 0.017 0.835 319.702 0.029 0.706

通過表6的組內(nèi)T檢驗(yàn)可以看出，高頻率組H-M、H-F僅在S6—S4段的降幅具有顯著性差異（P<0.05），而低頻率組L-M、L-F在各時(shí)段僅有上升趨勢，增幅均無顯著性差異（P>0.05）；組間的多重比較檢驗(yàn)顯示，H-M的降幅高于H-F，且在S6—S4段出現(xiàn)顯著性差異（P<0.05）；L-M的增幅有較L-F偏低的趨勢，但各時(shí)段均無顯著性差異（P>0.05）。

表6 各組AC在不同時(shí)段變化幅度（ ±s）的差異 mm2/ mmHg

時(shí)段 H-M H-F L-M L-F

S4-S2 -0.009±0.005 -0.007±0.003 0.005±0.002 0.007±0.003

S6-S4 -0.028±0.0121） -0.014±0.0061）2） 0.008±0.004 0.010±0.007

1）組內(nèi)降幅，P<0.05；2）與H-M的降幅比較，P<0.05

2.2 振動(dòng)訓(xùn)練對(duì)β的影響

從表7的組內(nèi)T檢驗(yàn)結(jié)果可以看出，隨振動(dòng)訓(xùn)練時(shí)間的延長，高頻率組β均在S4—S6時(shí)段出現(xiàn)顯著性上升（P<0.05）；低頻率組β均在S6時(shí)段出現(xiàn)顯著性下降（P<0.05）。因不同性別和振動(dòng)頻率的各組在不同時(shí)段內(nèi)β的變化幅度有差異，故采用三因素重復(fù)測量方差分析法，考察性別（2）、頻率（2）、時(shí)段（3）等自變量對(duì)因變量β的主效應(yīng)及相互間的交互效應(yīng)。

表7 β隨振動(dòng)訓(xùn)練階段的變化情況（ ±s）

時(shí)段 H-M H-F L-M L-F

S0 9.59±3.06 9.91±3.35 9.74±3.62 9.88±3.24

S2 9.83±3.71 10.09±3.92 9.71±3.55 9.82±3.07

S4 10.39±4.121） 10.48±4.391） 9.55±3.38 9.57±2.86

S6 12.27±4.951） 11.44±4.601） 8.77±3.041） 8.66±2.591）

1）與訓(xùn)練前相比，P<0.05

表8的方差分析結(jié)果顯示，性別、頻率、時(shí)段的主效應(yīng)以及頻率×?xí)r段、頻率×性別的交互效應(yīng)均對(duì)β的變化幅度有顯著影響（P<0.05），且各自對(duì)因變量總效應(yīng)的貢獻(xiàn)大小依次為：E2ta （頻率）>E2ta（頻率×?xí)r段）>E2ta（時(shí)段）>E2ta （頻率×性別）>E2ta（性別）。

表8 性別、頻率、時(shí)段對(duì)β變化幅度的影響

檢驗(yàn)值 性別 頻率 時(shí)段 頻率×?xí)r段 性別×?xí)r段 頻率×性別 頻率×性別×?xí)r段

F 590.201 3 326.417 1 730.129 2 506.256 76.360 1 062.853 135.098

P 0.030 0.000 0.009 0.002 0.148 0.021 0.054

E2ta 0.718 0.935 0.812 0.894 0.304 0.767 0.523

表9的方差分析結(jié)果進(jìn)一步表明，性別和頻率在S4—S6時(shí)段對(duì)β的變化幅度有顯著影響，也存在明顯的交互作用（P<0.05），且各自對(duì)因變量總效應(yīng)的貢獻(xiàn)大小依次為：E2ta（頻率）>E2ta（頻率×性別）>E2ta（性別）。

表9 性別、頻率在不同時(shí)段對(duì)β變化幅度的影響

時(shí)段 性別

頻率

頻率×性別

F P E2ta F P E2ta F P E2ta

S4—S2 123.407 0.125 0.382 523.401 0.072 0.703 68.504 0.090 0.496

S6—S4 295.793 0.037 0.575 1240.106 0.014 0.871 102.358 0.023 0.684

通過表10的組內(nèi)T檢驗(yàn)可以看出，高頻率組H-M、H-F僅在S6—S4段的增幅具有顯著性差異（P<0.05），而低頻率組L-M、L-F在各時(shí)段僅有下降趨勢，降幅均無顯著性差異（P>0.05）；組間的多重比較檢驗(yàn)顯示，H-M的增幅高于H-F，且在S6—S4段出現(xiàn)顯著性差異（P<0.05）；L-M的降幅有較L-F偏低的趨勢，但各時(shí)段均無顯著性差異（P>0.05）。

