فناوری‌های تمرینی جایگزین EMS برای مبارزه با سارکوپنی در کهن‌سالی

فناوری‌های تمرینی جایگزین برای مبارزه با سارکوپنی در کهن‌سالی: یک سری مطالعات و مقالات مروری

چکیده

مؤثرترین ابزار فیزیولوژیکی برای جلوگیری از سارکوپنی و نقص عملکرد عضلانی مرتبط با آن سبک زندگی فعال و یا حتی در حالتی بهتر، تمرینات فیزیکی است. بااین‌حال، به خاطر محدودیت‌های زمانی، نبودن انگیزه یا محدودیت‌های فیزیکی، تعداد بسیاری از افراد کهن‌سال یا اشتیاقی ندارند و یا نمی‌توانند تمرینات ورزشی متعارف را انجام دهند. در این حوزه، دو فناوری تمرینی جدید، ارتعاش کل بدن (WBV) و تحریک الکتریکی ماهیچه کل بدن (WB-EMS) می‌تواند جایگزینی ایمن و کارآمد برای افزایش یا حفظ توده عضله و عملکرد آن باشد. در قبال WB-EMS، چند مطالعه اخیر نشان داده‌اند که اثرات بسیار مناسب این فناوری بر توده غزال، قدرت و پارامترهای نیرو حداقل در کهن‌سالی با نتایج برابر و حتی بیشتر در مقایسه با تمرینات استقامتی متعارف وجود دارد. در مقابل، اگرچه اکثر مطالعات در افراد کهن‌سال نتیجه مثبت WBV بر پارامترهای نیرو و قدرت را تأیید کرده‌اند، نتیجه متناظر بر توده عضله گزارش نشده بود. بااین‌حال، مطالعاتی که به‌درستی متناسب با توان آماری کافی طراحی‌شده باید بر این مسئله به‌صورت جدی‌تر تمرکز کنند.

• مقدمه

تغییر منفی توده عضلانی از زمان بلوغ تا زمان کهن‌سالی و از دست رفتن ظرفیت عملکردی اهمیت بالینی بسیار بالایی دارند. ازجمله ابزارهای فیزیولوژیکی برای مبارزه با این کاهش توده و عملکرد عضلانی سبک زندگی فعال یا حتی بهتر از آن، تمرینات فیزیکی است. علاوه‌براین، مطالعات تمرینی بسیاری تغییرات مطلوب توده عضله، نیرو و پارامترهای قدرتی را به تأیید رساندند. بااین‌حال، برای تشخیص تغییرات متناسب توده، قدرت و نیروی عضله، تمرینات باید به‌صورت منظم با در صد فراوانی متوسط و سطح متوسط رو به بالای شدت انجام شوند. به خاطر محدودیت فیزیکی یا نبودن انگیزه، تعداد بسیار زیادی از افراد کهن‌سال مشخصاً تمایلی ندارند و یا نمی‌خواهند که برنامه‌های تمرین استقامتی متناظر را انجام دهند.

در این حوزه، فناوری‌های تمرینی که باعث افزایش تأثیر تمرینات در سطح پایین بر سیستم اسکلتی عضلانی می‌شوند اهمیت بالایی دارند. اخیراً، دو فناوری جدید مطمئن که مشخصاً در مبنای افزایش بارگذاری بر اساس فشارهای خارجی انجام‌شده ارائه شدند. یکی از این دو فناوری بر پاسخ بیشتر فعالیت عضلانی هنگام مواجهه با محرک ارتعاشی متمرکز است (تمرین ارتعاش کل بدن (WBV))؛ دیگری بر تحریک گروه بزرگی از عضلات با محرک الکتریکی متمرکز می‌شود (تمرین تحریک الکتریکی ماهیچه کل بدن (WB-EMS)).

هدف از این مقاله خلاصه بندی نتایج متناظر و تجربیات ما در این حوزه و به‌طورکلی مرور تأثیر هر دو فناوری بر توده عضله و عملکرد عضله در کهن‌سالان است.

• تحریک الکتریکی ماهیچه کل بدن

تحریک الکتریکی ماهیچه به‌عنوان فناوری شناخته‌شده که اصولاً به‌صورت موضعی و موقت و بیشتر به‌صورت درمانی و برای مصارف ورزشی استفاده‌شده انجام می‌شود. به‌طور خلاصه، در طول EMS، ضربات از طریق الکترودها بر روی پوست نزدیک به عضلات به‌منظور تحریک آن‌ها وارد می‌شود. این ضربات باعث انقباض غیرارادی عضلات و ازاین‌رو بکار گرفتن فیبرها می‌شود که متأثر از آتروفی ماهیچه به‌واسطه افزایش سن هستند.

