老年人輕度認知功能損害與跌倒風險關系研究進展

龐博 張子華，2 胡鑫 張洋 紀仲秋 賀子榮 張東濤

(1北京師范大學體育與運動學院，北京 100875；2銅仁學院大健康學院運動健康)

據報道，全球60歲以上的人口預計從2000年至2050年期間由6.05億速增達至少20億，80歲以上的人口數量從1.03億增至3.96億〔1〕。截至2017年，中國超過60歲老年人口為2.41億，占中國人口總數的17.3%。2030年全球老年人數會達到人口總數的16%以上〔2〕，2040年老年人口比重達到28%，2050年全球105個國家老年人比重超過10%〔3〕。近年來，老年人跌倒現象時有發生，老年人因自身身體因素及外界環境因素引起的跌倒后常伴有各種嚴重影響健康狀況和生活質量的并發癥〔4〕，會導致致命性和非致命性后果〔5，6〕。全球近30%的老年人每年至少發生1次跌倒事故〔7〕。美國每年有25%～50%的超過65歲的老年人面臨跌倒風險，15%跌倒兩次甚至更多〔8〕。日本老年人跌倒損傷概率為美國人的1/4，原因為老年人蹲廁及跪坐會強化下肢腿部肌力，降低肌肉萎縮程度，提高肌肉力量，降低跌倒風險〔9〕。瑞典超過65歲的老年人每年有超過33%的基數面臨跌倒風險〔10〕。韓國超過65歲以上的老年人，每年有28%～45%的基數面臨跌倒風險，造成無法彌補的髖關節、踝關節等嚴重損傷及心理等創傷〔11〕。中國大多數城市老年人跌倒發生率為15.7%～23.5%〔12〕。

美國老年人跌倒后常以醫療手段治療，每年花費1 508億元人民幣(233億美元)〔13〕。芬蘭5%的老年人跌倒會骨折，每年花費104億元人民幣(16億美元)〔13〕。中國老年人跌倒花費年均(160～800)億元人民幣，僅醫療花費即超過50億元人民幣〔14〕。日本老年人失能的重要原因為跌倒，英國臨床研究所和Nandy的風險評估工具包含跌倒史研究〔15，16〕。

1 老年人跌倒認知相關影響因素

影響老年人跌倒的因素為:跌倒認知、神經系統損傷、悲觀心理、腦源性損傷及脊髓損傷、平衡能力低下、家居環境、時間、地點、光線、穿鞋種類、從事活動、患有慢性疾病、跌倒方式、跌倒時長、獨居等。本研究對前四種原因進行重點陳述。視覺功能損害〔17〕、聽覺功能損害都會增加跌倒風險〔18〕。除輕度認知功能損害外，握力、步速和關節炎等因素也與跌倒有關，老年人肌肉力量、步態速度、平衡控制、認知能力當前已成為全球跌倒的重要預測因子〔19〕。

1.1跌倒認知 認知與運動能力之間存在聯系〔20〕。老年人對跌倒風險的認知能力下降使跌倒發生損傷率顯著增高，跌倒認知包括跌倒原因認知、后果認知、方法認知，跌倒認知風險分為低風險、中等風險、高等風險。認知功能下降、記憶力下降和執行功能表現較差的老年人更有可能跌倒〔7〕。認知訓練一般可提高老年人的認知、記憶、執行功能〔21〕，降低由癡呆導致的老年人認知功能損害〔22，23〕。錯誤的認知干預可使運動知覺執行功能下降，降低某些步行任務而導致跌倒發生率增高〔24〕。認知功能損害、事務處理速度和執行功能被認為是影響認知功能損害和跌倒之間的關聯因素〔25～27〕。認知和高強度漸進阻力訓練(PRF)雙任務在提高認知和執行功能方面的表現明顯比單獨進行PRF強〔28〕。