表10 各組β在不同時(shí)段變化幅度的差異（ ±s）

時(shí)段 H-M H-F L-M L-F

S4—S2 0.56±0.17 0.39±0.10 -0.16±0.04 -0.25±0.05

S6—S4 1.88±0.351） 0.96±0.241）2） -0.78±0.15 -0.91±0.23

1）組內(nèi)增幅，P<0.05；2）與H-M的增幅比較P<0.05

2.3 振動(dòng)訓(xùn)練對(duì)心率和血壓的影響

從表11的組內(nèi)T檢驗(yàn)結(jié)果可以看出，各組受試者的靜態(tài)心率在實(shí)驗(yàn)前、后無顯著性差異（P>0.05）；高頻率組H-M和H-F的肱動(dòng)脈收縮壓和舒張壓均在實(shí)驗(yàn)后有明顯增長（P<0.05），但尚未超出臨界高血壓范圍（140/90～160/95 mmHg）；低頻率組L-M和L-F的肱動(dòng)脈收縮壓和舒張壓在實(shí)驗(yàn)前、后均無顯著性差異（P>0.05）。

表11 各組受試者實(shí)驗(yàn)前、后的心率與肱動(dòng)脈血壓（ ±s）變化

組別 靜態(tài)心率/（次/min-1） 肱動(dòng)脈收縮壓/mmHg 肱動(dòng)脈舒張壓/mmHg

實(shí)驗(yàn)前 實(shí)驗(yàn)后 實(shí)驗(yàn)前 實(shí)驗(yàn)后 實(shí)驗(yàn)前 實(shí)驗(yàn)后

H-M 73±5 74±5 134±8 145±61） 79±7 88±61）

H-F 68±5 69±5 113±7 122±81） 61±8 72±51）

L-M 72±5 71±5 128±9 127±7 72±6 70±7

L-F 71±6 70±6 105±8 103±6 66±5 65±6

1）與實(shí)驗(yàn)前比較P<0.05

3 討論

目前，已有研究表明，振動(dòng)訓(xùn)練不僅可以有效預(yù)防中老年婦女骨質(zhì)疏松、改善骨礦結(jié)構(gòu)，還能幫助中老年人提高平衡控制能力，降低跌倒的風(fēng)險(xiǎn)[1-4，14，16]。此外，振動(dòng)訓(xùn)練在提高最大攝氧量、增強(qiáng)血液循環(huán)、提高睪酮水平等方面均有一定效果[1-7]。但有關(guān)振動(dòng)訓(xùn)練對(duì)不同人群動(dòng)脈血管彈性機(jī)能影響效應(yīng)的研究報(bào)道還很少見，對(duì)訓(xùn)練者“年齡、性別、振動(dòng)頻率以及訓(xùn)練時(shí)間”等因素的關(guān)注度更是不足。鑒于此，本實(shí)驗(yàn)選取低齡老年人作為受試者，以性別、振動(dòng)頻率為分組依據(jù)，通過24周全身垂直振動(dòng)訓(xùn)練，監(jiān)測頸動(dòng)脈順應(yīng)性AC和僵硬度β等彈性指標(biāo)隨訓(xùn)練進(jìn)程在不同時(shí)段的變化特征。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，以55 Hz進(jìn)行高頻振動(dòng)訓(xùn)練的受試者，實(shí)驗(yàn)后的肱動(dòng)脈血壓增高，頸動(dòng)脈彈性在訓(xùn)練后期明顯降低，且男性降幅高于女性；以25 Hz進(jìn)行低頻振動(dòng)訓(xùn)練的受試者，實(shí)驗(yàn)前后的肱動(dòng)脈血壓無顯著性差異，頸動(dòng)脈彈性在各時(shí)段的變化幅度不明顯，僅在實(shí)驗(yàn)后略有上升，無性別差異。

