Calosc 3-2006.qxp

Fizjoterapia Polska
ARTYKU£ PRZEGL¥DOWY / REVIEW ARTICLE
ed
.
Magdalena Piecha1(EF), Piotr Król1(EF), Janusz Kubacki1(E),
Anna Polak1(F), Arkadiusz Stanula2(F), Marek Najder3(EF),
Daria Chmielewska1(E)
Zaanga¿owanie Autorów
A – Przygotowanie projektu
badawczego
B – Zbieranie danych
C – Analiza statystyczna
D – Interpretacja danych
E – Przygotowanie manuskryptu
F – Opracowanie piœmiennictwa
G – Pozyskanie funduszy
1
tio
np
roh
ibit
Katedra Podstaw Fizjoterapii, Akademia Wychowania Fizycznego, Katowice
Katedra Analiz Systemowych w Sporcie, Akademia Wychowania Fizycznego, Katowice
3
Katedra Motorycznoœci Cz³owieka, Akademia Wychowania Fizycznego, Katowice
2
Author’s Contribution
A – Study Design
B – Data Collection
C – Statistical Analysis
D – Data Interpretation
E – Manuscript Preparation
F – Literature Search
G – Funds Collection
Wp³yw treningu wibracyjnego
na organizm cz³owieka
The influence of vibration training on human body
-d
istr
STRESZCZENIE
ibu
S³owa kluczowe: wibracje, trening wibracyjny, drgania mechaniczne
Key words: vibrations, vibration training, mechanical oscillations
on
al
us
eo
nly
Trening wibracyjny jest obecnie popularn¹ form¹ treningu sportowego, fitnessu i rehabilitacji. Mo¿e byæ wykorzystywany zarówno przez zawodowych sportowców, jako uzupe³nienie ich tradycyjnego treningu si³owego, jak i przez osoby starsze, u których znacznie poprawia sprawnoœæ fizyczn¹. Przeprowadzono szereg badañ dotycz¹cych wp³ywu treningu wibracyjnego na organizm cz³owieka. W opinii wielu autorów wywiera on pozytywny wp³yw na cia³o ludzkie. G³ówne zmiany adaptacyjne dotycz¹ tkanki miêœniowej. Wiêkszoœæ badañ naukowych wykaza³a zwiêkszenie si³y maksymalnej, si³y eksplozywnej i mocy mechanicznej miêœni. Stwierdzono tak¿e zwiêkszenie gêstoœci tkanki kostnej po treningu wibracyjnym. Sta³o siê
to podstaw¹ do wykorzystania takiego treningu w celu zapobiegania osteoporozie. Wielu badaczy donosi o pobudzaj¹cym
wp³ywie wibracji na uk³ad kr¹¿enia (naczynia krwionoœne rozszerzaj¹ siê, zwiêksza siê kr¹¿enie krwi, poprawia siê zaopatrzenie komórek w tlen i inne sk³adniki od¿ywcze). Udowodniono tak¿e szereg zmian dotycz¹cych uk³adu równowagi posturalnej oraz zmian w obrêbie uk³adu hormonalnego. Wielu badaczy wykaza³o korzystny wp³yw wibracji u ludzi cierpi¹cych
z powodu dolegliwoœci bólowych krêgos³upa. Temat wykorzystania wibracji w terapii i treningu sportowym jest aktualny. Prawid³owy trening wibracyjny wymaga precyzyjnego doboru parametrów drgañ wibracyjnych (czêstotliwoœci, amplitudy ruchu,
przyœpieszenia) i ustalenia indywidualnego przebiegu (czasu trwania treningu, rodzaju æwiczeñ, liczby powtórzeñ, zaanga¿owanej grupy miêœniowej). Praca przedstawia przegl¹d badañ nad wp³ywem zarówno jednorazowej wibracji, jak i d³ugotrwa³ego treningu wibracyjnego na organizm cz³owieka.
SUMMARY
is c
op
y is
for
pe
rs
Vibration training nowadays is a very popular kind of practice in sport, fitness and rehabilitation. It can be used both by
professionals as a complementary element of their traditional strength training, and by elderly as a way to improve their physical shape. There have been numerous research investigating the influence of vibration training on a human body. According to the opinion of many authors, vibration training has a beneficial impact on a human body. Major adaptation responses concern a muscle tissue. Most of the research have proven the increase of maximal strength, explosive strength and
mechanical power. Because of the increase of density in a bony tissue, vibration training can successfully be used in the
prevention of osteoporosis. Many authors report about stimulating influence of vibrations on the cardiovascular system: blood
vessels expand, blood flow increases hence the nutrition and oxygen delivery in cells gets more efficient. Also, there have
been many positive changes in postural stability and the hormonal system. Moreover many authors point out the positive effect of vibrations on humans suffering of a back pain. The case of implementing vibrations in a particular activity, sport or
therapy is still open. A proper and well directed vibration training needs precise parameters of mechanical oscillations (frequency, amplitude of movement, acceleration) as well as an individual approach in training set up (type and duration of the
exercises, number of repetition, muscle group being involved). This publication introduces the review of the literature and
research concerning the influence of a single vibration session as well as a long-term vibration training on a human body.
Liczba s³ów/Word count: 4305
Tabele/Tables: 0
Ryciny/Figures: 0
Th
Adres do korespondencji / Address for correspondence
dr Piotr Król
Katedra Podstaw Fizjoterapii, Akademia Wychowania Fizycznego,e-mail: [email protected]
40-065 Katowice, ul. Miko³owska 72B, tel. (0-32) 207-51-29, fax: (0-32) 251-10-97
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
© MEDSPORTPRESS, 2006; 3(4); Vol. 6, 192-197
192
Piœmiennictwo/References: 26
Otrzymano / Received
Zaakceptowano / Accepted
22.12.2005 r.
