簡志龍醫師的部落格

我很高興被邀請於12月7日去台灣運動健康學會與台灣肥胖醫學會聯合學術研討會演講水平律動，賴仲亮醫師演講垂直律動，他是台中醫院復健科主任，前幾篇我已介紹過他團隊在垂直律動的兩篇傑出研究。

其它參與者都是國內醫界運動界的一時俊秀，有時間的讀者我真誠邀請您來參加此次律動的盛會。

老鼠的實驗雖然證實垂直律動可以增加骨質密度。然而老鼠與人差很多，還是要用人做實驗才可。但科學家非常謹慎，不如先找一些大型動物試試看。其實在歐美，垂直律動訓練早就普遍用來訓練有價值的賽馬或賽狗，律動訓練可以增加它們的彈性、耐力與爆發力。

我們來看看綿羊的研究。紐約大學石溪分校魯賓教授(Clinton Rubin) 將綿羊固定住在律動台上試驗，後腳給予0.3g，每天20分鐘的垂直律動，時間長達一年，再將綿羊殺死解剖，並利用微電腦斷層來比較遠端股骨頭的密度。

要說垂直律動可以改善骨質密度，必須有證據，證據要來自實驗。雖然垂直律動不會有危害，但還是以老鼠先看看成果。紐約大學石溪分校的謝李沁博士(Xie Liqin)使用38隻老鼠實驗，老鼠每天接受全身垂直律動 15 分鐘持續3週，與同年齡對照組比較，在小腿脛骨的骨幹及骨端的海綿骨，破骨活性明顯降低33%及31%。而且，脛骨骨幹的骨質生成速度增加30%。

林沁又再用32隻老鼠做另一研究，老鼠接受每天0.3 g全身垂直律動15 分鐘，持續6週後，在小腿脛骨近端骨幹的海綿骨的骨礦物質表面增加75% (P<0.05)，而且破骨活動沒有改變。在脛骨骨幹的海綿骨體積增加14%。

半年前一位本院照服員在替病人洗澡時，80歲臥床病人發生上臂骨折，家屬當然十分不滿與憤怒，其實在移動時的力道真的不大，正常人不會骨折，問題在於長期臥床的這位老嫗骨頭已經脆弱不堪，產生自發性骨折。

依據中華民國骨質疏鬆症學會資料，在台灣65歲以上發生一次以上脊椎壓迫性骨折女性19.8%，男性12.5%；一生中發生一次以上脊椎體、髖部或腕部骨折風險女性 33%，男性20%；每年髖部骨折案例女性 10000例，男性5000例；發生髖部骨折後一年內之死亡率女性15%，男性22%。這些統計數字顯示臺灣因為骨質疏鬆所導致的骨折失能甚至死亡有多嚴重。

          圖 左邊正常骨頭 右邊為骨質疏鬆

上一篇我提到2014台中醫院復健科賴仲亮醫師等人關於垂直律動改善血管硬化的研究。賴仲亮醫師在2013年也有一篇重要的研究，此研究目的在於瞭解垂直律動是否可以增加骨質密度? 他們總共募集28位停經婦女參加，分成2組，傳統運動組與垂直律動組，後者接受每週3次每次5分鐘(30Hz, 3.2g)，時間6個月。前後使用雙能量X吸收儀檢驗腰椎骨質密度。結果律動組婦女增加骨質密度效果十分顯著，增加2.032% (P=0.047), 對照的傳統運動組也有增加，但只有增加0.046% (P=0.188)，未達統計意義。兩組比較，垂直律動在提升腰椎骨質密度明顯勝出(P=0.016)。 

此研究成果與德國史坦吉醫師(von Stenge)「黑蘭金律動長期追蹤研究」(Erlanger Longitudinal Vibration Study, ELVIS-1)成果近似。ELVIS-1研究人數更多，達151人，追蹤時間更常達18個月，結果發現兩組的腰椎骨密度都有增加（傳統訓練增加+1.5%；律動加傳統訓練組增加 +2.1%）。賴醫師的律動組只要求他們進行平常的活動，而史坦吉醫師則是律動加上傳統運動，再加上時間較短，可見賴等人的效果更為明顯。

