stringtranslate.com

Вибрация всего тела

Вибрация всего тела — это общий термин, используемый при передаче вибраций (механических колебаний) любой частоты на тело человека. Люди подвергаются воздействию вибрации через контактную поверхность , находящуюся в состоянии механической вибрации. В повседневной жизни люди обычно подвергаются воздействию множества различных форм вибрации. Это может быть сиденье водителя, движущаяся платформа поезда, электроинструмент, учебная платформа или любое из бесчисленного множества других устройств. [1] Это потенциальная форма профессионального риска , особенно после многих лет воздействия.

При попадании высокочастотных вибраций [2] (свыше 50 Гц) через руки могут возникнуть проблемы с безопасностью труда . Например, известно, что при работе с отбойным молотком возникает вибрация белого пальца . Воздействия и пределы вибрации, передаваемой через руки, определены в стандарте ISO 5349-1. [3]

Тренировка с вибрацией всего тела как форма физических упражнений может принести некоторую пользу для фитнеса и здоровья, но неясно, так ли она полезна, как регулярные физические упражнения. [4] Метаанализ 2018 года показал, что вибрация всего тела может улучшить минеральную плотность костей в поясничном отделе позвоночника у женщин в постменопаузе, а также плотность шейки бедренной кости у женщин в постменопаузе моложе 65 лет. [5]

Как опасность

Люди чувствительны к механическим колебаниям в диапазоне частот от значительно ниже 1 Гц до 100 кГц. [6] Более низкие частоты вибрации приводят к укачиванию человека [7], тогда как более высокие частоты могут привести к общему раздражению и дискомфорту. Минимизация дискомфорта, вызванного вибрацией автомобиля, важна в автомобильной промышленности, где качество езды имеет большое значение. Дискомфорт и даже боль могут быть чрезвычайно распространены в ситуациях, когда транспортируются пациенты с медицинскими травмами. Дискомфорт, вызванный вибрацией, можно оценить в различных условиях. [8] [9]

Воздействие на рабочем месте

Рентгенограмма спондилеза поясничного отдела позвоночника .

Длительное воздействие вибрации всего тела на рабочем месте может привести к различным проблемам опорно-двигательного аппарата . [10] Проблемы с шеей и поясницей особенно часто встречаются у операторов тяжелой техники, включая строительство, лесное хозяйство, сельское хозяйство и грузовые перевозки. Другие профессии, в которых может присутствовать вибрация всего тела, включают операторов самолетов, рабочих морских судов, водителей общественного транспорта, такого как поезда и автобусы.

Фермеры, подвергающиеся длительному воздействию вибрации всего тела и механическим ударам, имеют более высокую распространенность болей в спине (по сравнению с теми, кто не подвергается вибрации), причем распространенность увеличивается с увеличением дозы вибрации. [11] Длительное воздействие, воздействующее на весь организм, приводит к дегенерации позвоночника ( спондилезу ) и повышенному риску болей в пояснице. [12] [13]

Факторы, влияющие на профессиональное воздействие вибрации всего тела, включают частоту вибраций, величину вибраций, ежедневное воздействие вибраций, положение оператора стоя или сидя, направление вибрации и то, насколько тесно связан человек. к источнику вибрации. [14] Пределы и оценки воздействия описаны в стандарте ISO 2631-1 [15] для вибрации всего тела. Измерения воздействия вибрации обычно проводятся на границе между человеком и вибрацией.

Транспортировка пациентов

Травмированные пациенты могут подвергаться ударам и вибрации во время транспортировки, что может ухудшить состояние пациента из-за непроизвольных движений тела. Для ограничения этого движения с разной степенью успеха используются многие формы иммобилизирующих устройств. [16] [17] [18] Обычные способы транспортировки пациентов включают ручные носилки ( носилки ), наземную машину скорой помощи и авиамедицинские услуги , которые сопровождаются множественными формами ударов и вибраций всего тела.

