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这篇综述通过系统回顾和荟萃分析，探讨了机械振动刺激叠加对柔韧性、刚度和被动扭矩适应性的影响。研究发现，振动在急性和慢性干预中均能改善柔韧性（ROM），可能与被动刚度降低有关，但振动特征对结果影响存在不确定性，仍需更多研究明确机制。
1. 引言
美国运动医学学院将柔韧性列为 5 项与健康相关的最重要身体能力之一。足够的关节活动范围（ROM）对身体表现、损伤风险、关节健康等有益。目前有机械理论和感觉理论解释关节 ROM 增加的原因。拉伸是常见的提高柔韧性的干预措施，此外，还可通过在拉伸时增加肌肉收缩来增强效果，比如利用电肌刺激或振动训练。振动训练可激活肌肉，其引发的柔韧性改善可能与一系列生理反应有关，但目前关于振动对被动肌肉 - 肌腱刚度或被动阻力扭矩的影响尚不清楚。本研究旨在探索叠加机械振动改善柔韧性、刚度和扭矩适应性的可能性，并假设机械振动在急性（单次训练后立即）和慢性（长期多阶段干预）情况下，相比被动对照和无振动的相同干预（假刺激），能显著改善 ROM。
2. 研究方法
- 文献检索：在 Web of Science、MEDLINE（PubMed）、Scopus 和 Cochrane 公共图书馆 4 个数据库进行检索，检索词根据各数据库要求制定，如 PubMed 数据库检索词为 “((vibration) AND (muscle OR tendon OR tissue) AND (tone OR stiffness OR elasticity OR flexibility OR extensibility OR range of motion))” 。依据 PICO 指南制定纳入标准，排除延迟性肌肉酸痛研究。
- 方法学研究质量和偏倚风险评估：由 2 名独立研究人员使用物理治疗证据数据库（PEDro）量表评估偏倚风险，若有分歧则由第 3 名审查员决定。通过视觉检查修正的漏斗图评估发表偏倚风险，并用 Egger 回归检验进行额外量化。根据推荐分级、评估、发展和评价（GRADE）标准对证据确定性进行分类。
- 治疗特征评估：依据相关报告指南评估纳入的振动研究，该指南涵盖设备、振动类型、应用、方案和参与者等 26 个项目。
- 定义和术语明确：明确振动、拉伸、柔韧性、ROM、被动峰值扭矩、刚度等的定义。急性研究测量干预后立即的效果，慢性研究涉及至少 2 周、每周至少 1 次的干预。
- 数据处理和统计分析：数据由 DJ 和 KW 提取，经 JR 和 DC 复核。将收集的均值（M）和标准差（SD）插入 Excel 表格，用 R 软件的稳健方差估计（RVE）包进行计算，以标准化均数差（SMD）和 95% 置信区间（95% CIs）表示振动组和对照组的效应量（ES）。进行亚组分析和元回归，以评估 ES 与振动训练参数的相关性。
3. 研究结果
- 定性分析
- 检索结果：共纳入 65 项研究，包括 246 个 ES，涉及 1883 名参与者。急性研究有 46 项，涉及 1160 名参与者；慢性研究有 22 项，涉及 788 名参与者 。研究涉及不同的干预比较、测量指标和运动类型，运动持续时间和振动应用时间各异。
- 方法学质量、偏倚风险和证据确定性：65 项研究的 PEDro 量表平均得分 4.4±1.0，风险偏倚评估表明研究质量尚可。证据确定性最初被评为高，但因偏倚风险被降级，最终急性和慢性刺激对 ROM 和刚度的证据水平为中等确定性。
- 治疗特征：振动治疗形式多样，包括全身振动平台、局部振动和振动泡沫轴等。研究报告的项目平均为 13.5±3.1 个，振动频率、振幅和加速度等参数在不同研究中有差异。
- 定量分析
- 急性振动对 ROM 的影响：与被动对照相比，急性振动干预使柔韧性有中等程度增加（ES = 0.71，p < 0.001）；与假刺激相比，效果较小（ES = 0.20，p < 0.001）。亚组分析显示，拉伸和局部振动与被动对照相比有显著效果，拉伸与假刺激相比有小幅度显著效果。
