原创《不同频率全身振动训练对老年女性骨密度与下肢肌力的影响》
该文是有关老年自考毕业论文范文与骨密度和肌力和下肢肌力类自考毕业论文范文。
卢澎涛
摘 要：目的：探讨低频、中频、高频振动训练对老年女性骨密度（BMD）和下肢肌力的影响,为预防老年人骨质疏松症提供依据.方法：65名60~70岁健康老年女性随机分成低频组（n等于16）、中频组（n等于17）、高频组（n等于16）和对照组（n等于16）.采用美国Power-Plate振动仪进行24周（3次/周,20分钟/次.低频为10~15 Hz、中频为25~30 Hz、高频为40~45 Hz,振幅3 mm）的无负重全身振动训练.测试干预前后所有受试者股骨近端BMD和下肢等速肌力.结果：24周后1）组内比较：低频组Ward’s三角区BMD,膝屈、踝屈和踝伸峰力矩显著增大（P＜0.05）；中频组大转子、Ward’s三角区BMD,膝屈和踝伸峰力矩显著增大（P＜0.05）,膝伸峰力矩非常显著增大（P＜0.01）；高频组大转子、Ward’s三角区BMD,膝屈、踝屈和踝伸峰力矩显著增大（P＜0.05）,膝伸峰力矩非常显著增大（P＜0.01）；对照组膝屈和伸峰力矩显著增大（P＜0.05）；2）组间比较：中频组大转子、Ward’s三角区BMD和膝伸峰力矩显著大于对照组（P＜0.05）；高频组大转子、Ward’s三角区BMD,膝屈、伸和踝屈、伸峰力矩显著大于对照组（P＜0.05）；高频组膝伸峰力矩显著大于中频组（P＜0.05）；高频组大转子、Ward’s三角区BMD,膝伸峰力矩显著大于低频组（P＜0.05）.结论：中频和高频全身振动训练能不同程度改善老年女性股骨近端BMD和下肢肌力,且高频效果优于低频、中频,但对股骨颈的BMD影响不明显.
关键词：全身振动训练；等速肌力；老年人；骨密度
中图分类号：G804.2 文献标识码：A 文章编号：1006-2076(2016)06-0089-06
收稿日期：2016-05-20
基金项目：郑州市社会科学重点调研课题（JX20150562,JX20150563）.
作者简介：卢澎涛(1979-),男,河南孟州人,硕士,讲师,研究方向运动健康与促进.
作者单位：河南科技学院体育系,河南 新乡453003
有研究发现,随着人们年龄的增大,肌肉组织的流失,导致肌力下降、关节功能衰退并发生骨质疏松［1］.有学者证实了健身运动（如太极拳［2］）和抗阻训练［3］能有效提高老年人肌力、改善骨质结构.而近期的研究显示,全身振动训练（Whole-Body Vibration Training,WBVT）有类似的效果,与其他锻炼方式相比,全身振动训练更适合身体虚弱（如运动功能丧失、有认知功能障碍）或不习惯运动的人群［4］.人体进行全身振动训练时,更多的感受器接受到振动刺激,激活运动单位,强化肌纤维募集的能力,促进神经递质的分泌、刺激肌腱进而改善肌力［4］.人体肌肉收缩会对骨骼产生压力负荷,通过压电效应增强成骨细胞的活性和骨的生成,增加肌力能促进成骨生长,优化骨骼结构,增加骨强度和骨密度［1］.
一系列的研究发现,全身振动训练对老年女性骨密度有积极的影响.Ruan［5］认为24周全身振动训练（频率30 Hz, 振幅5 mm）显著增加了老年女性腰椎和股骨骨密度.Lai［6］发现24周全身振动训练（频率30 Hz,振幅3 mm）显著提高了老年女性腰椎骨密度.Gusi［7］对老年女性进行32周全身振动训练（频率20 Hz,振幅3 mm）,显著增加了股骨颈的骨密度而对腰椎变化不明显.Clinton［8］发现48周全身振动训练（频率40 Hz, 振幅2 mm）明显抑制老年女性腰椎和股骨骨量的丢失.但是,也有学者持不同观点,Gomez［9］发现11周振动训练（频率40 Hz,振幅3 mm）不能促进老年人骨矿含量和骨密度的增加.Liphardt［10］认为48周全身振动训练（频率20 Hz,振幅3 mm）后老年女性骨结构和骨密度无明显变化.
