不同類型有氧鍛煉對中老年女性平衡能力的影響

王晶晶 劉欣 王道 鄭樊慧

(上海體育科學研究所，上海 200030)

平衡能力是人體維持站立、行走等身體姿勢，并協調完成各類復雜動作的重要能力。隨著年齡的增長，50歲以后中老年人的平衡能力出現下降，跌倒風險隨之增高〔1〕。

規律的體育鍛煉能夠有效延緩中老年人平衡能力的增齡性下降，盡早對于老年人平衡能力實施干預，有利于改善老年人的平衡能力，進而預防其跌倒〔2〕。但由于平衡能力依靠前庭、視覺、本體感覺和中樞神經系統的協同配合，并與下肢肌力和核心肌肉力量有關〔3,4〕，因此不同種類的體育鍛煉改善平衡能力的作用機制并不完全相同。有學者認為，有利于改善平衡能力的體育鍛煉項目大致分為太極拳、氣功等以增加運動控制能力為主的項目和交誼舞、健身舞、體育舞蹈等改善感覺輸入為主的項目〔5〕。近年來對于運動改善中老年人平衡能力的影響研究多集中于某一單一體育鍛煉項目的運動干預，對于不同種類鍛煉項目改善中老年人平衡能力的差異研究相對數量較少〔6〕。參考2014年全民健身活動狀況調查公報結果，本研究選擇我國50歲以上中老年女性中參與度最高的健步走、廣場健身舞及以增強運動控制能力為主改善平衡能力的典型項目健身氣功，同時設置不鍛煉對照組，比較不同有氧鍛煉對中老年女性平衡能力的作用差異。

1 對象與方法

1.1研究對象 在上海楊浦、長寧兩個行政區以街道為單位征集志愿者，采用問卷調查法篩選身體條件符合實驗要求的研究對象。入選基本條件為50～69歲中老年女性，身體健康，有獨立生活能力，并通過問卷排除主述存在影響平衡能力的急慢性病癥者，排除標準：(1)患有腦卒中、帕金森病、小腦病變、前庭疾病、外周神經系統病變等神經系統疾病；(2)體位性低血壓、腦梗死；(3)白內障、偏盲、青光眼、黃斑變性等影響視力的疾病；(4)癡呆、抑郁等心理疾病；(5)近半年內有昏厥、眩暈、驚厥等情況發生者。根據問卷調查結果選擇鍛煉情況符合條件者，其中，健步走、健身氣功和健身舞組研究對象需為每周從事該鍛煉項目至少3次，每次運動至少30 min，且運動強度為中等強度以上的規律鍛煉者〔7〕，為排除不同鍛煉項目的交叉影響，對于同時參加多種項目的鍛煉者予以排除；不鍛煉組的研究對象為近3年從不進行任何體育鍛煉的人群。

除健步走組與健身氣功組間身高外，各組間年齡、身高、體重和體重指數(BMI)水平無明顯統計學差異(P>0.05)。見表1。

1.2測試指標及方法

1.2.1平衡儀測試 采用以色列產Tetrax平衡測試系統測量跌倒指數、穩定性指數(ST)和體重分配指數(WDI)。測試時要求受試對象赤足直立于平衡臺，左右腳踩放于平臺指定位置，整個測量包括8個測試動作，每個動作32 s，本研究選取與前庭、本體感覺、視覺有關的睜眼直立(NO，方法：睜眼，直立姿勢，目視前方；機制：基礎姿勢，視覺、前庭、本體感覺兼有)、閉眼直立(NC，方法：閉眼，直立姿勢，頭面部向前；機制：屏蔽視覺，主要依靠本體感覺、前庭感覺)、加墊睜眼直立(PO，方法：睜眼直立，腳下墊泡沫橡膠墊；機制：屏蔽本體感覺，主要依靠視覺、前庭感覺)、加墊閉眼直立(PC，方法：閉眼直立，腳下墊泡沫橡膠墊；機制：屏蔽視覺和本體感覺，主要依靠前庭感覺)4個平衡測試動作進行深入分析〔8〕。測試全程要求保持安靜的外部環境且受試對象不允許說話和做動作。整個測量完成后測得的跌倒指數，用于預測跌倒風險，數值越高，反映平衡能力越差，跌倒的可能性上升；每個動作下的ST數值越大，穩定性越差；WDI正常值為4～6。

