基于振動力量訓練的研究進展

摘要：振動力量訓練作為一種新興的訓練手段，分為局部振動力量訓練和全身振動力量訓練，能明顯提高肌肉的最大力量、爆發力和抗沖擊、緩沖能力。對振動力量訓練的生理機制、急性影響、長期適應進行了綜述，并對振動力量訓練發展趨勢進行了探討。lili在廣泛收集、閱讀、消化相關國內外文獻的基礎上，從理論、實踐上論證了振動力量訓練的可行性。

關鍵詞：振動訓練；生理機制；進展

中圖分類號：G 808.1 文章編號：1009-783X(2008)05-0029-03 文獻標志碼：A

作者簡介：周蘇源(1981～)，男，江蘇泰州人，碩士，助教，研究方向為運動生物力學；危小焰(1963～)，男，江西進賢人，博士，副教授，研究方向為運動生物力學和體育工程。

人體肌肉是人體運動的基礎，其力量大小是運動員完成技術動作、取得好成績的關鍵和瓶頸之一。在力量訓練中如何有效地提高肌肉力量并且避免運動損傷，一直是各國運動訓練專家和教練員關注的課題之一，也是運動訓練的重點和難點。振動力量訓練(vibration strength training)作為一種新興的訓練手段，能明顯提高肌肉的最大力量、爆發力和抗沖擊、緩沖能力，其主要優點是能以相對小的負荷量使肌肉力量得到明顯的提高。需要指出得是，振動力量訓練并不能完全代替傳統的阻力訓練(standard resistance train-ing)，但是到目前為止，它是對阻力訓練的最佳的補充。

將關鍵詞振動力量訓練輸入電子數據庫，搜索從1966年至2007年3月16日關于振動力量訓練的論文，在Pub-med中有40篇，在Scifinder里面有25篇。研究呈逐年遞增趨勢，目前已經取得了一定的成果。

1 振動力量訓練的分類

通常振動力量訓練分為2種：局部振動力量訓練(localvibration training)和全身振動力量訓練(whole body vibra-tion training，WBR)。目前，振動力量訓練多采用局部力量訓練的方法，針對肢體的某一部分進行等張力量訓練。

1.1 局部振動力量訓練

局部振動力量訓練主要針對上肢肌肉進行力量訓練，運動員在訓練的時候上肢肌肉受到振動刺激。Issurin等對附加振動刺激的手臂在臂牽引器上進行最大力量訓練，如圖1。每周3次，每次6組，每次練習以最大力量的80％～100％強度完成他可能的最多重復次數；附加振動的頻率為44 Hz，振幅為3 mm，振動加速度為22 m·s^-2，結果發現附加振動組最大力量提高了49.8％，正常訓練組只提高了16.4％。Issurin等分別讓14名初學者與14名優秀選手，利用手握振動橫桿的方式，進行肱二頭肌的單次振動訓練(振幅0.3～0.4 mm；頻率44 Hz)，結果發現優秀選手在單次的振動訓練后，明顯地增加了肘關節彎曲時的最大功率約10.4％與平均功率約10.2％，而初學者的最大功率與平均功率，在單次的振動運動刺激后，也分別顯著地增加了7.9％與10.7％。WebreTM在常規力量中附加振動訓練，受試者的最大力量提高了24％～34％，明顯高于以往文獻中報道的常規力量訓練肌肉力量的增大值。Armstrong也發現手握力在40 Hz的附加振動刺激下增加了52％。

1.2 全身振動力量訓練

全身振動力量訓練主要針對專門腿部力量進行訓練，運動員腳部接受振動刺激，比較符合絕大多數運動項目的動作技術特點和發力要求。1998年上海體育學院危小焰教授首先提出用振動臺進行下肢力量訓練，運動員站在以一定頻率和振幅上下振動的平臺上作傳統的抗阻力量練習，進行力量訓練。2000～2001年又對20名田徑專業大學生(運動水平中下)進行分組對比訓練實驗研究，一組作傳統的力量訓練，另一組作振動力量訓練，訓練8周，發現振動臺力量訓練組能夠在相對較小的負荷下更有效地提高下肢肌肉的最大力量和爆發力。圖2為全身振動力量訓練圖。