تکنیک تحریک الکتریکی ماهیچه کل بدن که به‌ تازگی ارائه‌ شده بر تحریک قسمت‌های بزرگ در حرکات و تمرین‌های درون‌زاد متمرکز است. در کنار این هم‌زمان بودن، فعال‌سازی قسمت‌های بسیار بزرگ در WBEMS باعث تحریک هر گروه ماهیچه به‌صورت مجزا و متفاوت می‌شود. در کنار حفظ یا افزایش توده عضلانی و نرخ سوخت‌ وساز زمان استراحت متناظر با آن (RMR)، این فعال‌سازی شدید فیبرها با تقاضای شدید انرژی منجر به افزایش معنادار مصرف انرژی با تأثیر بر تعادل انرژی می‌شود. درنهایت، اگرچه مطالعات پاسخ – میزان مصرف متناظر در دسترس نیستند، در صد فراوانی تأمینی توصیه‌شده WB-EMS نسبتاً کم است که هم‌راستا با عدم اشتیاق اکثر کهن‌سالان برای صرف زمان زیاد برای تمرین است. با در نظر گرفتن این دو واقعیت، WB-EMS می‌تواند برای افراد کهن‌سال که قادر نیستند و یا نمی‌خواهند در برنامه‌های تمرینی استقامتی متعارف با در صد فراوانی تأمینی بالا شرکت کنند مطمئن به نظر می‌رسد.

 بااین‌حال، اگرچه اکثر مطالعات کلاسیک EMS با استفاده از تحریک الکتریکی ماهیچه کاربردی به‌صورت موقت و موضعی به ظرفیت عصبی عضلانی را بهبود بخشیدند، تنها یک مطالعه تغییرات مثبت معنادار توده عضله ران در کهن‌سالان مبتلابه ر ا گزارش کرده است. در کنار شواهد بسیار مربوط به تغییرات مربوط به EMS در پارامترهای عضلانی، داده‌ها درباره پذیرش و امکان‌پذیر بودن این فناوری در این زمینه نیز محدود هستند.

بنابراین، هدف از دو مطالعه ارائه‌شده در اینجا سنجش تأثیر WB-EMS بر پارامترهای قدرتی و توده عضله/ترکیب بدن در افراد کهن‌سال بود. هر دو مطالعه به‌صورت مختصر توصیف و بحث شده‌اند؛ برای مرور مفصل، خواننده به نشریات اصلی ارجاع داده می‌شود.

• روش‌ها

هر دو مطالعه توسط کمیته اخلاق دانشگاه Erlangen به تأیید رسیده‌اند. تمام شرکت‌کنندگان مطالعه نسبت به ریسک آزمایش مطلع شده و رضایت‌نامه مکتوب گرفته شد. ضابطه حذف برای هر دو مطالعه داشتن صرع، دستگاه ضربان قلب، اختلالات گردش خون، باد فتق، سل، سرطان، امراض عصبی، اختلالات اضطرابی، تمایل به خونریزی، مدیتیشن یا بیماری‌های تأثیرگذار بر سوخت‌وساز ماهیچه بودند.

تمرینات EMS با دستگاه‌های Beast&Beauty  (آگزبورگ، آلمان) انجام شدند. تجهیزات WB-EMS (شکل ۱) فعال‌سازی هم‌زمان ۱۶ ناحیه (به‌طور مثال قسمت فوقانی پاها، قسمت فوقانی دست‌ها، پشت، شکم، سینه، قسمت تحتانی پشت، قسمت فوقانی پشت و شانه، اندازه کل الکترودها: ≈۲۶۵۰ cm²) با شدت مشخص‌شده را ممکن می‌سازد.

۳-۱ تمرین و مطالعه تحریک الکتریکی ماهیچه (TEST-I): تأثیر WB-EMS در زنان تمرین دیده پس از یائسگی با تمرین به کمک یک مددکار

هدف از مطالعه TEST-I تعیین تأثیر مددکار WB-EMS در ساختار بدن و پارامترهای نیرو /قدرت در گروه زنان کهن‌سال تمرین ‌کننده بود.

سی زن پس از یائسگی (۶۵ سال، BMI: 24.7±۴٫۱ کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع) به‌صورت تصادفی به گروه کنترلی (CG, n = 15) که برنامه تمرین عمومی خود را به‌صورت دونوبته ۶۰ دقیقه در هفته حفظ کرده بودند یا گروه WB-EMS (n = 15) که به‌صورت اضافه برنامه تمرین WB-EMS 20 دقیقه‌ای را هر ۵ روزبه مدت ۱۴ هفته انجام می‌دادند تخصیص داده شدند. جلسات گروهی (سه شرکت‌کننده در سه دستگاه EMS و با نظارت یک مشاور پژوهشی) متشکل از ۱۵ جلسه تمرین دینامیکی برای تمام گروه‌های عضله اصلی با استفاده از دامنه کوچک حرکات (ROM) به‌منظور جلوگیری از سازگاری‌ها با تمرین‌های فیزیکی بودند. دو پروتکل دوقطبی مختلف، یکی با ۸۵ هرتز تحریک و دیگری با تحریک پیوسته (۷ Hz) هرکدام به مدت ۱۰ دقیقه انجام شدند. به شرکت‌کنندگان به‌درستی توسط مشاورین پژوهشی نحوه انجام تمرینات و چگونگی تعدیل کردن شدت‌جریان آموزش داده شد. از افراد خواسته شد تا در سطح متوسط و شدید تمرین کنند.

