大家都知道運動重要，但偏偏不想動怎麼辦？或是長輩已出現椎間盤突出、骨刺、關節炎等毛病，可能也不便運動，該怎麼辦？
有聽過「被動垂直運動」嗎？近年很紅的「律動機」透過上下震動，確實能達成肌肉收縮等被動運動的效果，這項科技已被運用在復健領域，證明其安全性與有效性，不過這項「幫人運動」的科技是運用什麼原理呢？以下療日子分享 運動醫學博士 陳俊忠醫師著作《運動比你想的還輕鬆》的衛教內容，跟大家講解垂直運動的功效，其實運動比你想的還輕鬆 。
被動垂直運動功效如何？先來瞭解「垂直律動」的發展史與功效？
振動療法可以算是垂直律動的前身，由瑞典醫師古斯塔夫·贊德(Gustav Zander，1835-1920)所創造發明。古斯塔夫·贊德同時具有體操運動員、醫師和發明家等三種身分，發明了許多局部振動的按摩器材，與專為特定肢體振動的治療器材。
垂直律動發展史 ─ 從外太空紅回來的訓練方式
全身垂直律動訓練的概念起源於1896年，由約翰 哈維 凱洛格(John Harvey Kellogg，1852-1943)博士率先運用於座椅上，就是現代垂直律動機的雛型。到了1960年代，約翰哈維凱洛格的全身垂直振動原理，被用來做為外太空的訓練器材，有助提高太空人執行太空任務期間的肌肉力量、骨骼密度和內分泌系統，以延長無重力空間的居留時間。
這類型的律動被擴大應用到運動員的訓練上，則是1980年代的事了。此訓練方法被稱為全身垂直律動訓練，運動員接受此訓練之後，其運動表現與成績皆有明顯提升。自2000年之後，全身垂直律動機器的發明，開始被應用到醫療領域，如復健醫療及運動醫學等。由於運用的層面越來越廣，有大量的研究將全身垂直訓練與對人體健康的各種影響做連結，包括骨質疏鬆症、肌耐力與訓練、平衡感和循環代謝、肢體復健、減肥等。
垂直律動的原理 ─ 不需要自己跳 就有跳繩效果
垂直律動機是透過機械力或聲波，產生一個對抗地心引力的推力，搭配地心引力往下的力量，不斷地重複形成快速上下來回的衝擊力量，這能讓使用者產生類似跳繩的全身垂直律動。這種快速的上下振動，會隨時間將機械振動呈現出正弦波軌跡，因此又稱為正弦振動(Sinusoidal vibration)。律動平臺所產生的規律振動會傳遞給使用的人，讓使用者被動產生全身垂直振動。
錯誤的律動模式 讓骨骼傷很大！
為了達到安全有效的促進健康，被動式垂直律動工具的振動方向、強度與持續時間都必須非常講究。首先，振動的方向必須是上下垂直，才能產生對抗地心引力的推力與重力下拉衝擊的地面反作用力。
振動平臺反覆上推、放下，這兩個動作使身體接受衝擊、關節運動和肌肉牽張與伸展，所以唯有垂直(線性)的振動模式，才能確保全身垂直上下振動，若使用樞軸(翹翹板)振動，易導致身體重心左右晃動、力量集中下肢(髖、膝、踝)關節與腰部，可能會造成局部受力疲勞、甚至運動傷害。
常見的3大律動方式
控制力量與時間 才能避免反效果
其次，要妥善控制振動的力量，才能避免使用後的反效果。振動力量的大小是由振動的幅度(大小)與振動的次數(頻率)等兩個因素共同決定。振動幅度是指上下振動的距離，一般律動機臺的震動幅度約為0.1至2公分，若要運用在運動訓練上，振動頻率在1至16赫茲是相對安全舒適且有適度負荷的範圍。
另外，垂直振動以正弦波帶動人體運動，溫和刺激身體的每一個部位，站姿時，可以通過脊柱傳遞到上半身和頭部。但由於振動的時間越長，身體所累積的振動力就越大，故多半會建議每次使用以15分鐘為原則(尤其是初次使用、尚未習慣或適應的人)，並視個案狀況、對律動刺激的反應，來調整頻率與持續時間。
