龔迪,王雪強(qiáng),王惠芳
隨著國民生活方式的改變以及老齡化加重,呼吸、循環(huán)、代謝等內(nèi)科病的發(fā)病率也不斷走高,威脅著國民的健康。在疾病的管理中,主要是延緩疾病進(jìn)展和減少并發(fā)癥的發(fā)生。隨著醫(yī)學(xué)的發(fā)展,內(nèi)科疾病的康復(fù)介入越來越受到重視,康復(fù)治療不僅能改善患者的日常活動(dòng)能力,提高生活質(zhì)量,還能延緩疾病進(jìn)展,減少并發(fā)癥,所以康復(fù)醫(yī)學(xué)在內(nèi)科疾病的管理中逐漸受到關(guān)注。在康復(fù)干預(yù)中,運(yùn)動(dòng)療法占有舉足輕重的地位,其中全身振動(dòng)訓(xùn)練(Whole-body Vibration,WBV)逐漸受到研究者們的關(guān)注[1-2]。相較于在運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)疾患,內(nèi)科領(lǐng)域應(yīng)用較晚,但其臨床康復(fù)功效已得到證實(shí),所以對(duì)于臨床康復(fù)從業(yè)者來說,需要對(duì)這種方法進(jìn)一步了解,進(jìn)而根據(jù)實(shí)際情況選擇性應(yīng)用。作者通過檢索多個(gè)數(shù)據(jù)庫中WBV在內(nèi)科領(lǐng)域的報(bào)道,并對(duì)近年的臨床研究進(jìn)行綜述,使得我們對(duì)WBV有更全面的認(rèn)識(shí)。
WBV是通過振動(dòng)儀器產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)波傳遞到人體,使神經(jīng)系統(tǒng)、肌肉-骨骼系統(tǒng)以及心血管系統(tǒng)產(chǎn)生適應(yīng)性反應(yīng)來提高部分身體功能的運(yùn)動(dòng)方法[3],目前具體的機(jī)制還沒完全明確,多認(rèn)為是振動(dòng)產(chǎn)生的加速度力導(dǎo)致的一系列生理反應(yīng)[4]。振動(dòng)產(chǎn)生的快速位移刺激肌梭等感受器,興奮α運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元,引起肌肉的牽張反射而發(fā)生強(qiáng)直收縮,可以激活更多運(yùn)動(dòng)單位,增加能耗,又增加了血流量灌注,尤其是下肢血供[5]。振動(dòng)也被認(rèn)為可以刺激關(guān)節(jié)內(nèi)的本體感受器,使神經(jīng)反饋通路更有效率,提升身體的敏捷性和平衡能力[6]。此外振動(dòng)增加身體負(fù)載,使骨受力增加,刺激骨再生,所以振動(dòng)訓(xùn)練也被用于骨質(zhì)疏松的治療。
1987年WBV首先應(yīng)用于競(jìng)技運(yùn)動(dòng)[7],此后有關(guān)研究不斷深入,應(yīng)用的領(lǐng)域逐步擴(kuò)展,尤其是近些年,報(bào)道明顯增多。從文獻(xiàn)中看到,研究的對(duì)象涵蓋了正常人群、高齡者、肥胖者、癱瘓病人、運(yùn)動(dòng)損傷以及內(nèi)科疾患等各類人群,研究目的也從運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練、保健擴(kuò)展至疾病治療和預(yù)防,研究地點(diǎn)從實(shí)驗(yàn)室發(fā)展到工作區(qū)、醫(yī)院治療區(qū),甚至是ICU[8-9]。早期的應(yīng)用研究主要集中在航天、運(yùn)動(dòng)、保健等領(lǐng)域,比如預(yù)防骨質(zhì)疏松、體能訓(xùn)練、減肥等,如今WBV也逐漸被康復(fù)領(lǐng)域的研究者所關(guān)注,有關(guān)神經(jīng)系統(tǒng)疾患,軟組織疼痛,骨關(guān)節(jié)病的報(bào)道增長較多[10-11]。如今,內(nèi)科慢性疾病也成為致殘和死亡的重要因素,WBV在內(nèi)科疾病的應(yīng)用中也不斷探索,尤其是在代謝、呼吸、循環(huán)等慢性疾病。不同的人群,選擇的振動(dòng)方案及治療目的各異,這些研究成為臨床應(yīng)用的重要參考。