表1 研究對象基本情況

與健步走組比較：1)P<0.05

1.2.2簡易平衡能力測試 ①閉眼單腳站立測試，受試者選擇習慣腳做閉眼狀態下的單腳站立，直至測試腳移出測試區或另一只腳落地停止計時，單位為s。②閉目原地踏步測量，受試者閉眼站在一個直徑為40 cm的圓圈中央，隨節拍器以120步/min的頻率踏步，記錄其從開始到腳踏出圈或觸圈線為止的持續時間，測量3次，取最大值，單位為s。③靠墻半蹲測量,要求受試者膝關節下蹲90°，并保證背部緊貼墻面，持續該動作到不能堅持為止，記錄持續時間，單位為s。④30 s坐站測試，測量30 s內快速坐-起的次數，受試者雙臂交叉坐在椅子中間部分，開始口令后起身至直立姿勢再恢復到完全坐姿，重復完成坐站過程，記錄其30 s時間內完成站立的次數。

1.3數據處理 采用SPSS22.0進行單因素方差分析，LSD-t檢驗。

2 結 果

2.1各組簡易平衡能力測試指標水平比較 閉眼單腳站立時間健身氣功組和健身舞組略高于健步走和不鍛煉組，但各組間無明顯的統計學差異。閉目原地踏步水平健身舞組時間略長，健身氣功和不鍛煉組相對較短，各組間無明顯的統計學差異。靠墻半蹲時間健身氣功組顯著長于其他3組，統計學差異具有顯著性(P<0.05)，其他組間無明顯統計學差異，數值上以不鍛煉組最低，健步走和健身舞組接近。30 s坐站測試次數，健身氣功組顯著高于其他3個組別(P<0.05)，其他組間無明顯統計學差異，數值上以不鍛煉組和健身舞組略低。見表2。

表2 各組簡易平衡能力測試指標水平比較

與其他3組比較：1)P<0.05

2.2各組平衡儀測試指標水平比較 平衡儀測得的跌倒指數及各姿勢下的ST值、WDI值見表3。跌倒指數水平，健身舞組最低，健身氣功組和健步走組次之，不鍛煉組最高，提示不鍛煉組跌倒風險最大。組間比較，健身舞組與不鍛煉組、健身舞組與健步走組間具有顯著的統計學差異(P<0.05)。不鍛煉組在所有姿勢下ST水平均最高，穩定性最差；健身氣功組在NC、PC姿勢下ST水平也較高，但在NO、PO姿勢下ST水平最低；健身舞組在NC、PC姿勢下ST水平最低。組間比較，在NO、NC姿勢下不鍛煉組ST水平高于健身舞組，NO、PO姿勢下不鍛煉組ST水平高于健身氣功組，差異具有統計學意義(P<0.05)。PC姿勢下各組間無明顯的統計學差異(P>0.05)。NO、NC姿勢下各組的WDI值均分布于4～6的正常區間。PO姿勢下除健身氣功組之外的其他組別WDI水平超出正常區間，不鍛煉組超出最多；PC姿勢下僅不鍛煉組超出正常區間。各組間WDI值無明顯的統計學差異。

