全身振動訓(xùn)練在內(nèi)科康復(fù)中的應(yīng)用進展

龔迪，王雪強，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能力，提高生活質(zhì)量，還能延緩疾病進展，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，運動療法占有舉足輕重的地位，其中全身振動訓(xùn)練(Whole-body Vibration，WBV)逐漸受到研究者們的關(guān)注[1-2]。相較于在運動系統(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，所以對于臨床康復(fù)從業(yè)者來說，需要對這種方法進一步了解，進而根據(jù)實際情況選擇性應(yīng)用。作者通過檢索多個數(shù)據(jù)庫中WBV在內(nèi)科領(lǐng)域的報道，并對近年的臨床研究進行綜述，使得我們對WBV有更全面的認識。

1 全身振動訓(xùn)練應(yīng)用研究的概述

WBV是通過振動儀器產(chǎn)生的機械振動波傳遞到人體，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動方法[3]，目前具體的機制還沒完全明確，多認為是振動產(chǎn)生的加速度力導(dǎo)致的一系列生理反應(yīng)[4]。振動產(chǎn)生的快速位移刺激肌梭等感受器，興奮α運動神經(jīng)元，引起肌肉的牽張反射而發(fā)生強直收縮，可以激活更多運動單位，增加能耗，又增加了血流量灌注，尤其是下肢血供[5]。振動也被認為可以刺激關(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]。此外振動增加身體負載，使骨受力增加，刺激骨再生，所以振動訓(xùn)練也被用于骨質(zhì)疏松的治療。

1987年WBV首先應(yīng)用于競技運動[7]，此后有關(guān)研究不斷深入，應(yīng)用的領(lǐng)域逐步擴展，尤其是近些年，報道明顯增多。從文獻中看到，研究的對象涵蓋了正常人群、高齡者、肥胖者、癱瘓病人、運動損傷以及內(nèi)科疾患等各類人群，研究目的也從運動訓(xùn)練、保健擴展至疾病治療和預(yù)防，研究地點從實驗室發(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、運動、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 全身振動訓(xùn)練在內(nèi)科康復(fù)中的應(yīng)用

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，因為胰島素的分泌和利用協(xié)調(diào)機制失常，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，使患者對熱，扎刺等傷害的敏感性下降，受傷風(fēng)險增加，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，就會罹患糖尿病足。同時疾病會引起患者疲勞，活動量減少，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)的運動在疾病管理策略中占有重要的地位，推薦級別較高[12-13]。2007年德國的一項臨床研究首次報道了WBV的降糖效果[14]，隨后開始受到更多人關(guān)注。Del等[15]針對非胰島素抵抗的人群，選取頻率漸增(12-14-16Hz)，振時漸增(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的振動方案，6周后結(jié)果就糖化血紅蛋白下降了0.8%[10]，兩項研究均顯示W(wǎng)BV在血糖控制中的裨益，值得借鑒。作者認為因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)、血管病變造成血流不暢，組織灌注減少，發(fā)生潰瘍而不易愈合，嚴(yán)重者會導(dǎo)致截肢，最近研究發(fā)現(xiàn)振動訓(xùn)練對糖尿病足患者有積極的效果。Johnson等[5]利用頻率26Hz，振幅2mm的垂直振動方案對10例老年患者進行觀察，振動后的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對糖尿病足預(yù)防和治療益處。機制上，振動訓(xùn)練增加了組織的灌注，并會誘導(dǎo)血管新生，進而提高血氧含量[19]，對糖尿病足患者來說振動訓(xùn)練的安全性相對更高。糖尿病患者因為有肌力下降、神經(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)交替振動方案(12～16Hz，振幅4mm; 3次/周)，配合弓步、提踵、上下臺階以及上肢的彈力帶訓(xùn)練，12周后發(fā)現(xiàn)WBV可以減少閉眼時重心移動幅度，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，又加強了周圍-中樞神經(jīng)的傳輸控制進而增加了身體的靈活性[15]。所以對預(yù)防糖尿病人群跌倒有實用價值。但是因為運動會影響血糖的變化，進行振動訓(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。