2.1 2型糖尿病 2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)是一種常見的代謝性疾病,因?yàn)橐葝u素的分泌和利用協(xié)調(diào)機(jī)制失常,產(chǎn)生如“三多一少”等癥狀。糖尿病是心腦血管病的高危因素,而且會(huì)誘發(fā)末梢神經(jīng)炎,造成肢體末端的溫度、觸覺減退,使患者對(duì)熱,扎刺等傷害的敏感性下降,受傷風(fēng)險(xiǎn)增加,而當(dāng)外周血管尤其是下肢血管引變性導(dǎo)致循環(huán)受阻,就會(huì)罹患糖尿病足。同時(shí)疾病會(huì)引起患者疲勞,活動(dòng)量減少,使患者的日常生活受到很大影響[5]。糖尿病的管理策略中除了藥物,科學(xué)的運(yùn)動(dòng)在疾病管理策略中占有重要的地位,推薦級(jí)別較高[12-13]。2007年德國的一項(xiàng)臨床研究首次報(bào)道了WBV的降糖效果[14],隨后開始受到更多人關(guān)注。Del等[15]針對(duì)非胰島素抵抗的人群,選取頻率漸增(12-14-16Hz),振時(shí)漸增(30-45-60s),振幅4mm的訓(xùn)練方案,12周后受試者的糖化血紅蛋白和空腹血糖顯著下降,同時(shí)還有改善血脂的作用[11]。 Lee等[16]選取仍然利用頻率漸增(15-20-25-30Hz),振幅1~3mm的振動(dòng)方案,6周后結(jié)果就糖化血紅蛋白下降了0.8%[10],兩項(xiàng)研究均顯示W(wǎng)BV在血糖控制中的裨益,值得借鑒。作者認(rèn)為因WBV能在不增加疲勞的情況下誘發(fā)更多肌肉募集[17],對(duì)于久坐和肥胖的糖尿病患者來說或更適合應(yīng)用。糖尿病足由于神經(jīng)、血管病變?cè)斐裳鞑粫?,組織灌注減少,發(fā)生潰瘍而不易愈合,嚴(yán)重者會(huì)導(dǎo)致截肢,最近研究發(fā)現(xiàn)振動(dòng)訓(xùn)練對(duì)糖尿病足患者有積極的效果。Johnson等[5]利用頻率26Hz,振幅2mm的垂直振動(dòng)方案對(duì)10例老年患者進(jìn)行觀察,振動(dòng)后的5min內(nèi)下肢皮膚的血流量呈現(xiàn)一過性的快速上升[13]。Rodríguez等[18]選取54例糖尿病患者,頻率30Hz,每周3次,并加入力量和放松訓(xùn)練,12周后經(jīng)皮氧分壓增加7mmHg,而且感覺的敏感度也有稍許的提高[14]。這些研究的結(jié)果證明了WBV對(duì)糖尿病足預(yù)防和治療益處。機(jī)制上,振動(dòng)訓(xùn)練增加了組織的灌注,并會(huì)誘導(dǎo)血管新生,進(jìn)而提高血氧含量[19],對(duì)糖尿病足患者來說振動(dòng)訓(xùn)練的安全性相對(duì)更高。糖尿病患者因?yàn)橛屑×ο陆?、神?jīng)傳導(dǎo)通路異常、前庭問題而使平衡更差,跌倒發(fā)生率也就比正常人群高[20],老年患者尤甚。Del等[21]選擇兩側(cè)交替振動(dòng)方案(12~16Hz,振幅4mm; 3次/周),配合弓步、提踵、上下臺(tái)階以及上肢的彈力帶訓(xùn)練,12周后發(fā)現(xiàn)WBV可以減少閉眼時(shí)重心移動(dòng)幅度,改善平衡控制能力,Lee等[16]把WBV與平衡墊訓(xùn)練結(jié)合,結(jié)果與單純的平衡訓(xùn)練相比改善更多。