振動(dòng)訓(xùn)練負(fù)荷主要由振頻、振幅和附加負(fù)荷構(gòu)成。其中，振幅決定了肌肉所承受的離心作用，振頻決定了肌肉所要承受的由加速度產(chǎn)生的力，附加負(fù)荷決定了肌肉的緊張度[1]。相關(guān)研究表明，在同一附加負(fù)荷和振幅下，振動(dòng)頻率越大，肌肉受到的刺激越大。劉北湘[18]在對(duì)青年男性進(jìn)行8周15～45 Hz頻率范圍的振動(dòng)訓(xùn)練后，發(fā)現(xiàn)與任滿迎[1]對(duì)青年女性進(jìn)行8周25～50 Hz頻率范圍的振動(dòng)訓(xùn)練結(jié)果一致，即振頻越高，肌肉力量的訓(xùn)練效果越好。然而，據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，長期持續(xù)性的高頻率振動(dòng)不僅會(huì)使體內(nèi)升壓物質(zhì)增加，還會(huì)使兒茶酚胺及其代謝產(chǎn)物異常，對(duì)自主神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生不良影響，即交感神經(jīng)的興奮性增高，引起外周血管收縮和痙攣，管腔狹窄，血管壁出現(xiàn)肥厚和纖維化，微循環(huán)的血管阻力隨之增加，導(dǎo)致動(dòng)脈血壓升高[7]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究表明，全身振動(dòng)可引起強(qiáng)烈的血管收縮和機(jī)械應(yīng)激反應(yīng)，破壞血管內(nèi)皮細(xì)胞（VEC）的緊密連接，導(dǎo)致VEC受損甚至發(fā)生凋亡，從而使其合成、釋放的一氧化氮（NO）明顯減少，且NO的水平隨振動(dòng)時(shí)間延長和強(qiáng)度增大，其下降幅度更加明顯[20-21]；另外，振動(dòng)引發(fā)的VEC受損和血管痙孿還會(huì)刺激血管緊張素Ⅱ（AngⅡ）濃度升高，其上升幅度隨振動(dòng)時(shí)間延長和強(qiáng)度增大而更加明顯[22]；長時(shí)間接振所造成的VEC大量破壞，也會(huì)使縮血管物質(zhì)——內(nèi)皮素（ET）合成與釋放增加，其增幅同樣隨振動(dòng)時(shí)間延長和強(qiáng)度增大而更加顯著[23]。

因此，考慮24周的長期高頻振動(dòng)訓(xùn)練使得VEC受損，不僅使舒張血管的重要因子NO的生物利用度降低，還進(jìn)一步加強(qiáng)了交感腎上腺素能的縮血管緊張，使縮血管因子濃度上升，動(dòng)脈壁受到慢性束縛，順應(yīng)性下降。此外，隨著振動(dòng)訓(xùn)練的延續(xù)，中膜平滑肌細(xì)胞（VSMC）的分泌功能會(huì)增強(qiáng)、基質(zhì)增多，并出現(xiàn)增生，血管壁也開始增厚，最終導(dǎo)致動(dòng)脈管壁的韌性減弱[24]。綜合以上因素分析，長期高頻振動(dòng)對(duì)受試者VEC、VSMC、血管神經(jīng)調(diào)節(jié)以及血管活性物質(zhì)等方面的累積效應(yīng)，使其頸動(dòng)脈彈性在訓(xùn)練后期出現(xiàn)了顯著性降低。可以預(yù)測，若訓(xùn)練時(shí)間繼續(xù)延長，則這種影響可能還會(huì)被進(jìn)一步放大，以致對(duì)動(dòng)脈血管彈性造成難以逆轉(zhuǎn)的不良影響。故在全身振動(dòng)訓(xùn)練的安全頻率方面，結(jié)合本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果，本研究認(rèn)為55 Hz對(duì)于低齡老年人24周的振動(dòng)訓(xùn)練而言并非是安全頻率。雖然根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)[2，4，6-7，17-18，29]可以得出25～55 Hz的建議頻率范圍，但考慮其參照的受試者幾乎都是年輕運(yùn)動(dòng)員，且訓(xùn)練時(shí)限較短，因此具有一定的局限性，并不完全適用于長期進(jìn)行全身振動(dòng)訓(xùn)練的低齡老年人群。

