老年人肌肉衰減綜合征運動干預方法的研究進展

王鋒，吳雪萍

(上海體育學院體育教育訓練學院，上海 200438)

肌肉衰減綜合征(sarcopenia)是一種進行性的、全身廣泛性的骨骼肌纖維體積和數量(質量)減少、骨骼肌力量下降以及骨骼肌功能減退的綜合征。研究發現，35歲以后肌肉衰減綜合征開始發生，老年階段尤其嚴重，且在老年人群中的發病率高達8%～40%[1]。伴隨肌肉衰減綜合征的發生，老年人會增加罹患糖尿病、骨關節炎、骨質疏松癥、心臟病等慢性疾病的風險，導致生活質量下降，甚至造成跌倒、失能和死亡。因此，在老齡化加劇的當下，探討治療肌肉衰減綜合征的有效方法對提高老年人身體功能、保證其生活質量具有重要的現實意義。肌肉衰減綜合征的發生機制復雜多樣，從宏觀研究來講主要是由于衰老造成的骨骼肌結構和功能的退行性變化，致使機體產生一系列反應[2]，而運動干預與骨骼肌結構和功能聯系最為密切，大量研究證實運動干預對肌肉衰減綜合征有較積極的影響。本文從運動干預視角入手，對各種運動干預方法在肌肉衰減綜合征治療方面的研究成果進行歸納分析，以期為臨床治療和后續研究提供依據并為制定針對性的、科學有效的老年人運動處方提供參考。

1 抗阻訓練

1.1 對肌肉質量的影響

老年人在發生肌肉衰減綜合征過程中，肌纖維類型會發生明顯變化，研究發現19歲至84歲人體Ⅰ型肌纖維減少了6%，而Ⅱ型肌纖維減少高達35%[3]，同時隨著脂肪浸入，肌肉質量下降。Mero等[4]通過21周、2次/周的漸進式抗阻訓練(70%～80% 1 RM，1 RM為1次重復最大肌力)增加了老年人股外側肌纖維橫切面積(cross-sectional area,CSA)Ⅰ型和Ⅱ型31%～42%,并減少了脂肪含量，使骨骼肌含量增加。Liao等[5]對 56名肥胖女性[(67.3±5.1)歲]進行了12周,3次/周,45 min/次的彈力帶抗組練習，與對照組相比，其肌肉質量和身體功能有益效果顯著增加(P<0.05)。

近年來，從分子生物學角度揭示抗阻訓練對老年人肌肉結構的影響機制已經成為研究熱點。閆萬軍等[6]發現抗阻訓練能促進某些生長因子[如胰島素樣生長因子-1，(insulin-like growth factor-1, IGF-1)]和特殊功能蛋白的基因表達，從而促進老年人肌肉組織結構變化，改善肌肉質量與功能。Raue等[7]探討12周，3次/周，3組/次，每組重復10個動作，70%～75% 1 RM強度的漸進式抗阻訓練對老年人骨骼肌轉錄的影響，發現快肌纖維對不同強度抗阻訓練引起的基因表達的變化具有特異性。此外，抗阻運動還能夠誘導同化激素，如 IGF-1、生長素和睪酮水平改變[8]，并抑制肌生成抑制素[9]、血管生成素蛋白2[10]生成，而這些因素的改變對肌肉結構和功能有著重要的影響。

