多元運動對衰弱患者機體及認知影響的研究現狀

吳國榮 陳歷賽 邱淑一 康黎 金麗芬

近年來由于世界范圍內的人口老齡化進程的不斷加速，導致衰弱老年人的比例逐漸加大，而衰弱會導致老年人的身體耐力、肌肉力量、步態能力、平衡能力、身體柔韌性均下降[1]，給老年人的日常生活帶來巨大困擾，所以各國學術界出現了越來越多的針對衰弱的干預與管理的研究，包括營養、運動、藥物、老年綜合評估（CGA）管理以及多因素聯合干預等諸多不同形式的干預措施，以期能為眾多老年衰弱患者提供切實可行的對身體有益的干預計劃。其中，運動療法作為一種代價較低且可行度較高的日常生活干預方法越來越受到科研界及普通百姓的重視。現將多元運動對衰弱患者機體及認知影響的研究現狀綜述如下。

1 衰弱的流行病學現狀

衰弱是一種與年齡增長密切相關的老年綜合征，是指老年人生理儲備下降導致機體易損性增加，抗應激能力減退的非特異性狀態[2]。研究顯示，65歲及以上的老年人中，大約有10%和44%的人處于衰弱和衰弱前期狀態中[3]，作為一種常見的老年綜合征，衰弱往往會造成多種不良的健康結局，患衰弱的老年人發生跌倒、智力下降、譫妄、死亡的風險均高于未患衰弱的老年人[4]，由此引起的社會經濟學負擔也日趨加重。近年來國內老年人衰弱現狀的嚴重程度不可低估，有系統評價[5]指出，中國老年人衰弱的發病率較高，且正呈現逐年上升的趨勢，2003—2010 年我國社區老年人群的衰弱患病率為9.1%，而在2011—2018 年期間的調查顯示我國社區老年衰弱患病率已達到14.4%，2011 年后衰弱患病率較之前更高，且國內不同地區、不同人群的衰弱患病率也有明顯差異，有研究利用中國健康與養老追蹤調查對我國2011 年以后的全國老年人隨訪數據進行研究，結果顯示，2011、2013 和2015年的衰弱發病率分別為18.7%、20.6%和28.4%，明顯呈現逐年上升趨勢[6]，由此可見衰弱干預及管理的重要性和緊迫性。而針對衰弱狀態的整體危害性，國外曾經做過一項對居住社區的老人進行的為期10年的追蹤研究，結果顯示，衰弱是導致老年人死亡的一項最常見因素（27.9%），其后才是器官衰竭（21.3%）、腫瘤（19.3%）等[7]，其對老年人影響程度的嚴重性不言而喻。衰弱的進展是一個動態變化的過程，在其進展過程中可能發生改善或者惡化，盡早識別并積極干預衰弱將會在很大程度上降低老年人不良健康結局的發生率，從而提高生活質量、減輕家庭及社會的分擔[8]。

2 多元運動的基本概念及內容

多元運動是指組合有氧、肌力、協調、平衡和柔韌性訓練為一體的的組合運動項目[9]，其具體運動方式、運動強度及頻率由研究者及其團隊參考國內外相關指南以及研究人群來進行個性化的構建與選定。國際臨床實踐指南[10]強烈推薦應為衰弱老年人提供多元運動訓練，指南指出，一個包含有氧、肌力和平衡等訓練在內的多元運動干預計劃是改善衰弱老年人身體質量的一項最佳策略。近年來該類型運動計劃已廣泛應用于預防以及延緩老年衰弱患者群體機體和認知功能下降等方面的研究中。

2.1 國外多元運動的研究現狀

多元運動模式最先在西方國家興起，且該運動模式逐漸受到科研界的重視。2017 年4 月，亞太地區老年醫學專家聯合發布了《亞太區年衰弱管理臨床實踐指南》[11]，該指南強烈推薦對老年衰弱患者實施循序漸進、個體化的運動訓練，指出肌力訓練的益處，并可結合平衡訓練和有氧訓練，推薦多種訓練形式相結合的組合運動方案，根據其實際情況科學制訂周期性鍛煉計劃。同年，糖尿病衰弱管理的國際立場聲明[12]中明確表明，除了藥物和飲食干預以外，包括可改善神經肌肉和心肺功能的肌力、有氧和平衡訓練等在內的體能運動方式可在老年糖尿病衰弱患者管理中發揮重要作用。有研究指出，運動訓練是改善衰弱老年人肌肉力量、肌肉質量、跌倒發生率和步態能力的有效干預措施，是改善衰弱老年人功能能力的最重要組成部分之一[13]，包括肌力訓練在內的多元運動在干預中效果更為明顯，肌肉強化應該作為干預的重點，因為骨骼肌力量輸出與個體功能能力有明顯相關性[14]。而不同運動干預對特定功能結果如平衡和跌倒風險都具有積極意義，其中，包括肌力和平衡訓練在內的多元運動干預是改善衰弱、降低衰弱個體跌倒發生率以及在衰老過程中保持其功能能力的最佳策略[13]，對于老年糖尿病衰弱患者，多元運動訓練是老年糖尿病合并衰弱患者的有效干預方法[12,15]，是改善老年衰弱患者認知障礙、癡呆、自主生活能力，降低跌倒風險的最佳方法之一[16]。關于多元運動適宜的運動周期的研究顯示，運動干預的衰弱患者，在多個時間點，患者的移動能力、力量、認知等方面均有明顯提高，3 個月時大多數指標改善明顯，3 個月后未再進一步干預，但18 個月時改善仍然明顯，干預效果顯示出較長的持續效應[17]。目前這種訓練方式已經被證明是安全有效的，甚至可以逆轉急性住院老年患者的功能衰退和認知障礙[18]。