另外,全身振动训练对老年女性肌力有积极影响已被证实.林长地［4］发现,24周全身振动训练（频率30~40 Hz,振幅3 mm）对膝、踝关节屈、伸肌群的绝对力量、爆发力和耐力有不同程度的改善.Bogacrts［11］和Roelants［12］认为,24周全身振动训练（频率30~40 Hz、振幅2.5~5.0 mm）,显著增加了膝关节伸肌力.Rees［13］发现,8周的全身振动训练（频率26+ Hz、振幅5~8 mm）显著增加了踝伸肌力.
总结前人研究发现,全身振动训练对骨密度有积极影响的特点：干预时间不低于24周,振动频率在20~40 Hz之间、振幅在2~5 mm之间；对肌力有积极影响特点：干预时间不一,振动频率在20 Hz+,振幅跨度较大.
遗憾的是,不同频率的全身振动训练对老年人骨密度和肌力影响有何差异缺乏文献报道,积极有效的全身振动训练频率范围还不明确.为了进一步验证前人观点、弥补现有研究的不足,本研究假设不同频率（低频、中频和高频）的全身振动训练对老年女性骨密度和肌力影响有所不同,拟通过对绝经老年女性进行24周（不同频率）无负重的全身振动训练,试图分析对老年人骨密度和肌力影响的最佳振动频率区间,为社区、老年机构开展全身振动训练改善老年人骨密度和肌力提供依据,丰富预防老年人骨质疏松症的理论.
1对象和方法
1.1对象
以走访及广告形式,募集我校周边71例60~70岁有健身意愿的健康老年女性,在实验初期有6例受试者因家庭原因、个人身体不适离开,人员流失率为8.5%,最终65例受试者完成整个实验过程.纳入标准：进行健康问卷、通过健康体检；绝经；无特别健身爱好；最近2年未服用雌激素；签订知情同意书.排除标准：有骨质疏松症；明显的下肢关节损伤；有运动障碍、癫痫病及帕金森症状；体内有植入物或心脏支架,心脏起搏器.随机分成年龄、身高和体重相匹配的低频组、中频组、高频组和对照组（表1）.
1.2方法
1.2.1全身振动训练
通过查阅文献发现,5 Hz会引起人体全身共振,8 Hz会引起内脏和脊柱的共振,18 Hz会引起头部共振,高于60 Hz会引起眼球的共振［14］.为此本研究低频选择了10~15 Hz,中频和高频区间借鉴了刘北湘［15］的实验方案.振幅借鉴了巴洪冰［1］和林长地［4］的实验方案.最终各组振动频率和振幅依次为：低频组（振动频率10~15 Hz、振幅3 mm）、中频组（振动频率25~30 Hz、振幅3 mm）、高频组（振动频率40~45 Hz、振幅3 mm）.
本研究配备6台美国产Power-Plate振动仪,由3名实验人员进行指导,对低频组、中频组和高频组进行为期24周（2015年3月~8月.地点：河南新乡市国民体质监测中心.时间安排在下午15:00~18:00之间.每周3次,每次约20 min,另外在实验干预前后有15 min的热身和放松活动）的全身振动训练.借鉴巴洪冰［1］和林长地［4］的实验方案,要求受试者在振动平台上完成半蹲、深蹲、提踵、单腿蹲动作（每个动作5组、每组10~12次,组间休息30 s）.振动仪器处在关闭状态下,对照组完成实验组相同的动作.期间4组受试者无其他影响肌力和骨密度的训练,每个月有实验人员进行定期回访,了解他们的生活状态.
1.2.2骨密度测试
使用Norland产XR~46型双能X线骨密度仪器,24周前后对所有受试者优势侧股骨近端（股骨颈、Ward’s三角区、大转子）骨密度进行测试.测量部位进行5次无折返连续扫描,股骨颈和大转子误差系数为1%~2%,Ward’s三角区误差系数为2.5%~5%.
