Źródło zdjęcia: https://unsplash.com/photos/a-yellow-object-floating-in-a-body-of-water-hh7UrZGZAF8
Wibrację definiuje się jako ruch oscylacyjny, a badanie wibracji człowieka to „przedmiot multidyscyplinarny obejmujący wiedzę z tak różnorodnych dyscyplin, jak inżynieria, ergonomia, matematyka, medycyna, fizyka, fizjologia, psychologia i statystyka”. W środowisku człowieka wibracje przekazywane na całe ciało lub ręce występują w kilku przypadkach, w tym w pojazdach silnikowych (np. samochodach, ciężarówkach, motocyklach), statkach morskich (np. łodziach, łodziach podwodnych), samolotach, budynkach, oraz z urządzeń przemysłowych (np. dźwigi, wózki widłowe). Kiedy dana osoba jest narażona na wibracje w takich warunkach, odczuwane przez nią odczucia znacznie się różnią. W wyżej wymienionych ustawieniach charakterystyka wibracji również jest różna. Wibracje mogą się różnić w zależności od wielkości, która jest określona przez wielkość oscylacji, oraz przez częstotliwość, która jest określona przez częstotliwość powtarzania wibracji. Przebieg może mieć postać deterministyczną lub losową.
Zazwyczaj w sytuacjach sportowych wibracje mają charakter losowy (np. wibracje odczuwane przez narciarza alpejskiego podczas zawodów zjazdowych). Natomiast podczas treningu wibracyjnego całego ciała z wykorzystaniem dostępnych na rynku platform wibracyjnych powstałe wibracje przenoszone na osobę badaną mają deterministyczny kształt fali sinusoidalnej. Oznacza to, że tę formę wibracji można przewidzieć na podstawie wiedzy o wcześniejszych oscylacjach i jest ona powtarzana w identycznym przedziale czasu. Częstotliwość wibracji mierzona jest w hercach (Hz) i jest głównym czynnikiem określającym biologiczny efekt wibracji. Wielkość drgań można przedstawić albo jako przyspieszenie (tj. g lub m·s22), albo jako przemieszczenie (tj. mm, cm, m). Wreszcie, oceniając potencjalny wpływ wibracji na organizm ludzki, należy wziąć pod uwagę czas trwania narażenia.
Urządzenia do ćwiczeń WBV wytwarzają wibracje w zakresie częstotliwości (15–60 Hz) i przemieszczenia od <1 mm do 10 mm. Dostarczone przyspieszenie może osiągnąć 15 g (gdzie 1 g to przyspieszenie pola grawitacyjnego Ziemi, czyli 9,81 m/s2). Biorąc pod uwagę liczne kombinacje amplitud i częstotliwości możliwe przy obecnej technologii, jasne jest, że istnieje szeroka gama protokołów WBV, które można zastosować u ludzi. Ćwiczenia wibracyjne to całkiem nowy temat w naukach o sporcie. Wielu sportowców oraz ośrodków fitness i rehabilitacyjnych wykorzystuje wibracje w swoich programach ćwiczeń, ale obecna wiedza na temat odpowiednich, bezpiecznych i skutecznych protokołów ćwiczeń jest bardzo ograniczona, a twierdzenia firm i pseudoekspertów mogą wprowadzać w błąd.
Jak działa trening wibracyjny?
Narażenie na wibracje wpływa na kilka układów fizjologicznych, w tym na układ neuroendokrynny, sercowo-naczyniowy, mięśniowo-szkieletowy i sensoryczny. Na przykład wibracje w zakresie od 1 do 20 Hz mogą powodować niewyraźne widzenie, podczas gdy wibracje o częstotliwościach od 20 do 70 Hz mogą powodować rezonans oka. Wibracje o częstotliwości od 2 do 20 Hz mogą wywołać reakcję układu krążenia podobną do łagodnego wysiłku fizycznego, a wibracje o częstotliwości 120 Hz powodują zwiększenie częstości akcji serca płodu. Chociaż wibracje mogą potencjalnie wywołać znaczny efekt treningowy, należy je stosować doskonale zrozumiał, że narażenie na wibracje może mieć poważne negatywne skutki fizjologiczne. Jednakże różne cechy kształtu fali drgań, w tym amplituda, częstotliwość i rodzaj drgań, utrudniają dokładne przewidzenie reakcji fizjologicznej. Odpowiedź zależy także od zmienności wewnątrzosobniczej i międzyosobniczej. Niektóre z czynników wpływających na zmienność wewnątrzosobniczą obejmują orientację pacjenta (np. siedzenie w jadącym pojeździe twarzą do przodu lub na boki), pozycję ciała (np. siedzenie lub stanie) oraz postawę ciała (np. sztywną). postawa vs. postawa zrelaksowana. Na zmienność międzyosobniczą wpływa wielkość jednostki (np. dzieci vs. dorośli), dynamika ciała (np. ilość mocy, która może zostać wchłonięta przez organizm), wiek, płeć i przygotowanie psychiczne jednostki.
