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摘 要：为研究振动训练对低龄老年人动脉血管弹性的影响，从健康自愿者中选取年龄在60～65岁的男性50名和女性45名作为受试者，按不同性别和振动频率随机分为4个实验组，实施为期24周的振动力量训练计划，每周3次，分别对血压、颈动脉血管弹性指标AC和β进行测量；采用三因素重复测量方差分析和事后多重比较检验考察各组实验数据间的差异。结果发现，1）高频振动后，受试者的AC较训练前显著下降（P<0.05），降低幅度在S4—S6段有显著性差异（P<0.05），且男性降幅大于女性（P<0.05）；β较训练前显著上升（P<0.05），升高幅度在S4—S6段有显著性差异（P<0.05），且男性增幅大于女性（P<0.05）；2）低频振动后，受试者的AC较训练前显著上升（P<0.05），β较训练前显著下降（P<0.05），两者的变化幅度在各时段均无显著性差异（P>0.05）。结果说明，长期高频振动训练可能会降低低龄老年人的动脉血管弹性，且男性的下降趋势大于女性；而长期低频振动训练对低龄老年人的动脉血管弹性则有一定程度的积极作用，无显著的性别差异。
关 键 词：运动医学；颈动脉；血管弹性；低龄老年人；振动训练；振动频率；血管僵硬度
中图分类号：G804.5 文献标志码：A 文章编号：1006-7116（2015）02-0120-07
长期的机械振动会引起身体器官组织的结构功能发生改变[1]。振动训练通过增大加速度来增加阻力，与传统力量训练相比，不仅避免了肢体与地面之间的冲击力，减轻了韧带和关节承受的负荷，有助于降低发生运动损伤的风险，而且在提高肌力、增强骨密度和促进运动康复等方面的效果更加显著[1-3]。因此，作为一种新兴的动态训练法，已在运动训练和健身康复领域受到越来越多的关注，并开始逐步应用于不同人群的力量训练之中[2-3]。全身振动训练法（WBV）要求人体双脚或单脚站立在振动平台上，仪器将适宜频率的振动刺激通过下肢或躯干垂直作用于全身。由于在人体下肢弯曲和脊柱生理弯曲的缓冲下，到达脑部的振动波不会对大脑产生伤害[4]，故全身振动训练法是目前最常采用的训练手段。
尽管振动训练应用领域广泛，不仅涉及太空体育、竞技体育、大众体育，还包括运动康复和医疗卫生，但目前对其进行的科学研究主要还集中在运动系统[2-4]，很少有人关注其对心血管系统的影响，仅有少数对心率、血压、血液流变性、皮肤血流量变化的报道[5-7]。故应尽早开展振动训练对心血管机能影响效应的研究，在提升不同人群训练效果和安全性，以及预防振动病等方面具有重要意义[7]。
动脉弹性代表血管壁的缓冲能力，是由于管腔内压力变化所导致的动脉血管直径或容积的变化，取决于动脉腔径大小和管壁硬度或可扩张性，主要反映动脉舒张功能的状态[8-9]。对于低龄老年人群，随着年龄的增长，动脉管壁弹性功能逐渐衰退，表现为僵硬度增高、缓冲能力下降，扩张性降低和脉压增加，属于动脉硬化的早期改变[9-10]。因此，动脉血管弹性降低是低龄老年人罹患各类心脑血管疾病的重要危险因素[11-12]。虽然大量证据表明，有氧耐力训练能够改善心血管机能和降低血管僵硬度[13]，传统力量训练有益于增长肌力和骨密度，但是这两种运动方式对存在运动功能丧失或认知障碍的低龄老年人，以及外出行动不便的高龄老人却并不适合。而振动训练则完全适宜这类活动受限的人群进行练习，并可以更有效地预防衰老性肌萎缩（Sarcopenia）和骨质疏松症（Osteoporosis）[14-15]，只是尚不清楚其对低龄老年人动脉血管弹性能产生怎样的影响。此外，由于以往相关文献报道中普遍以青年运动员为实验对象，缺乏在不同振动形式下，针对不同人群的振动频率和振幅分类使用标准[4]，特别是低龄老年人安全有效的垂直振动训练频率范围还不明确。因此，本研究对不同性别低龄老年人在不同频率全身垂直振动训练期间颈动脉弹性的变化进行了测定，进而探讨其内在生理机制，以期为力量训练理念的创新和安全实施振动训练提供依据。