WBV提高了本體感覺的靈敏度,又加強(qiáng)了周圍-中樞神經(jīng)的傳輸控制進(jìn)而增加了身體的靈活性[15]。所以對(duì)預(yù)防糖尿病人群跌倒有實(shí)用價(jià)值。但是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)會(huì)影響血糖的變化,進(jìn)行振動(dòng)訓(xùn)練的過程中也需要注意低血糖的發(fā)生,訓(xùn)練前后做好預(yù)防和監(jiān)測(cè)。
2.2 慢性阻塞型肺疾病 慢性阻塞型肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)是一種進(jìn)展性呼吸疾病,因呼吸困難,咳嗽,喘息等癥狀導(dǎo)致患者活動(dòng)能力下降。除卻藥物,運(yùn)動(dòng)是COPD干預(yù)中重要的一個(gè)環(huán)節(jié),在指南中的證據(jù)級(jí)別和推薦程度也都比較高[22],運(yùn)動(dòng)療法雖能延緩發(fā)病進(jìn)程,改善呼吸功能,但因運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)出現(xiàn)喘息等不適而導(dǎo)致患者難以堅(jiān)持。WBV在COPD中的應(yīng)用是近些年才出現(xiàn)的[23-24],Gloeckl等[25]對(duì)2014年以前的臨床研究文獻(xiàn)進(jìn)行meta分析顯示W(wǎng)BV對(duì)可提高COPD患者運(yùn)動(dòng)能力,并提升生活質(zhì)量[19]。新近發(fā)表的臨床研究與這個(gè)結(jié)果基本保持一致。Gloeckl等[24]選取中重度中老年COPD患者加入交替振動(dòng)干預(yù),頻率24~26Hz,振幅5mm,每周5次,3周后與只進(jìn)行傳統(tǒng)肌力和耐力訓(xùn)練對(duì)照,結(jié)果發(fā)現(xiàn)振動(dòng)組的患者平衡能力、6min步行距離和下肢絕對(duì)肌力都顯示出明顯優(yōu)勢(shì),但肌耐力增加不明顯[18]。Spielmanns等[26]選取門診COPD II~I(xiàn)V期患者在傳統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)干預(yù)基礎(chǔ)之加入頻率24~26Hz,振幅3mm的交替振動(dòng),可能與較高的流失率(49%)有關(guān)系,結(jié)果顯示在運(yùn)動(dòng)能力如坐站實(shí)驗(yàn)和六分鐘步行實(shí)驗(yàn)上沒有顯出療效優(yōu)勢(shì),本文作者的另一項(xiàng)研究利用低頻振動(dòng)(6~10Hz)明顯改善了輕至重度COPD患者的肌力、步行能力、平衡控制以及呼吸狀況[27]。Pleguezuelos等[27]利用垂直振動(dòng)方法,選取頻率35Hz,振幅2mm,每周3次,6周后,6min步行能力測(cè)試和血氧飽和度比傳統(tǒng)的有氧運(yùn)動(dòng)增加明顯,但最大吸氣和最大呼氣壓改善不顯著[22]。也有研究者早期即介入,Timm等[29]對(duì)還在住院的COPD患者在進(jìn)行呼吸、被動(dòng)運(yùn)動(dòng)等治療時(shí),一組患者每天加入6min的振動(dòng)干預(yù),出院時(shí)患者的生活質(zhì)量,尤其是6min步行測(cè)試都較對(duì)照組顯著的提高,但也沒有發(fā)現(xiàn)呼吸功能上的差別??傮w來說,WBV可以改善患者的運(yùn)動(dòng)能力和生活質(zhì)量,且不適反應(yīng)較少,但對(duì)呼吸功能的作用不能確定,對(duì)COPD的康復(fù)來說,振動(dòng)訓(xùn)練或許可作為一種輔助方法,但不能替代傳統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)。 