توده ماهیچه‌ای به‌صورت غیرمستقیم توسط نرخ سوخت‌وساز در حالت استراحت (RMR) آن‌طور که توسط کالریمتر غیرمستقیم شناخته‌شده مورد ارزیابی قرار گرفت. چربی بدن با اندازه‌گیری ضخامت پوست در هشت محل بدن و باواسطه تحلیل مقاومت ظاهری زیستی مشخص شد. دور کمر نیز اندازه‌گیری شد.

حداکثر قدرت و کشش تن و انعطاف بدنی توسط آزماینده ایزومتریک Schnell M3 مشخص شد. قدرت کشنده پاها (پرس پا) و نیروی پا آن‌طور که توسط پرش معکوس مشخص‌شده با صفحه اندازه‌گیری کننده نیرو موردسنجش قرار گرفت.

سازگاری با رژیم WB-EMS با استفاده از رسیدگی ثبت‌شده توسط مشاورین پژوهشی و پرسش‌نامه‌های مختلف مشخص شد.

پس از ۱۴ هفته تمرین، نتایج معنادار و مثبت برای چربی بدن، تفاوت میان گروهی، دور کمر، قدرت و پارامترهای نیرو به دست آمد، درحالی‌که تأثیر بر RMR به سطح معنادار آماری نرسید.

در بحث جذابیت مداخله WB-EMS، هیچ‌کدام از افراد در طول دوره EMS انصراف نداده و نرخ توجه مداخله EMS در مقایسه با نرخ متناظر ۸۰% در تمرینات عمومی مفاصل برابر ۹۸% بود. تمام شرکت‌کنندگان به‌جز یک نفر اظهار کرده‌اند که دوست دارند تمرینات ورزشی WB-EMS را ادامه ‌دهند.

در این مجموعه زنان کهن‌سال با مشارکت طولانی در پروتکل‌های تمرینات استقامتی با شدت بالا، تمرین WB-EMS تغییرات معناداری در قبال پارامترهای قدرت، نیرو و تغییرات غیر معنادار در ارتباط با توده بدون چربی در مقایسه با گروه کنترل نسبتاً فعال نشان دادند.

شکل ۱: تجهیزات WB-EMS (، آگزبورگ، آلمان)

بااین‌حال، محدودیت‌هایی وجود دارد که تفسیر یافته‌ها را پیچیده می‌کند. (۱) اگرچه RMR ارتباط نزدیکی با توده بدون چربی داشت، فناوری‌های پیشرفته‌تر برای سنجش ساختار بدن (MRT, DXA) می‌تواند در شناخت تغییرات در ساختار بدن دقیق‌تر باشد. (۲). انتخاب به‌کارگیری گروه زنان تمرین دیده که قادر به و مشتاق به پیگیری پروتکل EMS ما بودند برای تضمین شناخت شدت و حجم تمرینات تجویزشده مهم بود؛ بااین‌حال، می‌شود فرض کرد که نتایج متناظر در عضلات و قدرت آن‌ها ممکن است در زنان تمرین ندیده و با تحرک کم بیشتر باشد. (۳) نتیجه ممکن است اگر گروه کنترل غیرفعال باشند متفاوت باشد.

به‌طور خلاصه، در کنار تأثیرات مثبت بر تناسب‌اندام و پارامترهای چربی، پذیرش و امکان‌پذیر بودن تمرینات ورزشی EMS کل بدن در این گروه زنان سال‌خورده تمرین دیده به تأیید رسید.

۳-۲ تمرین و مطالعه تحریک الکتریکی ماهیچه (TEST-II): تأثیر WB-EMS در مردان سال‌خورده بدون تمرین مبتلابه سندرم متابولیک

هدف از مطالعه TEST II صحت سنجی تأثیر WB-EMS بر ساختار بدن، سندرم متابولیک و پارامترهای ظرفیت فیزیکی در مردان بدون تمرین با سن ۶۵-۷۵ سال بود. برای نظر گرفتن نقاط ضعیف TEST-I، تکنیک‌های پیشرفته در اندازه‌گیری ساختار بدن استفاده شدند. ما گروه بدون تمرین را با گروه کنترل که یک سری تمرینات بسیار آسان را در صفحه لرزان انجام داد ه مقایسه کردیم.

۲۸ مرد کم‌تحرک (۶۹ سال، BMI: 27.8± ۴٫۵ کیلوگرم بر مترمربع) مبتلابه سندرم متابولیک به گفته فدراسیون بین‌المللی دیابت به‌صورت تصادفی به گروه WB-EMS که پروتکل تمرین استقامتی/ قدرتی ترکیبی را انجام دادند و گروه کنترل که حرکات خفیف روی صفحات لرزان را انجام دادند، هر دو در دوره ۱۴ هفتگی، تخصیص داده شدند. گروه WB-EMS هر پنج روز ۳۰ دقیقه تمرین کرد. جلسات بر مبنای آستانه تحمل و با تحریک کاربردی متناسب و ۱۵ دقیقه تمرین استقامتی برای تمامی گروه‌های عضلات اصلی با حرکات آرام و دامنه کوچک حرکات ساخته شد. مشاور پژوهشی هر جلسه را مدیریت کرده و به شرکت‌کنندگان چگونگی انجام تمرینات را آموزش داده و افراد را تشویق به تمرین کردن در سطوح متوسط و شدید می‌کردند. در مقایسه با TEST I، شدت‌جریان با عنوان پارامتر اصلی به‌صورت منظم در جلسه برای تضمین تأثیرپذیری متوسط رو به شدید به‌صورت یکنواخت تنظیم می‌شد.