1.2.3等速肌力测试
采用IsoMed 2000等速仪,在24周前后对所有受试者进行优势侧膝、踝关节（60°/s、5次）屈、伸模式测试.其中受试者膝关节测试为坐位,关节活动度（ROM）为80°,踝关节取仰卧位,ROM为45°.测试指标为峰力矩（Peak Torque, PT）,为等速肌力测试的黄金指标,反映受试者关节运动的最大肌力［4］.
1.2.4数据统计
采用SPSS 19.0对受试者骨密度和等速肌力数据进行平均值&plun;标准差（x&plun;s）处理.组内进行重复测量的方差分析,组间进行独立样本t检验,显著水平α等于0.05.
2结果
对受试者进行24周全身振动训练干预后,测试结果见表2.
2.10周组间比较：低频组、中频组、高频组和对照组骨密度和下肢等速肌力测试基线数据无显著差异（P＞0.05）.
2.224周与0周组内比较：低频组Ward’s三角区BMD、膝屈、踝屈和踝伸峰力矩显著增大（P＜0.05）；中频组大转子、Ward’s三角区BMD,膝屈和踝伸峰力矩显著增大（P＜0.05）,膝伸峰力矩非常显著增大（P＜0.01）；高频组大转子、Ward’s三角区,膝屈、踝屈和踝伸峰力矩显著增大（P＜0.05）,膝伸峰力矩非常显著增大（P＜0.01）；对照组膝屈和伸峰力矩显著增大（P＜0.05）,其他参数无显著差异（P＞0.05）.
2.324周组间比较：低频组与对照组各项指标无显著差异（P＞0.05）；中频组与对照组比较,大转子、Ward’s三角区BMD和膝伸峰力矩显著增大（P＜0.05）；高频组与对照组比较,大转子、Ward’s三角区BMD,膝屈、伸和踝屈、伸峰力矩均显著增大（P＜0.05）；高频组与低频组比较,大转子、Ward’s三角区BMD,膝伸峰力矩显著增大（P＜0.05）；高频组与中频组比较,膝伸峰力矩显著增大（P＜0.05）；低频组与中频组各项指标无显著差异（P＞0.05）.
3讨论
随着人口老年化的加剧,预防老年人骨质疏松症的发生和肌力衰退十分有必要.目前,不同频率的全身振动训练对老年人骨密度和肌力有何影响缺乏文献报道.本研究对老年女性进行24周不同频率（低频、中频和高频）的全身振动训练,以期发现适合老年人的有效振动区间,为改善老年人骨密度和肌力提供依据.
3.1全身振动训练对骨密度影响
本研究显示,经过24周干预,高频（40~45 Hz）组大转子、Ward’s三角区BMD显著大于低频（10~15 Hz）组,而高频与中频（25~30 Hz）,中频与低频间股骨近端骨密度差异不显著.同时,中频和高频组大转子、Ward’s三角区BMD显著大于对照组,低频组未发现类似现象.
针对动物实验已证实高频比低频有更好的成骨效应.Jens［16］研究发现,低强度的高频振动刺激比低频有更好的成骨作用和抗骨吸收效应.查丁胜［17］利用细胞振动仪（输出频率0~100 Hz）对小鼠颅骨成骨细胞进行不同频率的刺激（共14天,30分钟/天,频率分别0 Hz、30 Hz、45 Hz、60 Hz和90 Hz）,观察对成骨细胞OPG分泌及浓度的影响,结果显示：振动频率在0~45 Hz成骨细胞OPG分泌及浓度呈逐渐增加趋势,而45~90 Hz成骨细胞OPG分泌及浓度呈逐渐减小趋势.Oxlund［18］对去卵巢1年的大鼠进行1.7 Hz、30 Hz和45 Hz的振动训练,发现三种频率刺激都能促进骨形成,其中45 Hz效果最明显.本研究人体实验进一步拓展了上述研究,显示24周高频训练对股骨近端骨密度变化效果好于中频和低频.
