王成績 (巢湖學(xué)院體育系，安徽 巢湖 238000)

振動訓(xùn)練(VT)是預(yù)防肌肉萎縮和骨質(zhì)疏松的一種新有效的方法〔1～4〕。假定振動的振幅為2～6 mm，頻率為20～30 Hz引起肌肉收縮可能是通過單突觸牽張反射引起〔5〕。與傳統(tǒng)訓(xùn)練方式相比，VT需要的時間顯著減少，因此，在不活動的病人中能預(yù)期得到更高的順應(yīng)性。VT引起的代謝結(jié)果的信息很少。僅僅知道氧耗量的增加與VT的振幅和頻率以及體重相關(guān)〔1〕。本實驗旨在研究3個月的VT對2型糖尿病患者血糖控制的影響。

1 資料和方法

1.1 受試者和試驗設(shè)計 招募受試者，必須符合以下3種條件:①診斷為2型糖尿病;②非胰島素依賴;③不規(guī)律的身體活動。所有受試者都口服降血糖藥物。淘汰標(biāo)準(zhǔn):視網(wǎng)膜病變者及因其他醫(yī)學(xué)問題不能進行VT或者力量訓(xùn)練者。在整個研究期間，病人維持習(xí)慣的生活方式包括使用藥物。最后向40例受試者(24例男性，16例女性)介紹實驗計劃和目的，簽署同意書。受試者隨機分為3組柔韌訓(xùn)練組(A組)、力量訓(xùn)練組(B組)和VT組(見表1)，3次/w，共12 w。所有訓(xùn)練期間接受監(jiān)督和評價。第6周和第9周的訓(xùn)練量和強度階梯式增加。

1.1.1 柔韌訓(xùn)練 每個訓(xùn)練期間包括涉及上下肢主要肌肉的8組靜力性運動。在前6 w，完成一組靜力性運動，體位保持20 s。從第7～9周，訓(xùn)練量每次增加1次。最后3 w，完成2組靜力性運動，持續(xù)時間30 s。每個訓(xùn)練期總的運動持續(xù)時間不超過15 min。

1.1.2 力量訓(xùn)練 使用訓(xùn)練機械增強上下肢肌肉群的力量。每個訓(xùn)練期包含8個訓(xùn)練即腿部屈伸練習(xí)、坐位曲腿、大小腿伸展、坐位腓腸肌練習(xí)、高拉背訓(xùn)練、水平胸推、蝴蝶機和劃船訓(xùn)練。受試者完成動力性收縮，每個向心-離心收縮相有間歇性舒張以防急性血壓應(yīng)答〔6〕。熟悉正確動作后，于訓(xùn)練前確定1次最大重復(fù)力量(1 RM)。在前6 w訓(xùn)練中，完成1組12次70%1 RM訓(xùn)練。從第7到第9周，訓(xùn)練量增加1組。10～12 w，完成3組10次80%1 RM。最后3 w，每個訓(xùn)練期需要大約45 min。

表1 受試者基本特征(s)

表1 受試者基本特征(s)

組別 n 年齡(歲)體重(kg)身高(cm)收縮壓(mmHg)舒張壓(mmHg)A 組 13 63.3±5.9 88.6±24.1 173±14.2 136±13.8 83±7.0 B 組 13 62.9±7.3 86.5±14.7 172±6.7 142±16.2 87±10.4 VT 組 14 62.2±4.0 83.3±13.4 177±7.2 137±15.1 79±7.3

1.1.3 VT 受試者在水平振動訓(xùn)練器上訓(xùn)練，振幅為2 mm。從第1～9周的振動頻率為30 Hz，最后3 w的振動頻率為35 Hz。1個訓(xùn)練期包含8個不同的運動涉及全身肌肉。鼓勵受試者進行與振動方向相反的運動。訓(xùn)練組數(shù)與力量訓(xùn)練一樣。最后3 w的1個訓(xùn)練期大約花費20 min。