برای شرکت‌کنندگان نابینای گروه کنترل یک برنامه تمرینی ضعیف روی صفحات لرزان انجام شد. با استفاده از پویانمایی ویدئویی نحوه تمرینات کششی، ایستادن روی پاها و کنار صفحه آموزش داده شد، اگرچه پا در حالت کشیده روی صفحه قرار می‌گرفت. مضاف بر این، برخی از حرکات با دو پا هم باید روی صفحات انجام شدند. پس از بررسی مقدماتی دو تا سه جلسه، تمرین ارتعاشی به‌صورت کامل انجام‌نشده اما به‌صورت منظم توسط مشاورین پژوهشی کنترل می‌شد.

ساختار بدن با استفاده از دستگاه سنجش جذب اشعه ایکس باانرژی دوگانه و با به‌کارگیری اسکن کل بدن و تحلیل ناحیه موردنظر شکمی موردسنجش قرار گرفت. دور کمر و پارامترهای خون نه نیز برای مشخص شدن ترکیبات سندرم متابولیک ارزیابی شدند.

نیرو و قدرت در مقایسه بامطالعه TEST-I تعیین شدند. علاوه‌براین، تغییرات در ظرفیت هوازی را ارزیابی کردیم. آزمون گام‌به‌گام برای ماکسیمم فعالیت ارادی انجام شد. هر ۳ دقیقه، مقاومت به میزان ۲۰ وات در سرعت ثابت ۱۲۰–۱۳۰ rpm افزایش یافت. VO2 max نفس به نفس با استفاده از سیستم سنجش تنفس آزاد Oxycon mobile اندازه‌گیری شد.

پس از ۱۴ هفته تمرین، توجه به تحلیل درمانی اثرات معناداری را برای مجموعه توده عضله، توده عضله اسکلتی زائد، مجموعه توده چربی، توده چربی شکمی و دور کمر مشخص کرد، درحالی‌که هیچ‌گونه تفاوت معنادار آماری برای توده بدن مشاهده نشد.

قوای ایزومتریک کشنده‌های پا (پرس پا) به میزان ۱۵±۱۱% در گروه WB-EMS افزایش یافت و در CG ثابت باقی ماند. به‌صورت موازی، قدرت پا به میزان ۱۰±۷% در گروه WB-EMS افزایش یافت و به‌صورت غیرقابل‌توجه تا ۰٫۵±۶% در CG کاهش یافت. تغییرات متناظر برای VO2 max نسبی مشخص شد. تمام این نتایج بسیار قابل‌توجه بودند. بااین‌حال، به‌استثنای دور کمر، هیچ‌گونه تأثیرات قابل‌توجه دیگری بر پارامترهای سندرم متابولیک (چربی خون، قند و فشارخون) به تأیید نرسید.

در TEST II، مشخصاً اثربخشی WB-EMS را در جهت افزایش توده عضلانی و توده چربی کاهش‌یافته در سطح معنادار آماری نشان دادیم. این فاکتور اهمیت زیادی دارد چراکه «چاقی ساکروپنی» می‌تواند اثرات مخرب و مضری را بر معلولیت جسمی، ابتلا به بیماری و مرگ داشته باشد. بااین‌حال، تنها مداخلات بسیار کمی قادر به تأثیرگذاری مثبت بر هر دو فاکتور هستند. درحالی‌که محدودیت انرژی منجر به کاهش معنادار توده آزاد چربی می‌شود، شواهدی وجود دارد که تمرینات فیزیکی اثر مثبتی بر هر دو سیستم دارند، اگرچه نتایج مطلوب در کاهش چربی نسبت به حالت تحت محدودیت انرژی برجستگی کمتری داشتند. بااین‌حال تا جایی که ما می‌دانیم، نسبت به مطالعات تمرینات متعارف که تغییرات مطلوب چربی بدن و توده چربی آزاد را گزارش کرده آگاه نیستیم. نتایج قابل‌ملاحظه‌ای به‌ویژه با در نظر گرفتن مدت‌زمان کوتاه در گروه WB-EMS و ۳ نفر از افراد گروه CG و همچنین گروه کنترل ارتعاش بدون تحرک وجود دارد.

۳-۳ خلاصه تحریک الکتریکی ماهیچه کل بدن (WB-EMS)

تحریک الکتریکی ماهیچه کل بدن فناوری تمرینی جدیدی است که می‌تواند افرادی که اشتیاق نداشته و یا نمی‌توانند برنامه‌های تمرینی متعارف را با تأثیرگذاری بر ساختار بدن و پیشرفت نیرو/قدرت انجام دهند را تشویق کند.