Измерение

Измерения проводятся с помощью акселерометров для оценки степени вибрационного воздействия на тело человека. Эти измерения проводятся на теле человека, на источнике или поверхности вибрации. [14] Измерения в различных направлениях проводятся для того, чтобы связать направление движения с реакцией человеческого тела. [19] В частности, передаточные функции можно использовать для определения реакции человека на вибрацию. [20] Методы измерения для оценки воздействия вибрации всего тела и кистей рук разработаны в международных стандартах. [21] [3]

Вибрационная тренировка

Вибрационная тренировка — это целенаправленное воздействие на тело различных частот/амплитуд/сил с использованием определенных углов суставов в течение любого ограниченного времени (приблизительно 1 минута подходов). Он также известен как вибрационная терапия, вибротерапия, биомеханическая стимуляция, механостимуляция и биомеханические колебания. Он использует низкоамплитудную и низкочастотную механическую стимуляцию. Он может быть поворотным/колебательным (вибрация из стороны в сторону) или линейным (вибрация вверх и вниз).

История

Непосредственным предшественником современных вибрационных тренировок является ритмическая нервно-мышечная стимуляция (РНС). Еще в 1960-х годах в тогдашней Восточной Германии Бирманн экспериментировал с использованием циклического массажа и его влиянием на сгибание туловища. [22]

Технику протестировали на индейках в надежде найти пользу, которую можно было бы использовать для астронавтов. [23] Инженерные проблемы возникли, когда была предпринята попытка модернизировать испытательную машину, чтобы она могла выдерживать вес человека. Когда интенсивность вибрации стала настолько сильной, что можно было поднять более 40 кг, в стали появились трещины. Первое исследование постельного режима с использованием вибрационного тренажера для людей было проведено Европейским космическим агентством (ESA) в 2003 году в Берлине [24] (Berlin Bedrest Study, BBR). Та же технология затем использовалась в нескольких кампаниях параболических полетов DLR (Немецкого аэрокосмического агентства), начиная с 2006 года, когда была продемонстрирована возможность использования легкого вибрационного тренажера в условиях микрогравитации, а также в 2009 и 2010 годах, когда проводились фундаментальные исследования влияния микрогравитации. на влияние вибрационной тренировки. [25] [26]

С 1961 года НАСА тестирует добавление легкой вибрации к тренажерам и системам, чтобы минимизировать передачу вибрации от существующих тренажеров на космическую станцию, таких как система виброизоляции беговой дорожки (TVIS) и система виброизоляции велоэргометра (CEVIS). Компании, напрямую ссылающиеся на НАСА в своих маркетинговых кампаниях в отношении вибрационной тренировки мышечной активности, могут вводить в заблуждение. [ нужна цитата ]

Тренировочные эффекты

Метаанализ 2018 года пришел к выводу, что вибрация всего тела улучшает минеральную плотность костей поясничного отдела позвоночника (МПК) у женщин в постменопаузе и повышает МПК шейки бедренной кости у женщин в постменопаузе моложе 65 лет. [5]

Обзор, проведенный в 2014 году, пришел к выводу, что существует мало и противоречивых доказательств того, что острая или хроническая вибрация всего тела может улучшить результаты соревнующихся или элитных спортсменов. [27]

Кокрейновские обзоры пришли к выводу, что недостаточно доказательств влияния тренировки вибрации всего тела на функциональные показатели людей с нейродегенеративными заболеваниями [ 28] или на проблемы, связанные с заболеванием, у людей с фибромиалгией . [29]

Некоторые исследования подтверждают пользу при артрите [30] и болях в коленях. [30]

Типы виброплатформ

Вибрационные платформы делятся на разные категории. Тип используемой платформы является модератором эффекта и результата проводимого обучения или терапии. [31] Основные категории типов машин:

  1. Высокоэнергетические линейные устройства, встречающиеся в основном в коммерческих студиях и спортивных залах с вибрацией. Направление вибрации линейное/вверх.
  2. Поворотный механизм премиум-скорости (качели), используемый для физиотерапевтических работ на более низких скоростях и тренировок на «премиальной» скорости, до 30 Гц. Доступны как коммерческие, так и домашние помещения.
  3. Линейная мощность средней энергии, производится большинство линейных платформ. Обычно они сделаны из пластика; у некоторых есть 3-D вибрация низкого качества.
  4. Низкоскоростные поворотные агрегаты.
  5. Механическая стимуляция малой величины. Это платформы, которые используют уровни энергии менее 1 г и обычно движутся по оси Z.

Другими типами машин являются линейные машины низкой энергии/низкой амплитуды и линейные машины низкой энергии/высокой амплитуды.