在性別差異方面，高頻振動(dòng)組男性頸動(dòng)脈彈性的降低幅度在訓(xùn)練后期高于女性，提示女性血管舒張的調(diào)節(jié)機(jī)能比男性強(qiáng)，考慮可能與女性體內(nèi)雌激素對(duì)血管功能所產(chǎn)生的保護(hù)作用有關(guān)。Fjeldstad等[25]以80%RM負(fù)荷對(duì)絕經(jīng)前婦女實(shí)施為期3個(gè)月的中高強(qiáng)度力量訓(xùn)練，也未發(fā)現(xiàn)動(dòng)脈順應(yīng)性有所下降。運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的刺激可提高中樞β-內(nèi)啡肽的含量，令雌二醇、孕酮含量增加，使低齡老年女性體內(nèi)的雌激素水平得以改善[26]。雌激素不僅可通過影響血管緊張素轉(zhuǎn)換酶的活性來直接擴(kuò)張血管，還可通過雌激素受體（ER）實(shí)現(xiàn)對(duì)VEC功能的調(diào)節(jié)，即由VEC釋放的NO所介導(dǎo)的內(nèi)皮依賴性血管擴(kuò)張功能，包括上調(diào)NO合成酶（eNOS）和下調(diào)內(nèi)皮素及其受體。此外，也有利于前列腺素合成酶PGs、NOS等血管擴(kuò)張酶基因的表達(dá)，以及內(nèi)皮衍生超極化因子（EDHF）等擴(kuò)血管因子的釋放，并降低腎素、血管緊張素轉(zhuǎn)化酶（ACE）等的濃度[27-28]。

然而，研究認(rèn)為，與高頻振動(dòng)不同，較低頻率的振動(dòng)加速度小，能幫助靜脈血液回流，提高周圍動(dòng)脈血管的擴(kuò)張能力，降低大循環(huán)阻力，減輕心臟負(fù)擔(dān)，使血壓降低[6，7，29]。因此，適宜的機(jī)械振動(dòng)可提升心血管機(jī)能，甚至對(duì)心血管疾病有預(yù)防和治療作用。Suhr等[29]研究發(fā)現(xiàn)，自行車運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行振動(dòng)訓(xùn)練后，血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）水平有所提高，表明其有助于促進(jìn)了血管生成，改善心臟微循環(huán)和外周末梢循環(huán)。本研究中，低頻振動(dòng)組的頸動(dòng)脈彈性雖然變化幅度一直不明顯，但在24周訓(xùn)練結(jié)束后卻有顯著上升，提示較長時(shí)間的低頻振動(dòng)力量訓(xùn)練有益于低齡老年人動(dòng)脈血管彈性的維持與改善。

綜上所述，從低齡老年人運(yùn)動(dòng)保健、康復(fù)醫(yī)療等領(lǐng)域中的作用上看，長期進(jìn)行短時(shí)間的低頻振動(dòng)訓(xùn)練依然值得提倡；同時(shí)，也應(yīng)警惕較高頻振動(dòng)訓(xùn)練對(duì)低齡老年人心血管系統(tǒng)的不利影響，尤其是部分患有心血管基礎(chǔ)病變的高危人群更應(yīng)謹(jǐn)慎。建議在后續(xù)研究中，進(jìn)一步開展針對(duì)不同人群安全振動(dòng)頻率范圍的研究，特別是要明確老年人高頻振動(dòng)的上限閾值；同時(shí)，還應(yīng)密切關(guān)注不同頻率和振幅的全身振動(dòng)訓(xùn)練對(duì)老年人心臟泵血機(jī)能的影響效應(yīng)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 任滿迎，趙煥彬，劉穎，等. 振動(dòng)力量訓(xùn)練即時(shí)效應(yīng)與結(jié)構(gòu)性效應(yīng)的研究進(jìn)展[J]. 體育科學(xué)，2006，26（7）：63-66.

[2] 王興澤，王冰，胡賢豪. 振動(dòng)力量訓(xùn)練綜述[J]. 山東體育學(xué)院學(xué)報(bào)，2007，23（1）：63-66.

[3] 周蘇源，危小焰. 基于振動(dòng)力量訓(xùn)練的研究進(jìn)展[J].首都體育學(xué)院學(xué)報(bào)，2008，20（5）：29-31.

[4] 周桂琴，尹軍. 國內(nèi)外振動(dòng)訓(xùn)練在訓(xùn)練學(xué)領(lǐng)域比較分析[J]. 武漢體育學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，44（12）：67–73.

[5] 徐樹禮. 站姿振動(dòng)對(duì)血液流變性的影響[J]. 天津體育學(xué)院學(xué)報(bào)，2012，27（6）：535-539.

[6] 歐陽秀雄，湛超軍. 振動(dòng)訓(xùn)練同振幅不同頻率與振動(dòng)時(shí)間對(duì)血流量變化的研究[J]. 北京體育大學(xué)學(xué)報(bào)，2008，31（7）：929-931.

[7] 馬雪，田振軍，Ping Zhang，等. 機(jī)械振動(dòng)的心血管生物學(xué)效應(yīng)研究綜述[J]. 西安體育學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，27（6）：709–715.