巴洪冰［1］对老年女性进行24周全身振动训练（n 等于26,频率20~35 Hz、振幅3 mm）,显示大转子、Ward’s三角区骨密度显著增大,而骨颈骨密度无显著变化.同时,Russo［19］也持相同观点,认为24周的振动刺激（n 等于29,频率28 Hz,振幅2 mm）虽改善了老年女性腰椎骨密度,但股骨颈骨密度变化不显著,作者解释可能与采用的振动频率小或刺激强度不够大有关.本研究显示24周干预后,低频、中频和高频组股骨颈虽有不同程度变化,但不显著,与巴洪冰［1］和Russo［19］研究一致,推测可能与干预时间不够长有关.
探究全身振动训练改善骨密度的机制,目前有“肌动力”和“骨血灌注增加”两种学说.其中“肌动力”学说认为人体进行全身振动时,能触发肌肉发放“低值高频”的力学刺激,进而刺激了骨组织.而随着人们年龄的增加,因肌肉萎缩导致这种“低值高频”的力学刺激逐渐减弱,引发骨质结构的变化［20］.同时,Saila ［21］也认为全身振动训练能有效促进这种力学刺激,诱导肌肉产生牵长反射、进行不随意的收缩,反复刺激骨组织,引起骨密度的变化；另外,“骨血灌注增加”学说认为,全身振动训练显著改变了人体骨组织中血流量,引起骨血灌注增加.Huang［22］发现机械振动（20~60 Hz）能刺激人体IIa型肌纤维收缩,有利于骨血灌注,促进骨生长、抑制骨量丢失.Stevart［23］发现全身振动训练（45 Hz,2 mm）增加了老年女性胸部血流量20%、骨盆血流量增加26%和小腿血流量30%,该研究认为全身振动训练改变了人体腿部血液动力学,产生高压力,增加外周和系统血流、外周淋巴和静脉引流量,引起骨血流灌注增加,进而改变了骨密度.本研究拓展了全身振动训练的人体实验,论证了不同频率对老年女性股骨近端骨密度的影响.
3.2全身振动训练对肌力影响
本研究显示,经过24周干预,高频（40~45 Hz）组膝伸峰力矩显著大于低频（10~15 Hz）和中频（25~30 Hz）组,中频与低频组间下肢等速肌力差异不显著.同时,高频组膝屈、伸和踝屈、伸峰力矩均显著大于对照组,中频组膝伸峰力矩显著大于对照组,而低频组与对照组差异不显著.说明高频全身振动训练对改善老年女性下肢肌力效果最好,中频次之.
任满迎［24］认为,全身振动训练负荷主要由振动频率、振幅和附加负荷（本研究为人体自重）构成.肌肉所承受的加速度力由振动频率决定,肌肉所承受的离心作用力由振幅决定,而肌肉的紧张度由附加负荷决定.现有研究表明,在相同振幅和附加负荷前提下,随着振动频率的提高,对肌肉受到的刺激越大.刘北湘［15］（振动频率15~45 Hz）对青年男性和任满迎［24］（25~50 Hz）对青年女性,进行8周全身振动训练测试膝关节等速肌力已经证实.本研究对老年女性进行全身振动训练也持相同的观点,即随着振动频率的增加,受试者肌力增长效果越好.
大量研究表明振动刺激能够活化更多的运动单位,诱发低阈值的肌纤维参与收缩,补充高阈值肌纤维的疲劳,使肌腱进一步完善收缩功能,激发更多的肌纤维参与运动,改善了肌力［19-22］.Bogacrts（频率30~40 Hz、振幅2.5~5.0 mm）［11］和Roelants（频率35~40 Hz、振幅2.5-5 mm）［12］对老年女性进行24周全身振动训练,显示实验组膝关节伸肌力分别增加了9.4%和18.4%,而膝关节屈肌无显著变化.本研究与上述结果有所不同,24周后4组（振动组和对照组）受试者膝关节伸肌,振动组膝关节屈肌均出现不同程度显著增加.笔者认为,除振动效应外,可能与对受试者进行大量屈膝锻炼（半蹲、深蹲和单腿蹲）有关.