1.2神經系統 跌倒是除交通事故之外全球第二非傷害事故的重要原因〔29〕。跌倒是老年人損傷率、失能率、殘疾率、住院率及死亡率高的主要原因，70%老年人死亡原因為跌倒〔30〕。老年人一旦周圍神經及中樞神經受阻，會導致中樞神經及傳導功能下降、姿勢控制能力下降，易致老年人跌倒〔31〕。

1.3悲觀心理 老年人退休后，由于經濟收入、社會地位、交往人群、社會貢獻程度、交流內容、認知理解、活動范圍發生巨大改變，如果不調適好，極易產生焦躁、自卑心理，繼而降低運動興趣，增加跌倒風險。老年人日常生活中經常因抑郁等悲觀心理致跌倒，使老年人活動能力降低，長此以往，使老年人下肢支撐能力降低，造成滑前穩度和滑后穩度降低致老年人容易跌倒〔32〕。

1.4腦源性疾病及脊髓損傷 諸多小腦萎縮、腦蛋白流失、腦病變所致的腦源性疾病致使老年人跌倒〔33〕。帕金森病(PD)、腦卒中患者姿勢穩定性失衡、步態失調、神經反射能力下降。頸椎病患者頸椎管狹窄，長久壓迫神經，脊髓中的神經控制能力降低，使姿勢不穩。阿爾茨海默病(AD)降低老年人對外界刺激的反應能力，降低老年人認知水準，致使步態不穩易致跌倒〔34〕。

2 輕度認知功能損害(MCI)

MCI指老年人認知功能既不正常也不癡呆，認知狀態介于二者之間，隨著年齡的增長，老年人跌倒的發生率升高，老年人對跌倒相關的身體因素和認知因素會改變，繼而對平衡、下肢肌肉力量、步態和認知能力產生極大影響。我國超過65歲的老年人，大約每年有20%的老年人患MCI，6年后80%的人進展為癡呆，認知正常的老年人患病率僅為1%～2%。由于跌倒會引起高醫療費用〔35〕，預防MCI和其他并發癥可促進健康老齡化并降低跌倒所致殘疾等給老年人帶來的痛苦和成本。MCI患者記憶力下降、語言表達有功能損害、理解能力下降。盡管認知功能在跌倒發生中起作用，但對MCI與老年人跌倒之間的關系仍缺乏細致研究，當前研究將MCI與跌倒聯系起來的確切機制尚不清楚，但與MCI相關的注意缺陷、精神功能損害、平衡控制相關，可證明MCI與跌倒相關〔36〕。大腦衰退會使原有的自動化無意識加工過程轉為機體控制的信息化處理階段，增加人體對額葉區域的腦控制功能依靠度，患有MCI的個體大腦后部區域完整性降低，其內側顳葉、丘腦、額葉、頂下小葉、島葉和丘腦灰質可能減少〔37〕。

國家老年癡呆癥協會對MCI病例定義核心概述的標準〔38〕：(1)對認知變化的關注：通過對“您目前如何評價日常記憶”這一主觀認知問題進行評估，有答案選項：優秀、非常好、好、一般和差，那些回答一般或差的人被認為有主訴記憶力減退癥狀(MC)。(2)蒙特利爾認知評估：Freitas等〔39〕采用蒙特利爾認知評估(MOCA)對包括記憶的一個或多個認知功能領域受損的客觀證據進行評估(評分范圍：0～30分)。該研究表明，輕度認知缺陷敏感的老年人在執行功能、語言、記憶、注意力、方向、計算和視覺空間能力差。此項研究中，認知功能損害被定義為MOCA評分<26分。(3)保持基礎能力的獨立性：老年人基本生活能力被列為6個簡易精神狀態檢查量表(MMSE)基本標準，包括穿衣、走路、洗澡、吃飯、上下床和上廁所，并被問及他們在這些活動中是否有困難，保證在無精神功能損害、思路清晰時回答問題，得分低于14分則被判定為MCI患者〔40〕。

MCI常見病因：(1)AD，即老年性癡呆；(2)腦卒中、腦血栓、腦梗死。(3)PD、酒精依賴、梅毒；(4)腦部手術及腦外傷；(5)甲亢、甲減、糖尿病等損害腦健康的疾病。