上一篇我介紹台中醫院賴仲亮醫師等人關於垂直律動改善血管硬化的研究。但賴醫師研究並未發現血壓有進步。我們再來看看2014美國佛羅里達大學的研究。費魁羅(Figueroa A)研究對象為36位停經後的肥胖婦女，透過每週3次的律動，時間12週後，與對照組比較。結果發現踝血壓降低27 mm Hg，肘血壓降低11 mm Hg，主動脈血壓降低11 mm Hg，腳脈波傳導降低0.80 m/s，肘踝脈波傳導降低1.18 m/s(p<0.05)，但頸踝脈波傳導未改變。可見垂直律動可以降低中心與周邊血壓值，但它是透過降低周邊血管傳導波，也就是透過改善周邊血管硬化的影響。與賴醫師的研究不同可能是這群參加者是肥胖有高血壓, 所以降低血壓值容易有統計意義

 Figueroa A, Kalfon R, Wong A., “Whole-body vibration training decreases ankle systolic blood pressure and leg arterial stiffness in obese postmenopausal women with high blood pressure”,Menopause. 2014 Sep 15. [Epub ahead of print]

上一篇我提到臺灣本土優秀的垂直律動研究，我們再來看一篇2014台中醫院復健科賴仲亮醫師等人的研究成果。他們興趣是探討垂直律動對於血管硬化的影響。總共募集38位中老年人參加，分成2組，律動組接受每週3次每次5分鐘(30Hz, 3.2g)，時間3個月。使用臂踝脈波速度(Brachial-ankle pulse wave velocity：baPWV)來測量血管硬化改變，這是測量上臂與下肢的血壓波形，再測定波形的時間差別。血管硬化越嚴重，脈波速度就會越快。結果發現：比起為垂直律動前，這些律動組成員，右側脈波速度降低3.7%(p=0.014)，左側脈波速度降低3.4%(p=0.041)，可見動脈硬化有明顯的改善。這實驗再次證明全身垂直律動可以改善血管硬化。

圖 經過律動老鼠體脂的變化

臺灣本土的垂直律動研究，今年是豐收的一年，有許多重要的研究發表。體育大學黃啟彰教授等人使用老鼠研究，他們首先使用高脂食物將老鼠餵胖, 然後將老鼠分成對照組, 低頻律動組(5.6 Hz, 0.13 g) 與高頻律動組(13 Hz, 0.68 g)三組。經過每週5天，4週的律動後, 他們發現老鼠的運動能力增加(透過老鼠游泳測驗).

紐西蘭奧克蘭大學的波羅庫魯茲醫師與來自西班牙及美國大學的教授合作，召募了50位糖尿病人來測試垂直律動對於糖尿病的治療成果，經過12週的律動訓練，與對照組比較，空腹血糖降低了33.95 mm/dl (95% CI -51.38 to -3.47),而糖化血色素降低0.55% (95% CI -0.15 to -0.76)，效果十分顯著。另外他們也發現影響心臟血管疾病的膽固醇、三酸甘油脂及動脈硬化指標 (atherogenic index，公式為log(TG/HDL-C))也明顯下降。

這個臨床試驗證明垂直律動對於糖尿病人是藥物外的另一種選擇。 

儘管治療帕金森氏症有許多藥物，包括口服左旋多巴，Bromocriptine。Amantadine，Seligiline(Deprenyl)、毒蕈素性拮抗劑等。副作用除噁心、口乾、便秘、起立性低血壓、頭暈、幻覺、妄想和嗜睡外，還有一個嚴重問題就是出現運動方面併發症，包括運動障碍(dyskinesia)、藥效減弱、藥效波動(motor fluctuations)的現象，也容易發生精神方面的副作用，包括視幻覺、聽幻覺、妄想症、失智和憂鬱。

圖: 「帕金森氏症」主要原因是因為大腦基底核以及黑質細胞退化，無法製造足夠的神經傳遞物質「多巴胺」。症狀有手足顫抖、僵硬、動作緩慢、站立不穩等主要症狀，同時合併有臉部表情木納、上身前傾、走路緩慢、小碎步的步行等。

全身垂直律動機不是今天才發明的,100年前美國醫師發明家-約翰家樂格(John Harvey Kellogg ,1852-1943)發明此項原始律動椅，時間約為1900年, 他也是著名的早餐「家樂氏」燕麥片的發明人。