در کنار اثربخشی بالینی، نقاط قوی این فناوری تمرینی جایگزین این‌ها هستند: (۱) احتمالاً، برخلاف کاربردهای استاتیک/ موقت، انجام تمرینات دینامیک است، درحالی‌که تحریک الکتریکی ماهیچه تضمین‌کننده افزایش منظم نیرو و قدرت در کل دامنه انتخاب‌شده حرکتی خواهد بود و بنابراین بر ظرفیت عملکردی اثرگذار است، (۲) در صد فراوانی کم و مدت استفاده EMS به افراد دارای محدودیت زمانی امکان دسترسی را می‌دهد. (۳) جنبندگی سیستم که پیاده‌سازی در مراکز پرستاری را فراهم می‌کند (۴) به خاطر مدت‌زمان کم جلسات (۲۰ دقیقه)، برنامه‌های EMS قادر به تمرین دادن میزان معقولی از شرکت‌کنندگان در واحد زمان است.

بااین‌حال، برخی محدودیت‌ها می‌تواند از استفاده گسترده از این تکنیک برای تمرین دادن افراد کهن‌سال جلوگیری کند. (۱) اساساً، WB-EMS فناوری تمرینی گران‌قیمتی است (هزینه برای یک دستگاه WB-EMS شامل تجهیزات تقریباً برابر ۱۰۰۰۰ یورو). همچنین، اگر بر مبنای روزانه استفاده شود هزینه‌های جاری به خاطر فرسوده‌شدن تجهیزات به‌صورت متوسط ۱۰۰۰ یورو در هرسال برای هر وسیله خواهد بود. علاوه بر این‌ها، هزینه‌های انسانی به خاطر نیاز واقعی به یک سرپرست نسبتاً هزینه‌های جاری را افزایش می‌دهد. بااین‌حال، بر اساس تجربه چهارساله ما از استفاده WB-EMS با سه دستگاه EMS برای سه نفر، یک سرپرست، ۳-۴ ساعت استفاده در هرروز و بدون هزینه‌های تصادفی و اجاره محل، مجموعاً ۲۵ دقیقه جلسه EMS باید برای هر شرکت‌کننده ۵-۷ یورو هزینه داشته باشد. بااین‌حال، با در نظر گرفتن در صد فراوانی کم استفاده از EMS در مقایسه با برنامه‌های تمرینی متعارف (۱-۲ تا ۲-۳ جلسه در هفته)، هزینه‌ها در محدوده سایر مداخلات مؤثر هستند.

(۲) اگرچه سیستم‌های بازخورد و راهنمایی تصویری می‌تواند استفاده از EMS به‌صورت مستقل، کارآمد و ایمن را تضمین کند، افراد سال‌خورده ممکن است در استفاده از مداخله به‌واسطه فناوری در ابتدا دچار خجالت‌زدگی شوند. همان‌طور که گفته شد، درواقع روند کار WB-EMS مستلزم نظارت و حضور مستمر یک مربی است؛ بنابراین، برای استفاده اقتصادی و گسترده از این فناوری، ترجیح داده می‌شود تا روند کار WB-EMS ساده‌سازی شود.

(۳) اگرچه نسبت به اثرات جانبی این استفاده‌ها آگاه نیستیم. WB-EMS ممکن است برای تمام افراد سال‌خورده پذیرفتنی نباشد. به‌علاوه تناقض‌های بسیاری برای دستگاه‌های EMS متعارف وجود دارد، تقاضای زیاد انرژی در مدت EMS که به‌واسطه افزایش معنادار هزینه واقعی انرژی به وجود می‌آید ممکن است افراد را نسبت به پیگیری این دستگاه‌ها بی‌میل سازد.

۳-۴ ارتعاش کل بدن

در چند سال گذشته، WBV به‌عنوان رویکردی متعادل برای خفیف‌تر کردن ساکروپنی در کهن‌سالان ارائه‌شده است. ایستادن روی یک صفحه لرزان پاسخ افزایش‌یافته انعکاسی در عضلات پا و عضلات پوسچر از طریق «رفلکس ارتعاش تونیک» وارد می‌کند. این پاسخ انعکاسی ممکن است کلید سازگاری‌های عصبی عضلانی ساختاری و عملکردی بلندمدت باشد که در چندین مطالعه مشاهده‌شده است. بااین‌حال، پتانسیل WBV در ایجاد قوای عضلانی هنوز نامشخص است. نتایج یک مطالعه بیان می‌کند که به‌صورت ترجیحی افراد سال‌خورده و تمرین ندیده با سطوح تناسب‌اندام کم از WBV بهره می‌برند؛ بنابراین، اکثر مطالعات برای سال‌خوردگان نتایج مثبتی را در قبال پارامترهای مربوط به ساکروپنی گزارش می‌کنند. پس‌ازآن، افزایش در ارتفاع پرش و قوای عضلانی در افراد سال‌خورده‌تر مشاهده شد. در مطالعاتی که یک گروه کنترل «فعال» را که تمرینات ورزشی «تناسب‌اندام» یا استقامتی را انجام داد پیاده‌سازی شد، برنامه‌های تمرینی متعارف و WBV منجر افزایش قابل‌ملاحظه در ماکسیمم نیرو و توان پاها شد.