06.04.2006 r.
analiza statystyczna dowiod³a istotnych ró¿nic w amplitudzie miopotencja³ów jednostek motorycznych pomiêdzy
aplikacj¹ wibracji o czêstotliwoœci 30 Hz i 50 Hz (20%) oraz
40 Hz i 50 Hz (10%).
Do chwili obecnej opublikowano wiele prac przedstawiaj¹cych zmiany w zakresie si³y maksymalnej, si³y eksplozywnej i mocy mechanicznej po treningu wibracyjnym
[2,3,6,7,8,9,12]. Przeprowadzone badania ró¿ni¹ siê wynikami w zale¿noœci od u¿ytych parametrów drgañ mechanicznych (czêstotliwoœci, amplitudy ruchu, przyœpieszenia)
i przebiegu treningu wibracyjnego (czasu trwania badañ,
rodzaju æwiczeñ, liczby powtórzeñ, zaanga¿owanej grupy
miêœniowej).
Torvinen podda³ jednorazowym wibracjom grupê 16
ochotników, którzy wykonywali cztery ró¿ne æwiczenia na
podeœcie wprawianym w mechaniczne drgania pionowe
o amplitudzie ruchu 10 mm i czêstotliwoœci w zakresie
od 15 do 30 Hz. W 2 i 60 minucie po wibracji ka¿da z badanych osób wykona³a wyskok na platformie tensometrycznej. Parametry porównano z parametrami wyskoku dosiê¿nego sprzed wibracji. Torvinen opisuje przyrost uniesienia
ogólnego œrodka ciê¿koœci OSC w wyskoku dosiê¿nym w 2
minucie o 2.5%. W teœcie wykonanym w 60 minucie powy¿sze parametry nie wykaza³y znacz¹cych zmian [6].
Rittweger [15] wykorzysta³ jednorazow¹ aplikacjê wibracji o czêstotliwoœci 26 Hz i amplitudzie ruchu 1.05 cm.
Ka¿da z 37 badanych osób z dodatkowym obci¹¿eniem zewnêtrznym wykonywa³a przysiady na podeœcie wibracyjnym. Po zaprzestaniu wibracji badani wykonali 3 wyskoki
dosiê¿ne z 5-sekundow¹ przerw¹ pomiêdzy nimi. Rittweger
pisze o zmniejszeniu wysokoœci wyskoku u mê¿czyzn w 1
i 2 próbie o 10%. U kobiet odnotowano istotn¹ redukcjê wysokoœci wyskoku tylko w 1 próbie. U obu p³ci nie stwierdzono znacz¹cych zmian w 15 sekundzie.
Bosco [16] w swoich badaniach zastosowa³ wibracje
w 10 osobnych próbach, trwaj¹cych po 60 sekund. 14 mê¿czyzn sta³o we wspiêciu na palcach ze stawami kolanowymi zgiêtymi do k¹ta 100° na podeœcie wibracyjnym wprawianym w drgania mechaniczne o czêstotliwoœci 26 Hz, amplitudzie ruchu 4 mm i przyœpieszeniu 170 m/s2. Bosco donosi o zwiêkszeniu wysokoœci uniesienia OSC w trzech wykonanych próbach wyskoku dosiê¿nego o 4%. Ten sam badacz przedstawia pracê, w której wykaza³, ¿e jednorazowa
aplikacja wibracji o czêstotliwoœci 25 Hz i amplitudzie ruchu 10 mm znacznie bardziej zwiêksza moc mechaniczn¹
koñczyn dolnych (z 5.8% do 7.6%) ni¿ ich si³ê miêœniow¹ [17].
W badaniach przeprowadzonych na grupie 12 bokserów Bosco [9] dowodzi przyrostu mocy mechanicznej o ok.
12% podczas zginania przedramienia w piêciu jednominutowych próbach (parametry wibracji: 30 Hz, 6 mm, 34 m/s2).
Issurin [3] wykaza³, ¿e trzykrotna aplikacja wibracji na koñczyny górne o czêstotliwoœci 44 Hz, amplitudzie ruchu 3
mm i przyœpieszeniu 30 m/s2 podczas maksymalnego napiêcia miêœni zwiêksza ich moc mechaniczn¹ o 10.4%
w trakcie trwania wibracji, ale nie dowiód³ znacz¹cych zmian
zaraz po zaprzestaniu drgañ.
Wielu badaczy opisuje zmiany w zakresie si³y miêœniowej i mocy mechanicznej po d³ugotrwa³ym treningu wibracyjnym [2,5,7,8].
ibu
tio
np
roh
ibit
ed
.
Trening wibracyjny jest obecnie popularn¹ form¹ treningu sportowego, fitnessu i rehabilitacji [1-8]. Wibracje przenoszone s¹ na ca³e cia³o lub poszczególne jego czêœci poprzez podest wibracyjny, który wprawiany jest w mechaniczne drgania pionowe. Trening polega na statycznym
utrzymaniu danej pozycji wyjœciowej lub wykonaniu okreœlonego æwiczenia anga¿uj¹cego odpowiednie miêœnie na podeœcie wibracyjnym, którego mechaniczne drgania przekazywane s¹ na cia³o æwicz¹cego. W literaturze œwiatowej
opisano tak¿e przypadki, w których wykorzystywano urz¹dzenia do miejscowej aplikacji wibracji [1,9].