1.2 測試過程 訓(xùn)練前和訓(xùn)練期3～4 d，受試者空腹12 h后進行口服糖耐量試驗(OGTT)實驗。每個測試前個體用藥時間保持一致。OGTT實驗前后2.5 h于耳垂取微量血液。用HemoCue201+血糖分析儀分析血樣。肘前靜脈取血用HPLC測定糖化血紅蛋白(HbA1c)。隔1 d測試股四頭肌最大力矩和耐力能力。參與者的最大力矩測定直立坐姿，髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)屈曲90°時的等動收縮。使用力量傳感器，杠桿臂計算作為膝關(guān)節(jié)腔和力量轉(zhuǎn)導(dǎo)接觸點之間的距離。取3次最佳測試計算。

使用遞增負荷踏車測力計測試耐力能力。每3周增加負荷25 w，直到乳酸濃度超過4 mmol/L。靜息狀態(tài)和每個負荷最后30 s測試心率和乳酸濃度。在每次訓(xùn)練前測試體重和血壓。計算最初和最后5次的平均值。

2 結(jié)果

2.1 受試者特征 3個月的干預(yù)實驗中，體重沒有顯著變化。A 組、B 組和 VT 組分別平均降低(1.68±4.57)kg，(1.30±2.36)kg，(0.86±1.77)kg。所有組別的收縮壓都顯著降低(P＜0.05)，A 組、B 組和 VT 組分別為(126±7.4)、(133±16.4)、(123±12.5)mmHg。舒張壓沒有顯著變化。

2.2 耐力能力參數(shù) 各組訓(xùn)練前后的耐力能力沒有顯著變化。受試者乳酸達到4 mmol/L時的負荷A組為(89±8.2)w(訓(xùn)練前);(86±9.7)w(訓(xùn)練后)，B 組為(99±14.8)w(訓(xùn)練前);(95±13.3)w(訓(xùn)練后)，VT 組為(89±6.2)w(訓(xùn)練前);(92±5.9)w(訓(xùn)練后)。各組訓(xùn)練干預(yù)后負荷心率都下降，VT組更顯著。見表2。

2.3 力量 B組和VT組訓(xùn)練后股四頭肌相對最大等長力矩增加。B組左腿顯著增加14%(表3)。

表2 乳酸濃度為4 mmol/L負荷時的心率(s，次/min)

表2 乳酸濃度為4 mmol/L負荷時的心率(s，次/min)

組別 n 訓(xùn)練前 訓(xùn)練后A 組 13 121.3±6.3 116.6±6.5 B 組 13 126.8±6.5 124.8±6.4 VT 組 14 119.6±6.2 114.6±6.7

表3 股四頭肌相對最大等長力矩(s)

表3 股四頭肌相對最大等長力矩(s)

組別 n 左腿訓(xùn)練前 訓(xùn)練后右腿訓(xùn)練前 訓(xùn)練后A 組 13 1.44±0.1 1.41±0.13 1.66±0.09 1.71±0.05 B 組 13 1.48±0.11 1.66±0.14 1.76±0.06 1.79±0.06 VE 組 14 1.68±0.12 1.72±0.15 1.49±0.07 1.46±0.06

2.4 空腹血糖(FPG)和OGTT 訓(xùn)練干預(yù)后，各組的FPG略有降低。觀察OGTT期間150 min內(nèi)，A組FPG幾乎相同。B組和VT組FPG分別降低5.6%和6.3%，兩組之間沒有顯著差異(P＞0.05)。見表 4，圖1。

表4 訓(xùn)練干預(yù)前后血漿FPG(s，mg/100 ml)

表4 訓(xùn)練干預(yù)前后血漿FPG(s，mg/100 ml)

組別 n 訓(xùn)練前 訓(xùn)練后 P值A(chǔ) 組 13 120±25 115±22 ＞0.05 B 組 13 126±23 120±22 ＞0.05 VT 組 14 133±57 122±35 ＞0.05