Что касается z-движений, можно выделить два основных типа систем: [31] [32] [33]

Системы с боковым чередованием обычно имеют большую амплитуду колебаний и диапазон частот от 5 до 40 Гц. Линейные/вертикальные системы имеют меньшие амплитуды, но более высокие частоты в диапазоне от 20 до 50 Гц. Несмотря на большие амплитуды боковых систем, вибрация (ускорение), передаваемая на голову, существенно меньше, чем в небоковых системах [34], в то же время активация мышц даже при одинаковых параметрах вибрации увеличивается в стержневых системах. . [35] Однако стояние обеими пятками на одной стороне тренажера бокового вращения приводит к значительному ускорению, передаваемому на голову и центр тяжести верхней части тела. По крайней мере, в одном из руководств пользователя по вибрации всего тела предлагается этот вариант, названный «Поза в стороне». На внешнем крае пластины амплитуда обычно составляет около 10 мм, что превышает максимум 3 мм для линейного вибратора и непрактично. Амплитуду и удар можно уменьшить, центрируя, например, наколенник садовника размером ~ 16 x 8 x 3/4 дюйма на пластине и вставая пятками к внешнему краю подушечки. Хотя это полезно, но не заменяет машину, вся пластина которой движется вверх и вниз линейно, что позволяет выполнять различные положения и действия.

Механическая стимуляция создает силы ускорения, действующие на тело. Эти силы заставляют мышцы удлиняться, и этот сигнал принимает мышечное веретено — небольшой орган в мышце. Это веретено передает сигнал через центральную нервную систему к задействованным мышцам. [34] [36]

Ремни

Тренажер с вибрирующим ремнем (также ленточный тренажер Мюллера, ленточный массажер или трясочный тренажер) — это тренажер, в котором используется вибрирующий пояс, который накладывается на талию или ягодицы .