3 輕度認知功能損害與跌倒風險關系的研究

大多患有MCI的老年人在有外部幫助的情況下可以獨自生活，而那些患有AD的老年人由于嚴重的認知功能損害可能需要住院或在居家護理。由于MCI是AD的前驅期，了解并實施運動和認知等干預措施可有效降低得AD的高風險。單獨的認知訓練沒有改善MCI的效果，運動可改善MCI與跌倒相關因素的發生率，如步行速度的改變和整體認知功能共同控制跌倒因子發生率〔41〕。

3.1MCI與跌倒風險關系的研究 認知功能差、記憶力減退、日常行為能力差的MCI老年人跌倒風險增加，比AD及衰老老人風險高。有15%的MCI老年人因為日常運動量減少，從而產生害怕跌倒(FOF)心理，預防跌倒是MCI患者日常生活中的防護要點，如果跌倒后致摔傷或其他部位損傷會增加損傷者臥床時間，會導致患者社交及活動能力大大減少，會使MCI患者在原有疾病基礎上加重身心痛苦〔42〕。

Callisaya等〔43〕分析了悉尼491例非社區居民MCI與跌倒風險的關系，結果表明MCI與1.72倍(95%CI為1.03～3.46)的跌倒風險相關〔43〕。此外，Borges等〔44〕在對巴西104例社區老年人的樣本研究中，得出MCI老年人跌倒的患病率高于認知健康的老年人。Uemura等〔45〕分析了4 474例日本社區老年人的樣本，得出MCI對FOF有顯著影響。Taylor等〔46〕報道，輕度到中度認知功能損害的老年人，跌倒患病率是其認知完好同齡人的兩倍。70歲人群的MCI患病率為14%～18%〔47〕，而其發病人數估計為每年1 000名老年人中有8～58人，隨著人口老齡化的增加，預計MCI老年人的數量將大幅增加〔48〕。

3.2FOF心理與跌倒風險關系的研究 MCI患者面臨自我行走能力困難、神經性步態功能異常、步態遲緩的活動功能損害，具有非遺忘性MCI、運動認知風險綜合征(MCR)，表現為FOF、抑郁、冷漠、焦慮等行為，具有視力差、單邊或雙邊前庭功能減退、神經病變的感覺功能損害，還會表現為輕度PD、局灶性神經功能缺損等癥狀。

老年人“跌倒恐懼”發生率可達82.2%〔49〕，老年人心理功能損害之一為FOF，概率達25%～50%〔50〕。FOF指跌倒者對再次跌倒的擔驚心理程度高于正常人〔51〕。FOF者的心理創傷遠高于創傷本身的后果，還可能出現暫時活動認知水平降低現象〔51〕。曾經跌倒過的29%～92%老年人會有FOF心理，并且基于FOF心理避免跌倒概率為25%〔52〕。FOF心理也可能會漸進性增強或降低，使老年人心理功能損害及生存質量出現問題〔53〕。FOF使老年人日常活動減少，導致肌力及自身平衡能力下降，反過來可促進自我行為能力下降，長此以往引起惡性循環，增加跌倒風險〔54〕。

3.3PD與跌倒風險的關系 MCI可能導致老年人患PD后導致跌倒的風險超過其他常見因素。AD、PD患者的認知能力下降，易致跌倒。AD患者跌倒發生率偏高，認知整體跌倒概率是60%～80%，發生骨折概率是4%，發生軟組織損傷概率是11%，PD患者跌倒原因認知率、后果認知率、方法認知率分別是18%～66%，44%～94%，11%～86%〔55〕，增強老年人心理效能感可有效降低老年人FOF心理〔56〕。