Na œwiecie przeprowadzono szereg badañ nad wp³ywem jednorazowych wibracji i d³ugotrwa³ego treningu wibracyjnego na organizm cz³owieka [2-9].
Celem niniejszej pracy jest przedstawienie aktualnego
stanu badañ nad wp³ywem treningu wibracyjnego na cia³o
cz³owieka.
Th
is c
op
y is
for
pe
rs
on
nly
eo
al
us
G³ówne zmiany adaptacyjne dotycz¹ tkanki miêœniowej
[2,3,6-12]. Aplikacja wibracji na miêsieñ zwiêksza jego napiêcie w oparciu o „toniczny odruch wibracyjny”. W wyniku
aktywacji w³ókien Ia dochodzi do pobudzenia motoneuronów α i w konsekwencji miêsieñ siê kurczy [13].
Do analizy pracy i aktywnoœci miêœni podczas aplikacji
wibracji wielu badaczy wykorzystuje elektromiografiê. Interferencyjny zapis elektromiogramu dowodzi wiêkszej rekrutacji jednostek motorycznych i poprawy koordynacji nerwowo-miêœniowej [2,10,14]. Delecluse [2] porówna³ czynnoœæ
bioelektryczn¹ miêœnia brzuchatego ³ydki w trzech badanych grupach: 12 osób z grupy kontrolnej nie wykonywa³o
¿adnych æwiczeñ, 19 osób z grupy placebo wykonywa³o
okreœlone æwiczenie statyczne oraz 18 osób poddano wibracjom ca³ego cia³a (WBV – Whole Body Vibration). Grupa WBV rozpoczê³a od wykonania æwiczenia na podeœcie
wibracyjnym nie wprawianym w mechaniczne drgania pionowe. Po up³ywie 7.5 sekundy aplikowano wibracje o amplitudzie ruchu 5 mm i czêstotliwoœci 35 Hz. Zastosowanie
wibracji w grupie WBV spowodowa³o znaczne zwiêkszenie
aktywnoœci bioelektrycznej miêœnia w porównaniu do pozosta³ych grup (wzros³a amplituda i czêstotliwoœæ miopotencja³ów jednostek motorycznych).
Bosco [9] na podstawie przeprowadzonego badania EMG
donosi, i¿ aplikacja wibracji o czêstotliwoœci drgañ 30 Hz,
amplitudzie ruchu 6 mm i przyœpieszeniu wynosz¹cym 34
m/s2 dwukrotnie zwiêksza aktywnoœæ nerwowo-miêœniow¹
miêœnia dwug³owego ramienia w porównaniu do jego potencja³u spoczynkowego.
Cardinale [10], za pomoc¹ zapisu elektromiograficznego, porówna³ wp³yw ró¿nych czêstotliwoœci wibracji u 16 zawodowych siatkarek. Ka¿da z badanych osób utrzymywa³a
pozycjê pó³przysiadu ze stawami kolanowymi zgiêtymi
do k¹ta 100° w trakcie czterech 60-sekundowych prób: bez
wibracji oraz z aplikacj¹ wibracji o czêstotliwoœci 30 Hz, 40
Hz i 50 Hz. Badanie EMG wykaza³o, ¿e najwiêksza czynnoœæ bioelektryczna miêœnia wystêpuje przy zastosowaniu
wibracji o czêstotliwoœci 30 Hz (+34%). Przeprowadzona
-d
istr
ZMIANY W OBRÊBIE TKANKI
MIÊŒNIOWEJ
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
Piecha M. i wsp., Wp³yw treningu wibracyjnego na organizm cz³owieka
193
Th
is c
op
y is
for
pe
rs
on
Si³a i wytrzyma³oœæ koœci w du¿ej mierze zale¿¹ od si³
i obci¹¿eñ zewnêtrznych. Regularne æwiczenia fizyczne
i zwiêkszona aktywnoœæ ruchowa po okresie menopauzy
zmniejszaj¹ ubytek tkanki kostnej [20].
Wiele przeprowadzonych badañ wykaza³o, ¿e mechaniczne wibracje obci¹¿aj¹ bezpoœrednio koœæ, powoduj¹c
zwiêkszenie gêstoœci i wytrzyma³oœci tkanki kostnej. Koœæ
musi siê tak¿e adoptowaæ do zwiêkszonej pod wp³ywem
treningu wibracyjnego si³y miêœni, maj¹cych swoje przyczepy na koœciach [8,21]. Ten rodzaj zmian pozwala na zastosowanie wibracji u ludzi cierpi¹cych na osteoporozê [21,22].
Pocz¹tkowo jako materia³ badawczy wykorzystywano
zwierzêta. Flieger [21] zastosowa³ 12-tygodniowy trening
wibracyjny u szczurów, którym usuniêto operacyjnie jajniki.
Codziennie przez 30 minut poddawano je wibracjom o czêstotliwoœci 50 Hz. Koñcowe badanie gêstoœci mineralnej
koœci udowych i piszczelowych wykaza³o znacznie mniejszy ubytek tkanki kostnej u szczurów poddanych wibracjom
w porównaniu do szczurów z grupy kontrolnej. W grupie tej
odnotowano tak¿e wiêkszy przyrost koœci na d³ugoœæ i zwiêkszony przekrój poprzeczny koœci. Rubin [23] wykaza³, ¿e
roczny trening wibracyjny u owiec zwiêksza ca³kowit¹ gêstoœæ koœci o 6.5% i ca³kowit¹ objêtoœæ koœci o 32%. Oxlund
194
ed
.
tio
np
roh
ibit
ibu
-d
istr
nly
WP£YW WIBRACJI
NA RÓWNOWAGÊ U CZ£OWIEKA
eo
al
ZMIANY W OBRÊBIE TKANKI
KOSTNEJ
[24] porówna³ wp³yw ró¿nych czêstotliwoœci wibracji na proces koœciotworzenia u zwierz¹t i dowiód³, ¿e czêstotliwoœæ
45 Hz najefektywniej pobudza osteoblasty do podzia³u i hamuje resorpcjê tkanki kostnej (wibracje aplikowano codziennie przez 90 dni po 30 minut).