Najczęściej cytowanym mechanizmem proponowanym w przypadku ekspozycji na WBV jest „odruch wibracyjny toniczny” (TVR), w przypadku, którego we wcześniejszych badaniach stosowano wibracje o wysokiej częstotliwości bezpośrednio do ścięgna mięśnia przez krótki okres czasu, powodując wzrost aktywności mięśni. Wykazano, że wibracje mechaniczne zastosowane do mięśnia szkieletowego lub ścięgna pobudzają pierwotne zakończenia wrzeciona mięśniowego, przede wszystkim zakończenia nerwów doprowadzających. Jednakże, gdy wibracje te przykładano bezpośrednio do ścięgna przez dłuższy okres czasu (> 30 sekund), odnotowano raczej spadek niż wzrost aktywności mięśni. Te spadki mogą być spowodowane zmniejszeniem częstotliwości odpalania wrzecion mięśniowych, zwiększonym hamowaniem presynaptycznym lub zmniejszeniem uwalniania neuroprzekaźników.
Ponieważ WBV zazwyczaj wykorzystuje ekspozycję dłuższą niż 30 sekund z wibracjami przykładanymi pośrednio przez stopy, a nie bezpośrednio do ścięgna, wyjaśnienie potencjalnego wzmacniającego wpływu WBV na aktywację mięśni na podstawie wcześniejszych badań z wykorzystaniem bezpośredniej stymulacji ścięgna mięśnia może nie być właściwe.
Jeśli trening WBV poprawia wydajność mięśni, mechanizm może polegać na 1) większej aktywacji agonistów podczas maksymalnie skurczonego mięśnia lub zmniejszeniu aktywacji mięśni antagonistycznych i/lub 2) większym przyroście masy mięśniowej lub zwiększonej jakości skurczu mięśni.
Kreatyna od testosterone.pl – polepsza wydajność w każdym rodzaju treningu – KUP TUTAJ
Jak wygląda trening wibracyjny?
Trening wibracyjny prowadzono podczas ruchów górnej części ciała z wykorzystaniem wyciągów oraz podczas ruchów dolnej części ciała przy użyciu platform wibracyjnych i wyciskarek wibracyjnych do nóg. W badaniach oceniających wpływ wibracji na kończyny górne wykorzystano układy kół pasowych, w których lina połączona ze stosem obciążników przechodzi przez układ mechaniczny zaprojektowany w celu przekazywania wibracji na linę. Badania oceniające wpływ wibracji na górną część ciała są mniej powszechne, co może wynikać z faktu, że urządzenia do treningu wibracyjnego kończyn górnych nie są łatwo dostępne w sprzedaży.
Na platformie wibracyjnej często wykonywane są ruchy typu przysiadu, co określa się mianem treningu wibracyjnego całego ciała. Trening wibracyjny całego ciała może wymagać od zawodnika utrzymywania przysiadu izometrycznego w różnych pozycjach lub może wykonywać ćwiczenia typu przysiadu i skakania z dodatkowym obciążeniem. Laboratoryjne platformy wibracyjne zasilane są często za pomocą aparatu hydraulicznego, który pozwala badaczowi dokładnie kontrolować charakterystykę drgań. Większość dostępnych na rynku platform wibracyjnych to systemy napędzane silnikiem, które powodują wibracje za pomocą mimośrodowych tarcz lub silników niecentrycznych. Chociaż platformy wibracyjne napędzane mechanicznie są tańsze niż układy hydrauliczne, mogą pojawiać się problemy związane z możliwością ścisłej kontroli amplitudy i częstotliwości drgań.