歐美國家是研究以多元運動方式進行衰弱干預的先進地區，并且經過相關領域的專家探討和系統的實證研究已經形成了相應的推薦指南，Casas-Herrero 等[19]創建并完善的適合于各種不同衰弱程度的老年人的運動干預計劃VIVIFRAIL，該指南是為歐洲70 歲以上老年人提供的一項多元化的運動鍛煉計劃，此項運動模式對衰弱的患者進行指導時會先根據患者自身機體功能的衰弱程度來劃分不同的等級，不同的等級有相應的運動鍛煉方式、頻率以及強度等，據此可對患者進行個體化的運動指導，目前已經初步取得成果。除此之外，有越來越多的研究者重視到對老年衰弱患者的運動干預，他們多數根據所選研究對象的具體情況設計可行性較高的多元運動方案，比如Tarazona-Santabalbina 等[20]創建了MEP 的多元運動方案，Rodriguez-Larrad 等[21]設計的針對長期療養院患者的多元運動方案等，目前該類型方案均已取得針對患者機體功能和認知狀態等方面的良好成效。

2.2 國內多元運動的研究現狀

目前國內針對多元運動的研究仍處于起步階段，但隨著老齡化程度的不斷加重，也陸續出現了研究者進行針對老年衰弱患者的類似多元運動相關方案的構建。比如葉明等[22]構建了一項多組分運動處方對社區老人進行為期12 周的干預，結果表明多組分運動是對認知衰弱有效、合理的干預措施，并指出將該類型方案應用到醫療保健專業人員的臨床實踐中，可能有利于老年認知衰弱患者逆轉病程。張爽等[23]選取社區老年糖尿病衰弱患者進行為期12 周的包含有氧、抗阻、平衡和伸展訓練在內的綜合運動訓練，結論證明該項綜合運動訓練方式有利于改善患者的衰弱狀態和血糖水平，提高其軀體功能，并且對其心理衰弱程度也產生積極影響。伏蓉等[24]通過對社區65~75 歲以上的老年人進行多元運動干預，在12 周的干預周期內研究對象的Tilburg 量表中各個維度都呈現漸進性的變化，即多元運動對參與者的生理、心理和社會等三個衰弱維度都產生了一定程度的正向影響，且隨著干預時間的延長，這種正向的影響會更加明顯，從而也建議更多醫務人員及社區工作人員應積極對衰弱老年人進行多元運動干預，以達到改善其機體衰弱狀況的目的。郭金花等[25]參考亞太地區衰弱臨床管理指南構建了多元運動方案，以住院老年患者為研究對象，通過12 周的個體多元化運動干預提高了試驗組的步速，且降低了試驗組的衰弱構成比，證明了多元運動可以改善住院老年患者的衰弱狀態和軀體功能。綜合來看，緩解衰弱老年人的衰弱進程、改善衰弱狀況已刻不容緩，用多元運動方案對衰弱老人個體予以個體化、多元化、科學精準的綜合干預，將是未來提高衰弱老年人生活質量的重要措施。國內針對多元運動的研究仍然不足，但已經逐漸受到越來越多國內學者的重視，正開始逐步變成老年醫學、康復醫學等相關領域的熱點研究問題。

