有氧運動協同認知訓練在老年血管性癡呆預防及康復中的作用

鄭 妍，陳桂秋

(1.吉林大學體育學院，吉林 長春130012；2.吉林大學中日聯誼醫院)

隨著人口老齡化日趨嚴重，老年性癡呆的病例數量將大幅度增加，預計到2050年將增加到1.31億[1-2]。老年性癡呆主要分為：阿爾茨海默癥(AD)、血管性癡呆(VD)和混合性癡呆[3]。VD是指由各種血管因素導致的腦區低灌注的腦血管疾病所致腦組織損害，從而產生嚴重的認知功能障礙。其臨床表現以記憶減退、認知功能缺損為主，可伴有語言、視覺空間功能、人格及運動障礙等癥狀[4]。VD是癡呆的一個重要類型，其發病率僅次于AD，在所有癡呆類型中占20%-30%，但VD是目前臨床上唯一認為可以進行早期防治的癡呆類型[5]。隨著年齡的增加，人體腦血流灌注不斷減少，導致發生VD。我國人口的老齡化導致VD發病率明顯升高，60歲以上老年人VD的患病率達1.1%-3.0%。盡管VD可以早期預防，但臨床上對于VD患者治療尚缺乏特效的藥物和治療方法。抑制乙酰膽堿脂酶的藥物對改善認知功能效果甚微，且有不同程度的不良反應，在臨床上仍存在爭議[7-8]。近年來研究發現，有氧運動可有效地促進VD患者認知功能的恢復和改善，是最可靠的治療手段[6]。有氧運動協同認知訓練在老年VD患者康復中效果更佳[9]。本文就有氧運動協同認知訓練在老年VD預防及康復中的作用研究進展做一綜述。

1 VD的風險因素

VD的風險因素可促進腦血管疾病發生，誘發腦組織損害，導致VD。VD的風險因素主要歸納為以下幾類。

1.1 血管性因素

1.1.1心血管疾病及其風險因素 高血壓、高血脂癥、糖尿病、肥胖及吸煙等[10]，特別是高血壓可導致全身血管動脈粥樣硬化，腦血管損傷，腦組織缺血或微出血，引發VD。VD患者中伴有高血壓者占92.0%，高血壓被視為VD的高危因素[4]。糖尿病患者、肥胖會影響血管系統并加速動脈粥樣硬化，導致腦血管異常和神經細胞凋亡，增加發展為VD的風險，大約3.0%癡呆患者患有糖尿病[11]。

1.1.2高同型半胱氨酸(Hcy)血癥 血漿Hcy水平增高可導致動脈粥樣硬化和血栓形成，是引起腦血管疾病的一個獨立的危險因素[12]。

1.2 年齡、遺傳因素

流行病學調查發現，癡呆癥和衰老密切相關。隨著年齡增大，腦血流量不斷減少，引發VD。已明確父母患有VD家族史是增加癡呆風險的一個獨立危險因素，特別是載脂蛋白E(APOEe4)基因攜帶者[2]。

1.3 抑郁癥

抑郁癥已被確認為發展VD的一種風險因素，其發展為癡呆可增加2倍[13]。

1.4 教育水平、社交和生活方式

文化水平低是VD的風險因素，缺乏身體活動、久坐的生活方式可增加心血管疾病、代謝性疾病等的患病風險，經常進行身體活動和社交經歷可以緩解糖尿病對癡呆和大腦的嚴重影響，減輕腦血管損害[2，11]。

1.5 空氣污染

慢性空氣污染可以影響大腦的生理老化過程，一些空氣污染物，如超細顆粒(PM2.5)和認知功能障礙之間有相關性，這種不利影響可能取決于暴露時間和PM2.5空氣污染程度。PM2.5增加1 μg/m3就會引起神經炎癥和神經退行性疾病相關的神經病理學改變，從而降低認知功能。居住在污染嚴重區和低污染區有明顯差異[14]。

2 有氧運動的概述

有氧運動是指人體在充分的氧氣環境中進行的體育鍛煉，運動強度在低度-中度之間，運動心率達到120-150次/分。運動時間應為30-60 min/次，每周至少3次，持續3個月以上。如果能長期堅持，效果會更好。有氧運動可有效地促進VD患者認知功能的恢復和改善。

3 有氧運動在老年人VD的預防及康復中的作用機制

大腦是人類最重要的高級神經中樞，控制著人的運動、感覺、語言、情感和思維等。大腦的雙側額葉、顳葉皮質、海馬及基底核是人體的語言中樞，對認知、學習及記憶等起著重要作用。大腦血液灌注不足造成這些區域腦組織損害，導致認知功能障礙[15]。運動可以通過多種途徑減少血管疾病，改善腦部灌流，保護大腦神經可塑性，保持神經結構完整性，保留大腦容量，改善大腦功能。有氧運動在VD的作用機制主要表現在以下幾個方面。