1 研究对象与方法
1.1 研究对象
从无吸烟史且半年内未进行过系统锻炼的60～65岁自愿者中选取95名受试者（男性50名，女性45名），实验前经正规医疗机构体检确认身体健康，动脉血压正常，未见有任何呼吸、循环、内分泌及运动系统疾患，近期也无服药记录，基本情况见表1。
表1 受试者基本情况（ ±s）
性别 n/人 年龄/岁 身高/cm 体重/kg 静态心率/（次·min-1） 肱动脉血压/mmHg
收缩压 舒张压
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）频率和振幅。
Jordan等[16]认为振动频率应高于20 Hz，且这一观点现已达成共识。因为1～20 Hz的振动与身体各器官的自振动频率相同，可引起全身多处共振（如头的共振频率为18 Hz，内脏、脊柱的共振频率为8 Hz，全身共振频率为5 Hz），对机体产生的振动损伤最强[4，7]；而高于60 Hz的振动则会引起眼球共振，直接损伤神经、肌肉，出现神经失调、内分泌紊乱等症状[6-7，17]。由于50 Hz以上的大部分振动能量以波的形式通过组织传播，故一般将50 Hz作为界定高频与低频的界限[6]。综合相关文献报道，本研究初步选取55、25 Hz分别进行高频、低频振动训练。振幅一般介于1～10 mm之间，Yue等[17]认为振幅在4 mm以上时，血液黏度会随振幅的增大而逐渐增高，故多选取3～5 mm的振幅。本研究将振幅统一选取为4 mm。
2）实验设计。
采用全身振动训练法，分别以高频55 Hz和低频25 Hz进行振动力量训练的男性和女性受试者随机分成4个实验组，即高频男性组（H-M）25人、高频女性组（H-F）22人、低频男性组（L-M）25人、低频女性组（L-F）23人（见表1）。要求受试者在6个月实验期间保持常规饮食及作息，不服用任何形式的营养补剂、刺激性饮品与药物，并确保每次训练前24 h内不进行任何形式的剧烈运动。
关 键 词：运动医学；颈动脉；血管弹性；低龄老年人；振动训练；振动频率；血管僵硬度
中图分类号：G804.5 文献标志码：A 文章编号：1006-7116（2015）02-0120-07
长期的机械振动会引起身体器官组织的结构功能发生改变[1]。振动训练通过增大加速度来增加阻力，与传统力量训练相比，不仅避免了肢体与地面之间的冲击力，减轻了韧带和关节承受的负荷，有助于降低发生运动损伤的风险，而且在提高肌力、增强骨密度和促进运动康复等方面的效果更加显著[1-3]。因此，作为一种新兴的动态训练法，已在运动训练和健身康复领域受到越来越多的关注，并开始逐步应用于不同人群的力量训练之中[2-3]。全身振动训练法（WBV）要求人体双脚或单脚站立在振动平台上，仪器将适宜频率的振动刺激通过下肢或躯干垂直作用于全身。由于在人体下肢弯曲和脊柱生理弯曲的缓冲下，到达脑部的振动波不会对大脑产生伤害[4]，故全身振动训练法是目前最常采用的训练手段。