同时,经过24周的全身振动训练后,振动组踝关节伸（小腿后群肌）肌力均显著增加,而对照组无显著变化.另外,本研究除高频组外,其他组踝关节屈（小腿前群肌）肌力虽有提升但变化不显著.本研究支持Rees［13］的观点,该作者认为,8周（频率26+ Hz、振幅5~8 mm）的全身振动训练,显著增加了老年女性的踝伸肌力,而踝屈肌力无显著变化.但与张少伟［25］的结论不一致,该作者对老年女性进行8周的全身振动训练（频率25 Hz、振幅5 mm）,发现踝关节屈、伸肌力显著增加.解释上述结论矛盾的原因,可能与振幅选择、训练强度和训练量的不同有关.另外,受试者个体差异对结果也会产生影响.但本研究仍证实了全身振动训练对提升老年人肌力的积极效果.
另外,有研究认为,老年人下肢肌力与跌倒有较强的关联.Whipple［26］比较了易跌倒与无跌倒史的老年女性下肢等速肌力,发现膝关节屈和踝关节伸肌有显著差异.Macrae［27］发现踝伸肌最能预测老年人跌倒的发生,其次是膝关节.本研究显示,24周全身振动训练对踝关节伸肌增加效果显著,提示对预防老年人跌倒有积极的意义.然而,本研究存在局限性,不同的振幅、振动时间对结果有何影响不得而知,有待进一步探讨.
4结论
4.1中频和高频全身振动训练不同程度改善了老年女性股骨近端骨密度和下肢肌力,但对股骨颈骨密度影响不显著.
4.2低频对骨密度和肌力影响效果不显著,高频对骨密度和肌力影响优于低频和中频.
4.3全身振动训练可作为增加老年人骨密度,预防骨质疏松症的发生,提高肌力,防止因年龄导致的肌肉组织流失的一种干预手段.对缺乏主动锻炼习惯的人群是一种可行的健身方式.建议老年人进行全身振动训练时应避开引起身体器官共振的频率,以20~50 Hz为宜.
参考文献：
［1］巴洪冰, 程亮. 全身振动训练对老年女性骨密度的影响［J］.中国骨质疏松杂志, 2016, 22(3): 340-342.
［2］Tsang W W N, Hui-Chan C W Y. Comparison of muscle torque, balance, and confidence in older tai chi and healthy adults.［J］.Medicine and Science in Sports and Exercise, 2005, 37 (2): 280-289.
［3］Hinton P S, Nigh P, Thyfault J. Effectiveness of resistance training or jumping-exercise to increase bone mineral density in men with low bone mass: A 12-month randomized, clinical trial ［J］. Bone, 2015, 79 : 203-212.
［4］林长地, 程亮, 林晞. 全身振动训练对老年女性平衡能力和下肢关节肌力的影响［J］. 首都体育学院学报, 2015, 27(6): 572-576.
［5］Ruan X Y, Jin F Y, Liu Y L, et al. Effects of vibration therapy on bone mineral density in postmenopausal women with osteoporosis ［J］. Chinese Medical Journal, 2008, 121(13):1155- 1158.
［6］Lai C L, Tseng S Y, Chen C N, et al.Effect of 6 months of whole body vibration on lumbar spine bone density in postmenopausal women: a randomized controlled trial ［J］. Clinical Interventions in Aging, 2001, 27(1): 201-215.
［7］Gusi N, Raimundo A, Leal A. Low-frequency vibratory exercise reduces the risk of bone fracture more than walking: a randomized controlled trial［J］. Bmc Musculoskeletal Disorders, 2006, 7(8):782-782.
［8］Clinton R, Robert R, Diane C, et al. Prevention of postmenopausal bone loss by a low- magnitude, high-frequency mechanical stimuli: a clinical trial assessing compliance, efficacy, and safety ［J］. Journal of Bone and Mineral Research, 2004, 19(3): 343-51.