Pozytywne wyniki przeprowadzonych eksperymentów
na zwierzêtach zachêci³y do badania wp³ywu wibracji na
tkankê kostn¹ u cz³owieka. Verschueren [8] podda³a 6-miesiêcznemu treningowi wibracyjnemu grupê 25 kobiet bêd¹cych w okresie postmenopauzalnym (przedzia³ wiekowy
grupy: 58-74 lata), które wykonywa³y 5 ró¿nych æwiczeñ anga¿uj¹cych miêœnie koñczyn dolnych. Wraz z up³ywem czasu wzrasta³o obci¹¿enie treningu wibracyjnego poprzez
zwiêkszanie czêstotliwoœci drgañ (35-40 Hz), amplitudy ruchu (1.7-2.5 mm), liczby æwiczeñ i serii oraz wyd³u¿enie czasu æwiczeñ do 30 minut. Verschueren opisuje przyrost gêstoœci tkanki kostnej koœci biodrowej o 0.93% po 6 miesi¹cach
treningu wibracyjnego. Rubin [25] do zbadania wp³ywu wibracji na postmenopauzalny ubytek tkanki kostnej wykorzysta³ drgania mechaniczne o czêstotliwoœci 30 Hz i przyœpieszeniu wynosz¹cym 2.0 m/s2. Ka¿da z 70 badanych kobiet
(œrednio 3-8 lat po okresie menopauzy) dwukrotnie w ci¹gu
dnia (2x10 minut) przez 12 miesiêcy poddawana by³a wibracjom ca³ego cia³a. Wykonane po roku badanie densometryczne wykaza³o zmniejszenie ubytku tkanki kostnej o 1.6%
w porównaniu do wyników badañ sprzed 12 miesiêcy.
W œwiatowym piœmiennictwie coraz wiêcej miejsca zajmuj¹ prace analizuj¹ce wp³yw wibracji na równowagê cz³owieka. Oceny równowagi statycznej dokonuje siê na podstawie analizy ruchów œrodka nacisku stóp COP (Centre-Of-foot-Pressure), w p³aszczyŸnie czo³owej i strza³kowej
podczas stania swobodnego, rejestrowanych za pomoc¹
platform posturograficznych [26].
Wyniki prac analizuj¹cych wp³yw treningu wibracyjnego
na równowagê u cz³owieka s¹ niejednoznaczne.
U ludzi zdrowych wibracje zwiêkszaj¹ zakres wychylenia COP. Polonova i Hlavacka dowiod³y, ¿e wielkoœæ i kierunek wychylenia zale¿¹ od czêstotliwoœci wibracji i po³o¿enia miêœnia, który poddany zosta³ jednorazowym wibracjom. Jednostronne wibracje miêœnia piszczelowego przedniego spowodowa³y wychylenie cia³a do przodu i na stronê
koñczyny dolnej, której miêsieñ poddano wibracjom. Jednostronne wibracje miêœnia brzuchatego ³ydki spowodowa³y wychylenie cia³a w ty³, ale w kierunku przeciwnym do wibrowanego miêœnia. Wielkoœæ wychylenia determinowa³a
czêstotliwoœæ wibracji – napiêcie miêœnia piszczelowego
przedniego zwiêksza³o siê liniowo w przedziale od 60 do
100 Hz, a brzuchatego ³ydki w przedziale od 40 do 60 Hz.
Ró¿nice w tych wartoœciach przypisano odmiennym po³o¿eniom obu miêœni i ró¿nym ich funkcjom, jakie spe³niaj¹
podczas stania swobodnego [11].
Torvinen [6] wykaza³, ¿e 4-minutowa aplikacja wibracji
o wzrastaj¹cej czêstotliwoœci drgañ w zakresie od 15 do 30
Hz i amplitudzie ruchu wynosz¹cej 28 mm poprawia równowagê statyczn¹ o 15.7% w 2 minucie od zaprzestania wi-
us
Torvinen [7] bada³ wp³yw treningu wibracyjnego trwaj¹cego 4 miesi¹ce. 56 osób, 3 do 5 razy w tygodniu æwiczy³o
do 4 minut na podeœcie wibracyjnym, który wprawiany by³
w drgania o amplitudzie ruchu 2 mm i czêstotliwoœci w zakresie 25-40 Hz. Wysokoœæ wyskoku dosiê¿nego po 4 miesi¹cach treningu zwiêkszy³a siê o 8.5%.
Delecluse [2] podda³ grupê 18 osób 3-miesiêcznemu
treningowi wibracyjnemu. Ka¿da z osób 3 razy w tygodniu
wykonywa³a na podeœcie wibracyjnym okreœlone æwiczenia
statyczne i dynamiczne anga¿uj¹ce miêœnie czworog³owe
ud. Wraz z up³ywem czasu czêstotliwoœæ wibracji zwiêksza³a siê w zakresie od 35 do 40 Hz, a amplituda drgañ od 2.5
do 5 mm. 12 tygodni treningu wibracyjnego zwiêkszy³o si³ê
dynamiczn¹ badanych miêœni o 9.0% (+/- 3.2%). Zwiêkszy³a siê tak¿e wysokoœæ wyskoku dosiê¿nego o 7.6% (+/-4.3%).