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)致患者活動能力下降。除卻藥物，運動是COPD干預(yù)中重要的一個環(huán)節(jié)，在指南中的證據(jù)級別和推薦程度也都比較高[22]，運動療法雖能延緩發(fā)病進程，改善呼吸功能，但因運動時會出現(xiàn)喘息等不適而導(dǎo)致患者難以堅持。WBV在COPD中的應(yīng)用是近些年才出現(xiàn)的[23-24]，Gloeckl等[25]對2014年以前的臨床研究文獻進行meta分析顯示W(wǎng)BV對可提高COPD患者運動能力，并提升生活質(zhì)量[19]。新近發(fā)表的臨床研究與這個結(jié)果基本保持一致。Gloeckl等[24]選取中重度中老年COPD患者加入交替振動干預(yù)，頻率24～26Hz，振幅5mm，每周5次，3周后與只進行傳統(tǒng)肌力和耐力訓(xùn)練對照，結(jié)果發(fā)現(xiàn)振動組的患者平衡能力、6min步行距離和下肢絕對肌力都顯示出明顯優(yōu)勢，但肌耐力增加不明顯[18]。Spielmanns等[26]選取門診COPD II～IV期患者在傳統(tǒng)的運動干預(yù)基礎(chǔ)之加入頻率24～26Hz，振幅3mm的交替振動，可能與較高的流失率(49%)有關(guān)系，結(jié)果顯示在運動能力如坐站實驗和六分鐘步行實驗上沒有顯出療效優(yōu)勢，本文作者的另一項研究利用低頻振動(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]利用垂直振動方法，選取頻率35Hz，振幅2mm，每周3次，6周后，6min步行能力測試和血氧飽和度比傳統(tǒng)的有氧運動增加明顯，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]對還在住院的COPD患者在進行呼吸、被動運動等治療時，一組患者每天加入6min的振動干預(yù)，出院時患者的生活質(zhì)量，尤其是6min步行測試都較對照組顯著的提高，但也沒有發(fā)現(xiàn)呼吸功能上的差別。總體來說，WBV可以改善患者的運動能力和生活質(zhì)量，且不適反應(yīng)較少，但對呼吸功能的作用不能確定，對COPD的康復(fù)來說，振動訓(xùn)練或許可作為一種輔助方法，但不能替代傳統(tǒng)的運動。 統(tǒng)觀這些研究，振動往往會和如靜蹲，牽伸等結(jié)合練，利用機械振動激活更多的肌肉參與，達到增強運動強度的效果。但有的研究者也發(fā)現(xiàn)振動訓(xùn)練會對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]，所以對慢性阻塞型肺疾病患者來說在實際應(yīng)用時需要對患者的情況全面的把握。

2.3 肺動脈高壓 在循環(huán)系統(tǒng)疾病中，肺動脈高壓(pulmonary arterial hypertension，PAH)是一種呈進行性發(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，病程中也會因活動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程的基礎(chǔ)，研究證明了運動療法干預(yù)和藥物配合對患者更有益處[31]，但運動的依從性對這類患者來說是一個難題。Gerhard等[32]首次報道了把WBV在肺動脈高壓人群的應(yīng)用研究，22例肺動脈壓≥25mmHg，肺動脈契壓≤15mmHg的PAH患者，藥物治療同時進行振動和非振動對照。選擇正弦振動法，頻率20Hz，振幅20mm，四周內(nèi)完成16個小時的訓(xùn)練后，與對照組相比，運動功能有明顯改善，其中6min步行能力測試就增加39.7±7.8m。所有患者的綜合評分后耗氧量峰值+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的安全性高和運動依從性好都顯示出振動訓(xùn)練的應(yīng)用優(yōu)勢。但至今相關(guān)的報道非常少，所以需要更多臨床探究。

2.4 動脈硬化 動脈硬化是高血壓、糖尿病和心腦血管系統(tǒng)疾病高危險因素。當(dāng)血管的彈性變差，造成血管的舒縮調(diào)節(jié)能力下降，會增加心臟后負荷。血管本身會隨著年齡的增加彈性變差[33]，而對于絕經(jīng)后婦女和肥胖人群，硬化程度就更明顯。對血管硬化的預(yù)防和治療是心腦血管疾病預(yù)防的重要組成。運動干預(yù)占有重要作用，包括中等強度的有氧訓(xùn)練和高強度的抗阻運動，但高強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名健康青年人群進行26Hz，屈膝60°靜蹲，10min震動訓(xùn)練后，發(fā)現(xiàn)受試對象臂踝脈搏波傳導(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，振動訓(xùn)練對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°靜蹲時進行比較觀察，振動組利用40Hz，振幅1mm,強度為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，非震動組在15min后回歸基線水平， 而振動組則可以在30min后依然顯示低于基線值，進一步說明振動訓(xùn)練有改善動脈硬化的即刻效應(yīng)[27]。長期干預(yù)的研究也有報道。lai等[37]在中老年人群中進行3個月的振動干預(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]針對年輕肥胖和絕經(jīng)后高血壓女性進行一系列的研究,選取頻率范圍25～40Hz振幅1～2mm，漸進增加強度的訓(xùn)練，最長干預(yù)時間達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，硬化程度還會進一步改善，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]首次報道了振動訓(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后才會回到基線水平。但一些研究的結(jié)果有不同，Yule等[42]對腦卒中后殘疾患者進行振動干預(yù)的臨場初步探索，進行4周的干預(yù)后，結(jié)果顯示振動訓(xùn)練并不能顯示出改善患者的動脈硬化水平，但作者認為，可能與研究的樣本量和干預(yù)的時間不夠，因此振動訓(xùn)練對腦卒中后遺癥患者的作用需要更多長期的研究觀察。

雖然振動訓(xùn)練可以減輕硬化的程度，但具體的生理機制仍不明確，有研究者認為或可能是振動產(chǎn)生的肌肉舒縮導(dǎo)致血管形成機械性壓迫和放松，還有研究認為是振動訓(xùn)練刺激血管釋放一氧化氮量增加，因?qū)е碌难芷交〉倪M一步松弛，進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]，具體的原因和機制需要更多基礎(chǔ)研究。

3 展望

WBV在臨床中應(yīng)用不斷發(fā)展，我們也會對其有更多的認識，雖然內(nèi)科領(lǐng)域應(yīng)用研究相對較晚，臨床價值已經(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訓(xùn)練能夠讓患者受益，但我們?nèi)匀恍枰獙﹂L期干預(yù)的有效性進行觀察。