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Мэнсфилд, Нил Дж (2005). Реакция человека на вибрацию . Бока-Ратон, Флорида: CRC Press. ISBN 978-0415282390. ОСЛК  55681295.
  2. ^ Пюиккё I, Ферккиля М, Тойванен Дж, Корхонен О, Хиваринен Дж (июнь 1976 г.). «Передача вибрации в системе рука-рука с особым упором на изменения силы сжатия и ускорения». Скандинавский журнал труда, окружающей среды и здоровья . 2 (2): 87–95. дои : 10.5271/sjweh.2820 . JSTOR  40964583. PMID  959789.
  3. ^ аб «ISO 5349-1:2001». ИСО .
  4. ^ Ласковский Э.Р. «Является ли вибрация всего тела хорошим способом похудеть и улучшить физическую форму?». Клиника Майо . Проверено 11 марта 2018 г.
  5. ^ ab Марин-Каскалес Э, Алькарас П.Е., Рамос-Кампо DJ, Мартинес-Родригес А, Чунг Л.Х., Рубио-Ариас Ха (август 2018 г.). «Тренировка вибрации всего тела и здоровье костей у женщин в постменопаузе: систематический обзор и метаанализ». Лекарство . 97 (34): e11918. дои : 10.1097/MD.0000000000011918. ПМК 6112924 . ПМИД  30142802. 
  6. ↑ Гиньяр, JC (8 марта 1971 г.). «Чувствительность человека к вибрации». Журнал звука и вибрации . 15 (1): 11–16. Бибкод : 1971JSV....15...11G. дои : 10.1016/0022-460X(71)90354-3. ISSN  0022-460X.
  7. ^ Лоутер А., Гриффин MJ (сентябрь 1987 г.). «Прогнозирование заболеваемости укачиванием по величине, частоте и продолжительности вертикальных колебаний». Журнал Акустического общества Америки . 82 (3): 957–66. Бибкод : 1987ASAJ...82..957L. дои : 10.1121/1.395295. ПМИД  3655126.
  8. ^ ДеШоу Дж., Рахматалла С. (апрель 2016 г.). «Прогнозируемый дискомфорт у людей, лежащих на спине, в условиях вибрации всего тела и ударов». Эргономика . 59 (4): 568–81. дои : 10.1080/00140139.2015.1083125. PMID  26280381. S2CID  21097165.
  9. ^ ДеШоу Дж., Рахматалла С. (август 2014 г.). «Прогнозируемый дискомфорт при одно- и комбинированной вибрации всего тела с учетом различных положений сидя». Человеческие факторы . 56 (5): 850–63. дои : 10.1177/0018720813516993. PMID  25141593. S2CID  25403875.
  10. ^ Магнуссон М.Л., Поуп М.Х., Уайлдер Д.Г., Арескуг Б. (март 1996 г.). «Подвержены ли профессиональные водители повышенному риску развития заболеваний опорно-двигательного аппарата?». Позвоночник . 21 (6): 710–7. дои : 10.1097/00007632-199603150-00010. PMID  8882693. S2CID  21895841.
  11. ^ Солецкий Л (2011). «[Боль в пояснице у фермеров, подвергающихся воздействию вибрации всего тела: обзор литературы]». Медицина Працы . 62 (2): 187–202. ПМИД  21698878.
  12. ^ Поуп М.Х., Уайлдер Д.Г., Магнуссон М.Л. (1999). «Обзор исследований вибрации всего тела сидя и болей в пояснице». Труды Института инженеров-механиков, Часть H: Журнал техники в медицине . 213 (6): 435–46. дои : 10.1243/0954411991535040. PMID  10635692. S2CID  29873978.
  13. ^ Уайлдер Д.Г., Папа М.Х. (март 1996 г.). «Эпидемиологические и этиологические аспекты болей в пояснице в условиях вибрации – обновленная информация». Клиническая биомеханика . 11 (2): 61–73. дои : 10.1016/0268-0033(95)00039-9. ПМИД  11415601.
  14. ^ аб Гриффин MJ (1990). Справочник по вибрации человека . Лондон: Академическая пресса. ISBN 9780123030405. ОСЛК  21591126.
  15. ^ "ISO 2631-1:1997". ИСО .
  16. ^ Махшидфар Б., Мофиди М., Яри А.Р., Мехрсорош С. (октябрь 2013 г.). «Длинная спина по сравнению с шиной вакуумного матраса для иммобилизации всего позвоночника у жертв травм в полевых условиях: рандомизированное клиническое исследование». Догоспитальная медицина и медицина катастроф . 28 (5): 462–5. дои : 10.1017/S1049023X13008637. PMID  23746392. S2CID  23650820.
  17. ^ Рахматалла С., ДеШоу Дж., Стилли Дж., Деннинг Дж., Дженниссен С. (май 2018 г.). «Сравнение эффективности методов иммобилизации грудо-поясничного отдела позвоночника». Авиационный медицинский журнал . 37 (3): 178–185. дои : 10.1016/j.amj.2018.02.002. ПМИД  29735231.
  18. ^ Сундстрем Т., Асбьёрнсен Х., Хабиба С., Сунде Г.А., Вестер К. (март 2014 г.). «Использование шейных воротников на догоспитальном этапе у пациентов с травмами: критический обзор». Журнал нейротравмы . 31 (6): 531–40. дои : 10.1089/neu.2013.3094. ПМЦ 3949434 . ПМИД  23962031. 
  19. ^ ДеШоу, Джонатан (1 мая 2013 г.). Новые методологии оценки биодинамической реакции человека и дискомфорта во время вибрации всего тела сидя с учетом нескольких поз (Диссертация). дои : 10.17077/etd.zp71qekg.