هیچ‌گونه افزایش توده بدنی پس از ارزیابی توسط DXA به‌واسطه تمرینات WBV یا با اضافه کردن WBV به تمرینات استقامتی ایجاد نشد که نشان می‌دهد مکانیزم‌های بارز عصبی به افزایش نیرو و قدرت مشاهده‌شده مربوط می‌شوند. بااین‌حال، تغییرات توده عضلانی موضعی که با استفاده از CT مشخص شدند بیان‌کننده نظرات ظاهری خاص هر محل هستند.

این اثرات عصبی عضلانی و مکانیزم‌های دربرگیرنده تمرین WBV هنوز هم تا حد زیادی نامشخص هستند. هدف از آزمایش ELVIS I و II سنجش تأثیر WBV بر تراکم مواد آلی استخوانی، توده عضلانی/ ساختار بدن و عملکرد عصبی عضلانی در زنان سال‌خورده بود. بااین‌حال هر دو مطالعه اهداف متفاوتی داشتند: در مطالعه‌ ELVIS I، بررسی کردیم آیا تأثیر تمرین چندمنظوره می‌تواند با ارتعاش و لرزاندن کل بدن (WBV) افزایش یابد یا خیر. در آزمایش ELVIS II، تأثیر تمرین مجزای WBV بر دستگاه‌های مختلف WBV را مشخص کردیم. در این زمینه، تأثیرات بر پارامترهای مربوط به ساکروپنی متمرکز خواهد بود. بر اطلاعات مفصل‌تر، خواننده به خواندن اطلاعات اصلی راهنمایی می‌شود.

روش‌ها

هر دو مطالعه توسط کمیته اخلاق دانشگاه Erlangen به تأیید رسیده‌اند. تمامی شرکت‌کنندگان مطالعه پیش از شروع مطالعه رضایت‌نامه کتبی ارائه کردند. ضوابط حذف برای هر دو مطالعه این‌ها بودند (۱)

بیماری‌ها یا روش‌های درمانی مؤثر بر متابولیسم استخوان، (۲) بیماری‌ها یا روش‌های درمانی مؤثر بر عملکرد عصبی عضلانی، (۳) ایمپلنت در استخوان‌ها، (۴) بیماری‌های چشمی مؤثر بر شبکیه چشم و (۵) ظرفیت فیزیکی کم.

۳-۵ مطالعه ارتعاش طولی Erlangen (ELVIS I)

در آزمایش ELVIS I، مطالعه مداخله‌ای ۱۸ ماهه کنترل‌شده تصادفی، بررسی کردیم آیا ارتعاش کل بدن (WBV) می‌تواند تأثیر برنامه تمرینی چندمنظوره می‌تواند متشکل از رسیدن ایروبیک، تمرینات استقامتی، انعطافی و هماهنگی با توجه به عملکرد عصبی عضلانی و ساختار بدن را افزایش دهد یا خیر. ۱۵۱ زن پس از یائسگی به‌صورت تصادفی به (۱) گروه آزمایشی (TG)، (۲) گروه آزمایشی شامل ارتعاش (VTG)، یا (۳) گروه کنترل یا دارای سلامتی کامل (CG) تخصیص داده شدند. TG و VTG برنامه تمرینی یکسانی را دو بار در هفته (۶۰ دقیقه) متشکل از تمرینات قدرتی و ایروبیک با یک تفاوت که تمرینات کششی (۱۵ دقیقه) با ارتعاش (VTG) یا بدون ارتعاش (TG) انجام‌شده انجام دادند. جلسات تمرینی عبارت بود از (۱) ۲۰ دقیقه رقص ایروبیک، (۲) ۵ دقیقه هماهنگی عمومی و تمرینات تعادلی، (۳) ۲۰ دقیقه ژیمناستیک عملکردی، تمرینات کششی ایزومتریک و دینامیکی و حرکات کششی و (۴) ۱۵ دقیقه تمرینات کششی پاها به‌صورت دینامیکی روی صفحات لرزان. در VTG، صفحات با در صد فراوانی ۲۵ Hz و بزرگی ۱٫۷ mm انجام شدن، درحالی‌که صفحات در TG خاموش بودند. سه تمرین در حالت گردشی به‌صورت دو بار انجام شد. یک دقیقه تمرین کششی پاها با یک دقیقه تمرین کششی انجام شد. در دوره مطالعه، در صد فراوانی ارتعاش و شدت تمرین افزایش یافتند. برای تضمین سازگاری و به‌منظور شرکت‌کنندگان نابینا، CG عمومی «تناسب‌اندام» با شدت کم را با اهداف مختلف انجام داد که باید کمتر از آستانه مربوط سازگاری‌های ساختاری باشد.