由PD所致的運動功能損害會影響2%以上65歲老年人的日常生活質量。PD的臨床定義是多巴胺神經元病變死亡引發的反應性運動功能損害，包括靜息性震顫、動作僵硬和反應遲緩3個特征。然而，隨著PD患者年齡的增長，通常表現出認知功能損害和步態功能損害，這兩個因素都是導致跌倒的危險因素。PD患者對多巴胺刺激沒有很明顯的反應，發展為AD的風險很高，多發性跌倒在非癡呆老年PD患者中更為常見。鑒于PD有最終發展為PD的高風險，因此在MCI階段識別跌倒風險的可行性和重要性極高。根據PD及跌倒的關系研究表明，PD患者跌倒與運動功能損害的嚴重程度增加有關。老年人注意力下降使PD發病率升高，增加跌倒風險〔57〕。老年人PD患者的癡呆癥狀會導致跌倒，從而引發骨折等后果〔58〕。

4 跌倒風險的評估方式

與年輕人相比，70歲以上的老年人前庭系統細胞總量減少40%〔59〕，使前庭功能減退、平衡功能降低致跌倒。15%～20%老年人面臨步態功能損害問題，以步態測試及平衡測試等手段評估可有效預測跌倒風險〔60〕。

以定量步態評價方式可判別MCI早日臨床癥狀，以提前甄選、識別、診斷MCI患者跌倒風險。用有氧運動和功能性任務練習雙實驗任務測試可同時評估處理兩種任務的能力，可有效判別老年患者步態功能損害及跌倒風險〔61〕。MCR適用于識別跌倒風險高的老年非癡呆人群。跌倒風險評估的整體評價指標為FOF、跌倒史、失禁。神經功能評估指標分為:認知損傷程度、步態及平衡功能損害、其他神經功能損害如癲癇、小腦綜合征、周圍神經病變等。

老年人跌倒指標檢測方式:(1)步態評估法：以三維捕捉測試系統記錄步態特征，用視頻錄像解析系統判斷錄像中的老年人步長、步速、步頻、步幅等運動學特征。(2)平衡測試法：①以睜眼或閉眼站立平衡測試法評估老年人跌倒程度。受試老年人左腳、右腳交替單腳站立最多30 s，眼睛睜開或閉上，記錄最長120 s(每個條件30 s)的總時間〔62〕，得出老年人的平衡情況；②以移動軌跡平衡測試系統，獲取跌倒特征波段信號判定跌倒風險；③起立行走計時測試(TUG)、30 s連續坐起測試老年人姿勢穩定性。(3)以運動傳感器實時檢測老年人身體關節角度、速度、角速度、線速度、加速度、步長、步頻、步速、步幅等運動學數據判定跌倒動作，將老年跌倒發生者和正常無跌倒風險的人群關節活動度等對比〔63〕。(4)認知能力測試：①Stroop任務(抑制功能)；②N-back任務(刷新任務)；③More-oddshifting任務(轉化功能)；④選擇反應時；⑤視聽雙任務；⑥Flanker任務；⑦靜息態掃描；⑧認知任務態掃描；⑨腦連接測量；⑩MOCA；臨床癡呆量表(CDR)〔39〕，以上述任務及認知因素對執行功能進行測量。(5)精神疾病篩查：MMSE、老年抑郁量表(GDS)、日常生活能力量表(ADL)、阿森斯失眠量表(AIS)。(6)步態量表評價方式:Berg 平衡量表(BBS)、行為導向移動量表(POMA)、動態量表評價(DGI)、功能步態評價(FGA)等。BBS平衡量表得分在40分以下時，跌倒風險性提高〔64〕。POMA得分低于19分時，顯示跌倒風險性很高。

Yamada等〔65〕對780例日本老人的起立、轉身、行走等測試，計算出跌倒風險評估指數(ROC)，區分跌倒和非跌倒要以曲線分界點來界定，得出敏感度及特效度分別為80.8%、60.6%。王連成等〔66〕以平衡及步態測試分析老年人運動學數據及步態穩定度，客觀、定量地評價跌倒影響因素。周明等〔64〕以BBS及FGA步態評價方式進行跌倒風險預測，得出75～85歲老年人跌倒風險臨界值得分。基于CDR測試的伴有MCI老年患者早期AD發生率高，PD患者的跌倒風險更高，并且不受年齡和性別影響，得出無論老年人是否有PD、既往跌倒史和認知功能損害，都會使老年患者反復跌倒。前饋控制及后饋控制體現神經對運動反映能力，當姿勢穩定度為負值，支撐力較小時會影響跌倒，因此預防跌倒要進行適應性訓練提升側滑前后的穩定程度〔67〕。