防病、抗老、減脂... 被動垂直運動功效超多
好處1：刺激運動神經，遠離肌少症威脅
2007年時，張力振動反射理論被提出，指垂直律動時會產正弦波動，刺激肌肉的肌內梭，使得肌內梭感測到肌肉受到張力被牽張拉長，而這樣的振動張力會刺激感覺，並經由感覺神經傳入脊髓，而脊髓則下傳指令到運動神經(αmotor neuron)，引起反射性的肌肉收縮。
持續、快速的張力振動反射，會激活更多的運動單元和相關肌纖維。因此，可以更有效率的激發與徵召肌肉、提升肌肉表現，並使之同時收縮、產生更大的力量。
好處2：調節血糖，戰勝體脂肪
進行垂直律動時，會促進脂肪細胞的脂聯素(Adiponectin)分泌，脂聯素與維持體內葡萄糖的代謝及脂質的平衡有關。人體血清中脂聯素的濃度，往往跟體脂肪率及身體質量指數(BMI值)成反比，當脂聯素濃度偏低時，通常體脂肪率或BMI值會偏高。脂聯素也跟胰島素阻抗性有關，有研究發現，脂聯素濃度較高時，胰島素的敏感度會提升，有助於葡萄糖代謝、穩定血糖，並抑制肝臟中葡萄糖的合成，降低脂肪肝發生的風險。
好處3：強化骨質密度，存骨本防骨鬆
全身垂直律動的過程，也會使骨骼組織受壓和重塑，活化成骨細胞(造骨細胞)，抑制破骨細胞(破壞骨骼的細胞)的活性。一旦重複刺激骨骼系統，加上肌肉對骨骼的拉力增加，骨本就能慢慢存下來。此外，骨鈣素會刺激胰臟分泌胰島素(Insulin)調控血糖，而且不會造成胰臟負擔。
好處4：刺激生長激素分泌，提高免疫力
當垂直律動作用經腦下垂體、誘發腦下垂體前葉分泌生長激素，將使血液中的生長激素濃度暴增400％以上，尤其有助於兒童與青少年的成長發育。至於激增的成骨細胞、骨質新生，能刺激生長骨板，增進青少年階段長高的機會。此外，還會提升變形生長因子(Transforming growth factorβ-1)分泌，此為免疫細胞分泌訊息的傳遞因子，為提升免疫力的蛋白質，有助於強化免疫力。
好處5：降低血栓與發炎反應的危害
垂直律動可以促進預防血栓的荷爾蒙(即組織型血纖維蛋白溶解酶原活化劑，t-PA)的分泌。此荷爾蒙為人體分解血栓之重要因子，能協助溶解血栓，降低血管栓塞及梗塞的危害，有效避免心肌梗塞、中風之風險。此外，亦能提升腫瘤壞死因子-α(TNF-α)的分泌，這是巨噬細胞分泌的信息傳遞因子，主要作用為對抗身體的發炎反應。
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好處6：提升性功能、緩解更年期不適
全身垂直律動最直接的效果之一，是改善全身的血液循環。快速收縮和放鬆肌肉，就像泵浦作用在血管和淋巴管般，從而增加通過人體的血流速度。透過全身垂直律動可經由增加男性睾丸激素，有效提升男性活力，性功能表現得以改善，女性則因為荷爾蒙分泌獲得調節，可以改善女性生理期或更年期的不適症狀。
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好處7：骨骼肌肉關節，保養一次到位
全身垂直律動的振動會刺激間葉系幹細胞的增生，也會對間葉系幹細胞分化的方向產生影響：
- 刺激肌母細胞(myoblast)增加肌肉生成作用
- 促進間葉系幹細胞分化為成骨細胞、促進骨質新生
- 促進間葉系幹細胞分化成為軟骨細胞、改善關節退化
- 抑制間葉系幹細胞分化為脂肪細胞、進而降低脂肪。
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作者：運動醫學博士 陳俊忠醫師
圖片來源：運動比你想的還輕鬆、123RF