圖1 訓(xùn)練前和訓(xùn)練后OGTT時血漿葡萄糖濃度

2.5 各組HbA1c水平 HbA1c基礎(chǔ)值各組間HbA1c〔A組(6.7±0.26)%，B 組(6.8±0.17)%，VT 組(7.3±0.66)%〕無顯著差異。訓(xùn)練干預(yù)后，VT組稍有下降(-0.332±0.184)，但無顯著差異。A 組和 B 組有所升高(0.354±0.226、0.213±0.185)。

3 討論

與減少體重相關(guān)的耐力運動也能改善2糖尿病患者的血糖控制〔7～9〕。最近，力量訓(xùn)練也成為世界范圍內(nèi)代謝性疾病的治療方式〔10～13〕。

身體能力參數(shù)僅僅反映部分血糖控制參數(shù):因為可以預(yù)期(FT)不能改善血糖控制，ST顯示出有益的影響。雖然VT的時間是力量訓(xùn)練的一半，但對OGTT的影響是相當(dāng)?shù)?。顯然，VT對血糖控制顯示出有益的影響，雖然身體能力參數(shù)沒有可測的改變。VT激活骨骼肌肌梭受體〔14〕所以通過單突觸反射增大α-運動神經(jīng)元驅(qū)動〔5〕。因此，與非VT相比，振動訓(xùn)練可能激活更多的運動單位。對骨骼肌除了一些一般性的健康相關(guān)的有益影響外，如改善內(nèi)皮功能〔15〕，增加能源代謝酶的含量〔1〕，對收縮的骨骼肌細胞有2個特異性影響:第一，有規(guī)律地完成訓(xùn)練可以增加細胞內(nèi)葡萄糖載體蛋白(GLTU-4)〔13，16〕。第二，單次肌肉收縮導(dǎo)致GLTU-4易位到肌纖維膜，這樣就急劇增強葡萄糖轉(zhuǎn)運能力〔17〕。Fenicchia 等〔18〕和 Ostergard 等〔7〕研究發(fā)現(xiàn)急性運動影響葡萄糖控制而不是對運動開始的慢性適應(yīng)。在第1個研究中，單次抗阻訓(xùn)練足可以改善葡萄糖控制。耐力訓(xùn)練沒有發(fā)現(xiàn)最大攝氧量和胰島素敏感性變化之間的相關(guān)性。結(jié)果證明胰島素敏感性的改善與肌肉線粒體功能無關(guān)。盡管訓(xùn)練干預(yù)使葡萄糖峰濃度和OGTT曲線下面積顯著降低，VT組HbA1c水平降低4%，但無顯著差異。此外，A組和 B組HbA1c分別增加5%和3%。這個發(fā)現(xiàn)與其他力量訓(xùn)練的結(jié)果存在明顯的矛盾〔10，12，18〕。眾所周知，HbA1c 反映患者近 8～12 w的血糖控制情況〔19〕。很明顯，本研究中缺少對葡萄糖控制的長效的有益影響，可能部分歸咎于訓(xùn)練開始時的負荷量較低。

Tseng等〔20〕報道季節(jié)對 HbA1c的影響，冬季 HbA1c值較高。在適中的冬季氣候(溫度0℃ ～4.4℃)的地區(qū)，夏季和冬季出現(xiàn)強烈的對比。這樣的氣候條件接近于本地區(qū)。如果季節(jié)性影響的假設(shè)存在，刺激A組和B組HbA1c增加，VT組HbA1c降低5%就更有意義。

本研究結(jié)果提示VT可能是改善非胰島素依賴的2糖尿病患者葡萄糖控制的有效方法。進一步研究應(yīng)集中于優(yōu)化頻率、振幅和持續(xù)時間。VT的治療時間優(yōu)于傳統(tǒng)的訓(xùn)練形式，病人可能更愿意選擇VT來作為生活方式調(diào)整的一部分。

1 Rittweger J，Ehrig J，Just K，et al.Oxygen uptake in whole-body vibration exercise:influence of vibration frequency，amplitude，and external load〔J〕.Int J Sports Med，2002;23(6):428-32.

2 Roelants M，Delecluse C，Verschueren SM.Whole body vibration training increases knee-extension strength and speed of movement in older women〔J〕.JAGS，2004;52(6):901-8.