MCI老年人的平衡控制能力比普通健康老年人差〔68〕。衰老過程中的肌肉力量萎縮被認為是MCI發展的先兆〔69〕。MCI平衡分數可預示老年人未來12個月內的跌倒風險〔70〕。太極拳可改善MCI老年人平衡能力，其他鍛煉方式可有效改善老年MCI患者步行速度〔71〕。

以非藥物等活動干預方式可以有效預防MCI，改善老年人步態，降低PD、AD老年患者跌倒風險〔72〕，通過靶向神經可塑性訓練(TNT)提高老年人腦部衰老機制，以檢測腦、調控腦、促進腦的方式延緩老年人衰老，降低老年人跌倒風險，通過長期奧塔戈鍛煉運動計劃可有效改善人體大腦的功能和結構，使其發生可塑性變化，提高神經效率，以雙任務練習在獨立方案中的執行功能有顯著的積極作用。

5 降低老年人MCI致跌倒對策

上述綜述大多局限于對前瞻性設計或橫斷面設計的研究，MCI應進一步作為潛在且可矯正的跌倒風險因素進行檢查，未來的研究者可以多元線性回歸模型建構評估老年人跌倒的評價模型，還可以深入挖掘認知背后的神經機制，例如通過磁共振腦成像研究法以fMRI發現腦感覺運動區域、執行控制網絡、默認模式網絡及邊緣網絡等。未來的MCI老年人認知訓練計劃可能需要精心設計，以改善他們的整體認知功能和記憶，因為正常認知和AD患者的訓練參數可能不適用于MCI老年人，因此要有針對性地結合身體鍛煉、認知訓練等方式幫助老年人提高認知功能，以老年流行病學家、神經學家、理療師、康復治療師多學科專家綜合治療，從而降低老年患者跌倒風險。

老年人自身方面：(1)應多做跑步或游泳等有氧運動，以降低肥胖率或心腦血管疾病的發生，鍛煉大腦，提高記憶力，舒緩壓力，減少MCI的發生概率。(2)注意低鹽低脂飲食，減少腦血管疾病及糖尿病發生率，多補充深海魚油，以長鏈不飽和脂肪酸促進老年人合成機體內所缺乏的DHA，提高認知機能。(3)老年人多參與活躍腦細胞的益智游戲和棋類活動，例如中國軍棋、中國及國際象棋、圍棋等，還可以多參與專門提高認知記憶的游戲，例如神經學研究所用的n-back任務游戲，但是同時要注意保護視力健康。(4)戒煙限酒，針對有高血壓、糖尿病、高脂血癥、抑郁癥等不利于認知發展的老年患者，要特別注意自身遺忘過程，因為20%的健忘為病理性過程，MCI記憶減退速度遠高于正常生理性記憶力減退速度。

綜上，應重點加強對老年人跌倒傷害的社區防護教育，醫生出診應加強對老年人傷害預防及處理方式的講解，分發老年人方便且有效、簡單易理解、指導意義強的跌倒防害手冊，降低老年人跌倒風險。早期發現和管理MCI對預防老年人跌倒具有極其重要的意義〔73〕。聯合運動和認知訓練可改善跌倒風險，有利于提高肌力、姿態穩定性及平衡能力，也可成為減少跌倒和促進老年人健康老齡化的有效手段。僅靠認知訓練似乎并不能改善老年人整體認知功能及記憶力，運動干預可以提高MCI老年患者的步態速度和整體認知功能，因此必須建立適當的運動類型、運動強度等干預措施，并為易跌倒老年人設計專門訓練方案，使我國老年人在全民健身、健康中國背景下，以非醫學健康干預方式推進我國積極老齡化發展，降低老年人跌倒風險。