1.2 對肌肉力量的影響

研究發現，肌肉力量從40歲左右開始逐漸下降，到80歲時肌肉力量消退35%～45%[11]，抗阻訓練能有效提高肌肉力量，且不同訓練強度有不同的干預效果。以往系統綜述和meta分析證實大強度(75%～80% 1 RM)抗組訓練在提高肌力[12,13]和爆發力[14]方面優于小強度(40%～60% 1 RM),而中等強度(60%～75% 1 RM)的抗阻運動和有氧運動對肌肉耐力有34%～200%的明顯效果[15]。但對于很多老年人特別是患有某種疾病者，不宜做大強度的抗阻訓練，因此，探討不同干預方案的效果逐漸成為研究熱點。Tschopp等[16]通過對涉及377個樣本的11篇文獻進行梳理分析，比較了傳統大強度慢速抗阻訓練和小強度快速抗阻訓練對老年人肌力、步態、平衡和肌肉體積的影響，干預時間為3次/周，2～3組/次，8～15次/組，發現采用30%～60% 1 RM小強度的快速抗阻訓練效果略優于70%～80% 1 RM 強度的傳統慢速抗阻訓練。Tsuzuku等[17]采用慢速(每次動作耗時4 s)克服自身體質量的抗阻訓練，2次/周，2組/次，10次/組，12周后干預組大腿肌肉厚度、膝伸展強度和髖關節屈曲力量顯著大于對照組(P<0.001)?？梢?，不同的干預方案都可以產生積極的效果。因此，制定干預方案要根據不同的老人群體選擇不同的訓練學要素進行，這亦成為后續研究的方向。

1.3 對肌肉功能的影響

伴隨著肌肉衰減綜合征的發生，老年人身體活動能力逐漸下降，抗阻訓練可以有效地維持或提高老年人身體功能。以往系統綜述分析表明，大強度65%～80% 1 RM訓練對骨骼肌力量、步行速度、坐起活動能力及平衡能力等身體功能有明顯改善[18]。但有系統綜述發現某些坐起和計時起立-行走(timed up and go，TUG)測試結果中肌肉功能變化不大[19]。對此爭議，有學者認為抗阻訓練不應單純地進行某個部位和關節練習，應以整體身體功能的改善為干預的前提[8]。Manini等[20]將32名>75歲的老年人隨機分為單純抗阻訓練組、整體功能訓練組及混合組，進行了10周、2次/周的干預計劃，干預結果表明功能訓練組人群的膝、肘關節力量、反應時、步速及單腳站立平衡等日常肌肉功能變化最大。

綜上所述，抗阻訓練對老年人肌肉力量的增加、肌肉結構和功能的改善有積極的效應，是抗肌肉衰減綜合征最經典運動干預方法。探討不同的被試人群、不同鍛煉部位和不同的強度、練習動作形式、速度等運動學參數的抗阻訓練干預效果是將來研究的熱點和方向之一。

2 有氧訓練

有氧運動的干預效果主要表現在提高肌肉質量。研究證明，有氧運動可以顯著降低肥胖婦女的脂肪量，改善肥胖婦女的脂質—脂蛋白譜，增加瘦體質量和肌肉質量[21]。另外，有氧運動還可增加骨骼肌線粒體的數量，并促進肌球蛋白重鏈(myosin heavy chain, MHC)由快到慢的轉變，這種轉換有利于增加老年人肌肉的代謝功能[22]。近年來，研究者從分子生物學層面發現,有氧運動可通過激活多個轉錄因子，調節線粒體發生生物作用，最終抑制骨骼肌蛋白質的降解，提高肌肉質量。

3 全身振動訓練

全身振動訓練(whole-body vibration training，WBVT)是通過機械振動的刺激，使人體產生適應性反應，促進骨骼肌纖維增大、肌力和功能增加的一種訓練方法。WBVT對老年人群體肌肉衰減綜合征有積極的療效，可有效增強老年人肌肉的最大力量、爆發力及耐力，改善其下肢運動功能。Belav等[23]發現用19～26 Hz、振幅為3.5～4.0 mm的WBVT可以預防和治療行動不便的老年人長期臥床而導致的肌肉萎縮。另外，Cristi等[24]發現9周的WBVT干預提高了患有某些炎癥的老年人60%的最大自愿等長收縮力量(maximum voluntary equal length contraction force,MVIC)，但炎癥因子(如白細胞介素-6、腫瘤壞死因子-α)的mRNA表達沒有顯著差異，表明WBVT可以減少肌肉力量損失，并且不引起炎癥效應，提示，WBVT具有較高的安全性和有效性。需注意的是，不同振幅和頻率有不同的干預效果，過高的頻率會造成不良影響，一般以中頻30～40 Hz對振動訓練效果最優。