- 急性振动对被动刚度的影响：急性振动使被动刚度大幅降低（ES = -0.89，p = 0.006），与假刺激相比效果不显著（ES = -0.19，p = 0.076）。亚组分析中，仅振动泡沫轴对被动对照有显著大效果，测量方法中亚组仅压痕法显示振动治疗有显著大效果。
- 慢性振动对 ROM 的影响：与非干预对照相比，慢性振动干预使 ROM 有中等程度改善（ES = 0.64，p = 0.043）；与假刺激相比，效果相似（ES = 0.65，p < 0.001）。亚组分析中，泡沫滚动和体重训练与假刺激相比达到显著水平。
- 慢性振动对被动刚度的影响：由于仅有 2 项研究调查慢性振动对刚度的影响，且数据质量不足，未进行分析。
- 元回归与振动特征：元回归显示多数振动特征对研究结果影响不显著，但振动频率对急性 ROM 和刚度与对照和假刺激的比较有显著回归，会话持续时间和总训练持续时间也有一定影响，但 ES 较小。
- 发表偏倚：视觉漏斗图检查和 Egger 回归检验均表明无发表偏倚。
4. 讨论
- 急性反应和潜在机制
- 与以往研究对比：本研究与 Osawa 和 Oguma 的元分析结果不同，本研究发现急性干预中机械振动对 ROM 有额外效果。
- 潜在机制
- 神经因素： 紧张性振动反射（TVR）可在拉伸时优化柔韧性，振动还可抑制拉伸反射和霍夫曼反射（H - 反射），引发肌肉放松，出现 “振动悖论” 现象。
- 机械 - 化学信号转换：机械刺激可激活机械门控离子通道，Piezo 通道对机械刺激有反应，其效率因刺激频率而异。
- 循环和体温调节因素：振动可能通过增加血液循环和产热提高 ROM，这与热拉伸可增加 ROM 的观点一致，但振动对肌肉内温度的影响尚存争议。
- 疼痛感觉：振动可能改变疼痛感觉，但对拉伸诱导疼痛的影响尚需进一步研究，且由于研究方法差异大，无法对被动扭矩参数进行量化分析。
- 肌肉刚度：根据肌肉调谐理论，肌肉需调节刚度应对振动波，温度升高可使肌肉内胶原纤维结构改变，降低被动刚度，但振动与假刺激的比较未达显著水平，需更多研究。
- 慢性影响和潜在机制
- 特定运动：慢性研究中，振动对 ROM 有显著益处，但不能将效果完全归因于振动。与假刺激相比，叠加振动对泡沫滚动和体重训练有益，对拉伸无明显额外益处。
- 机械组织张力： 柔韧性增加与神经肌肉和形态学方面有关，振动引发的收缩可能通过增加机械张力影响肌肉长度，促进系列肌节积累，但人体证据尚不确定。
- 振动传递：振动的传递和效果受频率和施加方式影响，基于共振的方法表明刺激频率与肌肉自然频率匹配时可增强效果，但肌肉长度会影响 TVR 反应，需要调整振动方案。
- 结构机制：结构适应（如肌肉伸长）可改善 ROM，动物研究显示拉伸可导致系列肌节积累，振动可能通过类似机制起作用，但目前慢性 ROM 增加主要归因于组织刚度降低或拉伸耐受性增加，振动对刚度和扭矩的影响因研究异质性难以合理汇总。
- 振动特征的重要性：振动的加载参数对生物反应有潜在影响，不同频率可能对肌肉张力有不同影响，但本研究元回归结果显示频率等参数与 ES 的相关性系数较小，且研究中振动设备和参数报告不一致，增加了研究的异质性，开发个性化振动条件可能有益。
- 研究局限性：本研究存在局限性，包括研究报告不一致、研究设计异质性高、缺乏研究人员盲法、缺乏热身环节、缺乏生物学证据等，难以确定观察到的改善是归因于振动与运动的结合还是振动本身。
5. 研究结论
振动在单次和重复干预中均有额外益处。急性振动干预虽相比无振动干预效果可能较小，但可补充热身效果，且刚度变化可能解释 ROM 的增加。慢性叠加振动可提高训练效果，尤其是柔韧性。对于健康状况不佳、难以进行传统运动的人群，适度振动可能是增加 ROM 的途径，对老年人的活动能力和平衡能力以及需要高柔韧性的运动员可能有益，但需注意过度振动可能有不良健康影响。
