全身振动作为运动竞赛热身方案的有效性:一项针对健康年轻人群的随机对照试验

《Frontiers in Physiology》:Whole-body vibration as an effective sports competition warm-up: a randomized controlled trial in a young and healthy population

【字体: 时间:2026年01月15日 来源:Frontiers in Physiology 3.4

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  本研究通过随机对照试验探讨了5分钟全身振动(WBV)热身方案对健康年轻人群运动表现的急性影响。结果表明,无论是否结合WBV,该动态热身方案均能有效提升下肢爆发力(如CMJ高度)、反应时间(RT)和柔韧性(SRT),且未导致表现下降。然而,WBV并未显示出优于无振动热身的额外效益。表面肌电图(sEMG)提示WBV可能引起神经肌肉适应性变化(如GL激活降低和GL/TA比率变化),但其与表现改善的因果关系尚不明确。研究为制定高效、省时的赛前热身标准操作程序(SOP)提供了证据。

  
引言
运动前热身旨在优化运动表现并预防损伤。全身振动(Whole-Body Vibration, WBV)训练作为一种新兴干预手段,其长期效益(如改善健康、肌力、身体成分)已得到证实,但其在运动竞赛前作为热身手段的急性效果及其机制尚存争议。先前研究结果不一致,可能源于WBV方案缺乏标准化、作用机制不明确以及评估技能单一。本研究旨在评估一种结合典型开放式技能运动热身动作的5分钟连续WBV方案,对年轻健康人群多项运动相关技能(以反向跳跃(CMJ)为主要结局指标,以及反应时间(RT)、反应力量指数(RSI)、坐位体前屈(SRT))的急性影响,并通过表面肌电图(sEMG)探索潜在的神经肌肉变化关联,以期为赛前热身提供标准操作程序。
材料与方法
研究设计
本研究为随机对照试验。93名健康、活跃但非专业的年轻参与者(23.6 ± 5.7岁)被随机分入三组:振动组(VG,n=29)、假振动组(SVG,n=27)和对照组(CG,n=37)。所有参与者在两个时间点(T0和T1)完成测试电池:CMJ(主要结局)、RT、RSI和SRT。测试期间记录胫骨前肌(TA)和腓肠肌外侧头(GL)的sEMG信号,以分析肌肉激活百分比(%MVC)和激动剂/拮抗剂比率(GL/TA比率)。在T0和T1之间,VG在开启的振动平台上进行5分钟动态热身,SVG进行相同的热身但平台关闭(无振动),CG静坐休息。评估者对分组设盲。
参与者
参与者为18-45岁男性,每周进行至少3小时结构化体育活动,过去6个月内无肌肉骨骼疼痛或损伤,排除标准包括可能受WBV影响的神经系统或心血管疾病等。最终分析纳入70名男性参与者。
干预方案
VG和SVG进行的5分钟动态热身方案包括6个练习(如深蹲提踵、箭步蹲、高抬腿等),每个练习持续30秒,交替进行30秒的恢复期(保持大腿弯曲120°–130°)。VG在练习和恢复期间均接受频率为45 Hz、位移为1.2 mm的垂直正弦振动。SVG执行相同动作但无振动。
结果
运动技能相关测试电池评估
  • 反向跳跃测试(CMJ): 时间主效应显著(p < 0.001),VG和SVG在T1的跳跃高度均较T0有显著提升(VG: Δ = 1.68 cm, p = 0.032, d = 0.45;SVG: Δ = 1.92 cm, p = 0.015, d = 0.51),而CG无显著变化(p = 0.099)。组间交互作用及事后组间对比均不显著(p > 0.05),表明热身本身改善了CMJ表现,但WBV未提供额外益处。
  • 坐位体前屈测试(SRT): 时间主效应显著(p < 0.001),三组在T1的柔韧性均较T0有显著改善(VG: p = 0.004;SVG: p < 0.001;CG: p = 0.002)。组间交互作用不显著。
  • 反应时间测试(RT): 时间主效应显著(p < 0.001),VG和SVG在T1的反应时间显著缩短(VG: p = 0.019;SVG: p < 0.001),CG无显著变化。组间交互作用不显著。
  • 反应力量指数(RSI): 时间主效应显著(p = 0.006),RSI从T0到T1整体下降。组间交互作用不显著。事后组间对比显示,VG和SVG的RSI保持稳定,而CG则出现下降。
肌电图活动
探索性sEMG分析显示,VG组在T1时GL的激活百分比(p = 0.024)和GL/TA比率(p = 0.032)均显著降低,而TA激活无显著变化。SVG和CG组在GL激活和GL/TA比率上均无显著时间效应。组间交互作用不显著。这些神经肌肉变化与VG组CMJ和RT的改善同时发生,但属关联性发现。
讨论
本研究表明,5分钟的动态热身方案(无论是否结合WBV)能有效提升年轻活跃男性的下肢爆发力、反应速度和柔韧性,且未导致表现下降。然而,增加WBV并未带来统计学上显著的额外提升。CMJ和RT的改善可能归因于热身引起的肌肉温度升高、代谢反应效率提升以及可能的激活后增强效应(PAP)。SRT的改善可能部分归因于学习效应和热身本身。RSI在VG和SVG中的稳定表现表明该热身方案可能有助于维持涉及更复杂力学和注意力需求的技能。sEMG观察到的VG组GL激活和GL/TA比率降低可能与WBV引起的神经肌肉适应(如强直性振动反射(TVR)及其后续效应)有关,但此变化与表现改善的因果关系尚不明确,且与一些发现表现改善但sEMG活动未同步增加的研究结果一致。本研究的局限性包括参与者无法完全设盲、单次评估会话可能存在疲劳效应、WBV方案比较存在异质性等。
结论
5分钟动态热身方案可有效增强或维持年轻活跃人群的运动表现。在此方案基础上增加全身振动(WBV)并未产生显著的额外效益。WBV引起的神经肌肉变化(如GL激活降低)需要进一步研究以明确其与表现的关系。该研究为制定高效赛前热身方案提供了依据。
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