Problemy bezpieczeństwa z WBV
W środowisku zawodowym dobrze wiadomo, że przewlekłe narażenie na źródło wibracji może być dość szkodliwe dla ogólnego stanu zdrowia i dobrego samopoczucia. Chociaż narażenie na WBV ma zazwyczaj znacznie niższą częstotliwość i amplitudę (a tym samym mniejsze siły g) niż w przypadku wielu zawodów zawodowych, należy unikać przenoszenia wibracji z platformy WBV na szyję i głowę. Częstotliwość rezonansowa (ResF) ciała ludzkiego stojącego w pełnym ubraniu waha się u ludzi od 9 do 16 Hz (37), przy czym średnie wartości dla mężczyzn i kobiet są bardzo podobne (12,2 vs 12,3 Hz). ResF ma miejsce, gdy stosunek przyspieszenia pomiędzy segmentem ciała a źródłem drgań jest maksymalny. ResF wzrasta wraz ze sztywnością mięśni i maleje wraz z masą ciała. Ten współczynnik przenoszenia różni się również w zależności od pozycji ciała. Niewiele wiadomo na temat WBV i RF podczas różnych rodzajów ćwiczeń. Najczęstszymi skutkami ubocznymi ćwiczeń WBV wydają się być rumień, swędzenie i obrzęk nóg. Najnowsze zalecenia proponują systematyczne badanie częstotliwości rezonansowych dla różnych pozycji ciała ze względu na źródło drgań, różną masę ciała i różny poziom sztywności mięśni. Na razie, aby uniknąć wysokich czynników przenoszenia na głowę, wszystkie treningi WBV powinny być prowadzone z pewnym stopniem zgięcia stawów skokowych, kolanowych i biodrowych. Inną techniką jest stanie w pozycji wyprostowanej, tak aby tylko przednia część stopy (z piętami) stykała się z platformą lub stanięcie na platformie, ale uniesienie pięt ponad platformę. Obie techniki powinny ograniczać przenoszenie wibracji na tułów, szyję i głowę.
Zalecenia praktyczne
Projektując programy treningowe WBV, należy wziąć pod uwagę kilka czynników:
• Rodzaj platformy wibracyjnej – oscylacje pionowe, sinusoidalne, posuwisto-zwrotne
• Częstotliwość wibracji – typowo mieści się w przedziale od około 25-45 Hz
• Amplituda – waha się od ~1-10,5 mm
• Pozycje ciała – kąty stawów kończyn na platformie do ćwiczeń statycznych
• Liczba ćwiczeń – statyczne i/lub dynamiczne
• Liczba serii każdego ćwiczenia
• Liczba sesji w tygodniu
• Czas ekspozycji na WBV na ćwiczenie
• Okres odpoczynku pomiędzy ćwiczeniami
• Obuwie
Uczestnicy wielu badań nosili buty gimnastyczne, aby zmniejszyć ryzyko siniaków i zminimalizować efekt tłumienia powodowany przez podeszwy butów sportowych. Trening WBV powinien mieć progresywną sekwencję przeciążenia, która obejmuje stopniowe dodawanie większej liczby sesji w tygodniu, większej liczby ćwiczeń na sesję, większej liczby serii na ćwiczenie, bardziej intensywnych ćwiczeń (ćwiczenia na jednej nodze są bardziej stresujące niż na dwóch nogach), dłuższego czasu trwania ćwiczenia lub krótsze przerwy między ćwiczeniami. Typowymi ćwiczeniami statycznymi lub dynamicznymi WBV bez obciążenia są: wysoki przysiad, niski przysiad, przysiad sumo, przysiady na jednej nodze i wypady.
W przypadku młodszych, wysportowanych osób, ponieważ sama ekspozycja na WBV może nie być wystarczającym bodźcem do wywołania chronicznych adaptacji w zakresie przerostu, siły i mocy mięśni, zaleca się, aby ta populacja stosowała WBV jako 1) czynność „wstępną” bezpośrednio przed wykonaniem tradycyjnego treningu siłowego i programy kondycyjne lub 2) wykonywać trening jednocześnie z WBV. Dodatkowe ćwiczenia wykonywane przez zdrowe, sprawne osoby mogą obejmować skoki w przysiadzie w szerokim rozkroku, wskakiwanie na platformę i lądowanie z przytrzymaniem oraz dynamiczne przysiady na jednej nodze. Niektóre platformy WBV są wystarczająco duże, aby pomieścić większość tradycyjnych ruchów treningu oporowego, podczas gdy inne ograniczają ruchy do stacjonarnego ułożenia stóp przy ograniczonym obciążeniu.