表3 各組跌倒指數及各姿勢下ST、WDI水平比較

與不鍛煉組比較:1)P<0.05；與健步走組比較:2)P<0.05

3 討 論

平衡能力分為動態和靜態兩種，靜態平衡能力是指保持站、坐等姿勢穩定的能力，動態平衡能力則是指運動狀態下或受外力干擾時重新獲得穩定的能力。老年人隨著年齡的增長，視覺和前庭系統功能均出現退行性變化，使老年人姿態調節能力減弱，平衡能力衰退〔9〕。本研究選擇的平衡儀對老年人的靜態平衡能力測試具有較高的重測信度〔10〕，測量時要求的不同姿勢動作，可以通過閉眼屏蔽視覺輸入、加海綿墊干擾本體感覺等手段，有效地對維持靜態平衡的不同因素進行區分測量。簡易測試中的閉眼單腳站立測試是常見的反映人體靜態平衡能力的測評方法；閉目原地踏步測試則是常用的主動運動過程中動態平衡能力的測評方法〔11〕，二者都是通過屏蔽視覺來測量平衡能力。下肢肌力的衰退會影響中老年人的姿勢控制能力，進而導致身體平衡能力下降〔12〕，因此下肢肌力評定對于老年人平衡能力測評同樣具有重要意義。30 s坐站測試是被廣泛應用的安全有效的老年人肌肉健康測試方法〔13〕；靠墻半蹲是老年人肌力訓練中常見的下肢力量訓練方法，可以鍛煉髖關節和膝關節的伸展力量〔14〕，也有學者用于下肢肌肉耐力的測評〔15〕。

本研究中，不鍛煉的中老年女性平衡能力相較鍛煉者衰退更多，體現在不論是靜態平衡能力、動態平衡能力、下肢肌力，還是本體感覺、前庭功能均衰退的更為明顯，跌倒風險更高。而包括健步走、健身氣功和健身舞在內的各類體育鍛煉，均可以在一定程度上改善中老年女性的平衡能力，提高下肢肌力。

研究證實，體育鍛煉可以有效促進肌肉骨骼健康，改善平衡能力，維持老年人功能獨立，進而顯著提高老年人抗跌倒的能力〔16〕。但由于體育鍛煉的種類多樣、強度不一，因此并非所有鍛煉都有利于改善平衡能力和預防跌倒，鍛煉方法選擇不當可能對平衡并無改善效果甚至增加跌倒的危險性〔17〕。通常認為，中等強度的有氧鍛煉或力量訓練，都有一定的改善平衡能力的效果〔18〕。Howe等〔19〕在綜合了94篇涉及9 821例研究對象的隨機對照實驗后認為，包括太極拳、氣功、瑜伽、舞蹈在內的三維運動及力量練習，平衡練習、步態練習、協調能力練習，綜合運動干預等均可以在一定程度上改善老年人平衡能力，另外，還提出步行和騎行可以改善平衡的觀點，但證據強度不足，仍需進一步研究。

由于人體維持平衡的機制復雜，肌肉力量、本體感覺、前庭系統功能及視力的增齡性退化，都可能導致中老年人平衡能力的下降〔20〕。目前對于中老年人平衡能力下降的主導因素觀點并不一致：有的認為前庭系統功能減退是導致平衡能力下降的主導因素，也有的認為下肢肌力衰退是導致平衡能力下降主要原因〔21〕。由于平衡的影響因素眾多，因此，不同的體育鍛煉項目可能通過作用不同的影響因素路徑實現提高平衡表現的效果。

在國內外眾多關于鍛煉項目對平衡能力影響的研究中，學者們多將注意力集中在太極拳這一鍛煉項目對于平衡能力的改善功效上〔22～24〕，相較而言，盡管健身氣功同樣有利于改善平衡能力〔25,26〕，但研究數量相對不足。近年來對于健身氣功有利于改善平衡能力的影響研究仍在深入，且證據顯示，健身氣功可以達到與太極拳相似的健康收益〔27〕。健身氣功對于平衡能力的改善機制可能是由于練習時保持身體重心平穩、虛實分明、左右對稱用力等要求，增加了老年人本體感覺的敏感性，并提高其對感覺刺激的綜合處理能力〔28〕，同時站樁練習等屈膝練習可以有效提高下肢肌肉力量和肌肉耐力，進而改善平衡能力〔29〕。相較健身氣功而言，健身舞鍛煉是一項常見的相對“年輕”的中老年女性鍛煉項目，參與廣場健身舞鍛煉的人群絕大多數年齡集中在45～65歲，超過65歲以上的老年人選擇健身舞鍛煉的并不多〔30〕，這可能與部分健身舞節奏較快、鍛煉強度相對氣功等項目稍大有關。健身舞中以身體為軸的旋轉動作、轉頭動作、直線加減速動作等可以有效刺激前庭系統、提高本體感覺，進而改善平衡能力〔31〕。但也有研究認為，健身舞對平衡能力的改善功效會在停訓后逐漸消失〔32〕，因此需要長期堅持鍛煉才能獲得更高的健康收益。