3 Torvinen S，Siev?nen H，J?rvinen TAH，et al.Effect of a 4-min vertical whole body vibration on muscle performance and body balance〔J〕.Int Sports Med，2002;23(5):374-9.

4 Verschueren S，Roelants M，Delecluse C，et al.Effect of 6-month whole body vibration training on hip density，muscle strength，and postural control in postmenopausal women:a randomized controlled pilot study〔J〕.J Bone Miner Res，2004;19(3):352-9.

5 Rotmuller C，Cafarelli E.Effects of vibration on antagonist muscle coactivation during progressive fatigue in humans〔J〕.J Physiol(London)，1995;485(pt3):857-64.

6 Baum K，Rüther T，Essfeld D.Reduction of blood pressure response during strength training through intermittent muscle relaxations〔J〕.Int J Sports Med，2003;24(6):441-4.

7 Ostergard T，Andersen JL，Nyholm B，et al.Impact of exercise training on insulin sensitivity，physical fitness，and muscle oxidative capacity in firstdegree relatives of type 2 diabetic patients〔J〕.Am J Physiol Endocrinol Metab，2006;290(5):E998-1005.

8 Segal KR，Edano A，Abalos A.Effects of exercise training on insuline sensitività and glucose metabolism in lean，obese，and diabetic men〔J〕.J Appl Physiol，1991;71(6):2402-11.

9 Young JC.Exercise prescription for individuals with metabolic disorders.Practical considerations〔J〕.Sports Med，1995;19(1):43-54.

10 Brooks N，Layne JE，Gordon PL，et al.Strength training improves muscle quality and insulin sensitivity in hispanic older adults with type 2 diabetes〔J〕.Int J Med Sci，2006;4(1):19-27.

11 Cauza E，Hanusch-Enserer U，Strasser B，et al.The relative benefits of endurance and strength training on metabolic factors and muscle function of people with type 2 diabetes mellitus〔J〕.Arch Phys Med Rehabil，2005;86(8):1527-33.

12 Dunstan DW，Daly RM，Owen N，et al.High-intensity resistance training improves glycemic controlin olderpatients with type 2 diabetes〔J〕.Diabetes care，2002;25(10):1729-36.

13 Holten MK，Zacho M，Gaster M，et al.Strength training increases insulin-mediated glucose uptake，GLUT-4 content，and insulin signaling in skeletal muscle in patients with type 2 diabetes〔J〕.Diabetes，2004;53(2):294-305.

14 Kasai T，Kawanishi M，Yahagi S.The effects of wrist muscle vibration on human voluntary elbow flexion-extension movements〔J〕.Exp Brain Res，1992;90(1):217-20.

15 Green DJ，Maiorana AJ，Tschakovsky ME，et al.Relationship between changes in brachial artery flow-mediated dilation and basal release of nitric oxide in subjects with type 2 diabetes〔J〕.Am J Physiol Heart Circ Physiol，2006;291(3):H1193-9.

16 Kim HJ，Lee JS，Kim CK.Effect of exercise training on muscle glucose transporter 4 protein and intramuscular lipid content in elderly men with impaired glucosetolerance〔J〕.EurJ ApplPhysiol，2004;93(3):353-8.

17 Kennedy JW，Hirshman MF，Gervino EV，et al.Acute exercises induces GLUT4 translocation in skeletal muscle of normal human subjects with type 2 diabetes〔J〕.Diabetes，1999;48(5):1192-7.

18 Fenicchia LM，Kanaley JA，Azevedo JL，et al.Influence of resistance training on glucose control in women with type 2 diabetes〔J〕.Metabolism，2004;53(3):284-9.

19 Rohlfing CL，Wiedmeyer HM，Little RR，et al.Defining the relationship between plasma glucose and HbA1c:analysis of glucose profiles and HbA1c in the Diabetes Control and Complications Trial〔J〕.Diabetes Care，2002;25(2):275-8.

20 Tseng CL，Brimacombe M，Xie M，et al.Seasonal patterns in monthly haemoglobin A1c values〔J〕.Am J Epidemiol，2005;161(6):565-74.