3.1 有氧運動能降低心血管疾病的風險因素

運動可改善心功能和呼吸功能，增加心肌射血量，增大通氣量和肺活量，增加血液循環、腦供血和供氧；運動具有抗炎作用，減少血管內皮細胞損傷，并有效地降低交感神經的興奮性，緩解外周小動脈痙攣，使血壓處于平穩狀態；運動能加速脂質代謝，減輕胰島素抵抗作用，有利于降脂、降糖、減肥，預防高血壓和動脈硬化[16]。

3.2 運動改善腦血管功能

3.2.1由各種因素引起的腦部血管病變導致腦血流異常改變，致腦血流量下降，出現腦神經解剖結構及回路的損害，特別是皮層下缺血性腦血管損傷，引起腦小血管病，血腦屏障破壞，引起腦白質、海馬等區域損傷，神經元丟失或樹突連通性中斷，最終導致腦組織結構及功能的改變，引發VD[17]。運動可增加人體的血液循環，改善心血管功能，使腦血流量和氧氣得到充足的供應，減少腦血管損傷；運動能改善腦血管的可塑性，促進血管內皮修復、血管再生和側支循環的建立，增加海馬組織灌流，營養神經細胞，減少腦組織損傷[18]。

3.2.2炎癥因子、Hcy和內皮細胞損傷均參與了腦血管疾病和癡呆的發病機制。炎癥因子C反應蛋白(CRP)和白介素-6(IL-6)通過炎癥反應引起動脈粥樣硬化；Hcy通過促進形成氧化低密度脂蛋白，導致內皮細胞損傷、血小板聚集及動脈粥樣硬化；內皮細胞損傷可能使血管壁通透性增加，血管壁炎癥和增生，影響血流及血漿成分改變，引起血栓形成、血管壁狹窄和閉塞，進而腦組織缺血，加速β淀粉樣蛋白肽在腦內沉積，使細胞膜、細胞器和細胞骨架損傷。最終，這些因素促進腦梗死和VD的發生。運動可以降低CRP、IL-6、Hcy和β淀粉樣物，減少血管內皮損傷，防止動脈硬化，改善腦血管功能[19-21]。

3.3 運動與神經退行性變

海馬是內側顳葉系統中學習記憶的關系最密切的結構，對缺血、缺氧損傷十分敏感。血管因素可直接引起神經退行性斑塊、纖維纏結形成以及內側顳葉的萎縮，造成海馬神經元突觸缺失、突觸蛋白表達下降及其可塑性降低等結構和功能的改變，影響信息的儲存及學習記憶，導致認知功能障礙。運動可增加突觸樹突密度，提高突觸蛋白的表達及海馬突觸結構的可塑性，長時程增強(LTP),改善認知功能[22]。

3.4 運動與神經遞質

神經遞質腦源性神經生長因子(BDNF)是在腦內合成、分布于神經系統的蛋白營養因子，不僅能防止神經元受損和死亡，而且能在神經元受損后，促進其再生和分化；血管內皮生長因子(VEGF)參與內皮細胞的分裂和存活，調節血管生長，并刺激神經發生、生長和分化，保護神經組織和大腦功能的可塑性。運動能增加BDNF和VEGF的合成，保護腦組織免受損害，防止VD的發生[23]。

3.5 運動與基因表達及細胞凋亡

細胞凋亡是細胞受到機體環境刺激產生程序性反應的主動死亡過程，細胞凋亡在 VD 發生、發展過程中起著重要作用。目前，研究較多的細胞凋亡相關基因為抗凋亡基因(Bcl-2)和促凋亡基因(Bax,Caspase-3)，調控這些基因蛋白，從而減輕細胞凋亡對神經細胞的損傷，保護神經細胞。細胞凋亡能促使腦內缺血缺氧敏感區發生遲發性神經元死亡，海馬區神經元凋亡丟失，導致VD發生[24]。運動能增加抗凋亡基因Bcl-2的陽性細胞表達，下調促凋亡基因Bax和Caspase-3的陽性細胞表達，從而減少細胞凋亡，保護神經細胞，改善學習記憶功能[25]。

4 認知訓練在老年人VD的預防及康復中的作用機制

認知訓練著重從短期的語言記憶、短期或長期工作記憶、注意力和執行功能訓練來改善VD患者記憶力、視覺空間能力、注意力和執行能力。常用的方法是單詞列表、延遲回憶單詞表、數字跨度和記憶跨度游戲、運用圖形及文字游戲、視頻游戲等。認知訓練可通過激發患者的思維活動來改善大腦微循環，提高神經細胞的興奮性，使受損區神經組織功能重組，增強了處理和加工信息的神經環路的功能和可塑性，進而改善認知功能[9，26]。

5 小結

有氧運動可增強有氧健身能力，增加人體的血液循環，改善心血管功能，使腦的血流量和氧氣得到充足的供應，減少血管疾病，改善腦部灌流，保護神經組織的可塑性，保持神經結構完整性，保留大腦容量，改善大腦結構和功能；認知訓練主要是改善腦神經環路的功能和可塑性。有氧運動和認知訓練聯合應用可互補增強不同的神經功能，更有效地預防VD發生，促進VD患者認知功能的恢復和改善。