本研究中，健身氣功組靠墻半蹲時間和30 s坐站測試次數明顯高于其他組別，提示健身氣功對于中老年女性下肢肌力的提高具有非常明顯的作用。值得一提的是，為了避免個別極佳數值對整體平均水平的影響，在統計靠墻半蹲時間時超過60 s者以60 s計，因為在實際測試中，相較其他組別，超過三分之一的健身氣功組受試者的靠墻半蹲時間均可持續長達3 min以上。另外，睜眼狀態下，健身氣功組的ST值最低，整體穩定性最佳，并且在加墊干擾本體感覺后仍舊能將WDI值維持在穩定范圍內。說明長時間規律的健身氣功鍛煉在提高中老年女性肌力的同時，也可以提高其睜眼狀態下維持姿勢穩定的能力。健身舞對平衡能力的作用效果主要體現在動態平衡能力和前庭系統功能的提高，相較于其他鍛煉項目，健身舞組的閉目原地踏步時間更長。閉眼狀態下，健身舞組的ST水平最低，提示在沒有視覺輸入位置信號的情況下，長期參加健身舞鍛煉的女性依靠前庭系統維持平衡的能力更佳。健身舞組的跌倒風險相較其他鍛煉項目組也最低。總體而言，健身氣功和健身舞對改善平衡的機制并不相同，健身舞更多的通過刺激前庭系統改善平衡，而健身氣功則通過提高下肢肌力和姿勢控制能力改善平衡。相較于不鍛煉組，健步走可以在一定程度上提高下肢肌力及各姿勢下維持姿勢穩定的能力，但這種改善效果相較于健身氣功和健身舞而言，并不顯著。

由于中老年女性在選擇健身項目時具有年齡特征，健身氣功組女性年齡要高于其他組別，而健身舞組的平均年齡在四個組別間最輕。盡管年齡組間差異并無顯著性，但由于60歲可能是人體平衡能力下降的拐點〔33〕，因此健身氣功組閉目原地踏步時間及閉眼狀態下的ST值水平相較其他鍛煉項目組不佳可能與健身氣功組年齡更高、前庭功能已經出現增齡性退化有關。雖然健身氣功組在閉眼、主要依靠前庭系統維持平衡的姿勢下，ST值相較其他鍛煉項目略差，但在睜眼增加視覺輸入后，穩定性最佳，提示健身氣功可以在一定程度上通過提高姿勢控制能力應對前庭功能的退化，進而達到維持姿勢穩定的效果。這一機制有待進一步研究。

綜上，體育鍛煉可以在一定程度上改善中老年女性的平衡能力，提高下肢肌力，進而預防跌倒。相較于不鍛煉者，健步走、健身氣功和健身舞均可以改善中老年女性的靜態平衡能力、動態平衡能力和下肢肌力。但不同的鍛煉項目對平衡的改善機制并不相同。其中，健身氣功主要通過提高下肢肌肉力量和姿勢控制能力達到改善平衡的效果；健身舞主要通過提高動態平衡能力和前庭系統功能達到改善平衡的效果；健步走相較于不鍛煉者可以略微提高下肢肌力，進而提高平衡能力，但改善效果不及健身氣功和健身舞。后續研究仍需要更多的關注于不同體育鍛煉對于平衡能力的改善機制及如何針對性地選擇體育鍛煉項目以應對不同系統功能退化導致的中老年人平衡能力衰退。