2 振動力量訓練的機制

2.1 振動力量訓練的生理機制

振動訓練的生理機制主要與抗阻練習訓練的牽張縮短循環(stretch-shortening cycle，SSC)類似。SSC是一種利用離心收縮后立即作向心收縮的作用方式，透過彈性與伸張反射(stretch reflex)機制的影響，使肌肉產生較大的爆發力力；因此，振動訓練在生理作用的機制上，包含了彈性能的儲存與釋放以及伸張反射，兩者交互作用而產生力量的結果。

運動生理學的研究證明，振動刺激作為一種外源性的刺激，能刺激肌肉的本體感受器，特別是初級肌梭傳入纖維末梢的興奮性。振動刺激低頻波從遠到近地在肌肉傳導，激活了大量肌梭Ia傳人纖維的興奮性。其產生的動作電位經過單突觸或單突觸和多突觸途徑a運動神經元的活動。在肌肉主動收縮的前提下，附加振動刺激能使潛在的運動單位進一步激活，從而使肌肉在克服特定負荷的前提下，動員更多甚至全部運動單位參加活動，增大了肌肉的力量。Fox發現振動刺激能同時激活鍵器，它的興奮能加強伸肌的活性。在主動肌和協同肌迅速而有力地收縮的同時，鍵器的興奮，使對抗肌及時而有力地放松，提高了肌肉收縮的效率。

振動力量訓練在增加屈肌力量的同時，伸肌力量也得到相應的發展，并且增強了中樞神經系統之間的協調，提高了肌肉的反應和協調能力，克服了以往常規力量訓練特別是電刺激力量訓練伸肌力量得不到同時發展的局限，避免了因屈一伸肌力量發展不均衡造成的肌肉拉傷以及運動成績停滯不前的現象。

2.2 振動力量訓練的急性影響

Luo等在其論述性文章中指出單次的振動運動可以促進非最大等長收縮運動和最大動態收縮運動的運動表現，而且這種急性的影響，在運動員身上的效果似乎有優于坐姿生活者的情形。

德國科隆體育大學Schwarzer以站姿進行垂直方向的振動訓練，每周3次，每次以最大力量的60％完成12次，振動頻率為10～24 Hz，振幅為6 mm，運動員的最大力量提高了40％。這種訓練方法要求對振動頻率和接振時間進行嚴格控制。

Romaiguere等的研究顯示，單次的振動運動會降低運動單位被征召的頻率閾值，同時會增加肌梭對自主性等長收縮時的反射敏感性。而Bosco等利用肌電信號均方根振幅除以平均功率的方式來計算肌肉作功的神經效率，結果發現受試者在單次的振動運動之后，明顯地改善了肌肉作功的神經效率，同時，Bosco等也發現在單次的振動運動之后，受試者血液中的罩固酮與生長激素濃度均明顯增加，而皮質類固醇的濃度則顯著降低。因此，單次振動運動對隨后運動表現的促進效果，除了有神經肌肉的因素之外，荷爾蒙的變化也是一重要原因。

當單次振動運動的強度固定時，肌肉收縮的表現將會隨著振動器刺激時間的增長而下降。Bongiovanni等讓受試者在進行間歇性與持續性的最大自主性踝關節背屈收縮時，于踝關節的背屈肌肌腱實施直接的振動器刺激(振幅1.5mm!頻率150 Hz；持續時間2～3 min)，結果發現踝關節背屈肌群的力量與肌電信號均隨著振動運動時間的延長而降低。Luo等認為長時間振動運動引起肌肉更加疲勞的原因有二，其一為振動運動會促進運動初期肌肉收縮的力量與活性，另一則是振動運動會抑制運動單位的征召，而降低神經肌肉的運動表現。

2.3 振動力量訓練的長期適應

Torvinen等將56名受試者(19～38歲)隨機分成振動訓練組與控制組，振動訓練組須進行為期16周的振動訓練(WBV；振幅，2 mm!頻率，25 Hz/60 s+30 Hz/60 s+35Hz/60 s+40 Hz/60 s；每次4組60 s；每周訓練3～5次)，結果發現在第8周時，振動訓練組明顯地提升了CMJ與膝伸肌最大等長肌力的表現，到了第16周時振動訓練組僅明顯提升CMJ的運動表現，但是在第8周與第16周時，振動訓練的介入并不會改變受試者的握力、30 m折返跑以及平衡能力。