Inny badacz [18] u¿y³ ni¿szej czêstotliwoœci wibracji ca³ego
cia³a (28 Hz), ale wyd³u¿y³ czas treningu do 6 miesiêcy (3 próby
po 2 minuty, 2 razy w tygodniu). Autor donosi o zwiêkszeniu mocy mechanicznej miêœni o 5%.
Bosco [19] przeprowadzi³ u 14 osób trening wibracyjny
trwaj¹cy 10 dni. Ka¿da z badanych osób po rozgrzewce
na cykloergometrze wykonywa³a, codziennie przez 10 minut, 6 ró¿nych æwiczeñ na miêœnie czworog³owe ud i miêœnie trójg³owe ³ydek (czêstotliwoœæ wibracji wynosi³a 26 Hz,
a amplituda ruchu 1 mm). Pomiary porównawcze po 10
dniach treningu wykaza³y zwiêkszenie mocy mechanicznej
tych miêœni o 3.3% i wysokoœci uniesienia OSC o 1.6% w czasie wyskoku dosiê¿nego.
Poprawa parametrów wyskoku dosiê¿nego [2,6,7] i si³y
miêœniowej [2,3,5,6,7] w wiêkszoœci opublikowanych prac
sprawi³y, ¿e trening wibracyjny sta³ siê alternatywn¹ form¹
treningu w klubach sportowych oraz w fitnessie.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
Piecha M. i wsp., Wp³yw treningu wibracyjnego na organizm cz³owieka
bracji. Nie odnotowano natomiast istotnych zmian dotycz¹cych wychwiañ postawy cia³a w 60 minucie. Torvinen przedstawi³ tak¿e pracê [7], w której opisuje brak znacz¹cego wp³ywu 4-miesiêcznego treningu wibracyjnego na stabilnoœæ postawy cia³a. 26 osób wykonywa³o od 3 do 5 razy na tydzieñ
okreœlony zestaw æwiczeñ trwaj¹cych do 4 minut, o czêstotliwoœci wibracji w zakresie 25-40 Hz i amplitudzie ruchu 2 mm.
Inni badacze, stosuj¹c trening wibracyjny o czêstotliwoœci wibracji od 35 do 40 Hz, 3 razy w tygodniu przez 6 miesiêcy u 25 kobiet po okresie menopauzy, stwierdzili brak
znacz¹cych zmian w wielkoœci wychwiañ posturalnych w p³aszczyŸnie strza³kowej i czo³owej, podczas stania swobodnego
z oczami otwartymi i zamkniêtymi. Natomiast szybkie odwiedzenie i zgiêcie koñczyn w stawach barkowych, maj¹ce
na celu zwiêkszenie zaburzenia stabilnoœci cia³a, spowodowa³o zmniejszenie wychwiañ w obu p³aszczyznach [8]. Polonyova i Hlavacka [11] donosz¹ natomiast, ¿e jednoczesne wy³¹czenie wzroku i zastosowanie wibracji o czêstotliwoœci w zakresie 40-100 Hz znacznie zwiêksza wychwiania
w p³aszczyŸnie czo³owej i strza³kowej ni¿ w staniu swobodnym z oczami otwartymi.
-d
istr
ibu
tio
np
roh
ibit
ed
.
zmianê w sekrecji hormonów po treningu wibracyjnym s¹
niejednoznaczne [16,29,30,31].
Bosco [16] podda³ grupê 14 mê¿czyzn dziesiêciokrotnej
aplikacji wibracji, z której ka¿da trwa³a 60 sekund. Ka¿da
z badanych osób utrzymywa³a w czasie wszystkich prób
pozycjê wspiêcia na palcach stóp, ze zgiêtymi stawami kolanowymi pod k¹tem 100° na podeœcie wibracyjnym wprawianym w drgania mechaniczne o czêstotliwoœci 26 Hz i amplitudzie ruchu 4 mm. Bosco donosi o zwiêkszeniu stê¿enia
testosteronu we krwi zaraz po zaprzestaniu wibracji z 22.7
nmol/l do 24.3 nmol/l i hormonu wzrostu z 6.2 ng/ml do 28.6
ng/ml. Stê¿enie kortyzolu pod wp³ywem wibracji zmniejszy³o
siê z 682 nmol/l do 464 nmol/l. Podobne wyniki, dotycz¹ce
zwiêkszenia sekrecji hormonu wzrostu i testosteronu po aplikacji wibracji, zaobserwowa³ Kvorning [30]. Donosi on tak¿e
o wy¿szym stê¿eniu kortyzolu we krwi w grupie osób, które
jednoczeœnie wykonywa³y przysiady i by³y podane wibracjom.
Inni badacze [31], stosuj¹c wibracje o czêstotliwoœci 30 Hz
u 10 mê¿czyzn przez 25 minut, nie potwierdzili zmian w stê¿eniu hormonu wzrostu i testosteronu po aplikacji wibracji.