در حالت مبنا و پس از ۱۸ ماه، ساختار بدن با استفاده از جذب نگار اشعه ایکس دوگانه (DXA) تعیین شد. ماکسیمم کشش ایزومتریک‌پاها در پرس پا استاتیک با استفاده از صفحه اندازه‌گیری نیرو تعیین شد. قدرت پا برحسب پرش‌های معکوس (CMJ) از طریق صفحه اندازه‌گیری نیرو اندازه‌گیری شد. حداکثر کشش انعطاف دهنده‌های تنه و کشنده‌ها در حالت ایزومتریک با استفاده از دستگاه Schnell M3 ارزیابی ‌شد.

در هر دو گروه تمرین، توده بدن (LBM) تأثیر مثبتی گرفت، درحالی‌که تنها تغییر در TG در مقایسه با CG معنادار بود.

حداکثر کشش پا به‌صورت معناداری در هر دو گروه تمرینی افزایش یافت، اما تنها تفاوت بین VTG و CG معنادار بود. اگرچه هر دو گروه تمرینی نتایج مثبتی را برای کشش انعطاف‌پذیری تنه نشان دادند، تفاوت معنادار بین گروه‌ها در مقایسه با CG برای تنها VTG مشاهده شد. همچنین، هر دو گروه تمرینی به‌صورت معناداری کشش تنه را به دست آوردند. همچنین، در مقایسه با CG، هر دو تغییرات به لحاظ آماری معنادار بودند.

قدرت پا به‌صورت معناداری تنها در VTG افزایش یافت، بااین‌حال، تفاوت‌های بین گروهی معنادار نبودند. اثرات برنامه تمرینی چندمنظوره توسط WBV افزایش پیدا کردند. برای عملکرد عصبی عضلانی، تنها تمایل به سمت پروتکل تمرینات ورزشی با استفاده از ارتعاش بود.

۳-۶ مطالعه ارتعاشی طولی Erlangen (ELVIS II)

WBV به‌صورت انفرادی می‌تواند استراتژی خوبی برای مقابله با سارکوپنی به‌ویژه در افرادی که اشتیاقی نداشته و یا نمی‌توانند برنامه تمرینات کششی زمان‌بر انجام دهند باشد؛ بنابراین، فلسفه آزمایش ELVIS II به‌صورت انحصاری انجام تمرین WBV برای مشخص کردن پتانسیل WBV به‌صورت منفرد به‌عنوان جایگزینی برای برنامه‌های تمرینات ورزشی متعارف بود. بااین‌حال، مؤثرترین نوع ارتعاش همراه با پارامترهای ارتعاش مطلوب و استراتژی تمرینات طولی در جهت حداکثر کردن اثرات عصبی عضلانی هنوز نامشخص است. با توجه به ساختار صفحات لرزان، دو سیستم کاملاً متفاوت وجود دارد: (۱) صفحاتی که حول یک اهرم می‌چرخند و نیروهای جایگزین در پایه‌های چپ و راست ایجاد می‌شود؛ (۲) دستگاه‌هایی که در آن کل صفحه به‌صورت عمودی لرزیده و نیروهایی در هر دوپایه به‌صورت هم‌زمان وارد می‌کند.

در آزمایش ELVIS II، مطالعه مداخله‌ای دوازده‌ماهه کنترل‌شده تصادفی، تأثیر تمرین WBV را با استفاده از دو دستگاه WBV مختلف مشخص کردیم. ۱۱۰ زن پس از یائسگی به‌صورت تصادفی به (۱) تمرین ارتعاشی روی صفحات چرخشی یا (۲) صفحات ارتعاشی عمودی تخصیص داده شدند. هر دو گروه تمرین WBV متشکل از سه جلسه در هفته به مدت ۱۵ دقیقه انجام دادند. در برنامه تمرین ۱۵ دقیقه‌ای، هفت تمرین کششی دینامیکی پاها روی صفحات در وضعیت ایستاده انجام شد که هرکدام ۹۰ ثانیه به طول انجامید: اسکات با دو پا، اسکات دینامیکی با یک‌پا، اسکات با یک‌پا شامل کشش قفسه سینه، همراه با تمرین یک و دو به‌صورت مجدد. تمرینات قدرتی با تمرینات کششی ۴۰ ثانیه همراه می‌شد. هر دو پروتکل ارتعاشی منجر به‌شتاب یکسانی شدند.

در سه جلسه اول، زنان به تجهیزات و تمرینات ارتعاشی معرفی شدند. در ادامه، زنان تمرینات WBV را همراه با پویانمایی ویدئویی به‌صورت مجزا انجام دادند بااین‌حال، تکمیل درست تمرینات به‌صورت منظم توسط یک مربی بررسی می‌شد.

در مقایسه با ELVIS I، ساختار بدن با استفاده از DXA مشخص شد و ماکسیمم قدرت ایزومتریک برای پایین‌تنه، ماکسیما قدرت برای انعطاف و کشش نیم‌تنه مشخص شد.