早期的機制研究表明，振動刺激使骨骼肌收縮募集到更多的運動單位，刺激Ⅱ型肌纖維，增加快肌纖維的參與比例，最終提高肌肉質量[25]。從分子生物學角度解釋為WBVT能提高腓腸肌相對質量、增加肌纖維CSA和肌細胞內肌酸激酶活性，并增強肌細胞機械生長因子mRNA表達?？傊?，WBVT能提高老年人肌肉力量、肌肉質量和功能，是一種新型的、安全的運動干預方法，同時亦為抗肌肉衰減綜合征提供更廣闊的研究領域。

4 多種運動形式聯合

對于進行高強度抗阻訓練較困難的老年人來說，采用低強度的抗阻訓練結合血流限制訓練能夠增加前臂MVIC和前臂肌肉維度，并且不會導致肌肉損傷。Villareal等[26]對141名肥胖老年人進行了為期6個月的抗阻訓練聯合有氧訓練干預，發現聯合組簡易體能測試得分增加21%，高于單純抗阻訓練組(增加14%)和單純有氧訓練組(增加14%)，而力量增加和最大吸氧量增加量介于抗阻組和有氧組之間。但綜合來看，抗阻訓練聯合有氧訓練整體干預效應優于其他2組。另有研究采用抗阻訓練聯合振動訓練，其鍛煉效果亦優于單純的抗阻訓練和振動訓練[27]。總之，結合多種運動方法對肌肉衰減綜合征進行干預治療具有良好效果，已成為近幾年臨床和研究中的熱點方向。

5 運動干預聯合營養和藥物

肌肉衰減綜合征機制之一是骨骼肌纖維蛋白質的分解速度大于合成速度，因此，充足的營養是取得干預效果的保證。研究顯示，蛋白質補充聯合抗阻訓練與單純抗阻訓練和單純蛋白質補充相比，其干預效果更為明顯[28]。另外，每日補充48 μg的維生素D以及800 mg的鈣結合65%～85% 1 RM的抗阻運動可有效改善老年人(60～75歲)股四頭肌肌肉力量，增大肌肉CSA[29]。其次，運動干預配合藥物治療亦顯示出顯著療效。一項納入22個研究721名受試者(57～70歲)的meta分析顯示，與安慰劑組比較，抗阻聯合肌酸補充劑組受試者的胸肌力量(P=0.002)和腿部屈肌力量(P=0.01)顯著增強，肌肉質量顯著增加(P<0.001)，但肌酸發揮作用的潛在機制尚未得到廣泛的評估[30]?？梢?，運動干預聯合營養、藥物等干預已經成為治療老年人肌肉衰減綜合征的有效方式。不同的營養、藥物劑量配合不同的運動方式產生怎樣的效果為將來的研究提供了一個方向。

除了上述運動干預形式外，電刺激法[31]、高強度間歇訓練[32]等對肌肉衰減綜合征亦有積極的影響，但尚無充足的研究報告，可以作為肌肉衰減綜合征的輔助方法加以研究應用。

6 結語

“運動是良藥”，對肌肉衰減綜合征有積極的治療效果，是提高老年人身體功能和生活質量的重要手段。目前國內對此開展了廣泛研究，抗阻訓練、有氧運動、WBVT、多種運動聯合干預以及運動聯合藥物、營養干預等方法對肌肉衰減綜合征都有較好的效果?？棺栌柧毷羌∪馑p綜合征經典的運動干預方法，對肌肉力量、肌肉質量和功能具有積極的影響；有氧訓練對老年人肌肉結構和代謝功能亦具有積極的影響效果；WBVT是肌肉衰減綜合征一種新型的安全、有效的干預方法，更值得今后深入研究。從分子生物學層面揭示運動干預劑量與干預效應的關系、多種運動聯合干預方法以及運動聯合營養和藥物治療方法的最優化干預方案，并探尋更多的運動干預形式是今后研究的熱點。

另外，對于不同的老年人群，不同的發病機制會引起不同程度的肌肉結構和功能的衰減，因此，應在制定運動方案中遵循個性化原則，保證個體在運動方案實施過程中的安全性和有效性。

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