WP£YW WIBRACJI NA
DOLEGLIWOŒCI BÓLOWE
KRÊGOS£UPA
ZMIANY W UK£ADZIE KR¥¯ENIA
eo
nly
Istniej¹ prace, które dowodz¹ korzystnego wp³ywu wibracji u ludzi cierpi¹cych na dolegliwoœci bólowe krêgos³upa [1,4,32]. Brumagne [1] pisze, ¿e takie osoby maj¹ zaburzon¹ wra¿liwoœæ proprioceptorów zlokalizowanych w obrêbie krêgos³upa. U ludzi zdrowych, wibracje zaburzaj¹ pracê
proprioceptorów. Aplikacja wibracji o czêstotliwoœci 70 Hz
i amplitudzie 5 mm spowodowa³a, ¿e osoby zdrowe nie potrafi³y odtworzyæ odpowiedniego ustawienia odcinka lêdŸwiowo-krzy¿owego krêgos³upa w trakcie drgañ mechanicznych. Badanych z dolegliwoœciami bólowymi cechowa³ znacznie mniejszy b³¹d ustawienia analogicznego odcinka krêgos³upa w trakcie drgañ mechanicznych. Poprawa wra¿liwoœci propriocepcji wg Brumagne’a [1], pozwala na zastosowanie treningu wibracyjnego u osób z bólami krêgos³upa.
Rittweger [4] porówna³ wp³yw 3-miesiêcznego treningu
wibracyjnego z æwiczeniami przeprostnymi odcinka lêdŸwiowego na chroniczne dolegliwoœci bólowe krzy¿a u 60 pacjentów. Czêœæ osób poddano wibracjom ca³ego cia³a o czêstotliwoœci 18 Hz, amplitudzie ruchu 6 mm, od 1 do 2 razy na tydzieñ, gdzie czas aplikacji wibracji mieœci³ siê w zakresie 47 minut. Przy u¿yciu wizualnej skali analogowej Rittweger
wykaza³ znaczne zmniejszenie dolegliwoœci bólowych w obu
grupach (osoby wykonuj¹ce przeprosty: z 4.52 +/- 2.21
na 1.20 +/- 1.76, osoby poddane wibracjom: z 4.16 +/- 1.86
na 1.40 +/- 1.83), przy czym nie odnotowano istotnych zmian
w zakresie ruchomoœci odcinka lêdŸwiowego krêgos³upa.
is c
op
y is
for
pe
rs
on
al
us
Wielu badaczy pisze o pobudzaj¹cym wp³ywie wibracji
na uk³ad kr¹¿enia: naczynia krwionoœne rozszerzaj¹ siê,
zwiêksza siê kr¹¿enie krwi, miêœnie zostaj¹ lepiej zaopatrzone w tlen i inne sk³adniki od¿ywcze [4,15,27]. Takie zmiany pozwalaj¹ na zastosowanie treningu wibracyjnego u ludzi z zaburzeniami kr¹¿enia obwodowego oraz w leczeniu obrzêków.
Zastosowanie wibracji powoduje wzrost poboru tlenu.
3-minutowa aplikacja wibracji o czêstotliwoœci 26 Hz i amplitudzie drgañ 6 mm zwiêksza pobór tlenu œrednio o 4.5
ml/kg/min [27].
Rittweger [15] bada³ zmiany czêstoœci skurczów serca,
ciœnienia têtniczego krwi, poboru tlenu, przep³ywu krwi
w naczyniach krwionoœnych stóp i ³ydek oraz odczucia
ciê¿koœci wysi³ku po aplikacji wibracji. Autor donosi, ¿e aplikacja wibracji o czêstotliwoœci 26 Hz i amplitudzie drgañ
1.05 mm u 27 osób, które z dodatkowym obci¹¿eniem
na nadgarstkach (35-40% masy cia³a) wykonywa³y przysiady a¿ do odczucia wyczerpania, spowodowa³a wzrost czêstoœci skurczów serca z 98 do 128, poboru tlenu z 7.3
ml/kg/min do 21.3 ml/kg/min i zmianê ciœnienia têtniczego
krwi z 114/68 do 132/52. Badanie dopplerowskie wykaza³o,
¿e wibracje zwiêkszaj¹ prêdkoœæ przep³ywu krwi. Stwierdzono tak¿e intensywne przekrwienie koñczyn dolnych
po wibracjach.
O podobnych zmianach w obrêbie koñczyn dolnych donosz¹ te¿ Kerschan-Schindl i wsp. [28]. 9-minutowe wibracje o czêstotliwoœci 26 Hz i amplitudzie ruchu 3 mm zwiêkszy³y prêdkoœæ przep³ywu krwi w têtnicy podkolanowej z 6.5
cm/s do 13.0 cm/s. Nie odnotowano natomiast znacz¹cych
zmian têtna i ciœnienia têtniczego krwi po wibracjach.
ZMIANY W UK£ADZIE
HORMONALNYM
Th
Znacznie mniej miejsca zajmuj¹ prace badaj¹ce wp³yw
wibracji na uk³ad hormonalny. Wyniki prac analizuj¹cych
WYKORZYSTANIE TRENINGU
WIBRACYJNEGO U OSÓB
STARSZYCH
Trening wibracyjny w opinii wielu autorów poprawia sprawnoœæ fizyczn¹ i funkcjonowanie osób starszych [5, 33,34].
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
Piecha M. i wsp., Wp³yw treningu wibracyjnego na organizm cz³owieka
195
Runge [5] zastosowa³ u 34 starszych osób (przedzia³
wiekowy 61-85 lat) 6-miesiêczny trening wibracyjny. 3 razy
w tygodniu ka¿da z badanych osób poddana zosta³a 6-minutowym wibracjom ca³ego cia³a (czêstotliwoœæ drgañ 27 Hz,
amplituda ruchu 7-14 mm). Badacz donosi o poprawie czasu w „teœcie wstawania z krzes³a” o 18%. Zmiany te autor
przypisuje zwiêkszonej mocy koñczyn dolnych po treningu.