3 多元運動對老年衰弱患者的作用與影響

3.1 多元運動對機體功能的影響

諸多相關研究結果顯示，多元運動會對老年衰弱患者的機體功能產生顯著影響。周期性的多元運動訓練可對衰弱老年人肌肉力量、肌肉質量、跌倒發生率和步態能力等方面產生積極影響。相關Meta 分析表明，體力活動會延緩甚至逆轉衰弱和殘疾[26-27]。運動鍛煉在預防和治療40 多種非傳染性慢性疾病（如肥胖、心臟病、糖尿病、高血壓病、阿爾茲海默病）中均發揮著重要作用，在許多情況下甚至可以與藥物治療相提并論[28]。國外有研究指出，不同運動干預對特定功能結果如平衡、步態和跌倒風險都具有積極意義，其中，也特意強調了肌肉訓練在整個多元運動干預方案中的重要作用，因為人體的肌肉力量和質量會隨著年齡增長出現下降，這可能是因為老年個體Ⅱ型肌肉纖維的選擇性萎縮和神經元活性的喪失，肌肉力量會在50~70 歲下降30%，70 歲以后將會呈現劇烈下降的趨勢[29]，而一些抗阻的肌力訓練可以在很大程度上改善并且提高骨骼肌的質量，對防止骨骼肌質量下降方面具有重要作用[30]，同時，肌力訓練還可以通過減少機體內脂肪含量，改善機體的糖、脂代謝紊亂，對個體骨骼系統、心肺系統、神經系統等都產生積極作用，改善老年患者的機體功能以及衰弱程度[31]。與此同時，多元運動還涵蓋有氧運動在內，個體經過規律的有氧運動可對身體產生很多益處，有氧運動訓練可顯著提高人體耗氧量峰值（VO2peak）10%~15%[32]，老年人隨著年齡的增長會出現心肺功能降低、輸送氧氣的能力下降、機體肌肉組織攝取氧氣的能力下降問題，這也是衰弱發生的關鍵因素之一。隨著在有氧運動過程中VO2peak 的改善，個體的心肺功能可明顯增強，周圍組織攝取并利用氧的能力也可逐步提高，機體的衰弱程度也將得到一定程度的改善。此外，對于衰弱的老年人來說，常見的跌倒也是威脅其生活質量的重要影響因素，跌倒和衰弱通常互為因果，機體衰弱會增加跌倒的風險，而跌倒反過來可加重老年人的衰弱程度[33]。針對這一問題，Simāo 等[34]通過自制的居家平衡訓練方案將85 例老年慢性病衰弱患者納入研究，結果證明平衡訓練有利于改善老年慢性病患者的衰弱狀況、可以降低其跌倒風險。這將在很大程度上改善并降低老年患者的跌倒風險，同時也預防了其他各種因跌倒導致的骨折等諸多不良事件，在一定程度上可預測其良好的預后。除此之外，也有研究證明肌力訓練如果和柔韌性訓練一起進行將會對機體產生較大的影響，除明顯增強肌肉力量以外，還會改善關節活動范圍和靈活性[35]，關節活動范圍及靈活性改善后也對預防老年人跌倒有重要意義。由此可見，結合以上諸多項目共同進行的多元運動方式，運動優勢和效果較單一運動更明顯，對人體機體功能的影響也較為廣泛。

3.2 多元運動對認知功能的影響

多元運動涵蓋耐力、力量、協調、平衡和柔韌性訓練為一體，綜合性、系統性、結構性較一般運動較強，除機體功能以外，也可對人體認知功能方面產生積極影響[36]。早在之前的研究就發現，運動和科學干預可以改善或維持高危老年人的認知功能，有助于預防癡呆癥[37]，有氧運動有助于人腦內海馬體體積的增加，而海馬體則是關乎人體學習、記憶等認知功能的至關重要的大腦區域，規律性的身體活動會促進海馬體齒狀回的神經再生，同時可通過調節興奮性和抑制性的神經遞質，促進海馬體突觸可塑性的變化，長期運動后血管內皮因子的過度表達也可促進海馬體的血管增殖和神經再生，從而對人體認知產生深遠影響[38]，而每周3 d，維持3 個月~1 年的有氧訓練可以有效預防和或逆轉年齡相關海馬體體積下降的現象[39]。與此同時，多種心血管危險因素與認知能力的下降有關[40]，而多元運動可在適當的干預周期后會明顯提高患者的認知功能，這可能是因為混合有氧和肌力運動為一體的多元運動更有助于減少心血管的危險因素，通過影響異常蛋白質的沉積，增加腦源性神經營養因子（BDNF）和神經生長因子等神經營養因子，改善腦血流量，減少全身炎癥，從而預防神經的退行性病變，達到延緩老年衰弱患者認知功能減退的目的。近期也有研究表明，除有氧運動以外，力量和協調訓練也會對認知產生積極影響[41-42]。Suzuki 等[43]曾在一項研究中檢測多元運動項目對輕度認知障礙老年人記憶功能的影響，結果證明，多元運動有利于改善遺忘型老年輕度認知功能障礙患者的邏輯和記憶功能，甚至可減少整個大腦皮層的萎縮，對老年輕度認知功能障礙患者有積極影響,因為該種鍛煉方式涵蓋了有氧、肌力和平衡訓練在內，其中有氧和肌力相結合的干預措施與單獨的有氧訓練相比，會更大程度地提高人體的注意力及工作記憶[44]。Neva 等[40]也證明，結構化、個性化、高強度、長時間的、多成分的運動項目在保持老年人認知能力方面有一定作用。故綜合以上研究結果來看，多元運動在一定程度上會對人體的認知狀況產生積極影響。

4 小結

在世界老齡化發展趨勢日益加速的今天，老年人口的與日俱增將給世界各國都帶來不可預估的沉重負擔，如何降低老年人的慢性病發病率或疾病的嚴重程度，使其擁有更好的身體素質和更高的生活質量理應成為各國醫療、公共衛生管理的重心所在。目前來看，縱觀世界各國，多元運動仍處于發展的初期階段，而作為世界第一老齡人口大國，我國更應該注重此方面的發展，多元運動因其本身具有的優勢而應得到快速推廣，在實際應用過程中，我們應盡快推動多學科合作發展，聯合老年醫學、康復醫學、運動學等多項相關學科共同研究，以期能夠早日制訂針對各種不同身體素質的老年人的不同的科學的多元運動指南。