[8] Burr J F，Bredin S S D，Phillips A，et al. Systemic arterial compliance following ultra-marathon[J]. Int J Sports Med，2012，33（3）：224-229.

[9] 高磊. 動(dòng)脈順應(yīng)性的研究進(jìn)展[J]. 心血管病學(xué)進(jìn)展，2007，28（1）：74-76.

[10] Takeuchi K，Zhang B，Ideishi M，et al. Influence of age and hypertension on the association between small artery compliance and coronary artery disease[J]. Am J Hypertens，2004，17（12）：1188-1191.

[11] 戴振宇. 超聲成像技術(shù)評(píng)價(jià)高血壓患者主動(dòng)脈順應(yīng)性研究[D]. 溫州：溫州醫(yī)學(xué)院，2009.

[12] Vlachopoulos C，Aznaouridis K，Stefanadis C. Prediction of cardiovascular events and all-cause mortality with arterial stiffness：a systematic review and meta-analysis[J]. J Am Coll Cardiol，2010，55（13）：1318-1327.

[13] 朱蔚莉，鄭陸，杜艷艷. 運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練與人體血管彈性[J]. 中國運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)雜志，2009，28（4）：460-462.

[14] 陳金鰲，楊帆，陸阿明. 長期力量訓(xùn)練后老年人骨密度變化特征[J]. 北京體育大學(xué)學(xué)報(bào)，2013，36（7）：74-78.

[15] 丁華，付彥銘，程楊，等. 全身振動(dòng)與骨質(zhì)疏松癥[J]. 沈陽體育學(xué)院學(xué)報(bào)，2013，32（1）：139-140.

[16] Jordan M J，Norris S R，Smith D J，et al. Vibra-tion training：an overview of the area，training conse-quences，and future considerations[J]. J Strength Cond Res，2005，19（2）：459-466.

[17] Yue Z，Klein?der H，Marées M De，et al. On the cardiovascular effects of whole body vibration part II. Lateral effects：statistical analysis[J]. Studies in Applied Mathematics，2007，119（2）：111-125.

[18] 劉北湘. 振動(dòng)波方向、頻率對(duì)振動(dòng)訓(xùn)練的影響[J].武漢體育學(xué)院學(xué)報(bào)，2011，45（6）：83-87.

[19] Miyachi M，Donato A J，Yamamoto K，et al. Greater age-related reductions in central arterial compli-ance in resistance-trained men[J]. Hypertension，2003，41（1）：130-135.

[20] 于永勝，林立，張春之，等. 接振家兔血管內(nèi)皮細(xì)胞bcl-2、bax表達(dá)及意義[J]. 中國公共衛(wèi)生，2007，23（10）：1196-1197.

[21] 林立，張強(qiáng)，聶繼池，等. 局部振動(dòng)對(duì)家兔血漿一氧化氮濃度的影響[J]. 勞動(dòng)醫(yī)學(xué)，2000，17（1）：1–3.

[22] 林立，郭子林，張強(qiáng)，等. 局部振動(dòng)對(duì)家兔血管緊張II和心鈉素水平的影響[J]. 中國微循環(huán)，2000，4（4）：228-229.

[23] 林立，張強(qiáng)，張春之，等. 煤礦掘進(jìn)工血漿血管內(nèi)皮活性物質(zhì)的測定及意義[J]. 放射免疫學(xué)雜志，2003，16（4）：210-212.

[24] Curry B D，Bain J L，Yan J G，et al. Vibration injury damages arterial endothelial cells[J]. Muscle and Nerve，2002，25（4）：527-534.

[25] Fjeldstad A S，Bemben M G，Bemben D A. Re-sistance training effects on arterial compliance in premenopausal women[J]. Angiology，2009，60（6）：750-756.

[26] 劉君雯. 運(yùn)動(dòng)對(duì)圍絕經(jīng)期婦女雌激素、骨密度及血脂的影響[J]. 中國婦幼保健，2010，25（11）：1586.

[27] 林守清. 雌激素對(duì)心血管系統(tǒng)功能的保護(hù)作用[J].中國實(shí)用婦科與產(chǎn)科雜志，2002，18（12）：718-720.

[28] Noon J P，Trischuk T C，Gaucher S A，et al. The effect of age and gender on arterial stiffness in healthy Caucasian Canadians[J]. J Clin Nurs，2008，17（17）：2311-2317.

[29] Suhr F，Brixius K，Bolck b，et al. Effects of short-term vibration and hypoxia during high-intensity cycling exercise on circulating levels of angiogenic reg-ulators in humans[J]. Appl Physiol，2007，10（3）：474-483.