پس از ۱۲ ماه WBV، امکان‌پذیر بودن تمرینات به‌صورت دستورات ویدئویی مناسب بود. هر دو گروه VT به‌صورت معناداری ماکسیمم قدرت پاها را در مقایسه با CG به دست آوردند، درحالی‌که افزایش متوسط در نیرو در هر دو گروه تمرینی در مقایسه با CG معنادار نبود. افزایش معنادار در ماکسیمم انعطاف نیم‌تنه به دست آمد، اما در قدرت کششی این‌گونه نبود؛ بااین‌حال، تغییرات معنادار برای LBM مشاهده شدند.

به‌طور خلاصه، آزمایش ELVIS I و II تأثیر مثبت تمرین WBV با و بدون تمرین مضاعف متعارف بر قدرت حداکثر را نشان داد، اما تأثیر بر توده بدنی مشخص‌شده توسط DXA قابل صرف‌نظر کردن بود.

 

۳-۷ خلاصه ارتعاش کل بدن

با این شرایط، اکثر مطالعات WBV برای کهن‌سالان تغییرات مثبت قدرت یا نیروی ماهیچه‌ها را نشان داد. بااین‌حال، افزایش گزارش‌شده در ماکسیمم قدرت (حدود ۱۵% در حالت متوسط به‌استثنای Machado و همکاران: ۳۸% و von Stengel و همکاران: ۲۲%) در مقایسه با نتایج مطالعاتی که یک رژیم تمرین استقامتی ویژه را انجام داده بودند نسبتاً کم بود. برخلاف پروتکل‌های تمرین استقامتی ویژه، WBV تأثیرات مناسبی در LBM نشان نداد که نشان‌دهنده مکانیسم‌های عصبی به‌عنوان مکانیزم اصلی برای افزایش قدرت یا نیرو است. مطالعاتی که توده عضلانی منطقه‌ای را از طریق CT مشخص کرده اثرات ساختاری ویژه WBV را نشان می‌دهند.

به خاطر محدودیت‌های قلبی و ارتوپدی، بسیاری از افراد یا نمی‌توانند و یا نمی‌خواهند برنامه‌های تمرین استقامتی جدی را انجام دهند. برای این افراد، WBV می‌تواند جایگزینی برای مقابله با سارکوپنی باشد. با توجه به امکان‌پذیر بودن، نیاز اندک به نیروی انسانی و انعطاف‌پذیری زمانی بسیار بالا، تمرین WBV مبتنی بر ویدئو، مانند آنچه در مطالعه ELVIS II استفاده کردیم، پتانسیل پیاده‌سازی در مقیاس گسترده در شرایط مختلف را دارد.

 اگرچه هیچ‌گونه تأثیرات معکوس در ارتباط با ارتعاش WBV در مطالعات اخیر مشخص‌شده است، هنوز دانشی درباره آستانی بالقوه که بیشتر از آن WBV ممکن است باعث سربار استخوان شده و یا سایر بافت‌ها اثرات معکوسی به دست آورند، به‌ویژه در افراد سال‌خورده با سازگاری کمتر سیستم اسکلتی عضلانی، وجود دارد. اطلاعات درباره شدت بهینه (بسته به نوع ارتعاش، بزرگی، شتاب، مدت و وضعیت قرارگیری) که به‌صورت مؤثر سازگاری را تشدید کرده اما از وجود سربار جلوگیری می‌کنند نیز اندک است.

• نتیجه‌گیری

شواهد بسیار خوبی وجود دارد که WB-EMS و ارتعاش WB محدود در جهت افزایش توده عضلانی و ظرفیت عملکردی در افراد سال‌خورده مؤثر هستند.

در کنار اثربخشی بالینی آن‌ها، مزیت‌های اصلی هر دو فناوری در مقایسه با تمرینات سنتی به‌صورت زیر خلاصه می‌شود: (۱) وضعیت عملیات دستگاه‌ها که باعث افزایش بارگذاری ارادی افراد به‌صورت بیشتر و همچنین در سطحی مؤثرتر می‌شود. برآوریم، افرادی که نمی‌خواهند و یا نمی‌توانند با شدت تمرینات کافی تمرین کنند می‌توانند از استفاده WB-EMS یا WBV بهره ببرند، (۲) تأثیر صرفه‌جویی زمانی هر دو فناوری، WBV و به‌ویژه WB-EMS، در مقایسه با برنامه‌های تمرین استقامتی متعارف با چندین ست و تکرار برای هر گروه عضله، (۳) گزینه تمرین انعطاف‌پذیر بر مبنای صلاحیت خود فرد و (۴) انحصار پذیری عمومی و جذابیت فناوری‌های تمرینی جدید در مقایسه با برنامه‌های «قدیمی بلند کردن وزنه».

بنابراین، هر دو فناوری می‌توانند به‌ویژه برای افرادی که نمی‌خواهند یا نمی‌توانند به‌صورت سنتی تمرین کرده جذاب باشند و از این دو گزینه مطمئنی برای افزایش فعالیت جسمی افراد تا سطحی که بتوان با سارکوپنی مبارزه کرد خواهند بود.

تضاد منافع

هیچ‌یک از نویسندگان هیچ‌گونه منافع مالی و مشاوره‌ای ندارند که برای این مقال تضاد منافع ایجاد کند.