統(tǒng)觀這些研究,振動(dòng)往往會(huì)和如靜蹲,牽伸等結(jié)合練,利用機(jī)械振動(dòng)激活更多的肌肉參與,達(dá)到增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的效果。但有的研究者也發(fā)現(xiàn)振動(dòng)訓(xùn)練會(huì)對(duì)慢性阻塞型肺疾病的患者產(chǎn)生其他潛在的影響,比如心率加快,Ⅱ型肌纖維參與更多導(dǎo)致無氧環(huán)境下的疲勞增加[30],所以對(duì)慢性阻塞型肺疾病患者來說在實(shí)際應(yīng)用時(shí)需要對(duì)患者的情況全面的把握。
2.3 肺動(dòng)脈高壓 在循環(huán)系統(tǒng)疾病中,肺動(dòng)脈高壓(pulmonary arterial hypertension,PAH)是一種呈進(jìn)行性發(fā)展的臨床綜合征,肺血管結(jié)構(gòu)發(fā)生改變導(dǎo)致血流動(dòng)力學(xué)異常,以及心功能下降,患者最后因右心衰竭而死亡,病程中也會(huì)因活動(dòng)功能水平不斷下降而致殘,是一種較嚴(yán)重的內(nèi)科疾病。內(nèi)科藥物治療是延緩進(jìn)程的基礎(chǔ),研究證明了運(yùn)動(dòng)療法干預(yù)和藥物配合對(duì)患者更有益處[31],但運(yùn)動(dòng)的依從性對(duì)這類患者來說是一個(gè)難題。Gerhard等[32]首次報(bào)道了把WBV在肺動(dòng)脈高壓人群的應(yīng)用研究,22例肺動(dòng)脈壓≥25mmHg,肺動(dòng)脈契壓≤15mmHg的PAH患者,藥物治療同時(shí)進(jìn)行振動(dòng)和非振動(dòng)對(duì)照。選擇正弦振動(dòng)法,頻率20Hz,振幅20mm,四周內(nèi)完成16個(gè)小時(shí)的訓(xùn)練后,與對(duì)照組相比,運(yùn)動(dòng)功能有明顯改善,其中6min步行能力測(cè)試就增加39.7±7.8m。所有患者的綜合評(píng)分后耗氧量峰值+65.7mL/min,無氧閾值+40.9 mLVO2/min,肌力+4.4%,且患者沒有不良反應(yīng)出現(xiàn)。結(jié)果證明WBV的安全性高和運(yùn)動(dòng)依從性好都顯示出振動(dòng)訓(xùn)練的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。但至今相關(guān)的報(bào)道非常少,所以需要更多臨床探究。
2.4 動(dòng)脈硬化 動(dòng)脈硬化是高血壓、糖尿病和心腦血管系統(tǒng)疾病高危險(xiǎn)因素。當(dāng)血管的彈性變差,造成血管的舒縮調(diào)節(jié)能力下降,會(huì)增加心臟后負(fù)荷。血管本身會(huì)隨著年齡的增加彈性變差[33],而對(duì)于絕經(jīng)后婦女和肥胖人群,硬化程度就更明顯。對(duì)血管硬化的預(yù)防和治療是心腦血管疾病預(yù)防的重要組成。運(yùn)動(dòng)干預(yù)占有重要作用,包括中等強(qiáng)度的有氧訓(xùn)練和高強(qiáng)度的抗阻運(yùn)動(dòng),但高強(qiáng)度抗阻的作用還沒有確定[34-35]。有的研究者把視線投向WBV。近些年為數(shù)不多的研究顯示出對(duì)健康人、肥胖人群和老年人群血管硬化改善作用。