危小焰等將10名徑賽項目運動員(29～21歲)隨機分成振動訓練組和控制組，振動訓練組進行為期8周的振動訓練(WBV；振幅，2～3 mm!頻率，20～25 Hz；膝關節角度控制在110°～120°之間做半蹲器，每次4組)，結果發現在8周后訓練組能在相對較小的負荷下有效提高肌肉的最大力量、爆發力、緩沖能力和彈性勢能利用率。

Deleeluse等將67名未受過訓練的女性(21.4±+1.8歲)隨機分成4組，包括重量訓練組(訓練強度，10～20RM(repetition maximum)；訓練動作，下肢推蹬與伸膝訓練；每次2組；每周3次)、振動訓練組(WBV；振幅，2.5～5 mm!頻率，35～40 Hz；每次3組；每周3次)、安慰劑組(同振動訓練組，但振幅為0)以及控制組(不接受任何訓練)，在12周的訓練后發現，振動訓練可以促進年輕婦女的膝伸肌肌力與CMJ表現，但是并未能促進膝關節的動作速度，而此效果與傳統的重量訓練相似。除此之外，該研究也證實了振動訓練所引起的肌力促進效果，并非安慰劑的效應。

Russo等將29位停經后的婦女隨機分成振動訓練組(60.7±6.1)歲與控制組(61.4±7.3)歲，在為期24周的振動訓練(WBV)頻率，12～28 Hz)每次3組；每組1～2 min)每周2次)之后發現，振動訓練有助于提升停經后婦女在CMJ的速率與功率表現，但對于脛骨的骨密度則無顯著影響。

Verschueren等讓70位停經后的婦女(58～74歲)隨機分成振動訓練組(WBV)振幅，2.5～5.0 mm；頻率，35～40 Hz)每次3組，每組60 s；每周3次、重量訓練組(訓練強度，8～20RM)訓練動作，下肢推蹬與伸膝訓練；每次2～4組；每周3次以及控制組，在24周的訓練之后發現，振動訓練明顯地促進了停經后婦女的等長與動態肌力，同時明顯增加了髖關節的骨密度約0.93％，而重量訓練組與控制組的髖關節骨密度則未有明顯變化(各為-0.60％與-0.62％)。

Roelants等將89位停經后的婦女(58～74歲)隨機分成振動訓練組(WBV)振幅，2.5～5.0 mm!頻率，35～40Hz每次3組，每組60 s；每周3次、重量訓練組(OIl練強度，8～20RM)訓練動作，下肢推蹬與伸膝訓練；每次2～4組；每周3次以及控制組，在24周的訓練之后發現，12周的振動訓練有助于促進年老婦女的膝伸肌肌力、膝關節動作速度以及CMJ的運動表現，從而促進效果與傳統的抗阻力力量訓練相似。不過，振動力量訓練的促進效果在24周后則會變小而不明顯。

振動訓練與抗阻力量訓練相比，兩者的生理機制相似，均是透過刺激肌梭的伸展反射以及肌纖維彈性能的應用，來達到提升運動表現以及訓練的日的，但振動訓練省卻了身體與地面的沖擊，屬于閉鎖鏈的運動型式，而這似乎有益于降低發生運動傷害的風險。

3 振動力量訓練的展望

振動力量訓練在提高運動員最大力量和爆發力的同時，也解決了肌肉群平衡協調發展的問題，如大腿伸肌與屈肌力量發展的平衡、踝關節伸肌與屈肌力量發展的平衡、左右腿力量發展的平衡和軀干力量發展的平衡。這樣就可以使肌肉力量訓練時對各個肌群都進行全面系統的訓練，使運動員得到最大最優的練習和獲得優異的比賽成績，并且可以運用在運動損傷后的康復訓練上，使受傷的運動員能早日回到場地進行訓練或比賽。