尽管振动训练应用领域广泛，不仅涉及太空体育、竞技体育、大众体育，还包括运动康复和医疗卫生，但目前对其进行的科学研究主要还集中在运动系统[2-4]，很少有人关注其对心血管系统的影响，仅有少数对心率、血压、血液流变性、皮肤血流量变化的报道[5-7]。故应尽早开展振动训练对心血管机能影响效应的研究，在提升不同人群训练效果和安全性，以及预防振动病等方面具有重要意义[7]。
动脉弹性代表血管壁的缓冲能力，是由于管腔内压力变化所导致的动脉血管直径或容积的变化，取决于动脉腔径大小和管壁硬度或可扩张性，主要反映动脉舒张功能的状态[8-9]。对于低龄老年人群，随着年龄的增长，动脉管壁弹性功能逐渐衰退，表现为僵硬度增高、缓冲能力下降，扩张性降低和脉压增加，属于动脉硬化的早期改变[9-10]。因此，动脉血管弹性降低是低龄老年人罹患各类心脑血管疾病的重要危险因素[11-12]。虽然大量证据表明，有氧耐力训练能够改善心血管机能和降低血管僵硬度[13]，传统力量训练有益于增长肌力和骨密度，但是这两种运动方式对存在运动功能丧失或认知障碍的低龄老年人，以及外出行动不便的高龄老人却并不适合。而振动训练则完全适宜这类活动受限的人群进行练习，并可以更有效地预防衰老性肌萎缩（Sarcopenia）和骨质疏松症（Osteoporosis）[14-15]，只是尚不清楚其对低龄老年人动脉血管弹性能产生怎样的影响。此外，由于以往相关文献报道中普遍以青年运动员为实验对象，缺乏在不同振动形式下，针对不同人群的振动频率和振幅分类使用标准[4]，特别是低龄老年人安全有效的垂直振动训练频率范围还不明确。因此，本研究对不同性别低龄老年人在不同频率全身垂直振动训练期间颈动脉弹性的变化进行了测定，进而探讨其内在生理机制，以期为力量训练理念的创新和安全实施振动训练提供依据。
1 研究对象与方法
1.1 研究对象
从无吸烟史且半年内未进行过系统锻炼的60～65岁自愿者中选取95名受试者（男性50名，女性45名），实验前经正规医疗机构体检确认身体健康，动脉血压正常，未见有任何呼吸、循环、内分泌及运动系统疾患，近期也无服药记录，基本情况见表1。
表1 受试者基本情况（ ±s）
性别 n/人 年龄/岁 身高/cm 体重/kg 静态心率/（次·min-1） 肱动脉血压/mmHg
收缩压 舒张压
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）频率和振幅。
Jordan等[16]认为振动频率应高于20 Hz，且这一观点现已达成共识。因为1～20 Hz的振动与身体各器官的自振动频率相同，可引起全身多处共振（如头的共振频率为18 Hz，内脏、脊柱的共振频率为8 Hz，全身共振频率为5 Hz），对机体产生的振动损伤最强[4，7]；而高于60 Hz的振动则会引起眼球共振，直接损伤神经、肌肉，出现神经失调、内分泌紊乱等症状[6-7，17]。由于50 Hz以上的大部分振动能量以波的形式通过组织传播，故一般将50 Hz作为界定高频与低频的界限[6]。综合相关文献报道，本研究初步选取55、25 Hz分别进行高频、低频振动训练。振幅一般介于1～10 mm之间，Yue等[17]认为振幅在4 mm以上时，血液黏度会随振幅的增大而逐渐增高，故多选取3～5 mm的振幅。本研究将振幅统一选取为4 mm。
2）实验设计。
采用全身振动训练法，分别以高频55 Hz和低频25 Hz进行振动力量训练的男性和女性受试者随机分成4个实验组，即高频男性组（H-M）25人、高频女性组（H-F）22人、低频男性组（L-M）25人、低频女性组（L-F）23人（见表1）。要求受试者在6个月实验期间保持常规饮食及作息，不服用任何形式的营养补剂、刺激性饮品与药物，并确保每次训练前24 h内不进行任何形式的剧烈运动。