美國喬治亞健康科學大學的余(Yu JC)使用缺乏瘦體素的幼鼠做實驗，這些老鼠由於缺乏抑制食慾的瘦體素荷爾蒙，會不停進食，直到變成肥胖與糖尿病。他給這些幼鼠每天20分鐘的律動，經過8週後，他發現這些老鼠代表長期血糖控制的指標-「糖化血色素」都大幅降低，甚至比使用降血糖藥物還更好，而且多吃、多尿等症狀也明顯減少。即使正常的老鼠經過4天律動後，給予大量口服葡萄糖，血糖也能降得很理想。

     垂直律動對於糖尿病有效，鮑姆(Klaus Baum)是德國科倫運動學院教授，他募集 40位成年糖尿病患者，隨機分成律動組、力量訓練組與對照組，律動組做12週，每週三次的律動運動。實驗結果發現「口服葡萄糖做耐受性測驗」(註：讓病人服用50公克糖後抽血檢驗血糖反應)，發現血糖最高值與曲線下面積都降低，而且代表長期血糖控制指標的「糖化血色素」明顯降低，但其餘兩組都反而增加。可見垂直律動是有效而且成本低廉，可以改善第二型糖尿病患者血糖的有效工具。

    義大利佩魯吉亞大學(Perugia)的狄樓瑞托(Di Loreto C)也發現經過25分鐘律動訓練後，可以降低年輕健康者的糖化血色素。

糖尿病的周邊神經病變常令病人無法忍受，病變包括疼痛、燒灼感，及神經異常感覺如麻木、搔癢、東西在爬或敲打感覺。現在治療方法上以藥物為主，包括(1)止痛劑如tramadol；(2)三環抗憂鬱藥物如 Tofranil；與(3)神經科抗癲癇藥物 Carbamazepine, Gabapentin等藥物。這些藥物對於疼痛改善效果不是很理想，估計只能控制30~50%的疼痛。而且產生許多常見副作用如暈眩、嗜睡、口乾、低血壓、增加體重及運動失調，更嚴重甚至有認知或平衡失調而容易跌倒。

美國紐約大學石溪分校的魯賓(Rubin CT)是律動研究的大師(圖)使用老鼠來瞭解律動的影響，他發現經過15週的律動後，老鼠的脂肪新生作用降低27%。另外游離脂肪酸降低43%，三酸甘油酯降低39%。這些都是肥胖與糖尿病的危險因素，可見律動可以降低未來肥胖與糖尿病的發生率。

美國紐約大學石溪分校的盧(Luu YK) 利用公鼠做實驗, 使用低強度機械律動刺激 (0.2g，每天15分鐘，一週5天)。經過6週後，老鼠骨髓中的間葉幹細胞增加46%，而且間葉幹細胞的分化轉向生骨細胞分化，並且減少生脂肪細胞的分化。

「間葉系幹細胞」的刺激骨質增生與抑制飲食導致的肥胖，在第14週時，表現變得十分明顯，老鼠內臟脂肪被壓抑，降低28%，然而脛骨的骨粱同時增加11%，與在人類骨髓內的間葉系幹細胞表現一致。

國立中正大學運動競技學系主任王順正教授，他帶領學生做了不少律動訓練的研究。他們發現律動導致的熱量消耗的重要變數是強度(g)。當他們改變頻率與幅度將強度從0.6g增加到1.0g時，熱量消耗也跟著有意義的增加。

比利時安特衛普大學(Antwerp)的魏索教授(Vissers D)想瞭解律動的長期減重效果，所以設計了一個6個月的實驗，加上6個月的追蹤的長期研究。參加者有79個人，分成四組，飲食控制組，飲食控制加運動組、飲食控制加律動組及對照組。

結果他發現比起對照組，其它三組體重都明顯下降。但長期追蹤只有飲食控制加運動組、飲食控制加律動組兩批人可以維持降低大於5%的體重。精確的說，受試者體重在半年與一年時，飲食控制加運動組都降低7%，而飲食控制加律動組各降低11%及10.5%。內臟脂肪在(飲食控制加律動)這一組降低最為明顯。半年及一年時，每平方公分減少47.8及47.7公克。而(飲食控制組)為降低24.3及7.5公克，(飲食控制加運動組)為降低17.6及1.6公克，(對照組)則為降低3.6及增加26.3 (p < 0.001) 。