  20. ^ Хинц Б., Мензель Г., Блютнер Р., Зайдель Х. (2010). «Передаточная функция сидящих мужчин от сиденья к голове - определение с помощью одно- и трехосных возбуждений разной величины». Промышленное здоровье . 48 (5): 565–83. doi : 10.2486/indhealth.MSWBVI-03 . ПМИД  20953074.
  21. ^ «ISO 8041-1:2017». ИСО .
  22. ^ Бирманн, В. «Влияние циклоидного вибрационного массажа на сгибание туловища». Американский журнал физической медицины . 1960 (39): 219–224.
  23. ^ «Хорошие вибрации». Архивировано из оригинала 29 октября 2011 года.
  24. ^ Риттвегер Дж., Фельзенберг Д.: Упражнения с резистивной вибрацией предотвращают потерю костной массы в течение 8 недель строгого постельного режима у здоровых мужчин: результаты исследования Берлинского постельного режима (BBR) , 26-е ежегодное собрание Американского общества исследований костей и минералов. ; октябрь 2004 г.; Сиэтл
  25. ^ Крамер А., Голлхофер А., Ритцманн Р. (август 2013 г.). «Острое воздействие микрогравитации не влияет на Н-рефлекс с вибрацией всего тела или без нее и не вызывает виброспецифических изменений мышечной активности». Журнал электромиографии и кинезиологии . 23 (4): 872–8. doi :10.1016/j.jelekin.2013.02.010. ПМИД  23541330.
  26. ^ Ритцманн Р., Краузе А., Фрейлер К., Голлхофер А. (2016). «Гравитация и нейрональная адаптация - нейрофизиология рефлексов в условиях гипо- и гипергравитации». Наука о микрогравитации. Технол .
  27. ^ Хортобадьи, Тибор; Гранахер, Урс; Фернандес-дель-Ольмо, Мигель (17 декабря 2014 г.). «Вибрация всего тела и спортивные результаты: обзорный обзор». Европейский журнал человеческого движения . 33 : 1–25.
  28. ^ Ситжа Раберт, Мерсе; Ригау Комас, Дэвид; Форт Ванмеерхаге, Азахара; Сантойо Медина, Карме; Роке и Фигульс, Марта; Ромеро-Родригес, Даниэль; Бонфилл Косп, Ксавье (15 февраля 2012 г.). «Вибрационная тренировка всего тела для пациентов с нейродегенеративными заболеваниями». Кокрейновская база данных систематических обзоров (2): CD009097. дои : 10.1002/14651858.CD009097.pub2. ПМИД  22336858.
  29. ^ Бидонде, Джулия; Буш, Анджела Дж; ван дер Спей, Ина; Таппер, Сьюзен; Ким, Су Ю; Боден, Кэтрин (26 сентября 2017 г.). «Тренировка вибрацией всего тела при фибромиалгии». Кокрейновская база данных систематических обзоров . 2017 (9): CD011755. дои : 10.1002/14651858.CD011755.pub2. ПМК 6483692 . ПМИД  28950401. 
  30. ^ Аб Ван, Пу; Ян, Сяотянь; Ян, Юнхун; Ян, Лин; Чжоу, Юйцзин; Лю, Чуан; Рейнхардт, Ян Д; Хэ, Ченци (октябрь 2015 г.). «Влияние вибрации всего тела на боль, скованность и физические функции у пациентов с остеоартритом коленного сустава: систематический обзор и метаанализ». Клиническая реабилитация . 29 (10): 939–951. дои : 10.1177/0269215514564895. PMID  25525066. S2CID  4144638.
  31. ^ аб Марин, Педро Дж; Рея, Мэтью Р. (март 2010 г.). «Влияние вибрационной тренировки на мышечную силу: метаанализ». Журнал исследований силы и физической подготовки . 24 (3): 871–878. дои : 10.1519/JSC.0b013e3181c7c6f0 . PMID  20145554. S2CID  34125166.
  32. ^ Риттвегер, Йорн (март 2010 г.). «Вибрация как модальность упражнений: как она может работать и каков ее потенциал» (PDF) . Европейский журнал прикладной физиологии . 108 (5): 877–904. дои : 10.1007/s00421-009-1303-3. PMID  20012646. S2CID  571476.
  33. ^ Раух, Ф.; Сиеванен, Х.; Боонен, С.; Кардинале, М.; Дегенс, Х.; Фельзенберг, Д.; Рот, Дж.; Шенау, Э.; Вершуерен, С.; Риттвегер, Дж.; Международное общество скелетно-мышечных и нейрональных взаимодействий (1 сентября 2010 г.). «Отчет об исследованиях воздействия вибрации на все тело: Рекомендации Международного общества скелетно-мышечных и нейрональных взаимодействий». Журнал скелетно-мышечных и нейрональных взаимодействий . 10 (3): 193–198. ПМИД  20811143.
  34. ^ ab Abercromby AF, Amonette WE, Layne CS, McFarlin BK, Hinman MR, Paloski WH (октябрь 2007 г.). «Воздействие вибрации и биодинамические реакции во время тренировки с вибрацией всего тела». Медицина и наука в спорте и физических упражнениях . 39 (10): 1794–800. дои : 10.1249/mss.0b013e3181238a0f . ПМИД  17909407.
  35. ^ Ритцманн Р., Голлхофер А., Крамер А. (январь 2013 г.). «2013 Влияние вида, частоты вибрации, положения тела и дополнительной нагрузки на нервно-мышечную активность при вибрации всего тела ». Европейский журнал прикладной физиологии . 113 (1): 1–11. дои : 10.1007/s00421-012-2402-0. PMID  22538279. S2CID  17554617.
  36. ^ Буркхардт А.: Вибрационная тренировка в физиотерапии - Wippen mit Wirkung , Physiopraxis 9/06, s.22.25, 2006

дальнейшее чтение