［9］Gomez C A, Gonzalez A A, Morales S, et al. Effects of a short-term whole body vibration intervention on bone mass and structure in elderly people［J］. Journal of Science and Medicine in Sport, 2014, 17(2): 160-164.
［10］Liphardt A M, Schipilow J, Hanley D A, et al. Bone quality in osteopenic postmenopausal women is not improved after 12 months of whole-body vibration training ［J］.Osteoporosis International, 2015, 26(3): 911-920.
［11］Bogaerts A C, Delecluse C, Claessens A L, Troosters T, Boonen S, &Verschueren S M. Effects of whole body vibration training on cardiorespiratory fitness and muscle strength in older individuals［J］.Age and Aging, 2009,38 (4): 448-454.
［12］Roelants M, Delecluse C, & Verschueren S M. Whole-body-vibration training increases knee extension strength and speed of movement in older women［J］.J Am Geriatr Soc, 2004, 52(6): 901-908.
［13］ Rees S S, Murphy A J, & Watord M L. Effects of whole-body vibration exercise on lower extremity muscle strength and power in an older population ［J］. A randomized clinical trial. Physical Therapy, 2008, 88(4): 462-470.
［14］周桂琴, 尹军. 国内外振动训练在训练学领域比较分析［J］.武汉体育学院学报,2010, 44(12): 67-73.
［15］刘北湘. 振动波方向、频率对振动训练的影响［J］. 武汉体育学院学报, 2011, 45(6): 83-87.
［16］Jens J. Good vibrations and strong bones? ［J］. American Journal of Physiology Regulatory Integrative and Comparative Physiology, 2005, 288(3): 555-556.
［17］查丁胜. 低强度高频率振动对成骨细胞生物学特性的影响及机制［D］.广州：南方医科大学, 2011.
［18］Oxlund B S, Rtoft G, Andreassen T T, et al. Low-intensity, high-frequency vibration appears to prevent the decrease in strength of the femur and tibia associated with ovariectomy of adult rats［J］. Bone, 2003, 32(1): 69-77.
［19］Russo C R, Lauretani F, Bandinelli S, et al. High frequency vibration training increases muscle power in postmenopausal women ［J］. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation, 2003, 84 (12): 1854-1857.
［20］Fritton J C, Rubin C T, Qin Y X, et al. Whole-body vibration in the skeleton: development of a resonance-based testing device ［J］. Annals of Biomedical Engineering, 1997, 25(5): 831- 839.
［21］Saila T, Pekka K, Harri S, et al. Effect of four-month vertical whole body vibration on performance and balance ［J］. Med Sci Sports Exerc, 2002, 34(9): 1523-1528.
［22］Huang R P, Rubin C T, Mcleod K J. Changes in postural muscle dynamics as a function of age ［J］. Journals of Gerontology, 1999, 54(8): 352-357.
［23］Stewart J M, Karman C, Montgomery L D, et al. Plantar vibration improves leg fluid flow in perimenopausal women ［J］.Ajp Regulatory Integrative and Comparative Physiology, 2005, 288(3): 623-629.
［24］任满迎, 赵焕彬, 刘颖, 等. 振动力量训练即时效应与结构性效应的研究进展［J］. 体育科学, 2006, 26(7): 63-66.
［25］张少伟, 邹晓峰, 张浩. 全身振动训练对老年人下肢肌力影响的实验研究［J］. 沈阳体育学院学报, 2013, 32(4): 79-81.
［26］Whipple R H, Wolfson L I, Amerman P M. The relationship of knee and ankle weakness to falls in nursing home residents:an isokinetic study ［J］. J Am Geriatr Soc, 1987, 35(1): 13-20.
［27］Macrae P G, Lacourse M, Moldon R. Physical performance measures that predict faller status in community dwelling older adults ［J］. J Orthop Sports Phys Ther, 1992,16(3): 123- 128.
老年论文参考资料：
此文结束语:这篇文章为适合不知如何写骨密度和肌力和下肢肌力方面的老年专业大学硕士和本科毕业论文以及关于老年论文开题报告范文和相关职称论文写作参考文献资料。