Bruyere [33] zbada³ wp³yw treningu wibracyjnego na
chód i równowagê u osób starszych. 22 badanych (œrednia
wieku 81.9 +/- 6.9 lat) przez 6 tygodni (3 razy w tygodniu,
4x1 min) poddanych by³o wibracjom ca³ego cia³a o wzrastaj¹cej czêstotliwoœci w zakresie 10-27 Hz i amplitudzie ruchu 3-7 mm. Do oceny zmian wykorzystano test Tinetti,
w którym maksymalna ocena za chód to 12 punktów,
a za równowagê 16. Aplikacja wibracji poprawia³a chód
o 2.4 +/- 2.3 punktu, a równowagê o 3.5 +/- 2.1.
Inny badacz [34] wykaza³, ¿e jednoczesne zastosowanie 3-miesiêcznego treningu wibracyjnego (raz w tygodniu
przez 4 minuty) o czêstotliwoœci drgañ 20 Hz, z codziennym, jednominutowym staniem na jednej nodze i wykonywaniem 10 pó³przysiadów, wyd³u¿a u osób starszych d³ugoœæ kroku o 4.5% i czas stania na jednej nodze o 6.8%.
INNE BADANIA
tio
np
roh
ibit
ed
.
W œwiatowym piœmiennictwie mo¿na tak¿e znaleŸæ przes³anki wskazuj¹ce na zmniejszenie dolegliwoœci zwi¹zanych
z nietrzymaniem moczu po zastosowaniu wibracji. Runge przypuszcza, ¿e mechanizm ten oparty jest na zwiêkszeniu si³y
miêœni dna miednicy pod wp³ywem drgañ mechanicznych [35].
Ishitake [36] zbada³ wp³yw wibracji na uk³ad pokarmowy. Wykaza³, ¿e wibracje o czêstotliwoœci 4 Hz, aplikowane
w czasie 10 minut, powoduj¹ zmniejszenie amplitudy elektrogastrografii (EGG), które byæ mo¿e zwi¹zane jest z mechanicznym i neurohormonalnym efektem wywo³anym przez
wibracje ca³ego cia³a.
PODSUMOWANIE
-d
istr
ibu
Wiêkszoœæ przedstawionych badañ wykaza³a pozytywny treningowy i leczniczy wp³yw wibracji ca³ego cia³a na organizm cz³owieka. S¹ jednak pojedyncze prace, w których
uzyskano odmienne wyniki. Zró¿nicowanie wyników mo¿e
byæ spowodowane faktem, ¿e nadal nie ustalono optymalnych parametrów drgañ mechanicznych i metodyki przeprowadzania zabiegów. W zwi¹zku z tym, autorzy powy¿szej pracy rozpoczêli wielokierunkowe badania nad wp³ywem treningu wibracyjnego na cia³o cz³owieka.
PIŒMIENNICTWO
Th
is c
op
y is
for
pe
rs
on
al
us
eo
nly
1. Brumagne S, Cordo P, Lysens R, Verschueren S, Swinnen S. The Role of Paraspinal Muscle Spindles in Lumbrosacral Position Sense in Individuals With and Without Low Back Pain. Spine 2000; 25 (8): 989-994.
2. Delecluse C, Roelants M, Verschueren S. Strength Increase after Whole-Body Vibration Compared with Resistance Training.
Medicine & Science in Sport & Exercise 2003; 35 (6): 1033-1041.
3. Issurin VB, Tenenbaum G. Acute and residual effects of vibratory stimulation on explosive strength in elite and amateur athletes. J Sports Sci 1999; 17: 177-182.
4. Rittweger J, Just K, Kautzsch K, Psych Ms, Reeg P, Felsenberg D. Treatment of Chronic Lower Back Pain with Lumbar Extension and Whole-Body Vibration Exercise. Spine 2002; 27 (17): 1892-1834.
5. Runge M, Rehfeld G, Resnicek E. Balance training and exercise in geriatric patients. J Musculoskeletal Interact 2000; 1: 54-58.
6. Torvinen S, Kannus P, Sievanen H, Jarvinen Tero AH, Pasanen M, Kontulainen S. Effect of a vibration exposure on muscular
performance and body balance. Randomized cross-over study. Clin Physiol & Func Im 2002; 22: 145-152.
7. Torvinen S, Kannus P, Sievanen H, Jarvinen Tero AH, Pasanen M, Kontulainen S. Effect of four-month vertical whole body vibration on performance and balance. Med Sci Sports Exerc 2002; 34 (9): 1523-1528.
8. Verschueren S, Roelants M, Delecluse C, Swinnen S, Vanderschueren D, Boonen S. Effect of 6-Month Whole Body Vibration
Training on Hip Density, Muscle Strength and Postural Control. J Bone Miner Res 2004; 19: 352-359.
9. Bosco C, Cardinale M, Tsarpela O. Influence of vibration on mechanical power and electromyogram activity in human arm flexor muscles. Eur J Appl Physiol 1999; 79: 306-311.
10. Cardinale M, Lim J. Electromyography Activity of Vastus Lateralis Muscle During Whole-Body Vibrations of Different Frequencies. J Strength Cond Res 2003; 17 (3): 621-624.
11. Polonyova A, Hlavacka F. Human Postural Responses to Different Frequency Vibrations of Lower Leg Muscle. Physiol
Res 2001; 50: 405-410.
12. Rittweger J, Mutschelknauss M, Felsenberg D. Acute changes in neuromuscular excitability after exhaustive whole body vibration exercise as compared to exhaustion by squatting exercise. Clin Physiol & Func Im 2003; 23: 81-86.