2008年,Otsuki等[36]讓10名健康青年人群進(jìn)行26Hz,屈膝60°靜蹲,10min震動(dòng)訓(xùn)練后,發(fā)現(xiàn)受試對(duì)象臂踝脈搏波傳導(dǎo)速度(brachial-ankle pulse wave velocity,baPWV)明顯下降,1h后才恢復(fù)到基線水平,baPWV作為全身系統(tǒng)血管硬化程度的重要指標(biāo)之一,振動(dòng)訓(xùn)練對(duì)血管硬化有即刻改善效應(yīng)。隨后Arturo Figueroa等[34]選取15名健康年輕人在靜態(tài)屈膝60°靜蹲時(shí)進(jìn)行比較觀察,振動(dòng)組利用40Hz,振幅1mm,強(qiáng)度為5.37g,10min,在兩種情況下股踝脈搏波傳導(dǎo)速度(Femoral-Ankle pulse wave velocity,F(xiàn)aPWV)在5min后都有下降,非震動(dòng)組在15min后回歸基線水平, 而振動(dòng)組則可以在30min后依然顯示低于基線值,進(jìn)一步說明振動(dòng)訓(xùn)練有改善動(dòng)脈硬化的即刻效應(yīng)[27]。長期干預(yù)的研究也有報(bào)道。lai等[37]在中老年人群中進(jìn)行3個(gè)月的振動(dòng)干預(yù)后, baPWV與初始階段相比明顯的下降,也說明有助于改善老年人動(dòng)脈血管粥樣硬化程度。在一些特殊人群身上,Arturo Figueroa等[35,38-40]針對(duì)年輕肥胖和絕經(jīng)后高血壓女性進(jìn)行一系列的研究,選取頻率范圍25~40Hz振幅1~2mm,漸進(jìn)增加強(qiáng)度的訓(xùn)練,最長干預(yù)時(shí)間達(dá)12周,結(jié)果都顯示出baPWV和或faPWV較基線水平明顯下降,與瓜氨酸等藥物結(jié)合,硬化程度還會(huì)進(jìn)一步改善,交互作用更明顯,為臨床康復(fù)提供了新的思路。腦卒中患者也是血管硬化的高危人群,血管硬化與卒中再發(fā)生密切相關(guān)。Andrew等[41]首次報(bào)道了振動(dòng)訓(xùn)練在腦卒中患者中的即刻效應(yīng),同樣發(fā)現(xiàn)了能夠改善患者的偏癱下肢和全身的硬化指標(biāo),30min后才會(huì)回到基線水平。但一些研究的結(jié)果有不同,Yule等[42]對(duì)腦卒中后殘疾患者進(jìn)行振動(dòng)干預(yù)的臨場(chǎng)初步探索,進(jìn)行4周的干預(yù)后,結(jié)果顯示振動(dòng)訓(xùn)練并不能顯示出改善患者的動(dòng)脈硬化水平,但作者認(rèn)為,可能與研究的樣本量和干預(yù)的時(shí)間不夠,因此振動(dòng)訓(xùn)練對(duì)腦卒中后遺癥患者的作用需要更多長期的研究觀察。
雖然振動(dòng)訓(xùn)練可以減輕硬化的程度,但具體的生理機(jī)制仍不明確,有研究者認(rèn)為或可能是振動(dòng)產(chǎn)生的肌肉舒縮導(dǎo)致血管形成機(jī)械性壓迫和放松,還有研究認(rèn)為是振動(dòng)訓(xùn)練刺激血管釋放一氧化氮量增加,因?qū)е碌难芷交〉倪M(jìn)一步松弛,進(jìn)而使得血管彈性增加,也可能是減輕了肌肉的交感神經(jīng)的過度興奮[43],具體的原因和機(jī)制需要更多基礎(chǔ)研究。
WBV在臨床中應(yīng)用不斷發(fā)展,我們也會(huì)對(duì)其有更多的認(rèn)識(shí),雖然內(nèi)科領(lǐng)域應(yīng)用研究相對(duì)較晚,臨床價(jià)值已經(jīng)凸顯出來。但內(nèi)科疾病往往多病因交織,所以有很多問題要注意,精準(zhǔn)化醫(yī)療需要研究證據(jù)支持,所以WBV也需要更多的基礎(chǔ)研究來指導(dǎo)臨床應(yīng)用,雖然目前的研究表明振動(dòng)訓(xùn)練能夠讓患者受益,但我們?nèi)匀恍枰獙?duì)長期干預(yù)的有效性進(jìn)行觀察。