Chociaż dowody na wyraźne korzyści ekspozycji na WBV na wydajność mięśni są niejednoznaczne, wydaje się, że nie ma żadnych negatywnych lub niekorzystnych skutków dla późniejszej wydajności. Dostępnych jest niewiele informacji na temat tego, czy WBV zastosowany przed ćwiczeniami oporowymi poprawia przewlekłą adaptację nerwowo-mięśniową. Dodatkowo, biorąc pod uwagę większą aktywność mięśni zgłaszaną podczas wykonywania ćwiczeń z WBV, istnieje możliwość, że ten dodatkowy bodziec może zapewnić korzyści dobrze wytrenowanym osobom, które mogą poszukiwać małych, stopniowych ulepszeń ze względu na swój zaawansowany stan treningu.
Czy trening wibracyjny może zastąpić konwencjonalny wysiłek?
Skuteczność dodawania WBV do treningu konwencjonalnego pozostaje ogólnie kwestią otwartą. Z jednej strony kilka źródeł podaje połączenie WBV i fizykoterapii jako skuteczną strategię znacznego zwiększenia siły i mocy mięśni, elastyczności i gęstości kości, a także redukcji tkanki tłuszczowej w jamie brzusznej. W szczególności zaobserwowano znaczny wzrost siły izometrycznej i dynamicznej prostowników stawu kolanowego oraz wysokości skoku w ruchu przeciwstawnym u zdrowych kobiet przechodzących 12 tygodni treningu WBV i treningu oporowego. Podobnie zaobserwowano znaczną poprawę siły prostowników stawu kolanowego i wysokości skoku w ruchu przeciwstawnym u młodych i starszych dorosłych poddawanych WBV w połączeniu z rutynowymi ćwiczeniami. Ponadto zbadano, czy WBV można uznać za praktyczną alternatywę dla standardowego programu ćwiczeń u 40 pacjentów poddawanych rekonstrukcji więzadła krzyżowego przedniego (ACL). Warto zauważyć, że ekspozycja na WBV skutkowała lepszą wydajnością nerwowo-mięśniową pod względem siły i koordynacji, a także poprawą kontroli postawy w krótkim czasie, co czyni ją dobrą alternatywą dla standardowego programu ćwiczeń w rehabilitacji ACL.
Dla kontrastu, nie stwierdzono poprawy w zakresie wysokości skoku w ruchu przeciwstawnym, szybkości sprintu i zwinności u sportowców niebędących elitarnymi zawodnikami poddanych 9 sesjom treningu WBV. Wywnioskowano, że dodanie WBV do fizjoterapii nie poprawiło siły mięśni u zdrowych osób starszych, a także nie było korzystnego wpływu WBV na siłę mięśnia czworogłowego u pacjentów z chorobą zwyrodnieniową stawu kolanowego. Niedawno przeprowadzono również randomizowane badanie kliniczne w celu porównania wpływu treningu fizycznego z WBV i bez niego na elastyczność, wysokość skoku w pionie, zwinność i ból u 24 sportowców z bólem rzepkowo-udowym (PFP), dobrze znaną, często występującą chorobą układu mięśniowo-szkieletowego wśród aktywnych młodych dorosłych. Co ciekawe, zaobserwowano, że fizjoterapia z WBV i bez niej znacząco zmniejsza ból i zwiększa zwinność, wysokość skoku w pionie i elastyczność u sportowców z PFP. Jednakże wdrożenie WBV do rutynowej fizjoterapii zwiększyło jej wpływ na elastyczność, potwierdzając, że trening wibracyjny jest cenną dodatkową strategią zwiększającą skuteczność konwencjonalnej fizjoterapii i optymalizującą wyniki sportowe. Trening równowagi wykonywany na platformie WBV przyniosi większe korzyści pod względem sprawności równowagi i siły mięśni niż konwencjonalny trening u pacjentów z ciężką przewlekłą obturacyjną chorobą płuc (POChP) i zaburzeniami czynnościowymi.
Take It Smart – prawidłowy sen to klucz do odpowiedniej regeneracji – KUP TUTAJ
Podsumowanie
Podsumowując, trening wibracji całego ciała (WBV) reprezentuje fascynujące i rozwijające się podejście do sprawności fizycznej i dobrego samopoczucia. Przez lata przyciągał uwagę ze względu na potencjalne korzyści w różnych obszarach zdrowia i fitnessu. Choć z pewnością istnieją obiecujące aspekty treningu WBV, niezwykle istotne jest podejście do tej praktyki ze zrównoważoną perspektywą i zrozumieniem jej obecnych ograniczeń.
Dowody potwierdzające zalety treningu WBV są coraz liczniejsze, lecz pozostają nieco zróżnicowane pod względem wielkości i spójności obserwowanych korzyści. Niektóre badania wskazują na poprawę siły mięśni, gęstości kości, równowagi i elastyczności, podczas gdy inne sugerują bardziej skromne lub zmienne efekty. Czynniki takie jak częstotliwość wibracji, czas trwania i zmienność osobnicza mogą mieć wpływ na wyniki, co utrudnia wyciągnięcie jednolitych wniosków.