13. Eklund G, Hagbarth KE. Normal Variability of Tonic Vibration Reflex in Man. Exp Neurol 1966; 16: 80-92.
14. Matthews PBC. The reflex excitation of the soleus muscle of the decerebrate cat caused by vibration applied to its tendons. J
Physiol 1966; 184: 450-472.
15. Rittweger J, Beller G, Felsenberg D. Acute Physiological effects of exhaustive whole-body vibration exercise in man. Clin Physiol 2000; 20 (2): 134-142.
16. Bosco C, Iacovelli M, Tsarpela O i wsp. Hormonal responses to whole-body vibration in men. Eur J Appl Physiol 2000; 81: 449-454.
17. Bosco C, Colli R, Introini E i wsp. Adaptive responses of human skeletal muscle to vibration exposure. Clin Physiol
1999; 19: 183-187.
18. Russo CR, Lauretani F, Bandinelli S i wsp. High-Frequency Vibration Training Increases Muscle Power in Postmenopausal Women. Arch Phys Med Rehabil 2003; 84: 1854-1857.
19. Bosco C, Cardinale M, Tsarpela O i wsp. The influence of whole body vibration on the mechanical behaviour of skeletal muscle. Biol Sport 1998; 153: 157-164.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
Piecha M. i wsp., Wp³yw treningu wibracyjnego na organizm cz³owieka
196
for
pe
rs
on
al
us
eo
nly
-d
istr
ibu
tio
np
roh
ibit
ed
.
20. Dalsky GP, Stocke KS, Ehsani Al, Slatopolsky E, Lee W, Birge SJ. Weight bearing exercise training and lumbar bone mineral
content in postmenopausal women. Ann Intern Med 1988; 108: 824-828.
21. Flieger J, Karachalios Th, Khaldi L, Raptou P, Lyritis G. Mechanical Stimulation in the Form of Vibration Prevents Postmenopausal Bone Loss in Ovariectomized Rats. Calf Tissue Int 1998; 63: 510-514.
22. Rubin C, Pope M, Fritton C, Magnusson M, Hansson T, McLead K. Transmissibility of 15-Hertz to 35-Hertz Vibrations to the
Human Hip and Lumbar Spine: Determining the Physiologic Feasibility of Delivering to Skeletal Regions at Greatest Risk of
Fracture Because of Osteoporosis. Spine 2003; 28 (23): 2621-2627.
23. Rubin C, Turner AS, Bain S. Anabolism. Low mechanical signals strengthen long bones. Nature 2001; 412 (6847): 603-604.
24. Oxlund BS, Ortoft G, Andreassen TT. Low-intensity, high-frequency vibration appears to prevent the decrease in strength of the
femur and tibia associated with ovariectomy of adult rats. Bone 2003; 32 (1): 69-77.
25. Rubin C, Recker R, Cullen D. Prevention of postmenopausal bone loss by a low-magnitude, high-frequency mechanical stymuli: a clinical trail assessing compliance, efficacy and safety. J Bone Miner Res 2004; 19 (3): 343-351.
26. Winter D, Patla A, Prince F, Ishac M, Gielo-Perczak K. Stifness Control of Balance in Quiet Standing. J Neurophysiol 1998;
80: 1211-1221.
27. Rittweger J, Schiessl H, Felsenberg D. Oxygen uptake during whole-body vibration exercise: comparison with squatting as
a slow voluntary movement. Eur J Appl Physiol 2001; 86: 169-173.
28. Kerschan-Schindl K, Grampp S, Henk C i wsp. Whole-body vibration exercise leads to alternation in muscle blood volume. Clin
Physiol 2001; 21 (3): 377-382.
29. Rittweger J, Ehrig J, Just K, Mutschelknauss M, Kirsch KA, Felsenberg D. Oxygen Uptake in Whole-Body Vibration Exercise:
Influence of Vibration Frequency, Amplitude and External Load. Int J Sports Med 2002; 23: 428-432.
30. Kvorning T, Bagger M, Caserotti P, Madsen K. Effects of vibration and resistance training on neuromuscular and hormonal measures. Eur J Appl Physiol 2006; 96 (5): 615-625.
31. Loretoc D, Ranchelli A. Effects of Whole-body vibration exercise on the endocrine system of healthy men. J Endocrinol Invest 2004; 27 (4): 323-327.
32. Iwamotow J, Takeda T, Sato Y, Uzawa M. Effect of whole-body vibration exercise on lumbar bone mineral density, bone turnover and chronic back pain in post-menopausal osteoporotic women treated with alendronate. Aging Clin Exp Res 2005; 17
(2): 157-163.
33. Bruyere O, Wuidart MA, Palma E i wsp. Controlled Whole Body Vibration to Decrease Fall Risk and Improve Health-Related
Quality of Life of Nursing Home Residents. Arch Phys Med Rehabil 2005; 86: 303-307.
34. Iwamoto J, Otaka Y, Kudo K, Takeda T, Uzawa M, Hirabayashi K. Efficiacy of training program for ambulatory competence in
eldery women. Keio J Med 2004; 53 (2): 85-89.
35. Runge E. Therapiemöglichkeiten bei Harninkontinez. Überwinden des Tabu. Der Hausartz 2002; 2: 56-61.
36. Ischitake T, Miyazaki Y, Ando H. Suppressive mechanism of gastric motility by whole-body vibration. Int Arch Occup Environ
Health 1999; 72: 469-474.
y is
op
is c
Th
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
Piecha M. i wsp., Wp³yw treningu wibracyjnego na organizm cz³owieka
197