Niemniej jednak z istniejącego zbioru badań i doświadczeń praktycznych wynika kilka kluczowych wniosków:
• Trening WBV może być cennym dodatkiem do wszechstronnego programu ćwiczeń. Ma potencjał uzupełnienia tradycyjnego treningu siłowego i ćwiczeń elastyczności, szczególnie dla osób poszukujących różnorodności w swoich programach.
• WBV może oferować wyjątkowe korzyści populacjom narażonym na ryzyko utraty gęstości kości, takim jak kobiety po menopauzie i osoby starsze. Może służyć jako nieinwazyjna i małoinwazyjna metoda poprawy zdrowia kości.
• Godna uwagi jest jego rola w rehabilitacji i zapobieganiu kontuzjom. WBV zostało włączone do programów fizjoterapii, aby wspomóc proces regeneracji, poprawić funkcję nerwowo-mięśniową i zmniejszyć bolesność mięśni.
Podobnie jak w przypadku każdej metody ćwiczeń, indywidualne reakcje na WBV mogą się różnić. Niektóre osoby mogą odczuć bardziej znaczące korzyści niż inne, a optymalne parametry treningu mogą różnić się w zależności od osoby. Bezpieczeństwo i właściwa technika są najważniejsze w treningu WBV. Aby zapewnić prawidłowe stosowanie, szczególnie w przypadku osób z istniejącymi wcześniej schorzeniami, konieczne jest uzyskanie wskazówek od przeszkolonych specjalistów lub pracowników służby zdrowia.
Trening WBV wydaje się obiecujący jako wszechstronne narzędzie poprawiające różne aspekty sprawności fizycznej i dobrego samopoczucia. Chociaż potrzebne są dalsze badania, aby w pełni wyjaśnić mechanizmy i długoterminowe skutki tego ćwiczenia, jasne jest, że WBV może oferować korzyści, jeśli jest stosowany rozsądnie jako część kompleksowego programu fitness. Podobnie jak w przypadku każdego programu ćwiczeń, przy podejmowaniu decyzji o włączeniu WBV do swojego programu ćwiczeń należy kierować się indywidualnymi celami, preferencjami i względami zdrowotnymi. Dziedzina WBV wciąż ewoluuje, a przyszłe badania niewątpliwie rzucą więcej światła na jego potencjalne korzyści i zastosowania.
Źródła:
1. Merriman, Harold PT, PhD, CLT1; Jackson, Kurt PT, PhD, GCS1. The Effects of Whole-Body Vibration Training in Aging Adults: A Systematic Review. Journal of Geriatric Physical Therapy 32(3):p 134-145,
2. Costantino C, Gimigliano R, Olvirri S, Gimigliano F. Whole body vibration in sport: a critical review. The Journal of Sports Medicine and Physical Fitness. 2014 Dec;54(6):757-764. PMID: 24998609.
3. JORDAN, MATTHEW J.1; NORRIS, STEPHEN R.2; SMITH, DAVID J.2; HERZOG, WALTER2. VIBRATION TRAINING: AN OVERVIEW OF THE AREA, TRAINING CONSEQUENCES, AND FUTURE CONSIDERATIONS. Journal of Strength and Conditioning Research 19(2):p 459-466, May 2005.
4. Park SY, Son WM, Kwon OS. Effects of whole body vibration training on body composition, skeletal muscle strength, and cardiovascular health. J Exerc Rehabil. 2015 Dec 31;11(6):289-95. doi: 10.12965/jer.150254. PMID: 26730378; PMCID: PMC4697776.
5. Cardinale M, Wakeling J Whole body vibration exercise: are vibrations good for you? British Journal of Sports Medicine 2005;39:585-589.
6. Dolny, Dennis G.; Reyes, G. Francis Cisco. Whole Body Vibration Exercise: Training and Benefits. Current Sports Medicine Reports 7(3):p 152-157, May 2008. | DOI: 10.1097/01.CSMR.0000319708.18052.a1
7. Bonanni, R.; Cariati, I.; Romagnoli, C.; D’Arcangelo, G.; Annino, G.; Tancredi, V. Whole Body Vibration: A Valid Alternative Strategy to Exercise? J. Funct. Morphol. Kinesiol. 2022, 7, 99. https://doi.org/10.3390/jfmk7040099
